内容正文:
函数的图象
(教学方式:深化学习课—梯度进阶式教学)
第3课时
课时目标
理解函数图象的概念,并能画出一些简单函数的图象.能够利用图象解决一些简单的问题.
CONTENTS
目录
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课前预知教材·自主落实基础
课堂题点研究·迁移应用融通
课时检测
课前预知教材·自主落实基础
1.函数的图象
将自变量的一个值x0作为_________,相应的函数值f(x0)作为________,就得到坐标平面上的一个点____________.当自变量取遍函数定义域A中的每一个值时,就得到一系列这样的点.所有这些点组成的集合(点集)为{(x,f(x))|x∈A},即{(x,y)|y=f(x),x∈A},所有这些点组成的图形就是函数y=f(x)的图象.
横坐标
纵坐标
(x0,f(x0))
2.作图、识图与用图
(1)画函数图象常用的方法是描点作图,其步骤是______、______、______.
(2)正比例函数与一次函数的图象是一条______,反比例函数的图象是双曲线,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象是_________,开口方向由a值符号决定,当a>0时,图象开口______,当a<0时,图象开口______,对称轴为x=_____.
直线
抛物线
向上
向下
-
列表
描点
连线
|微|点|助|解|
(1)函数图象不可以关于x轴对称,如果关于x轴对称,则在定义域内一定存在一个自变量x0,有两个值和x0相对应,不符合函数的定义.
(2)函数y=f(x),x∈A的图象与直线x=m(垂直于x轴的直线)的交点有0个或1个.
基础落实训练
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)任何一个函数都可以画出图象.( )
(2)函数的图象一定是其定义域上的一条连续不断的曲线.( )
(3)函数f(x)=x+1与g(x)=x+1(x∈N)的图象相同.( )
(4)函数y=f(x)图象上所有的点组成的集合是{y|y=f(x),x∈A}.( )
×
×
×
×
2.函数f(x)=3x-1,x∈[1,5]的图象是 ( )
A.直线 B.射线
C.线段 D.离散的点
√
3.(多选)甲同学家到乙同学家的途中有一座公园,甲同学家到公园的距离与乙同学家到公园的距离都是2 km.如图所示表示甲同学从家出发到乙同学家经过的路程y(km)与时间x(min)的关系,下列结论正确的是 ( )
A.甲同学从家出发到乙同学家走了60 min
B.甲从家到公园的时间是30 min
C.甲从家到公园的速度比从公园到乙同学家的速度快
D.当0≤x≤30时,y与x的关系式为y=x
√
√
解析:在A中,甲在公园休息的时间是10 min,所以只走了50 min,A错误;由题中图象知B正确;甲从家到公园所用的时间比从公园到乙同学家所用的时间长,而距离相等,所以甲从家到公园的速度比从公园到乙同学家的速度慢,C错误;当0≤x≤30时,设y=kx(k≠0),则2=30k,解得k=,D正确,故选B、D.
4.下列可以作为函数y=f(x)的图象的是 ( )
√
课堂题点研究·迁移应用融通
题型(一) 题型(一) 画函数图象
解:列表
描点得该函数的图象如图①所示,其值域为{0,2,6,12}.
x -1 0 1 2 3
y 0 0 2 6 12
[例1] 画出下列函数的图象并求其值域:
(1)y=x2+x,x∈{-1,0,1,2,3};
解:y=x2+x=,故函数的对称轴为x=-,顶点为.
又y=x2+x开口向上,且与x轴、y轴分别交于点(-1,0),(0,0),所以该函数的图象如图②所示,其值域为.
(2)y=x2+x,x∈R;
解:y=x2+x,x∈[-1,1)的图象是y=x2+x,x∈R的图象上x∈[-1,1)的一段,
其中点(-1,0)在图象上,用实心点表示;点(1,2)不在图象上,用空心点表示.
所以该函数的图象如图③所示,其值域为.
(3)y=x2+x,x∈[-1,1).
|思|维|建|模| 用描点法作函数图象的步骤
针对训练
解:列表:
当x∈[0,2]时,图象是直线y=2x+1的一部分,观察图象
(如图①)可知,其值域为[1,5].
x 0 1 2
y 1 2 3 4 5
1.作出下列函数的图象并求其值域:
(1)y=2x+1,x∈[0,2];
解:列表:
当x∈[2,+∞)时,图象是反比例函数y=的一部分,观察图象(如图②)可知,其值域为(0,1].
x 2 3 4 5 …
y 1 …
(2)y=,x∈[2,+∞);
解:列表:
画图象,图象是抛物线y=x2+2x在-2≤x≤2之间的部分
(如图③).由图可得函数的值域是[-1,8].
x -2 -1 0 1 2
y 0 -1 0 3 8
(3)y=x2+2x,x∈[-2,2].
