2021版高考数学一轮复习第二章函数概念与基本初等函数第7讲函数的图象教学案理北师大版

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2021高考数学一轮复习第7讲函数的图象学案含解析.doc

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第7讲 函数的图象[考纲解读] 1.掌握基本初等函数的图象特征,能熟练地运用基本初等函数的图象解决问题.2.掌握作函数图象的常用方法:①描点法;②平移法;③对称法.(重点)3.能运用函数图象理解和研究函数的性质、解决方程解的个数或与不等式相关的问题.(难点)[考向预测] 从近三年高考情况来看,本讲一直是高考中的热点.预测2021年高考将会考查:①已知函数解析式识别函数的图象;②利用函数图象求函数零点的个数、解不等式或求参数的取值范围.题型以客观题为主,在解答题中也会用到数形结合的思想进行求解.1.利用描点法作函数图象的流程2.变换法作图 (1)平移变换提醒:对于平移,往往容易出错,在实际判断中可熟记口诀:左加右减,上加下减. (2)对称变换①y =f (x )――→关于x 轴对称y =□03-f (x ); ②y =f (x )――→关于y 轴对称y =□04f (-x );③y =f (x )――→关于原点对称y =□05-f (-x );④y =a x (a >0且a ≠1)―――――――→关于直线y =x 对称y =□06log a x (a >0且a ≠1). (3)翻折变换①y =f (x )―――――――――→保留x 轴上方图象将x 轴下方图象翻折上去y =□07|f (x )|;②y =f (x )―――――――――→保留y 轴右边图象,并作其关于y 轴对称的图象y =□08f (|x |). (4)伸缩变换y =□09f (ax );②y =f (x )―――――――――――――――――→a >1,纵坐标伸长为原来的a 倍,横坐标不变0<a <1,纵坐标缩短为原来的a 倍,横坐标不变y =□10af (x ).1.概念辨析(1)当x ∈(0,+∞)时,函数y =f (x )与y =f (|x |)的图象相同.( ) (2)函数y =f (x )与y =-f (-x )的图象关于原点对称.( )(3)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.( ) (4)若函数y =f (x )满足f (π+x )+f (π-x )=0,则函数f (x )的图象关于点(π,0)中心对称.( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√2.小题热身(1)设a <b ,函数y =(x -a )2(x -b )的图象可能是( )答案 C解析 因为(x -a )2≥0,所以当x >b 时,y >0,当x <b 时,y ≤0,对照四个选项,C 中的图象符合题意.(2)将函数y =f (-x )的图象向右平移1个单位长度得到( )A.函数y=f(-x-1)的图象B.函数y=f(-x+1)的图象C.函数y=f(-x)-1的图象D.函数y=f(-x)+1的图象答案 B解析函数y=f(-x)的图象向右平移1个单位长度,得到函数y=f(-(x-1))的图象,即y=f(-x+1)的图象.(3)把函数y=ln x的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________.答案y=ln x2解析函数f(x)=ln x的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f⎝⎛⎭⎫x2=ln x2,即y=ln x2.(4)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________.答案(-1,1]解析作出函数y=log2(x+1)的图象,如图所示:其中函数f(x)与y=log2(x+1)的图象的交点为D(1,1),由图象可知f(x)≥log2(x+1)的解集为{x|-1<x≤1}.题型一函数图象的画法作出下列函数的图象: (1)y =2-x x +1;(2)y =⎝⎛⎭⎫12|x +1|; (3)y =|log 2x -1|;(4)y =x 2-2|x |-1.解 (1)易知函数的定义域为{x |x ≠-1,x ∈R }.y =2-x x +1=-1+3x +1,因此由函数y =3x 的图象向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度即可得到函数y =2-xx +1的图象,如图1所示.(2)先作出y =⎝⎛⎭⎫12x,x ∈[0,+∞)的图象,然后作其关于y 轴的对称图象,再将整个图象向左平移1个单位长度,即得到y =⎝⎛⎭⎫12|x +1|的图象,如图2所示.(3)先作出y =log 2x 的图象,再将图象向下平移1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,即得到y =|log 2x -1|的图象,如图3所示.(4)y =⎩⎨⎧x 2-2x -1(x ≥0),x 2+2x -1(x <0)的图象如图4所示.条件探究 将本例(4)改为y =|x 2-2x -1|,其图象怎样画?解 先作出y =x 2-2x -1的图象,保留x 轴上方的部分,将x 轴下方的图象翻折到x 轴上方,即得到y =|x 2-2x -1|的图象.图象如图所示.函数图象的画法(1)直接法:当函数的表达式(或变形后的表达式)是熟悉的基本函数时,就可根据这些函数的特征描出图象的关键点直接作出.(2)转化法:含有绝对值符号的函数,可去掉绝对值符号,转化为分段函数来画图象.如举例说明(4).(3)图象变换法:若函数的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,可利用图象变换作出.如举例说明(1)、(2)、(3).作出下列函数的图象: (1)y =1x -1+1;(2)y =x 2-2x +2,x ∈(-1,2]; (3)y =10|lg x |.解 (1)函数图象如图1所示. (2)函数图象如图2所示.(3)y =10|lg x |=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥1,1x ,0<x <1,其图象如图3所示.题型二 函数图象的辨识1.(2019·全国卷Ⅰ)函数f (x )=sin x +xcos x +x 2在[-π,π]的图象大致为( )答案 D解析 ∵f (-x )=sin (-x )-x cos (-x )+(-x )2=-f (x ),∴f (x )为奇函数,排除A.又f ⎝⎛⎭⎫π2=1+π2⎝⎛⎭⎫π22=4+2ππ2>1, 排除B ,C.故选D.2.已知定义在区间[0,2]上的函数y =f (x )的图象如图所示,则y =-f (2-x )的图象为( )答案 B解析 解法一:由y =f (x )的图象知,f (x )=⎩⎨⎧ x ,0≤x ≤1,1,1<x ≤2.当x ∈[0,2]时,2-x ∈[0,2],所以f (2-x )=⎩⎨⎧1,0≤x <1,2-x ,1≤x ≤2,故y =-f (2-x )=⎩⎨⎧-1,0≤x <1,x -2,1≤x ≤2.图象应为B.解法二:当x =0时,-f (2-x )=-f (2)=-1;当x =1时,-f (2-x )=-f (1)=-1.观察各选项,可知应选B.函数图象辨识的策略(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)从函数的单调性,判断图象的变化趋势.(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性,如举例说明1. (4)从函数的周期性,判断图象的循环往复.(5)从函数的特征点,排除不合要求的图象,如举例说明1,2.1.函数f (x )=sin(πx )e -|x |2的图象可能是( )答案 A解析 由f ⎝⎛⎭⎫12=e -14 >0,排除D ;由f (-x )=-f (x ),可知f (x )是奇函数,可排除C ;由f ⎝⎛⎭⎫32=sin 3π2e -34 =-e -34 >-e 0=-1,可排除B.故选A.2.如图,在不规则图形ABCD 中,AB 和CD 是线段,AD 和BC 是圆弧,直线l ⊥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 ,左侧部分面积为y ,则y 关于x 的大致图象为( )答案 D解析 直线l 在AD 圆弧段时,面积y 的变化率逐渐增大,l 在DC 段时,y 随x 的变化率不变;l 在CB 段时,y 随x 的变化率逐渐变小,故选D.题型三 函数图象的应用角度1 研究函数的性质1.(2020·山东济宁模拟)(多选)设函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且对任意的x ∈R 恒有f (x +1)=f (x -1),已知当x ∈[0,1]时,f (x )=⎝⎛⎭⎫121-x,则下列说法正确的是( )A.2是函数f (x )的周期B.函数f (x )在(1,2)上递减,在(2,3)上递增C.函数f (x )的最大值是1,最小值是0D.当x ∈(3,4)时,f (x )=⎝⎛⎭⎫12x -3答案 ABD解析 由已知条件,得f (x +2)=f (x ), 故y =f (x )是以2为周期的周期函数,A 正确; 当-1≤x ≤0时,0≤-x ≤1,f (x )=f (-x )=⎝⎛⎭⎫121+x , 函数y =f (x )的图象如图所示,当3<x <4时,-1<x -4<0,f (x )=f (x -4)=⎝⎛⎭⎫12x -3,因此B ,D 正确,C 不正确.故选ABD. 角度2 解不等式2.(2019·昆明检测)已知定义在R 上的函数f (x )是奇函数,且f (x )在(-∞,0)上是减函数,f (2)=0,g (x )=f (x +2),则不等式xg (x )≤0的解集是( )A.(-∞,-2]∪[2,+∞)B.[-4,-2]∪[0,+∞)C.(-∞,-4]∪[-2,+∞)D.(-∞,-4]∪[0,+∞) 答案 C解析 依题意,画出函数g (x )的大致图象如图,则xg (x )≤0⇔⎩⎨⎧ x ≥0,g (x )≤0或⎩⎨⎧x ≤0,g (x )≥0,由图可得xg (x )≤0的解集为(-∞,-4]∪[-2,+∞).3.不等式3sin π2x -log 12x <0的整数解的个数为( )A.2 B .3 C .4 D .5 答案 A解析 不等式3sin π2x -log 12 x <0可化为3sin π2x <log 12 x ,作出函数y =3sin π2x 和y =log 12 x的图象如下图所示:结合图象可知,3sin π2x <log 12 x 的整数解为3和7,共2个.角度3 求取值范围4.设函数f (x )=⎩⎨⎧|2x -1|,x ≤2,-x +5,x >2,若互不相等的实数a ,b ,c 满足f (a )=f (b )=f (c ),则2a+2b +2c 的取值范围是( )A.(16,32) B.(18,34)C.(17,35) D.(6,7)答案B解析画出函数f(x)的图象如图所示.不妨令a<b<c,则1-2a=2b-1,则2a+2b=2.结合图象可得4<c<5,故16<2c<32.所以18<2a+2b+2c<34.故选B.5.若关于x的不等式4a x-1<3x-4(a>0,且a≠1)对于任意的x>2恒成立,求a的取值范围.解不等式4a x-1<3x-4等价于a x-1<34x-1.令f(x)=a x-1,g(x)=34x-1,当a>1时,在同一坐标系中作出两个函数的图象如图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象如图2所示,当x≥2时,f(2)≤g(2),即a2-1≤34×2-1,解得a≤12,所以a的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,12.1.利用图象研究函数性质问题的思路对于已知解析式易画出其在给定区间上函数的图象,其性质常借助图象研究:2.利用函数的图象研究不等式当不等式问题不能用代数法求解,但其与函数有关时,常将不等式问题转化为两函数图象的上下关系问题,从而利用数形结合求解.如举例说明3.3.利用函数图象解答求取值范围问题(1)借助函数图象.由参数满足的等量关系分析出参数满足的其他等量关系或不等关系,如举例说明4.(2)解不等式恒成立问题,通常在同一坐标系中分别作出两函数的图象,利用数形结合求解.如举例说明5.1.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,单调递增区间是(0,+∞) B.f (x )是偶函数,单调递减区间是(-∞,1) C.f (x )是奇函数,单调递减区间是(-1,1) D.f (x )是奇函数,单调递增区间是(-∞,0) 答案 C解析 函数f (x )=x |x |-2x 的定义域是R ,且f (-x )=-x |-x |-2(-x )=-x |x |+2x =-f (x ),所以函数f (x )是奇函数,f (x )=x |x |-2x =⎩⎨⎧x 2-2x ,x ≥0,-x 2-2x ,x <0.如图所示.函数f (x )的单调递减区间是(-1,1).2.若a =2x ,b =x ,c =log 12 x ,则“a >b >c ”是“x >1”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案B解析由图可知,“x>1”⇒“a>b>c”,但“a>b>c” ⇒/“x>1”,即“a>b>c”是“x>1”的必要不充分条件.故选B.3.(2019·山西四校联考)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.(1,2) D.(1,2)答案C解析依题意,f(x)=|x2-1|,作出f(x)的图象如图所示.因为0<a<b且f(a)=f(b),设直线y=1与函数f(x)图象的最右边的交点是A,函数f(x)图象与x轴正半轴的交点是B,所以要使得在(0,+∞)上存在两个数a,b,使得它们的函数值f(a)=f(b),则a∈(0,x A),b∈(0,x A),又b>a,所以b∈(x B,x A),易得x B=1,当y=1时,|x2-1|=1,x=±2.所以x A=2,b∈(1,2).高频考点高考中的函数图象及应用问题考点分析高考中函数图象问题的考查主要有函数图象的识别、变换及应用等,多以小题形式考查,难度不大,常利用特殊点法、排除法、数形结合法等解决,所以熟练掌握高中所学的几种基本初等函数的图象是解决问题的前提.1.特殊点法[典例1]函数y=lg1|x+1|的大致图象为()答案 D解析函数y=lg 1|x+1|的定义域为{x|x≠-1},由此排除A,C.当x=9时,y=lg 110=-1<0.由此排除B.故选D.2.性质检验法[典例2](2019·全国卷Ⅲ)函数y=2x32x+2-x在[-6,6]的图象大致为()答案 B解析∵y=f(x)=2x32x+2-x,x∈[-6,6],∴f(-x)=2(-x)32-x+2x=-2x32-x+2x=-f(x),∴f(x)是奇函数,排除C.当x=4时,y=2×4324+2-4=12816+116∈(7,8),排除A,D.故选B.3.导数法[典例3]若函数f(x)的部分图象如图所示,则函数f(x)的解析式是()A.f(x)=x+sin xB.f(x)=cos xxC.f(x)=x cos xD.f(x)=x·⎝⎛⎭⎫x-π2·⎝⎛⎭⎫x-3π2答案 C解析由图象知函数为奇函数,排除D,又f⎝⎛⎭⎫π2=0,排除A,又当0<x<π2时,⎝⎛⎭⎫cos xx′=-sin x·x-cos xx2<0,所以f(x)在⎝⎛⎭⎫0,π2上为减函数,排除B,故选C.4.图象变换法[典例4]函数f(x)=则y=f(1-x)的图象是()答案 C解析因为f(x)=所以f(1-x)==故选C.方法指导 1.用特殊点法破解函数图象问题需寻找特殊的点,即根据已知函数的图象或已知函数的解析式,取特殊点,判断各选项的图象是否经过该特殊点,从而得正确的选项.在求函数值的过程中运算一定要认真,从而准确进行判断.2.已知函数解析式,判断其图象的关键:由函数解析式明确函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性等性质,根据这些性质对函数图象进行具体的分析和判断,即可得出正确选项.若能熟记基本初等函数的性质,则此类题就不攻自破.3.判断复杂函数的图象,常借助导数这一工具,先对原函数进行求导,再利用导数判断函数的单调性、极值或最值,从而对选项进行筛选.要注意函数求导之后,导函数发生了变化,故导函数和原函数的定义域会有所不同,我们必须在原函数的定义域内研究函数的单调性、极值或最值.4.有关函数y=f(x)与函数y=af(bx+c)+h的图象问题的判断,熟练掌握图象的平移变换(左加右减,上加下减)、对称变换、伸缩变换等,便可破解此类问题.。

