内容正文:
第九节 函数的图象
1.在实际情境中,会根据不同的需要选择图象法、列表法、解析式法表示函数.课程目标
2.会运用函数图象理解和研究函数的性质,解决方程解的个数与不等式解集的问题.
1.利用描点法作函数图象的步骤基础知识
2.函数图象的变换
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)课前自测
(1)函数y=f(x)+1的图象可由y=f(x)的图象向下平移1个单位长度得到.( )
(2)函数y=f(x)与y=-f(x)的图象关于原点对称.( )
(3)将函数y=f(-x)的图象向右平移1个单位长度得到函数y=f(-x-1)的图象.( )
2.函数y=21-x的大致图象为( )
3.将函数y=log2(2x+2)的图象向下平移1个单位长度,再向右平移1个单位长度,得到函数g(x)的图象,则g(x)= .
4.若关于x的方程|x|=a-x只有一个解,则实数a的取值范围是 .
常用结论
1.函数图象自身的轴对称
函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称⇔f(a+x)=f(a-x)⇔f(x)=f(2a-x)⇔f(-x)=f(2a+x).
2.函数图象自身的中心对称
(1)f(-x)=-f(x)⇔函数y=f(x)的图象关于原点对称;
(2)函数y=f(x)的图象关于点(a,0)对称⇔f(a+x)=-f(a-x)⇔f(x)=-f(2a-x)⇔f(-x)=-f(2a+x);
(3)函数y=f(x)的图象关于点(a,b)成中心对称⇔f(a+x)=2b-f(a-x)⇔f(x)=2b-f(2a-x).
3.两个函数图象之间的对称关系
(1)函数y=f(a+x)与y=f(b-x)的图象关于直线x=对称(由a+x=b-x得对称轴方程);
(2)函数y=f(x)与y=f(2a-x)的图象关于直线x=a对称;
(3)函数y=f(x)与y=2b-f(-x)的图象关于点(0,b)对称.
结论运用
1.下列说法正确的是( )
A.若函数y=f(x)满足f(1+x)=f(1-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称
B.若函数y=f(x)满足f(x+1)=f(x-1),则函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称
C.当x∈(0,+∞)时,函数y=f(|x|)的图象与y=|f(x)|的图象相同
D.函数y=f(1-x)的图象可由y=f(-x)的图象向左平移1个单位长度得到
2.若对于函数y=f(x)定义域内的任意x都有f(2+x)+f(2-x)=6,则y=f(x)的图象关于点 对称.
3.函数y=f(-2-x)与y=f(x+2)的图象关于直线 对称.
聚焦考点 课堂演练
考点1 作函数图象
【例1】 作出下列函数的图象:
(1)y=2x+1-1;
(2)y=|lg(x-1)|.
方法技巧
作函数图象的两种常用方法
(1)直接法:当函数表达式(或变形后的表达式)是熟悉的基本初等函数时,可根据这些函数的特征直接作出;
(2)图象变换法:若函数图象可由某个基本初等函数的图象经过平移、翻折、对称得到,可利用图象变换作出.
提醒 (1)画函数的图象时一定要注意定义域;
(2)利用图象变换法时要注意变换顺序.
跟踪训练
作出下列函数的图象:
(1)y=;
(2)y=2|x|.
考点2 函数图象的识别
【例2】(1)(2022·全国甲卷5题)函数y=(3x-3-x)cos x在区间的图象大致为( )
(2)函数f(x)=的图象如图所示,则下列结论成立的是( )
A.a>0,b>0,c>0 B.a<0,b>0,c<0
C.a<0,b>0,c>0 D.a<0,b<0,c<0
变式
若本例(1)中的函数变为y=(2x-2-x)·sin x,则其在区间[-π,π]的图象大致为( )
方法技巧
函数图象的辨识可从以下方面入手
(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;
(2)从函数的值域,判断图象的上下位置;
(3)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;
(4)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;
(5)从函数的周期性,判断图象的循环往复;
(6)从函数的特殊点,排除不合要求的图象.
