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- 2021-06-11 发布
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2.7 函数的图象
考情考向分析 函数图象和函数性质的综合应用;利用图象解方程或不等式,题型以选择题为主,中档难度.
1.描点法作图
方法步骤:(1)确定函数的定义域;(2)化简函数的解析式;(3)讨论函数的性质即奇偶性、周期性、单调性、最值(甚至变化趋势);(4)描点连线,画出函数的图象.
2.图象变换
(1)平移变换
(2)对称变换
①y=f(x)y=-f(x);
②y=f(x)y=f(-x);
③y=f(x)y=-f(-x);
④y=ax (a>0且a≠1)y=logax(a>0且a≠1).
(3)伸缩变换
①y=f(x) y=f(ax).
②y=f(x) y=af(x).
(4)翻折变换
①y=f(x)y=|f(x)|.
②y=f(x)y=f(|x|).
知识拓展
1.关于对称的三个重要结论
(1)函数y=f(x)与y=f(2a-x)的图象关于直线x=a对称.
(2)函数y=f(x)与y=2b-f(2a-x)的图象关于点(a,b)对称.
(3)若函数y=f(x)的定义域内任意自变量x满足:f(a+x)=f(a-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
2.函数图象平移变换八字方针
(1)“左加右减”,要注意加减指的是自变量.
(2)“上加下减”,要注意加减指的是函数值.
题组一 思考辨析
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)当x∈(0,+∞)时,函数y=|f(x)|与y=f(|x|)的图象相同.( × )
(2)函数y=af(x)与y=f(ax)(a>0且a≠1)的图象相同.( × )
(3)函数y=f(x)与y=-f(x)的图象关于原点对称.( × )
(4)若函数y=f(x)满足f(1+x)=f(1-x),则函数f(x)的图象关于直线x=1对称.( √ )
题组二 教材改编
2.[P88思考]函数f(x)=x+的图象关于________对称.
答案 原点
解析 函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)且f(-x)=-f(x),即函数f(x)为奇函数.
3.[P71习题T12]函数y=21-x的大致图象为________.(填序号)
答案 ①
解析 y=21-x=x-1,因为0<<1,所以y=x-1为减函数,取x=0,则y=2,故填①.
4.[P35习题T5]f(x)=|x-3|+|x+1|的单调递增区间为________.
答案 [3,+∞)
解析 f(x)=|x-3|+|x+1|=
画出f(x)的图象如图,
由图象可知函数的单调递增区间为[3,+∞).
题组三 易错自纠
5.为了得到函数y=lg的图象,只需把函数y=lg x的图象上所有的点向________平移3个单位长度,再向________平移________个单位长度.
答案 左 下 1
解析 ∵y=lg=lg(x+3)-lg 10=lg(x+3)-1,
∴把y=lg x的图象向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度即得y=lg的图象.
6.将函数y=f(-x)的图象向右平移1个单位长度得到函数__________的图象.
答案 f(-x+1)
解析 图象向右平移1个单位长度,是将f(-x)中的x变成x-1.
7.设f(x)=|lg(x-1)|,若02(由于a4.
题型一 作函数的图象
作出下列函数的图象:
(1)y=|x|;
(2)y=|log2(x+1)|;
(3)y=x2-2|x|-1.
解 (1)作出y=x的图象,保留y=x的图象中x≥0的部分,再作出y=x的图象中x>0部分关于y轴的对称部分,即得y=|x|的图象,如图①实线部分.
(2)将函数y=log2x的图象向左平移1个单位长度,再将x轴下方的部分沿x轴翻折上去,即可得到函数y=|log2(x+1)|的图象,如图②实线部分.
(3)∵y=且函数为偶函数,先用描点法作出[0,+∞)上的图象,再根据对称性作出(-∞,0)上的图象,如图③实线部分.
思维升华 图象变换法作函数的图象
(1)熟练掌握几种基本函数的图象,如二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、幂函数、形如y=x+的函数.
(2)若函数图象可由某个基本函数的图象经过平移、翻折、对称和伸缩得到,可利用图象变换作出,但要注意变换顺序.
题型二 函数图象的应用
命题点1 研究函数的性质
典例 (1)已知函数f(x)=x|x|-2x,则下列结论正确的是________.(填序号)
①f(x)是偶函数,单调递增区间是(0,+∞);
②f(x)是偶函数,单调递减区间是(-∞,1);
③f(x)是奇函数,单调递减区间是(-1,1);
④f(x)是奇函数,单调递增区间是(-∞,0).
答案 ③
解析 (1)将函数f(x)=x|x|-2x
去掉绝对值得
f(x)=
画出函数f(x)的图象,
如图,观察图象可知,函数f(x)的图象关于原点对称,故函数f(x)为奇函数,且在(-1,1)上单调递减.
(2)已知函数f(x)=|log3x|,实数m,n满足00.
当x∈时,y=cos x<0.
