内容正文:
2-8 函数的图象 讲义
一、函数图象作图
1.描点法作图:当函数解析式(或变形后的解析式)是熟悉的基本函数时,就可 根据这些函数的特征描出图象的关键点直接作出.
2.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、翻折、对称得到,可利用图象变换作出,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.
二、函数图象变换
1.平移变换
2.函数自身的对称变换
(1)如果f(x+a)=f(b-x)⇔y=f(x)关于直线x=对称.
(2)若y=f(x)关于直线x=a对称⇔f(a+x)=f(a-x)
⇔f(2a-x)=f(x)
⇔(2a+x)=f(-x)
(3)若y=f(x)关于点(a,b)对称 ⇔ f(a+x)+f(a-x)=2b
⇔ f(2a-x)+f(x)=2b
⇔ f(2a+x)+f(-x)=2b
(4)若y=f(x)关于点(a,0)对称 ⇔ f(a+x)=-f(a-x)
⇔ f(2a-x)=-f(x)
⇔ f(2a+x)=-f(-x)
3.两个函数之间的对称变换
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7);
(8);
如:
4.翻折变换
(1) (如图(a)和图(b))所示
(2) (如图(c)所示).
5.伸缩变换
①将上每一点的纵坐标伸长或缩短到原来的倍得到.
②将上每一点的横坐标伸长或缩短到原来的倍得到.
三、常用基本初等函数的图象:
四、由解析式识别函数图象时常用的特殊值
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)当时
例如:,,.
(6)当时
例如:,,.
考点一 函数图象的画法、图象识别与图象变换
命题点1 由解析式识别图象
【例1-1-1】函数的图象大致为( )
【例1-1-2】(多选).已知定义在上的函数的图像如图所示.下述四个结论: ( )
A.函数的值域为 B.函数的单调递减区间为
C.函数仅有两个零点 D.存在实数满足
命题点2 由图象判断解析式
【例1-2-1】已知函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可以是( )
A. B. C.= D.
【例1-2-2】(2024·湖北·模拟预测)已知某函数的部分图象如图所示,则下列函数中符合此图象的为( )
A. B. C. D.
【思维升华】识别函数图象的方法
1.特殊值法:根据图象特点,令,等特殊值代入解析式,从而排除一些选项;
2.奇偶性:判断函数的奇偶性,再利用奇偶性的对称特征,排除选项;
3.单调性:若函数在某些区间的单调性易求时,能较好识别图象;
4.极限:令,,,根据函数解析式看对应的函数值变化,再排除选项;
5.零点法:若较易判断函数是否存在零点,则可结合特殊值排除选项.
命题点3 函数图象变换
【例1-3-1】(2023上·北京·高三校考阶段练习)要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度
B.向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度
C.向左平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度
D.向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度
【例1-3-2】函数的图象是( )
【例1-3-3】(2023·四川成都·模拟预测)要得到函数的图象,只需将指数函数的图象( )
A.向左平移1个单位 B.向右平移1个单位 C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
【例1-3-4】已知函数f(x)=g(x)=-f(-x),则函数g(x)的图象是( )
【例1-3-5】(2023·泉州模拟)已知函数,则函数y=f(1-x)的图象大致为( )
1.函数y=在[-6,6]的图象大致为( )
2.函数y=-ln|x|的图象大致为( )
3.(2024·安徽合肥·模拟预测)函数(为自然函数的底数)的图象大致为( )
A. B. C. D.
4.(2023·福建福州·模拟预测)函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
5.(2024·山东·模拟预测)函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
6.(2024·河北保定·二模)函数的部分图象大致为( )
A. B. C. D.
7.(2024·四川德阳·二模)函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
8.(2024·湖南·二模)已知函数的部分图象如图所示,则函数的解析式可能为( )
A. B. C. D.
9.(2024·广东广州·一模)已知函数的部分图像如图所示,则的解析式可能是( )
A. B. C. D.
10.(2024·陕西安康·模拟预测)函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
11.(2024·陕西汉中·二模)已知函数的图象如图所示,则的解析式可能是( )
A. B. C. D.
12.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( )
考点二 函数图象的应用
命题点1 利用图象研究函数性质
【例2-1-1】(2023·陕西西安·统考三模)定义域和值域均为(常数)的函数和的图象如图所示,则方程解的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【例2-1-2】已知函数f(x)=x|x|-2x,则下列结论正确的是( )
A.f(x)是偶函数,递增区间是(0,+∞) B.f(x)是偶函数,递减区间是(-∞,1)
C.f(x)是奇函数,递减区间是(-1,1) D.f(x)是奇函数,递增区间是(-∞,0)
【例2-1-3】设函数y=,关于该函数图象的命题如下:
①一定存在两点,这两点的连线平行于x轴;②任意两点的连线都不平行于y轴;③关于直线y=x对称;④关于原点中心对称.