跟踪训练
1.已知函数f(x)=xln x的图象如图所示,则函数f(1-x)的图象为( )
2.(2024·沈阳一模)如图是函数H(x)图象的一部分,设函数f(x)=cos x,g(x)=|x|+1,则H(x)可以表示为( )
A.f(x)+g(x) B.f(x)-g(x)
C.f(x)·g(x) D.
考点3 二函数图象的应用
考向1 研究函数的性质
【例3】(多选)设函数f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意的x∈R恒有f(x+1)=f(x-1),已知当x∈[0,1]时,f(x)=,则下列结论正确的是( )
A.2是函数f(x)的周期
B.函数f(x)在(1,2)上单调递减,在(2,3)上单调递增
C.函数f(x)的最大值是1,最小值是0
D.当x∈(3,4)时,f(x)=
方法技巧
利用函数的图象研究函数的性质
对于已知解析式易画出其在给定区间上图象的函数,其性质常借助图象研究:
(1)从图象的最高点、最低点,分析函数的最值、极值;
(2)从图象的对称性,分析函数的奇偶性;
(3)从图象的走向趋势,分析函数的单调性、周期性.
考向2 探究不等式问题
【例4】 设函数y=f(x+1)是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,在区间(-∞,0)上单调递减,且图象过点(1,0),则不等式(x-1)f(x)≤0的解集为 .
方法技巧
利用函数图象研究不等式问题的方法
当不等式问题不能用代数法直接求解但其与函数有关时,可将不等式问题转化为两函数图象(图象易得)的上、下关系问题,利用图象法求解.若函数为抽象函数,可根据题目画出大致图象,再结合图象求解.
考向3 求参数的范围
【例5】 若关于x的不等式4ax-1<3x-4(a>0,且a≠1)对于任意的x>2恒成立,则a的取值范围为 .
方法技巧
利用函数图象解决参数的取值范围问题时,一般先准确地作出函数图象,再利用函数图象的直观性,结合其性质,求解参数的取值范围.
跟踪训练
1.(多选)关于函数f(x)=,下列结论正确的是( )
A.f(x)的图象过原点 B.f(x)是奇函数
C.f(x)在区间(1,+∞)上单调递减 D.f(x)是定义域上的增函数
2.若函数f(x)=ax-x-a(a>0,且a≠1)有两个零点,则实数a的取值范围是 .
第九节 函数的图象
课后分层跟踪巩固
基础达标 A
1.下列函数中,其图象与函数f(x)=ln x的图象关于直线x=1对称的是( )
A.y=ln(1-x) B.y=ln(2-x)
C.y=ln(1+x) D.y=ln(2+x)
2.(2024·广州一模)函数f(x)=x-在[-π,π]上的图象大致为( )
3.(2024·沈阳质检)若函数f(x)=的图象如图所示,则f(-3)=( )
A.- B.-
C.-1 D.-2
4.把函数f(x)=ln|x-a|的图象向左平移2个单位长度,所得函数在(0,+∞)上单调递增,则a的最大值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
5.(2024·信阳一模)函数y=f(x)的图象如图①所示,则图②对应的解析式可以表示为( )
A.y=f(|x|) B.y=|f(x)|
C.y=f(-|x|) D.y=-f(|x|)
6.(多选)对于函数f(x)=lg(|x-2|+1),下列说法正确的是( )
A.f(x+2)是偶函数
B.f(x+2)是奇函数
C.f(x)在区间(-∞,2)上单调递减,在区间(2,+∞)上单调递增
D.f(x)没有最小值
7.已知函数f(x)的图象如图所示,则函数g(x)=lof(x)的定义域是 .
8.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2-x.若f(a)<4+f(-a),则实数a的取值范围是 .
9.对于任意实数a,b,定义min{a,b}=设函数f(x)=-x+3,g(x)=log2x,则函数h(x)=min{f(x),g(x)}的最大值是 .
10.已知f(x)=是定义在R上的奇函数.
(1)请画出f(x)的大致图象并在图象上标注零点;
(2)已知a>1,若函数f(x)在区间[-1,a-2]上单调递增,求实数a的取值范围.
