内容正文:
第九节 函数的图象
第二章 函数的概念、性质与基本初等函数
1
1.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、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.
学习要求
2
必备知识 自主梳理
内容索引
关键能力 重点探究
课时作业 巩固提升
3
必备知识 自主梳理
4
1.描点法作函数图象
其基本步骤是列表、描点、连线,具体为:
首先:(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).
其次:列表(尤其注意零点、最大值点、最小值点、与坐标轴的交点等特殊点).
最后:描点,连线.
知识梳理
知识点 函数的图象
5
2.利用图象变换法作函数的图象
(1)平移变换
y=f (x)
____________;
y=f (x-a)
y=f (x)
_____________.
y=f (x)+b
知识梳理
知识点 函数的图象
6
(2)伸缩变换
y=f (x)
_________;
y=f (x)
_________.
y=f (ωx)
y=Af (x)
知识梳理
知识点 函数的图象
7
(3)对称变换
y=f (x)
y=f (x)
y=f (x)
y=_________;
y=_________;
y=_________.
-f (x)
f (-x)
-f (-x)
知识梳理
知识点 函数的图象
8
(4)翻折变换
y=f (x)
y=f (x)
y=f (|x|);
y=|f (x)|.
知识梳理
知识点 函数的图象
9
1.已知图①中的图象是函数y=f(x)的图象,则图②中的图象对应的函数
可能是( )
A.y=f(|x|) B.y=|f(x)|
C.y=f(-|x|) D.y=-f(-|x|)
C
自我评价
10
2.在同一平面直角坐标系中,y=2x与y=log2(-x)的图象可能是( )
B
自我评价
11
3.把函数f(x)=ln x图象上各点的横坐标扩大到原来的2倍,得到的图象的
函数解析式是__________.
y=ln
自我评价
12
4.如图,函数y=f(x)的图象由曲线段OA和线段AB构成.当0≤x≤2时,
f(x)=ax+k(a>0且a≠1,k∈R),则函数f(x)的解析式为
____________________________.
f(x)=
自我评价
13
1.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)中心对称⇔f(a+x)=2b-f(a-x)⇔f(x)=2b-f(2a-x).
常用结论
14
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.
(3)函数y=f(a+x)与y=f(b-x)的图象关于直线x=对称.
常用结论
15
关键能力 重点探究
16
[例1] 作出下列函数的图象:
(1)y=;
[解] 先作出y=的图象,保留y=图象中
x≥0的部分,再作出y=的图象中x>0的部分
关于y轴的对称部分,
即得y=的图象,如图①实线部分.
考点一 作函数的图象
17
(2)y=|log2(x+1)|;
[解] 将函数y=log2x的图象先向左平移一个单位长度,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.
考点一 作函数的图象
18
(3)y=.
[解] 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.
考点一 作函数的图象
19
函数图象的常见画法及注意事项
1.直接法:对于熟悉的基本函数,根据函数的特征描出图象的关键点,直接作图.
2.转化法:含有绝对值符号的,去掉绝对值符号,转化为分段函数来画.
3.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、伸缩、翻折、对称得到,则可利用图象变换作图.
4.画函数的图象一定要注意定义域.
方法总结
20
作出下列函数的图象:
(1)y=x-|x-1|;
解:根据绝对值的意义,可将函数式化为分段函数y=可见其图象是由两条射线组成,如图①所示.
跟踪训练
21
(2)y=|log2x-1|.
解:先作出y=log2x的图象,再将其图象向下平移一个单位长度,保留x轴上方的部分,将x轴下方的图象翻折到x轴上方,即得y=|log2x-1|的图象,如图②所示.
跟踪训练
22
[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( )
B
考点二 函数图象的辨识
23
[解析] 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,可排除A,C.
又f(1)=-1+sin 1>-1+sin-1->0,故可排除D.
