内容正文:
第二章 函数的概念与性质
第9课时 函数的图象
[考试要求] 1.掌握基本初等函数的图象特征,能熟练运用基本初等函数的图象解决问题.2.掌握图象的作法:描点法和图象变换法.3.会运用函数的图象理解和研究函数性质.
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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(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.
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2.利用图象变换法作函数的图象
(1)平移变换
提醒:“左加右减”只针对x本身,与x的系数无关,“上加下减”指的是在f(x)整体上加减.
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(2)对称变换
-f(x)
f(-x)
-f(-x)
logax(a>0且a≠1)
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f(ax)
af(x)
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|f(x)|
f(|x|)
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[常用结论]
1. 函数图象自身的对称关系
(2)函数y=f(x)的图象关于点(a,b)中心对称⇔f(a+x)=2b-f(a-x)⇔f(x)=2b-f(2a-x).
2.两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.
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第9课时 函数的图象
一、易错易混辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)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.( )
(2)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.( )
(3)当x∈(0,+∞)时,函数y=f(|x|)的图象与y=|f(x)|的图象相同.( ×)
(4)函数y=f(x)与y=-f(x)的图象关于原点对称.( )
×
√
×
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√
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2.(人教A版必修第一册P72练习T1改编)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( )
√
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C [法一:出发时距学校最远,先排除A;中途堵塞停留,距离不变,再排除D;堵塞停留后比原来骑得快,因此排除B.故选C.
法二:由小明的运动规律知,小明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,后段加快速度行驶,比前段下降得快.故选C.]
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第9课时 函数的图象
3.(人教A版必修第一册P85练习T1改编)已知图1为函数y=f(x)的图象,则图2中的图象对应的函数可能为( )
A.y=|f(x)| B.y=f(|x|)
C.y=f(-|x|) D.y=-f(|x|)
√
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B [比较题中图1与图2中两个函数的图象,x>0时,函数图象与原函数图象相同,只有B符合,
观察图2中函数的图象,图象关于y轴对称,故图2中的图象对应的函数为偶函数,选项B仍符合.故选B.]
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第9课时 函数的图象
4.(人教A版必修第一册P159T1(1)改编)函数y=f(x)与y=ex的图象关于y轴对称,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)=________.
e-x+1 [由题意知f(x)=e-x,所以g(x)=e-(x-1)=e-x+1.]
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考点一 作出函数的图象
[典例1] 作出下列函数的图象.
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图象变换法作函数的图象
(2)若函数图象可由某个基本初等函数的图象经过平移、翻折、对称和伸缩得到,可利用图象变换作出,但要注意变换顺序.
(3)作图时多注意定点、奇偶性、渐近线、极值、零点等性质.
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第9课时 函数的图象
[跟进训练]
1.作出下列函数的图象.
(1)y=10|lg x| ;
(2)f(x)=[x]+2([x]表示不大于x的最大整数).
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函数部分图象如图2所示.
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考点二 函数图象的辨识
[典例2] (1)(2024·全国甲卷)函数f(x)=-x2+(ex-e-x)sin x在区间[-2.8,2.8]的大致图象为( )
√
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(2)(2023·天津高考)函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能为( )
√
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第9课时 函数的图象
(1)B (2)D [(1)f(-x)=-x2+(e-x-ex)sin(-x)=-x2+(ex-e-x)·sin x=f(x),又函数定义域为[-2.8,2.8],故该函数为偶函数,函数图象关于y轴对称,可排除A,C;
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第9课时 函数的图象
辨析函数图象的入手点
(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)从函数的奇偶性,判断图象的对称性.
(3)从函数的特殊点,排除不合要求的图象.
(4)从函数的单调性,判断图象的变化趋势.
(5)从函数的周期性,判断图象的循环往复.
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√
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A.a>0,b=0,c<0 B.a<0,b=0,c<0
C.a<0,b<0,c=0 D.a>0,b=0,c>0
√
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第9课时 函数的图象
(1)B (2)A [(1)因为g(x)=f(-x),所以 g(x)的图象与f(x)的图象关于y轴对称,由f(x)的解析式,作出f(x)的图象如图,从而可得g(x)的图象为B选项.故选B.
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第9课时 函数的图象
考点三 函数图象的应用
研究函数的性质
√
A.函数f(x)是偶函数
B.方程f(x)=0有3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
√
√
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第9课时 函数的图象
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)}的图象关于y轴对称,所以A正确;函数f(x)的图象与x轴有3个交点,所以方程f(x)=0有3个解,所以B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错误,D正确.]
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解不等式
[典例4] 已知函数f(x)=2x-x-1,则不等式f(x)>0的解集是( )
A.(-1,1) B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
C.(0,1) D.(-∞,0)∪(1,+∞)
D [f(x)>0⇔2x>x+1,在同一平面直角坐标
系中画出h(x)=2x,g(x)=x+1的图象,如图所
示,两图象交点为A(0,1)和B(1,2),观察图象可
知不等式f(x)>0的解集为(-∞,0)∪(1,+∞).故选D.]