高三数学第一轮复习教案第7课时-函数的概念

高三数学第一轮复习教案第7课时-函数的概念

一.课题:函数的概念二.教学目标:了解映射的概念,在此基础上加深对函数概念的理解;能根据函数的三要素判断两个函数是否为同一函数;理解分段函数的意义.三.教学重点:函数是一种特殊的映射,而映射是一种特殊的对应;函数的三要素中对应法则是核心,定义域是灵魂.四.教学过程:(一)主要知识:1.对应、映射、像和原像、一一映射的定义;2.函数的传统定义和近代定义;3.函数的三要素及表示法.(二)主要方法:1.对映射有两个关键点:一是有象,二是象惟一,缺一不可;2.对函数三要素及其之间的关系给以深刻理解,这是处理函数问题的关键;3.理解函数和映射的关系,函数式和方程式的关系.(三)例题分析:例1.(1),,;(2),,;(3),,.上述三个对应(2)是到的映射.例2.已知集合,映射,在作用下点的象是,则集合 ( )解法要点:因为,所以.例3.设集合,,如果从到的映射满足条件:对中的每个元素与它在中的象的和都为奇数,则映射的个数是 ( )8个 12个 16个 18个解法要点:∵为奇数,∴当为奇数、时,它们在中的象只能为偶数、或,由分步计数原理和对应方法有种;而当时,它在中的象为奇数或,共有种对应方法.故映射的个数是.例4.矩形的长,宽,动点、分别在、上,且,(1)将的面积表示为的函数,求函数的解析式;(2)求的最大值.解:(1)2111()408(5)5(8)222ABCD CEF ABE ADF S f x S S S S x x x ∆∆∆==---=--⨯⨯--⨯⨯- .∵,∴,∴函数的解析式:;(2)∵在上单调递增,∴,即的最大值为.例5.函数对一切实数,均有成立,且,(1)求的值;(2)对任意的,,都有成立时,求的取值范围.解:(1)由已知等式,令,得,又∵,∴.(2)由,令得,由(1)知,∴.∵,∴在上单调递增,∴.要使任意,都有成立,当时,,显然不成立.当时,,∴,解得∴的取值范围是.(四)巩固练习:1.给定映射,点的原象是或.2.下列函数中,与函数相同的函数是()3.设函数,则=.五.课后作业:《高考计划》考点7,智能训练5,7,9,10,13,14.。

届数学一轮复习第二章函数概念及基本初等函数Ⅰ第7节函数的图象教学案含解析

届数学一轮复习第二章函数概念及基本初等函数Ⅰ第7节函数的图象教学案含解析

第7节函数的图象考试要求 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.会运用基本初等函数的图象分析函数的性质,解决方程解的个数与不等式解的问题.知识梳理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(尤其注意特殊点、零点、最大值点、最小值点、与坐标轴的交点等),描点,连线。

2.利用图象变换法作函数的图象(1)平移变换(2)对称变换y=f(x)的图象错误!y=-f(x)的图象;y=f(x)的图象错误!y=f(-x)的图象;y=f(x)的图象错误!y=-f(-x)的图象;y=a x(a>0,且a≠1)的图象错误!y=log a x(a〉0,且a≠1)的图象. (3)伸缩变换y=f(x)错误!y=f(ax).y=f(x)错误!y=Af(x)。

(4)翻折变换y=f(x)的图象错误!y=|f(x)|的图象;y=f(x)的图象错误!y=f(|x|)的图象.[常用结论与微点提醒]1.记住几个重要结论(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)中心对称.(3)若函数y=f(x)对定义域内任意自变量x满足:f(a+x)=f(a-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.2.图象的左右平移仅仅是相对于...x.而言,如果x的系数不是1,常需把系数提出来,再进行变换.3。

图象的上下平移仅仅是相对于...y.而言的,利用“上减下加”进行。

诊断自测1.判断下列结论正误(在括号内打“√"或“×”)(1)当x∈(0,+∞)时,函数y=|f(x)|与y=f(|x|)的图象相同.()(2)函数y=af(x)与y=f(ax)(a〉0且a≠1)的图象相同.()(3)函数y=f(x)与y=-f(x)的图象关于原点对称.()(4)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。

