内容正文:
专题17 函数图像与应用
【要点提炼】
1.函数的图象
(1)对于函数的图象要会作图、识图和用图,作函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换和对称变换.
(2)在研究函数性质特别是单调性、值域、零点时,要注意结合其图象研究.
(3)函数图象的对称性
①若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(a-x),即f(x)=f(2a-x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称;
②若函数y=f(x)满足f(a+x)=-f(a-x),即f(x)=-f(2a-x),则y=f(x)的图象关于点(a,0)对称.
2.函数的性质
(1)单调性:单调性是函数在其定义域上的局部性质.证明函数的单调性时,规范步骤为取值、作差、变形、判断符号和下结论.复合函数的单调性遵循“同增异减”的原则.
(2)奇偶性:①若f(x)是偶函数,则f(x)=f(-x).
②若f(x)是奇函数,0在其定义域内,则f(0)=0.
③奇函数在关于原点对称的单调区间内有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的单调区间内有相反的单调性.
(3)周期性:①若y=f(x)对x∈R,f(x+a)=f(x-a)或f(x+2a)=f(x)(a>0)恒成立,则y=f(x)是周期为2a的周期函数.
②若y=f(x)是偶函数,其图象又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为2|a|的周期函数.
③若y=f(x)是奇函数,其图象又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为4|a|的周期函数.
④若f(x+a)=-f(x),则y=f(x)是周期为2|a|的周期函数.
易错提醒 错用集合运算符号致误:函数的多个单调区间若不连续,不能用符号“∪”连接,可用“和”或“,”连接.
【方法指导】
1、已知函数的解析式,判断其图象的关键是由函数解析式明确函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性等,以及函数图象上的特殊点,根据这些性质对函数图象进行具体分析判断.
2、(1)运用函数图象解决问题时,先要正确理解和把握函数图象本身的含义及其表示的内容,熟悉图象所能够表达的函数的性质.(2)图象形象地显示了函数的性质,因此,函数性质的确定与应用及一些方程、不等式的求解常通过数形结合研究.
3、1.函数零点(即方程的根)的确定问题,常见的类型:(1)函数零点值大致存在区间的确定;(2)零点个数的确定;(3)两函数图象的交点的横坐标或有几个交点的确定.2.判断函数零点个数的主要方法:(1)解方程f(x)=0,直接求零点;(2)利用零点存在性定理;(3)数形结合法:对于给定的函数不能直接求解或画出图形,常会通过分解转化为两个能画出的函数图象的交点问题.
4、解决函数实际应用题的两个关键点:(1)认真读题,缜密审题,准确理解题意,明确问题的实际背景,然后进行科学地抽象概括,将实际问题归纳为相应的数学问题.(2)要合理选取参变量,设定变量之后,就要寻找它们之间的内在联系,选用恰当的代数式表示问题中的关系,建立相应的函数模型,最终求解数学模型使实际问题获解.
命题点一: 函数的图象及应用
考向一 函数的图象
【典例1】(2021·江苏高三月考)函数
的部分图象大致是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】
判断奇偶性,再取特殊点判断即可.
【详解】
,则函数
为奇函数,故排除A,
,故排除CD.
故选:B
【方法总结】
已知函数的解析式,判断其图象的关键是由函数解析式明确函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性等,以及函数图象上的特殊点,根据这些性质对函数图象进行具体分析判断.
【拓展练习】
1.(2021·浙江省武义第三中学高三月考)函数
的图像不可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
结合题中所给的函数解析式,对选项中所给的函数图象逐一分析,得到在什么情况下可取,利用
,得到C项不可能,得到答案.
【详解】
当
为正偶数时,
为奇函数,图象关于原点对称,
且
的符号与
的符号相同,所以A项可以;
当
,且
为偶数时,其定义域为
,
此时
,所以
,而
,
所以当
时,
,当
时,
,所以B项可以;
当
为不等于1的正奇数时,
为偶函数,图象关于
轴对称,
且
的符号与
的符号相同,所以D项可以;
因为只要
的值确定了,
的符号就可以确定,而
的符号是不确定的,
所以
的图象不会都落在
轴的上方,所以C项不可以;
故选:C.
【点睛】
思路点睛:该题考查的是有关图象识别问题,解题思路如下:
(1)观察题中所给的函数解析式,对选项中的图象逐一分析,得到对应参数取哪些值时可以得到相应的图,即可认为是可以的;
(2)对参数的值进行对比,得到部分式子的符号,结合正弦函数的值域,得到其应该有零点,且函数值即有正值也有负值,分析得到结果;
(3)对比得到答