√
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求参数的取值范围
[典例5] (1)已知函数f(x)=|x-2|+1,g(x)=kx.若方程f(x)=g(x)有两个不相等的实根,则实数k的取值范围是________.
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(2)作出函数f(x)的大致图象如图所示.
因为a,b,c,d互不相同,不妨设a<b
<c<d,且f(a)=f(b)=f(c)=f(d),
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第9课时 函数的图象
(1)注意性质与图象特征的对应关系.
(2)某些方程和不等式的求解问题,可转化为图象的交点问题,体现了数形结合思想.
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[跟进训练]
3.(1)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,在区间(0,+∞)上单调递增
B.f(x)是偶函数,在区间(-∞,1)上单调递减
C.f(x)是奇函数,在区间(-1,1)上单调递减
D.f(x)是奇函数,在区间(-∞,0)上单调递增
(2)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}
√
√
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(1)C (2)C (3)(0,1]
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(2)令y=g(x)=log2(x+1),作出函数g(x)的图象,如图所示.
所以结合图象知不等式f(x)≥log2(x+1)的解
集为{x|-1<x≤1}.
(3)作出函数y=f(x)与y=k的图象,如图所示,
由图可知k∈(0,1].]
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第9课时 函数的图象
①y=f(x)的图象y=_________的图象;
②y=f(x)的图象y=_________的图象;
③y=f(x)的图象y=_________的图象;
④y=ax(a>0且a≠1)的图象y=_______________
的图象.
(3)伸缩变换
①y=f(x)的图象
y=________的图象;
②y=f(x)的图象
y=______的图象.
(4)翻折变换
①y=f(x)的图象y=_______的图象;
②y=f(x)的图象y=_______的图象.
(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.
二、教材经典衍生
1.(人教A版必修第一册P81例5改编)函数y=1-的图象是( )
B [将函数y=-的图象向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度,即得到y=1-的图象.故选B.]
(1)y=|x|;(2)y=|log2(x+1)|;
(3)y=;(4)y=x2-2|x|-1.
解:(1)先作出y=x的图象,保留y=x图象中x≥0的部分,再作出y=x的图象中x>0部分关于y轴的对称部分,即得y=|x|的图象,如图1实线部分所示.
(2)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2.
(3)因为y==2+,故函数图象可由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3.
(4)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,如图4.
(1)熟练掌握几种基本初等函数的图象,如二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、幂函数、形如y=x+的函数.
解:(1)y=10|lg x|=其图象如图1所示.
(2)f(x)=[x]+2=
A.f(x)= B.f(x)=
C.f(x)= D.f(x)=
又f(1)=-1+sin 1>-1+sin =-1->->0,故可排除D.故选B.
(2)由图象可知,f(x)的图象关于y轴对称,为偶函数,故A,B错误,当x>0时,恒大于0,与图象不符合,故C错误.故选D.]
[跟进训练]
2.(1)已知函数f(x)=g(x)=f(-x),则函数g(x)的图象大致是( )
(2)(2025·济南模拟)函数f(x)=的图象如图所示,则( )
(2)由题图观察可得函数图象关于y轴对称,即函数为
偶函数,所以f(-x)==f(x),得b=0,故C错误;
由图象可知f(0)=<0⇒c<0,故D错误;
因为定义域不连续,所以ax2-bx+c=0有两个根,可得Δ=b2-4ac>0,即a,c异号,a>0,故B错误,A正确.故选A.]
[典例3] (多选)对任意两个实数a,b,定义min{a,b}=若f(x)=2-x2,g(x)=x2,下列关于函数f(x)=min{f(x),g(x)}的说法正确的是( )
(2)(2025·潍坊模拟)已知函数f(x)=a,b,c,d是互不相同的正数,且f(a)=f(b)=f(c)=f(d),则abcd的取值范围是______.
(1) (2)(24,25) [(1)先作出函数f(x)=|x-2|+1的图象,如图所示,当直线g(x)=kx与直线AB平行时,斜率为1,
当直线g(x)=kx过A点时,斜率为,故f(x)=g(x)
有两个不相等的实根时,k的取值范围为.
则有-log4a=log4b,即log4a+log4b=0,可得ab=1,则abcd=cd.
由c+d=10,且c<d,可得cd<2=25,且cd=c(10-c)=-(c-5)2+25,
当c=4时,d=6,此时cd=24,但c取不到4,故abcd的取值范围是(24,25).]
(3)已知函数f(x)=若关于x的方程f(x)=k有两个不等的实数根,则实数k的取值范围是________.
[(1)f(x)=画出函数f(x)的图象,如图.
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.
由得
$$