高考数学大一轮复习第二章函数概念与基本初等函数Ⅰ2.7函数的图象教案理含解析新人教A版

高考数学大一轮复习第二章函数概念与基本初等函数Ⅰ2.7函数的图象教案理含解析新人教A版

高考数学大一轮复习第二章函数概念与基本初等函数Ⅰ2.7函数的图象教案理含解析新人教A版§2.7函数的图象最新考纲考情考向分析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,解决方程解的个数与不等式解的问题.函数图象的辨析;函数图象和函数性质的综合应用;利用图象解方程或不等式,题型以选择题为主,中档难度.1.描点法作图方法步骤:(1)确定函数的定义域;(2)化简函数的解析式;(3)讨论函数的性质即奇偶性、周期性、单调性、最值(甚至变化趋势);(4)描点连线,画出函数的图象.2.图象变换(1)平移变换(2)对称变换①y=f(x)――――→关于x轴对称y=-f(x);②y=f(x)――――→关于y轴对称y=f(-x);③y=f(x)―――――→关于原点对称y=-f(-x);④y=a x (a>0且a≠1)―――――→关于y=x对称y=log a x(a>0且a≠1).(3)伸缩变换①y =f (x )――――――――――――――――――――→a >1,横坐标缩短为原来的1a 倍,纵坐标不变0<a <1,横坐标伸长为原来的1a 倍,纵坐标不变y =f (ax ). ②y =f (x )――――――――――――――――――――→a >1,纵坐标伸长为原来的a 倍,横坐标不变0<a <1,纵坐标缩短为原来的a 倍,横坐标不变y =af (x ). (4)翻折变换①y =f (x )――――――――――→保留x 轴上方图象将x 轴下方图象翻折上去y =|f (x )|. ②y =f (x )――――――――――→保留y 轴右边图象,并作其关于y 轴对称的图象y =f (|x |). 概念方法微思考1.函数f (x )的图象关于直线x =a 对称,你能得到f (x )解析式满足什么条件? 提示 f (a +x )=f (a -x )或f (x )=f (2a -x ).2.若函数y =f (x )和y =g (x )的图象关于点(a ,b )对称,求f (x ),g (x )的关系. 提示 g (x )=2b -f (2a -x )题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)函数y =f (1-x )的图象,可由y =f (-x )的图象向左平移1个单位得到.( × ) (2)当x ∈(0,+∞)时,函数y =|f (x )|与y =f (|x |)的图象相同.( × ) (3)函数y =f (x )与y =-f (x )的图象关于原点对称.( × )(4)函数y =f (x )的图象关于y 轴对称即函数y =f (x )与y =f (-x )的图象关于y 轴对称.( × ) 题组二 教材改编2.函数f (x )=x +1x的图象关于( )A .y 轴对称B .x 轴对称C .原点对称D .直线y =x 对称答案 C解析 函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)且f (-x )=-f (x ),即函数f (x )为奇函数,故选C.3.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________.(填序号)答案 ③解析 小明匀速运动时,所得图象为一条直线,且距离学校越来越近,故排除①.因交通堵塞停留了一段时间,与学校的距离不变,故排除④.后来为了赶时间加快速度行驶,故排除②.故③正确.4.如图,函数f (x )的图象为折线ACB ,则不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集是__________.答案 (-1,1]解析 在同一坐标系内作出y =f (x )和y =log 2(x +1)的图象(如图).由图象知不等式的解集是(-1,1].题组三 易错自纠5.把函数f (x )=ln x 的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________________.答案 y =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x解析 根据伸缩变换方法可得,所求函数解析式为y =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x . 6.(2018·太原调研)若关于x 的方程|x |=a -x 只有一个实数解,则实数a 的取值范围是__________. 答案 (0,+∞)解析 在同一个坐标系中画出函数y =|x |与y =a -x 的图象,如图所示.由图象知,当a >0时,y =|x |与y =a -x 两图象只有一个交点,方程|x |=a -x 只有一个解. 7.设f (x )=|lg(x -1)|,若0<a <b 且f (a )=f (b ),则ab 的取值范围是________. 答案 (4,+∞)解析 画出函数f (x )=|lg(x -1)|的图象如图所示.由f (a )=f (b )可得-lg(a -1)=lg(b -1),解得ab =a +b >2ab (由于a <b ,故取不到等号),所以ab >4.8.下列图象是函数y =⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x <0,x -1,x ≥0的图象的是( )答案 C题型一 作函数的图象分别画出下列函数的图象: (1)y =|lg(x -1)|;(2)y =2x +1-1;(3)y =x 2-|x |-2;(4)y =2x -1x -1.解 (1)首先作出y =lg x 的图象,然后将其向右平移1个单位,得到y =lg(x -1)的图象,再把所得图象在x 轴下方的部分翻折到x 轴上方,即得所求函数y =|lg(x -1)|的图象,如图①所示(实线部分).(2)将y =2x的图象向左平移1个单位,得到y =2x +1的图象,再将所得图象向下平移1个单位,得到y =2x +1-1的图象,如图②所示.(3)y =x 2-|x |-2=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2,x ≥0,x 2+x -2,x <0,其图象如图③所示.(4)∵y =2+1x -1,故函数的图象可由y =1x的图象向右平移1个单位,再向上平移2个单位得到,如图④所示.思维升华图象变换法作函数的图象(1)熟练掌握几种基本函数的图象,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 +1x的函数.(2)若函数图象可由某个基本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. 题型二 函数图象的辨识例1(1)函数y =x 2ln|x ||x |的图象大致是( )答案 D解析 从题设提供的解析式中可以看出函数是偶函数,x ≠0,且当x >0时,y =x ln x ,y ′=1+ln x ,可知函数在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 上单调递减,在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞上单调递增.由此可知应选D. (2)设函数f (x )=2x,则如图所示的函数图象对应的函数解析式是( )A .y =f (|x |)B .y =-|f (x )|C .y =-f (-|x |)D .y =f (-|x |) 答案 C解析 题图中是函数y =-2-|x |的图象,即函数y =-f (-|x |)的图象,故选C. 思维升华函数图象的辨识可从以下方面入手:(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)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的周期性,判断图象的循环往复; (5)从函数的特征点,排除不合要求的图象.跟踪训练1(1)函数f (x )=1+log 2x 与g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x在同一直角坐标系下的图象大致是( )答案 B解析 因为函数g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x为减函数,且其图象必过点(0,1),故排除A ,D.因为f (x )=1+log 2x 的图象是由y =log 2x 的图象上移1个单位得到的,所以f (x )为增函数,且图象必过点(1,1),故可排除C ,故选B. (2)(2018·汉中模拟)函数f (x )=⎝⎛⎭⎪⎫21+e x -1·sin x 的图象的大致形状为( )答案 A 解析 ∵f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫21+e x -1·sin x ,∴f (-x )=⎝⎛⎭⎪⎫21+e -x -1·sin(-x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫2e x1+e x -1sin x =⎝ ⎛⎭⎪⎫21+e x -1·sin x =f (x ),且f (x )的定义域为R ,∴函数f (x )为偶函数,故排除C ,D ; 当x =2时,f (2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫21+e 2-1·sin2<0,故排除B ,只有A 符合.题型三 函数图象的应用命题点1 研究函数的性质例2(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,单调递增区间是(0,+∞) B .f (x )是偶函数,单调递减区间是(-∞,1) C .f (x )是奇函数,单调递减区间是(-1,1) D .f (x )是奇函数,单调递增区间是(-∞,0) 答案 C解析 将函数f (x )=x |x |-2x去掉绝对值,得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥0,-x 2-2x ,x <0,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.(2)已知函数f (x )=|log 3x |,实数m ,n 满足0<m <n ,且f (m )=f (n ),若f (x )在[m 2,n ]上的最大值为2,则n m=________. 答案 9解析 作出函数f (x )=|log 3x |的图象,观察可知0<m <1<n 且mn =1.若f (x )在[m 2,n ]上的最大值为2,从图象分析应有f(m2)=2,∴log3m2=-2,∴m2=19.从而m=13,n=3,故nm=9.命题点2 解不等式例3函数f(x)是定义在[-4,4]上的偶函数,其在[0,4]上的图象如图所示,那么不等式f(x)cos x <0的解集为________________.答案⎝⎛⎭⎪⎫-π2,-1∪⎝⎛⎭⎪⎫1,π2解析当x∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2时,y=cos x>0.当x∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,4时,y=cos x<0.结合y=f(x),x∈[0,4]上的图象知,当1<x<π2时,f(x)cos x<0.又函数y=f(x)cos x为偶函数,所以在[-4,0]上,f(x)cos x<0的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-π2,-1,所以f(x)cos x<0的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-π2,-1∪⎝⎛⎭⎪⎫1,π2.命题点3 求参数的取值范围例4(1)已知函数()12log,020xx xf xx>⎧⎪⎨⎪≤⎩,=,,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________.答案(0,1]解析作出函数y=f(x)与y=k的图象,如图所示,由图可知k∈(0,1].(2)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__________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 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A 点时斜率为12,故f (x )=g (x )有两个不相等的实根时,k 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1.思维升华(1)注意函数图象特征与性质的对应关系.(2)方程、不等式的求解可转化为函数图象的交点和上下关系问题.跟踪训练2(1)(2018·沈阳检测)已知f (x )=2x-1,g (x )=1-x 2,规定:当|f (x )|≥g (x )时,h (x )=|f (x )|;当|f (x )|<g (x )时,h (x )=-g (x ),则h (x )( )A .有最小值-1,最大值1B .有最大值1,无最小值C .有最小值-1,无最大值D .有最大值-1,无最小值答案 C解析 画出y =|f (x )|=|2x-1|与y =g (x )=1-x 2的图象,它们交于A ,B 两点.由“规定”,在A ,B 两侧,|f (x )|≥g (x ),故h (x )=|f (x )|;在A ,B 之间,|f (x )|<g (x ),故h (x )=-g (x ).综上可知,y =h (x )的图象是图中的实线部分,因此h (x )有最小值-1,无最大值. (2)设函数f (x )=|x +a |,g (x )=x -1,对于任意的x ∈R ,不等式f (x )≥g (x )恒成立,则实数a 的取值范围是__________. 答案 [-1,+∞)解析 如图作出函数f (x )=|x +a |与g (x )=x -1的图象,观察图象可知,当且仅当-a ≤1,即a ≥-1时,不等式f (x )≥g (x )恒成立,因此a 的取值范围是[-1,+∞).高考中的函数图象及应用问题高考中考查函数图象问题主要有函数图象的识别,函数图象的变换及函数图象的应用等,多以小题形式考查,难度不大,常利用特殊点法、排除法、数形结合法等解决.熟练掌握高中涉及的几种基本初等函数是解决前提. 一、函数的图象和解析式问题例1(1)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解析 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4时,f (x )=tan x +4+tan 2x ,图象不会是直线段,从而排除A ,C ;当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π4时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4=1+5,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=22.∵22<1+5,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,从而排除D ,故选B. (2)已知函数f (x )的图象如图所示,则f (x )的解析式可以是( )A .f (x )=ln|x |xB .f (x )=e xxC .f (x )=1x2-1D .f (x )=x -1x答案 A解析 由函数图象可知,函数f (x )为奇函数,应排除B ,C.若函数为f (x )=x -1x,则x →+∞时,f (x )→+∞,排除D ,故选A.(3)(2018·全国Ⅱ)函数f (x )=e x-e-xx2的图象大致为( )答案 B解析 ∵y =e x -e -x 是奇函数,y =x 2是偶函数,∴f (x )=e x-e -xx2是奇函数,图象关于原点对称,排除A 选项. 当x =1时,f (1)=e -e -11=e -1e >0,排除D 选项.又e>2,∴1e <12,∴e-1e >32,排除C 选项.故选B.二、函数图象的变换问题例2已知定义在区间[0,4]上的函数y =f (x )的图象如图所示,则y =-f (2-x )的图象为( )答案 D解析 方法一 先作出函数y =f (x )的图象关于y 轴的对称图象,得到y =f (-x )的图象; 然后将y =f (-x )的图象向右平移2个单位,得到y =f (2-x )的图象;再作y =f (2-x )的图象关于x 轴的对称图象,得到y =-f (2-x )的图象.故选D. 方法二 先作出函数y =f (x )的图象关于原点的对称图象,得到y =-f (-x )的图象;然后将y =-f (-x )的图象向右平移2个单位,得到y =-f (2-x )的图象.故选D.方法三 当x =0时,y =-f (2-0)=-f (2)=-4.故选D. 三、函数图象的应用例3(1)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x |,x ≤m ,x 2-2mx +4m ,x >m ,其中m >0.若存在实数b ,使得关于x 的方程f (x )=b 有三个不同的根,则m 的取值范围是____________.答案 (3,+∞)解析 在同一坐标系中,作y =f (x )与y =b 的图象.当x >m 时,x 2-2mx +4m =(x -m )2+4m -m 2,所以要使方程f (x )=b 有三个不同的根,则有4m -m 2<m ,即m 2-3m >0.又m >0,解得m >3. (2)不等式3sin ⎝⎛⎭⎪⎫π2x -12log x <0的整数解的个数为________.解析 不等式3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x -12log x <0,即3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x <12log x .设f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x ,g (x )=12log x ,在同一坐标系中分别作出函数f (x )与g (x )的图象,由图象可知,当x 为整数3或7时,有f (x )<g (x ),所以不等式3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x -12log x <0的整数解的个数为2.(3)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sinπx ,0≤x ≤1,log 2020x ,x >1,若实数a ,b ,c 互不相等,且f (a )=f (b )=f (c ),则a +b +c 的取值范围是__________. 答案 (2,2021)解析 函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sinπx ,0≤x ≤1,log 2020x ,x >1的图象如图所示,不妨令a <b <c ,由正弦曲线的对称性可知a +b =1,而1<c <2020, 所以2<a +b +c <2021.1.(2018·浙江)函数y =2|x |sin2x 的图象可能是( )解析 由y =2|x |sin2x 知函数的定义域为R , 令f (x )=2|x |sin2x ,则f (-x )=2|-x |sin(-2x )=-2|x |sin2x .∵f (x )=-f (-x ),∴f (x )为奇函数. ∴f (x )的图象关于原点对称,故排除A ,B. 令f (x )=2|x |sin2x =0,解得x =k π2(k ∈Z ),∴当k =1时,x =π2,故排除C.故选D.2.如图,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( )答案 C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D 点后面积保持匀速增加,图象呈直线变化,过了C 点后面积的增加速度又逐渐减慢.故选C. 3.已知函数f (x )=log a x (0<a <1),则函数y =f (|x |+1)的图象大致为( )答案 A解析 方法一 先作出函数f (x )=log a x (0<a <1)的图象,当x >0时,y =f (|x |+1)=f (x +1),其图象由函数f (x )的图象向左平移1个单位得到,又函数y =f (|x |+1)为偶函数,所以再将函数y =f (x +1)(x >0)的图象关于y 轴对称翻折到y 轴左边,得到x <0时的图象,故选A.方法二 因为|x |+1≥1,0<a <1,所以f (|x |+1)=log a (|x |+1)≤0,故选A.4.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <-1,ln (x +a ),x ≥-1的图象如图所示,则f (-3)等于( )A .-12B .-54C .-1D .-2答案 C解析 由图象可得-a +b =3,ln(-1+a )=0,得a =2,b =5,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +5,x <-1,ln (x +2),x ≥-1,故f (-3)=2×(-3)+5=-1,故选C.5.函数f (x )的图象向右平移1个单位,所得图象与曲线y =e x关于y 轴对称,则f (x )的解析式为( ) A .f (x )=e x +1B .f (x )=e x -1C .f (x )=e -x +1D .f (x )=e-x -1答案 D解析 与y =e x 的图象关于y 轴对称的函数为y =e -x.依题意,f (x )的图象向右平移一个单位,得y =e -x的图象.∴f (x )的图象由y =e -x的图象向左平移一个单位得到.∴f (x )=e-(x +1)=e-x -1.6.(2018·抚顺模拟)已知函数f (x )的定义域为R ,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x-1,x ≤0,f (x -1),x >0,若方程f (x )=x +a 有两个不同实根,则实数a 的取值范围为( ) A .(-∞,1) B .(-∞,1] C .(0,1) D .(-∞,+∞)答案 A解析 当x ≤0时,f (x )=2-x-1,当0<x ≤1时,-1<x -1≤0,f (x )=f (x -1)=2-(x -1)-1.类推有f (x )=f (x -1)=22-x-1,x ∈(1,2],…,也就是说,x >0的部分是将x ∈(-1,0]的部分周期性向右平移1个单位得到的,其部分图象如图所示.若方程f (x )=x +a 有两个不同的实数根,则函数f (x )的图象与直线y =x +a 有两个不同交点,故a <1,即a 的取值范围是(-∞,1).7.设函数y =f (x +1)是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,在区间(-∞,0)上是减函数,且图象过点(1,0),则不等式(x -1)f (x )≤0的解集为______________. 答案 {x |x ≤0或1<x ≤2}解析 画出f (x )的大致图象如图所示.不等式(x -1)f (x )≤0可化为⎩⎪⎨⎪⎧x >1,f (x )≤0或⎩⎪⎨⎪⎧x <1,f (x )≥0.由图可知符合条件的解集为{x |x ≤0或1<x ≤2}. 8.设函数y =f (x )的图象与y =2x -a的图象关于直线y =-x 对称,且f (-2)+f (-4)=1,则实数a =________. 答案 -2解析 由函数y =f (x )的图象与y =2x -a 的图象关于直线y =-x 对称,可得f (x )=-a -log 2(-x ),由f (-2)+f (-4)=1,可得-a -log 22-a -log 24=1,解得a =-2.9.已知f (x )是以2为周期的偶函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=x ,且在[-1,3]内,关于x 的方程f (x )=kx +k +1(k ∈R ,k ≠-1)有四个实数根,则k 的取值范围是__________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,0解析 由题意作出f (x )在[-1,3]上的示意图如图所示,记y =k (x +1)+1,∴函数y =k (x +1)+1的图象过定点A (-1,1).记B (2,0),由图象知,方程有四个实数根, 即函数f (x )与y =kx +k +1的图象有四个交点,故k AB <k <0,k AB =0-12-(-1)=-13,∴-13<k <0.10.给定min{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,b <a ,已知函数f (x )=min{x ,x 2-4x +4}+4,若动直线y =m与函数y =f (x )的图象有3个交点,则实数m 的取值范围为__________. 答案 (4,5)解析 作出函数f (x )的图象,函数f (x )=min{x ,x 2-4x +4}+4的图象如图所示,由于直线y =m 与函数y =f (x )的图象有3个交点,数形结合可得m 的取值范围为(4,5).11.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(1-x )+1,-1≤x <0,x 3-3x +2,0≤x ≤a的值域为[0,2],则实数a 的取值范围是__________. 答案 [1,3]解析 先作出函数f (x )=log 2(1-x )+1,-1≤x <0的图象,再研究f (x )=x 3-3x +2,0≤x ≤a 的图象.令f ′(x )=3x 2-3=0,得x =1(x =-1舍去),由f ′(x )>0,得x >1, 由f ′(x )<0,得0<x <1.又f (0)=f (3)=2,f (1)=0.所以1≤a ≤ 3. 12.已知函数f (x )=2x,x ∈R .(1)当实数m 取何值时,方程|f (x )-2|=m 有一个解?两个解? (2)若不等式f 2(x )+f (x )-m >0在R 上恒成立,求实数m 的取值范围. 解 (1)令F (x )=|f (x )-2|=|2x-2|,G (x )=m ,画出F (x )的图象如图所示.由图象可知,当m =0或m ≥2时,函数F (x )与G (x )的图象只有一个交点,原方程有一个实数解;当0<m <2时,函数F (x )与G (x )的图象有两个交点,原方程有两个实数解. (2)令f (x )=t (t >0),H (t )=t 2+t ,t >0,因为H (t )=⎝ ⎛⎭⎪⎫t +122-14在区间(0,+∞)上是增函数,所以H (t )>H (0)=0.因此要使t 2+t >m 在区间(0,+∞)上恒成立,应有m ≤0,即所求m 的取值范围为(-∞,0].13.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -1,x ≥0,x 2-2x -1,x <0,则对任意x 1,x 2∈R ,若0<|x 1|<|x 2|,下列不等式成立的是( ) A .f (x 1)+f (x 2)<0 B .f (x 1)+f (x 2)>0 C .f (x 1)-f (x 2)>0 D .f (x 1)-f (x 2)<0答案 D解析 函数f (x )的图象如图实线部分所示,且f (-x )=f (x ),从而函数f (x )是偶函数且在[0,+∞)上是增函数,又0<|x 1|<|x 2|, ∴f (x 2)>f (x 1), 即f (x 1)-f (x 2)<0. 14.已知函数f (x )=x |x -1|,g (x )=1+x +|x |2,若f (x )<g (x ),则实数x 的取值范围是____________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-1+52∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1+52,+∞解析f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1+1x-1,x>1,-1+11-x,x<1,g(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1+x,x≥0,1,x<0,作出两函数的图象如图所示.当0≤x<1时,由-1+11-x=x+1,解得x=5-12;当x>1时,由1+1x-1=x+1,解得x =5+12.结合图象可知,满足f(x)<g(x)的x的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,5-12∪⎝⎛⎭⎪⎫1+52,+∞.15.已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧(x-1)2,0≤x≤2,14x-12,2<x≤6.若在该函数的定义域[0,6]上存在互异的3个数x1,x2,x3,使得f(x1)x1=f(x2)x2=f(x3)x3=k,则实数k的取值范围是__________.答案⎝⎛⎦⎥⎤0,16解析由题意知,直线y=kx与函数y=f(x)的图象至少有3个公共点.函数y=f(x),x∈[0,6]的图象如图所示,由图知k的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤0,16.16.已知函数()2131log1,x x xf x x x⎧≤⎪⎨>⎪⎩-+,,=,g(x)=|x-k|+|x-2|,若对任意的x1,x2∈R,都有f(x1)≤g(x2)成立,求实数k的取值范围.解对任意的x1,x2∈R,都有f(x1)≤g(x2)成立,即f(x)max≤g(x)min.观察f (x )=2131log 1,x x x x x ⎧≤⎪⎨>⎪⎩-+,,,的图象可知,当x =12时,函数f (x )max =14.因为g (x )=|x -k |+|x -2|≥|x -k -(x -2)|=|k -2|, 所以g (x )min =|k -2|,所以|k -2|≥14,解得k ≤74或k ≥94.故实数k 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,74∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫94,+∞.。

