内容正文:
第八节
函数的图象
课标要求
1.掌握图象的作法:描点法和图象变换法.
2.会运用函数图象理解和研究函数的性质.
目录
01.再认再现——课前基础落实
02.互动课堂——解题思维建模
03.即练即评——课堂效果评价
3
再认再现——课前基础落实
01
系统主干知识
利用图象变换法作函数图象
平移变换 y=f(x)的图象 y=f(x+a)的图象
y=f(x)的图象 y=f(x-a)的图象
y=f(x)的图象 y=f(x)+h的图象
y=f(x)的图象 y=f(x)-h的图象
续表
对称变换 y=f(x)的图象 y=-f(x)的图象
y=f(x)的图象 y=f(-x)的图象
y=f(x)的图象 y=f(x)的反函数的图象
y=f(x)的图象 y=-f(-x)的图象
续表
翻折变换 y=f(x)的图象 y=|f(x)|的图象
y=f(x)的图象 y=f(|x|)的图象
伸缩变换 y=f(x)的图象 y=f(ax)的图象
y=f(x)的图象 y=Af(x)的图象
1.(北师大必修①P127·T11(1))若b>a>1,则函数y=loga(x+b)的图象不经过 ( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:∵b>a>1,∴函数y=logax在(0,+∞)上单调递增,图象过第一、四象限,又∵函数y=loga(x+b)的图象是由函数y=logax的图象向左平移b个单位长度得到,而b>1,∴函数y=loga(x+b)的图象不经过第四象限.
细作教材小题
√
2.(人A必修①P140·T6)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 ( )
√
解析: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,选项B符合.
3.(人A必修①P73·T11改编)如图所示是函数y=
f(x)的图象,图中曲线与直线无限接近但是永不相
交,则以下描述正确的是 ( )
A.函数f(x)的定义域为[-4,4)
B.函数f(x)的值域为[0,5]
C.此函数在定义域中不具有单调性
D.对于任意的y∈[0,+∞),都有唯一的自变量x与之对应
√
解析:由题图知,f(x)的定义域为[-4,0]∪[1,4),值域为[0,+∞),A、B错误;显然f(x)在[-4,0],[1,4)分别单调递增,但在定义域上不具有单调性,C正确;显然f(-4)≤y≤f(0),对应自变量x不唯一,D错误.
4.(人B必修①P139·T3改编)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
是 ( )
A.{x|-1<x≤0} B.{x|-1≤x≤1}
C.{x|-1<x≤1} D.{x|-1<x≤2}
√
解析:如图所示,画出g(x)=log2(x+1)的函数
图象,从而可知交点D(1,1),∴不等式f(x)≥g(x)
的解集为{x|-1<x≤1},故选C.
互动课堂——解题思维建模
02
逐点清(一) 作出函数的图象
[例1] 作出下列各函数的图象:
(1)y=|log2(x+1)|;
解: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.
(2)y=;
解:原函数解析式可化为y=2+,故函数图象可由函数y=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②所示.
(3)y=x2-2|x|-1.
解:因为y=且函数
为偶函数,先用描点法作出[0,+∞)上的图象,
再根据对称性作出(-∞,0)上的图象,最后得
函数图象如图③所示.
函数图象的画法
点拨•建模
直接法 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找出图象的关键点直接作出图象
转化法 含有绝对值符号的函数,可脱掉绝对值符号,转化为分段函数来画图象
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、伸缩得到,可利用图象变换作出,但要注意变换顺序,对不能直接找到熟悉的基本函数的要先变形,应注意平移变换的顺序对变换单位及解析式的影响
√
逐点清(二) 函数图象的识别
[例2] (2024·全国甲卷)函数f(x)=-x2+(ex-e-x)sin x在区间[-2.8,2.8]的图象大致为 ( )
解析:由题知函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,f(-x)=-(-x)2
+(e-x-ex)sin(-x)=-x2+(ex-e-x)sin x=f(x),所以函数f(x)为偶函数,函数图象关于y轴对称,排除A、C;f(1)=-1+sin 1>-1+sin=
-1+->0,排除D.故选B.
[例3] 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.y= B.y=
C.y= D.y=
√
解析:对于B,当x=1时,y=0,与题图不符,故排除B;对于D,当x=3时,y=sin 3>0,与题图不符,故排除D;对于C,当x>0时,y=≤=cos x≤1,与题图在y轴右侧最高点大于1不符,故排除C.故选A.
辨别函数图象的策略
(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)从函数的奇偶性,判断图象的对称性.
(4)从函数的周期性,判断图象的循环往复.
(5)从函数的特征点,排除不合要求的图象.
点拨•建模
√
逐点清(三) 函数图象的应用
题点1 研究函数的性质
[例4] (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)=,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)=
√
√
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)=,画出函数y=f(x)的部分图象如图所示.由图象知B正确,C不正确;当3<x<4时,-1<x-4<0,f(x)=f(x-4)=,D正确.故选ABD.
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.
个性点拨
题点2 解不等式
[例5] 已知函数f(x)=
则f(x)≤x的解集为( )
A.(-∞,0] B.(-1,0]
C.(-1,0]∪[1,+∞) D.[1,+∞)
√
解析:作出函数y=f(x)与y=x的图象,如图.结合图象知不等式f(x)≤x的解集为(-1,0]∪[1,+∞),故选C.
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.
