内容正文:
考点二 二次函数的图象与性质(多维探究)
[命题角度1] 二次函数的图象
1.设abc>0,二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象
可能是 ( )
[命题角度2] 二次函数的单调性
2.如果函数f(x)=ax2+2x-3在区间(-∞,4)上是
单调递增的,则实数a的取值范围是 ( )
A.a>-14 B.a≥-
1
4
C.-14≤a<0 D.-
1
4≤a≤0
[命题角度3] 二次函数的最值
逻辑推理———分类讨论思想在二次函数问题中的应用
二次函数是单峰函数(在定义域上只有一个最
值点的函数),x=-b2a
为其最值点横坐标,在其两
侧二次函数具有相反的单调性,当已知二次函数在
某区间上的最值求参数时,要根据对称轴与已知区
间的位置关系进行分类讨论确定各种情况最值,建
立方程求解参数.
3.已知f(x)=-4x2+4ax-4a-a2 在[0,1]内的
最大值为-5,则a的值为 ( )
A.54 B.1
或5
4
C.-1或54 D.-5
或5
4
二次函数求最值问题,一般先用配方法化为
y=a(x-m)2+n的形式,得顶点(m,n)和对
称轴方程x=m,结合二次函数的图象求解.
常见有三种类型:
(1)顶点固定,区间也固定;
(2)顶点含参数(即顶点为动点),区间固定,这
时要讨论顶点横坐标何时在区间之内,何时
在区间之外;
(3)顶点固定,区间变动,这时要讨论区间中的
参数.讨论的目的是确定对称轴和区间的关
系,明确函数的 单 调 性,从 而 确 定 函 数 的
最值.
[命题角度4] 二次函数中恒成立问题
4.设函数f(x)=ax2-2x+2,对于满足1<x<4
的一切x值都有f(x)>0,则实数a的取值范围
为 .
由不等式恒成立求参数取值范围的思路及关键
(1)一般有两个解题思路:一是分离参数求解;
二是构造函数,数形结合求解.
(2)两种思路都是将问题归结为求函数的最值,
至于用哪种方法,关键是看参数是否能分
离.这两个思路的依据是:a≥f(x)恒成立
⇔a≥f(x)max,a≤f(x)恒 成 立 ⇔a≤
f(x)min.
学习至此,请完成配套训练 课时冲关十一
第7节 函数的图象
课程标准 核心素养 考情聚焦
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 的 解 的
问题.
3.会结合函数性质判断或选
择函数的图象
1.作函数的图象,达成
直观想象素养.
2.函数图象的识别,提
升直观想象素养.
3.函数图象的应用,提
升直观想象和逻辑
推理素养
高考对函数图象的考查多种多样,可以是由函
数的解析式与函数的性质识图选图,可以是由函数
的图象研究函数的性质,还可以是数形结合思想的
运用等,其中给出函数解析式判断函数的图象及利
用函数图象求函数零点,求交点个数及求参数值
(范围)是高考的热点,各种基本初等函数的图象与
性质的应用,图象变换等也是高考的热点.本部分
内容在高考中多以选择题或填空题的形式出现,属
于中档题,有时也在解答题中考查数形结合的思
想,属于中高档题,难度较大
53
上篇:第二章 函数、导数及其应用
[必备知识]
1.利用描点法作函数的图象步骤
(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);
(4)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.利用图象变换法作函数的图象
(1)平移变换
(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)伸缩变换
①y=f(x)
a>1,横坐标缩短为原来的 1a
倍,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= .
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= .
(4)翻转变换
①y=f(x)
保留x轴上方图象
将x轴下方图象翻折上去
→y= .
②y=f(x)
保留y轴右边图象,并作其
关于y轴对称的图象
→y= .
1.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.
2.上下平移仅仅是相对y而言的,即发生变化的只是
y本身,利用“上减下加”进行操作.但平时我们是对
y=f(x)中的f(x)进行操作,满足“上加下减”.
[自主诊断]
[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号
里打“√”,错误的打“×”.
(1)函数y=2|x|的图象关于直线x=0对称.( )
(2)当x∈(0,+∞)时,函数y=|f(x)|与y=
f(|x|)的图象相同. ( )
(3)函数y=f(x)与y=-f(x)的图象关于原点
对称. ( )
(4)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. ( )
(5)将函数y=f(-x)的图象向右平移1个单位
得到函数y=f(-x-1)的图象. ( )
[小题查验]
1.(人教 A版教材例题改编)函数y=x|x|的图象
经描点确定后的形状大致是 ( )
2.(2025北京卷,4)为得到函数y=9x 的图象,只
需把函数y=3x 的图象上的所有点 ( )
A.横坐标变成原来的12
倍,纵坐标不变
B.横坐标变成原来的2倍,纵坐标不变
C.纵坐标变成原来的13
倍,横坐标不变
D.纵坐标变成原来的3倍,横坐标不变
3.(2025天津卷)已知函数y=f(x)的图象如图,
则f(x)的解析式可能为 ( )
A.f(x)= x1-|x| B.f
(x)= x|x|-1
C.f(x)= |x|1-x2
D.f(x)= |x|x2-1
4.为了得到函数f(x)=log2x的图象,只需将函数
g(x)=log2
x
8
的图象向 平移 个
单位.