综合应用 B
巩固
11.若直角坐标平面内A、B两点满足①点A、B都在函数f(x)的图象上;②点A、B关于原点对称,则点对(A,B)是函数f(x)的一个“姊妹点对”.点对(A,B)与(B,A)可看作是同一个“姊妹点对”,已知函数f(x)=则f(x)的“姊妹点对”有( )
A.0个 B.1个
C.2个 D.3个
12.(多选)某同学在研究函数f(x)=(x∈R)时,给出了下面几个结论,其中正确的是( )
A.f(x)的图象关于点(-1,1)对称
B.f(x)是单调函数
C.f(x)的值域为(-1,1)
D.函数g(x)=f(x)-x有且只有一个零点
13.若函数f(x)=log2(x+1),且a>b>c>0,则,,的大小关系为 .
14.如图,函数y=f(x)的图象由曲线段OA和直线段AB构成.
(1)写出函数y=f(x)的一个解析式;
(2)提出一个能满足函数y=f(x)的图象变化规律的实际问题.
15.已知函数f(x)=,实数a,b满足a<b.
(1)在平面直角坐标系中画出函数f(x)的图象;
(2)若函数f(x)的定义域是[a,b],值域是[ma,mb](m>0),求实数m的取值范围.
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第九节 函数的图象
课程目标
1.在实际情境中,会根据不同的需要选择图象法、列表法、解析式法表示函数.
2.会运用函数图象理解和研究函数的性质,解决方程解的个数与不等式解集的问题.
基础知识
1.利用描点法作函数图象的步骤
2.函数图象的变换
课前自测
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)函数y=f(x)+1的图象可由y=f(x)的图象向下平移1个单位长度得到.( × )
(2)函数y=f(x)与y=-f(x)的图象关于原点对称.( × )
(3)将函数y=f(-x)的图象向右平移1个单位长度得到函数y=f(-x-1)的图象.( × )
2.函数y=21-x的大致图象为( )
解析:A y=21-x=()x-1,故函数为减函数,可排除C、D,又当x=0时,y=2,排除B,故选A.
3.将函数y=log2(2x+2)的图象向下平移1个单位长度,再向右平移1个单位长度,得到函数g(x)的图象,则g(x)= log2x .
解析:将函数y=log2(2x+2)的图象向下平移1个单位长度,可得函数y=log2(2x+2)-1的图象,再向右平移1个单位长度,可得函数y=log2[2(x-1)+2]-1=log2(2x)-1的图象,所以g(x)=log2(2x)-1=log2x.
4.若关于x的方程|x|=a-x只有一个解,则实数a的取值范围是 (0,+∞) .
解析:由题意得a=|x|+x,令y=|x|+x=其图象如图所示,故要使a=|x|+x只有一个解,则a>0.
常用结论
1.函数图象自身的轴对称
函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称⇔f(a+x)=f(a-x)⇔f(x)=f(2a-x)⇔f(-x)=f(2a+x).
2.函数图象自身的中心对称
(1)f(-x)=-f(x)⇔函数y=f(x)的图象关于原点对称;
(2)函数y=f(x)的图象关于点(a,0)对称⇔f(a+x)=-f(a-x)⇔f(x)=-f(2a-x)⇔f(-x)=-f(2a+x);
(3)函数y=f(x)的图象关于点(a,b)成中心对称⇔f(a+x)=2b-f(a-x)⇔f(x)=2b-f(2a-x).
3.两个函数图象之间的对称关系
(1)函数y=f(a+x)与y=f(b-x)的图象关于直线x=对称(由a+x=b-x得对称轴方程);
(2)函数y=f(x)与y=f(2a-x)的图象关于直线x=a对称;
(3)函数y=f(x)与y=2b-f(-x)的图象关于点(0,b)对称.
结论运用
1.下列说法正确的是( )
A.若函数y=f(x)满足f(1+x)=f(1-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称
B.若函数y=f(x)满足f(x+1)=f(x-1),则函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称
C.当x∈(0,+∞)时,函数y=f(|x|)的图象与y=|f(x)|的图象相同
D.函数y=f(1-x)的图象可由y=f(-x)的图象向左平移1个单位长度得到
解析:A 由结论1知A正确,B错误;令f(x)=-x,则当x∈(0,+∞)时,f(|x|)=f(x)=-x,|f(x)|=x,f(|x|)≠|f(x)|,故C错误;y=f(-x)的图象向左平移1个单位长度得到y=f(-x-1)的图象,故D错误.
