内容正文:
第9讲 函数的图象
突破核心命题
限时规范训练
聚焦必备知识
1
1.会画简单的函数图象.2.会运用函数图象研究函数的性质,解决方程解的个数与求不等式解的问题.
考试要求
突破核心命题
限时规范训练
聚焦必备知识
1
聚焦必备知识
突破核心命题
限时规范训练
聚焦必备知识
1
1.利用描点法作函数的图象
(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、周期性、单调性、最值(甚至变化趋势)];
(4)列表(尤其注意特殊点)、描点、连线.
知识梳理
突破核心命题
限时规范训练
聚焦必备知识
1
2.利用图象变换法作函数的图象
(1)平移变换
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1
(2)对称变换
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聚焦必备知识
1
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
1.记住几个重要结论
(1)函数y=f(x)与y=f(2a-x)的图象关于直线x=a对称.
(2)函数y=f(x)与y=2b-f(2a-x)的图象关于点(a,b)中心对称.
(3)若函数y=f(x)对定义域内任意自变量x满足:f(a+x)=f(a-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
2.图象的左右平移仅仅是相对于x而言,如果x的系数不是1,常需把系数提出来,再进行变换.
3.图象的上下平移仅仅是相对于y而言的,利用“上加下减”进行.
常用结论
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聚焦必备知识
1
1.回源教材
(1)函数y=21-x的大致图象为( )
夯基诊断
A
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1
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
(2)在2 h内将某种药物注射进患者的血液中,在注射期间,血液中的药物含量呈线性增加;停止注射后,血液中的药物含量呈指数衰减,能反映血液中药物含量Q随时间t变化的图象是( )
B
B 依题意知,在2 h内血液中药物含量Q持续增加,停止注射后,Q呈指数衰减,图象B符合.
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
2.易错自纠
(1)若函数f(x)的图象向右平移1个单位长度,所得到的图象与函数y=ex的图象关于y轴对称,则f(x)等于( )
A.ex+1 B.ex-1
C.e-x+1 D.e-x-1
D
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
D 依题意f(x)的图象可由y=ex的图象关于y轴对称后,再向左平移1个单位长度得到.
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
由f(-1)=ln(-1+a)=0得a=2,又直线y=ax+b过点(-1,3),则2×(-1)+b=3,得b=5.故当x<-1时,f(x)=2x+5,则f(-3)=2×(-3)+5=-1.
答案:-1
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1
突破核心命题
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
作出下列各函数的图象:
(1)y=|log2(x+1)|;
考 点 一
作函数的图象
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聚焦必备知识
1
解:(1)将函数y=log2x的图象向左平移1个单位长度,再将x轴下方的部分沿x轴翻折上去,即可得到函数y=|log2(x+1)|的图象,如图①所示.
图①
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1
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
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1
函数图象的常见画法及注意事项
(1)直接法:对于熟悉的基本函数,根据函数的特征描出图象的关键点,直接作图.
(2)转化法:含有绝对值符号的,去掉绝对值符号,转化为分段函数来画.
(3)图象变换法:若函数图象可由某个基本函数的图象经过平移、伸缩、翻折、对称得到,则可利用图象变换作图.
(4)画函数的图象一定要注意定义域.
反思感悟
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1
考 点 二
函数图象的辨识
考向 1
函数图象的识别
D
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1
(2)(2023·天津卷)函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能为
( )
D
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1
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
识别函数的图象的主要方法
(1)利用函数的性质,如奇偶性、单调性、定义域等判断.
(2)利用函数的零点、极值点等判断.
(3)利用特殊函数值判断.
反思感悟
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1
例2 如图,不规则四边形ABCD中,AB和CD是线段,AD 和BC是圆弧,直线l⊥AB 交AB于E,当l从左至右移动(与线段AB有公共点)时,把四边形ABCD分成两部分,设AE=x,左侧部分的面积为y,则y关于x的图象大致是( )
考向 2
借助动点探究函数的图象
C
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聚焦必备知识
1
C 当l从左至右移动时,一开始面积的增加速度越来越快,过了D点后面积保持匀速增加,图象呈直线变化,过了C点后面积的增加速度又逐渐减慢.故选C.
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1
根据实际背景、图形判断函数图象的两种方法
(1)定量计算法:根据题目所给条件确定函数解析式,从而判断函数图象.
(2)定性分析法:采用“以静观动”,即判断动点处于不同的特殊的位置时图象的变化特征,从而利用排除法做出选择.
注意:求解的过程中注意实际问题中的定义域问题.