5.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 .
63
艺考生文化课百日冲关数学
考点一 作函数的图象(自主练透)
[题组集训]
分别作出下列函数的图象:
(1)y=elnx;
(2)y=|log2(x+1)|;
(3)y=a|x|(0<a<1);
(4)y=2x-1x-1.
画函数图象的一般方法
(1)直接法.当函数表达式(或变形后的表达式)
是熟悉的基本函数时,就可根据这些函数的
特征直接作出.
(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,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,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.
易错警示:可先化简函数解析式,再利用图象
的变换作图.
考点二 函数图象的识别(师生共研)
[典例] (1)(2025山东五市联考)函数y=(3x-
3-x)cosx在区间 -π2
,π
2[ ]上的图象大致为
( )
(2)函数y=xcosx+sinx在区间[-π,π]上的
图象可能是 ( )
[尝试解答] (1)
(2)
知式选图的策略
(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(有时可借助导数判断),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(与坐标轴的交点、经过的
定点、极值点等),排除不合要求的图象.
易错警示:注意联系基本函数图象的模型,当选项
无法排除时,代特殊值,或从某些量上寻找突破口.
73
上篇:第二章 函数、导数及其应用
[跟踪训练]
1.(2025浙江统考)已知函数f(x)=x2+14
,
g(x)=sinx,则图象为右图的函数可能是 ( )
A.y=f(x)+g(x)-14
B.y=f(x)-g(x)-14
C.y=f(x)g(x)
D.y=g
(x)
f(x)
2.(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
( )
考点三 函数图象的应用(多维探究)
[命题角度1] 研究函数的零点
1.函数f(x)=
x2+x-2,x≤0
-1+lnx,x>0{ 的零点个数为
( )
A.3 B.2 C.7 D.0
[命题角度2] 求不等式的解集
2.设函数f(x)=
2-x,x≤0,
1,x>0,{ 则满足f(x+1)<
f(2x)的x的取值范围是 ( )
A.(-∞,-1] B.(0,+∞)
C.(-1,0) D.(-∞,0)
[命题角度3] 求参数的取值或范围
直观想象———数形结合思想在函数问题中的应用
数形结合思想的主要方面是“以形助数”,以此
来帮助寻找解决问题的途径,在函数有关求参数的
取值或范围问题中,数形结合思想的应用非常广泛
且恰到好处.
3.(2025杭州五校联盟诊断)若直角坐标平面内
两点P,Q 满足条件:①P,Q 都在函数y=f(x)
的图象上;②P,Q 关于原点对称,则称(P,Q)是
函数y=f(x)的一个“伙伴点组”(点组(P,Q)与
(Q,P)看作同一个“伙伴点组”).已知函数f(x)
=
kx-1,x>0,
-ln(-x),x<0{ 有两个“伙伴点组”,则实数
k的取值范围是 ( )
A.(-∞,0) B.(0,1)
C.0,12
æ
è
ç
ö
ø
÷ D.(0,+∞)
(1)利用函数的图象研究函数的性质,一定要注
意其对应关系,如:图象的左右范围对应定
义域,上下范围对应值域,上升、下降趋势对
应单调性,对称性对应奇偶性.
(2)研究方程根的个数或由方程根的个数确定
参数的值(范围):构造函数,转化为两函数
图象的交点个数问题,在同一坐标系中分别
作出两函数的图象,数形结合求解.
(3)研究不等式的解:当不等式问题不能用代数
法求解,但其对应函数的图象可作出时,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.
学习至此,请完成配套训练 课时冲关十二
83
艺考生文化课百日冲关数学
当a>1时,得a-1≤13≤a
,即a≥3;
当0<a<1时,得a-1≥13≥a
,得0<a≤13.
综上所述,a的取值范围是 0,13( ] ∪[3,+∞).
答案:0,13( ] ∪[3,+∞)
3.B [f(x)=log1
2
(x2-ax-a)在 -∞,-12( ] 上是增函
数,说明内层函数μ(x)=x
2-ax-a在 -∞,-12( ] 上是
减函数 且μ(x)>0 成立,只 需 对 称 轴x=
a
2≥-
1
2
且
μ(x)min=μ -
1
2( ) >0,解得a∈ -1,
1
2[ ).]
