内容正文:
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第二级 题型专项练
题型八 新函数图象与性质的探究
2
类型一 新函数问题
1.在初中阶段的函数学习中,我们经历了列表、描点、连线画函数图象,
并结合图象研究函数性质的过程.以下是我们研究函数 的图
象和性质及其应用的部分过程,请按要求完成下列各小题.
… 0 1 2 3 4 5 …
… 4 5 8 1 0 …
(1)填空:自变量的取值范围是________,___, ___;
4
1.
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(2)在给出的平面直角坐标系中,补全这个函数的图象,并写出该函数
的一条性质;
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解:补全函数图象如图所示.
性质:①当时,随增大而增大,当时,随 增大而
减小,当时,随 增大而增大;
②当 时,函数取最小值0.(写出其中一条即可)
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(3)已知函数 的图象如图所示,
根据函数图象,直接写出不等式
的解集.(保留一位小
数,误差不超过 )
解:或 .
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2.有这样一个问题:探究函数 的图象与性质并解决问题,小明根
据学习函数的经验,对问题进行了探究.
下面是小明的探究过程,请补充完整:
(1) 的自变量 的取值范围是_______;
.
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7
(2)与 的几组对应值列表如下:
… 0 1 1.2 1.25
… 1 1.5 2 3 6 7.5 8
2.75 2.8 3 4 5 6 8 …
8 7.5 6 3 1.5 1 …
的值为___;
2.
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8
(3)如图,在平面直角坐标系 中,描出补全后的表中各组对应值所
对应的点,并画出该函数的图象;
解:函数图象如图所示.
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(4)获得性质,解决问题:
①通过观察、分析、证明,可知函数 的图象是________图形;
(填“轴对称”或“中心对称”)
轴对称
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②过点作直线轴,与函数 的图象交于点
,(点在点的左侧),则 的值为___.
2
[解析] 由题意,可得, ,
, .
.
故答案为2.
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类型二 与几何图形结合
图1
3.在学习反比例函数后,小华在同一个平面直角坐标系
中画出了和 的图象,两个函数
图象交于,两点,在线段 上选取一
点,过点作轴的平行线交反比例函数图象于点
(如图1).在点移动的过程中,发现 的长度随着
点的运动而变化.为了进一步研究的长度与点 的横坐标之间的关系,
小华提出了下列问题:
1
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图1
(1)设点的横坐标为,的长度为,则与 之间
的函数关系式为_ ______________ ;
解: 点的横坐标为 ,
, .
.故答案为 .
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13
(2)为了进一步研究(1)中的函数关系,决定运用列表、描点、连线的
方法绘制函数的图象.
图1
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①列表:
1 2 3 4
0 3 0
表中_ _, __;
[解析] , .
故答案为, .
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②描点:根据上表中的数据,在图2中描出各点;
图2
[答案]
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③连线:请在图2中画出该函数的图象.观察函数图象,当___时, 的
最大值为___;
1
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[答案] 函数图象如图所示.
[解析] 观察函数图象,当时, 有最大值为3.
故答案为1,3.
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(3)应用:已知某矩形的一组邻边长分别为,,且该矩形的周长 与
存在函数关系,求 取最大值时矩形的对角线长.
图1
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图1
[答案] 根据题意,可得 ,
,即 .
由(2),可知在时,函数 取得最
大值为3, 当时, 取得最大值为8.
此时,矩形的对角线长为 .
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图1
4.如图1,点是上一动点,以点 为旋转中心,将
线段绕点顺时针旋转,使点的对应点 落在弦
上,作直线.若,点是 上一定点,
过点作于点 .
小李尝试结合学习函数的经验,对线段,, 的长度之间的关系进
行探究.请将以下小李的探究过程补充完整.
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(1)列表:下表的数据是根据点在 上的不同位置进行画图,通过测
量线段,, 的长度,分别得到的几组对应值:
位置线段 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
3.60 3.15 2.68 2.18 1.45 0 1.45 2.41
0.45 0.52 0.55 0.54 0.45 0 0.89 1.88
0.51 1.02 1.52 2.03 2.74 4.04 5.23 5.96
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在,,的长度这三个量中,确定____的长度是自变量 ,另外两
条线段的长度都是这个自变量的函数 ;
图1
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图1
解:由题,可知在的变化过程中,, 都随之
发生变化,且都有唯一确定的值与其对应,所以 的
长度是自变量,, 的长度是关于这个自变量的
函数.故答案为 .