反思感悟
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1
A
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聚焦必备知识
1
突破核心命题
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1
(2)(2022·全国乙卷)如图是下列四个函数中的某个函数在区间[-3,3]的大致图象,则该函数是( )
A
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突破核心命题
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聚焦必备知识
1
(3)向高为H的水瓶中注水,注满为止,如果注水量V与水深h的函数关系的图象如图所示,那么水瓶的形状是( )
B
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1
A.函数F(x)是偶函数
B.方程F(x)=0有三个解
C.函数F(x)在区间[-1,1]上单调递增
D.函数F(x)有4个单调区间
考 点 三
函数图象的应用
考向 1
利用图象研究函数的性质
ABD
突破核心命题
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聚焦必备知识
1
ABD 根据函数f(x)=2-x2与g(x)=x2,画出函数F(x)=min{f(x),g(x)}的图象,如图.由图象可知,函数F(x)=min{f(x),g(x)}关于y轴对称,所以A项正确;函数F(x)的图象与x轴有三个交点,所以方程F(x)=0有三个解,所以B项正确;函数F(x)在(-∞,-1]上单调递增,在[-1,0]上单调递减,在[0,1]上单调递增,在[1,+∞)上单调递减,所以C项错误,D项正确.
突破核心命题
限时规范训练
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1
例4 已知定义在R上的奇函数f(x)在[0,+∞)上的图象如图所示,则不等式x2f(x)>2f(x)的解集为( )
考向 2
图象法解不等式
C
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1
C 根据奇函数的图象特征,作出f(x)在(-∞,0)上的图象如图所示,
由x2f(x)>2f(x),得(x2-2)f(x)>0,
等价于
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1
考向 3
求参数的取值范围
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1
不妨令a<b<c,
由正弦曲线的对称性可知a+b=1,
又1<c<2023,所以2<a+b+c<2024.
答案:(2,2024)
突破核心命题
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1
1.利用函数的图象研究函数的性质
对于已知或易画出其在给定区间上图象的函数,其性质(单调性、奇偶性、周期性、最值(值域)、零点)常借助于图象研究,但一定要注意性质与图象特征的对应关系.
2.不等式问题不能用代数法求解时,常将不等式问题转化为两个函数图象的上下位置关系问题,从而利用数形结合法求解.
3.利用函数图象求多个变量的和(或积)的取值范围时,利用对称性,发现其中两个变量的和(或积)为定值,从而对原式进行转化,再结合图象,确定其余变量的取值范围,即可求得相应范围.
反思感悟
突破核心命题
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1
训练2 (1)已知函数f(x)=2x-x-1,则不等式f(x)>0的解集是( )
A.(-1,1) B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
C.(0,1) D.(-∞,0)∪(1,+∞)
D
D 函数f(x)=2x-x-1,则不等式f(x)>0的解集即2x>x+1的解集,在同一平面直角坐标系中画出函数h(x)=2x,g(x)=x+1的图象,结合图象易得2x>x+1的解集为(-∞,0)∪(1,+∞).
突破核心命题
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1
(2)已知f(x)=2x-1,g(x)=1-x2,规定:当|f(x)|≥g(x)时,h(x)=|f(x)|;当|f(x)|<g(x)时,h(x)=-g(x).则h(x)( )
A.有最小值-1,最大值1
B.有最大值1,无最小值
C.有最小值-1,无最大值
D.有最大值-1,无最小值
C
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1
C 画出函数y=|f(x)|=|2x-1|与y=g(x)=1-x2的图象,两图象交于A,B两点.
由题意,在A,B两侧,|f(x)|≥g(x),故h(x)=|f(x)|;在A,B之间,|f(x)|<g(x),故h(x)=-g(x).
综上可知,y=h(x)的图象是图中的实线部分,因此h(x)有最小值-1,无最大值.
突破核心命题
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1
(3)设函数f(x)=|x+a|,g(x)=x-1,对于任意的x∈R,不等式f(x)≥g(x)恒成立,则实数a的取值范围是________.
如图,作出函数f(x)=|x+a|与g(x)=x-1的图象,观察图象可知:当且仅当-a≤1,即a≥-1时,不等式f(x)≥g(x)恒成立,因此a的取值范围是[-1,+∞).
答案:[-1,+∞)
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限时规范训练(十四)
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A级 基础落实练
1.(多选)(2024·广东实验中学第二次段考)为了得到函数y=ln(e2x)的图象,可将函数y=ln x的图象( )
A.纵坐标不变,横坐标伸长为原来的e2倍
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2.如图,一个高为H且装满水的鱼缸,其底部装有一排水小孔,当小孔打开时,水从孔中匀速流出,水流完所用时间为T.若鱼缸水深为h时,水流出所用时间为t,则函数h=f(t)的图象大致是( )
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B 函数h=f(t)是关于t的减函数,故排除CD;
则一开始,h随着时间的变化减少程度变慢,超过一半时,h随着时间的变化减少程度变快,故对应的图象为B.故选B.
