内容正文:
专题13 函数的图象
考点一
根据解析式选择函数图象
考点二
利用动点研究函数图象
考点三
图象变换问题
考点四
函数零点所在区间的判断
考点五
方程法判断零点个数
考点六
数形结合法判断零点个数
考点七
利用函数的零点求参数
一、函数图象变换:
平移变换
对称变换
伸缩变换
翻折变换
二、函数的零点
1.函数零点的概念
对于函数,我们把使成立的实数x叫做函数的零点.
2.函数的零点与方程的根之间的联系
函数的零点就是方程的实数根,也就是函数的图象与x轴的交点的横坐标即方程有实数根⇔函数的图象与x轴有交点⇔函数有零点.
3.零点存在性定理
如果函数在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有,那么,函数在区间内有零点,即存在,使得,这个也就是方程的根.
4.常用结论
(1)若连续不断的函数是定义域上的单调函数,则至多有一个零点;
(2)函数有零点方程有实数根函数与的图象有交点;
(3)函数有零点方程有实数根函数与的图象有交点,其中为常数.
考点一 根据解析式选择函数图象
例1.(2023·全国·高三专题练习)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由奇偶性判断A选项,再利用函数值的正负排除BD选项.
【详解】由题意知的定义域为,
因为,所以为奇函数,排除A.
当时,,当时,,排除B,D.
故选:C.
例2.(2022春·四川成都·高二校联考期末)我国著名数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.”在数学的学习和研究中,常用函数的解析式来分析函数的图象特征,如函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用时,即可排除错误选项.
【详解】当时,恒成立,可排除ABC.
故选:D.
例3.(2022·全国·高三专题练习)函数的图像大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据函数 的奇偶性和关键点的函数值即可确定.
【详解】 是偶函数, 是奇函数,∴ 是奇函数,
排除B,D;
A与C的区别在于x=2时的函数值, , ,
,由图可知,对于A,当x=2时, ,
对于C,当x=2时, ;
故选:C.
例4.(2021春·陕西汉中·高三统考期中)函数的图象可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的定义域、单调性等知识确定正确答案.
【详解】由解得或,
所以的定义域是,AB选项错误.
当时,,是减函数,C选项错误,
所以D选项正确.
故选:D
例5.(2023秋·云南楚雄·高二统考期末)已知函数,则函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用特殊值代入和函数的单调性判断选项即可得到答案.
【详解】令,则,排除A,C选项;
当时,,,
所以在为减函数,排除B选项.
故选:D
考点二 利用动点研究函数图象
例6.(2021秋·高三课时练习)如图下面的四个容器高度都相同,将水从容器顶部一个孔中以相同的速度注入其中,注满为止.用下面对应的图象显示该容器中水面的高度和时间之间的关系,其中不
正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】结合几何体的结构和题意知,容器的底面积越大水的高度变化慢、反之变化的快,再由图象越平缓就是变化越慢、图象陡就是变化快来判断.
【详解】A、因正方体的底面积是定值,故水面高度的增加是均匀的,即图象是直线型的,故A不对;
B、因几何体下面窄上面宽,且相同的时间内注入的水量相同,所以下面的高度增加的快,上面增加的慢,即图象应越来越平缓,故B正确;
C、球是个对称的几何体,下半球因下面窄上面宽,所以水的高度增加的越来越慢;上半球恰相反,所以水的高度增加的越来越快,则图象先平缓再变陡;故C正确;
D、图中几何体两头宽、中间窄,所以水的高度增加的越来越慢后再越来越慢快,则图象先平缓再变陡,故D正确.
故选A.
【点睛】本题考查了数形结合思想,对于此题没有必要求容器中水面的高度h和时间t之间的函数解析式,因此可结合几何体和图象作定性分析,即充分利用数形结合思想.
例7.(2022秋·高一课时练习)明清时期,古镇河口因水运而繁华.若有一商家从石塘沿水路顺水航行,前往河口,途中因故障停留一段时间,到达河口后逆水航行返回石塘,假设货船在静水中的速度不变,水流速度不变,若该船从石塘出发后所用的时间为x(小时)、货船距石塘的距离为y(千米),则下列各图中,能反映y与x之间函数关系的大致图象是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由题意可以得出各段过程中y随x变化而变化的趋势,即可得答案.
【