内容正文:
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专题07 威力无穷的函数图像
考纲要求:
1.考查函数图象的识辨.
2.考查函数图象的变换.
3.利用函数图象研究函数性质或求两函数的图象的交点个数.
基础知识回顾:
1.应掌握的基本函数的图象有:一次函数、二次函数、三次函数、幂函数、指数函数、对数函数等.
2.利用描点法作图: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(奇偶性、单调性、周期性);④画出函数的图象.
3、图象变换包括图像的平移变换、伸缩变换、对称变换、翻折变换等。
(1)平移变换(左加右减,上加下减)
把函数
的图像向左平移
个
单位,得到函数
的图像,
把函数
的图像向右平移
个
单位,得到函数
的图像,
把函数
的图像向上平移
个
单位,得到函数
的图像,
把函数
的图像向下平移
个
单位,得到函数
的图像。
(2)伸缩变换
①把函数
图象的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的
倍得
(0<
<1)
②把函数
图象的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的
倍得
(
>1)
③把函数
图象的横坐标不变,纵坐标伸长到原来的
倍得
(
>1)
④把函数
图象的横坐标不变,纵坐标缩短到原来的
倍得
(0<
<1)
(3)对称变换
①y=f(x)
; ②y=f(x)
;
③y=f(x)
; ④y=ax (a>0且a≠1)
. (a>0且a≠1)
⑤对于函数
(
),
恒成立,则函数
的对称轴是
(4)翻折变换:
①把函数y=f(x)图像上方部分保持不变,下方的图像对称翻折到
轴上方,得到函数
的图像;
②保留
轴右边的图像,擦去左边的图像,再把右边的图像对称翻折到左边,得到函数
的图像。
4.等价变换
例如:作出函数y=的图象,可对解析式等价变形
y=⇔x2+y2=1(y≥0),可看出函数的图象为半圆.此过程可归纳为:(1)写出函数解析式的等价组;(2)化简等价组;(3)作图.⇔⇔
应用举例:
类型一、读图,即由题中所给函数图象“读出”函数的有关性质
例1.若函数
的大致图象如图所示,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】
令
得到
,再根据函数图象与x轴的交点和函数的单调性判断.
【详解】令
得
,即
,解得
,由图象知
,
当
时,
,当
时,
,故排除AD,当
时,易知
是减函数,
当
时,
,
,故排除C,故选:B
例2.已知函数
(
,
)的部分图象如图所示,则
( )
A.
B.1
C.2
D.
【答案】C
【分析】
由函数零点代入解析式待定系数
、
.
【详解】
由图象可知,由
得
,又
,解得
.则
,
法一:由
得
,解得
,又当
,
时,恒有
,
即
恒成立,故
,
,即
,则
.
法二:由
,解得
,故两相邻零点的距离为
,由图象可知
,则
,则
.
【点睛】已知函数图象待定解析式,一是从函数的特征点入手,代入点的坐标从而待定系数,如函数的零点、极值点、与纵轴的交点、已知横纵坐标的点等等;二是从函数的特征量入手,找到等量(不等量)关系待定系数(范围),如函数的周期、对称轴、切线斜率、图象上两点间的距离、相关直线所成角等等.
例3.函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的解析式可能为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】结合函数的图象,从函数的定义域,
和
时判断.
【详解】由
图象得函数的定义域为
,排除
;由
,排除D;
由
时,
,排除B.故选:C.
例4.
是定义在区间
上的奇函数,其图像如图所示.令
,则下列关于函数
的叙述正确的是( )
A.若
,则函数
的图象关于原点对称
B.若
,则方程
有大于2的实根
C.若
,则方程
有两个实根
D.若
,则方程
有三个实根
【答案】BD
【分析】
根据函数图像及函数性质,数形结合,对选项一一分析即可.
【详解】
当
时,
关于原点对称,根据图像平移知
关于
点对称,A错误;
时,方程
,
,由
的图像知,
在
上有一个交点,故B正确;
时,
,若使方程
由两个根,由图知,必有
,其他的非零a值均不满足,故C错误;
时,
,由图知有三个交点,故D正确;
【点睛】将方程
转化为
,即变成图像交点问题,由数形结合求得结果.
类型二、作图,即根据解析式画出函数图象
例5.分别作出下列函数的图象:
(1)y=|lg x|;(2)y=2x+2;(3)y=x2-2|x|-1.
解:(1)y=图象如图①所示.
(2)将y=2x的图象向左平移2个单位.图象如图②所示.
(3)y=图象如图③所示.
例6.画出下列函数的图象.
(1)y=eln x; (2)y=|x-2|·(x+1).
解: (1)因为函数的定义域为{x|x>0},
所以y=eln x=x(x>0)