个性点拨
题点3 求参数范围
[例6] (2024·北京昌平二模)已知函数f(x)=若对任意的x都有|f(x)|≥ax恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.[-4,0]
C.[-3,0] D.(-∞,2]
√
解析:因为f(x)=令g(x)=
|f(x)|,作出g(x)图象,如图所示,令h(x)=ax,由
图知,要使对任意的x都有|f(x)|≥ax恒成立,则必
有a≤0,当x≤0时,y=g(x)=x2-4x,由消y得到x2-(4+a)x
=0,由Δ=0,得到(4+a)2=0,即a=-4,由图可知-4≤a≤0,故选B.
求解函数图象应用问题的思维流程
个性点拨
即练即评——课堂效果评价
03
逐点验收(一) 函数图象的识别
1.函数y=的图象是( )
√
解析:法一 当x=2时,y=0,只有B选项符合.
法二 y==-+1,则函数y=的图象是由函数y=-先向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度得到的,只有B选项符合.故选B.
2.(2025·张家界模拟)函数f(x)=cos的部分图象大致形状是( )
√
解析:因为f(x)=cos=sin x的定义域为R.定义域关于原点对称,f(-x)=sin(-x)=sin x=f(x),所以f(x)是偶函数,图象关于y轴对称,故排除选项B、D;当x≥0时,令f(x)=0可得x=0或x=kπ(k∈Z),所以当x≥0时,两个相邻的零点为x=0和x=π,当0<x<π时,<0,sin x>0,f(x)=sin x<0,故排除选项A.故选C.
3.已知函数y=f(x)=x2+1,y=g(x)=4sin x,则
如图所示的函数可能是 ( )
A.y= B.y=
C.y=f(x)+g(x)-1 D.y=f(x)-g(x)-1
√
解析:易知f(x)=x2+1是偶函数,g(x)=4sin x是奇函数,给出的函数图象对应的是奇函数.y=h(x)==,定义域为R,又h(-x)=
=-=-h(x),所以h(x)是奇函数,符合题意,故A正确;y=
=,x≠kπ,k∈Z,不符合题图,故B错误;
y=m(x)=f(x)+g(x)-1=x2+1+4sin x-1=x2+4sin x ,定义域为R,但m(-x)≠m(x),m(-x)≠-m(x),故函数m(x)是非奇非偶函数,故C错误;y=n(x)=f(x)-g(x)-1=x2+1-4sin x-1=x2-4sin x,定义域为R,但n(-x)≠
n(x),n(-x)≠-n(x),故函数n(x)是非奇非偶函数,故D错误.故选A.
逐点验收(二) 函数图象的应用
4.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,单调递增区间是(0,+∞)
B.f(x)是偶函数,单调递减区间是(-∞,1)
C.f(x)是奇函数,单调递减区间是(-1,1)
D.f(x)是奇函数,单调递增区间是(-∞,0)
√
解析: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,
如图所示.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.
5.(2025·咸阳阶段练习)设函数f(x)的定义域是R,满足2f(x+1)=f(x),且当x∈(0,1]时,f(x)=x(x-1).若对任意x∈[m,+∞),都有f(x)≥-,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
√
解析:因为函数f(x)的定义域是R,满足2f(x+1)=f(x),所以f(x+1)
=f(x),且当x∈(0,1]时,f(x)=x(x-1)=-∈,当x∈
(-1,0]时,0<x+1≤1,则f(x)=2f(x+1)∈,当x∈(-2,-1]时,-1<x+1≤0,则f(x)=2f(x+1)∈[-1,0],且当x∈(-2,-1]时,0<x+2≤1,则f(x)=2f(x+1)=4f(x+2)=4(x+2)(x+1),
令f(x)=4(x+1)(x+2)=-,解得x=-或x=-,如图所示.因为对任意x∈[m,+∞),都有f(x)≥-,由图可知,m≥-,因此,实数m的取值范围是.故选D.
6.函数f(x)=x(|x|-2)在[m,n]上的最小值为-1,最大值是3,则n-m的最大值为 .
解析:函数f(x)=x(|x|-2)=的图象如图,当x≥0时,令x(x-2)=3,得x1=-1(舍),x2=3,当x<0时,令x(-x-2)=-1,得x3=
-1-,x4=-1+(舍),结合图象可得(n-m)max=x2-x3=3-(-1-)=4+.
4+
7.(2025年1月·八省高考适应性演练)已知曲线C:y=x3-,两条直线l1,l2均过坐标原点O,l1和C交于M,N两点.l2和C交于P,Q两点.若△OPM的面积为,则△MNQ的面积为 .
解析:由于点(x,y)和点(-x,-y)都在曲线y=x3-,x≠0
上,所以曲线C的图象关于原点对称,当x>0时,函数y=x3
-单调递增,由此画出曲线C的大致图象如图所示,
2
两条直线l1,l2均过坐标原点O,所以M,N两点关于原点对称,P,Q两点关于原点对称,根据对称性,不妨设M,N,P,Q位置如图,可知|OP|=|OQ|,|OM|=|ON|,∠POM=∠QON,所以△OPM≌△OQN,所以S△OQN=S△OPM=,而△OQM和△OQN等底等高,面积相同,所以S△OQM=,所以S△MNQ=2.
1.平移变换的注意点
左右平移仅仅是相对x而言的,即发生变化的只是x本身,利用“左加右减”进行操作.如果x的系数不是1,需要把系数提出来,再进行变换.
细节、微点提醒
2.函数图象自身的对称关系
(1)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=对称.
(2)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(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)对称.
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(十四)”
(单击进入电子文档)
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