其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【例2-1-4】在区间[m,4]上的值域为[-1,2],则实数m的取值范围为____.
【例2-1-5】(多选) (2024·全国·高三专题练习)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)的图象关于点(1,2)成中心对称
B.函数f(x)在(-∞,1)上单调递减
C.函数f(x)的图象上至少存在两点A,B,使得直线AB∥x轴
D.函数f(x)的图象关于直线x=1对称
【思维升华】利用图象研究函数性质问题的思路
对于已知或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:
命题点2 利用图象研究方程的根
【例3-2-1】已知函数f(x)=2ln x,g(x)=x2-4x+5,则方程f(x)=g(x)的根的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【例3-2-2】已知函数f(x)满足:①定义域为R;②∀x∈R,都有f(x+2)=f(x);③当x∈[-1,1]时,f(x)=-|x|+1.则方程f(x)=log2|x|在区间[-3,5]内解的个数是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【例3-2-3】函数f(x)=ln(x+1)的图象与函数g(x)=x2-4x+4的图象的交点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【例3-2-4】(多选).函数有两个零点,且下列结论错误的是( )
A. B.函数在上有最小值
C.函数的零点为5,8 D.且
【思维升华】利用函数的图象解决方程根问题的思路
当方程与基本函数有关时,可以通过函数图象来研究方程的根,方程f(x)=0的根就是函数f(x)图象与x轴交点的横坐标,方程f(x)=g(x)的根就是函数f(x)与g(x)图象交点的横坐标.
命题点3 利用图象解不等式
【例3-3-1】如图,函数f(x)的图象为折线ACB,则不等式f(x)≥log2(x+1)的解集为________.
【例3-3-2】f(x)是周期为4的偶函数,x∈[0,2]时,f(x)=x-1,则xf(x)>0在(-1,3)上的解集为( )
A.(1,3) B.(-1,1) C.(-1,0)∪(1,3) D.(-1,0)∪(0,1)
【思维升华】利用函数图象求解不等式的思路
当不等式问题不能用代数法求解但其与函数有关时,常将不等式问题转化为两函数图象的上、下关系问题,从而利用数形结合求解.
1.对于函数f(x)=lg(|x-2|+1),给出如下三个命题:
①f(x+2)是偶函数;②f(x)在区间(-∞,2)上是减函数,在区间(2,+∞)上是增函数;③f(x)没有最小值.
其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.0
2.已知函数f(x)=且关于x的方程f(x)-a=0有两个实根,则实数a的取值范围是________.
3.在R上的函数f(x)=关于x的方程f(x)=c(c为常数)恰有三个不同的实数根x1,x2,x3,则x1+x2+x3=________.
4.(多选).已知二次函数的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
1.(2024·全国甲卷理·真题T7)函数在区间的大致图像为( )
A. B. C. D.
2.(2023·天津·高考真题)已知函数的部分图象如下图所示,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
3.(2022·全国甲卷理)函数在区间的图象大致为( )
A. B. C. D.
4.(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]上的大致图象,则该函数是( )
A. B. C. D.
5.(2021·浙江·高考真题)已知函数,则图象为如图的函数可能是( )
A. B. C. D.
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2-8 函数的图象 讲义
一、函数图象作图
1.描点法作图:当函数解析式(或变形后的解析式)是熟悉的基本函数时,就可 根据这些函数的特征描出图象的关键点直接作出.
2.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、翻折、对称得到,可利用图象变换作出,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.
二、函数图象变换
1.平移变换
2.函数自身的对称变换
(1)如果f(x+a)=f(b-x)⇔y=f(x)关于直线x=对称.
