内容正文:
hhh
【对点训练4】 已知函数f(x)=log2(2-x)-
log2(2+x),则不等式f(x)>1的解集为
.
命题角度3 和对数函数有关的复合函数
【例5】 (1)(2023·辽宁葫芦岛检测)已知函数
f(x)=lg(x2-2x-3)在(a,+∞)上单调
递增,则a的取值范围是 .
(2)若f(x)=lna+
1
1-x +
b是奇函数,则
a= ,b= .
利用对数函数的性质,必须弄清三方面的问题:
一是定义域,所有问题都必须在定义域内讨论;二是
底数与1的大小关系;三是复合函数的构成,即它是
由哪些基本初等函数复合而成的.另外,解题时要注
意数形结合、分类讨论、转化与化归思想的应用.
【对点训练5】 (1)设函数f(x)=a·ex-1(a为
常数),且f(-1)=
2
e2
且g(x)=
f(x),x <2,
log3(x-1),x ≥2, 则不等式g(x)<2的
解集为 .
(2)函数f(x)=loga(ax-3)在[1,3]上单调递
增,则a的取值范围是 .
学习至此,请完成课时作业12
2.8 函数的图象
5A>!
1.根据函数的性质判断函数的图象.
2.根据实际问题判断函数的图象.
3.结合几何图形中的动点问题判断函数的图象.
4.分析函数图象判断结论的正误.
AMc
-
-@)
1.利用描点法作函数图象
其基本步骤是列表、描点、连线.
首先:①确定函数的定义域;②化简函数解析
式;③ 讨论函数的性质(奇偶性、单调性、周期
性、对称性等).
其次:列表(尤其注意特殊点、零点、最大值
点、最小值点、与坐标轴的交点等),描点,
连线.
2.函数图象的变换
(1)平移变换
y =f(x)
左移
h 个单位长度
(h>0)
←
y =
f(x+h)
右移
h 个单位长度
(h>0)
→
y =
f(x-h)
上
移
k(k>0)
个单位长度
↑
y =f(x)+k
下
移
k(k>0)
个单位长度↓
y =f(x)-k
左右平移仅仅对x 而言,利用“左加右减”进
行操作,若x 的系数不是1,需要先把x 提出
来,再进行操作.
050
@第二章 函数的概念与基本初等函数
上下平移是对y 而言,利用“上加下减”进行
操作.
(2)对称变换
①y=f(x)
关于x 轴对称
→y= ;
②y=f(x)
关于y 轴对称
→y= ;
③y=f(x)
关于原点对称
→y= ;
④y=ax(a>0,且a≠1)
关于y=x 对称
→y=
.
(3)翻折变换
①y=f(x)
保留x 轴上方图象
将x 轴下方图象翻折上去→y=
|f(x)|;
②y=f(x)
保留y 轴右边图象,并作其关于y 轴
对称的图象,y 轴左边图象去掉
→
y=f(|x|).
(4)伸缩变换
①y=f(x)
a>1,横坐标缩短为原来的
1
a
倍
0<a<1,横坐标伸长为原来的
1
a
倍
→
y= ;
②y=f(x)
a>1,纵坐标伸长为原来的a倍
0<a<1,纵坐标缩短为原来的a倍
→
y= .
常用结论与知识拓展
1.对于函数y=f(x)定义域内任意一个x 的值,
若f(a+x)=f(b-x),则函数f(x)的图象关于直
线x=
a+b
2
对称.特别地,若f(a+x)=f(a-x),
则函数f(x)的图象关于直线x=a 对称.
2.对于函数y=f(x)定义域内任意一个x 的值,
若f(a+x)=-f(b-x),则函数f(x)的图象关于
点 a+b
2
,0 中 心 对 称.特 别 地,若 f(a +x)=
-f(a-x),则函数f(x)的图象关于点(a,0)中心
对称.
3.两个函数图象的对称性(相互对称)
(1)函数y=f(a+x)与y=f(b-x)的图象关
于直线(a+x)-(b-x)=0,即x=
b-a
2
对称.
(2)函数y=f(a+x)与y=f(a-x)的图象关
于直线x=0对称.
-"
1.判断下列命题是否正确,正确的在括号内画
“√”,错误的画“×”.
(1)将函数y=f(x)的图象先向左平移1个
单位长度,再向下平移1个单位长度得到函数
y=f(x+1)+1的图象. ( )
(2)当x∈(0,+∞)时,函数y=|f(x)|与
y=f(|x|)的图象相同. ( )
(3)若函数y=f(x)满足f(1+x)=f(1-
x),则函数f(x)的图象关于直线x=1对称.
