函数关于点对称的公式 中心对称式
函数 y=f(x) 关于点 (a,b) 对称后,对应函数表达式通常写作 y=g(x)=2b-f(2a-x);若要求原函数图像本身就关于点 (a,b) 中心对称,则函数满足 f(2a-x)=2b-f(x),也可写成 f(a+x)+f(a-x)=2b。这个表达来自中心对称的坐标关系:两个对称点的横坐标相加等于 2a,纵坐标相加等于 2b,因此先做 x 替换,再做 y 变换,最后化简就能得到公式。
常用公式速查
| 使用场景 | 函数关于点对称的公式 | 说明 |
|---|---|---|
| 求对称后的函数解析式 | g(x)=2b-f(2a-x) | 原函数为 y=f(x),对称中心为点 (a,b) |
| 判断函数自身中心对称 | f(2a-x)=2b-f(x) | 表示原函数图像关于点 (a,b) 对称 |
| 更常用判定式 | f(a+x)+f(a-x)=2b | 便于直接代入验证 |
| 原点对称 | f(-x)=-f(x) | 对应函数关于点对称的公式中 a=0、b=0 的情形 |
公式来源梳理
- 设原图像上一点为 P(x,y),其中 y=f(x)。
- 点 P 关于对称中心 C(a,b) 的对称点为 P (x ,y )。
- 中心对称满足 x +x=2a,y +y=2b。
- 因此 x =2a-x,y =2b-y。
- 由于 y=f(x),代入得 y =2b-f(x)。
- 把 x =2a-x 作为自变量,得到 g(x)=2b-f(2a-x)。
- 所以函数关于点对称的公式的核心替换是:横坐标用 2a-x,纵坐标用 2b-y。
常见中心对称式
| 对称中心 | 函数关于点对称的公式 | 常见叫法 |
|---|---|---|
| (0,0) | f(-x)=-f(x) | 奇函数 |
| (0,b) | f(-x)+f(x)=2b | 关于点 (0,b) 中心对称 |
| (a,0) | f(a+x)+f(a-x)=0 | 关于点 (a,0) 中心对称 |
| (a,b) | f(a+x)+f(a-x)=2b | 一般中心对称式 |
求对称后解析式的步骤
| 步骤 | 操作内容 | 公式位置 |
|---|---|---|
| 第一步 | 写出原函数 y=f(x) | 函数关于点对称的公式起点 |
| 第二步 | 确定对称中心点 (a,b) | 决定 2a 与 2b |
| 第三步 | 代入 g(x)=2b-f(2a-x) | 核心公式 |
| 第四步 | 化简表达式 | 得到对称后的解析式 |
示例
原函数为 f(x)=x²,对称中心为点 (1,2)。
- a=1,b=2。
- 代入函数关于点对称的公式:g(x)=2b-f(2a-x)。
- g(x)=4-f(2-x)。
- 因为 f(2-x)=(2-x)²。
- 得到 g(x)=4-(2-x)²。
- 该式就是原函数图像关于点 (1,2) 对称后的函数解析式。
【常见问题】
问题1:函数关于点对称的公式是什么?
回答1:函数关于点对称的公式常用 g(x)=2b-f(2a-x),其中对称中心是点 (a,b)。如果判断函数自身中心对称,函数关于点对称的公式可记为 f(a+x)+f(a-x)=2b。
问题2:奇函数和函数关于点对称的公式有什么关系?
回答2:奇函数对应函数关于点对称的公式的特殊形式:当对称中心为 (0,0) 时,函数关于点对称的公式变成 f(-x)=-f(x)。
问题3:函数关于点对称的公式怎么用?
回答3:使用函数关于点对称的公式时,先确定对称中心 (a,b),再代入 g(x)=2b-f(2a-x),最后化简,就能得到对称后的解析式。
问题4:函数关于点对称的公式可以判断图像对称吗?
回答4:可以,判断函数关于点对称的公式时,计算 f(a+x)+f(a-x),若结果等于 2b,就说明函数图像关于点 (a,b) 中心对称。
问题5:函数关于点对称的公式中为什么会出现 2a-x?
回答5:在函数关于点对称的公式中,横坐标 x 关于对称中心 a 的对应点是 2a-x,因此需要用 2a-x 做替换,再配合 2b 完成中心对称式。
免责声明:
本内容围绕“函数关于点对称的公式”与中心对称式进行整理,适合日常练习、复习和公式记忆参考;正式书写时,表达格式请以课程要求、老师讲解和考试标准为准。
闽公网安备35090202000564号