2.若对于函数y=f(x)定义域内的任意x都有f(2+x)+f(2-x)=6,则y=f(x)的图象关于点 (2,3) 对称.
解析:由结论2知,a=2,b=3,图象关于点(2,3)成中心对称.
3.函数y=f(-2-x)与y=f(x+2)的图象关于直线 x=-2 对称.
解析:由结论3知-2-x=x+2,则x=-2,所以函数y=f(-2-x)与y=f(x+2)的图象关于直线x=-2对称.
聚焦考点 课堂演练
考点1 作函数图象
【例1】 作出下列函数的图象:
(1)y=2x+1-1;
(2)y=|lg(x-1)|.
解:(1)将y=2x的图象向左平移1个单位长度,得到y=2x+1的图象,再将所得图象向下平移1个单位长度,得到y=2x+1-1的图象,如图①所示.
(2)首先作出y=lg x的图象,然后将其向右平移1个单位长度,得到y=lg(x-1)的图象,再把所得图象在x轴下方的部分翻折到x轴上方,即得所求函数y=|lg(x-1)|的图象,如图②所示(实线部分).
方法技巧
作函数图象的两种常用方法
(1)直接法:当函数表达式(或变形后的表达式)是熟悉的基本初等函数时,可根据这些函数的特征直接作出;
(2)图象变换法:若函数图象可由某个基本初等函数的图象经过平移、翻折、对称得到,可利用图象变换作出.
提醒 (1)画函数的图象时一定要注意定义域;
(2)利用图象变换法时要注意变换顺序.
跟踪训练
作出下列函数的图象:
(1)y=;
(2)y=2|x|.
解:(1)y==2+,故函数的图象可由y=的图象向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度得到,如图①所示.
(2)y=2|x|的图象是由y=2x在y轴右边的图象和其关于y轴对称的图象组成的,如图②所示.
考点2 函数图象的识别
【例2】(1)(2022·全国甲卷5题)函数y=(3x-3-x)cos x在区间的图象大致为( )
(2)函数f(x)=的图象如图所示,则下列结论成立的是( )
A.a>0,b>0,c>0 B.a<0,b>0,c<0
C.a<0,b>0,c>0 D.a<0,b<0,c<0
答案:(1)A (2)B
解析:(1)法一(特值法) 取x=1,则y=cos 1=cos 1>0;取x=-1,则y=cos(-1)=-cos 1<0.结合选项知选A.
法二 令y=f(x),则f(-x)=(3-x-3x)cos(-x)=-(3x-3-x)cos x=-f(x),所以函数y=(3x-3-x)·cos x是奇函数,排除B、D;取x=1,则y=cos 1=cos 1>0,排除C.故选A.
(2)函数在点P处无意义,由题图可知,点P在y轴右边,所以-c>0,则c<0;f(0)=>0,则b>0;由f(x)=0得ax+b=0,则x=-,根据题图得,->0,则a<0.综上,a<0,b>0,c<0.故选B.
变式
若本例(1)中的函数变为y=(2x-2-x)sin x,则其在区间[-π,π]的图象大致为( )
解析:A 记f(x)=(2x-2-x)sin x,则f(-x)=(2-x-2x)sin(-x)=-(2-x-2x)sin x=(2x-2-x)sin x=f(x),则函数f(x)=(2x-2-x)sin x为偶函数,其图象关于y轴对称,排除B、C;又f(π)=0,排除D,故选A.
方法技巧
函数图象的辨识可从以下方面入手
(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;
(2)从函数的值域,判断图象的上下位置;
(3)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;
(4)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;
(5)从函数的周期性,判断图象的循环往复;
(6)从函数的特殊点,排除不合要求的图象.
跟踪训练
1.已知函数f(x)=xln x的图象如图所示,则函数f(1-x)的图象为( )
解析:D 易知函数f(x)的定义域为(0,+∞).由1-x>0,得x<1,所以函数f(1-x)的定义域为(-∞,1),故排除A、C;又当x=-1时,f(1-(-1))=f(2)=2ln 2>0,故排除B.故选D.
