内容正文:
专题03 函数图象与方程
热点研究
专题热度
★★★☆☆
命题热点
(1)常以基本初等函数为载体,主要考查函数图象的辨别、图象的变换、两函数交点的个数.
(2)利用零点存在性定理判断零点是否存在以及零点所在区间、判断函数零点、方程根的个数,根据零点(方程根)的情况求参数的取值范围等.
热门方法
排除法、特殊值代入法、定量计算法、定性分析法、数形结合法、分离参数法.
热点题型
选择题、填空题.
热点突破
热点1 函数图象辨析
名师点拨
1.定性分析
(1)从函数的定义域、值域分析.
(2)从函数的奇偶性,判断图象的对称性.
(3)从函数的单调性,判断图象的变化趋势.
(4)从周期性,判断图象的循环往复.
(5)从函数的特征点,排除不合要求的图象.
2.定量计算
(1)从函数的特征点,利用特征点、特殊值的计算分析解决问题.
(2)根据图象找解析式,一般先找差异,再对具体图象的特征值验证.
【例1】(2023•东营二模)为了激发同学们学习数学的热情,某学校开展利用数学知识设计LOGO的比赛,其中某位同学利用函数图像的一部分设计了如图的LOGO,那么该同学所选的函数最有可能是( )
A.f(x)=x﹣sinx B.f(x)=sinx﹣xcosx
C. D.f(x)=sinx+x3
【答案】B
【分析】先根据函数图象是中心对称图形排除C,求导分析单调性可排除AD.
【解答】解:因为函数图象是中心对称图形,
所以函数不可能是偶函数,排除C,
对于A,f'(x)=1﹣cosx≥0,函数在R上单调递增,不符合题意,故A排除;
对于D,f'(x)=cosx+3x2,当x∈(0,)时,f'(x)>0;当x∈(,+∞)时,1,∴f'(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,不符合题意,故D排除.
故选:B.
【例2】(2023•江西模拟)函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用奇偶性定义判断f(x)对称性,在x趋向+∞时f(x)的变化趋势,应用排除法,即可得答案.
【解答】解:∵f(x)定义域为{x|x≠0},
又,∴f(x)为偶函数,排除D;
当x>0时,,此时x趋向+∞,f(x)趋向+∞,排除A、C.
故选:B.
【例3】(多选)(2023•定远县校级模拟)函数的大致图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】分别讨论a=0,a<0和a>0时,函数的性质,利用数形结合进行判断即可.
【解答】解:当a=0时,f(x)是偶函数,且函数的最大值为1,当x≥0时,f(x)为减函数,此时对应图象可能是D,
当a<0时,f(x)为非奇非偶函数,f(0)=1,
由f(x)=0得x0,且x<0时,f(x)>0,此时对应图象可能是A.
当a>0时,f(x)为非奇非偶函数,f(0)=1,
由f(x)=0得x0,且x>0,f(x)>0,此时对应图象可能是B.
故选:ABD.
热点2 函数图象的应用
名师点拨
根据实际背景、图象判断函数图象的方法
(1)根据题目所给条件确定函数解析式,从而判断函数图象(定量分析).
(2)根据自变量取不同值时函数值的变化、增减速度等判断函数图象(定性分析).
【例4】(2023•历下区校级模拟)如图,圆O的半径为1,A是圆上的定点,P是圆上的动点,角x的始边为射线OA,终边为射线OP,过点P作直线OA的垂线,垂足为M.将点M到直线OP的距离表示成x的函数f(x),则y=f(x)在[0,π]的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】过M作MD⊥OP于D,由题意得到PM=|sinx|,OM=|cosx|,由求出MD,即可得出函数解析式,从而可判断结果.
【解答】解:如图:过M作MD⊥OP于D,则由题意可得:PM=|sinx|,OM=|cosx|,
在Rt△OMP中,,
所以,
所以,其图象即为选项B.
故选:B.
【例5】(2023•武功县校级模拟)中国传统文化中很多内容体现了数学的“对称美”.如图所示的太极图是由黑白两个鱼形纹组成的圆形图案,充分体现了相互转化、对称统一的形式美、和谐美.在平面直角坐标系中,如果一个函数的图象能够将某个圆的周长和面积同时平分,那么称这个函数为这个圆的“优美函数”.则下列说法中错误的有( )
A.函数可以是某个圆的“优美函数”
B.函数 f(x)=x3+x2+x+1可以是无数个圆的“优美函数”
C.函数可以同时是无数个圆的“优美函数”
D.若函数y=f(x)是“优美函数”,则函数y=f(x)的图象一定是中心对称图形
【答案】D
【分析】对于A,通过判断函数的奇偶性结合“优美函数”的定义判断,对于B,通过二次求导求出三次函数的对称中心,再结合“优美函数”的定义判断,对于C,