(2)若y=f(x)关于直线x=a对称⇔f(a+x)=f(a-x)
⇔f(2a-x)=f(x)
⇔(2a+x)=f(-x)
(3)若y=f(x)关于点(a,b)对称 ⇔ f(a+x)+f(a-x)=2b
⇔ f(2a-x)+f(x)=2b
⇔ f(2a+x)+f(-x)=2b
(4)若y=f(x)关于点(a,0)对称 ⇔ f(a+x)=-f(a-x)
⇔ f(2a-x)=-f(x)
⇔ f(2a+x)=-f(-x)
3.两个函数之间的对称变换
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7);
(8);
如:
4.翻折变换
(1) (如图(a)和图(b))所示
(2) (如图(c)所示).
5.伸缩变换
①将上每一点的纵坐标伸长或缩短到原来的倍得到.
②将上每一点的横坐标伸长或缩短到原来的倍得到.
三、常用基本初等函数的图象:
四、由解析式识别函数图象时常用的特殊值
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)当时
例如:,,.
(6)当时
例如:,,.
考点一 函数图象的画法、图象识别与图象变换
命题点1 由解析式识别图象
【例1-1-1】函数的图象大致为( )
【答案】B【解】∵y=ex-e-x是奇函数,y=x2是偶函数,∴是奇函数,排除A选项;
当x=1时,f(1)=e->0,排除D选项;又e>2,∴,∴e->1,排除C选项.故选B.
【例1-1-2】(多选).已知定义在上的函数的图像如图所示.下述四个结论: ( )
A.函数的值域为 B.函数的单调递减区间为
C.函数仅有两个零点 D.存在实数满足
【答案】BD【解】对A,由图,的最大值大于2,最小值小于2,故值域不为,故错误;
对B,函数的单调递减区间为,故正确; 对C,函数有三个零点,故错误;
对D,成立,故正确; 故选:BD
命题点2 由图象判断解析式
【例1-2-1】已知函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可以是( )
A. B. C.= D.
【答案】A【解】由图象知f(x)为奇函数,排除B、C.若,则x→+∞时,f(x)→+∞,排除D.
【例1-2-2】(2024·湖北·模拟预测)已知某函数的部分图象如图所示,则下列函数中符合此图象的为( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】利用排除法,根据选项代特值检验即可.
【解】设题设函数为,由选项可知:ABCD中的函数定义域均为,
对于选项D:若,但此时,矛盾,故可排除D;
对于选项C:若,但此时,矛盾,故可排除C;
对于选项B:若,但此时,矛盾,故可排除B;故选:A.
【思维升华】识别函数图象的方法
1.特殊值法:根据图象特点,令,等特殊值代入解析式,从而排除一些选项;
2.奇偶性:判断函数的奇偶性,再利用奇偶性的对称特征,排除选项;
3.单调性:若函数在某些区间的单调性易求时,能较好识别图象;
4.极限:令,,,根据函数解析式看对应的函数值变化,再排除选项;
5.零点法:若较易判断函数是否存在零点,则可结合特殊值排除选项.
命题点3 函数图象变换
【例1-3-1】(2023上·北京·高三校考阶段练习)要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度
B.向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度
C.向左平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度
D.向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度
【答案】A【分析】先变形得到,故利用“上加下减,左加右减”得到答案.
【解答过程】,
故先向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位得到;故选:A.
【例1-3-2】函数的图象是( )
【答案】B【解】将函数的图象向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度,
即得到的图象,故选B.
【例1-3-3】(2023·四川成都·模拟预测)要得到函数的图象,只需将指数函数的图象( )
A.向左平移1个单位 B.向右平移1个单位 C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
【答案】D【分析】根据指数函数解析式说明图象平移过程即可.
【解】由向右平移个单位,则;故选:D
【例1-3-4】已知函数f(x)=g(x)=-f(-x),则函数g(x)的图象是( )
【答案】D【解】法一:据此可画出该函数的图象,如题图选项D中图象.故选D.
法二:先画出函数f(x)的图象,如图1所示,再根据函数f(x)与-f(-x)的图象关于坐标原点对称,即可画出函数-f(-x),即g(x)的图象,如图2所示.故选D.
【例1-3-5】(2023·泉州模拟)已知函数,则函数y=f(1-x)的图象大致为( )
【答案】B【解】函数所以,
所以当x=0时,g(0)=e0-1=0,故选项A,C错误;
当x≥0时,g(x)=e-x-1单调递减,故选项D错误,选项B正确.