2.(2024·沈阳一模)如图是函数H(x)图象的一部分,设函数f(x)=cos x,g(x)=|x|+1,则H(x)可以表示为( )
A.f(x)+g(x) B.f(x)-g(x)
C.f(x)·g(x) D.
解析:D 因为f(0)=g(0)=1,H(0)=1,所以H(x)不可能表示为f(x)+g(x)或f(x)-g(x),故排除选项A、B;因为f(2π)g(2π)=2π+1>1,所以排除选项C.故选D.
考点3 二函数图象的应用
考向1 研究函数的性质
【例3】(多选)设函数f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意的x∈R恒有f(x+1)=f(x-1),已知当x∈[0,1]时,f(x)=,则下列结论正确的是( )
A.2是函数f(x)的周期
B.函数f(x)在(1,2)上单调递减,在(2,3)上单调递增
C.函数f(x)的最大值是1,最小值是0
D.当x∈(3,4)时,f(x)=
解析:ABD 由已知条件得f(x+2)=f(x),则f(x)是以2为周期的周期函数,A正确;画出函数y=f(x)的部分图象如图所示.由图象知B正确,C不正确;当3<x<4时,-1<x-4<0,f(x)=f(x-4)=,因此D正确.故选A、B、D.
方法技巧
利用函数的图象研究函数的性质
对于已知解析式易画出其在给定区间上图象的函数,其性质常借助图象研究:
(1)从图象的最高点、最低点,分析函数的最值、极值;
(2)从图象的对称性,分析函数的奇偶性;
(3)从图象的走向趋势,分析函数的单调性、周期性.
考向2 探究不等式问题
【例4】 设函数y=f(x+1)是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,在区间(-∞,0)上单调递减,且图象过点(1,0),则不等式(x-1)f(x)≤0的解集为 {x|x≤0或1<x≤2} .
解析:画出f(x)的大致图象如图所示.不等式(x-1)f(x)≤0,可化为或由图可知符合条件的解集为{x|x≤0或1<x≤2}.
方法技巧
利用函数图象研究不等式问题的方法
当不等式问题不能用代数法直接求解但其与函数有关时,可将不等式问题转化为两函数图象(图象易得)的上、下关系问题,利用图象法求解.若函数为抽象函数,可根据题目画出大致图象,再结合图象求解.
考向3 求参数的范围
【例5】 若关于x的不等式4ax-1<3x-4(a>0,且a≠1)对于任意的x>2恒成立,则a的取值范围为 (0,] .
解析:不等式4ax-1<3x-4等价于ax-1<x-1.令f(x)=ax-1,g(x)=x-1,当a>1时,在同一坐标系中作出两个函数的图象如图①所示,由图知不满足条件;当0<a<1时,在同一坐标系中作出两个函数的图象如图②所示,由题意知,f(2)≤g(2),即a2-1≤×2-1,解得a≤,所以a的取值范围是(0,].
方法技巧
利用函数图象解决参数的取值范围问题时,一般先准确地作出函数图象,再利用函数图象的直观性,结合其性质,求解参数的取值范围.
跟踪训练
1.(多选)关于函数f(x)=,下列结论正确的是( )
A.f(x)的图象过原点
B.f(x)是奇函数
C.f(x)在区间(1,+∞)上单调递减
D.f(x)是定义域上的增函数
解析:AC f(x)===1+,将y=的图象向右平移1个单位长度,然后再向上平移1个单位长度,即可得到f(x)=的图象,如图所示.由图可得A、C正确,故选A、C.
2.若函数f(x)=ax-x-a(a>0,且a≠1)有两个零点,则实数a的取值范围是 (1,+∞) .
解析:函数f(x)的零点的个数就是函数y=ax(a>0,且a≠1)与函数y=x+a的图象的交点的个数,如图,当a>1时,两函数图象有两个交点;当0<a<1时,两函数图象有一个交点.故a>1.
