内容正文:
第13讲 函数的图象
1
课前基础巩固
课堂考点探究
课时作业
2
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.
3.会运用函数的图象理解和研究函数性质.
课 标 要 求
3
◆ 知识聚焦 ◆
1.利用描点法作函数图象的步骤:______、______、______.
列表
描点
连线
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4
2.利用图象变换法作函数的图象
(1)平移变换
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5
(2)对称变换
的图象_______的图象; 的图象
_______的图象; 的图象
________的图象;
且的图象______
且 的图象.
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6
(3)伸缩变换
的图象 的图象;
的图象 的图象.
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(4)翻折变换
的图象 _______的图象;
的图象 _______的图象.
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8
◆ 对点演练 ◆
题组一 常识题
1.[教材改编]已知且,则函数与函数
的图象关于直线______对称.
[解析] ,故两个函数的图象关于 轴,即直线
对称.
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2.[教材改编]已知且,则函数与 的图象关
于直线______对称.
[解析] ,故两个函数的图象关于轴,即直线 对称.
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3.[教材改编]所给4个图象中,与 三件事吻合最好的顺序为
________.
(1)我离开家不久,发现自己把作业本忘在家里了,于是返回家里找
到了作业本再上学;
(2)我骑着车离开家后一路匀速行驶,只是在途中遇到一次交通堵塞,
耽搁了一些时间;
(3)我从家出发后,心情轻松,一路缓缓加速行进.
④①②
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11
[解析] (1)根据描述,离家的距离先增加,再减少到零,再增加,只有图
象④符合.
(2)根据描述,离家的距离应该先沿直线上升,然后与 轴平行,最后
继续沿直线上升,符合的图象为①.
(3)根据描述,符合的图象为②.
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题组二 常错题
4.[对函数图象变换法则掌握不牢]将函数 的图象
向右平移一个单位长度,再把所得图象向上平移两个单位长度,得到
的图象对应的函数解析式为_________________.
[解析] 将 的图象向右平移一个单位长度后得到
的图象,再把所得图象向上平移两
个单位长度后得到 的图象.
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5.[对函数图象变换法则掌握不牢]把函数 的图象上各点
的横坐标扩大到原来的2倍,纵坐标不变,得到的图象对应的函数解
析式是___________.
[解析] 根据图象的伸缩变换可得,所求函数解析式为 .
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6.[忽略函数定义域]函数 的图象是
_ ______________________.
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[解析] 其图象如图
所示.
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探究点一 作函数的图象
例1 作出下列函数的图象:
(1) ;
[思路点拨]利用图象的翻折变换作图.
解:先作出 的图象,保留的图
象中 轴右侧(包括轴上的点)的部分,再把
轴右侧部分翻折到左侧,即得 的图象,如图①所示.
课 堂 考 点 探 究
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(2) ;
[思路点拨]利用图象的平移变换和翻折变换作图.
解:将函数 的图象向左平移一个单位
长度,再将所得图象的 轴下方部分翻折到上
方,原轴下方部分去掉,上方及 轴上的点不
变,即可得到函数 的图象,如
图②.
例1 作出下列函数的图象:
课 堂 考 点 探 究
18
(3) .
[思路点拨]先将函数化为 ,再利用图象的平移
变换作图.
解:的图象可由 的图
象先向左平移1个单位长度,再将所得图象向上
平移2个单位长度得到,如图③.
例1 作出下列函数的图象:
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[总结反思]
为了正确地作出函数的图象,除了掌握“列表、描点、连线”的方法之
外,还要做到以下两点:
(1)熟练掌握几种基本初等函数的图象,以及形如 的函数
图象.
(2)掌握常用的图象变换方法,如平移变换、伸缩变换、对称变换、
翻折变换、周期变换等,利用这些方法来帮助我们简化作图过程.
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变式题 作出下列函数的图象:
(1) ;
解:作出的图象,再把所得图象在轴下方的部分沿 轴翻
折到轴上方,原轴下方部分去掉,上方及 轴上的点不变,即可得到
的图象,如图①所示.
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(2) ;
解:将 的图象向左平移1个单位长度,得到
的图象,再将所得图象向下平移1个单位
长度,得到 的图象,如图②所示.
变式题 作出下列函数的图象:
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(3) .
解:先作出的图象,保留的图象中 轴右侧的部分
及轴上的点,轴左侧的部分去掉,再把 轴右侧部分翻折到左侧,
即得 的图象,如图③所示.
