高考数学总复习函数的图像(1)
高考数学最新真题专题解析—函数的图象及性质

高考数学最新真题专题解析—函数的图象及性质考向一 由函数图像求解析式【母题来源】2022年高考全国乙卷(文科)【母题题文】如图是下列四个函数中的某个函数在区间[3,3]-的大致图像,则该函数是( )A. 3231x x y x -+=+B. 321x x y x -=+C. 22cos 1x x y x =+D.22sin 1x y x =+ 【答案】A【试题解析】设()321x x f x x -=+,则()10f =,故排除B; 设()22cos 1x x h x x =+,当π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,0cos 1x <<,所以()222cos 2111x x x h x x x =<≤++,故排除C;设()22sin 1x g x x =+,则()2sin 33010g =>,故排除D.故选:A. 【命题意图】本类题主要考查函数的定义域、值域、奇偶性、单调性、对称性、周期性等规律性质,属于中档题目.【命题方向】这类试题命题形式主要有由函数的性质及解析式选图,试题难度不大,多为中低档题,函数图像是历年高考的热点,其重点是基本初等函数的图像以及函数的性质在图像上的直观体现.常见的命题角度有:(1)由函数的图像来研究函数的性质;(2)由函数图像求解析式;(3)由解析式判断大致图像.【得分要点】函数图象的识辨可从以下方面入手:(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,判断图像的循环往复.(5) 从函数的特征点,排除不合要求的图象.考向二 由解析式判断图像【母题来源】2022年高考全国乙卷(文科)【母题题文】函数()33cos x x y x -=-在区间ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的图象大致为( ) A. B. C. D.【答案】A【试题解析】令()()33cos ,,22x x f x x x ππ-⎡⎤=-∈-⎢⎥⎣⎦, 则()()()()()33cos 33cos x x x x f x x x f x ---=--=--=-,所以()f x 为奇函数,排除BD ;又当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,330,cos 0x x x -->>,所以()0f x >,排除C.故选:A. 【命题意图】本类题主要考查函数的定义域、值域、奇偶性、单调性、对称性、周期性等规律性质,属于中档题目.【命题方向】这类试题命题形式主要有由函数的性质及解析式选图,试题难度不大,多为中低档题,函数图像是历年高考的热点,其重点是基本初等函数的图像以及函数的性质在图像上的直观体现.常见的命题角度有:(1)由函数的图像来研究函数的性质;(2)由函数图像求解析式;(3)由解析式判断大致图像.【得分要点】函数图象的识辨可从以下方面入手:(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,判断图像的循环往复.(5)从函数的特征点,排除不合要求的图象.真题汇总及解析1.函数()22cos6x x y x -=-的图像大致是( )A .B .C .D .【答案】C【解析】【分析】利用排除法求解,先判断函数的奇偶性,再利用函数的变化情况判断即可【详解】定义域为R ,因为()()()22cos(6)22cos6()x x x x f x x x f x ---=--=--=-,所以函数为奇函数,所以排除AB , 当012x π<<时,062x π<<,则cos60x >,因为当012x π<<时,220x x -->,所以当012x π<<时,()22cos60x x y x -=->,所以排除D ,故选:C 2.从函数y x =,2y x ,2x y -=,sin y x =,cos y x =中任选两个函数,记为()f x 和()g x ,若()()()h x f x g x =+或()()()h x f x g x =-的图象如图所示,则()h x =( )A .2sin x x -B .cos x x +C .2sin x x -+D .cos x x -【答案】C【解析】【分析】 根据图象可知函数()h x 过定点(0,1),当0x <时()1h x >,为减函数;当0x >时()0h x >或()0h x <交替出现,结合排除法和选项中函数的图象与性质,即可得出结果.【详解】由图象可知,函数()h x 过定点(0,1),当0x <时,()1h x >,为减函数;当0x >时,()0h x >或()0h x <交替出现.若2()sin h x x x =-,则()00h =,不符合题意,故A 错误;若()cos h x x x =+,则(0)1h =,即函数()h x 过定点(0,1),又1cos 1x -≤≤,当1x <-时,()cos 0h x x x =+<,不符合题意,故B 错误;若()cos h x x x =-,则(0)1h =-,不符合题意,故D 错误.故选:C3.函数()2cos sin ln 2cos x f x x x-=⋅+的部分图象大致为( ) A .B .C .D .【答案】C【解析】【分析】先判断函数的奇偶性得函数为奇函数,进而排除AB 选项,再根据0,4x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时的函数符号排除D 选项得答案.【详解】解:由题意可知,函数()f x 的定义域为R ,因为2cos()2cos ()sin()ln sin ln ()2cos()2cos x x f x x x f x x x----=-=-⋅=-+-+, 所以()f x 为奇函数,图象关于原点对称,排除选项A ,B ;当0,4x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,sin 0,2cos 2cos 0x x x >+>->,所以2cos 012cos x x -<<+, 所以2cos ()sin ln02cos x f x x x-=⋅<+,排除D. 故选:C.4.已知R α∈,则函数()e x x f x α=的图象不可能是( ) A . B .C .D .【答案】C【分析】 令12α=、2α=、1α=-,结合导数研究()f x 的单调性及值域判断可能的图象,即可得答案.【详解】 当12α=时,()e x x f x =且0x ≥,则12()e x x f x x-'=, 所以1(0,)2上 ()0f x '>,()f x 递增;1(,)2+∞上 ()0f x '<,()f x 递减,且(0)0f =, 所以A 图象可能;当2α=时,2()0ex x f x =≥且R x ∈,则(2)()e x x x f x '-=, 所以(,0)-∞上()0f x '<,()f x 递减,(0,2)上 ()0f x '>,()f x 递增,(2,)+∞上 ()0f x '<,()f x 递减,所以B 图象可能;当1α=-时,1()e xf x x =且0x ≠,则21()e x x f x x +'=-, 所以(,1)-∞-上()0f x '>,()f x 递增,(1,0)-上 ()0f x '<,()f x 递减,(0,)+∞上 ()0f x '>,()f x 递增,又0x <时()0f x <,而0x >时()0f x >,所以D 图象可能;综上,排除A 、B 、D.故选:C5.函数()2222x xx x f x -+=+的部分图象大致是( ) A . B . C . D .【答案】B【分析】先判断()f x 的奇偶性,可排除A ,再由单调性、特值点排除选项C 、D ,即可得出答案.【详解】函数的定义域为R ,因为()()2222x x x x f x f x -+-==+,所以()f x 是偶函数,排除选项A ;当x →+∞时,考虑到22y x x =+和22x x y -=+的变化速度,知x →+∞时,()0f x →,故排除选项C ,D .故选:B .6.函数()22x f x x -=⋅在区间[]22-,上的图象可能是( ) A . B .C .D .【答案】C【解析】【分析】首先判断函数的奇偶性,再根据特殊值判断即可;【详解】解:∵()()22x f x x f x --=⋅=,∴()f x 是偶函数,函数图象关于y 轴对称,排除A ,B 选项;∵()()122f f ==,∴()f x 在[0,2]上不单调,排除D 选项.故选:C7.下图中的函数图象所对应的解析式可能是( )A .112x y -=-B .112xy =-- C .12x y -=-D .21x y =--【答案】A【解析】【分析】 根据函数图象的对称性、奇偶性、单调性以及特殊点,利用排除法即可求解.【详解】解:根据图象可知,函数关于1x =对称,且当1x =时,1y =-,故排除B 、D 两项; 当1x >时,函数图象单调递增,无限接近于0,对于C 项,当1x >时,12x y -=-单调递减,故排除C 项.故选:A.8.函数()x b f x a -=的图像如图所示,其中a ,b 为常数,则下列结论正确的是( )A .1a >,0b <B .1a >,0b >C .01a <<,0b >D .01a <<,0b <【答案】D【解析】【分析】 由函数的单调性得到a 的范围,再根据函数图像平移关系分析得到b 的范围.【详解】由函数()x b f x a -=的图像可知,函数()x b f x a -=在定义域上单调递减,01a ∴<<,排除AB 选项;分析可知:函数()x b f x a -=图像是由x y a =向左平移所得,0b ∴->,0b ∴<.故D 选项正确. 故选:D9.已知函数()f x ax b =+的图象如图所示,则函数()x g x a b =+的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】B【解析】【分析】由函数()f x ax b =+的图象可得1a >,1b <-,从而可得()x g x a b =+的大致图象.【详解】由()f x ax b =+的图象可得(0)1f b =<-,(1)0f a b =+>,所以1a >,1b <-,故函数()x g x a b =+为增函数,相对x y a =向下平移大于1个单位故选:B10.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】 由题意结合指数函数的图象及函数图象的变换可得函数图象对应的函数解析式,即可得解.【详解】由图象可知函数图象对应的函数解析式是||2x y -=-,所以函数图象对应的函数解析式是y =-f (-|x |).故选:C .【点睛】本题考查了指数函数的图象及函数图象变换的应用,属于基础题.11.函数()cos f x x x =的图像大致是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】【分析】先根据函数奇偶性的概念可知()()f x f x -=-,即函数()f x 为奇函数,排除选项D ;再利用三角函数的性质排除BC 即得.【详解】()cos()cos ()f x x x x x f x -=--=-=-,∴函数()f x 为奇函数,排除选项D ; 当(0,)2x π∈时,0x >,0cos 1x <<, 0()f x x ∴<<,排除选项BC . 故选:A .12.下列各个函数图像所对应的函数解析式序号为( )①||()e sin x f x x = ②()ln ||=-g x x x ③2()sin =t x x x ④2e ()xh x x =A .④②①③B .②④①③C .②④③①D .④②③①【答案】A【解析】【分析】先通过函数定义域和奇偶性进行判断,再利用导数对①求导,求其在()0,π上的最大值.【详解】()f x ,()t x 的定义域为R ,()g x ,()h x 的定义域为{}|0x x ≠2e ()0xh x x =>在定义域内恒成立,则前两个对应函数分别为④②当()0,πx ∈时,则()e sin x f x x =()π()e sin cos 2e sin 4x x f x x x x ⎛⎫'=+=+ ⎪⎝⎭,令()0f x '>,则30π4x <<()f x 在30,π4⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在3π,π4⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,则3π432()(π)e 542f x f ≤=>①对应的为第三个函数故选:A .。