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3.下列函数中,其图象与函数y=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)
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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)在函数y=ln x的图象上也在所求函数的图象上,代入选项中的函数表达式逐一检验,排除A,C,D,选B.
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4.(2023·重庆调研)已知函数f(x)的图象如图①所示,则图②所表示的函数是( )
A.y=1-f(x)
B.y=-f(2-x)
C.y=f(-x)-1
D.y=1-f(-x)
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图① 图②
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C 由题图知,将f(x)的图象关于y轴对称后再向下平移1个单位长度即得图②,将f(x)的图象关于y轴对称后可得函数y=f(-x)的图象,再向下平移1个单位长度,可得y=f(-x)-1的图象,所以题图②对应的解析式为y=f(-x)-1,故选C.
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6.(2024·吕梁期末)已知函数f(x)的部分图象如图所示,则函数f(x)的解析式可能为( )
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8.(多选)如图,四个平面图形分别是三角形、等腰梯形、直角梯形、圆.垂直于x轴的直线l:x=t(0≤t≤a)经过原点O向右平行移动,l在移动过程中扫过平面图形的面积为y(图中阴影部分),若函数y=f(t)的大致图象如图所示,则平面图形的形状可能是
( )
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AD 由y=f(t)的图象可知面积递增的速度先变快后变慢,对于选项C,后半段f(t)是匀速递增,排除C;对于选项B,中间有一段f(t)是匀速递增,排除B.选项A,D适合.
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答案:1
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10.将函数f(x)的图象先向左平移一个单位长度,再向上平移一个单位长度得到函数g(x)的图象,若g(x)为奇函数,则f(0)+f(2)=________.
由函数f(x)的图象先向左平移一个单位长度,再向上平移一个单位长度得到函数g(x)的图象,可得g(x)=f(x+1)+1,
故f(x)=g(x-1)-1,
所以f(0)+f(2)=g(-1)-1+g(1)-1=-g(1)+g(1)-2=-2.
答案:-2
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11.已知奇函数f(x)在x≥0时的图象如图所示,则不等式xf(x)<0的解集为________.
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∵xf(x)<0,∴x和f(x)异号,由于f(x)为奇函数,补齐函数的图象如图.
当x∈(-2,-1)∪(0,1)∪(2,+∞)时,
f(x)>0,
当x∈(-∞,-2)∪(-1,0)∪(1,2)时,f(x)<0,
∴不等式xf(x)<0的解集为(-2,-1)∪(1,2).
答案:(-2,-1)∪(1,2)
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不妨设x1<x2<x3,作出f(x)的大致图象,由图可得,|log2x1|=|log2x2|=-x3+3∈(0,1),所以log2x1=-log2x2,即x1x2=1.
由f(x1)=f(x2)=f(x3),得x3∈(2,3),所以x1·x2·x3的取值范围是(2,3).
答案:(2,3)
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B级 能力提升练
13.(2024·沈阳模拟)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象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-sin x
B.f(x)=sin x-xcos x
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14.(2021·上海卷)已知函数y=f(x)的定义域为R,下列是f(x)无最大值的充分条件的是( )
A.f(x)为偶函数且图象关于点(1,1)对称
B.f(x)为偶函数且图象关于直线x=1对称
C.f(x)为奇函数且图象关于点(1,1)对称
D.f(x)为奇函数且图象关于直线x=1对称
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C 选项A,B,D的反例如图1,2,3所示,故选项A,B,D错误;对于选项C,∵f(x)为奇函数且图象关于点(1,1)对称,∴f(x)+f(-x)=0,f(2+x)+f(-x)=2,∴f(2+x)-f(x)=2,∴f(2k+x)=f(x)+2k,k∈Z,
又f(0)=0,∴f(2k)=2k,k∈Z,当k→+∞时,f(2k)=2k→+∞,∴函数f(x)无最大值,故选C.
图1 图2
图3
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∵当x∈(0,1]时,f(x)=x(x-1),f(x+1)=2f(x),
∴当x∈(1,2]时, f(x)=2f(x-1),即f(x)向右平移1个单位长度,纵坐标变为原来的2倍.
当x∈(2,3]时,f(x)=4f(x-2)=4(x-2)·(x-3),如图所示,
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