内容正文:
§2.8 函数的图象
★[考试要求]
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.
学生用书 P33
1.利用描点法作函数图象的方法步骤
2.利用图象变换法作函数的图象
(1)平移变换
(2)伸缩变换
①y=f(x)
a>1,横坐标缩短为原来的 1a
,纵坐标不变
0<a<1,横坐标伸长为原来的 1a
倍,纵坐标不变
→
y=f(ax).
②y=f(x)
a>1,纵坐标伸长为原来的a倍,横坐标不变
0<a<1,纵坐标缩短为原来的a倍,横坐标不变→
y=af(x).
(3)对称变换
①y=f(x)
关于x轴对称
→y=-f(x).
②y=f(x)
关于y轴对称
→y=f(-x).
③y=f(x)
关于原点对称
→y=-f(-x).
④y=ax(a>0且a≠1)
关于y=x对称
→y=logax(a
>0且a≠1).
(4)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=f(|x|).
1.函数图象自身的轴对称
(1)f(-x)=f(x)⇔函数y=f(x)的图象关于y轴
对称.
(2)函数y=f(x)的图象关于x=a对称⇔f(a+x)
=f(a-x)⇔f(x)=f(2a-x)⇔f(-x)=f(2a+x).
(3)若函数y=f(x)的定义域为R,且有f(a+x)
=f(b-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=
a+b
2
对称.
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=b-a2
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.
(4)函数y=f(x)与y=2b-f(2a-x)的图象关于点
(a,b)对称.
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或
“×”)
(1)函数y=|f(x)|为偶函数. (×)
(2)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. (×)
(3)当x∈(0,+∞)时,函数y=|f(x)|与y=f(|x|)的
图象相同. (×)
(4)函数y=f(x)的图象关于y轴对称即函数y
=f(x)与y=f(-x)的图象关于y轴对称. (×)
05
高考总复习 数学 A版
2.小明骑车上学,开始时匀速行驶,途中因交通堵塞
停留了一段时间后,为了赶时间加快速度行驶.与
以上事件吻合得最好的图象是 ( )
解析:C [距学校的距离应逐渐减小,由于小明先
是匀速运动,故前段是直线段,途中停留时距离不
变,后段加速,后段比前段下降的快,故应选C.]
3.已知图甲中的图象对应的函数y=f(x),则图乙中
的图象对应的函数在下列给出的四式中只可能是
( )
A.y=f(|x|) B.y=|f(x)|
C.y=f(-|x|) D.y=-f(|x|)
解析:C [B项中y>0,D项中当x>0时,开口向下,
B、D排除,A项中,x<0时,开口向下,可排除A项.]
4.函数y=f(x)的图象与y=ex 的图象关于y 轴对
称,再把y=f(x)的图象向右平移1个单位长度后
得到函数y=g(x)的图象,则g(x)= .
解析:f(x)=e-x,则g(x)=e-(x-1)=e-x+1.
答案:e-x+1
学生用书 P34
作函数的图象
[例1] 作出下列各函数的图象:
(1)y=2x-1x-1
;
(2)y=|x2-4x-5|;
(3)y= 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
|x-1|
-1.
[解] (1)原函数解析式可化
为y=2+ 1x-1
,故函数图象可
由函数y=1x
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
图所示.
(2)y=|x2-4x-5|的图象可由
函数y=x2-4x-5的图象保留
x轴上方的部分不变,将x 轴下
方的部分翻折到x 轴上方得到,
如图所示.
(3)y= 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
|x-1|
-1,其 图 象 可 看 作 由 函 数y=
1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
|x|
的图象向右平移1个单位长度,再向下平移
1个单位长度得到,
而y= 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
|x|
=
1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
x
,x≥0,
2x,x<0,
ì
î
í
ïï
ï
其图象可由y= 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
x
的图象保留
x≥0时的图象,然后将该部分关
于y轴对称得到,
则y= 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
|x-1|
-1的图象如图所示.
函数图象的画法
分别作出下列函数的图象.
(1)y= x2-2x+1+|x|x
;
(2)y=|x-2|(x+1);
(3)y=|log2(x+1)|.
解:(1)设m(x)=y
= x2-2x+1+|x|x
=
-x,x<0,
-x+2,0<x≤1,
x,x>1,
ì
î
í
ïï
ï
其 图
象如图.