2023年高考数学总复习第二章 函数概念与基本初等函数第7节:函数的图像(教师版)

2023年高考数学总复习第二章函数概念与基本初等函数第7节函数的图像考试要求1.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图像法、列表法、解析法)表示函数;2.会运用基本初等函数的图像分析函数的性质,解决方程解的个数与不等式解的问题.1.利用描点法作函数的图像步骤:(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.利用图像变换法作函数的图像(1)平移变换(2)对称变换y =f (x )的图像―——————―→关于x 轴对称y =-f (x )的图像;y =f (x )的图像――——————→关于y 轴对称y =f (-x )的图像;y =f (x )的图像―——————―→关于原点对称y =-f (-x )的图像;y =a x (a >0,且a ≠1)的图像―——————————―→关于直线y =x 对称y =log a x (a >0,且a ≠1)的图像.(3)伸缩变换y =f (x )―——————————————————―→纵坐标不变各点横坐标变为原来的1a (a >0)倍y =f (ax ).y =f (x )―————————————————―→横坐标不变各点纵坐标变为原来的A (A >0)倍y =Af (x ).(4)翻折变换y =f (x )的图像―————————————―→x 轴下方部分翻折到上方x 轴及上方部分不变y =|f (x )|的图像;y =f (x )的图像―——————————————―→y 轴右侧部分翻折到左侧原y 轴左侧部分去掉,右侧不变y =f (|x |)的图像.1.函数图像自身的轴对称(1)f (-x )=f (x )⇔函数y =f (x )的图像关于y 轴对称;(2)函数y =f (x )的图像关于直线x =a 对称⇔f (a +x )=f (a -x )⇔f (x )=f (2a -x )⇔f (-x )=f (2a +x );(3)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 )的图像关于直线x =a +b2对称.2.函数图像自身的中心对称(1)f (-x )=-f (x )⇔函数y =f (x )的图像关于原点对称;(2)函数y =f (x )的图像关于点(a ,0)对称⇔f (a +x )=-f (a -x )⇔f (x )=-f (2a -x )⇔f (-x )=-f (2a +x );(3)函数y =f (x )的图像关于点(a ,b )成中心对称⇔f (a +x )=2b -f (a -x )⇔f (x )=2b -f (2a -x ).3.两个函数图像之间的对称关系(1)函数y =f (a +x )与y =f (b -x )的图像关于直线x =b -a2对称(由a +x =b -x 得对称轴方程);(2)函数y =f (x )与y =f (2a -x )的图像关于直线x =a 对称;(3)函数y =f (x )与y =2b -f (-x )的图像关于点(0,b )对称;(4)函数y=f(x)与y=2b-f(2a-x)的图像关于点(a,b)对称.1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)当x∈(0,+∞)时,函数y=|f(x)|与y=f(|x|)的图像相同.()(2)函数y=af(x)与y=f(ax)(a>0且a≠1)的图像相同.()(3)函数y=f(x)与y=-f(x)的图像关于原点对称.()(4)若函数y=f(x)满足f(1+x)=f(1-x),则函数f(x)的图像关于直线x=1对称.()答案(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)令f(x)=-x,当x∈(0,+∞)时,y=|f(x)|=x,y=f(|x|)=-x,两者图像不同,(1)错误.(2)中两函数当a≠1时,y=af(x)与y=f(ax)是由y=f(x)分别进行横坐标与纵坐标伸缩变换得到,两图像不同,(2)错误.(3)y=f(x)与y=-f(x)的图像关于x轴对称,(3)错误.2.下列图像是函数y 2,x<0,-1,x≥0的图像的是()答案C解析其图像是由y=x2图像中x<0的部分和y=x-1图像中x≥0的部分组成.3.(2021·昆明质检)已知图①中的图像对应的函数为y=f(x),则图②中的图像对应的函数为()A.y=f(|x|)B.y=f(-|x|)C.y=|f(x)|D.y=-|f(x)|答案B解析观察函数图像可得,②是由①保留y 轴左侧及y 轴上的图像,然后将y 轴左侧图像翻折到右侧所得,结合函数图像的对称变换可得变换后的函数的解析式为y =f (-|x |).4.(2021·天津卷)函数y =ln|x |x 2+2的图像大致为()答案B解析设y =f (x )=ln|x |x 2+2,则函数f (x )的定义域为{x |x ≠0},关于原点对称,又f (-x )=ln|-x |(-x )2+2=f (x ),所以函数f (x )为偶函数,排除A ,C ;当x ∈(0,1)时,ln|x |<0,x 2+1>0,所以f (x )<0,排除D.5.(易错题)设f (x )=2-x ,g (x )的图像与f (x )的图像关于直线y =x 对称,h (x )的图像由g (x )的图像向右平移1个单位得到,则h (x )=________.答案-log 2(x -1)解析与f (x )的图像关于y =x 对称的图像所对应的函数为g (x )=-log 2x ,再将其图像右移1个单位得到h (x )=-log 2(x -1)的图像.6.(2022·西安调研)已知函数f (x )的图像如图所示,则函数g (x )=log 2f (x )的定义域是________.答案(2,8]解析当f (x )>0时,函数g (x )=log 2f (x )有意义,由函数f (x )的图像知满足f (x )>0时,x ∈(2,8].考点一作函数的图像例1作出下列函数的图像:(1)y =2|x |+1;(2)y =|lg(x -1)|;(3)y =x 2-|x |-2.解(1)将y =2x 的图像关于y 轴作对称图像,取y ≥1的部分得y =2|x |的图像,再将所得图像向上平移1个单位长度,得到y =2|x |+1的图像,如图①所示(实线部分).(2)首先作出y =lg x 的图像,然后将其向右平移1个单位长度,得到y =lg(x -1)的图像,再把所得图像在x 轴下方的部分翻折到x 轴上方,即得所求函数y =|lg(x -1)|的图像,如图②所示(实线部分).(3)y =x 2-|x |-2x 2-x -2,x ≥0,x 2+x -2,x <0,函数为偶函数,先用描点法作出[0,+∞)上的图像,再根据对称性作出(-∞,0)上的图像,其图像如图③所示.感悟提升 1.描点法作图: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像的关键点直接作出.2.图像变换法:若函数图像可由某个基本函数的图像经过平移、翻折、对称得到,可利用图像变换作出,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.训练1分别作出下列函数的图像:(1)y =|x 2-5x +4|;(2)y =2x -1x -1.解(1)令y =x 2-5x +4=0,解出两根为1,4,得到y =x 2-5x +4的图像.将x 轴以下的部分关于x 轴作对称图形,得到y =|x 2-5x +4|的图像,如图①所示(实线部分).(2)y =2x -1x -1=2+1x -1,故函数的图像可由y =1x 的图像向右平移1个单位,再向上平移2个单位得到,如图②所示.考点二函数图像的辨识1.函数f (x )=sin x +xcos x +x2在[-π,π]的图像大致为()答案D 解析∵f (-x )=sin (-x )-xcos (-x )+(-x )2=-f (x ),且x ∈[-π,π],∴f (x )为奇函数,排除A.当x=π时,f(π)=π-1+π2>0,排除B,C,只有D满足.2.已知函数f(x),x≥0,x<0,g(x)=-f(-x),则函数g(x)的图像是()答案D解析法一当x>0时,-x<0,所以g(x)=-f(-x)=1 x,当x≤0时,-x≥0,g(x)=-x2,从而根据函数的取值正负情况可知D正确.法二也可先画出f(x)的图像,再关于原点对称得g(x)的图像.3.已知函数f(x)x,x≤1,13x,x>1,则函数y=f(1-x)的大致图像是()答案D解析法一先画出函数f(x)x,x≤1,13x,x>1的草图,令函数f(x)的图像关于y轴对称,得函数f(-x)的图像,再把所得的函数f(-x)的图像,向右平移1个单位,得到函数y=f(1-x)的图像(图略),故选D.法二由已知函数f(x)的解析式,得y=f(1-x)1-x,x≥0,log13(1-x),x<0,故该函数过点(0,3),排除A;过点(1,1),排除B;在(-∞,0)上单调递增,排除C.4.(2021·浙江卷)已知函数f(x)=x2+14,g(x)=sin x,则图像如图的函数可能是()A.y=f(x)+g(x)-14B.y=f(x)-g(x)-14C.y=f(x)g(x)D.y=g(x)f(x)答案D解析易知函数f(x)=x2+14是偶函数,g(x)=sin x是奇函数,给出的图像对应的函数是奇函数.选项A,y=f(x)+g(x)-14=x2+sin x为非奇非偶函数,不符合题意,排除A;选项B,y=f(x)-g(x)-14=x2-sin x也为非奇非偶函数,不符合题意,排除B;因为当x∈(0,+∞)时,f(x)单调递增,且f(x)>0,当x 0,π2g(x)单调递增,且g(x)>0,所以y=f(x)g(x)0,π2上单调递增,由图像可知所求函数0,π4上不单调,排除C.故选D.感悟提升 1.抓住函数的性质,定性分析:(1)从函数的定义域,判断图像的左右位置;从函数的值域,判断图像的上下位置;(2)从函数的单调性,判断图像的变化趋势;(3)从周期性,判断图像的循环往复;(4)从函数的奇偶性,判断图像的对称性.2.抓住函数的特征,定量计算:从函数的特征点,利用特征点、特殊值的计算分析解决问题.考点三函数图像的应用角度1研究函数的性质例2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)答案C解析将函数f (x )=x |x |-2x 去掉绝对值得f (x )2-2x ,x ≥0,x 2-2x ,x <0,画出函数f (x )的图像,如图,观察图像可知,函数f (x )的图像关于原点对称,故函数f (x )为奇函数,且在(-1,1)上是递减的.角度2在不等式中的应用例3(1)若函数f (x )=log 2(x +1),且a >b >c >0,则f (a )a ,f (b )b ,f (c )c的大小关系为________.