( )
(4)为了得到函数y=log2 x-1的图象,可
将函数y=log2x 图象上所有点的纵坐标缩短
为原来的1
2
,横坐标不变,再向右平移1个单
位长度. ( )
(5)为了得到函数y=lg
x+3
10
的图象,只需把
函数y=lg
x的图象上所有的点向右平移3个
单位长度,再向下平移1个单位长度.( )
2.(教材改编题)函数f(x)=
2
x2+11
的图象关
于 对称.
3.(教材改编题)已知图1中的图象是函数y=
f(x)的图象,则图2中的图象对应的函数可
能是 ( )
A.y=f(|x|) B.y=|f(x)|
C.y=f(-|x|) D.y=-f(-|x|)
4.(教材改编题)为了得到函数y=lg
x
10
的图象,
只需把函数y=lg
x 的图象上所有的点向
平移 个单位长度.
5.(多选题)如图是函数f(x)的图象,则下列说
法正确的是 ( )
051
hhh
A.f(0)=-2
B.f(x)的定义域为[-3,2]
C.f(x)的值域为[-2,2]
D.若f(x)=0,则x=
1
2
或x=2
A
/c5%1@
考点1 作函数的图象
【例1】 若函数y=f(x)的图象如图所示,则函
数y=-f(x+1)的图象大致为 ( )
A B C D
作函数图象的一般方法
(1)直接法:当函数解析式(或变形后的解析式)
是基本初等函数或函数图象是解析几何中熟悉的曲
线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线的一部分)时,就可根
据这些函数或曲线的特征直接作出.
(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,但要注意变换顺序,对不能直接找到基本
初等函数的要先变形,并应注意平移变换与伸缩变
换的顺序对变换单位及解析式的影响.
(3)作函数图象时,若函数解析式不是最简形
式,需先化简函数解析式,再作函数的图象.
【对点训练1】 作出下列函数的图象:
(1)y=
1
2
|x|
;
(2)y=|log2 (x+1)|;
(3)y=
2x-1
x-1
;
(4)y=|x+1|·(x-3).
考点2 函数图象的识别
【例2】 (1)(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 ( )
A.f(x)=
5(ex -e-x)
x2+2
B.f(x)=
5sin
x
x2+1
C.f(x)=
5(ex +e-x)
x2+2
D.f(x)=
5cos
x
x2+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 ( )
052
@第二章 函数的概念与基本初等函数
A.y= -
x3+3x
x2+1
B.y=
x3-x
x2+1
C.y=
2xcos
x
x2+1
D.y=
2sin
x
x2+1
1.抓住函数的性质,定性分析
(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从
函数的值域,判断图象的上下位置.
(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势.
(3)从函数的周期性,判断图象的循环往复.
(4)从函数的奇偶性,判断图象的对称性.
2.抓住函数的特征,定量计算
利用函数的特殊点、特殊值的计算,分析解决
问题.
【对点训练2】 (1)(2022·全国甲卷)函数y=
(3x -3-x)cos
x 在区间 -
π
2
,π
2
的图象大
致为 ( )
A
B
C
D
(2)函数f(x)=
ex -e-x
2|x|-1
的图象大致是( )
A
B
C
D
考点3 函数图象的应用
命题角度1 利用函数的图象研究函数的性质
【例3】 对于函数f(x)=x|x|+x+1,下列
结论正确的是 ( )
A.f(x)为奇函数
B.f(x)在定义域内是减函数
C.f(x)的图象关于点(0,1)对称
D.f(x)在区间(0,+∞)上存在零点
对于已知解析式或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.
【对点训练3】 定义max{a,b,c}为a,b,c中的
最大值,设y=max{2x,2x-3,6-x},则y
的最小值是 .
命题角度2 利用函数图象求解不等式
【例4】 已知函数y=f(x+1)的图象关于直线
x=-1对称,当x∈[-1,+∞)时,f(x+
1)是增函数,则不等式f(x-3)-f(x)>
0的解集为 .
053
hhh
利用函数图象求解不等式的思路
不等式f(x)<g(x)的解集是函数f(x)的图
象位于g(x)图象下方的点的横坐标的集合,体现
了数形结合思想的应用.一般地,涉及奇、偶函数或
指数函数、对数函数有关的不等式问题,常用数形结
合法求解.
【对点训练4】 已知y=f(x)
是奇函数,y=g(x)是偶
函数,它们的定义域均为
[-3,3],且它们在x∈[0,3]上的图象如图所
示,则不等式f
(x)
g(x)<
0的解集是
.