考点二 函数图象的辨识
24
知式选图或知图选式时的解题技巧
根据函数性质与函数图象特征的对应关系切入.具体如下:
函数性质 函数图象特征
函数的定义域 图象的左右位置
函数的值域 图象的上下位置
函数的奇偶性 图象的对称性
函数的单调性 图象的变化趋势
函数的周期性 图象的循环往复
函数的零点 图象与x轴的交点情况
函数经过的定点、极值点等 函数图象上的特殊点
方法总结
25
(2025·山东烟台模拟)若某函数在区间[-π,π]
上的大致图象如图所示,则该函数的解析式可
能是( )
A.y=(x+2)sin 2x B.y=
C.y= D.y=
B
跟踪训练
26
解析:A中,设f(x)=y=(x+2)sin 2x,
则当x∈时,2x∈(π,2π),
则f(x)<0,不符合,排除A;
C中,设f(x)=y=,
当x∈(0,π)时,f(x)=,
且2<x+2<π+2,0<sin x≤1,1<x+1<π+1,
跟踪训练
27
所以0<(x+2)sin x<π+2,
所以f(x)=<(x+2)sin x<π+2<6,
不符合,排除C;
D中,设f(x)=y=,令f(x)=0,
解得x=0或-2,不符合,排除D.
跟踪训练
28
角度1 图象法解不等式
[例3] 不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
B
考点三 函数图象的应用
29
[解析] 在同一平面直角坐标系中作出函数y= 和y= 的图象,如图所示,当 时,解得x=,由图象知,.
考点三 函数图象的应用
30
角度2 求参数的取值范围
[例4] 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__________.
[解析] 由题意得a=|x|+x,令y=|x|+x=
其图象如图所示,故要使a=|x|+x 只有一个解,则a>0.
(0,+∞)
考点三 函数图象的应用
31
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.利用函数的图象可解决方程和不等式的求解问题,如判断方程是否有解,有多少个解,数形结合是常用的思想方法.不等式的求解可转化为两函数图象的上下关系问题.
方法总结
32
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
数根,则实数k的取值范围是__________.
解析: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过点A时,斜率为,
故f(x)=g(x)有两个不相等的实数根时,实
数k的取值范围为.
跟踪训练
33
[例] 如图,在不规则四边形ABCD中,AB和CD是
线段,AD和BC是圆弧,直线l⊥AB交AB于点E,当
l从左至右移动(与线段AB有公共点)时,把四边形
ABCD分成两部分,设AE=x,左侧部分的面积为y,
则y关于x的图象大致是( )
C
教材延展 动点(抽象变量)的图象问题
34
[解析] 当l从左至右移动时,一开始面积的增加速度越来越快,过了点D后面积保持匀速增加,图象呈直线变化,过了点C后面积的增加速度又逐渐减慢.
教材延展 动点(抽象变量)的图象问题
35
根据实际背景、图形判断函数图象的两种方法
1.定量计算法:根据题目所给条件确定函数解析式,从而判断函数图象.
2.定性分析法:采用“以静观动”,即判断动点处于不同的特殊的位置时图象的变化特征,从而利用排除法做出选择.
注意:求解的过程中注意实际问题中的定义域问题.
方法总结
36
向高为H的水瓶中注水,注满为止,
如果注水量V与水深h的函数关系的
图象如图所示,那么水瓶的形状
是( )
B
跟踪训练
37
解析:观察图象,根据图象的特点,发现取水深h=时,注水量V'>,即水深为一半时,实际注水量大于水瓶容积的一半,A中V'<,C,D中V'=,故排除A,C,D.
跟踪训练
38
课时作业 巩固提升
39
1.为了得到函数y=-1的图象,只需把函数y=2x的图象( )
A.向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度
B.向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度
C.向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度
D.向左平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度
解析:将函数y=2x的图象向右平移3个单位长度得到y=的图象,再向下平移1个单位长度得到y=-1的图象.