届数学一轮复习第二章函数的概念及基本初等函数I第七节函数的图象学案理含解析

届数学一轮复习第二章函数的概念及基本初等函数I第七节函数的图象学案理含解析

第七节函数的图象[最新考纲][考情分析][核心素养]1。

在实际情境中,会根据不同的需要选择图象法、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,解决方程解的个数与不等式解的问题.本节的常考点有函数图象的辨析、函数图象和函数性质的综合应用及利用图象解方程或不等式,其中函数图象的辨析仍将是2021年高考考查的热点,题型多以选择题为主,属中档题,分值为5分。

1.逻辑推理2.数学运算3.数据分析4.数学建模‖知识梳理‖1.利用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、对称性等);其次:列表(尤其注意特殊点、零点、最大值点、最小值点、与坐标轴的交点等);最后:描点,连线.2.利用图象变换法作函数的图象(1)平移变换y=f(x)错误!错误!y=f(x-a);y=f(x)错误!错误!y=f(x)+b.(2)伸缩变换y=f(x)y=f(ωx);y=f(x)错误!y=Af(x).(3)对称变换y=f(x)――――――→,关于x轴对称y=错误!-f(x);y=f(x)错误!y=错误!f(-x);y=f(x)错误!y=错误!-f(-x).(4)翻折变换y=f(x)错误!y=f(|x|);y=f(x)错误!y=|f(x)|。

►常用结论(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)中心对称.(3)若函数y=f(x)对定义域内任意自变量x满足:f(a+x)=f(a -x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.‖基础自测‖一、疑误辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”).(1)将函数y=f(x)的图象先向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度得到函数y=f(x+1)+1的图象.()(2)当x∈(0,+∞)时,函数y=|f(x)|与y=f(|x|)的图象相同.()(3)函数y=f(x)与y=-f(-x)的图象关于原点对称.()(4)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.()答案:(1)×(2)×(3)√(4)√二、走进教材2.(必修1P23T2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()答案:C3.(必修1P24A7改编)下列图象是函数y=错误!的图象的是()答案:C三、易错自纠4.函数f(x)的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y=e x关于y轴对称,则f(x)=()A.e x+1B.e x-1C.e-x+1D.e-x-1解析:选D与曲线y=e x关于y轴对称的图象对应的解析式为y=e-x,将函数y=e-x的图象向左平移1个单位长度即得y =f(x)的图象,∴f(x)=e-(x+1)=e-x-1,故选D.5.(2019年浙江卷)在同一直角坐标系中,函数y=错误!,y=log a 错误!(a〉0,且a≠1)的图象可能是()解析:选D可分别取a=12和a=2,在同一直角坐标系内画出相应图象(图略),对比可知,D正确,故选D.6.已知函数f(x)的图象如图所示,则函数g(x)=log错误!f(x)的定义域是________.解析:当f(x)>0时,函数g(x)=log错误!f(x)有意义,由函数f(x)的图象知满足f(x)〉0时,x∈(2,8].答案:(2,8]错误!|题组突破|1.(2019年全国卷Ⅰ)函数f(x)=错误!在[-π,π]的图象大致为()解析:选D∵f(x)=错误!,x∈[-π,π],∴f(-x)=-sin x-xcos(-x)+(-x)2=-错误!=-f(x),∴f(x)为[-π,π]上的奇函数,因此排除A;又f(π)=错误!=错误!>0,因此排除B、C,故选D.2.(2020届合肥调研)函数f(x)=ln错误!的图象大致为()解析:选B解法一:易知f(x)定义域为{x|x≠0}.又因为f(-x)=ln错误!=ln错误!=ln错误!=f(x),所以函数f(x)为偶函数,故排除A、D;又f(1)=ln错误!<0,f(2)=ln错误!=ln2-错误!〉0,所以f(2)>f(1),故排除C.故选B.解法二:因为f(x)=ln错误!=ln错误!,所以当x→+∞时,f(x)→+∞,排除A、C;当x→-∞时,1-错误!→-1,x错误!→+∞,则f(x)→+∞,排除D,故选B.3。

高考数学一轮复习 第7讲 函数的图象与性质教学案-人教版高三全册数学教学案

高考数学一轮复习 第7讲 函数的图象与性质教学案-人教版高三全册数学教学案

第7讲 函数的图象与性质【学习目标】函数的图象(B 级)函数的基本性质(B 级)1.正确理解函数单调性和奇偶性的定义,能准确判断函数的奇偶性,以及函数在某一区间的单调性,能熟练运用定义证明函数的单调性和奇偶性.2.从数形结合的角度认识函数的单调性和奇偶性,深化对函数性质几何特征的理解和运用,归纳总结求函数最大值和最小值的常用方法.3.培养学生用运动变化的观点分析问题,提高学生用换元、转化、数形结合等数学思想方法解决问题的能力.【知识要点】1.函数单调性:一般地,设函数()f x 的定义域为A ,区间I A ⊆,如果对于区间I 内任意两个自变量12,x x ,当12x x <时,①若 则()f x 在区间I 上是增函数,②若 则()f x 在区间I 上是减函数2.偶函数:如果对函数()f x 的定义域内 x 都有 ,那么称函数()f x 是偶函数。

其图象关于 对称。

奇函数:如果对函数()f x 的定义域内 x 都有 ,那么称函数()f x 是奇函数。

其图象关于 对称。

3.利用导数确定函数单调性【自主学习】1. (必修1 P28例6改编)画出函数f (x )=x 2+1的图象,若0<x 1<x 2, 则f (x 1) f (x 2).2. (必修1 P25复习题3改编)已知函数f (x )=(x -1)2+1,x ∈{-1,0,1,2,3},则函数的值域为 .3. (必修1 P40练习2改编)已知函数f (x )=|x +1|,则函数f (x )的单调增区间为 .4. (必修1 P45思考11改编)已知函数y =f (x )是R 上的奇函数,且当x >0时,f (x )=1,则函数y =f (x )的解析式为 .5. (必修1 P53拓展15改编)若函数f (x )满足f (x +y )=f (x )+f (y ), 则函数f (x )是 函数.【课堂探究】例1 (2014·南通一模)已知a 为实常数,y =f (x )是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,且当x <0时,f (x )=2x -32a x +1.(1) 求函数f (x )的单调区间;(2) 若f (x )≥a -1对一切x >0恒成立,求实数a 的取值范围.例2.(2015·启东中学)已知定义域为R 的函数f (x )=1-22+++x x b a 是奇函数.(1) 求实数a ,b 的值;(2) 求证:函数f (x )在R 上是减函数;(3) 若对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求实数k 的取值范围.例3.已知函数f (x )=a -1x-ln x (a ∈R ).(1) 若a =2,求函数f (x )在(1,e 2)上的零点个数(e 为自然对数的底数);(2) 若f (x )恰有一个零点,求实数a 的取值集合.【针对训练】1. (2015·苏州调研)已知函数y =log 2-1+a x x 为奇函数,则实数a 的值为 .2. 若函数f (x )=mx 2+x +5在[-2,+∞)上是单调增函数,则实数m 的取值范围是 .3. 已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +2)=-f (x ),则f (6)= .4. (2015·南师附中)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +4)=f (x ),且在[0,2]上,f (x )=(1-)01sin π12≤≤⎧⎨<≤⎩x x x x x ,,,,那么f 294⎛⎫ ⎪⎝⎭+f 416⎛⎫ ⎪⎝⎭= .5. (2015·海安中学)已知奇函数f (x )的定义域为R ,若f (x +2)为偶函数,且f (1)=1,则f (8)+f (9)= .【巩固提升】6.如图,设函数f (x )=x +a x (a ∈R )的定义域为(0,+∞),且f (2)=52.设点P 是函数图象上的任意一点,过点P 分别作直线y =x 和y 轴的垂线,垂足分别为M ,N.(1) 写出f(x)的单调减区间(不必证明);(2) 设点P的横坐标x0,求点M的坐标(用x0的代数式表示);(3) 设O为坐标原点,求四边形OMPN面积的最小值.。