1.函数y=在[-6,6]的图象大致为( )
【答案】B【解】∵ y=f(x)=,x∈[-6,6],∴ f(-x)==-=-f(x),
∴ f(x)是奇函数,排除选项C.当x=4时,y∈(7,8),排除选项A、D.故选B.
2.函数y=-ln|x|的图象大致为( )
【答案】D【解】令f(x)=y=-ln|x|,则f(-x)=f(x),故函数为偶函数,排除选项B;当x>0且x→0
时,y→+∞,排除选项A;当x=2时,y=1-ln(2)<1-ln e=0,排除选项C.故选D.
3.(2024·安徽合肥·模拟预测)函数(为自然函数的底数)的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】由函数的奇偶性可排除B,C;再由趋近,,排除D,即可得出答案.
【解】的定义域为,,所以为奇函数,
故排除B,C;
当趋近,,所以,,所以,故排除D;故选:A.
4.(2023·福建福州·模拟预测)函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】根据函数的定义域以及奇偶性即可求得答案.
【解】因为函数的定义域为,排除CD,
又,即为偶函数,图象关于轴对称,排除B.故选:A.
5.(2024·山东·模拟预测)函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】C【分析】求出函数的定义域及奇偶性,再由奇偶性在内函数值的正负判断即可.
【解】依题意,函数的定义域为,,
则是奇函数,其图象关于原点对称,B不满足;
当时,,则,AD不满足,C满足;故选:C
6.(2024·河北保定·二模)函数的部分图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】根据函数的奇偶性判断即可.
【解】设,则,所以为奇函数,
设,可知为偶函数,所以为奇函数,则B,C错误,
易知,所以A正确,D错误;故选:A.
7.(2024·四川德阳·二模)函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】B【分析】根据诱导公式化简,再利用函数奇偶性的定义判断的奇偶性,从而得解.
【解】因为,定义域为,
又,所以是奇函数,从而ACD错误,B正确;故选:B.
8.(2024·湖南·二模)已知函数的部分图象如图所示,则函数的解析式可能为( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】根据函数的奇偶性和定义域,利用排除法即可得解.
【解】由图可知,函数图象对应的函数为偶函数,排除C;由图可知,函数的定义域不是实数集.故排除B;
由图可知,当时,,而对于D选项,当时,,故排除D;故选:A.
9.(2024·广东广州·一模)已知函数的部分图像如图所示,则的解析式可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D【分析】利用函数的奇偶性、定义域结合三角函数的性质判定即可.
【解】观察图象可知函数为偶函数,
对于A,,为奇函数,排除;
对于B,,为奇函数,排除;
同理,C、D选项为偶函数,而对于C项,其定义域为,不是R,舍去,故D正确;故选:D
10.(2024·陕西安康·模拟预测)函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】由图象分析出函数的奇偶性、函数值符号,结合排除法可得出合适的选项.
【解】由图象可得函数为偶函数,且,,当且仅当时,,
对于A,因为,,所以函数是偶函数,
又,,则,所以函数在上单调递增,
所以,故解析式可能为A,故A正确;
对于B,由,不合题意,故B错误;
对于C,因为,所以且,
所以函数是非奇非偶函数,故C错误;
对于D,由,不合题意,故D错误;故选:A.
11.(2024·陕西汉中·二模)已知函数的图象如图所示,则的解析式可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C【分析】依题意可得为奇函数,即可排除B、D,由函数在上的函数值的特征排除A.
【解】由图可知的图象关于原点对称,则为奇函数,
对于A :定义域为,
当时,,所以,不符合题意,故A错误;
对于B:定义域为,且,
所以为非奇非偶函数,不符合题意,故B错误;
对于D:定义域为,且,
所以为非奇非偶函数,不符合题意,故D错误;
对于C:定义域为,,所以为奇函数,
且当时,,所以,符合题意,故C正确;故选:C
12.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( )
【答案】C【解】要想由y=f(x)的图象得到y=-f(x+1)的图象,需要先将y=f(x)的图象关于x轴对称
得到y=-f(x)的图象,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.
考点二 函数图象的应用
命题点1 利用图象研究函数性质
【例2-1-1】(2023·陕西西安·统考三模)定义域和值域均为(常数)的函数和的图象如图所示,则方程解的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C【分析】由图象可得方程在上有三个实数解,结合的值域与单调性即可得解.