变式题 作出下列函数的图象:
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探究点二 识图与辨图的常见方法
例2(1)[2025·湖南长郡中学一模]函数 的大致图象是
( )
A. B. C. D.
√
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[思路点拨]利用的奇偶性和 的正负,排除错误选项,进
而得到正确选项.
[解析] 的定义域是 ,因为
,所以 是奇函数,排除C,D.
由 ,排除B.故选A.
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(2)函数 的图象如图所示,则函数
的大致图象为( )
A. B. C. D.
[思路点拨]思路一:根据函数的定义域得到 的定
义域,利用 的定义域排除错误选项,再结合函数值的正
负排除错误选项,进而得到正确选项;
思路二:根据函数图象的对称变换和平移变换即可得到正确选项.
√
课 堂 考 点 探 究
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[解析] 方法一:函数的定义域为 ,
由得,即函数 的定义域为
,排除A,C. ,
设 ,则 ,排除B. 故选D.
方法二:将函数的图象进行以 轴为对称轴的翻折变换,得到函数
的图象,再将所得图象向右平移一个单位长度,即可得到函数
的图象.故选D.
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(3)已知函数 的部分图象如图所示,
则函数 的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
[思路点拨]由的图象知函数 为偶函数,排除C,
根据 的定义域排除B,根据当 时, 排除D.
√
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[解析] 由题图可知,函数图象对应的函数为偶函数,
故排除C;
由题图可知,函数的定义域不是 ,故排除B;
由题图可知,当 时, ,
而对于D中函数,当 时, ,故排除D.
故选A.
课 堂 考 点 探 究
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[总结反思]
1.识别函数图象的常见方法:(1)利用函数的值域和定义域判断;(2)
利用函数的性质,如奇偶性、对称性、单调性等判断;(3)利用函数
的特殊点(如零点、极值点、特殊函数值点)或者极限思想等判断.
2.通过图象变换识别函数图象要掌握两点:一是熟悉基本初等函数的
图象(如指数函数、对数函数的图象);二是了解一些常见的变换形
式,如平移变换、翻折变换等.
课 堂 考 点 探 究
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变式题(1)函数 的大致图象为( )
A. B. C. D.
[解析] 函数的定义域为 ,又
,故函数 为奇函数,排除A,B.
由 ,排除D.故选C.
√
课 堂 考 点 探 究
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(2)已知函数 的图象如图所示,则
的大致图象是( )
A. B.
C. D.
√
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[解析] 将 的图象保持不变,作与函数
的图象关于 轴对称的图象,得到偶函数
的图象,再将所得图象向左平移一
个单位长度得到 的图象.故选A.
课 堂 考 点 探 究
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探究点三 以函数图象为背景的问题
微点1 研究函数的性质
例3 (多选题)某学习小组在研究函数 的性质时,得出
了如下结论,其中正确的结论是( )
A.函数的图象关于点 对称
B.函数在 上单调递增
C.函数在上的最大值为
D.方程 有2个不同实根
√
√
√
[思路点拨]由的图象经过平移变换和翻折变换得到
的大致图象,然后由函数的大致图象分析函数 的性质即可.
课 堂 考 点 探 究
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[解析] 将 的图象向右平移2个单位长度
得到的图象,将的图象 轴右
侧的部分及轴上的点保持不变, 轴左侧的
部分去掉,再把 轴右侧部分翻折到左侧,
即得 的图象,如图所示.
由函数是偶函数及的图象知,函数的图象不关于点
对称,故A错误;
由图知,函数在 上单调递增,故B正确;
课 堂 考 点 探 究
35
由图知,函数在上单调递减,因此当 时,
,故C正确;
当 时,,令, 得
,解得 ,由图知,当
时,直线与函数 的图象
有一个交点,所以方程 有2个不
同实根,故D正确.故选 .
课 堂 考 点 探 究
[总结反思]
一般根据函数图象研究函数的性质有以下三方面:一是观察函数图象
是否连续以及最高点和最低点,确定定义域、值域;二是函数图象是否
关于原点或 轴对称,确定函数是否具有奇偶性;三是根据图象上升与
下降的情况,确定单调性.
课 堂 考 点 探 究
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微点2 解不等式
例4 若关于的不等式,且 对任意的
恒成立,则 的取值范围为_ _____.
[思路点拨]不等式等价于 ,令
, ,在同一坐标系中作出两个函数的图象,
注意要对 进行分类讨论,结合图象,即可求解.