高三数学(文)一轮教学案:第二章第7讲 函数的图象 Word版含解析

高三数学(文)一轮教学案:第二章第7讲 函数的图象 Word版含解析

第7讲 函数的图象考纲展示 命题探究考点一 函数图象的识辨1 描点法作图其基本步骤是列表、描点、连线.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、对称性等).其次:列表(尤其注意特殊点、零点、最大值点、最小值点、与坐标轴的交点等),描点,连线.2 函数的图象变换(1)平移变换y =f (x )――――――――――→a >0,右移a 个单位a <0,左移|a |个单位y =f (x -a ); y =f (x )――――――――――→b >0,上移b 个单位b <0,下移|b |个单位y =f (x )+b .(2)伸缩变换y =f (x )――――――――――→0<ω<1,伸长为原来的1ω倍ω>1,缩短为原来的1ωy =f (ωx ); y =f (x )――――――――――→A >1,伸为原来的A 倍0<A <1,缩为原来的A 倍y =Af (x ). (3)对称变换y =f (x )――――――――――→关于x 轴对称y =-f (x );y =f (x )――――――――――→关于y 轴对称y =f (-x );y =f (x )――――――――――→关于原点对称y =-f (-x ).(4)翻折变换y =f (x )――――――――――→去掉y 轴左边图,保留y 轴右边图将y 轴右边的图象翻折到左边去y =f (|x |); y =f (x )――――――――――→留下x 轴上方图将x 轴下方图翻折上去y =|f (x )|. 注意点 图象变换时注意顺序合理进行图象变换时,要合理选择变换的顺序,并进行适当的转化变形.例如,要得到y =2-|x -1|的图象,由于y =2-|x -1|=⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|,可将y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的图象先通过对称翻折得到y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |的图象,再通过平移得到y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x -1|的图象.1.思维辨析(1)函数y =f (x )的图象关于原点对称与函数y =f (x )与y =-f (-x )的图象关于原点对称一致.( )(2)当x ∈(0,+∞)时,函数y =|f (x )|与y =f (|x |)的图象相同.( )(3)函数y =af (x )与y =f (ax )(a >0且a ≠1)的图象相同.( )(4)将函数y =f (-x )的图象向右平移1个单位得到函数y =f (-x -1)的图象.( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)×2.函数y =log 2|x |的图象大致是( )答案 C解析 函数y =log 2|x |为偶函数,作出x >0时y =log 2x 的图象,图象关于y 轴对称,应选C.3.(1)函数y =x -x 13 的图象大致为( )(2)函数y =x 23-cos2x 的图象大致是( )答案(1)A(2)C解析(1)函数y=x-x 13为奇函数.当x>0时,由x-x13>0,即x3>x可得x2>1,即x>1,结合选项,可知应选A.(2)函数是偶函数,排除选项A.当x→+∞时,y→+∞,排除选项D.当x=π4时,y>0,排除选项B.故正确选项为C.[考法综述]主要考查基本初等函数的图象、图象变换等知识,通过已知解析式结合函数的性质识别函数图象,综合性较强,以选择题形式出现.命题法根据条件判断函数图象典例(1)函数y=e1-x2的图象大致是()(2)如图,圆O 的半径为1,A 是圆上的定点,P 是圆上的动点,角x 的始边为射线OA ,终边为射线OP ,过点P 作直线OA 的垂线,垂足为M ,将点M 到直线OP 的距离表示成x 的函数f (x ),则y =f (x )在[0,π]上的图象大致为( )[解析] (1)易知函数y =e 1-x 2为偶函数,因此排除A 、B ,又因为y =e 1-x 2>0,故排除D.故选C.(2)(排除法)由题图可知:当x =π2时,OP ⊥OA ,此时f (x )=0,排除A 、D ;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2时,OM =cos x ,设点M 到直线OP 的距离为d ,则d OM =sin x ,即d =OM sin x =sin x cos x ,∴f (x )=sin x cos x =12sin2x ≤12,排除B ,故选C.[答案] (1)C (2)C【解题法】 函数图象的识别方法(1)直接根据函数解析式作出函数图象,或者是根据图象变换作出函数的图象.(2)利用间接法,排除、筛选错误与正确的选项,可以从如下几个方面入手: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从函数的单调性,判断图象的变化趋势.③从函数的奇偶性,判断图象的对称性:如奇函数在对称的区间上单调性一致,偶函数在对称的区间上单调性相反.④从函数的周期性,判断图象的循环往复.⑤从特殊点出发,排除不符合要求的选项.1.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解析 由于f (0)=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=1+5,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=22<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,故排除选项C 、D ;当点P 在BC 上时,f (x )=BP +AP =tan x +4+tan 2x ⎝ ⎛⎭⎪⎫0≤x ≤π4,不难发现f (x )的图象是非线性的,排除选项A ,故选B.2.汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程.下图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下的燃油效率情况.下列叙述中正确的是( )A .消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米B .以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最多C .甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,消耗10升汽油D .某城市机动车最高限速80千米/小时.相同条件下, 在该市用丙车比用乙车更省油答案 D解析 对于A 选项,从图中可以看出当乙车的行驶速度大于40 km/h 时的燃油效率大于5 km/L ,故乙车消耗1升汽油的行驶路程可大于5千米,所以A 错误.对于B 选项,由图可知甲车消耗汽油最少.对于C 选项,甲车以80 km/h 的速度行驶时的燃油效率为10 km/L ,故行驶1小时的路程为80千米,消耗8 L 汽油,所以C 错误,对于D 选项,当最高限速为80 km/h 且速度相同时丙车的燃油效率大于乙车的燃油效率,故用丙车比用乙车更省油,所以D 正确.3.函数f (x )=⎩⎨⎧3x (x ≤1),log 13 x (x >1),则y =f (1-x )的图象是( )答案 C解析 画出y =f (x )的图象,再作其关于y 轴对称的图象,得到y =f (-x )的图象,再将所得图象向右平移1个单位,得到y =f [-(x -1)]=f (-x +1)的图象,故选C.4.函数y =x |x |的图象大致是( )答案 A解析 y =x |x |=⎩⎪⎨⎪⎧x 2 (x ≥0),-x 2 (x <0),借助二次函数的图象易知应选A.5.函数y =x ln |x ||x |的图象可能是( )答案 B解析 显然函数y =x ln |x ||x |为定义域上的奇函数,可排除选项A 、C ,而当x >0时,y =x ln x x =ln x ,排除选项D ,所以答案选B.6.函数f (x )=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 的图象是( )答案 B解析 自变量x 满足x -1x =x 2-1x >0,当x >0时可得x >1,当x <0时可得-1<x <0,即函数f (x )的定义域是(-1,0)∪(1,+∞),据此排除选项A 、D.函数y =x -1x 单调递增.故函数f (x )=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 在(-1,0),(1,+∞)上单调递增.故选B.7.已知函数f (x )的图象如图所示,则f (x )的解析式可以是( )A .f (x )=ln |x |xB .f (x )=e xxC .f (x )=1x 2-1D .f (x )=x -1x答案 A解析 由函数图象可知,函数f (x )为奇函数,应排除B 、C ;若函数图象对应解析式为f (x )=x -1x ,则x →+∞时,f (x )→+∞,排除D.故选A.考点二 函数图象的应用利用函数图象研究的几个方面(1)利用函数的图象研究函数的性质:①从图象的最高点、最低点,分析函数的最值、极值;②从图象的对称性,分析函数的奇偶性;③从图象的走向趋势,分析函数的单调性、周期性.(2)利用函数的图象研究不可解方程的根的个数、求不等式的解集以及求参数的取值范围等.注意点 函数图象一定要准确利用函数的图象解决以上问题时的总原则是数形结合,因此作出的函数图象一定要准确.1.思维辨析(1)方程f (x )=0的根就是函数f (x )的图象与x 轴的交点.( ) (2)方程f (x )=g (x )的根就是函数f (x )与g (x )的图象的交点的横坐标.( )(3)函数y =f (x )与y =-f (x )的图象关于原点对称.( ) (4)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.( )(5)不论a (a >0且a ≠1)取何值,函数y =log a 2|x -1|的图象恒过定点(2,0).( )答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×2.若函数f (x )=|x 2-4x +3|-x -a 恰有三个不同的零点,则实数a 的值是( )A .-1B .-34C .1或34D .-1或-34答案 D解析 函数f (x )=|x 2-4x +3|-x -a 恰有三个不同的零点,即|x 2-4x +3|=x +a 有三个不同的解,也就是函数y =|x 2-4x +3|,y =x +a 的图象有三个不同的交点.画出函数的图象,观察可知,直线过(1,0)或直线与y =|x 2-4x +3|的图象相切时,符合题意,实数a 的值是-1或-34.3.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 ⎝ ⎛⎭⎪⎫1f (3)的值等于________.答案 2解析 ∵由图象知f (3)=1,∴1f (3)=1.∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1f (3)=f (1)=2.[考法综述] 函数图象的应用主要是利用图象研究函数的性质,考查解决有关问题(如方程的根、解不等式)的能力.体现了数形结合解题思想,题目难度一般较大.命题法 利用函数的图象研究函数的性质典例 (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( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 C .(1,2) D .(2,+∞)(2)直线y =1与曲线y =x 2-|x |+a 有四个交点,则a 的取值范围是________.(3)设函数f (x )=|x +a |,g (x )=x -1,对于任意的x ∈R ,不等式f (x )≥g (x )恒成立,则实数a 的取值范围是________.[解析] (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1,x ≥2,3-x ,x <2.如图,作出y =f (x )的图象,其中A (2,1),则k OA =12.要使方程f (x )=g (x )有两个不相等的实根,则函数f (x )与g (x )的图象有两个不同的交点,由图可知,12<k <1.(2)如图,作出y =x 2-|x |+a 的图象,若要使y =1与其有4个交点,则需满足a -14<1<a ,解得1<a <54.(3)如图作出函数f (x )=|x +a |与g (x )=x -1的图象,观察图象可知:当且仅当-a ≤1,即a ≥-1时,不等式f (x )≥g (x )恒成立,因此a 的取值范围是[-1,+∞).[答案] (1)B (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1,54 (3)[-1,+∞) 【解题法】 利用函数图象研究函数性质、不等式及方程根的个数(1)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)当不等问题不能用代数法求解但其与函数有关时,常将不等式问题转化为两函数图象的上、下关系问题,从而利用数形结合求解.(3)当方程与基本函数有关时,可以通过函数图象来研究方程的根,方程f (x )=0的根就是函数f (x )图象与x 轴的交点的横坐标,方程f (x )=g (x )的根就是函数f (x )与g (x )图象的交点的横坐标.1.函数f (x )=ax +b(x +c )2的图象如图所示,则下列结论成立的是( )A .a >0,b >0,c <0B .a <0,b >0,c >0C .a <0,b >0,c <0D .a <0,b <0,c <0 答案 C解析 ∵f (x )=ax +b(x +c )2的图象与x ,y 轴分别交于N ,M ,且点M的纵坐标与点N 的横坐标均为正,∴x =-b a >0,y =bc 2>0,故a <0,b >0,又函数图象间断点的横坐标为正,∴-c >0,故c <0,故选C.2.已知函数f (x )=x 2+e x -12(x <0)与g (x )=x 2+ln (x +a )的图象上存在关于y 轴对称的点,则a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,1eB .(-∞,e) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1e ,eD.⎝⎛⎭⎪⎫-e ,1e答案 B解析 由已知得函数f (x )的图象关于y 轴对称的函数为h (x )=x 2+e -x-12(x >0).令h (x )=g (x ),得ln (x +a )=e -x -12,作函数M (x )=e -x -12的图象,显然当a ≤0时,函数y =ln (x +a )的图象与M (x )的图象一定有交点.当a >0时,若函数y =ln (x +a )的图象与M (x )的图象有交点,则ln a <12,则0<a < e.综上a < e.故选B.3.如图,函数f (x )的图象为折线ACB ,则不等式f (x )≥log 2(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}答案 C解析 在平面直角坐标系中作出函数y =log 2(x +1)的图象如图所示.所以f (x )≥log 2(x +1)的解集是{x |-1<x ≤1},所以选C.4.已知函数y =f (x )的大致图象,如图所示,则函数y =f (x )的解析式应为( )A .f (x )=e x ln xB .f (x )=e -x ln (|x |)C .f (x )=e x ln (|x |)D .f (x )=e |x |ln (|x |) 答案 C解析 由定义域是{x |x ∈R ,且x ≠0},排除A ;由函数图象知函数不是偶函数,排除D ;当x →+∞时,f (x )=ln |x |e x →0,排除B ,故选C.5.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且f (1)=0,则不等式f (x )-f (-x )x<0的解集为( ) A .(-1,0)∪(1,+∞) B .(-∞,-1)∪(0,1) C .(-∞,-1)∪(1,+∞) D .(-1,0)∪(0,1)答案 D解析 f (x )为奇函数,所以不等式f (x )-f (-x )x <0化为f (x )x <0,即xf (x )<0,f (x )的大致图象如图所示.所以xf (x )<0的解集为(-1,0)∪(0,1).6.对实数a 和b ,定义运算“□”:a □b =⎩⎪⎨⎪⎧a ,a -b ≤1,b ,a -b >1.设函数f (x )=(x 2-2)□(x -1),x ∈R .若函数y =f (x )-c 的图象与x 轴恰有两个公共点,则实数c 的取值范围是( )A .(-1,1]∪(2,+∞)B .(-2,-1]∪(1,2]C .(-∞,-2)∪(1,2]D .[-2,-1] 答案 B解析 令(x 2-2)-(x -1)≤1, 得-1≤x ≤2,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2,-1≤x ≤2,x -1,x <-1或x >2.若y =f (x )-c 与x 轴恰有两个公共点,画函数f (x )的图象知实数c 的取值范围是(-2,-1]∪(1,2].7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sinπx ,0≤x ≤1,log 2014x ,x >1,若a ,b ,c 互不相等,且f (a )=f (b )=f (c ),则a +b +c 的取值范围是( )A .(1,)B .(1,)C .(2,)D .[2,]答案 C解析 函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sinπx ,0≤x ≤1,log 2014x ,x >1的图象如下图所示,不妨令a <b <c ,由正弦曲线的对称性可知a +b =1,而1<c <.所以2<a +b +c <,故选C.作出下列函数的图象:(1)y=-x2+2|x|+1(2)y=|-x2+2x+3|[错解][错因分析]对于含绝对值的函数作图问题,没能准确理解绝对值的意义及去绝对值后的函数图象与加绝对值的函数图象的关系导致作图错误.[正解](1)(2)[心得体会]………………………………………………………………………………………………时间:60分钟基础组1.[·武邑中学一轮检测]函数y=lg |x-1|的图象大致为()答案 B解析 y =lg |x -1|关于直线x =1对称,排除A ,D ;因函数值可以为负值,故选B.2.[·冀州中学一轮检测]函数y =1-1x -1的图象是( )答案 B解析 解法一:y =1-1x -1的图象可以看成由y =-1x 的图象向右平移1个单位,再向上平移1个单位而得到的.解法二:由于x ≠1,故排除C 、D.又函数在(-∞,1)及(1,+∞)上均为增函数,排除A ,所以选B. 3.[·枣强中学预测]函数y =xa x|x |(a >1)的图象的大致形状是( )答案 B解析 函数y =xa x|x |(a >1)化为y =⎩⎪⎨⎪⎧a x ,x >0-a x,x <0,其图象是B 项.4.[·衡水中学仿真]使log2(-x)<x+1成立的x的取值范围是() A.(-1,0) B.[-1,0)C.(-2,0) D.[-2,0)答案A解析在同一坐标系内作出y=log2(-x),y=x+1的图象知,满足条件的x∈(-1,0),故选A.5.[·冀州中学期中]方程|x2-2x|=a2+1(a>0)的解的个数是() A.1 B.2C.3 D.4答案B解析(数形结合法)∵a>0,∴a2+1>1.而y=|x2-2x|的图象如图,∴y=|x2-2x|的图象与y=a2+1的图象总有两个交点.6.[·衡水中学模拟]函数y=ax2+bx与函数y=x a+b(a≠0)在同一坐标系中的图象可能为()答案 C解析 y =ax 2+bx =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +b 2a 2-b24a .对A ,由二次函数图象可知,a <0,-b2a <0,所以b <0,函数y =x a +b 不符合要求,同理B 不符合要求;对于C ,D ,由二次函数图象可知,a <0,-b2a >0,所以b >0,比较选项C ,D 可知C 符合要求.7.[·武邑中学仿真]定义运算a ⊕b =⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,a >b ,则函数f (x )=1⊕2x 的图象是( )答案 A解析 因为x ≤0时,2x ≤1;x >0时,2x >1.根据a ⊕b =⎩⎪⎨⎪⎧ a ,a ≤b ,b ,a >b ,得f (x )=1⊕2x =⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≤0,1,x >0,故选A.8.[·冀州中学猜题]已知x 2>x 13 ,则实数x 的取值范围是________.答案 {x |x <0或x >1}解析 分别画出函数y =x 2与y =x 13的图象,如图所示,由于两函数的图象都过点(1,1),(0,0),由图象可知不等式x 2>x 13 的解集为{x |x <0或x >1}.9.[·武邑中学模拟]若函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|1-x |+m 的图象与x 轴有公共点,则m 的取值范围是________.答案 -1≤m <0解析 首先作出y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|1-x |的图象(如右图所示),欲使y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|1-x |+m 的图象与x 轴有交点,则-1≤m <0.10.[·衡水二中热身]函数f (x )=⎩⎨⎧ax +b ,x ≤0log c ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +19,x >0的图象如图所示,则a +b +c =_______.答案 133解析 由图象可求得直线的方程为y =2x +2(x ≤0),又函数y =log c ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +19的图象过点(0,2),将其坐标代入可得c =13,所以a +b +c =2+2+13=133.11.[·冀州中学期末]已知不等式x 2-log a x <0,当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,12时恒成立,求实数a 的取值范围.解 由x 2-log a x <0,得x 2<log a x . 设f (x )=x 2,g (x )=log a x .由题意知,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12时,函数f (x )的图象在函数g (x )的图象的下方,如图,可知⎩⎨⎧0<a <1,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12≤g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,即⎩⎨⎧0<a <1,⎝ ⎛⎭⎪⎫122≤log a 12,解得116≤a <1.∴实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫116,1.12.[·衡水二中期中]已知函数f (x )=x |m -x |(x ∈R ),且f (4)=0. (1) 求实数m 的值; (2)作出函数f (x )的图象;(3)根据图象指出f (x )的单调递减区间;(4)若方程f (x )=a 只有一个实数根,求a 的取值范围.解 (1)∵f (4)=0,∴4|m -4|=0,即m =4. (2)f (x )=x |x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧x (x -4)=(x -2)2-4,x ≥4,-x (x -4)=-(x -2)2+4,x <4.f (x )的图象如图所示: (3)f (x )的减区间是[2,4].(4)从f (x )的图象可知,当a >4或a <0时,f (x )的图象与直线y =a 只有一个交点,方程f (x )=a 只有一个实数根,即a 的取值范围是(-∞,0)∪(4,+∞).能力组13. [·衡水二中热身]函数f (x )=ln (x +1)·tan x 的图象可能是( )答案 A解析 因为x >-1,结合图形,可以排除B ,D ;取x =π4,有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+1tan π4=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+1>0,可以排除C ,故选A. 14.[·武邑中学期末]用min{a ,b ,c }表示a ,b ,c 三个数中的最小值.设f (x )=min{2x ,x +2,10-x }(x ≥0),则f (x )的最大值为____________.答案 6解析 f (x )=min{2x ,x +2,10-x }(x ≥0)的图象如图.令x +2=10-x ,得x =4.当x =4时,f (x )取最大值,f (4)=6.15.[·枣强中学模拟]已知函数y =f (x )(x ∈R ).对函数y =g (x )(x ∈I ),定义g (x )关于f (x )的“对称函数”为函数y =h (x )(x ∈I ).y =h (x )满足:对任意x ∈I ,两个点(x ,h (x )),(x ,g (x ))关于点(x ,f (x ))对称.若h (x )是g (x )=4-x 2关于f (x )=3x +b 的“对称函数”,且h (x )>g (x )恒成立,则实数b 的取值范围是________.答案 (210,+∞)解析 由已知得h (x )+4-x 22=3x +b ,所以,h (x )=6x +2b -4-x 2.h (x )>g (x )恒成立,即6x +2b -4-x 2>4-x 2恒成立,整理得3x +b >4-x 2恒成立.在同一坐标系内,画出直线y =3x +b 及半圆y =4-x 2(如图所示),当直线与半圆相切时,|3×0-0+b |1+32=2,所以|b |=210.故b 的取值范围是(210,+∞).16.[·衡水中学预测]若直线y =2a 与函数y =|a x -1|(a >0且a ≠1)的图象有两个公共点,求a 的取值范围.解 当0<a <1时,y =|a x -1|的图象如图(1). 由已知得0<2a <1,∴0<a <12;当a >1时,y =|a x -1|的图象如图(2),由已知得0<2a <1,此时无解.综上可知a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.。