命题角度3 利用函数的图象研究方程的根
【例5】 已知函数f(x)=
-x2-2x+3,x≤1,
ln
x,x>1,
则关于x 的方程f(x)-
1
2x+
1
2=0
解的个
数为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
利用函数的图象可解决某些方程和不等式的求
解问题,方程f(x)=g(x)的根就是函数f(x)与
g(x)的图象交点的横坐标.
(1)注意函数图象特征与性质的对应关系.
(2)方程、不等式的求解可转化为函数图象的交
点和上下关系问题.
【对点训练5】 (1)已知函数f(x)=
-x2+1,x <1,
log2x,x ≥1, 若关于x的方程f(x)=k
有三个不同的实根,则实数k 的取值范围是
.
(2)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 .
学习至此,请完成课时作业13
2.9 函数与方程
5A>!
1.结合学过的函数图象,了解函数零点与方程解的关系.
2.结合具体连续函数及其图象的特点,了解函数零点存在定理,并能简单应用.
3.了解用二分法求方程的近似解的步骤.
AMc
-
-@)
1.函数的零点
(1)函数零点的定义:使 的实数x叫
做函数y=f(x)的零点.
(2)三个等价关系:方程f(x)=0有实数解⇔
函数y=f(x) ⇔ 函数y=f(x)的
图象与x 轴 .
2.函数零点存在定理
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是
一条连续不断的曲线,且有 ,那
054
hhh
2.8 函数的图象
必备知识回顾
知识梳理
2.(2)①-f(x) ②f(-x)
③-f(-x) ④logax(x >0)
(4)①f(ax) ②af(x)
基础检测
1.(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
2.y 轴
解析:函 数 f(x)的 定 义 域 为 R,且
f(-x)=f(x),所 以f(x)为 偶 函
数,其图象关于y 轴对称.
3.C 因为题图2中的图象是在题图1的
基础上,去掉函数y=f(x)的图象在y
轴右侧的部分,然后将y 轴左侧图象翻
折到y 轴右侧得来的,所以题图2中的
图象对应的函数可能是y=f(-|x|).
故选C.
4.下 1
解析:因为函数y=lg
x
10=lg
x-1,
所以把函数y =lg
x 的图象上所有的
点向下平移1个单位 长 度,可 得 函 数
y =lg
x
10=lg
x-1的图象.
5.ABD 由图象知f(0)= -2,故A正
确;函数的定义域为[-3,2],故B正
确;函数的最小值为 -3,最大值为2,
即函数的值域为[-3,2],故C错误;若
f(x)=0,则x =
1
2
或2,故D正确.
故选ABD.
关键能力提升
例1:C 要想由y =f(x)的图象得到
y = -f(x+1)的图象,需要先作出
y=f(x)的图象关于x轴对称的图象
y = -f(x),然后向左平移1个单位
长度得到y = -f(x+1)的图象,根
据上述步骤可知C正确.故选C.
对点训练1:解:(1)先作出y =
1
2
x
的图象,保留y=
1
2
x
图象中x≥0
的部分,再作出y =
1
2
x
的图象中
x >0部分关于y 轴的对称部分,即得
y =
1
2
|x|
的图象,如图1所示.
(2)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2所示.
(3)因为y =
2x-1
x-1 =
2+
1
x-1
,故
函数图象可由y=
1
x
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3所示.
(4)令f(x)=|x+1|·(x-3),则
f(x)=
(x+1)(3-x),x ≤-1,
(x+1)(x-3),x >-1,
图象如图4所示.
图3 图4
例2:(1)D 由题图知,函数图象关于y
轴 对 称,其 为 偶 函 数,且 f(-2)=
f(2)<0,由
5sin(-x)
(-x)2+1
= -
5sin
x
x2+1
且定义域为 R,即B中函数为奇函数,
排除;当 x >0时
5(ex -e-x)
x2+2
>0,
5(ex +e-x)
x2+2
>0,即A,C中(0,+∞)
上函数值为正,排除.故选D.
(2)A 设f(x)=
x3-x
x2+1
,则f(1)=
0,故排除B;设h(x)=
2xcos
x
x2+1
,当
x ∈ 0,
π
2 时,0<cos x <1,所以
h(x)=
2xcos
x
x2+1
<
2x
x2+1
≤1,故排
除C;设g(x)=
2sin
x
x2+1
,则g(3)=
2sin
3
10 >0
,故排除D.故选A.
