内容正文:
函数图像与零点
一.知识点过关填空
1.作图
(1).平移变换
①y=f(x)的图象向左平移a(a>0)个单位,得到y=f(x+a)的图象;y=f(x-a)(a>0)的图象可由y=f(x)的图象向右平移a个单位而得到;
②y=f(x)的图象向下平移b(b>0)个单位,得到y=f(x)-b的图象;y=f(x)+b(b>0)的图象可由y=f(x)的图象向上平移b个单位而得到.
总之,对于平移变换,记忆口诀为:左加右减,上加下减.
(2).对称变换.
①y=f(-x)与y=f(x)的图象关于y轴对称;
②y=-f(x)与y=f(x)的图象关于x轴对称;
③y=-f(-x)与y=f(x)的图象关于坐标原点对称;
④y=|f(x)|的图象可将y=f(x)的图象在x轴下方的部分翻折到x轴上方,其余部分不变而得到;
⑤y=f(|x|)的图象可先作出y=f(x)当x≥0时的图象,再作关于y轴的对称图象.
(3)伸缩变换
①的图像,可将的图像上的每一点的纵坐标伸长或缩短到原来的倍得到.
②的图像,可将的图像上的每一点的横坐标伸长或缩短到原来的倍得到.
2.识图
主要题型为给出复杂函数表达式,选择大致图像或者给出图像,选择合适的表达式。不论是那种题型,主要考察的是函数的性质,所以这类题主要解法是排除法,可以按照通过判断函数的奇偶性、定义域、特值代入以及函数的单调性的顺序来进行排除。
3.函数零点
(1).函数的零点定义
对于函数y=f(x),把使f(x)=0的实数x叫做函数f(x)的零点,一定要注意零点不是坐标点。
(2).方程与函数的联系
函数y=f(x)有零点⇔方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴有 交点
(3).零点存在性定理
如果函数y=f(x)满足:①在区间[a,b]上的图象是 连续不断 的一条曲线,② f(a)f(b)<0,则函数y=f(x)在(a,b)上存在零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.
(4).求函数零点个数的常用方法
①直接求函数对应方程的实数根;
②数形结合法:直接画函数的大致图像或者将f(x)=0转化为g(x)=h(x),
画出g(x)和h(x)的图像,看两个函数图像交点个数;
二.基础题型过关练
1.函数的零点所在的区间是( )
A. (3,4) B. (2,3) C.(1,2) D.(0,1)
【答案】:C
【详解】函数 是R上的连续增函数,
,
可得,
所以函数的零点所在的区间是(1,2).
故选:C
2.已知函数则y=f(2-x)的大致图象是( )
【答案】:A
【详解】∵函数则
故函数f(2-x)是以x=1为界的分段函数,只有A符合,
故选:A.
3.函数的零点个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】:B.
【详解】:由题意,令,即,
则函数的零点个数,等价于两个函数与的交点个数,
与两函数的图象如下图所示:
由图知,两个函数有个交点,故函数的零点个数是.
故选:B.
4.函数f(x)=在的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】:D
【详解】:由,得是奇函数,其图
象关于点对称.又,可知应为D选项中的图象.故选:D.
5.如图,长方形ABCD的边AB=2,BC=1,O是AB的中点,点P沿着边BC,CD与DA
运动,记∠BOP=x.将动点P到A,B两点距离之和表示为x的函数f(x),则y=f(x)的图象
大致为( )
【答案】:B.
【详解】:当点P沿着边BC运动,即0≤x≤时,在Rt△POB中,PB=OBtan∠POB=tan x,
在Rt△PAB中,PA==,
则f(x)=PA+PB=+tan x,它不是关于x的一次函数,图象不是线段,
故排除A和C;
当点P与点C重合,即x=时,
由上得f= +tan=+1,又当点P与边CD的中点重合,即x=时,△PAO与△PBO是全等的腰长为1的等腰直角三角形,故f=PA+PB=+=2,知f<f,所以排除D.故选B.
6.如图可能是下列哪个函数的图象( )
A.y=2x-x2-1 B.y=
C.y=(x2-2x)ex D.y=
【答案】:C
【详解】:函数图象过原点,所以D排除;从x>0开始时函数值是负数,而B项原点右侧开始时函数值为正数,所以B排除;当x<0时,2x<1,∴2x-x2-1<0,所以A排除;而C都满足,故选C.