15
第二章 函数
(2)当x≥2,即x-2≥0时,
y=(x-2)(x+1)=x2-x
-2= x-12
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
-94
;当x<
2,即x-2<0时,y=-(x-
2)(x+1)=-x2+x+2=- x-12
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+94.
∴y=
x-12
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
-94
,x≥2,
- x-12
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+94
,x<2.
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
这是分段函数,每
段函数的图象可根据二次函数图象作出(如图).
(3)设t(x)=y=|log2(x+
1)|,则其图象可由y
=log2x的图象向左平移1
个单位,再保留x轴上方部
分不变,将x轴下方部分翻
折到x 轴上方得到,如图.
函数图象的辨识
[例2] (1)(2024全国甲卷(理))函数y=-x2+
(ex-e-x)sinx在区间[-2.8,2.8]的图象大致为
( )
[解析] 令f(x)=-x2+(ex-e-x)sinx,
则f(-x)=-(-x)2+(e-x-ex)sin(-x)
=-x2+(ex-e-x)sinx=f(x)
∴y=f(x)为偶函数,排除 A,C;
f π2
æ
è
ç
ö
ø
÷=-π
2
4+e
π
2 -e-
π
2 =e
π
2 -e-
π
2 -π
2
4>0
,故排
除 D,B正确.
[答案] B
(2)(2025河北省高三模拟)
已知函数f(x)的部分图象如
图所示,则f(x)的解析式可能
为 ( )
A.f(x)=xcos[π(x+1)]
B.f(x)=(x-1)cosπx
C.f(x)=(x-1)sinπx
D.f(x)=x3-2x2+x-1
[解析] 对于 A 选项,f(0)=0,A 选项错误;对于
C选项,f(0)=0,C选项错误;对于 D选项,
f′(x)=3x2-4x+1,f′(x)=0有两个不等的实
根,故f(x)有两个极值点,D 选项错误;对于 B选
项,f(x)= (x-1)cosπx,f(0)<0;当 x∈
-12
,1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷,k∈Z 时,cosπx>0,x-1<0,此 时
f(x)<0,当x∈ 12
,1æ
è
ç
ö
ø
÷,k∈Z时,cosπx<0,x-1
<0,此时f(x)>0,当x∈ 1,32
æ
è
ç
ö
ø
÷,k∈Z时,cosπx
<0,x-1>0,此时f(x)<0,依次类推可知f(x)
函数值有正有负;显然f(x)不单调;因为当x=12
+k,k∈Z时f(x)=0,所以f(x)有多个零点;因为
f(2)=1,f(-2)=-3,所以f(2)≠f(-2),f(2)
≠-f(-2),所以f(x)既不是奇函数也不是偶函
数,以上均符合,故B正确.
[答案] B
(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
利用函数的特征点、特殊值的计算,分析解决
问题.
1.函数f(x)=ln|x|
cosx
x
的图象大致为 ( )
25
高考总复习 数学 A版
解析:A [由函数f(x)=ln|x|
cosx
x
可得函数
的定义域为{x|x≠0},
由f(-x)=ln|-x|
cos(-x)
-x =-
ln|x|cosx
x
=-f(x)可知函数f(x)为奇函数,
其图象关于坐标原点对称,故舍去B,D两项;
又由f(2)=ln2
cos2
2 <0
可得C项不合题意,故
A 项正确.]
2.(2025陕西省咸阳市模拟)已
知函数f(x)的部分图象如图
所示,则它的解析式可能是
( )
A.f(x)= e
x
sinx
B.f(x)= e
x
cosx
C.f(x)=excosx
D.f(x)=exsinx
解析:D [由图象可知,函数f(x)的定义域为 R.
A 项,f(x)= e
x
sinx
,函数f(x)的定义域为{x|x≠
kπ,k∈Z},所以 A 不符合题意;
B 项,f(x)= e
x
cosx
,函 数 f(x)的 定 义 域 为
x x≠π2+kπ
,k∈Z{ },所以B不符合题意;
C项,当0<x<π时,f(x)=excosx,则f′(x)
=excosx-exsinx=ex(cosx-sinx),当0<
x<π4
时,f′(x)>0,当π4<x<π
时,f′(x)<0.所
以f(x)在 0,π4
æ
è
ç
ö
ø
÷上递增,在 π
4
,πæ
è
ç
ö
ø
÷上递减,所以
f π4
æ
è
ç
ö
ø
÷是函数的极大值,结合图形,f π4
æ
è
ç
ö
ø
÷ 不是极大
值,故C不符合题意;
D项,当0<x<π时,f(x)=exsinx,则f′(x)
=excosx+exsinx=ex(cosx+sinx),当0<
x<3π4
时,f′(x)>0,当3π4<x<π
时,f′(x)<0,所
以f(x)在 0,3π4
æ
è
ç
ö
ø
÷ 上递增,在 3π
4
,πæ
è
ç
ö
ø
÷ 上递减,结合
图形,D符合题意.]