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A
A组 基础保分练
40
2.(2025·山东淄博模拟)在同一平面直角坐标系中,函数y=logax与y=-x+a的图象可能是( )
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A
A组 基础保分练
41
解析:当0<a<1时,函数y=logax在(0,+∞)上单调递减;
函数y=-x+a在R上单调递减,且当x=0时,y=a∈(0,1),故A正确,C错误;
当a>1时,函数y=logax在(0,+∞)上单调递增;
函数y=-x+a在R上单调递减,且当x=0时,y=a∈(1,+∞),故B,D错误.
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A组 基础保分练
42
3.在同一个坐标系中,函数f(x)=logax,g(x)=,h(x)=xa的部分图
象可能是( )
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C
A组 基础保分练
43
解析:当a>1时,A中,g(x)=a-x应该单调递减,而h(x)=xa在(0,1)上应该在y=x的下方,所以A,B不正确;
C中,g(x)=a-x应该单调递减,而h(x)=xa在(0,1)应该在y=x的下方,f(x)=logax的图象应该单调递增,所以C不正确;
D中,f(x)=logax的图象应该单调递增,所以D不正确;
当0<a<1时,
A中f(x)=logax的图象应该单调递减,所以A不正确;
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A组 基础保分练
44
B中,g(x)=应该单调递增,f(x)=logax的图象应该单调递减,所以B不正确;
C中,三个图象正确;
D中,g(x)=应该单调递增,h(x)=xa应该在(0,1)在y=x的上方,所以D不正确.
综上所述:只有0<a<1时,C正确.
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A组 基础保分练
45
4.已知函数f(x)在[-4,4]上的大致图象如图所示,则f(x)的解析式可能为( )
A.f(x)=
B.f(x)=
C.f(x)=|x|·(4-|x|)
D.f(x)=|x|·sin
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B
A组 基础保分练
46
解析:选项A中函数满足f(2)==3,与图象不符,排除A.
又选项C中函数满足f(2)=4,与图象不符,排除C;
函数图象关于y轴对称,函数为偶函数,选项D中函数满足f(-x)=|-x|sin=-|x|sin=-f(x),为奇函数,排除D.
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A组 基础保分练
47
5.已知函数f(x)=xln x的图象如图所示,则函数f(1-x)的图象为( )
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解析:易知函数f(x) 的定义域为(0,+∞).由1-x>0,得x<1,所以函数f(1-x) 的定义域为(-∞,1),故排除A,C.又当x=-1 时,
f(1-(-1))=f(2)=2ln 2>0,故排除B.
D
A组 基础保分练
48
6.对于函数f(x)=x|x|+x+1,下列结论正确的是( )
A.f(x)为奇函数
B.f(x)在定义域上是减函数
C.f(x)的图象关于点(0,1)对称
D.f(x)在区间(0,+∞)上存在零点
解析:f(x)=作出函数f(x) 的
图象(如图),由图可知,f(x)的图象关于点(0,1) 对
称,因此f(x)不是奇函数,函数f(x) 在定义域上为增
函数,在(0,+∞) 上f(x)没有零点.
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C
A组 基础保分练
49
7.已知函数f(x)=|x2-1|,若0<a<b且f(a)=f(b),则b的取值范围是
( )
A.(0,+∞) B.(1,+∞)
C. D.(1,2)
解析:作出函数f(x)=|x2-1|在区间[0,+∞)上的
图象如图所示,作出直线y=1,交f(x)的图象于点
B,由x2-1=1可得xB=,结合函数图象可得b
的取值范围是(1,).
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C
A组 基础保分练
50
8.(多选)对于函数f(x)=lg (+1),下列说法正确的有( )
A.f(x+2)是偶函数
B.f(x+2)是奇函数
C.f(x)在区间(-∞,2)上单调递减,在区间(2,+∞)上单调递增
D.f(x)没有最小值
解析:f(x+2)=lg(|x|+1)为偶函数,A正确,B错误;
作出函数f(x) 的图象如图所示,可知f(x) 在(-∞,2)
上单调递减,在(2,+∞) 上单调递增,故函数f(x)
存在最小值0,C正确,D错误.