课 堂 考 点 探 究
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[解析] 不等式 等价于.令 ,
.当 时,在同一坐 标系中作出两个函数的图象
如图①所示,由图可知不满足条件;
当 时,在同一坐标系中作出两个函数的图象如图②所示,
由题意知,,即,解得.
综上, 的取值范围是 .
课 堂 考 点 探 究
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[总结反思]
当不等式问题不能用代数法求解或用代数法求解比较困难但其对应
函数的图象可作出时,常结合图象,利用数形结合思想求解.
课 堂 考 点 探 究
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微点3 求参数的取值范围
例5 已知函数和的图象与直线 交点的横坐标
分别为, ,则( )
A. B. C. D.
[思路点拨]作出函数和的图象以及直线 ,即
可判断A,利用反函数的性质可判断B,利用均值不等式可判断C,D.
√
课 堂 考 点 探 究
41
[解析] 作出函数和 的图象以及直
线,如图.
由函数和 的图象与直线交
点的横坐标分别为, ,结合图象可知,
A错误;
设 , ,也即, ,
因为函数和 互为反函数,两个函数的图象关于直线
对称,直线与直线垂直,所以, 关于直线
对称,故,所以,B错误;
课 堂 考 点 探 究
42
因为 ,,所以 ,C错误;
因为,所以 ,所以,
结合 ,可得 ,D正确.故选D.
课 堂 考 点 探 究
[总结反思]
当参数的不等关系不易找出时,可将不等式或方程的两边转化为方便
作图的两个函数,再根据题设条件和图象确定参数的取值范围.
课 堂 考 点 探 究
44
应用演练
1.已知函数,则不等式 的解集是( )
A. B.
C. D.
[解析] 方法一:由得 ,即
.画出函数与 的图象,
如图所示,故不等式的解集是 .故选A.
√
课 堂 考 点 探 究
45
方法二:因为 单调递增,且,
,所以存在唯一的,使得.
当 时,,当时, ,所以函数在
上单调递减,在 上单调递增,又,
所以由 可得 .故选A.
课 堂 考 点 探 究
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2.(多选题)对于函数 ,下列说法正确的是
( )
A. 是偶函数
B. 是奇函数
C.在上单调递减,在 上单调递增
D. 没有最小值
√
√
课 堂 考 点 探 究
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[解析] 作出函数 的图象如图所示,将
的图象向左平移2个单位长度,得
的图象,易知的图象关于
轴对称,故为偶函数,故A正确,B不正确;
由图象可知 在上单调递减,在 上单调递增,故C正确;
由图象可知函数存在最小值0,故D不正确. 故选 .
课 堂 考 点 探 究
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3.已知函数若,且,则
的取值范围是_ _______.
[解析] 作出 的图象,如图.
方法一:由,且,可知, ,
可得,则.
令 ,因为,所以,
则 ,,
因此 .
课 堂 考 点 探 究
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方法二:设,因为 ,所以结合图象
可得,且,于是 ,因此
.
因为,所以 ,
即 .
课 堂 考 点 探 究
50
课时作业
51
◆ 基础热身 ◆
1.函数的图象与函数 的图象的交点个数为
( )
A.0 B.1 C.2 D.3
[解析] 在同一平面直角坐标系中画出函
数的图象与函数
的图象,如图所示,由图可得两函数图
象的交点个数为1.故选B.
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2.函数 是( )
A.偶函数,且最小值为0 B.偶函数,且最大值为1
C.奇函数,且最小值为0 D.奇函数,且最大值为1
√
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[解析] 当时, ,则
,当时, ,
则,所以函数 是偶函数.
作出函数的图象如图所示,由图可知函数 的最大值为1,
没有最小值.故选B.
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3.[2025⋅ 天津卷]已知函数 的图象如图,则
的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
[解析] 由图可知函数 为偶函数,而函数
和函数 为奇函数,排除A,B;
由图可知当时,,而当时, ,排除C.
故选D.
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4.[2025·天津八校二模]函数 的部分图象如图
所示,则 的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
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[解析] 根据图象可以看出,函数的定义域包括0,
而选项C,D中函数的定义域不包括0,所以排除C, D.
又函数的图象关于原点对称,所以函数是奇函
数,而选项B中,因为 ,
所以选项B中的函数为偶函数,不符合题意,
所以排除B.故选A.
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5.已知函数,则函数 的图象是( )
A. B. C. D.
[解析] 因为的定义域为 ,所以
的定义域为 ,所以排除A,C;
因为,所以 ,所以排除B.
故选D.