函数图象的应用
▶[角度1] 研究函数的性质
[例3-1] [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)= 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
1-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)= 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
x-3
[解析] 由 已 知 条 件 得
f(x+2)=f(x),则y
=f(x)是以2为周期的周
期函数,A 正确;当-1≤x≤0时,0≤-x≤1,f(x)
=f(-x)= 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
1+x
,画出函数y=f(x)的部分图
象如图所示.由图知B正确,C不正确;当3<x<4
时,-4<-x<-3,0<4-x<1,f(x)=f(x-4)
=f(4-x)= 12
æ
è
ç
ö
ø
÷
x-3
,因此 D正确.
[答案] ABD
▶[角度2] 图象在不等式中的应用
[例3-2] 设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,
且f(1)=0,则不等式f
(x)-f(-x)
x <0
的解集为
( )
A.(-1,0)∪(1,+∞)
B.(-∞,-1)∪(0,1)
C.(-∞,-1)∪(1,+∞)
D.(-1,0)∪(0,1)
[解 析 ] f (x)为 奇 函 数,
f(x)-f(-x)
x <0⇔
f(x)
x <0⇔
xf(x)<0,由题意可知f(x)的
大致图 象 如 图 所 示,所 以 所 求 不 等 式 的 解 集 为
(-1,0)∪(0,1).
[答案] D
[延伸探究] 若将 “奇函数 f(x)”改 为 “偶 函 数
f(x)”,不等式f
(x)+f(-x)
x <0
的解集为
.
35
第二章 函数
[解析] 作函数f(x)的图象如图所示:
[答案] (-∞,-1)∪(0,1)
▶[角度3] 求参数的取值范围
[例3-3] (2025陕西宝鸡校考模拟预测)已知
函数f(x)=
log12x(0<x<2),
-x2+8x-15(x≥2),{ 若关于x 的
方程f(x)=kx-2有三个互不相等的实根,则实数
k的取值范围是 ( )
A.0,12
æ
è
ç
ö
ø
÷ B.12
,-2 13+8æ
è
ç
ö
ø
÷
C.(-2 13+8,1) D.12
,1æ
è
ç
ö
ø
÷
[解析] 作出函数f(x)的图象如图所示,
直线y=kx-2恒过点(0,-2),当y=kx-2过点
(2,-1)时,解得k=12
,此时直线y=kx-2与
f(x)有两个交点,故关于x 的方程f(x)=kx-2
有两个互不相等的实根;将y=kx-2代入y=-x2+
8x-15得x2+(k-8)x+13=0,当x≥2时,直线与抛
物线只有一个交点,则Δ=(k-8)2-52=0,解得k=8
-2 13或k=8+2 13.当k=8+2 13时,解得x
=- 13,不满足x≥2,应舍去,即k=8-2 13.所以
实数k的取值范围是 12
,-2 13+8æ
è
ç
ö
ø
÷.
[答案] B
利用函数图象所解题型
(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)利用函数的图象研究方程根的个数
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 轴的交点的横坐标,方程f(x)
=g(x)的根就是函数f(x)与g(x)图象的交点
的横坐标.
(3)利用函数的图象研究不等式
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.[多选]对任意两个实数a,b,定义 min{a,b}
=
a,a≤b,
b,a>b,{ 若f(x)=2-x
2,g(x)=x2,下列关于
函数F(x)=min{f(x),g(x)}的说法正确的是 ( )
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
解 析: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.]
2.已知f(x)=
x2+2x+3,x≤0
1+lnx,x>0{ ,若存在x1<x2<
x3 使得f(x1)=f(x2)=f(x3)=m,则m 的范围
是
解析:作出函数f(x)图象,
如图,
因为存在x1<x2<x3 使得
f(x1)=f(x2)=f(x3)=m,
所以f(-1)<m≤f(0),即2<m≤3.
答案:(2,3]
45
高考总复习 数学 A版