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AC
A组 基础保分练
51
9.(多选)函数f(x)=的图象如图所示,则下
列结论一定成立的是( )
A.a<0 B.b<0
C.c>0 D.abc<0
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BCD
A组 基础保分练
52
解析:由题图知f(0)=>0,所以b<0,B正确;
当x=-c时,函数f(x)无意义,
由题图知-c<0,所以c>0,C正确;
令f(x)=0,解得x=,
由题图知<0,
又因为b<0,所以a>0,A错误;
综上,a>0,b<0,c>0,所以abc<0,D正确.
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A组 基础保分练
53
10.若函数f(x)=的图象关于点(1,1)对称,则实数a=_________.
解析:f(x)==a+,关于点(1,a)对称,故a=1.
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1
A组 基础保分练
54
11.(2025·吉林长春模拟)设函数f(x)=则f(f(0))=________;若f(m)>1,则实数m的取值范围是__________________.
解析:f(f(0))=f(1)=ln 1=0,如图所示,可得
f(x)=的图象与直线y=1的交点
分别为(0,1),(e,1).若f(m)>1,则实数m的取
值范围是(-∞,0)∪(e,+∞).
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0
(-∞,0)∪(e,+∞)
A组 基础保分练
55
12.已知f(x)=是定义在R上的奇函数.
(1)请画出f(x)的大致图象并在图象上标注零点;
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解:根据题意,列表如下:
x -2 -1 0 1 2
f(x) 0 -1 0 1 0
f(x)的大致图象如图所示,其中有A,O,B三个零点.
A组 基础保分练
56
(2)已知a>1,若函数f(x)在区间[-1,a-2]上单调递增,求实数a的取值范围.
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解:由(1)的函数图象可知,要使f(x) 在[-1,a-2] 上单调递增,则-1<a-2≤1,即1<a≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].
A组 基础保分练
57
13.(2025·湖北武汉模拟)已知某函数的部分图象如图所示,则下列函数中符合此图象的为( )
A.y=
B.y=xcos x
C.y=x(ex-e-x)
D.y=cos x(ex+e-x)
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A
B组 能力提升练
58
解析:设题设函数为f(x),由选项可知:
A,B,C,D中的函数定义域均为R,
对于选项D:若f(x)=cos x(ex+e-x),但此
时f(0)=2,矛盾,故可排除D;
对于选项C:若f(x)=x(ex-e-x),但此时
f(-1)=e-e-1>0,矛盾,故可排除C;
对于选项B:若f(x)=xcos x,但此时f=0,矛盾,故可排除B.
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B组 能力提升练
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14.已知函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-a有三个零
点,则a的取值范围是( )
A.(0,1) B.(0,2]
C.(2,+∞) D.(1,+∞)
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A
B组 能力提升练
60
解析:要使函数g(x)=f(x)-a有三个零点,
则f(x)=a有三个不相等的实根,
即y=f(x)与y=a的图象有三个交点,
当x≤-1时,f(x)=1-3x+1在(-∞,-1]
上单调递减,f(x)∈[0,1);
当-1<x≤0时,f(x)=3x+1-1在(-1,0]上单调递增,f(x)∈(0,2];
当x>0时,f(x)=ln x在(0,+∞)上单调递增,f(x)∈R.作出函数f(x)的图象,如图所示.
由y=f(x)与y=a的图象有三个交点,结合函数图象可得a∈(0,1).
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B组 能力提升练
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15.已知函数f(x)=
(1)作出函数f(x)的图象;
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解:当x≤0时,0<2x≤1,
则f(x)=|2x-2|=2-2x∈[1,2),
作出函数f(x)的图象,如图所示.
B组 能力提升练
62
(2)讨论方程f(x)-m=0根的情况.
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解:由f(x)-m=0可得m=f(x),
则方程f(x)-m=0的根的个数即为直
线y=m与函数y=f(x)图象的交点个数,
如图所示.
当m≤0时,方程f(x)-m=0无实数根;
当0<m<1或m≥2时,方程f(x)-m=0只有一个实数根;
当1≤m<2时,方程f(x)-m=0有两个不相等的实数根.
B组 能力提升练
63
$$