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(2)描点、连线:在图2的平面直角坐标系 中,画出(1)中所确定
的两个函数的图象;
图2
[答案] 两个函数的图象如图所示.
(3)解决问题:结合图象,当时, 的长度大约是__________
_________________________________ .(保留两位小数)
. (答案不唯一,均得分)
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5.小王在学习中遇到了这样一个问题:
如图1,在菱形中,对角线,,点是 上的动
点,是的中点,连接,,当是等腰三角形时,求线段 的
长度.
图1
图2
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小王分析发现,此问题可以用函数思想解决,于是尝试结合学习函数的经
验探究此问题.请将下面的探究过程补充完整:
根据点在上的不同位置,画出相应的图形,测量线段,, 的长
度,得到下表的几组对应值.
0 1 2 3 4 5 6 7 8
2.5 1.8 1.5 1.8 3.4 4.3 5.2 6.2
5.0 4.2 3.6 3.2 3 3.2 3.6 4.2 5.0
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(1) 的值是____;
2.5
图1
图2
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解: 在菱形中,对角线 ,
,
, ,
.
.
当时,点与对角线和的交点 重合,
此时 为直角三角形.
图1
图2
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为 的中点,
,即 .
故答案为2.5.
图1
图2
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(2)将线段的长度作为自变量,,的长度都是关于 的函数,分
别记为,,并在平面直角坐标系中画出了 的函数图象,如图2所
示,请在同一平面直角坐标系中描点,并画出 的函数图象;
图1
图2
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[答案] 画出 的函数图象如图所示.
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(3)观察图象,可知函数 有最小值,请你利用学习过的几何知识,直
接写出 的最小值;(写出准确值)
图1
图2
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[答案] 由垂线段最短,可知当时,的值最小,即 取得最小
值.
,
.
为 的中点,
为 的中位线.
,即 的最小值为1.5.
图1
图2
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(4)根据图象,在点从移动到的过程中,当 是等腰三角形时,
直接写出的长.(结果精确到 )
图1
图2
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[答案] 由题意,可知当 是等腰三角形时,需分以下两种情况进行讨
论:
①当 时,
观察图象,可知或 (舍去).
②当 时,
观察图象,可知的长约为 .
综上所述,线段的长度约为或 .
图1
图2
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类型三 与实际问题结合
6.6月13日,某港口的潮水高度和时间 的部分数据及函数图象如
下(数据来自某海洋研究所)
… 11 12 13 14 15 16 17 18 …
… 189 137 103 80 101 133 202 260 …
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(1)数学活动:
①根据表中数据,通过描点、连线(光滑曲线)的方式补全该函数的图象;
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解:该函数的图象如图所示.
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②观察函数图象,当时,的值为多少?当的值最大时, 的值为多少?
解:观察函数图象,可得当时, .
当的值最大时, .
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(2)数学思考:
请结合函数图象,写出该函数的两条性质或结论;
[答案] 性质一:当时,随 的增大而增
大;性质二:当时,有最小值
(答案不唯一,合理即可)
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(3)数学应用:
根据研究,当潮水高度超过 时,货轮能
够安全进出该港口.请问当天什么时间段适合
货轮进出此港口?
[答案] 根据图象,可得当或 时,潮水高度超过
.
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图1
7.如图1,小明的家中有一张长为,宽为 的长方
形纸板,他想将这张纸板的四个角裁去四个相同的小正方
形,然后把四边折起来做成一个无盖的小收纳盒,为了使
收纳盒的容积尽可能大,小明根据学习函数的经验,将小
下面是探究过程,请补充完整:
正方形的边长设为,小收纳盒的容积设为,并对函数 随自变
量 的变化而变化的规律进行了探究.
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图1
(1)与 之间的关系式为_____________________,自变
量 的取值范围是___________;
.
解:根据题意,可得
.
,,, .
故答案为, .
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(2)与 的几组对应值列表如下:
…
… 1.3 2.2 2.7 3.0
1 …
2.8 2.5 1.5 0.9 …
请写出,的值:____, ____;(保留一位小数)
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(3)在图2的平面直角坐标系 中,描出以补全后的表中各对对应值为
坐标的点,并画出该函数的图象;
图2
[答案] 该函数的图象如图所示.
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(4)结合画出的函数图象,当小正方形的边长约为____ 时,小收纳盒
的容积最大,最大值约为____.(结果精确到 )
图1
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$$