(2)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________.答案(1)f (c )c >f (b )b >f (a )a(2)(-1,0)∪(0,1)解析(1)由题意可得,f (a )a ,f (b )b ,f (c )c分别看作函数f (x )=log 2(x +1)图像上的点(a ,f (a )),(b ,f (b )),(c ,f (c ))与原点连线的斜率.结合图像可知,当a >b >c >0时,f (a )a <f (b )b <f (c )c .(2)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 )的大致图像如图所示,所以原不等式的解集为(-1,0)∪(0,1).角度3求参数的取值范围例4(1)(2022·洛阳模拟)已知f (x )x |,x ≤1,2+4x -2,x >1,若关于x 的方程a =f (x )恰有两个不同的实数根,则实数a 的取值范围是()[1,2)[1,2)C.(1,2)D.[1,2)(2)已知函数f (x )=|x 2+3x |,x ∈R .若方程f (x )-a |x -1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a 的取值范围为________.答案(1)B(2)(0,1)∪(9,+∞)解析(1)关于x 的方程a =f (x )恰有两个不同的实根,即f (x )的图像与直线y=a 恰有两个不同的交点,作出f (x )的图像如图所示.由图像可得a[1,2).(2)设y 1=f (x )=|x 2+3x |,y 2=a |x -1|.在同一直角坐标系中作出y 1=|x 2+3x |,y 2=a |x -1|的图像如图所示.由图可知f (x )-a |x -1|=0有4个互异的实数根等价于y 1=|x 2+3x |与y 2=a |x -1|的图像有4个不同的交点,且4个交点的横坐标都小于1,所以=-x 2-3x ,=a (1-x )(-3<x <0)有两组不同解.消去y 得x 2+(3-a )x +a =0,该方程有两个不等实根x 1,x 2,=(3-a )2-4a >0,3<a -32<0,3)2+(3-a )×(-3)+a >0,2+(3-a )×0+a >0,∴0<a <1.=x 2+3x ,=a (x -1)(x >1)有两组不同解.消去y 得x 2+(3-a )x +a =0有两不等实根x 3,x 4,∴Δ=a 2-10a +9>0,又∵x 3+x 4=a -3>2,x 3x 4=a >1,∴a >9.综上可知,0<a <1或a >9.感悟提升1.利用函数的图像研究函数的性质对于已知或易画出其在给定区间上图像的函数,其性质(单调性、奇偶性、周期性、最值(值域)、零点)常借助于图像研究,但一定要注意性质与图像特征的对应关系.2.利用函数的图像可解决某些方程和不等式的求解问题,方程f (x )=g (x )的根就是函数f (x )与g (x )图像交点的横坐标;不等式f (x )<g (x )的解集是函数f (x )的图像位于g (x )图像下方的点的横坐标的集合,体现了数形结合思想.训练2(1)(2021·唐山模拟)已知函数f (x )=|x -2|+1,g (x )=kx ,若f (x )>g (x )恒成立,则实数k 的取值范围是________.(2)已知函数y =f (x )的图像是圆x 2+y 2=2上的两段弧,如图所示,则不等式f (x )>f (-x )-2x 的解集是______.(3)已知f (x )x |,x >0,|x |,x ≤0,则函数y =2f 2(x )-3f (x )+1的零点个数是______.答案(1)-1(2)(-1,0)∪(1,2](3)5解析(1)如图作出函数f (x )的图像,当-1≤k <12时,g (x )的图像恒在f (x )下方.(2)由图像可知,函数f (x )为奇函数,故原不等式可等价转化为f (x )>-x .在同一平面直角坐标系中分别画出y =f (x )与y =-x 的图像,由图像可知不等式的解集为(-1,0)∪(1,2].(3)方程2f 2(x )-3f (x )+1=0的解为f (x )=12或1.作出y =f (x )的图像,由图像知y =f (x )与y =12有2个交点,y =f (x )与y =1有3个交点,故零点的个数为5.1.在2h 内将某种药物注射进患者的血液中,在注射期间,血液中的药物含量呈线性增加;停止注射后,血液中的药物含量呈指数衰减,能反映血液中药物含量Q 随时间t 变化的图像是()答案B解析依题意知,在2h 内血液中药物含量Q 持续增加,停止注射后,Q 呈指数衰减,图像B 适合.2.(2022·河南名校联考)函数f (x )=x cos x +sin x x 2+1的部分图像大致为()答案A 解析因为f (x )=x cos x +sin xx 2+1,所以f (-x )=-x cos (-x )+sin (-x )(-x )2+1=-x cos x+sin xx2+1=-f(x),所以函数f(x)为奇函数,排除选项C,D;又当x f(x)>0,所以排除B.选A.3.若函数f(x)=a x-a-x(a>0且a≠1)在R上为减函数,则函数y=log a(|x|-1)的图像可能是()答案D解析由f(x)在R上是减函数,知0<a<1.又y=log a(|x|-1)是偶函数,定义域是(-∞,-1)∪(1,+∞).∴当x>1时,y=log a(x-1)的图像由y=log a x的图像向右平移一个单位得到.因此D正确.4.下列函数中,其图像与函数y=ln x的图像关于直线x=1对称的是()A.y=ln(1-x)B.y=ln(2-x)C.y=ln(1+x)D.y=ln(2+x)答案B解析法一设所求函数图像上任一点的坐标为(x,y),则其关于直线x=1的对称点的坐标为(2-x,y),由对称性知点(2-x,y)在函数f(x)=ln x的图像上,所以y=ln(2-x).法二由题意知,对称轴上的点(1,0)在函数y=ln x的图像上也在所求函数的图像上,代入选项中的函数表达式逐一检验,排除A,C,D,选B.5.(2021·郑州模拟)已知函数f(x)=-x+1+log2x,则不等式f(x)<0的解集是()A.(0,2)B.(-∞,1)∪(2,+∞)C.(1,2)D.(0,1)∪(2,+∞)答案D解析函数f (x )=-x +1+log 2x 的定义域为(0,+∞),且f (1)=f (2)=0,由f (x )<0可得log 2x <x -1,作出函数y =log 2x 与函数y =x -1的图像如图所示.则函数y =log 2x 与函数y =x -1图像的两个交点的坐标为(1,0),(2,1),由图像可知,不等式log 2x <x -1的解集为(0,1)∪(2,+∞).故选D.6.(2022·大庆模拟)我们从某公司的商标中抽象出一个图像,如图所示.其对应的函数解析式可能是()A.f (x )=1x 2-1B.f (x )=1x 2+1C.f (x )=1|x -1|D.f (x )=1||x |-1|答案D解析由题图可知,f (x )为偶函数,故C 错误;又f (x )>0恒成立,对于A ,f (x )=1x 2-1>0不恒成立,故A 错误;由图知f (x )在x =-1和x =1处无定义,故B 错误.故选D.7.已知f (x )=2x -1,g (x )=1-x 2.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解析如图,画出y=|f(x)|=|2x-1|与y=g(x)=1-x2的图像,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)的图像是图中的实线部分,因此h(x)有最小值-1,无最大值.8.若函数y=f(x)的图像恒过点(2,2),则函数y=f(5-x)的图像一定经过点________.答案(3,2)解析∵f(5-x)的图像可以看作y=f(x)的图像先关于y轴对称,再向右平移5个单位长度得到,点(2,2)关于y轴对称的点(-2,2),再将此点向右平移5个单位长度为(3,2),∴y=f(5-x)的图像一定过点(3,2).9.已知函数f(x)=x2-2|x|-m的零点有两个,则实数m的取值范围是________.答案{-1}∪(0,+∞)解析在同一平面直角坐标系内作出函数y=x2-2|x|的图像和直线y=m,可知当m>0或m=-1时,直线y=m与函数y=x2-2|x|的图像有两个交点,即函数f(x)=x2-2|x|-m有两个零点.10.已知函数f(x)在R上单调且其部分图像如图所示,若不等式-2<f(x+t)<4的解集为(-1,2),则实数t的值为________.答案1解析由图像可知不等式-2<f(x+t)<4,即f(3)<f(x+t)<f(0).又y=f(x)在R上单调递减,∴0<x+t<3,不等式解集为(-t,3-t).依题意,得t=1.11.(2021·兰州质检)设函数y=f(x)的图像与y+a的图像关于直线y=x对称,且f(3)+4,则实数a=________.答案-2解析设(x,y)是y=f(x)图像上任意一点,则(y,x)在函数y+a的图像上,所以x+a,则y=log13x-a.因此f(x)=log13x-a.由f(3)+4,得-1+1-2a=4,所以a=-2.12.(2022·哈尔滨模拟)若函数f(x)2+1,x<1,,x≥1的值域是(a,+∞),则a的取值范围是________.答案2 3,解析画出函数f(x)2+1,x<1,,x≥1的图像,如图所示.f(x)=x2+1(x<1)的值域是[1,+∞),f(x)=a(x≥1),a+13,要使函数f (x )的值域是(a ,+∞),+13≥1,<1,解得23≤a <1,所以a 的取值范围是23,13.若直角坐标系内A ,B 两点满足:(1)点A ,B 都在f (x )的图像上;(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”,(A ,B )与(B ,A )可看作一个“和谐点对”.已知函数f (x )2x (x <0),(x ≥0),则f (x )的“和谐点对”有()A.1个B.2个C.3个D.4个答案B解析作出函数y =x 2+2x (x <0)的图像关于原点对称的图像(如图中的虚线部分),看它与函数y =2e x (x ≥0)的图像的交点个数即可,观察图像可得交点个数为2,即f (x )的“和谐点对”有2个.14.(2021·上海卷)已知函数y =f (x )的定义域为R ,下列是f (x )无最大值的充分条件的是()A.f (x )为偶函数且图像关于点(1,1)对称B.f (x )为偶函数且图像关于直线x =1对称C.f (x )为奇函数且图像关于点(1,1)对称D.f (x )为奇函数且图像关于直线x =1对称答案C解析选项A ,B ,D 的反例如图1,2,3所示,故选项A ,B ,D 错误;对于选项C ,∵f (x )为奇函数且图像关于点(1,1)对称,∴f (x )+f (-x )=0,f (2+x )+f (-x )=2,∴f (2+x )-f (x )=2,∴f (2k +x )=f (x )+2k ,k ∈Z ,又f (0)=0,∴f (2k )=2k ,k ∈Z ,当k →+∞时,f (2k )=2k →+∞,∴函数f (x )无最大值,故选C.15.已知函数f (x )πx ,0≤x ≤1,2022x ,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(2,2023)解析函数f (x )πx ,0≤x ≤1,2022x ,x >1的图像如图所示,不妨令a <b <c ,由正弦曲线的对称性可知a +b =1,而1<c <2022,所以2<a +b +c <2023.16.已知函数g (x )-1|,h (x )=cos πx ,当x ∈(-2,4)时,函数g (x )与h (x )的交点横坐标分别记为x i (i =1,2,…,n ),则∑ni =1x i 等于________.答案7解析易知g (x )-1|的图像关于直线x =1对称,h (x )=cos πx 的图像关于直线x =1对称.作出两个函数的图像,如图所示.根据图像知,两函数有7个交点,其中一个点的横坐标为x =1,另外6个交点关于直线x =1对称,因此∑7i =1x i =3×2+1=7.。