结合y=f(x),x∈[0,4]上的图象知,
当1f(-x)-2x的解集是__________.
答案 (-1,0)∪(1,]
解析 由图象可知,函数f(x)为奇函数,故原不等式可等价转化为f(x)>-x.
在同一直角坐标系中分别画出y=f(x)与y=-x的图象,由图象可知不等式的解集为(-1,0)∪(1,].
高考中的函数图象及应用问题
考点分析 高考中考查函数图象问题主要有函数图象的识别,函数图象的变换及函数图象的应用等,多以小题形式考查,难度不大.熟练掌握高中涉及的几种基本初等函数是解题前提.
典例 (1)若函数f(x)=的图象如图所示,则m的取值范围为________.
解析 根据图象可知,函数图象过原点,
即f(0)=0,∴m≠0.
当x>0时,f(x)>0,∴2-m>0,即m<2,
函数f(x)在[-1,1]上是单调递增的,
∴f′(x)>0在[-1,1]上恒成立,
f′(x)=
=>0,
∵m-2<0,∴只需要x2-m<0在[-1,1]上恒成立,
∴(x2-m)max<0,∴m>1,
综上所述,10,若存在实数b,使得关于x的方程f(x)=b有三个不同的根,则m的取值范围是________.
解析 如图,当x≤m时,f(x)=|x|;当x>m时,f(x)=x2-2mx+4m在(m,+∞)上为增函数,
若存在实数b,使方程f(x)=b有三个不同的根,则m2-2m·m+4m<|m|.∵m>0,∴m2-3m>0,解得m>3.
答案 (3,+∞)
1.已知下列曲线:
以及编号为①②③④的四个方程:
①-=0;②|x|-|y|=0;③x-|y|=0;④|x|-y=0.
按照曲线A,B,C,D的顺序,则依次与之对应的方程的编号为________.
答案 ④②①③
解析 按图象逐个分析,注意x,y的取值范围.
2.方程xlg(x+2)=1有________个不同的实数根.
答案 2
解析 依题意知x≠0,且x>-2,原式等价于lg(x+2)=,在同一直角坐标系中作出y=lg(x
+2),y=(x>-2且x≠0)的图象,如图所示,故方程有2个不同实数根.
3.若函数y=f(2x+1)是偶函数,则函数y=f(x)图象的对称轴方程是________.
答案 x=1
解析 因为f(2x+1)是偶函数,
所以f(2x+1)=f(-2x+1),所以f(x)=f(2-x),
所以f(x)图象的对称轴为直线x=1.
4.已知函数f(x)=2ln x,g(x)=x2-4x+5,则方程f(x)=g(x)的根的个数为________.
答案 2
解析 在平面直角坐标系内作出f(x),g(x)的图象如图所示,由已知g(x)=(x-2)2+1,得其顶点为(2,1),又f(2)=2ln 2∈(1,2),
可知点(2,1)位于函数f(x)=2ln x图象的下方,故函数f(x)=2ln x的图象与函数g(x)=x2-4x+5的图象有2个交点.
5.函数f(x)的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y=ex关于y轴对称,则f(x)的解析式为________.
答案 f(x)=e-x-1
解析 与y=ex的图象关于y轴对称的函数为y=e-x.依题意,f(x)的图象向右平移一个单位长度,得y=e-x的图象.∴f(x)的图象由y=e-x的图象向左平移一个单位得到.∴f(x)=e-(x+1)=e-x-1.
6.对于函数f(x)=lg(|x-2|+1),给出如下三个命题:①f(x+2)是偶函数;②f(x)在区间(-∞,2)上是减函数,在区间(2,+∞)上是增函数;③f(x)没有最小值.其中正确的个数为________.
答案 2
解析 作出f(x)的图象,可知f(x)在(-∞,2)上是减函数,在(2,+∞)上是增函数;由图象可知函数存在最小值0.所以①②正确.
7. 如图,函数f(x)的图象是曲线OAB,其中点O,A,B的坐标分别为(0,0),(1,2),(3,1),则f=______.
答案 2
解析 ∵由图象知f(3)=1,
∴=1.
∴f=f(1)=2.
8.设函数y=f(x+1)是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,在区间(-∞,0)上是减函数,且图象过点(1,0),则不等式(x-1)f(x)≤0的解集为______________.
答案 {x|x≤0或10在R上恒成立,求m的取值范围.
解 (1)令F(x)=|f(x)-2|=|2x-2|,
G(x)=m,画出F(x)的图象如图所示,
由图象看出,当m=0或m≥2时,函数F(x)与G(x)的图象只有一个交点,即原方程有一个解;
当00),H(t)=t2+t,
因为H(t)=2-在区间(0,+∞)上是增函数,所以H(t)>H(0)=0.
因此要使t2+t>m在区间(0,+∞)上恒成立,
应有m≤0,
即所求m的取值范围为(-∞,0].