【解】由图(a)可知,方程在上有三个实数解,
由图(b)可知,函数在上单调递减,且值域为,
所以方程有三个实数解;故选:C.
【例2-1-2】已知函数f(x)=x|x|-2x,则下列结论正确的是( )
A.f(x)是偶函数,递增区间是(0,+∞) B.f(x)是偶函数,递减区间是(-∞,1)
C.f(x)是奇函数,递减区间是(-1,1) D.f(x)是奇函数,递增区间是(-∞,0)
【答案】C【解】将函数f(x)=x|x|-2x去掉绝对值得f(x)=画出函数f(x)的图象,如图,
观察图象可知,函数f(x)的图象关于原点对称,故函数f(x)为奇函数,且在(-1,1)上单调递减.
【例2-1-3】设函数y=,关于该函数图象的命题如下:
①一定存在两点,这两点的连线平行于x轴;②任意两点的连线都不平行于y轴;③关于直线y=x对称;④关于原点中心对称.
其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】B【解】y=,图象如图所示,可知②③正确.
【例2-1-4】在区间[m,4]上的值域为[-1,2],则实数m的取值范围为____.
【答案】[-8,-1]【解】作出f(x)的图象,当x≤-1时,f(x)=单调递减,且最小值为f(-1)=-1,则令=2,解得x=-8;当x>-1时,函数f(x)=-x2+x+在(-1,2)上单调递增,在[2,+∞)上递减,则最大值为f(2)=2,又f(4)=<2,f(-1)=-1,故所求实数m的取值范围为[-8,-1].
【例2-1-5】(多选) (2024·全国·高三专题练习)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)的图象关于点(1,2)成中心对称
B.函数f(x)在(-∞,1)上单调递减
C.函数f(x)的图象上至少存在两点A,B,使得直线AB∥x轴
D.函数f(x)的图象关于直线x=1对称
【答案】AB【解】,该函数图象可以由的图象向右平移1个单位长度,
向上平移2个单位长度得到,所以f(x)关于点(1,2)对称,在(-∞,1)上单调递减,A,B正确,D错误;
易知函数f(x)的图象是由的图象平移得到的,所以不存在两点A,B使得直线AB∥x轴,C错误.
【思维升华】利用图象研究函数性质问题的思路
对于已知或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:
命题点2 利用图象研究方程的根
【例3-2-1】已知函数f(x)=2ln x,g(x)=x2-4x+5,则方程f(x)=g(x)的根的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C【解】由已知g(x)=(x-2)2+1,得其顶点为(2,1),又f(2)=2ln 2∈(1,2),可知点(2,1)位于函数f(x)=2ln x图象的下方,故函数f(x)=2ln x的图象与函数g(x)=x2-4x+5的图象有2个交点.
【例3-2-2】已知函数f(x)满足:①定义域为R;②∀x∈R,都有f(x+2)=f(x);③当x∈[-1,1]时,f(x)=-|x|+1.则方程f(x)=log2|x|在区间[-3,5]内解的个数是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A【解】依题意画出y=f(x)与y=log2|x|的图象如图所示,由图可知,解的个数为5.
【例3-2-3】函数f(x)=ln(x+1)的图象与函数g(x)=x2-4x+4的图象的交点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C【解】由于函数f(x)=ln(x+1)的图象是由函数y=ln x的图象向左平移1个单位长度得到的,
函数g(x)=x2-4x+4=(x-2)2,故函数g(x)图象的对称轴为x=2,顶点坐标为(2,0),开口向上,所以作出f(x),g(x)的图象如图所示,故函数f(x)与g(x)的图象有两个交点.
【例3-2-4】(多选).函数有两个零点,且下列结论错误的是( )
A. B.函数在上有最小值
C.函数的零点为5,8 D.且
【答案】AC【解】令,则,
所以函数的零点就是函数与的图象交点的横坐标.
如图,在同一坐标系中作出函数与的图象,两图象交点的横坐标分别为.
A:,故A错误;
B:因为在上有最小值,所以在上也有最小值,故B正确;
C:函数,则零点为,2,故C错误;
D:由图可知且,故D正确.故选:AC
【思维升华】利用函数的图象解决方程根问题的思路
当方程与基本函数有关时,可以通过函数图象来研究方程的根,方程f(x)=0的根就是函数f(x)图象与x轴交点的横坐标,方程f(x)=g(x)的根就是函数f(x)与g(x)图象交点的横坐标.