2023年新高考数学大一轮复习专题11 函数的图象(解析版)

专题11 函数的图象【考点预测】一、掌握基本初等函数的图像(1)一次函数;(2)二次函数;(3)反比例函数;(4)指数函数;(5)对数函数;(6)三角函数. 二、函数图像作法 1.直接画①确定定义域;②化简解析式;③考察性质:奇偶性(或其他对称性)、单调性、周期性、凹凸性;④特殊点、极值点、与横/纵坐标交点;⑤特殊线(对称轴、渐近线等).2.图像的变换 (1)平移变换①函数()(0)y f x a a =+>的图像是把函数()y f x =的图像沿x 轴向左平移a 个单位得到的; ②函数()(0)y f x a a =->的图像是把函数()y f x =的图像沿x 轴向右平移a 个单位得到的; ③函数()(0)y f x a a =+>的图像是把函数()y f x =的图像沿y 轴向上平移a 个单位得到的; ④函数()(0)y f x a a =+>的图像是把函数()y f x =的图像沿y 轴向下平移a 个单位得到的; (2)对称变换①函数()y f x =与函数()y f x =-的图像关于y 轴对称; 函数()y f x =与函数()y f x =-的图像关于x 轴对称;函数()y f x =与函数()y f x =--的图像关于坐标原点(0,0)对称; ②若函数()f x 的图像关于直线x a =对称,则对定义域内的任意x 都有()()f a x f a x -=+或()(2)f x f a x =-(实质上是图像上关于直线x a =对称的两点连线的中点横坐标为a ,即()()2a x a x a -++=为常数);若函数()f x 的图像关于点(,)a b 对称,则对定义域内的任意x 都有()2(2)()2()f x b f a x f a x b f a x =---=-+或③()y f x =的图像是将函数()f x 的图像保留x 轴上方的部分不变,将x 轴下方的部分关于x 轴对称翻折上来得到的(如图(a )和图(b ))所示④()y f x =的图像是将函数()f x 的图像只保留y 轴右边的部分不变,并将右边的图像关于y 轴对称得到函数()y f x =左边的图像即函数()y f x =是一个偶函数(如图(c )所示).注:()f x 的图像先保留()f x 原来在x 轴上方的图像,做出x 轴下方的图像关于x 轴对称图形,然后擦去x 轴下方的图像得到;而()f x 的图像是先保留()f x 在y 轴右方的图像,擦去y 轴左方的图像,然后做出y 轴右方的图像关于y 轴的对称图形得到.这两变换又叫翻折变换.⑤函数1()y fx -=与()y f x =的图像关于y x =对称.(3)伸缩变换①()(0)y Af x A =>的图像,可将()y f x =的图像上的每一点的纵坐标伸长(1)A >或缩短(01)A <<到原来的A 倍得到.②()(0)y f x ωω=>的图像,可将()y f x =的图像上的每一点的横坐标伸长(01)ω<<或缩短(1)ω>到原来的1ω倍得到. 【方法技巧与总结】(1)若)()(x m f x m f -=+恒成立,则)(x f y =的图像关于直线m x =对称.(2)设函数)(x f y =定义在实数集上,则函数)(m x f y -=与)(x m f y -=)0(>m 的图象关于直线m x =对称.(3)若)()(x b f x a f -=+,对任意∈x R 恒成立,则)(x f y =的图象关于直线2ba x +=对称.(4)函数)(x a f y +=与函数)(x b f y -=的图象关于直线2ba x +=对称. (5)函数)(x f y =与函数)2(x a f y -=的图象关于直线a x =对称. (6)函数)(x f y =与函数)2(2x a f b y --=的图象关于点)(b a ,中心对称. (7)函数平移遵循自变量“左加右减”,函数值“上加下减”.【题型归纳目录】题型一:由解析式选图(识图) 题型二:由图象选表达式 题型三:表达式含参数的图象问题 题型四:函数图象应用题 题型五:函数图像的综合应用【典例例题】题型一:由解析式选图(识图)例1.(2022·浙江·赫威斯育才高中模拟预测)函数2()sin 12xf x x =++的图象可能是( ) A . B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】通过判断()f x 不是奇函数,排除A ,B ,又因为302f π⎛⎫<⎪⎝⎭,排除C ,即可得出答案. 【详解】因为2()sin 12x f x x =++的定义域为R ,又因为()()222sin()sin 1221xx x f x x x f x -⋅-=-+=-+≠-++,所以()f x 不是奇函数,排除A ,B. 33223322sin()10221212f ππππ⎛⎫=+=-+< ⎪⎝⎭++,所以排除C.故选:D.例2.(2022·陕西·汉台中学模拟预测(理))函数2ln x y x=的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】 【分析】根据函数的定义域与奇偶性,排除A 、B 选项;结合导数求得函数在(1,)+∞上的单调性,排除D 选项,即可求解. 【详解】由题意,函数()2ln x f x x =的定义域为(,1)(1,0)(0,1)(1,)-∞--+∞,关于原点对称,且满足()()22()ln ln x x f x f x x x--===-, 所以函数()f x 为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除B 选项;当1x >时,可得()2ln x f x x =,则()()()222ln (2ln 1)ln ln x x x x x f x x x --'==,当x ∈时,()0f x '<,()f x 单调递减;排除A 选项当)x ∈+∞时,()0f x '>,()f x 单调递增, 所以排除D 选项,选项C 符合. 故选:C.例3.(2022·天津·二模)函数sin exx xy =的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】 分析函数sin exx xy =的奇偶性及其在()0,π上的函数值符号,结合排除法可得出合适的选项. 【详解】 令()sin e x x xf x =,该函数的定义域为R ,()()()sin sin e ex xx x x x f x f x ----===, 所以,函数sin exx xy =为偶函数,排除AB 选项, 当0πx <<时,sin 0x >,则sin 0exx xy =>,排除C 选项. 故选:D.例4.(2022·全国·模拟预测)已知函数())lnsin f x x x =⋅则函数()f x 的大致图象为( )A .B .C .D .【答案】A【分析】先利用函数的奇偶性排除部分选项,再根据()0,x π∈时,函数值的正负判断. 【详解】易知函数)lny x =为奇函数,sin y x =也是奇函数,则函数())ln sin f x x x =⋅为偶函数,故排除选项B ,C ;因为)lnln y x ⎛⎫==,当0x >1x >恒成立,所以ln 0⎛⎫<恒成立, 且当()0,x π∈时,sin 0x >,所以当()0,x π∈时,()0f x <,故选项A 正确,选项D 错误, 故选:A .例5.(2022·全国·模拟预测)函数()22e xx xf x -=的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】根据f (x )的零点和x →+∞时函数值变化情况即可判断求解. 【详解】由()0f x =得0x =或2,故排除选项A ;当x →+∞时,函数值无限靠近x 轴,但与x 轴不相交,只有选项B 满足.例6.(2022·河北·模拟预测)函数4cos3()cos (ππ)33xf x x x =---≤≤的部分图象大致为( ) A . B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】利用函数的奇偶性和代入特殊值即可求解. 【详解】由已知条件得函数()f x 的定义域关于原点对称, ∵()()cos 34()cos 33x f x x --=---()4cos3cos 33x x f x -=-=, ∴()f x 为偶函数,函数的图象关于y 轴对称,则排除选项B 、C , 又∵4cos3π(π)cos π33f =--4181333=++=, ∴排除选项D , 故选:A .【方法技巧与总结】利用函数的性质(如定义域、值域、奇偶性、单调性、周期性、特殊点等)排除错误选项,从而筛选出正确答案题型二:由图象选表达式例7.(2022·全国·模拟预测)已知y 关于x 的函数图象如图所示,则实数x ,y 满足的关系式可以为( )A .311log 0x y --=B .321xx y-=C .120x y --=D .ln 1x y =-【答案】A 【解析】 【分析】将311log 0x y --=化为11133x x y ---⎛⎫== ⎪⎝⎭,结合图像变换,可判断A;取特殊值验证,可判断B;作出函数12x y -=的图象,可判断C;根据函数ln 1y x =+的性质,可判断D.【详解】 由311log 0x y --=,得31log 1x y=-, 所以3log 1y x -=-,即3log 1y x =--, 化为指数式,得11133x x y ---⎛⎫== ⎪⎝⎭,其图象是将函数1,01333,0xxx x y x ⎧⎛⎫≥⎪⎛⎫⎪==⎨⎝⎭⎪⎝⎭⎪<⎩的图象向右平移1个单位长度得到的, 即为题中所给图象,所以选项A 正确;对于选项B ,取1x =-,则由()31121y---=,得21y =>,与已知图象不符,所以选项B 错误; 由120x y --=,得12x y -=,其图象是将函数2xy =的图象向右平移1个单位长度得到的,如图:与题中所给的图象不符,所以选项C 错误;由ln 1x y =-,得ln 1y x =+,该函数为偶函数,图象关于y 轴对称, 显然与题中图象不符,所以选项D 错误, 故选:A.例8.(2022·江西赣州·二模(理))已知函数()f x 的图象的一部分如下左图,则如下右图的函数图象所对应的函数解析式( )A .(21)y f x =-B .412x y f -⎛⎫= ⎪⎝⎭C .(12)y f x =-D .142x y f -⎛⎫= ⎪⎝⎭【答案】C 【解析】 【分析】分三步进行图像变换①关于y 轴对称②向右平移1个单位③纵坐标不变,横坐标变为原来的一半 【详解】12()()(1)(12)x xx x x xy f x y f x y f x y f x →-→-→=→=-→=-→=-①②③①关于y 轴对称②向右平移1个单位③纵坐标不变,横坐标变为原来的一半 故选:C.例9.(2022·浙江·模拟预测)已知函数()f x 的大致图象如图所示,则函数()y f x =的解析式可以是( )A .()()2211--=xxex y eB .()21sin -=xxex y eC .()()2211-+=xxex y eD .()21cos -=xxex y e【答案】B【解析】 【分析】根据函数图象,可知函数为偶函数,排除A ,D ,根据C 项函数没有零点,排除C 项,最终选出正确结果. 