题型(二) 函数图象的应用
解:由抛物线f(x)=-x2+2x+3的顶点为(1,4),和x轴交点为(-1,0),(3,0),和y轴交点为(0,3),得函数图象如图所示.
根据图象,容易发现
f(0)=3,f(1)=4,f(3)=0,所以f(3)<f(0)<f(1).
[例2] 画出函数f(x)=-x2+2x+3的图象,并根据图象回答下列问题.
(1)比较f(0),f(1),f(3)的大小;
(2)若x1<x2<1,比较f(x1)与f(x2)的大小;
解:根据图象,容易发现当x1<x2<1时,有f(x1)<f(x2).
(3)求函数f(x)的值域.
解:根据图象,可以看出函数的图象是以(1,4)为顶点,开口向下的抛物线.因此函数的值域为(-∞,4].
变式拓展
1.如果将x1<x2<1改为x1>x2>1, 试比较f(x1)与f(x2)的大小.
解:当x1>x2>1时,结合图象知f(x1)<f(x2).
解:当定义域为[-1,4]时,结合图象知值域为[-5,4].
2.如果函数的定义域为[-1,4],求函数的值域.
|思|维|建|模|
函数图象很直观,在解题过程中常用来帮助理解问题的数学本质,依托函数图象可以更直观地寻求问题的解决思路和要点.
2.已知f(x)的图象如图所示,则f(x)的定义域为________________,值域为________.
针对训练
解析:函数的定义域对应图象上所有点横坐标的取值集合,值域对应纵坐标的取值集合.
[-2,4]∪[5,8]
[-4,3]
3.若函数f(x)=x2-4x+3(x≥0)的图象与y=m有两个交点,求实数m的取值范围.
解:f(x)=x2-4x+3(x≥0)的图象如图所示.
f(x)的图象与直线y=m有2个不同的交点,
由图易知-1<m≤3,即实数m的取值范围为(-1,3].
题型(三) 函数图象的平移变换
解:∵y==2+,∴先作函数y=的图象,把它向右平移
1个单位长度得到函数y=的图象,再把它向上平移2个
单位长度便得到函数y=的图象.如图①所示.
[例3] 作出下列函数的图象:
(1)y=;
解:先作y=x2-2x的图象,保留x轴上方的图象,
再把x轴下方的图象对称翻到x轴上方.再把它
向上平移1个单位长度,即得到y=|x2-2x|+1的
图象,如图②所示.
(2)y=|x2-2x|+1.
|思|维|建|模|
函数图象的平移变换
(1)左右平移:当a>0时,y=f(x)的图象向左平移a个单位长度得到y=f(x+a)的图象,向右平移a个单位长度得到y=f(x-a)的图象.
(2)上下平移:当b>0时,y=f(x)的图象向上平移b个单位长度得到y=f(x)+b的图象,向下平移b个单位长度得到y=f(x)-b的图象.
针对训练
解:先作出函数y=的图象,如图①;把它向右平移1个单位长度得到y=的图象,如图②;再把它向上平移2个单位长度,即得到函数y=2+的图象,如图③.
4.用平移图象的方式作出y=2+的图象,并说明函数y=2+的值域.
从图象可以看出y=2+的值域为(-∞,2)∪(2,+∞).
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1.(多选)下列四个图形中可能是函数y=f(x)图象的是 ( )
√
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解析:A、D都满足函数的定义;在B中,当x=0时,有两个函数值与之对应,不满足函数对应的唯一性;在C中,存在一个x有两个函数值与之对应,不满足函数对应的唯一性,故选A、D.
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2.已知函数f(x)=x-,且此函数图象过点(5,4),则实数m的值为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
√
解析:将点(5,4)代入f(x)=x-,得m=5.
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3.已知函数y=ax2+b的图象如图所示,则a和b的值分别为 ( )
A.0,-1 B.1,-1
C.1,0 D.-1,1
√
解析:由题图可知,当x=1时,y=0;当x=0时,y=-1,
即解得
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4.小明骑车上学,开始匀速行驶,途中因交通堵塞停留一段时间,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 ( )
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解析:由题意,知与学校距离应逐渐减小,中间段距离不变,后段加速,下降速度要比第一段快,故选C.