2021版高考数学一轮复习 第二章 函数 2.1 函数及其表示教学案 苏教版

2021版高考数学一轮复习 第二章 函数 2.1 函数及其表示教学案 苏教版

第二章函数全国卷五年考情图解高考命题规律把握1.考查形式本章在高考中一般为2~3个客观题.2.考查内容高考中基础题主要考查对基础知识和基本方法的掌握.主要涉及函数奇偶性的判断,函数的图象,函数的奇偶性、单调性及周期性综合,指数、对数运算以及指数、对数函数的图象与性质,分段函数求函数值等.3.备考策略(1)重视函数的概念和基本性质的理解:深刻把握函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、零点等概念.研究函数的性质,注意分析函数解析式的特征,同时注意函数图象的作用. (2)重视对基本初等函数的研究,复习时通过选择、填空题加以训练和巩固,将问题和方法进行归纳整理.第一节函数及其表示[最新考纲] 1.了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域.2.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.3.了解简单的分段函数,并能简单应用(函数分段不超过三段).1.函数的概念函数映射两集合A,B设A,B是非空的数集设A,B是非空的集合对应关系f:A→B 如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应名称称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数称对应f:A→B为从集合A到集合B的一个映射记法y=f(x),x∈A 映射f:A→B(1)函数的定义域、值域:在函数y=f(x),x∈A中,所有的输入值x组成的集合A叫做函数y=f(x)的定义域.若A是函数y=f(x)的定义域,则对于A中的每一个x,都有一个输出值y与之对应.所有输出值y组成的集合称为函数的值域.函数的值域可以用集合{y|y=f(x),x∈A}表示.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.(4)函数的表示法表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.3.分段函数若函数在其定义域内不同部分上,有不同的解析表达式,这样的函数叫做分段函数.分段函数虽然由几部分组成,但是它表示的是一个函数.[常用结论]1.常见函数的定义域(1)分式函数中分母不等于0.(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0.(3)一次函数、二次函数的定义域为R.(4)零次幂的底数不能为0.(5)y=a x(a>0且a≠1),y=sin x,y=cos x的定义域均为R.(6)y=log a x(a>0,a≠1)的定义域为{x|x>0}.(7)y=tan x的定义域为.2.基本初等函数的值域(1)y=kx+b(k≠0)的值域是R.(2)y =ax 2+bx +c (a ≠0)的值域:当a >0时,值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫4ac -b 24a ,+∞;当a <0时,值域为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,4ac -b 24a .(3)y =k x(k ≠0)的值域是{y |y ≠0}.(4)y =a x(a >0且a ≠1)的值域是(0,+∞). (5)y =log a x (a >0且a ≠1)的值域是R .一、思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)对于函数f :A →B ,其值域是集合B . ( )(2)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数是相等函数. ( )(3)函数f (x )=x 2,x ∈[-1,2]的值域为[0,4]. ( )(4)若A =R ,B =(0,+∞),f :x →y =|x |,则对应f 可看作从A 到B 的映射.( )(5)分段函数是由两个或几个函数组成的. ( ) [答案](1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× 二、教材改编1.若函数y =f (x )的定义域为M ={x |-2≤x ≤2},值域为N ={y |0≤y ≤2},则函数y =f (x )的图象可能是( )A B C DB [由函数定义可知,选项B 正确.] 2.函数y =2x -3+1x -3的定义域为( ) A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞ B .(-∞,3)∪(3,+∞) C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,3∪(3,+∞) D .(3,+∞)C [由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2x -3≥0,x -3≠0,解得x ≥32且x ≠3.]3.下列函数中,与函数y =x +1是相等函数的是( )A .y =(x +1)2B .y =3x 3+1 C .y =x 2x+1D .y =x 2+1B [y =3x 3+1=x +1,且函数定义域为R ,故选B.]4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,2x,x >1,则f (f (3))=________.139 [f (3)=23,f (f (3))=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=⎝ ⎛⎭⎪⎫232+1=49+1=139.]5.已知函数f (x )=2x +1,若f (a )=5,则实数a 的值为________. 12 [由f (a )=5得2a +1=5,解得a =12.]考点1 求函数的定义域已知函数解析式求定义域已知函数的具体解析式求定义域的方法(1)若f (x )是由一些基本初等函数通过四则运算构成的,则它的定义域为各基本初等函数的定义域的交集.(2)复合函数的定义域:先由外层函数的定义域确定内层函数的值域,从而确定对应的内层函数自变量的取值范围,还需要确定内层函数的定义域,两者取交集即可.1.(2019·济南模拟)函数y =x ln(2-x )的定义域为( )A .(0,2)B .[0,2)C .(0,1]D .[0,2]B [由题意知,x ≥0且2-x >0,解得0≤x <2, 故其定义域是[0,2).] 2.函数f (x )=1log 2x2-1的定义域为________.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞) [要使函数f (x )有意义,则(log 2x )2-1>0,即log 2x >1或log 2x <-1,解得x >2或0<x <12,故所求函数的定义域是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞).][逆向问题] 若函数f (x )=ax 2+abx +b 的定义域为{x |1≤x ≤2},则a +b 的值为________.-92 [∵函数f (x )=ax 2+abx +b 的定义域为{x |1≤x ≤2}. ∴不等式ax 2+abx +b ≥0的解集为{x |1≤x ≤2}. 可知a <0,不等式化为a (x -1)(x -2)≥0, 即ax 2-3ax +2a ≥0.∴⎩⎪⎨⎪⎧-3a =ab ,2a =b ,即⎩⎪⎨⎪⎧b =-3,a =-32.∴a +b =-92.]求函数定义域时,对函数解析式先不要化简,求出定义域后,一定要将其写成集合或区间的形式.若用区间表示,不能用“或”连接,而应该用并集符合“∪”连接.(如T 2).抽象函数的定义域 抽象函数的定义域的求法(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],则复合函数f (g (x ))的定义域由a ≤g (x )≤b 求出.(2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]时的值域.已知函数f (x )的定义域是[0,4],则f (x +1)+f (x -1)的定义域是________.[1,3] [由题意知⎩⎪⎨⎪⎧0≤x +1≤4,0≤x -1≤4,解得1≤x ≤3.故f (x +1)+f (x -1)的定义域为[1,3].][逆向问题] 已知函数y =f (x 2-1)的定义域为[-3,3],则函数y =f (x )的定义域为________.[-1,2] [因为y =f (x 2-1)的定义域为[-3,3],所以x ∈[-3,3],x 2-1∈[-1,2],所以y =f (x )的定义域为[-1,2].]函数f (g (x ))的定义域指的是自变量x 的取值范围,而不是g (x )的取值范围.(如本例[逆向问题])1.函数f (x )=3x 21-x +lg(3x +1)的定义域是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,1B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,13 D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,13A [由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,3x +1>0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x <1,x >-13,∴-13<x <1,故选A.]2.函数f (x -1)的定义域为[0,2 020],则函数g (x )=f x +1x -1的定义域为________.[-2,1)∪(1,2 018] [∵函数f (x -1)的定义域为[0,2 020],∴-1≤x -1≤2 019.∴要使函数g (x )有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x +1≤2 019,x -1≠0,解得-2≤x ≤2 018且x ≠1.∴函数g (x )的定义域为[-2,1)∪(1,2 018].]3.若函数f (x )=x 2+ax +1的定义域为实数集R ,则实数a 的取值范围为________. [-2,2] [∵函数f (x )=x 2+ax +1的定义域为R , ∴a 2-4≤0,即-2≤a ≤2.]考点2 求函数的解析式求函数解析式的4种方法及适用条件(1)待定系数法先设出含有待定系数的解析式,再利用恒等式的性质,或将已知条件代入,建立方程(组),通过解方程(组)求出相应的待定系数.(2)换元法对于形如y =f (g (x ))的函数解析式,令t =g (x ),从中求出x =φ(t ),然后代入表达式求出f (t ),再将t 换成x ,得到f (x )的解析式,要注意新元的取值范围.(3)配凑法由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式.(4)解方程组法已知关于f (x )与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).(1)[一题多解]已知二次函数f (2x +1)=4x 2-6x +5,求f (x );(2)已知函数f (x )满足f (-x )+2f (x )=2x,求f (x ). [解](1)法一:(待定系数法)因为f (x )是二次函数,所以设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (2x +1)=a (2x +1)2+b (2x+1)+c =4ax 2+(4a +2b )x +a +b +c .因为f (2x +1)=4x 2-6x +5, 所以⎩⎪⎨⎪⎧4a =4,4a +2b =-6,a +b +c =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-5,c =9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R ). 法二:(换元法)令2x +1=t (t ∈R ),则x =t -12,所以f (t )=4⎝⎛⎭⎪⎫t -122-6·t -12+5=t 2-5t +9(t ∈R ), 所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R ). 法三:(配凑法)因为f (2x +1)=4x 2-6x +5=(2x +1)2-10x +4=(2x +1)2-5(2x +1)+9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R ).(2)(解方程组法) 由f (-x )+2f (x )=2x, ① 得f (x )+2f (-x )=2-x, ②①×2-②,得3f (x )=2x +1-2-x,即f (x )=2x +1-2-x3. 故f (x )的解析式是f (x )=2x +1-2-x3(x ∈R ). 谨防求函数解析式的2种失误(1)在求函数解析式时,一定要注意自变量的范围,也就是定义域问题.求出解析式后要标注x 的取值范围.(2)利用换元法求解析式时要注意新元的取值范围.如已知f (x )=x +1,求函数f (x )的解析式,可通过换元的方法得f (x )=x 2+1,函数f (x )的定义域是[0,+∞),而不是(-∞,+∞).1.如果f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x 1-x ,则当x ≠0且x ≠1时,f (x )等于( )A.1xB.1x -1C.11-xD.1x-1B [(换元法求解)令1x =t ,得x =1t(t ≠0且t ≠1),∴f (t )=1t 1-1t=1t -1(t ≠0且t ≠1),∴f (x )=1x -1(x ≠0且x ≠1).] 2.已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x x =x 2+1x 2+1x ,则f (x )=( )A .(x +1)2B .(x -1)2C .x 2-x +1D .x 2+x +1C [(配凑法求解)f ⎝⎛⎭⎪⎫1+x x =x 2+1x 2+1x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2-x +1x +1,所以f (x )=x 2-x +1.]3.已知f (x )满足2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x=3x ,则f (x )=________. 2x -1x(x ≠0) [(解方程组法求解)∵2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ,①把①中的x 换成1x,得2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +f (x )=3x.②联立①②可得⎩⎪⎨⎪⎧2f x +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ,2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +f x =3x ,解此方程组可得f (x )=2x -1x(x ≠0).]4.已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x )的解析式. [解] (待定系数法求解)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx ,又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1, 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x (x ∈R ).考点3 分段函数求函数值解决分段函数有关问题的关键是“分段归类”,即自变量的取值属于哪一段范围,就用哪一段的解析式来解决问题.(1)(2019·合肥模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1x -2,x >2,x 2+2,x ≤2,则f (f (1))=( )A .-12B .2C .4D .11(2)(2019·石家庄模拟)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,a x+b ,x ≤0(0<a <1),且f (-2)=5,f (-1)=3,则f (f (-3))=( )A .-2B .2C .3D .-3(1)C (2)B [(1)因为f (1)=12+2=3,所以f (f (1))=f (3)=3+13-2=4.故选C.(2)由题意得,f (-2)=a -2+b =5,① f (-1)=a -1+b =3,②联立①②,结合0<a <1,得a =12,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x+1,x ≤0,则f (-3)=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-3+1=9,f (f (-3))=f (9)=log 39=2,故选B.] 求分段函数的函数值的策略(1)求分段函数的函数值时,要先确定要求值的自变量属于哪一区间,然后代入该区间对应的解析式求值.(2)当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值.(3)当自变量的值所在区间不确定时,要分类讨论,分类标准应参照分段函数不同段的端点.[教师备选例题]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2c os πx ,x ≤0,f x -1+1,x >0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43的值为( )A .-1B .1 C.32 D.52B [依题意得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+1=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23+1+1=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3+2=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+2=1.故选B.]求参数或自变量的值解决此类问题时,先在分段函数的各段上分别求解,然后将求出的值或范围与该段函数的自变量的取值范围求交集,最后将各段的结果合起来(取并集)即可.(1)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-2,x ≤1,-log 2x +1,x >1,且f (a )=-3,则f (6-a )=________.(2)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +2,x ≤0,-x 2,x >0.若f (f (a ))=2,则a =________.(1)-32 (2)2 [(1)当a ≤1时,f (a )=2a-2=-3,无解;当a >1时,由f (a )=-log 2(a +1)=-3,得a +1=8, 解得a =7,所以f (6-a )=f (-1)=2-1-2=-32.(2)当a >0时,f (a )=-a 2<0,f (f (a ))=a 4-2a 2+2=2,得a =2(a =0与a =-2舍去).当a ≤0时,f (a )=a 2+2a +2=(a +1)2+1>0,f (f (a ))=-(a 2+2a +2)2=2,此方程无解.故a = 2.]求解本题的关键是就a 的取值讨论f (a )的情形,另本题也可作出f (x )的图象,数形结合求解,即f (a )=0或f (a )=-2,从而求得a 的值.分段函数与方程、不等式问题解由分段函数构成的不等式,一般要根据分段函数的不同分段区间进行分类讨论.如果分段函数的图象比较容易画出,也可以画出函数图象后,结合图象求解.(2019·深圳模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -4,x ≥2,x 2-4x +3,x <2.则不等式f (x )<0的解集是________.(1,4) [不等式f (x )<0等价于⎩⎪⎨⎪⎧x ≥2,x -4<0或⎩⎪⎨⎪⎧x <2,x 2-4x +3<0,即2≤x <4或1<x <2,故不等式f (x )<0的解集为(1,4).]本例借助图象较直观地求解得出不等式的解集,另注意求解时要思考全面,需考虑变量可能落在同一区间,也可能落在不同区间的情况.[教师备选例题]设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x +1,x ≤0,2x ,x >0则满足f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12>1的x 的取值范围是________.⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,+∞ [根据分段函数的性质分情况讨论,当x ≤0时,则f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12=x +1+x -12+1>1,解得-14<x ≤0.当x >0时,根据指数函数的图象和性质以及一次函数的性质与图象可得,f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12>1恒成立,所以x 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,+∞.] 1.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x ,x >0,f x +1,x ≤0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43的值等于( )A .-2B .4C .2D .-4B [由题意得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43=2×43=83, f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=2×23=43, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=4.] 2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x ,x ≤0,|log 2x |,x >0,则使f (x )=2的x 的集合是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫14,4 B .{1,4} C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,14 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,14,4 A [由f (x )=2得①⎩⎪⎨⎪⎧ 2x =2,x ≤0或②⎩⎪⎨⎪⎧ |log 2x |=2,x >0.由①知无解.由②得x =14或x =4.故选A.]3.(2018·全国卷Ⅰ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2-x ,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0)D [当x ≤0时,函数f (x )=2-x是减函数,则f (x )≥f (0)=1.作出f (x )的大致图象如图所示,结合图象可知,要使f (x +1)<f (2x ),则需⎩⎪⎨⎪⎧ x +1<0,2x <0,2x <x +1或⎩⎪⎨⎪⎧ x +1≥0,2x <0,所以x <0,故选D.] 课外素养提升① 数学抽象——函数的新定义问题念,然后在快速理解的基础上,解决新问题.【典例】 (2019·深圳模拟)在平面直角坐标系中,横坐标、纵坐标均为整数的点称为整点,若函数f (x )的图象恰好经过n (n ∈N *)个整点,则称函数f (x )为n 阶整点函数.给出下列函数:①f (x )=sin 2x ;②g (x )=x 3; ③h (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x;④φ(x )=ln x . 其中是一阶整点函数的是( )A .①②③④B .①③④C .①④D .④ C [对于函数f (x )=sin 2x ,它的图象(图略)只经过一个整点(0,0),所以它是一阶整点函数,排除D ;对于函数g (x )=x 3,它的图象(图略)经过整点(0,0),(1,1),…,所以它不是一阶整点函数,排除A ; 对于函数h (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x,它的图象(图略)经过整点(0,1),(-1,3),…,所以它不是一阶整点函数,排除B.故选C.][评析] 本题意在考查考生的数学抽象、逻辑推理、数学运算、直观想象等核心素养.破解新定义函数题的关键是:紧扣新定义的函数的含义,学会语言的翻译、新旧知识的转化,便可使问题顺利获解.如本例,若能把新定义的一阶整点函数转化为函数f (x )的图象恰好经过1个整点,问题便迎刃而解.【素养提升练习】 1.若一系列函数的解析式相同,值域相同,但定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,则函数解析式为y=x2+1,值域为{1,3}的同族函数有( ) A.1个B.2个 C.3个D.4个C[由x2+1=1得x=0,由x2+1=3得x=±2,所以函数的定义域可以是{0,2},{0,-2},{0,2,-2},故值域为{1,3}的同族函数共有3个.]2.若定义在R上的函数f(x)当且仅当存在有限个非零自变量x,使得f(-x)=f(x),则称f(x)为“类偶函数”,则下列函数中为类偶函数的是( )A.f(x)=cos x B.f(x)=sin xC.f(x)=x2-2x D.f(x)=x3-2xD[A中函数为偶函数,则在定义域内均满足f(x)=f(-x),不符合题意;B中,当x =kπ(k∈Z)时,满足f(x)=f(-x),不符合题意;C中,由f(x)=f(-x),得x2-2x=x2+2x,解得x=0,不符合题意;D中,由f(x)=f(-x),得x3-2x=-x3+2x,解得x=0或x =±2,满足题意,故选D.]。