命题点3 利用图象解不等式
【例3-3-1】如图,函数f(x)的图象为折线ACB,则不等式f(x)≥log2(x+1)的解集为________.
【答案】{x|-1<x≤1}【解】令y=log2(x+1),作出函数y=log2(x+1)图象如图所示.
由得∴结合图象知不等式f(x)≥log2(x+1)的解集为{x|-1<x≤1}.
【例3-3-2】f(x)是周期为4的偶函数,x∈[0,2]时,f(x)=x-1,则xf(x)>0在(-1,3)上的解集为( )
A.(1,3) B.(-1,1) C.(-1,0)∪(1,3) D.(-1,0)∪(0,1)
【答案】C【解】作出函数f(x)的图象如图所示.当x∈(-1,0)时,由xf(x)>0得x∈(-1,0);当x∈(0,1)时,由xf(x)>0得x∈∅;当x∈(1,3)时,由xf(x)>0得x∈(1,3).故x∈(-1,0)∪(1,3).
【思维升华】利用函数图象求解不等式的思路
当不等式问题不能用代数法求解但其与函数有关时,常将不等式问题转化为两函数图象的上、下关系问题,从而利用数形结合求解.
1.对于函数f(x)=lg(|x-2|+1),给出如下三个命题:
①f(x+2)是偶函数;②f(x)在区间(-∞,2)上是减函数,在区间(2,+∞)上是增函数;③f(x)没有最小值.
其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.0
【答案】B【解】因为函数f(x)=lg(|x-2|+1),所以函数f(x+2)=lg(|x|+1)是偶函数;
由y=lg x图象向左平移1个单位长度得到y=lg(x+1) ;
去掉y轴左侧的图象,以y轴为对称轴,作y轴右侧图象的对称图象得到y=lg(|x|+1) ;
再向右平移2个单位长度得到y=lg(|x-2|+1),如图,
可知f(x)在(-∞,2)上是减函数,在(2,+∞)上是增函数;
由图象可知函数存在最小值为0.所以①②正确.
2.已知函数f(x)=且关于x的方程f(x)-a=0有两个实根,则实数a的取值范围是________.
【答案】(0,1]【解】当x≤0时,0<2x≤1,所以由图象可知要使方程f(x)-a=0有两个实根,即f(x)=
a有两个根,则0<a≤1.
3.在R上的函数f(x)=关于x的方程f(x)=c(c为常数)恰有三个不同的实数根x1,x2,x3,则x1+x2+x3=________.
【答案】0【解】函数f(x)的图象如图,方程f(x)=c有三个根,即y=f(x)与y=c的图象有三个交点,
易知c=1,且一根为0,由lg|x|=1知另两根为-10和10,所以x1+x2+x3=0.
4.(多选).已知二次函数的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD【解】由图可得,,,,;
所以,故选:AD
1.(2024·全国甲卷理·真题T7)函数在区间的大致图像为( )
A. B. C. D.
【答案】B【解】,故该函数为偶函数,可排除A、C,
又,故可排除D;故选:B.
2.(2023·天津·高考真题)已知函数的部分图象如下图所示,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D【分析】由图知函数为偶函数,应用排除,先判断B中函数的奇偶性,再判断A、C中函数在上的函数符号排除选项,即得答案.
【解】由图知:函数图象关于y轴对称,其为偶函数,且,
由且定义域为R,即B中函数为奇函数,排除;
当时、,即A、C中上函数值为正,排除;故选:D
3.(2022·全国甲卷理)函数在区间的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】由函数的奇偶性结合指数函数、三角函数的性质逐项排除即可得解.
【解】令,
则,所以为奇函数,排除BD;
又当时,,所以,排除C;故选:A.
4.(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]上的大致图象,则该函数是( )
A. B. C. D.
【答案】A【解】对于选项B,当x=1时,y=0,与图象不符,故排除B;
对于选项D,当x=3时,,与图象不符,故排除D;
对于选项C,当时,0<cos x<1,故,与图象不符,所以排除C;故选A.
5.(2021·浙江·高考真题)已知函数,则图象为如图的函数可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D【分析】由函数的奇偶性可排除A、B,结合导数判断函数的单调性可判断C,即可得解.
【解】对于A,,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除A;
对于B,,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除B;
对于C,,则,
当时,,与图象不符,排除C;故选:D.
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