4.解析:当x≤2时,f(x)=-x+6,f(x)在(-∞,2]上为减函
数,∴f(x)∈[4,+∞);当x>2时,若a∈(0,1),则f(x)=3
+logax 在 (2,+ ∞)上 为 减 函 数,f(x)∈ (- ∞,
3+loga2),显 然 不 满 足 题 意,∴a>1,此 时 f(x)在
(2,+∞)上为增函数,f(x)∈(3+loga2,+∞),由题意
可知 (3+loga2,+∞)⊆ [4,+∞),则 3+loga2≥4,
即loga2≥1,
∴1<a≤2.即实数a的取值范围是(1,2].
答案:(1,2]
第6节
夯实必备知识 必备知识
1.(1)y=xα (3)[0,+∞) [0,+∞) {y|y≠0} 奇
奇 在(-∞,0]上单调递减,在[0,+∞)上单调递增 在
R上单调递增 在[0,+∞)上单调递增 在(-∞,0)和
(0,+∞)上单调递减 (1,1)
2.(1)ax2+bx+c(a≠0) (m,n) (2)4ac-b
2
4a
,+∞[ )
-∞,4ac-b
2
4a( ] -
b
2a
,+∞[ ) -∞,-b2a( ]
思考辨析 (1)× (2)√ (3)× (4)×
小题查验
1.C 2.B 3.A 4.y=13x
2-2x+3 5.1或2
跃升关键能力 考点一
1.C [令f(x)=xα,则4α=2,∴α=12
,∴f(x)=x
1
2 .]
2.A [因为a=4
2
3 ,b=4
2
5 ,c=25
1
3 =5
2
3 ,函数f(x)=x
2
3
在(0,+∞)上单调递增,所以4
2
3 <5
2
3 ,又4
2
5 <4
2
3 ,所以
b<a<c.]
3.B [由于f(x)为幂函数,所以n2+2n-2=1,
解得n=1或n=-3,经检验只有n=1适合题意.]
4.解析:不等式(a+1)-
1
3 <(3-2a)-
1
3 等价于a+1>3-
2a>0或3-2a<a+1<0或a+1<0<3-2a,解得a<
-1或23<a<
3
2.
答案:(-∞,-1)∪ 23
,3
2( )
考点二
1.D [由 A,C,D知,f(0)=c<0,从而由abc>0,所以ab
<0,所以对称轴x=-b2a>0
,知 A,C 错误,D 满足要
求;由B项知f(0)=c>0,所以ab>0,所以x=-b2a<
0,B项错误.]
2.D [当a=0时,f(x)=2x-3,在定义域 R上是单调递
增的,故在(-∞,4)上单调递增;
当a≠0时,二次函数f(x)的对称轴为x=-1a
,
因为f(x)在(-∞,4)上单调递增,
所以a<0,且-1a≥4
,解得-14≤a<0.
综上可知,实数a的取值范围是-14≤a≤0.
]
3.D [f(x)=-4 x-a2( )
2
-4a,对称轴为x=a2
,
①当a2≥1
,即a≥2时,f(x)在[0,1]上单调递增,
∴ymax=f(1)=-4-a2,
令-4-a2=-5,得a=±1(舍去).
②当0<a2<1
,即0<a<2时,ymax=f
a
2( )=-4a,
令-4a=-5,得a=54.
③当a2≤0
,即a≤0时,f(x)在[0,1]上单调递减,
∴ymax=f(0)=-4a-a2,令-4a-a2=-5,
得a=-5或a=1(舍去).综上所述,a=54
或-5.]
4.解析:由f(x)>0,即ax2-2x+2>0,x∈(1,4),得a>
-2
x2
+2x
在(1,4)上恒成立.
令g(x)=-2x2
+2x=-2
1
x-
1
2( )
2
+12
,
1
x∈
1
4
,1( ) ,所以g(x)max=g(2)=12,
所以要使f(x)>0在(1,4)上恒成立,只要a>12
即可.
答案: 1
2
,+∞( )
第7节
夯实必备知识 必备知识
2.(1)f(x)-k (2)-f(x) f(-x) -f(-x) logax(a
>0且a≠1) (3)f(ax) af(x) (4)|f(x)| f(|x|)
思考辨析 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)×
小题查验
1.A 2.A 3.D 4.上 3 5.(0,+∞)
跃升关键能力 考点一
解:(1)∵函数的定义域为{x|x>0}
且y=elnx=x(x>0),
∴其图象如图(1)所示.
(2)将函数y=log2x 的图象向左平移一个单位,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)∵y=
ax,x≥0,
1
a( )
x
,x<0{ (0<a<1),
∴只需作出0<a<1时函数y=ax(x≥0)和y= 1a( )
x
(x<0)的图象,合起来即得函数y=a|x|(0<a<1)的图
象.如图(3)所示.