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第7讲 函数的图像一、知识梳理1.利用描点法作函数的图象 其基本步骤是列表、描点、连线.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、对称性等).其次:列表(尤其注意特殊点、零点、最大值点、最小值点、与坐标轴的交点等),描点,连线.2.利用图象变换法作函数的图象 (1)平移变换(2)对称变换①y =f (x )――→关于x 轴对称y =-f (x ). ②y =f (x )――→关于y 轴对称y =f (-x ). ③y =f (x )――→关于原点对称y =-f (-x ).④y =a x(a >0且a ≠1)――→关于y =x 对称y =log a x (x >0). (3)翻折变换①y =f (x )――→保留x 轴及上方图象将x 轴下方图象翻折上去y =|f (x )|. ②y =f (x )――→保留y 轴及右边图象,并作其关于y 轴对称的图象y =f (|x |). (4)伸缩变换①y =f (x )a >1,横坐标缩短为原来的1a倍,纵坐标不变0<a <1,横坐标伸长为原来的1a倍,纵坐标不变→y =f (ax ).②y =f (x )a >1,纵坐标伸长为原来的a 倍,横坐标不变0<a <1,纵坐标缩短为原来的a 倍,横坐标不变→y =af (x ).常用结论1.函数图象平移变换的八字方针(1)“左加右减”,要注意加减指的是自变量. (2)“上加下减”,要注意加减指的是函数值. 2.函数图象对称的三个重要结论(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 )中心对称. (3)若函数y =f (x )的定义域内任意自变量x 满足:f (a +x )=f (a -x ),则函数y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.二、教材衍化1.函数f (x )=x +1x的图象关于( )A .y 轴对称B .x 轴对称C .原点对称D .直线y =x 对称解析:选C.函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)且f (-x )=-f (x ),即函数f (x )为奇函数,故选C.2.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 |)解析:选C.因为题图②中的图象是在题图①的基础上,去掉函数y =f (x )的图象在y轴右侧的部分,然后将y轴左侧图象翻折到y轴右侧得来的,所以题图②中的图象对应的函数可能是y=f(-|x|).故选C.3.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________.解析:在同一直角坐标系内作出y=f(x)和y=log2(x+1)的图象(如图).由图象知不等式的解集是(-1,1].答案:(-1,1]一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)当x∈(0,+∞)时,函数y=|f(x)|与y=f(|x|)的图象相同.( )(2)函数y=af(x)与y=f(ax)(a>0且a≠1)的图象相同.( )(3)函数y=f(x)与y=-f(x)的图象关于原点对称.( )(4)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.( )(5)将函数y=f(-x)的图象向右平移1个单位得到函数y=f(-x-1)的图象.( )答案:(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×二、易错纠偏常见|K(1)函数图象的平移、伸缩法则记混出错;误区(2)不注意函数的定义域出错.1.设f(x)=2-x,g(x)的图象与f(x)的图象关于直线y=x对称,h(x)的图象由g(x)的图象向右平移1个单位得到,则h(x)=________.解析:与f(x)的图象关于直线y=x对称的图象所对应的函数为g(x)=-log2x,再将其图象右移1个单位得到h(x)=-log2(x-1)的图象.答案:-log2(x-1)2.已知函数f (x )的图象如图所示,则函数g (x )=log 2f (x )的定义域是________.解析:当f (x )>0时,函数g (x )=log 2f (x )有意义,由函数f (x )的图象知满足f (x )>0时,x ∈(2,8].答案:(2,8]作函数的图像(师生共研)作出下列函数的图像. (1)y =x 2-2|x |-1. (2)y =x +2x -1. (3)y =|log 2(x +1)|. 【解】(1)先化简,再作图,y =⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -1,x ≥0,x 2+2x -1,x <0,图像如图所示.(2)因为y =x +2x -1=1+3x -1,先作出y =3x的图象,将其图象向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度,即得y =x +2x -1的图象,如图 所示.(3)利用函数y=log2x的图象进行平移和翻折变换,图象如图实线所示.函数图象的三种画法(1)直接法:当函数解析式(或变形后的解析式)是熟悉的基本函数时,就可根据这些函数的特征描出图象的关键点直接作出.(2)转化法:含有绝对值符号的函数,可脱掉绝对值符号,转化为分段函数来画图象.(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,可利用图象变换作出.[提醒] (1)画函数的图象时一定要注意定义域.(2)利用图象变换法时要注意变换顺序,对不能直接找到熟悉的基本函数的要先变形,并应注意平移变换与伸缩变换的顺序对变换单位及解析式的影响.函数图像的识别(多维探究)角度一知式选图(1)(2019·高考全国卷Ⅰ)函数f(x)=sin x+xcos x+x2在[-π,π]的图像大致为( )(2)(2020·淄博模拟)函数f(x)=ln(x2+2)-e x-1的图象可能是( )【解析】(1)因为f(-x)=sin(-x)-xcos(-x)+(-x)2=-sin x+xcos x+x2=-f(x),所以f(x)为奇函数,排除A;因为f (π)=sin π+πcos π+π2=π-1+π2>0,所以排除C ;因为f (1)=sin 1+1cos 1+1,且sin 1>cos 1,所以f (1)>1,所以排除B.故选D. (2)当x →+∞时,f (x )→-∞, 故排除D ;易知f (x )在R 上连续,故排除B ;且f (0)=ln 2-e -1>0,故排除C ,故选A. 【答案】 (1)D (2)A 角度二 知图选式(1)已知函数f (x )的图像如图所示,则f (x )的解析式可以是( )A .f (x )=ln|x |xB .f (x )=exxC .f (x )=1x2-1D .f (x )=x -1x(2)(2020·洛阳第一次统考)已知f (x )=(x -a )(x -b )(a >b )的大致图象如图所示,则函数g (x )=a x+b 的大致图像是( )【解析】 (1)由函数图象可知,函数f (x )为奇函数,应排除B ,C.若函数为f (x )=x -1x,则x →+∞时,f (x )→+∞,排除D ,故选A.(2)由函数f (x )的大致图象可知3<a <4,-1<b <0,所以g (x )的图象是由y =a x(3<a <4)的图象向下平移-b (0<-b <1)个单位长度得到的,其大致图象应为选项A 中的图像,故选A.【答案】 (1)A (2)A角度三 由实际问题的变化过程探究函数图象广为人知的太极图,其形状如阴阳两鱼互纠在一起,因而被习称为“阴阳鱼太极图”.如图,是由一个半径为2的大圆和两个半径为1的半圆组成的“阴阳鱼太极图”,圆心分别为O ,O 1,O 2,若一动点P 从点A 出发,按路线A →O →B →C →A →D →B 运动(其中A ,O ,O 1,O 2,B 五点共线),设P 的运动路程为x ,y =|O 1P |2,y 与x 的函数关系式为y =f (x ),则y =f (x )的大致图像为 ( )【解析】 根据题图中信息,可将x 分为4个区间,即[0,π),[π,2π),[2π,4π),[4π,6π],当x ∈[0,π)时,函数值不变,y =f (x )=1;当x ∈[π,2π)时,设O 2P →与O 2O 1→的夹角为θ,因为|O 2P →|=1,|O 2O 1→|=2,θ=x -π,所以y =(O 2P →-O 2O 1→)2=5-4cos θ=5+4cos x ,所以y =f (x )的图象是曲线,且递增;当x ∈[2π,4π)时,O 1P →=OP →-OO 1→,设OP →与OO 1→的夹角为α,|OP →|=2,|OO 1→|=1,α=2π-12x ,所以y =|O 1P |2=(OP →-OO 1→)2=5-4cosα=5-4cos x2,函数y =f (x )的图象是曲线,且递减.【答案】 A识别函数图象的方法技巧函数图象的识别可从以下方面入手:(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)从函数的单调性,判断图象的变化趋势. (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性. (4)从函数的周期性,判断图象的循环往复. (5)从函数的特殊点,排除不合要求的图象.[提醒] 由实际情景探究函数图象,关键是将问题转化为熟悉的数学问题求解,要注意实际问题中的定义域问题.1.(2020·湖北七市(州)模拟)函数f (x )=3x-3-xx4的大致图象为( )解析:选B.易知定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.f (-x )=3-x-3xx4=-3x -3-xx 4=-f (x ),则f (x )是奇函数,则图象关于原点对称,排除A ,f (1)=3-13=83>0,排除D ,当x →+∞时,3x→+∞,则f (x )→+∞,排除C ,故选B.2.已知函数f (x )的图象如图所示,则f (x )的解析式可能是( )A .f (x )=x 2-2ln |x | B .f (x )=x 2-ln |x | C .f (x )=|x |-2ln |x | D .f (x )=|x |-ln |x |解析:选B.由函数图象可得,函数f (x )为偶函数,且x >0时,函数f (x )的单调性为先减后增,最小值为正,极小值点小于1,分别对选项中各个函数求导,并求其导函数等于0的正根,可分别得1,22,2,1,由此可得仅函数f (x )=x 2-ln |x |符合条件.故选B. 3.如图,四个容器高度都相同,将水从容器顶部一个孔中以相同的速度注入其中,注满为止.用下面对应的图象表示该容器中水面的高度h 和时间t 之间的关系,其中不正确的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选A.将水从容器顶部一个孔中以相同的速度注入其中,容器中水面的高度h 和时间t 之间的关系可以从高度随时间的变化率上反映出来.①中应该是匀速的,故下面的图象不正确;②中的变化率应该是越来越慢的,正确;③中的变化率是先快后慢再快,正确;④中的变化率是先慢后快再慢,也正确,故只有①是错误的.函数图像的应用(多维探究) 角度一 研究函数的性质(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,递增区间是(0,+∞)B .f (x )是偶函数,递减区间是(-∞,1)C .f (x )是奇函数,递减区间是(-1,1)D .f (x )是奇函数,递增区间是(-∞,0)(2)对a ,b ∈R ,记max{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≥b ,b ,a <b ,函数f (x )=max{|x +1|,|x -2|}(x ∈R )的最小值是________.【解析】(1)将函数f (x )=x |x |-2x 去掉绝对值得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥0,-x 2-2x ,x <0,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)上是减少的.(2)函数f (x )=max{|x +1|,|x -2|}(x ∈R )的图象如图所示,由图象可得,其最小值为32. 【答案】 (1)C (2)32一般根据图像观察函数性质有以下几方面:一是观察函数图像是否连续以及最高点和最低点,确定定义域、值域;二是函数图像是否关于原点或y 轴对称,确定函数是否具有奇偶性;三是根据图像上升与下降的情况,确定单调性.角度二 解不等式若不等式(x -1)2<log a x (a >0,且a ≠1)在x ∈(1,2)内恒成立,则实数a 的取值范围为( )A .(1,2]B .⎝⎛⎭⎪⎫22,1 C .(1,2)D .(2,2)【解析】 要使当x ∈(1,2)时,不等式(x -1)2<log a x 恒成立,只需函数y =(x -1)2在(1,2)上的图象在y =log a x 的图象的下方即可.当0<a <1时,显然不成立;当a >1时,如图,要使x ∈(1,2)时,y =(x -1)2的图象在y =log a x 的图象的下方,只需(2-1)2≤log a 2,即log a 2≥1,解得1<a ≤2,故实数a 的取值范围是(1,2].【答案】 A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,常将不等式问题转化为两函数图象的位置关系问题,从而利用数形结合思想求解.角度三 求参数的值或取值范围设函数f (x )=|x +a |,g (x )=x -1,对于任意的x ∈R ,不等式f (x )≥g (x )恒成立,则实数a 的取值范围是________.【解析】如图作出函数f (x )=|x +a |与g (x )=x -1的图象,观察图象可知,当且仅当-a ≤1,即a ≥-1时,不等式f (x )≥g (x )恒成立,因此a 的取值范围是[-1,+∞).