【详解】根据函数图象,可知函数为偶函数,排除A ,D ;对于C ,当0x >时,22110,2-+>≥x xe x e x ,函数显然不存在零点,排除C . 故选:B .例10.(2022·全国·模拟预测)已知函数()f x 的部分图象如图所示,则()f x 的解析式可能为( )A .()sin πf x x x =B .()()1πsin f x x x =-C .()()sin π1f x x x =+D .()()1cos πf x x x =-【答案】B 【解析】 【分析】根据已知图象的对称性,结合AC 的奇偶性可排除AC ,根据已知图象f (0)=0可排除D ,从而正确可得B 为正确选项. 【详解】对于A ,()()()sin πsin πf x x x x x f x -=--==,故()sin πf x x x =为偶函数,图象应该关于y 轴对称,与已知图象不符;对于C ,()()sin ππf x x x =+sin πx x =-也为偶函数,故排除AC ; 对于D ,()01f =-,与已知图象不符,故排除D .对于B ,()()()()()()221sin 2(1)sin π1sin ππf x x x x x x x f x -=---=--=-=,故f (x )关于x =1对称,f (0)=0,均与已知图象符合,故B 正确. 故选:B .例11.(2022·河北沧州·模拟预测)下列图象对应的函数解析式正确的是( )A .()cos f x x x =B .()sin f x x x =C .()sin cos f x x x x =+D .()cos sin f x x x x =+【答案】D 【解析】 【分析】由图可知,函数()f x 的图象关于原点中心对称,所以函数()f x 为奇函数,且()02f π>,对选项B 、C :由函数()f x 为偶函数即可判断,对选项A :函数()f x 为奇函数,但()cos 0222f πππ==即可判断;对选项D :函数()f x 为奇函数,且()cos sin 102222f ππππ=+=>即可判断.【详解】解:由图可知,函数()f x 的图象关于原点中心对称,所以函数()f x 为奇函数,且()02f π>,对A :因为()()()cos cos ()f x x x x x f x -=--=-=-,所以函数()f x 为奇函数,但()cos 0222f πππ==,故选项A 错误;对B :因为()()()sin sin ()f x x x x x f x -=--==,所以函数()f x 为偶函数,故选项B 错误;对C :因为()()()()sin cos sin cos ()f x x x x x x x f x -=--+-=+=,所以函数()f x 为偶函数,故选项C 错误; 对D :因为()()()()cos sin cos sin ()f x x x x x x x f x -=--+-=--=-,所以函数()f x 为奇函数,且()cos sin 102222f ππππ=+=>,符合题意,故选项D 正确. 故选:D.例12.(2022·浙江绍兴·模拟预测)已知函数()sin f x x =,()e e x x g x -=+,下图可能是下列哪个函数的图象( )A .()()2f x g x +-B .()()2f x g x -+C .()()⋅f x g xD .()()f xg x【答案】D 【解析】 【分析】根据图象体现的函数性质,结合每个选项中函数的性质,即可判断和选择. 【详解】由图可知,图象对应函数为奇函数,且()011f <<; 显然,A B 对应的函数都不是奇函数,故排除;对C :()()()sin e e x xy f x g x x -=⋅=⋅+,其为奇函数,且当1x =时,11sin1e e 1e 2⎛⎫⋅+>⨯> ⎪⎝⎭,故错误;对D :y =()()f xg x sin e e x xx-=+,其为奇函数,且当1x =时,sin110112e e<<<+,故正确. 故选:D .【方法技巧与总结】1.从定义域值域判断图像位置;2.从奇偶性判断对称性;3.从周期性判断循环往复;4.从单调性判断变化趋势;5.从特征点排除错误选项.题型三:表达式含参数的图象问题(多选题)例13.(2022·全国·高三专题练习)函数()()2,,R ax bf x a b c x c+=∈+的图象可能为( ) A . B .C .D .【答案】ABD 【解析】 【分析】讨论0,0,0a b c >=>、0,0,0a b c <=<、0,0,0a b c =><、0,0,0a b c =<<四种情况下,()f x 的奇偶性、单调性及函数值的正负性判断函数图象的可能性. 【详解】当0,0a b ≠=时,22()()()ax axf x f x x c x c--==-=--++;当0,0a c >>时,()f x 定义域为R 且为奇函数,在(0,)+∞上()0f x >,在上递增,在)+∞上递减,A 可能;当0,0a c <<时,()f x 定义域为{|x x ≠且为奇函数,在上()0f x >且递增,在)+∞上()0f x <且递增,B 可能;当0,0,0a b c =≠<时,22()()()b bf x f x x c x c-===-++且定义域为{|x x ≠,此时()f x 为偶函数,若0b >时,在(上()0f x <(注意(0)0f <),在(,)-∞+∞上()0f x >,则C 不可能;若0b <时,在(上()0f x >,在(,)-∞+∞上()0f x <,则D 可能; 故选:ABD(多选题)例14.(2022·福建·莆田二中高三开学考试)函数2||()x f x x a=+的大致图象可能是( )A .B .C .D .【答案】AC 【解析】 【分析】先判断函数的奇偶性,可排除D 选项,然后对a 的取值进行分类讨论,比如0a =,可判断A 可能,再对a 分大于零和小于零的情况讨论,结合求导数判断函数单调性,即可判断B,C 是否可能. 【详解】 因为2||()x f x x a=+为定义域上的偶函数, 图象关于y 轴对称,所以D 不可能.由于()f x 为定义域上的偶函数,只需考虑,()0x ∈+∞的情况即可. ①当0a =时,函数2||11()||x f x x x x===,所以A 可能; ②当0a >时,2()xf x x a =+,()222()a x f x x a '-=+,所以()f x 在单调递增,在)+∞单调递减,所以C 可能; ③当0a <时,2()x f x x a =+,()222()0a x f x x a -'=<+,所以()f x 在单调递减,在)+∞单调递减,所以B 不可能; 故选:AC.(多选题)例15.(2021·河北省唐县第一中学高一阶段练习)已知()2xf x x a=-的图像可能是( )A .B .C .D .【答案】ABC 【解析】 【分析】根据a 的取值分类讨论函数f (x )的单调性、奇偶性、值域,据此判断图像即可. 【详解】 若a =0,则f (x )=1x,图像为C ;若a >0,则f (x )定义域为{x |x ,f (0)=0,f (-x )=-f (x ),f (x )为奇函数,x ∈(-∞,时,f (x )<0,x ∈(0)时,f (x )>0,x ∈(0,f (x )<0,x ∈+∞)时,f (x )>0,又x ≠0时,f (x )=1a x x-,函数y =x -ax 在(-∞,0)和(0,+∞)均单调递增,∴f (x )在(-∞,(0),(0,∞)均单调递减,综上f (x )图像如A 选项所示; 若a <0,则f (x )定义域为R ,f (x )为奇函数,f (0)=0, 当x >0时,f (x )>0,当x <0时,f (x )<0,当x ≠0时,f (x )=1a x x-+,函数y =x +ax-时双勾函数,x ∈((),时,y 均单调递减,x ∈)(,,+∞-∞时,y 均单调递增,∴f (x )在((),单调递增,在)(,,+∞-∞单调递减,结合以上性质,可知B 图像符合.故选:ABC.(多选题)例16.(2022·湖北武汉·高一期末)设0a >,函数21axx y e ++=的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】BD 【解析】令()21,0g x ax x a =++>,得到抛物线的开口向上,对称轴的方程为12x a=-,再根据0,0∆=∆<和0∆>三种情形分类讨论,结合复合函数的单调性,即可求解. 【详解】由题意,函数21axx y e ++=,令()21,0g x ax x a =++>,可得抛物线的开口向上,对称轴的方程为102x a=-<, 当140a ∆=-=时,即14a =时,可得()21104g x x x =++≥, 此时函数()y g x =在1(,]2a -∞-单调递减,在1[,)2a-+∞上单调递增,且(2)0g -= 可得21axx y e ++=在1(,]2a -∞-递减,在1[,)2a -+∞上递增,且(2)1g e -=; 当140a ∆=-<时,即14a >时,可得()0g x >, 此时函数()y g x =在1(,]2a -∞-单调递减,在1[,)2a-+∞上单调递增, 由复合函数的单调性,可得21ax x y e ++=在1(,]2a -∞-递减,在1[,)2a-+∞上递增,且1y >, 此时选项B 符合题意; 当当140a ∆=->时,即104a <<时,此时函数()21g x ax x =++有两个零点, 不妨设另个零点分别为12,x x 且1212x x a<-<,此时函数()y g x =在1(,]2a -∞-单调递减,在1[,)2a-+∞上单调递增, 可得()y g x =在121(,],[,]2x x a-∞-递减,在121[,],[,)2x x a -+∞上递增,且12()()0g x g x ==,则21axx y e ++=在121(,],[,]2x x a-∞-递减,在121[,],[,)2x x a -+∞上递增,且12()()1g x g x e e ==,此时选项D 符合题意.综上可得,函数的图象可能是选项BD. 故选:BD.(多选题)例17.(2022·广东东莞·高一期末)已知函数()af x x x=+()a R ∈,则其图像可能为( ) A . B .C .D .【答案】BC 【解析】 【分析】按照0a =,0a >,0a <讨论a 的取值范围,利用排除法解决. 【详解】 0a =,()(0)af x x x x x=+=≠,定义域需要挖去一个点,不是完整的直线,A 选项错误;0a <时,y x =在(,0),(0,)-∞+∞上递增,ay x=也在(,0),(0,)-∞+∞递增,两个增函数相加还是增函数,即()f x 在(,0),(0,)-∞+∞上递增,故D 选项错误,C 选项正确.;0a >时,由对勾函数的性质可知B 选项正确. 故选:BC.(多选题)例18.(2021·山西省长治市第二中学校高一阶段练习)在同一直角坐标系中,函数()()()10,1,x f x a a a g x a x =->≠=-且的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】AC 【解析】 【分析】根据给定条件对a 值进行分类讨论函数()f x 的单调性及0一侧的函数值,再结合()g x a x =-图象与y 轴交点位置即可判断作答. 【详解】依题意,当1a >时,函数()g x a x =-图象与y 轴交点在点(0,1)上方,排除B ,C ,而()1,011,0x xxa x f x a a x ⎧-≥=-=⎨-<⎩,因此,()f x 在(,0)-∞上递减,且x <0时,0<f (x )<1,D 不满足,A 满足; 当01a <<时,函数()g x a x =-图象与y 轴交点在原点上方,点(0,1)下方,排除A ,D ,而()1,011,0x xxa x f x a a x ⎧-<=-=⎨-≥⎩,因此,f (x )在(0,)+∞上递增,且x >0时,0<f (x )<1,B 不满足,C 满足, 所以给定函数的图象可能是AC. 