7.定义max{a,b,c}为a,b,c中的最大值,设y=max{2x,2x-3,6-x},则y的最小值是 ( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】:C
【详解】:画出y=max{2x,2x-3,6-x}的示意图,如图.
由图可知,y的最小值为22=6-2=4,故选C.
8.函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的图像如图所示,则下列结论成立的是( )
A.a>0,b<0,c>0,d>0
B.a>0,b<0,c<0,d>0
C.a<0,b<0,c>0,d>0
D.a>0,b>0,c>0,d<0
【答案】:A
【详解】:∵函数f(x)的图像在y轴上的截距为正值,∴d>0.∵f′(x)=3ax2+2bx+c,且函数f(x)=ax3+bx2+cx+d在(-∞,x1)上单调递增,(x1,x2)上单调递减,(x2,+∞)上单调递增,∴f′(x)<0的解集为(x1,x2),∴a>0,又x1,x2均为正数,∴>0,->0,可得c>0,b<0.
故选:A
9.已知函数y=f(x)的周期为2,当x∈[-1,1]时f(x)=x2,那么函数y=f(x)的图象与函数y=|lg x|的图象的交点共有 ( )
A.10个 B.9个 C.8个 D.1个
答案:A
【详解】:观察图象可知,共有10个交点.
故选:A.
10.设函数f(x)=若函数g(x)=f(x)–b有两个零点,则实数b的取值范围是( )
A.(–,0) B.(–,0] C.(–,0]∪(1,+∞) D.(–,1)
【答案】:C.
【详解】当时,,则,
当时,,单调递减,当时,,单调递增,且,画出的函数图象如下:
函数有两个零点,等价于与的函数图象有两个交点,
由图可知或。
故选:C.
11.(多选)函数与的图像如图所示,则实数a的值可能为( )
A. B. C. D. 3
【答案】:AB
【详解】由图像结合对数函数的性质可知,则D错误;
由图像可知函数为奇函数,则C错误,AB正确;
故选:AB
12.(多选)已知定义在R上的函数y=f(x)满足f(x+2)=f(x),当-1<x≤1时,f(x)=x3,若函数g(x)=f(x)-loga|x|至少有5个零点,则a的取值范围可以是( )
A.(1,5) B.[5,+∞) C.[,1] D.(0,]
【答案】:BD
【详解】:依题意知函数f(x)的周期为2,在坐标平面内画出函数y=f(x)与函数y=loga|x|的图象,如图所示,结合图象,可知要使函数g(x)=f(x)-loga|x|至少有5个零点,则有0<a<或a≥5,即实数a的取值范围是(0,)∪[5,+∞).
故选:BD
13.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-2x,如果函数g(x)=f(x)-m(m∈R)恰有4个零点,则m的取值范围是________.
【答案】:(-1,0)
【详解】:f(x)的图像如图所示,
g(x)=0即f(x)=m,
y=m与y=f(x)有四个交点,
故m的取值范围为(-1,0).
14.若关于x的不等式4ax-1<3x-4(a>0,且a≠1)对于任意的x>2恒成立,则a的取值范围为________.
【答案】:
【详解】:不等式4ax-1<3x-4等价于ax-1<x-1.令f(x)=ax-1,g(x)=x-1,当a>1时,在同一坐标系中作出两个函数的图像,如图1所示,由图知不满足条件;当0<a<1时,在同一坐标系中作出两个函数的图像,如图2所示,则f(2)≤g(2),即a2-1≤×2-1,即a≤,所以a的取值范围是.
15.函数y=的图象与函数y=2sin πx(-2≤x≤4)的图象所有交点的横坐标之和等于________.
【答案】: 8
【详解】:如图,两个函数图象都关于点(1,0)成中心对称,两个图象在[-2,4]上共8个公共点,每两个对应交点横坐标之和为2,故所有交点的横坐标之和为8.