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5.函数f(x)=1-的图象大致为( )
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解析:函数f(x)=1-的图象,是将函数y=-的图象先向左平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度得到的.又函数y=-的图象关于原点中心对称,所以f(x)=1-的图象关于点(-1,1)中心对称,所以C正确.
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6.(多选)如图所示,函数y=ax2+bx+c与y=ax+b(a≠0)的图象可能是 ( )
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解析:对于A,由抛物线的对称轴是y轴可知b=0,而此时直线过原点且a>0,符合;对于B,由抛物线图象可知a>0,由直线的图象可知a<0,矛盾,故不可能;对于C,由抛物线图象知a<0,由直线的图象知a>0,矛盾,故不可能;由此可知D可能是两个函数的图象.
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7.某地一年内的气温Q(t)(单位:℃)与时间t(月份)之间
的关系如图所示,已知该年的平均气温为10 ℃.令C(t)
表示时间段[0,t]的平均气温,C(t)与t之间的函数关系
用下列图象表示,则正确的是 ( )
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解析:由Q(t)的图象,当t在6附近时,Q(t)>10,从而C(t)是上升的,排除C;t=12时,C(t)=10,排除D;t在大于6的某一段平均气温超过10,排除B.只有A正确.
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8.(5分)已知函数y=f(x)的图象如图所示,则f(0)=_______,f(1)=_______,
f(f(-2))=________.
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9.(5分)已知函数y=f(x)的图象如图所示.
(1)若0<x1<x2<1,则f(x1)与f(x2)的大小关系是___________;
(2)若1≤x1<x2<4,则f(x1)与f(x2)的大小关系是___________.
f(x1)>f(x2)
f(x1)<f(x2)
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10.(5分)函数y=的图象可以看作是由函数y=的图象沿x轴方向向_____平移_____个单位长度而得到的.
左
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11.(5分)如图,函数f(x)的图象是曲线OAB,其中点O,A,B的坐标分别为(0,0),(1,2),(3,1),则f的值等于______.
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解析:由题意知,f(3)=1,所以f=f(1)=2.
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12.(5分)若函数y=x2-4x的定义域为[-4,a],值域为[-4,32],则实数a的取值范围为_______.
[2,8]
解析:y=x2-4x的图象过点(4,0),(0,0)且关于
直线x=2对称,如图所示.
当x=-4或8时,y=32,当x=2时,y=-4.所以要满
足题意,只需a∈[2,8]即可.
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13.(10分)画出下列函数的图象,并说出函数的定义域、值域:
(1)y=3x;(2分)
解:定义域为R,值域为R,函数图象如图①所示.
(2)y=;(2分)
解:定义域为{x|x≠0},值域为{y|y≠0},函数图象如图②所示.
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(3)y=-4x+5;(3分)
解:定义域为R,值域为R,函数图象如图③所示.
(4)y=x2-6x+7.(3分)
解:定义域为R,值域为{y|y≥-2},函数图象如图④所示.
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14.(10分)已知函数p=f(m)的图象如图所示,求:
(1)函数p=f(m)的定义域;(3分)
解:观察函数p=f(m)的图象,可以看出图象上所有点的横坐标的取值范围是-3≤m≤0或1≤m≤4,所以定义域为[-3,0]∪[1,4].
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(2)函数p=f(m)的值域;(3分)
解:由题图知值域为[-2,2].
(3)p为何值时,只有唯一的m值与之对应.(4分)
解:由题图知,p∈(0,2]时,只有唯一的m值与之对应.
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15.(10分)画出定义域为{x|-3≤x≤8,且x≠5},值域为{y|-1≤y≤2,y≠0}的一个函数的图象.
(1)将你的图象和其他同学的相比较,有什么差别吗?(2分)
解:满足条件的一个函数的图象如图所示(答案不唯一).
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(2)如果平面直角坐标系中点P(x,y)的坐标满足-3≤x≤8,-1≤y≤2,那么其中哪些点不能在图象上?(8分)
解:定义域为{x|-3≤x≤8,且x≠5},图象在-3≤x≤8范围内,横坐标为5的点不在图象上;
值域为{y|-1≤y≤2,y≠0},图象在-1≤y≤2范围内,所有纵坐标为0的点不在图象上.
本课结束
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