故选:AC(多选题)例19.(2021·河北·高三阶段练习)函数()211ax f x x +=+的大致图象可能是( ) A . B .C .D .【答案】ABD 【解析】 【分析】对a 的取值进行分类讨论,利用导数对函数的单调性进行分析即可判断函数的大致图象. 【详解】当0a =时,()01f =,令21y x =+,易知,其在(),0-∞上为减函数,()0,∞+上为增函数,所以()211f x x =+在(),0-∞上为增函数,在()0,∞+上为减函数,故D 正确; 当0a <时,()01f =,()()2'2221ax x afx x--+=+,令22y ax x a =--+,当0x <且0x →时,0y <,当0x >且0x →时,0y <,所以()'0f x <,故A 正确;当0a >时,()01f =,()()2'2221ax x afx x--+=+,令22y ax x a =--+,当0x <且0x →时,0y >,当0x >且0x →时,0y >,所以()'0f x >,故B 正确;综上,()f x 的图象不可能为C. 故选:ABD.(多选题)例20.(2022·全国·高三专题练习)已知()x x f x e ke -=+(k 为常数),那么函数()f x 的图象不可能是( )A .B .C .D .【答案】AD【解析】 【分析】根据选项,四个图象可知备选函数都具有奇偶性.当1k =时,()x x f x e e -=+为偶函数,当1k =-时,()x x f x e e -=-为奇函数,再根据单调性进行分析得出答案.【详解】由选项的四个图象可知,备选函数都具有奇偶性. 当1k =时,()x x f x e e -=+为偶函数,当0x ≥时,1x t e =≥且单调递增,而1y t t=+在1) [,t ∈+∞上单调递增,故函数()x x f x e e -=+在0) [,x ∈+∞上单调递增,故选项C 正确,D 错误; 当1k =-时,()x x f x e e -=-为奇函数,当0x ≥时,1x t e =≥且单调递增,而1y t t=-在1) [,t ∈+∞上单调递减,故函数()x x f x e e -=-在0) [,x ∈+∞上单调递减,故选项B 正确,A 错误. 故选:AD .【方法技巧与总结】根据函数的解析式识别函数的图象,其中解答中熟记指数幂的运算性质,二次函数的图象与性质,以及复合函数的单调性的判定方法是解答的关键,着重考查分析问题和解答问题的能力,以及分类讨论思想的应用.题型四:函数图象应用题例21.(2022·全国·高三专题练习)如图,正△ABC 的边长为2,点D 为边AB 的中点,点P 沿着边AC ,CB 运动到点B ,记∠ADP =x .函数f (x )=|PB |2﹣|P A |2,则y =f (x )的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】根据题意,结合图形,分析区间(0,2π)和(2π,π)上f (x )的符号,再分析f (x )的对称性,排除BCD ,即可得答案. 【详解】根据题意,f (x )=|PB |2﹣|P A |2,∠ADP =x . 在区间(0,2π)上,P 在边AC 上,|PB |>|P A |,则f (x )>0,排除C ; 在区间(2π,π)上,P 在边BC 上,|PB |<|P A |,则f (x )<0,排除B , 又由当x 1+x 2=π时,有f (x 1)=﹣f (x 2),f (x )的图象关于点(2π,0)对称,排除D , 故选:A例22.(2022·全国·高三专题练习)匀速地向一底面朝上的圆锥形容器注水,则该容器盛水的高度h 关于注水时间t 的函数图象大致是( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】设出圆锥底面圆半径r ,高H ,利用圆锥与其轴垂直的截面性质,建立起盛水的高度h 与注水时间t 的函数关系式即可判断得解. 【详解】设圆锥PO 底面圆半径r ,高H ,注水时间为t 时水面与轴PO 交于点O ',水面半径AO x '=,此时水面高度PO h '=,如图:由垂直于圆锥轴的截面性质知,x h r H =,即r x h H =⋅,则注入水的体积为2223211()333r r V x h h h h H H πππ==⋅⋅=⋅,令水匀速注入的速度为v ,则注水时间为t 时的水的体积为V vt =,于是得22332233r H vt h vt h h H r ππ⋅=⇒=⇒=而,,r H v 是常数,所以盛水的高度h 与注水时间t 的函数关系式是h =203r H t v π≤≤,23103h t -'=>,函数图象是曲线且是上升的,随t 值的增加,函数h 值增加的幅度减小,即图象是先陡再缓, A 选项的图象与其图象大致一样,B ,C ,D 三个选项与其图象都不同. 故选:A例23.(2022·四川泸州·模拟预测(文))如图,一高为H 且装满水的鱼缸,其底部装有一排水小孔,当小孔打开时,水从孔中匀速流出,水流完所用时间为.T 若鱼缸水深为h 时,水流出所用时间为t ,则函数()h f t =的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】根据时间和h 的对应关系分别进行排除即可. 【详解】函数()h f t =是关于t 的减函数,故排除C ,D ,则一开始,h 随着时间的变化,而变化变慢,超过一半时,h 随着时间的变化,而变化变快,故对应的图象为B , 故选B . 【点睛】本题主要考查函数与图象的应用,结合函数的变化规律是解决本题的关键.例24.(2021·山东济南·高三阶段练习)如图,公园里有一处扇形花坛,小明同学从A 点出发,沿花坛外侧的小路顺时针方向匀速走了一圈(路线为AB BO OA →→),则小明到O 点的直线距离y 与他从A 点出发后运动的时间t 之间的函数图象大致是( )A .B .C.D.【答案】D【解析】根据距离随与时间的增长的变化增减情况即可判定.【详解】小明沿AB走时,与О点的直线距离保持不变,沿BO走时,随时间增加与点О的距离越来越小,沿OA走时,随时间增加与点О的距离越来越大.故选:D.例25.(2021·江苏·常州市西夏墅中学高三开学考试)如图,△AOD是一直角边长为1的等腰直角三角形,平面图形OBD是四分之一圆的扇形,点P在线段AB上,PQ⊥AB,且PQ交AD或交弧DB于点Q,设AP =x(0<x<2),图中阴影部分表示的平面图形APQ(或APQD)的面积为y,则函数y=f(x)的大致图像是A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】分两段,当P点在AO之间时,当P点在OB之间时,再由二次函数的性质及增长趋势可知.【详解】当P 点在AO 之间时,f (x )12=x 2(0<x ≤1),排除B,D 当P 点在OB 之间时,y 随x 的增大而增大且增加速度原来越慢,故只有A 正确 故选A . 【点睛】本题主要考查了函数图像的识别的性质,考查分类讨论思想及排除法应用,属于基础题.【方法技巧与总结】思路点睛: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)从函数的特征点,排除不合要求的图象.题型五:函数图像的综合应用例26.(2022·四川·宜宾市教科所三模(理))定义在R 上的偶函数()f x 满足()()2f x f x =-,且当[]0,1x ∈时,()e 1xf x =-,若关于x 的方程()()()10f x m x m =+>恰有5个解,则m 的取值范围为( )A .e 1e 1,65--⎛⎫⎪⎝⎭ B .e 1e 1,64--⎛⎫⎪⎝⎭ C .e 1e 1,86--⎛⎫⎪⎝⎭ D .()0,e 1-【答案】B 【解析】 【分析】由题可知函数()y f x =与直线()1y m x =+有5个交点,利用数形结合即得. 【详解】∵()()2f x f x =-,∴函数()f x 关于直线1x =对称,又()f x 为定义在R 上的偶函数, 故函数()f x 关于直线0x =对称,作出函数()y f x =与直线()1y m x =+的图象,要使关于x 的方程()()()10f x m x m =+>恰有5个解,则函数()y f x =与直线()1y m x =+有5个交点,∴6e 14e 1m m >-⎧⎨<-⎩,即e 1e 164m --<<. 故选:B.例27.(2022·北京丰台·一模)已知函数()32,,3,x x a f x x x x a -<⎧=⎨-≥⎩无最小值,则a 的取值范围是( )A .(,1]-∞-B .(,1)-∞-C .[1,)+∞D .(1,)+∞【答案】D 【解析】 【分析】利用导数研究函数的性质,作出函数函数33y x x =-与直线2y x =-的图象,利用数形结合即得. 【详解】对于函数33y x x =-,可得()()233311y x x x '=-=+-,由0y '>,得1x <-或1x >,由0y '<,得11x -<<,∴函数33y x x =-在(),1-∞-上单调递增,在()1,1-上单调递减,在()1,+∞上单调递增, ∴函数33y x x =-在1x =-时有极大值2,在1x =时有极小值2-, 作出函数33y x x =-与直线2y x =-的图象,由图可知,当1a ≤时,函数()f x 有最小值12f ,当1a >时,函数()f x 没有最小值.故选:D.例28.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()2ln ,0,43,0x x f x x x x >⎧=⎨---≤⎩若函数()()21y f x mf x =++⎡⎤⎣⎦有6个零点,则m 的取值范围是( ) A .102,3⎛⎫- ⎪⎝⎭B .102,3⎛⎤- ⎥⎝⎦C .102,3⎛⎫⎪⎝⎭D .102,3⎛⎤ ⎥⎝⎦【答案】D 【解析】 【分析】利用数形结合可得210t mt ++=在[)3,1-上有两个不同的实数根,然后利用二次函数的性质即得. 【详解】设()t f x =,则()21y g t t mt ==++,作出函数()f x 的大致图象,如图所示,则函数()()21y f x mf x =++⎡⎤⎣⎦有6个零点等价于()0g t =在[)3,1-上有两个不同的实数根, 则()()24039310,1110,31,2m g m g m m ⎧->⎪-=-+≥⎪⎪⎨=++>⎪⎪-<-<⎪⎩解得1023m <≤.故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用数形结合,把问题转化为方程210t mt ++=在[)3,1-上有两个不同的实数根,即二次方程根的分布问题,利用二次函数的性质即解.例29.(2022·甘肃省武威第一中学模拟预测(文))已知函数()221xf x =--,则关于x 的方程()()20f x mf x n ++=有7个不同实数解,则实数,m n 满足( ) A .0m >且0n > B .0m <且0n > C .01m <<且0n = D .10m -<<且0n =【答案】C 【解析】 【分析】令()u f x =,利用换元法可得20u mu n ++=,由一元二次方程的定义知该方程至多有两个实根1u 、2u ,作出函数()f x 的图象,结合题意和图象可得10u =、2u m =-,进而得出结果. 