设函数y=f(x),x∈R.
(1)若函数y=f(x)为偶函数并且图象关于直线x=a(a≠0)对称,求证:函数y=f(x)为周期函数.
(2)若函数y=f(x)为奇函数并且图象关于直线x=a(a≠0)对称,求证:函数y=f(x)是以4a为周期的函数.
(3)请对(2)中求证的命题进行推广,写出一个真命题,并予以证明.
(1)由图象关于x=a对称得f(2a-x)=f(x),即f(2a+x)=f(-x),
因为f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),从而f(2a+x)=f(x),所以f(x)是以2a为周期的函数.
(2)若f(x)为奇函数,则图象关于原点对称,f(-x)=-f(x),
由图象关于直线x=a(a≠0)对称得,f(2a-x)=f(x),∴f(2a+x)=f(-x)=-f(x),
所以f(4a+x)=f(x),f(x)是以4a为周期的函数.
(3)推广:若函数y=f(x)图象关于点(m,n)对称且关于直线x=a(a≠0)对称,
则函数f(x)是以4(m-a)为周期的周期函数.
由条件图象关于点(m,n)对称,故2n-f(x)=f(2m-x),又图象关于直线x=a(a≠0)对称,f(2a-x)=f(x),
所以,2n-f(2a-x)=f(2m-x),即2n-f(x)=f(2m-2a+x).
当a=m时,f(x)=n为常值函数,是周期函数.
当a≠m时,由 2n-f(x)=f(2m-2a+x) 得:
2n-f(2m-2a+x)=f(4m-4a+x),∴2n-(2n-f(x))=f(4m-4a+x),
因此,f[4(m-a)+x]=f(x),所以,f(x)是以4(m-a)为周期的函数.