第九节 函数的图象
课后分层跟踪巩固
基础达标 A
1.下列函数中,其图象与函数f(x)=ln x的图象关于直线x=1对称的是( )
A.y=ln(1-x) B.y=ln(2-x)
C.y=ln(1+x) D.y=ln(2+x)
解析:B 法一 设所求函数图象上任一点的坐标为(x,y),则其关于直线x=1的对称点的坐标为(2-x,y),由对称性知点(2-x,y)在函数f(x)=ln x的图象上,所以y=ln(2-x).
法二 由题意知,对称轴上的点(1,0)既在函数y=ln x的图象上也在所求函数的图象上,代入选项中的函数解析式逐一检验,排除A、C、D,故选B.
2.(2024·广州一模)函数f(x)=x-在[-π,π]上的图象大致为( )
解析:B 函数f(x)=x-的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),f(-x)=-x-=-x-≠f(x),且f(-x)≠-f(x),所以函数f(x)既不是奇函数也不是偶函数,其图象关于原点不对称,排除选项C、D;当x=π时,f(x)=f(π)=π,排除选项A,故选B.
3.(2024·沈阳质检)若函数f(x)=的图象如图所示,则f(-3)=( )
A.- B.-
C.-1 D.-2
解析:C ∵f(-1)=0,∴ln(-1+a)=0,∴-1+a=1,∴a=2,又y=ax+b过点(-1,3),∴2×(-1)+b=3,∴b=5,∴f(-3)=-3a+b=-6+5=-1.
4.把函数f(x)=ln|x-a|的图象向左平移2个单位长度,所得函数在(0,+∞)上单调递增,则a的最大值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:B 把函数f(x)=ln|x-a|的图象向左平移2个单位长度,得到函数g(x)=ln|x+2-a|的图象,则函数g(x)在(a-2,+∞)上单调递增,又因为所得函数在(0,+∞)上单调递增,所以a-2≤0,即a≤2.所以a的最大值为2.
5.(2024·信阳一模)函数y=f(x)的图象如图①所示,则图②对应的解析式可以表示为( )
A.y=f(|x|) B.y=|f(x)|
C.y=f(-|x|) D.y=-f(|x|)
解析:C 对于A,将y=f(x)的图象在y轴左侧的部分“去除”,将y轴右侧的部分关于y轴作对称,y轴右侧的部分保持不变,可得y=f(|x|)的图象,A错误;对于B,将y=f(x)的图象在x轴以上的部分保留,x轴以下部分翻折到x轴上方,可得y=|f(x)|的图象,B错误;对于C,将y=f(x)的图象在y轴右侧的部分“去除”,将y轴左侧的部分关于y轴作对称,y轴左侧的部分保持不变,可得y=f(-|x|)的图象,C正确;对于D,将y=f(|x|)的图象关于x轴作对称,即可得y=-f(|x|)的图象,D错误.故选C.
6.(多选)对于函数f(x)=lg(|x-2|+1),下列说法正确的是( )
A.f(x+2)是偶函数
B.f(x+2)是奇函数
C.f(x)在区间(-∞,2)上单调递减,在区间(2,+∞)上单调递增
D.f(x)没有最小值
解析:AC f(x+2)=lg(|x|+1)为偶函数,A正确,B错误;作出f(x)的图象如图所示,可知f(x)在(-∞,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,C正确;由图象可知函数存在最小值0,D错误.
7.已知函数f(x)的图象如图所示,则函数g(x)=lof(x)的定义域是 (2,8] .
解析:当f(x)>0时,函数g(x)=lof(x)有意义,由函数f(x)的图象知满足f(x)>0时,x∈(2,8].
8.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2-x.若f(a)<4+f(-a),则实数a的取值范围是 (-∞,2) .
解析:因为f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),所以f(a)<4+f(-a)可转化为f(a)<2,作出f(x)的图象,如图.由图易知a<2.
9.对于任意实数a,b,定义min{a,b}=设函数f(x)=-x+3,g(x)=log2x,则函数h(x)=min{f(x),g(x)}的最大值是 1 .
解析:法一 在同一坐标系中,作出函数f(x),g(x)的图象,依题意,h(x)的图象为如图所示的实线部分.易知点A(2,1)为图象的最高点,因此h(x)的最大值为h(2)=1.