【详解】令()u f x =,作出函数()u f x =的图象如下图所示:由于方程20u mu n ++=至多两个实根,设为1u u =和2u u =,由图象可知,直线1u u =与函数()u f x =图象的交点个数可能为0、2、3、4,由于关于x 的方程()()20f x mf x n ++=有7个不同实数解,则关于u 的二次方程20u mu n ++=的一根为10u =,则0n =,则方程20u mu +=的另一根为2u m =-,直线2u u =与函数()u f x =图象的交点个数必为4,则10m -<-<,解得01m <<. 所以01m <<且0n =. 故选:C.例30.(2022·天津市滨海新区塘沽第一中学模拟预测)已知函数21244,1(),1x x x x f x e x x -⎧-+>=⎨+≤⎩,若不等式1()||022mf x x --<的解集为∅,则实数m 的取值范围为( ) A .1,52ln 34⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .1,53ln 33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .1,62ln 34⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .1,63ln 32⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【答案】D 【解析】 【分析】由不等式1()||022mf x x --<的解集为∅,等价于()|2|f x x m ≥-在R 上恒成立.根据相切找临界位置,结合函数的单调性以及图像特征,即可求解. 【详解】 不等式1()||022mf x x --<的解集为∅,等价于()|2|f x x m ≥-在R 上恒成立. 当1x >时,2()=244,f x x x -+此时()f x 在1x >上单调递增,当11,()=,x x f x e x -≤+则1()=-1,x f x e -'+当<1x 时,0()<f x ',故()f x 在<1x 上单调递减.当2-y x m =与2()=244f x x x -+相切时,设切点为()00,x y ,所以00()4-4=2f x x '=,解得032x =,35()22f =,此时切线方程为35y=2x-+22⎛⎫ ⎪⎝⎭,该切线与x 轴的交点为1,04A ⎛⎫⎪⎝⎭,同理可得当-2+y x m =与1()=x f x e x -+相切时,切线与x 轴的交点为33-ln 3,02B ⎛⎫⎪⎝⎭,又因为=|2|y x m -与x 轴的交点为,02mC ⎛⎫⎪⎝⎭要使()|2|f x x m ≥-在R 上恒成立,则点C 在,A B 之间移动即可.故133-ln 3422m ≤≤,解得16-3ln 32m ≤≤故选:D例31.(2022·安徽·巢湖市第一中学高三期中(理))已知函数()11,11ln ,1x f x x x x ⎧-<⎪=-⎨⎪≥⎩,若函数()()()1g x f x k x =--有4个零点,则实数k 的取值范围为_______________. 【答案】1(0,)4【解析】 【分析】转化求()11,11ln ,1x f x x x x ⎧-<⎪=-⎨⎪≥⎩的图像与()1y k x =-图像交点,求出直线与1()11f x x =--相切时的k ,进而得到有4个交点时k 的范围即可 【详解】因为()()()1g x f x k x =--有4个零点, 所以方程()()1f x k x =-有4个实数根,画出()11,11ln ,1x f x x x x ⎧-<⎪=-⎨⎪≥⎩的图像,以及()1y k x =-,则两函数的图象有4个公共点.其中直线()1y k x =-经过定点(1,0),斜率为k当直线与()f x 相切时,联立111(1)y x y k x ⎧=-⎪-⎨⎪=-⎩,22(12)40k k ∆=--=,可求出14k =,由图可知,当104x <<时,方程()()1f x k x =-有4个交点,故k 的取值范围为1(0,)4故答案为1(0,)4.【点睛】方法点睛:根据函数零点个数求参数取值范围的注意点:(1)结合题意构造合适的函数,将函数零点问题转化成两函数图象公共点个数的问题处理; (2)在同一坐标系中正确画出两函数的图象,借助图象的直观性进行求解;(3)求解中要注意两函数图象的相对位置,同时也要注意图中的特殊点,如本题中直线(1)y k x =-经过定点(1,0)等.例32.(2022·贵州遵义·高三开学考试(文))已知函数()3112,21ln ,2x m x f x x x m x ⎧--<⎪⎪=⎨⎪-≥⎪⎩恰有3个零点,则m 的取值范围是________.【答案】1ln 2,(0,1)3e 8⎛⎤--⎥⎝⎦【解析】 【分析】设函数()3112,21ln ,2x x g x x x x ⎧-<⎪⎪=⎨⎪≥⎪⎩,根据题意转化为函数()g x 与直线y m =的图象有3个公共点,利用导数求得函数()g x 的极值,画出函数()g x 的图象,结合图象,即可求解. 【详解】设函数()3112,21ln ,2x x g x x x x ⎧-<⎪⎪=⎨⎪≥⎪⎩,根据题意函数()f x 恰有3个零点,即为函数()g x 的图象与直线y m =有3个公共点,当12x ≥时,可得2()(3ln 1)g x x x '=+,令()0g x '=,得131e 2x -=>,当131[,e )2x -∈时,函数()g x 单调递减;当13(e ,)x -∈+∞时,函数()g x 单调递增,所以当13e x -=时,函数()g x 取得极小值,极小值为131e 3e g -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,又由11()ln 2028g =-<,作出()g x 的图象,如图所示,由图可知,实数m 的取值范围是1ln 2,(0,1)3e 8⎛⎤-- ⎥⎝⎦. 故答案为:1ln 2,(0,1)3e 8⎛⎤-- ⎥⎝⎦.例33.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x )=244,01,43,1x x x x x -<≤⎧⎨-+>⎩和函数g (x )=2log x ,则函数h (x )=f (x )-g (x )的零点个数是________. 【答案】3 【解析】 【分析】函数零点个数可转化为()y g x =与()y f x =图象交点的个数问题,作出图象,数形结合即可求解. 【详解】在同一直角坐标系中,作出()y g x =与()y f x =的图象如图,由()()()0h x f x g x =-=可得,()()f x g x =,即函数的零点为(),()y f x y g x ==图象交点的横坐标, 由图知()y f x =与()y g x =的图象有3个交点,即()h x 有3个零点. 故答案为:3例34.(2022·全国·高三专题练习(理))如图,在等边三角形ABC 中, AB =6.动点P 从点A 出发,沿着此三角形三边逆时针运动回到A 点,记P 运动的路程为x ,点P 到此三角形中心O 距离的平方为f (x ),给出下列三个结论:①函数f (x )的最大值为12;②函数f (x )的图象的对称轴方程为x =9; ③关于x 的方程()3f x kx =+最多有5个实数根. 其中,所有正确结论的序号是____. 【答案】①② 【解析】写出P 分别在,,AB BC CA 上运动时的函数解析式2()f x OP =,利用分段函数图象可解. 【详解】P 分别在AB 上运动时的函数解析式22()3(3),(06)f x OP x x ==+-≤≤, P 分别在BC 上运动时的函数解析式22()3(9),(612)f x OP x x ==+-≤≤, P 分别在CA 上运动时的函数解析式22()3(15),(1218)f x OP x x ==+-≤≤,22223(3),(06)()||3(9),(612)3(15),(1218)x x f x OP x x x x ⎧+-≤≤⎪==+-≤≤⎨⎪+-≤≤⎩,由图象可得,方程()3f x kx =+最多有6个实数根 故正确的是①②. 故答案为:①② 【点睛】利用函数图象可以解决很多与函数有关的问题,如利用函数的图象解决函数性质问题,函数的零点、方程根的问题,有关不等式的问题等.解决上述问题的关键是根据题意画出相应函数的图象,利用数形结合思想求解.【方法技巧与总结】1.利用函数图像判断方程解的个数.由题设条件作出所研究对象的图像,利用图像的直观性得到方程解。
高考函数图像知识点总结

高考函数图像知识点总结函数图像是高考数学中的重要内容,掌握函数图像的知识点对于解题和分析函数的性质非常重要。
在高考中,对于函数的图像,常常需要求出函数的极值、最值、交点等信息,因此掌握函数图像的形态及特点是非常必要的。
本文将对高考函数图像的知识点进行总结,并且分析函数图像的性质。
函数的线性变化是函数图像的重要特点之一。
如果函数y=f(x)的图像经过点(a,f(a)),而a和f(a)是常数,那么如果将函数y=f(x)的每个y值都增加或减少一个常数k,那么图像将上下平移k个单位。
如果将函数y=f(x)的每个x值都增加或减少一个常数k,那么图像将左右平移k个单位。
同时,如果将函数y=f(x)的每个y值都增加或减少一个常数k,那么函数的图像将整体上下平移k个单位,图像的形态不会发生变化。
二次函数的图像形态主要受到二次项系数(a)的影响。
当a>0时,二次函数的图像开口向上,称为抛物线;当a<0时,二次函数的图像开口向下。
同时,二次函数的图像与抛物线的对称轴有关,对称轴的表达式为x=-b/2a,对称轴与图像的交点被称为抛物线的顶点。
指数函数是一类常见的函数,它的图像形态有着明显的特点。
指数函数的图像一般从左下方向上右上方逼近x轴,并且在x轴上有一个一个水平渐近线。
如果指数函数的底数大于1,那么指数函数的图像在x轴右侧呈现上升趋势;如果底数小于1,那么指数函数的图像在x轴右侧呈现下降趋势。
对数函数是指数函数的反函数,其图像形态与指数函数有一定的关联。
当对数函数的底数大于1时,对数函数的图像在x轴右侧呈现上升趋势;当底数小于1时,对数函数的图像在x轴右侧呈现下降趋势。
与指数函数相反,对数函数的图像一般从右上方逼近x轴。
三角函数是高考中经常涉及到的一类函数,在图像形态上有着独特的特点。
正弦函数的图像在[0,2π]的区间内呈现周期性变化,才时间折返并且在图像最高点和最低点与x轴相切。
余弦函数的图像与正弦函数的形态相似,但是相位不同。
高考数学《函数的图像》PPT复习课件

作出下列函数的图象: (1)y=12|x|;(2)y=|log2(x+1)|; (3)y=2xx--11;(4)y=x2-2|x|-1.
20
[解] (1)先作出 y=12x的图象,保留 y=12x图象中 x≥0 的部分, 再作出 y=12x的图象中 x>0 部分关于 y 轴的对称部分,即得 y=12|x| 的图象,如图①实线部分.
8
(4)翻转变换
①y=f(x)的图象―x―轴x―轴下―及方―上部―方分―部翻―分折――不到―变上―方→y= |f(x)|
的
图象;
②y=f(x)的图象―原―y轴y―轴左―右侧―侧―部部―分分―去翻―掉折―,―到右―左侧―侧不―变→y= f(|x|)
的图象.
9
[常用结论] 1.关于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.
A
B
C
D
29
(1)D
(2)B
(3)A
[(1)∵f(-x)
=cossi-n-x+x--xx2
=-csoins
x+x x+x2
=-f(x),
∴f(x)是奇函数.又∵f(π)=csoins ππ++ππ2=-1π+π2>0,∴选 D.
(2)当 x=0 时,-f(2-x)=-f(2)=-1;当 x=1 时,-f(2-x)=
高考数学《函数的图像》PPT复习 课件
[最新考纲] 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,并运用函数的图象解简单的方程(不等式)问题.