对点训练2:(1)A 令f(x)= (3x -
3-x)cos
x,x ∈ -
π
2
,π
2 ,
则f(-x)= (3-x -3x)cos(-x)=
-(3x -3-x)cos
x = -f(x),所 以
f(x)为奇函数,排除B,D;又当x ∈
0,π2 时,3x-3-x >0,cos x>0,所
以f(x)>0,排除C.故选A.
(2)C 由函数f(x)=
ex -e-x
2|x|-1
可
知,其定义域为 -∞,-
1
2 ∪ -12,
1
2 ∪ 12,+∞ ,关于原点对称;又
对于定义域内任意x 满足f(-x)=
e-x -ex
2|-x|-1=-
ex -e-x
2|x|-1 =-f(x),
所以函数f(x)为奇函数,其图象关于
原点对称,因此排除B;又根据不同函
数的增长速度可知,当x 趋近于 +∞
时,f(x)=
ex -e-x
2|x|-1
趋近于+∞,而
非趋近于0,所以排除 A;又0<x <
1
2⇒f
(x)<0,排除D.故选C.
例3:C f(x)=x|x|+x+1=
x2+x+1,x ≥0,
-x2+x+1,x <0,
作出示意图如图,由题意可知,图象关
于点(0,1)对称,因此函数f(x)不是
奇函数,在定义域内函数f(x)为增函
数,函数f(x)在区间(-∞,0)上存在
零点.故选C.
对点训练3:4
解析:画出y=max{2x,2x-3,6-x}
的示意图,如图所示.由图可知,当6-
x =2x 时,即x=2时,y取最小值,为
22 =6-2=4.
例4:-∞,
3
2
解析:由题意得f(x)为偶函数,且在
[0,+∞)上单调递增,由f(x-3)-
f(x)>0得f(x-3)>f(x),
∴|x-3|>|x|,得x <
3
2.
对点训练4:{x|0<x <1或2<x <
3或-2<x <-1}
解析:因为f(x)是奇函数,所以由图
象知,当0<x <2或 -3≤x <-2
时,f(x)>0,当-2<x <0或2<
x≤3时,f(x)<0.因为g(x)是偶函
数,所以由图象可知,当1<x <3或
-3<x<-1时,g(x)>0,当-1<
x <0或0<x <1时,g(x)<0,则
不等式f
(x)
g(x)<
0等价于 f
(x)>0,
g(x)<0
或 f(x)<0,
g(x)>0,
即 0<x <2或 -3≤x <-2,
-1<x <0或0<x <1
或 -2<x <0或2<x ≤3,
1<x <3或 -3<x <-1,
得0<x <1或2<x <3或 -2<
x <-1,即不等式的解集为{x|0<
x <1或2<x<3或-2<x<-1}.
例5:C 求方程f(x)-
1
2x+
1
2 =0
解
的个数等价于求y =f(x)的图象和
直线y =
1
2x-
1
2
的交点个数.分别
作出它们 的 图 象,如 图,由 图 知,y =
f(x)的图象和直线y=
1
2x-
1
2
有
3个交点.故选C.
-458-
参
考
答
案
对点训练5:(1)(0,1)
解析:画 出 函
数y =f(x)
与y=k的图
象,如图所示.
由图 可 知,当
0<k<1时,
y =k和y=
f(x)的 图 象 有 3 个 交 点,即 方 程
f(x)=k 有三个不同的实根.
(2)(0,+∞)
解析:在 同 一 个
平面直角坐标系
中画出函数y=
|x|与y=a-
x 的 图 象,如 图
所示.由 图 象 知
当a>0时,方程|x|=a-x 只有一
个解.
2.9 函数与方程
必备知识回顾
知识梳理
1.(1)f(x)=0 (2)有零点 有公共点
2.f(a)·f(b)<0 (a,b) f(c)=0
3.f(a)·f(b)<0 一分为二 零点
基础检测
1.(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
2.2
解析:对于函数y =logax,当x =2
时,可得y<1,当x =3时,可得y>
1,如图,在同一平面直 角 坐 标 系 中 画
出函数y =logax,y = -x+b 的图
象,判断两个函数图象的 交 点 的 横 坐
标在 (2,3)内,∴ 函 数 f(x)的 零 点
x0 ∈ (n,n+1)时,n=2.
3.x2 <x3 <x1
解析:作出y=x 与y= x(x>0),
y= -ex,y= -ln
x(x>0)的图象,
如图所示,则x2 <x3 <x1.
4.1
解析:因 为 函 数f(x)的 图 象 连 续 不
断,且f(x)为 增 函 数,f(0)=
1
e -
4<0,f(1)=e0>0,所以函数f(x)
有且只有1个零点.