法二 依题意,h(x)=当0<x≤2时,h(x)=log2x单调递增,当x>2时,h(x)=3-x单调递减,因此h(x)在x=2时取得最大值h(2)=1.
10.已知f(x)=是定义在R上的奇函数.
(1)请画出f(x)的大致图象并在图象上标注零点;
(2)已知a>1,若函数f(x)在区间[-1,a-2]上单调递增,求实数a的取值范围.
解:(1)根据题意,列表如下,
x
-2
-1
0
1
2
f(x)
0
-1
0
1
0
f(x)的大致图象如图所示,其中有-2,0,2三个零点.
(2)由(1)的函数图象可知,要使f(x)在[-1,a-2]上单调递增,则-1<a-2≤1,即1<a≤3,故a的取值范围为(1,3].
综合应用 B
巩固
11.若直角坐标平面内A、B两点满足①点A、B都在函数f(x)的图象上;②点A、B关于原点对称,则点对(A,B)是函数f(x)的一个“姊妹点对”.点对(A,B)与(B,A)可看作是同一个“姊妹点对”,已知函数f(x)=则f(x)的“姊妹点对”有( )
A.0个 B.1个
C.2个 D.3个
解析:C 根据题意可知,“姊妹点对”满足两点:都在函数图象上,且关于坐标原点对称.可作出函数y=x2+2x(x<0)的图象关于原点对称的图象,看它与函数y=(x≥0)的图象的交点个数即可.如图所示,当x=1时,0<<1,观察图象可得,它们有2个交点.故选C.
12.(多选)某同学在研究函数f(x)=(x∈R)时,给出了下面几个结论,其中正确的是( )
A.f(x)的图象关于点(-1,1)对称
B.f(x)是单调函数
C.f(x)的值域为(-1,1)
D.函数g(x)=f(x)-x有且只有一个零点
解析:BCD 作出y=f(x)的图象,如图所示,对于A,f(x)的图象关于点(0,0)对称,不关于点(-1,1)对称,故A错误;对于B,f(x)是R上的增函数,故B正确;对于C,由图知,f(x)的值域为(-1,1),故C正确;对于D,令g(x)=f(x)-x=0,得x=0,解得x=0,所以函数g(x)=f(x)-x有且只有一个零点,故D正确.
13.若函数f(x)=log2(x+1),且a>b>c>0,则,,的大小关系为 << .
解析:由题意可得,,,分别看作函数f(x)=log2(x+1)图象上的点(a,f(a)),(b,f(b)),(c,f(c))与原点连线的斜率.结合图象可知,当a>b>c>0时,<<.
14.如图,函数y=f(x)的图象由曲线段OA和直线段AB构成.
(1)写出函数y=f(x)的一个解析式;
(2)提出一个能满足函数y=f(x)的图象变化规律的实际问题.
解:(1)当0≤x≤2时,曲线段OA类似指数函数y=2x,由O(0,0),A(2,3)可得f(x)=2x-1,
当2<x≤5时,设直线段AB的解析式为y=ax+b,将A(2,3),B(5,0)代入直线段AB的解析式,
得解得
此时y=-x+5,所以f(x)=
(2)答案不唯一,合理即可.
离上课还有5分钟时,小明用了2分钟急速跑(先慢后快)到距离教室3百米的操场找小华来上课,然后两个人用了3分钟时间匀速跑到教室.
15.已知函数f(x)=,实数a,b满足a<b.
(1)在平面直角坐标系中画出函数f(x)的图象;
(2)若函数f(x)的定义域是[a,b],值域是[ma,mb](m>0),求实数m的取值范围.
解:(1)因为函数f(x)=,先作出函数y=1-的图象,然后再利用图象变换作出函数f(x)=的图象如图所示.
(2)由题意得[a,b]在f(x)的增区间内且a>0,b>0,又f(x)=在[1,+∞)上单调递增,
故即
所以a,b是方程1-=mx的两个根,即x-1=mx2(x>1),所以mx2-x+1=0在区间[1,+∞)上有两个不相等的实数根,
设g(x)=mx2-x+1,则
解得0<m<,
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