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函数图像与零点
一.知识点过关填空
1.作图
(1).平移变换
①y=f(x)的图象向 平移a(a>0)个单位,得到y=f(x+a)的图象;y=f(x-a)(a>0)的图象可由y=f(x)的图象向 平移a个单位而得到。
②y=f(x)的图象向 平移b(b>0)个单位,得到y=f(x)-b的图象;y=f(x)+b(b>0)的图象可由y=f(x)的图象向 平移b个单位而得到。
总之,对于平移变换,记忆口诀为: , 。
(2).对称变换.
①y=f(-x)与y=f(x)的图象关于 轴对称;
②y=-f(x)与y=f(x)的图象关于 轴对称;
③y=-f(-x)与y=f(x)的图象关于坐标 对称;
④y=|f(x)|的图象可将y=f(x)的图象在x轴 的部分翻折到x轴 ,其余部分不变而得到;
⑤y=f(|x|)的图象可先作出y=f(x)当x≥0时的图象,再作关于 轴的对称图象.
(3)伸缩变换
①的图像,可将的图像上的每一点的纵坐标伸长或缩短到原来的 倍得到.
②的图像,可将的图像上的每一点的横坐标伸长或缩短到原来的 倍得到.
2.识图
主要题型为给出复杂函数表达式,选择大致图像或者给出图像,选择合适的表达式。不论是那种题型,主要考察的是函数的性质,所以这类题主要解法是排除法,可以按照通过判断函数的奇偶性、定义域、特值代入以及函数的单调性的顺序来进行排除。
3.函数零点
(1).函数的零点定义
对于函数y=f(x),把使 的实数x叫做函数f(x)的零点,一定要注意零点不是 。
(2).方程与函数的联系
函数y=f(x)有零点⇔方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴有 。
(3).零点存在性定理
如果函数y=f(x)满足:①在区间[a,b]上的图象是 的一条曲线,② ,则函数y=f(x)在(a,b)上存在零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.
(4).求函数零点个数的常用方法
①直接求函数对应方程的实数根;
②数形结合法:直接画函数的大致图像或者将f(x)=0转化为g(x)=h(x),
画出 和 的图像,看两个函数图像交点个数;
二.基础题型过关练
1.函数的零点所在的区间是( )
A. (3,4) B. (2,3) C.(1,2) D.(0,1)
2.已知函数则y=f(2-x)的大致图象是( )
3.函数的零点个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.函数f(x)=在的图像大致为( )
A. B.
C. D.
5.如图,长方形ABCD的边AB=2,BC=1,O是AB的中点,点P沿着边BC,CD与DA
运动,记∠BOP=x.将动点P到A,B两点距离之和表示为x的函数f(x),则y=f(x)的图象
大致为( )
6.如图可能是下列哪个函数的图象( )
A.y=2x-x2-1 B.y=
C.y=(x2-2x)ex D.y=
7.定义max{a,b,c}为a,b,c中的最大值,设y=max{2x,2x-3,6-x},则y的最小值是 ( )
A.2 B.3 C.4 D.6
8.函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的图像如图所示,则下列结论成立的是( )
A.a>0,b<0,c>0,d>0
B.a>0,b<0,c<0,d>0
C.a<0,b<0,c>0,d>0
D.a>0,b>0,c>0,d<0
9.已知函数y=f(x)的周期为2,当x∈[-1,1]时f(x)=x2,那么函数y=f(x)的图象与函数y=|lg x|的图象的交点共有 ( )
A.10个 B.9个 C.8个 D.1个
10.设函数f(x)=若函数g(x)=f(x)–b有两个零点,则实数b的取值范围是( )
A.(–,0) B.(–,0] C.(–,0]∪(1,+∞) D.(–,1)
11.(多选)函数与的图像如图所示,则实数a的值可能为( )
A. B. C. D. 3
12.(多选)已知定义在R上的函数y=f(x)满足f(x+2)=f(x),当-1<x≤1时,f(x)=x3,若函数g(x)=f(x)-loga|x|至少有5个零点,则a的取值范围可以是( )
A.(1,5) B.[5,+∞) C.[,1] D.(0,]
13.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-2x,如果函数g(x)=f(x)-m(m∈R)恰有4个零点,则m的取值范围是________.
14.若关于x的不等式4ax-1<3x-4(a>0,且a≠1)对于任意的x>2恒成立,则a的取值范围为________.
15.函数y=的图象与函数y=2sin πx(-2≤x≤4)的图象所有交点的横坐标之和等于________.
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