5.BC 易 知 f(x)是 增 函 数,因 为
f(1.375)≈-0.28<0,f(1.437
5)≈
0.02>0,所以零点在(1.375,1.437
5)
内,所以A错误,B正确;又|1.437
5-
1.375|=0.062
5<0.1,故精确度为
0.1的近似值可以为1.4,所以C正确,
D错误.故选BC.
关键能力提升
例1:B ∵f(1)= -
1
3 < 0
,f(2)=
log82-
1
6 =
1
6 >0
,∴f(1)f(2)<
0,又f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴ 函数f(x)在(0,+∞)上只有一个
零点,且零点在(1,2)内.
对点训练1:B 函 数f(x)=log3x +
x -2 的 定 义 域 为 (0,+ ∞),在
(0,+∞)上单调递增,图象是一条连
续 曲 线 且 f(1)= -1<0,f(2)=
log32>0,根据函数零点存在定理可
知,函数f(x)=log3x+x-2有唯一
零点,且零点在区间(1,2)内.
例2:(1)B ∵f(0)f(1)= (-1)×1=
-1<0,且函数在定义域上单调递增
且连续,∴ 函数f(x)在区间(0,1)内
有且只有1个零点.
(2)①②④
解析:对于 ①,当k=0时,由f(x)=
|lg
x|-2=0,可得x =
1
100
或x =
100,①正确;对于②,设直线y=kx+
2与曲线y= -lg
x(0<x<1)相切
于点P(t,-lg
t),对函数y = -lg
x
求导 得 y' = -
1
xln
10
,由 题 意 可 得
kt+2=-lg
t,
k=-
1
tln
10
, 解得
t=
e
100
,
k=-
100
elg
e,
所以,存在k = -
100
elg
e<0,使 得
f(x)只有一个零点,②正确;对于③,
如图,当直线y =kx +2过 点(1,0)
时,k+2=0,解得k= -2,所以,当
-
100
elg
e<k<-2时,直线y=kx+
2与曲线y= -lg
x(0<x<1)有两
个交点,若函数f(x)有三个零点,则
直线y=kx+2与曲线y= -lg
x(0<
x <1)有两个交点,直线y =kx+2
与曲线y=lg
x(x>1)有一个交点,
所 以, -
100
elg
e<k<-2,
k+2>0, 此 不 等
式无解,因此,不存在k<0,使得函数
f(x)有三个零点,③错误;对于④,如
图,设 直 线y =kx +2与 曲 线y =
lg
x(x>1)相切于点P(t,lg
t),对函
数y=lg
x 求导得y'=
1
xln
10
,由题
意可得
kt+2=lg
t,
k=
1
tln
10
, 解得
t=100e
k=
lg
e
100e ,
所以,当0<k<
lg
e
100e
时,函数f(x)
有三个零点,④ 正确.
对点训练2:(1)2
解析:由f(x)=0得
x ≤0,
x2+x-2=0 或 x >0,-1+ln x =0,
解得x= -2或x=e.因此函数f(x)
共有2个零点.
(2)6
解析:在平面直角坐标系中,分别作出
y=lg|x|与y=sin
x 的图象,如图
所示.由图可知,共有6个零点.
例3:(0,1]
解析:画出函数f(x)
的大致图象如图所示.
因 为 函 数 f(x)在 R
上有 两 个 零 点,所 以
f(x)在(-∞,0]和(0,+∞)上各有
一个零点.当x≤0时,f(x)有一个零
点,需a≤1;当x>0时,f(x)有一个
零点,需 -a<0,即a>0.综上,0<
a≤1.
对点训练3:0<k<3
解析:令f(x)=0,∴x·2x -kx -
2=0,即k =2x -
2
x
,即y =k 与
φ(x)=2x -
2
x
,x∈ (1,2)的图象有
交点,又φ(x)=2x -
2
x
在(1,2)上单
调递增,且φ(1)=0,φ(2)=3,∴0<
k<3.
例4:(1)4
解析:令f(x)=
1
1-x-
2sin
πx=0,
即
1
1-x =
2sin
πx.由 于 函 数 y =
1
1-x = -
1
x-1
的 图 象 是 由 函 数
y = -
1
x
的图象向右平移1个单位长
度而得到,因此函数图象关于点(1,0)
对称,由于点(1,0)是函数y=2sin
πx
图象的对称点,在同一平 面 直 角 坐 标
系中作出两个函数的图象,如图所示,
两个函数的图象有四个交点,根据对称
性可知函数f(x)=
1
1-x -
2sin
πx
(-1≤x≤3)零点之和为2×2=4.
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