【答案】 [-1,+∞)当参数的不等关系不易找出时,可将函数(或方程)等价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.1.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且f (1)=0,则不等式f (x )-f (-x )x<0的解集为( )A .(-1,0)∪(1,+∞)B .(-∞,-1)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-1,0)∪(0,1)解析:选D.因为f (x )为奇函数,所以不等式f (x )-f (-x )x <0可化为f (x )x<0,即xf (x )<0,f (x )的大致图象如图所示.所以xf (x )<0的解集为(-1,0)∪(0,1).2.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|2x-1|,x ≤2,-x +5,x >2.若互不相等的实数a ,b ,c 满足f (a )=f (b )=f (c ),则2a +2b +2c的取值范围是( )A .(16,32)B .(18,34)C .(17,35)D .(6,7)解析:选B.画出函数f (x )的图象如图所示.不妨令a <b <c ,则1-2a=2b-1,则2a+2b=2. 结合图象可得4<c <5,故16<2c<32, 所以18<2a+2b+2c<34.故选B.数形结合思想在函数问题中的应用已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -1,x ≥0,x 2-2x -1,x <0,则对任意x 1,x 2∈R ,若0<|x 1|<|x 2|,下列不等式成立的是( )A .f (x 1)+f (x 2)<0B .f (x 1)+f (x 2)>0C .f (x 1)-f (x 2)>0D .f (x 1)-f (x 2)<0【解析】函数f (x )的图像如图所示:且f (-x )=f (x ),从而函数f (x )是偶函数,且在[0,+∞)上是增函数.又0<|x 1|<|x 2|,所以f (x 2)>f (x 1),即f (x 1)-f (x 2)<0.【答案】 D数形结合思想的主要方面是“以形助数”寻找解决问题的途径,在函数问题中数形结合思想的应用非常广泛.本例借助图形得出函数f (x )是偶函数,且在[0,+∞)上为增函数的性质,进而得出结论f (x 1)-f (x 2)<0.函数y =ln|x -1|的图像与函数y =-2cos πx (-2≤x ≤4)的图像所有交点的横坐标之和等于( )A .3B .6C .4D .2解析:选B.由图象变换的法则可知,y =ln x 的图象关于y 轴对称后和原来的一起构成y =ln|x |的图象,向右平移1个单位得到y =ln|x -1|的图象;y =-2cos πx 的周期T =2.如图所示,两图象都关于直线x =1对称,且有3对交点,每对交点关于直线x =1对称,故所有交点的横坐标之和为2×3=6.[基础题组练]1.(2020·山西吕梁4月模拟)函数f (x )=|x |sin x 的图象大致是( )解析:选A.函数f (x )=|x |sin x 为奇函数,图象关于原点对称,可排除,B ,C ;又f (π)=|π|sin π=0,故排除D.故选A.2.已知f (x )=⎩⎨⎧-2x ,-1≤x ≤0,x ,0<x ≤1,则下列函数的图象错误的是( )解析:选D.在坐标平面内画出函数y =f (x )的图象,将函数y =f (x )的图象向右平移1个单位长度,得到函数y =f (x -1)的图象,因此A 正确;作函数y =f (x )的图象关于y 轴的对称图形,得到y =f (-x )的图象,因此B 正确;y =f (x )在[-1,1]上的值域是[0,2],因此y =|f (x )|的图象与y =f (x )的图象重合,C 正确;y =f (|x |)的定义域是[-1,1],且是偶函数,当0≤x ≤1时,y =f (|x |)=x ,这部分的图象不是一条线段,因此选项D 不正确.故选D.3.(2020·湖南娄底二模)函数f (x )=(e x-e -x)cos xx2的部分图象大致是( )解析:选A.f (x )的定义域(-∞,0)∪(0,+∞),且f (-x )=-f (x ),所以f (x )是奇函数,排除C 和D ,因为f (π)<0,所以排除B.故选A.4.若函数f (x )=(ax 2+bx )e x的图象如图所示,则实数a ,b 的值可能为( ) A .a =1,b =2 B .a =1,b =-2 C .a =-1,b =2 D .a =-1,b =-2解析:选B.令f (x )=0,则(ax 2+bx )e x=0,解得x =0或x =-b a ,由图象可知,-b a>1,又当x >-b a时,f (x )>0,故a >0,结合选项知a =1,b =-2满足题意,故选B.5.如图所示,在△ABC 中,∠B =90°,AB =6 cm ,BC =8 cm ,点P 以1 cm/s 的速度沿A →B →C 的路径向C 移动,点Q 以2 cm/s 的速度沿B →C →A 的路径向A 移动,当点Q 到达A点时,P ,Q 两点同时停止移动.记△PCQ 的面积关于移动时间t 的函数为S =f (t ),则f (t )的图象大致为( )解析:选A.当0≤t ≤4时,点P 在AB 上,点Q 在BC 上,此时PB =6-t ,CQ =8-2t ,则S =f (t )=12QC ×BP =12(8-2t )×(6-t )=t 2-10t +24;当4<t ≤6时,点P 在AB 上,点Q 在CA 上,此时AP =t ,P 到AC 的距离为45t ,CQ =2t -8,则S =f (t )=12QC ×45t =12(2t -8)×45t =45(t 2-4t );当6<t ≤9时,点P 在BC 上,点Q 在CA 上,此时CP =14-t ,QC =2t -8,则S =f (t )=12QC ×CP sin ∠ACB =12(2t -8)(14-t )×35=35(t -4)(14-t ).综上,函数f (t )对应的图象是三段抛物线,依据开口方向得图象是A ,故选A.6.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <-1,ln (x +a ),x ≥-1的图象如图所示,则f (-3)等于________.解析:由图象可得a (-1)+b =3,ln(-1+a )=0,所以a =2,b =5,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +5,x <-1,ln (x +2),x ≥-1,故f (-3)=2×(-3)+5=-1. 答案:-17.定义在R 上的奇函数f (x ),满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=0,且在(0,+∞)上是减少的,则xf (x )>0的解集为________.解析:因为函数f (x )是奇函数,在(0,+∞)上是减少的,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=0, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0,且在区间(-∞,0)上是减少的, 因为当x <0,若-12<x <0时,f (x )<0,此时xf (x )>0,当x >0,若0<x <12时,f (x )>0,此时xf (x )>0,综上xf (x )>0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0∪⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 8.给定min{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,b <a ,已知函数f (x )=min{x ,x 2-4x +4}+4,若动直线y=m 与函数y =f (x )的图象有3个交点,则实数m 的取值范围为________.解析:函数f (x )=min{x ,x 2-4x +4}+4的图象如图所示,由于直线y =m 与函数y =f (x )的图象有3个交点,数形结合可得m 的取值范围为(4,5).答案:(4,5)9.已知y =f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-2x . (1)求当x <0时,f (x )的解析式;(2)作出函数f (x )的图象,并指出其单调区间; (3)求f (x )在[-2,5]上的最小值,最大值.解:(1)设x <0,则-x >0, 因为x >0时,f (x )=x 2-2x .所以f (-x )=(-x )2-2·(-x )=x 2+2x . 因为y =f (x )是R 上的偶函数, 所以f (x )=f (-x )=x 2+2x .(2)函数f (x )的图象如图所示:由图可得:函数f (x )的增区间为(-1,0)和(1,+∞);减区间为(-∞,-1)和(0,1).(3)由(2)中函数图象可得:在[-2,5]上, 当x =±1时,取最小值-1, 当x =5时,取最大值15.10.已知函数f (x )=x |m -x |(x ∈R ),且f (4)=0. (1)求实数m 的值; (2)作出函数f (x )的图象; (3)根据图象指出f (x )的减区间;(4)若方程f (x )=a 只有一个实数根,求a 的取值范围. 解:(1)因为f (4)=0,所以4|m -4|=0,即m =4. (2)f (x )=x |x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧x (x -4)=(x -2)2-4,x ≥4,-x (x -4)=-(x -2)2+4,x <4,f (x )的图象如图所示.(3)f (x )的减区间是[2,4].(4)从f (x )的图象可知,当a >4或a <0时,f (x )的图象与直线y =a 只有一个交点,方程f (x )=a 只有一个实数根,即a 的取值范围是(-∞,0)∪(4,+∞).[综合题组练]1.函数f (x )是周期为4的偶函数,当x ∈[0,2]时,f (x )=x -1,则不等式xf (x )>0在[-1,3]上的解集为( )A .(1,3)B .(-1,1)C .(-1,0)∪(1,3)D .(-1,0)∪(0,1)解析:选C.f (x )的图象如图所示.当x ∈(-1,0)时,由xf (x )>0得x ∈(-1,0); 当x ∈(0,1)时,由xf (x )>0得x ∈∅. 当x ∈(1,3)时,由xf (x )>0得x ∈(1,3).故x ∈(-1,0)∪(1,3).2.(2020·山西四校联考)已知函数f (x )=|x 2-1|,若0<a <b 且f (a )=f (b ),则b 的取值范围是( )A .(0,+∞)B .(1,+∞)C .(1,2)D .(1,2)解析:选C.作出函数f (x )=|x 2-1|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x 2-1=1可得x B =2,结合函数图象可得b 的取值范围是(1,2).3.(2020·昆明检测)若平面直角坐标系内A 、B 两点满足:(1)点A 、B 都在f (x )图象上;(2)点A 、B 关于原点对称,则称点对(A ,B )是函数f (x )的一个“和谐点对”,已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x (x <0),2ex (x ≥0),则f (x )的“和谐点对”有( )A .1个B .2个C .3个D .4个解析:选B.作出函数y =x 2+2x (x <0)的图象关于原点对称的图象,看它与函数y =2e x(x ≥0)的图象的交点个数即可,观察图象可得交点个数为2,即f (x )的“和谐点对”有2个.选B.4.直线y =k (x +3)+5(k ≠0)与曲线y =5x +17x +3的两个交点坐标分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2+y 1+y 2=________.解析:因为y =5x +17x +3=2x +3+5,其图象关于点(-3,5)对称.又直线y =k (x +3)+5过点(-3,5),如图所示.所以A ,B 关于点(-3,5)对称,所以x 1+x 2=2×(-3)=-6,y 1+y 2=2×5=10.所以x 1+x 2+y 1+y 2=4. 答案:45.已知函数f (x )的图象与函数h (x )=x +1x+2的图象关于点A (0,1)对称.(1)求f (x )的解析式;(2)若g (x )=f (x )+a x,且g (x )在区间(0,2]上为减函数,求实数a 的取值范围. 解:(1)设f (x )图象上任一点P (x ,y )(x ≠0),则点P 关于(0,1)点的对称点P ′(-x ,2-y )在h (x )的图象上,即2-y =-x -1x+2,即y =f (x )=x +1x(x ≠0).(2)g (x )=f (x )+a x =x +a +1x ,g ′(x )=1-a +1x2. 因为g (x )在(0,2]上为减函数, 所以1-a +1x 2≤0在(0,2]上恒成立, 即a +1≥x 2在(0,2]上恒成立,所以a +1≥4,即a ≥3, 故实数a 的取值范围是[3,+∞). 6.若关于x 的不等式4a x -1<3x -4(a >0,且a ≠1)对于任意的x >2恒成立,求a 的取值范围.解:不等式4a x -1<3x -4等价于ax -1<34x -1. 令f (x )=ax -1,g (x )=34x -1,当a >1时,在同一坐标系中作出两个函数的图象如图(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象如图(2)所示,当x ≥2时,f (2)≤g (2), 即a2-1≤34×2-1, 解得a ≤12,所以a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12.。

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