703
参考答案
(4)∵y=2+ 1x-1
,
故函数图象可由y=1x
的图象向右平移1个单位,再向
上平移2个单位而得,如图(4)所示.
考点二
[典例] [解析] (1)A [设f(x)=(3x-3-x)cosx,
f(-x)=(3-x-3x)cos(-x)=-f(x),所以f(x)为奇
函数,排除BD,令x=1,
则f(1)=(3-3-1)cos1>0,排除 C.]
(2) A [因为函数y=xcosx+sinx 为奇函数,所以
图象关于原点对称,排除 C、D,因为当x=π时,y=-π
<0,排除B.]
跟踪训练
1.D [f(x)=x2+14
为偶函数,g(x)=sinx 为奇函数,
图中函数为奇函数,
y=f(x)+g(x)-14
与y=f(x)-g(x)-14
均不是奇
函数,故排除 A,B项;
f(x)g(x)= x2+14( ) sinx,[f(x)g(x)]′=
x2+14( ) cosx+2xsinx,则 f
π
4( ) g
π
4( )[ ]
′
>
0,与题图不符,故排除C项.]
2.B [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( )=-
π2
4+e
π
2 -e-
π
2
=e
π
2 -e-
π
2 -π
2
4>0
,
故排除 D,B正确.]
考点三
1.B [(1)法 一:由 f (x)=0,得
x≤0
x2+x-2=0{ ,
或 x>0
-1+lnx=0{ ,
解得x=-2,或x=e.
因此函数f(x)共有2个零点.
法二:函数f(x)的图象如图所示,由图象知函数f(x)共
有2个零点.]
2.D [作函数f(x)的图象,
观察图象可知会有
2x<0
2x<x+1{ ,解得x<0,
所以满足f(x+1)<f(2x)的x
的取值范围是(-∞,0).]
3.B [依题意,“伙伴点组”的点满
足,都在y=f(x)的图象上,且关于坐标原点对称.可作出函
数y= -ln(-x)(x<0)关 于 原 点 对 称 的 函 数
y=lnx(x>0)的图象,
使它与直线y=kx-1(x>0)的交点个数为2即可.
当直 线 y=kx-1 与 y=
lnx的图象相切时,设切点
为(m,lnm),又y=lnx 的
导数为y′=1x
,
则km-1=lnm,k=1m
,解
得m=1,k=1,
可得函数y=lnx(x>0)的
图象过点(0,-1)的切线的
斜率为1,结 合 图 象 可 知k∈(0,1)时 两 函 数 图 象 有 两
个交点.]
第8节
夯实必备知识 必备知识
1.(1)f(x)=0 (2)x轴 零点 (3)f(a)f(b)<0
2.(x1,0),(x2,0) (x1,0) 3.f(a)f(b)<0 一分为二
零点
思考辨析 (1)× (2)× (3)√ (4)√
小题查验
1.C 2.B 3.B 4.1.56 5. 25
,2
3( )
跃升关键能力 考点一
1.A [∵a<b<c,∴f(a)=(a-b)(a-c)>0,
f(b)=(b-c)(b-a)<0,f(c)=(c-a)(c-b)>0,
由函数零点存在性定理可知:在区间(a,b),(b,c)内分别
存在零点,又函数f(x)是二次函数,最多有两个零点;因此
函数f(x)的两个零点分别位于区间(a,b),(b,c)内.]
2.B [法一 函数f(x)的零点
所在的 区 间 可 转 化 为 函 数 g
(x)=lnx,h(x)=-x+2图
象交点 的 横 坐 标 所 在 的 取 值
范围.作图如右:
可知f(x)的零点所在的区间
为(1,2).
法二 易知f(x)=lnx+x-2在(0,+∞)上为增函数,
且f(1)=1-2=-1<0,f(2)=ln2>0.
所以根据函数零点存在性定理可知在区间(1,2)内函数
存在零点.]
3.D [令f(x)=2x+x=0,解得x<0,
令g(x)=x-1=0,解得x=1,由h(x)=log3x+x,
令h 13( )=-1+
1
3<0
,h(1)=1>0,又函数h(x)是增函
数,因此h(x)的零点x0∈
1
3
,1( ).
则b>c>a.]
考点二
[典例] [解析] 第一步 作函
数y=f(x)的图象
作出函数y=f(x)的图象.
第二步 解方程2f2(x)-3f(x)
+1=0
由2f2(x)-3f(x)+1=0,得
f(x)=12
或f(x)=1.
第三步 观察y= 12
和y=1与y=f(x)的 图 象 交 点
个数
由图象知y=12
与y=f(x)的图象有2个交点,
y=1与y=f(x)的图象有3个交点.
第四步 得出函数的零点个数
因此函数y=2f2(x)-3f(x)+1的零点有5个.
[答案] 5
803
艺考生文化课百日冲关数学