利用两个对称中心推导周期性,并逐项验证。
详细展开:
由 f(2−x)=−f(x) 和 f(−2−x)=−f(x),可得:
f(2−x)=f(−2−x)。
令 t=−x,则 f(2+t)=f(−2+t)。
即 f(t+2)=f(t−2)。
令 u=t−2,则 f(u+4)=f(u)。
所以 f(x) 是周期为 T=4 的周期函数。
现在验证选项:
(A) f(x) 是偶函数?不一定。例如 f(x)=sin(2πx) 满足题意(对称中心 1,−1 等),它是奇函数。排除。
(B) f(x) 是奇函数?不一定。虽然上面的例子是,但可以构造非奇非偶的周期函数满足对称性吗?
由 f(x) 关于 (1,0) 和 (−1,0) 对称,且周期为4。
f(0)=−f(2)=−(−f(0))=f(0),无矛盾。
若 f(x) 关于原点对称,则需 f(−x)=−f(x)。
已知 f(−x)=f(−x+4)? 不直接。
让我们看 (D)。
(D) f(x+3) 是奇函数?
令 F(x)=f(x+3)。需验证 F(−x)=−F(x),即 f(−x+3)=−f(x+3)。
这等价于 f(x) 关于点 (3,0) 中心对称。
已知 f(x) 关于 (1,0) 对称,且 T=4。
对称中心每隔 T/2=2 重复出现。
对称中心序列:1,1+2=3,3+2=5,… 以及 −1,−3,…。
因为 1 是对称中心,所以 1+2T=1+2=3 也是对称中心。
所以 f(x) 关于 (3,0) 对称。
故 f(3−x)=−f(3+x) 成立。
即 f(−(x−3)+3)... 简单说,y=f(x+3) 的图象是将 f(x) 左移3单位。
原对称中心 (3,0) 移至 (0,0)。
所以新函数关于原点对称,是奇函数。
故 (D) 正确。
(C) f(x)=f(x+2)?
我们推出的是 f(x+4)=f(x)。且 f(x+2)=−f(x)(由半周期对称性)。除非 f(x)≡0,否则 (C) 错。