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6.如图所示,已知直线和圆,当从开始在平面上绕点 按逆时针
方向匀速转动(转动角不超过 )时,它扫过的圆内阴影部分的面
积是时间 的函数,这个函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
[解析] 观察题图,可知面积一直增加,增加的速度逐渐加快,在
经过圆心后增加的速度变慢,由此知D符合要求.故选D.
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7.把函数 的图象向右平移1个单位长度,再把所得图象
上各点的横坐标缩短为原来的 (纵坐标不变),则所得图象对应的函
数解析式是________________.
[解析] 把函数 的图象向右平移1个单位长度,得到
的图象,再把函数
的图象上各点的横坐标缩短为原来的 (纵坐标不变),所得图象对
应的函数解析式是 .
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8.已知是偶函数, 是奇函数,它们的定义域都是
,且它们在上的图象如图所示,则不等式 的解集
是______________________________________.
或或
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[解析] 是偶函数,由 的图象及偶函
数图象的对称性知,
当或 时,,
当或 时,;
是奇函数,由 的图象及奇函数图象的对称性知,
当或时, ,
当 或时,.
由 ,得或 故所求不等式的解集是
或或 .
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◆ 综合提升 ◆
9.已知函数存在最小值,则实数 的取值范围
是( )
A. B. C. D.
[解析] 当时,,函数在(一 , 上单调递减,
在上单调递增,则在上的最小值为 ;
当时,,函数在 上单调递增.要使函数
存在最小值,则必有,解得 .故选A.
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10.已知函数若方程 有且只
有两个不相等的实数根,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
[解析] 令,画出 与
的图象,如图,平移 的图象,
当的图象经过点 时,两函数的图
象只有一个交点,此时,
将 的图象向左平移,可知两函数的图象
恒有两个交点,故 .故选A.
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11.(多选题)已知,则函数 的图
象可能是( )
A. B. C. D.
[解析] 当时,函数在 上单调递增,函数
在上单调递减,因此函数在 上
单调递增,当时,, ,函数图象为曲线,
故A符合题意;
√
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当时,函数在 上的图象是不含端点的
射线,故B符合题意;
当时,不妨取 ,则,即函数
,的图象与 轴有两个交点,又当,时,
随着的无限增大,函数 呈“爆炸式”增长,其增长速度比
快,因此存在正数,当 时,恒成立,
即 ,故C符合题意,D不符合题意.
故选 .
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12.[2025·福建南平质检]设表示不超过实数 的最大整数,如
,,,则方程 的解的个数
为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
√
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[解析] 方程 的解
的个数等价于函数 和
的图象交点个数,作出
函数和 的图
象,如图所示.
由图可知函数和 的图象的交点个数为5,
故方程 的解的个数为5.故选B.
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13.用,,表示,, 三个数中的最大值,则
,,在区间上的最大值 和最小
值 分别是______.
9,2
[解析] 作出在区间 上的图象,如图所示,
由图可知,, 在区
间上的最大值和最小值 分别是9,2.
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14.设,若函数,的值域为 ,则
的取值范围是______.
[解析] 作出函数 的图象,如图所示,
由,得,由,得 或.
若,则不符合题意,舍去;
若 , 则,此时;
若,则 , 此时;
若,则 ,此时 ;
若,则不符合题意.综上, .
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◆ 能力拓展 ◆
15.设函数的定义域为,且满足,当
时,.若对任意,都有 ,
则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
√
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[解析] 当 时, ,
, 当 时,
,
当 时,,
当 时,,
作出在 上的图象如图.
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令 ,
整理得 ,
即 ,
解得,,
当时, 恒成立,,
故 的取值范围是 .故选B.
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16.(多选题)下列函数中,能满足函数 的图象上存在四点共圆
的是( )
A. B. C. D.
[解析] 对于A,如图①,函数的图象关于 轴对称,由图知,
显然 的图象上存在四点共圆,故A满足条件;
√
√
√
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对于B,的定义域为在 上单调递增,
如图②,该函数图象上升比较平缓,图象上没有剧烈变化的分界点,
故不可能存在某个圆与的图象有4个交点,即 的
图象上不可能存在四点共圆,故B不满足条件;
对于C,作出 的图象,如图③,由图知,必存在圆与
的图象有四个交点的情况,故C满足条件;
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对于D,作出 的图象,如图④,由图可知当时,
的图象比较平缓地上升,当且 逐渐变大时,
函数图象上升,且变得越来越陡峭,故只要圆的半径足够大,
必存在圆与 的图象有四个交点,故D满足条件.
故选 .
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