高考数学复习考点知识与题型专题讲解训练04 函数的图象、零点及应用(含解析)

高考数学复习考点知识与题型专题讲解训练专题04 函数的图象、零点及应用考点1 作函数的图象 1.作出下列函数的图象. (1)y =⎩⎨⎧-2x +3,x ≤1,-x 2+4x -2,x >1;(2)y =2x +2;【解析】(1)分段分别画出函数的图象,如图①所示.(2)y =2x +2的图象是由y =2x 的图象向左平移2个单位长度得到的,其图象如图②所示.考点2 识图与辨图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】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. 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.3.(2021·浙江省诸暨市第二高级中学高三模拟)函数()21xy x e =-的图象是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】因为()21xy x e =-,则()21xy x e '=+,1,2x ⎛⎫∈-∞- ⎪⎝⎭时,()210x y x e '=+<,所以函数()21x y x e =-在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,1,2x ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()210x y x e '=+>,所以函数()21x y x e =-在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递增,且12x <时,()210xy x e =-<,所以BCD 均错误,故选:A.4.(2021·吉林高三模拟)函数()6cos 2sin xf x x x=-的图象大致为( ).A .B .C .D .【答案】A 【解析】函数()6cos 2sin xf x x x=-为奇函数,所以排除选项BC ,又当0x >时,()f x 第一个零点为2x π=,所以令4x π=,则有222sin 0,cos0242x x ππ--=>=>,所以排除D.故选:C 考点3 函数图象的应用 考向1 研究函数的性质5.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) 【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.6.(2021·山东烟台高三模拟)设函数()2,01,0x x f x x -⎧≤=⎨>⎩,则满足()()12f x f x +<的x 的取值范围是( ) A .(],1-∞- B .()0,∞+ C .()1,0- D .(),0-∞【答案】D【解析】作出函数()f x 的图象如下图所示:所以,函数()f x 在(),0-∞上为减函数,且当0x ≥时,()1f x =, 因为()()12f x f x +<,观察图象可得2021x x x <⎧⎨<+⎩,解得0x <,所以满足()()12f x f x +<的x 的取值范围是(),0-∞.故选:D. 考向2 求不等式解集7.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.)1,22(C .(1,2) D .(2,2) 【答案】A【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].8.(2021·甘肃省会宁县第一中学高三模拟)已知)(f x 在R 上是可导函数,)(f x 的图象如图所示,则不等式)()(2230x x f x '-->解集为( )A .)()(,21,-∞-⋃+∞B .)()(,21,2-∞-⋃C .)()()(,11,02,-∞-⋃-⋃+∞D .)()()(,11,13,-∞-⋃-⋃+∞ 【答案】D【解析】原不等式等价于()22300x x f x '⎧-->⎪⎨>⎪⎩或()22300x x f x '⎧--<⎪⎨<⎪⎩,结合)(f x 的图象可得,3111x x x x ><-⎧⎪⎨-⎪⎩或或或1311x x -<<⎧⎨-<<⎩,解得1x <-或3x >或11x -<<.故选:D . 考点4 函数图象对称性的应用9.已知lga +lgb =0,函数f(x)=a x 与函数g(x)=-log b x 的图像可能是( )【答案】B【解析】∵lga +lgb =0,∴lgab =0,ab =1,∴b =1a .∴g(x)=-log b x =log a x ,∴函数f(x)与g(x)互为反函数,图像关于直线y =x 对称,故选B.10.(2021·云南高三模拟)已知函数()f x 是R 上的奇函数,且满足()()11f x f x =+-,当(]0,1x ∈,()ln f x x =,则下列关于函数()f x 叙述正确的是( )A .函数()f x 的最小正周期为1B .函数()f x 在()0,2021内单调递增C .函数()f x 相邻两个对称中心的距离为2D .函数()ln y f x x =+在区间()0,2021内有1010个零点 【答案】D【解析】由()()11f x f x =+-得:()()2f x f x +=,()f x ∴最小正周期为2,A 错误; 当(]0,1x ∈时,()ln f x x =,又()f x 为R 上的奇函数,则()00f =, 可得()f x 大致图象如下图所示:由图象可知:()f x 在()0,2021上没有单调性,B 错误;()f x 的对称中心为()()0,k k Z ∈,则相邻的对称中心之间距离为1,C 错误;()ln y f x x =+在区间()0,2021内的零点个数等价于()f x 与ln y x =-在()0,2021内的交点个数,在平面直角坐标系中画出()f x 与ln y x =-大致图象如下图所示:由图象可知:()f x 与ln y x =-在每个()()2,22k k k Z +∈内都有1个交点,且在区间内的交点横坐标等于或小于21k +,∴两个函数在()0,2021内有1010个交点,即()ln y f x x =+在区间()0,2021内有1010个零点,D正确.故选:D.11.(2021·山东淄博高三模拟)已知函数()y f x =的定义域为{|0}x x x ∈≠R ,,且满足()()0f x f x --=,当0x >时,()ln 1f x x x =-+,则函数()y f x =的大致图象为().A .B .C .D .【答案】D【解析】由()()0f x f x --=得函数()f x 为偶函数,排除A 、B 项, 又当0x >时,()ln 1f x x x =-+,∴(1)0f =,()20f e e =-<.故选:D 考点5 判断函数零点所在的区间12.设函数f (x )=13x -ln x ,则函数y =f (x )( )A .在区间)1,1(e,(1,e)内均有零点B .在区间)1,1(e,(1,e)内均无零点C .在区间)1,1(e 内有零点,在区间(1,e)内无零点D .在区间)1,1(e内无零点,在区间(1,e)内有零点【答案】D【解析】法一:图象法 令f (x )=0得13x =ln x .作出函数y =13x 和y =ln x 的图象,如图, 显然y =f (x )在)1,1(e内无零点,在(1,e)内有零点.法二:定理法当x ∈),1(e e 时,函数图象是连续的,且f ′(x )=13-1x =x -33x <0,所以函数f (x )在),1(e e 上单调递减.又f )1(e =13e +1>0,f (1)=13>0,f (e)=13e -1<0,所以函数有唯一的零点在区间(1,e)内.13.(2021·黑龙江高三模拟)函数()1293xf x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭的零点所在的一个区间是()A .()1,2B .()1,0-C .()0,1D .()2,1--【答案】D【解析】如图,绘出函数13xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭与函数29y x =+的图像,结合图像易知,函数()1293xf x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭的零点所在的一个区间是()2,1--,故选:D.考点6 判断函数零点(或方程根)的个数14.(2021·福建期末)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≤0,1+1x ,x >0,则函数y =f (x )+3x 的零点个数是( )A .0B .1C .2D .3【答案】C【解析】解方程法,令f (x )+3x =0, 则⎩⎨⎧x ≤0,x 2-2x +3x =0或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,1+1x +3x =0,解得x =0或x =-1,所以函数y =f (x )+3x 的零点个数是2.15.(2021·山东潍坊高三模拟)已知函数221,0()2,0x x f x x x x ⎧->=⎨--≤⎩,若函数()()g x f x m =-有3个零点,则实数m 的取值范围( ) A .()1,0- B .[]1,0-C .(0,1)D .[]0,1【答案】C【解析】因为函数()()g x f x m =-有3个零点,所以()()0g x f x m =-=有三个实根,即直线y m =与函数()y f x =的图象有三个交点.作出函数()y f x =图象,由图可知,实数m 的取值范围是(0,1).故选:C .16.(2021·浙江镇海中学高三模拟)函数4()log (||1)cos f x x x π=+-的零点个数为( ) A .9 B .8C .7D .6【答案】D【解析】令()4log (||1)x g x =+ ,因为10x +>恒成立,则()g x 的定义域为R , 由()()44log (||1)log (||1)x g x x g x --+=+==,所以()g x 为偶函数, 当0x >时,()4log (1)g x x +=,在()0,∞+上单调递增,令()cos h x x π=, 分别画出()g x 与()h x 的函数图象,由图可知,()g x 与()h x 有六个交点, 即函数4()log (||1)cos f x x x π=+-有六个零点.故选: D.考点7 函数零点的应用 考向1 根据零点的范围求参数17.若函数f(x)=2x -2x -a 的一个零点在区间(1,2)内,则实数a 的取值范围是( ) A .(1,3) B .(1,2) C .(0,3) D .(0,2) 【答案】C【解析】由条件可知f(1)f(2)<0,即(2-2-a)(4-1-a)<0,即a(a -3)<0,解之得0<a<3.18.(2021·浙江高一期末)已知函数()()2log 1,1212,1x x x f x x ⎧-<-⎪=⎨-+≥-⎪⎩,若函数()()F x f x k =- 恰有3个零点,则实数k 的取值范围是( )A .52,2⎛⎤⎥⎝⎦B .()2,3C .(]3,4D .()2,+∞【答案】A【解析】函数()()F x f x k =- 恰有3个零点,即函数()y f x =与()h x k =的图象有三个交点,分别画出()y f x =与()h x k =的图象,如图所示,5(1)2f -=,观察图象可得,当522k <≤时,两图象有3个交点,即函数()()F x f x k =-恰有3个零点.故选:A.19.(2021·江西高三模拟)设函数,10()11,01(1)x x f x x f x -<≤⎧⎪=⎨+<<⎪-⎩,若函数()4y f x t =-在区间()1,1-内有且仅有一个零点,则实数的取值范围是( )A .1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭B .1,04⎛⎫- ⎪⎝⎭C .1,4⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭D .1,{0}4⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦【答案】D【解析】因为()(),1011,011x x f x x f x -<≤⎧⎪=⎨+<<⎪-⎩所以(),1011,011x x f x x x -<≤⎧⎪=⎨+<<⎪-⎩,其图象如下:函数()4y f x t =-在区间()1,1-内有且仅有一个零点,等价于()40f x t -=在区间()1,1-内有且仅有一个实数根,又等价于函数()y f x =的图象与直线4y t =在区间()1,1-内有且仅有一个公共点. 于是41t ≤-或40t =,解得14t ≤-或0t =.故选:D 考向2 已知函数零点或方程根的个数求参数20.(2020·湖南高三模拟)已知函数2141,0()1,02x x x x f x x +⎧-+≥⎪=⎨⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎩,若()()g x f x a =-恰好有3个零点,则实数a 的取值范围为( ) A .[0,1) B .(0,1)C .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .1,12⎛⎤ ⎥⎝⎦【答案】D【解析】由条件可知()0f x a -=()a f x ⇒=()()g x f x a =-恰好有3个零点,等价于y a =与()y f x =有3个交点,如图画出函数的图象,由图象可知112a <≤.故选:D21.(2021·安庆摸底)若函数f (x )=4x -2x -a ,x ∈[-1,1]有零点,则实数a 的取值范围是________.【答案】]2,41[-【解析】∵函数f (x )=4x -2x -a ,x ∈[-1,1]有零点, ∴方程4x -2x -a =0在[-1,1]上有解, 即方程a =4x -2x 在[-1,1]上有解. 方程a =4x -2x 可变形为a =2)412(-x -14,∵x ∈[-1,1],∴2x ∈]2,21[,∴2)412(-x -14∈]2,41[-∴实数a 的取值范围是]2,41[-考点8 用函数图象刻画变化过程22.甲、乙二人同时从A 地赶往B 地,甲先骑自行车到两地的中点再改为跑步,乙先跑步到中点再改为骑自行车,最后两人同时到达B 地.已知甲骑车比乙骑车的速度快,且两人骑车速度均大于跑步速度.现将两人离开A 地的距离s 与所用时间t 的函数关系用图象表示,则下列给出的四个函数图象中,甲、乙的图象应该是( )A .甲是图①,乙是图②B .甲是图①,乙是图④C .甲是图③,乙是图②D .甲是图③,乙是图④ 【答案】B【解析】由题知速度v =st 反映在图象上为某段图象所在直线的斜率.由题知甲骑自行车速度最大,跑步速度最小,甲与图①符合,乙与图④符合.23.(2021·重庆高三模拟)匀速地向一底面朝上的圆锥形容器注水,则该容器盛水的高度h 关于注水时间t 的函数图象大致是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】设圆锥PO 底面圆半径r ,高H ,注水时间为t 时水面与轴PO 交于点O ',水面半径AO x '=,此时水面高度PO h '=,如图:由垂直于圆锥轴的截面性质知,xhr H =,即r x h H=⋅,则注入水的体积为2223211()333r r V x h h h h H H πππ==⋅⋅=⋅,令水匀速注入的速度为v ,则注水时间为t 时的水的体积为V vt =,于是得2223333222333r H vt H v h vt h h t H r r πππ⋅=⇒=⇒=⋅,而,,r H v 都是常数,即2323H v r π是常数,所以盛水的高度h 与注水时间t 的函数关系式是23323H v h tr π=⋅,203r H t v π≤≤,223323103H v h t r π-'=⋅>,函数图象是曲线且是上升的,随t 值的增加,函数h 值增加的幅度减小,即图象是先陡再缓,A 选项的图象与其图象大致一样,B ,C ,D 三个选项与其图象都不同.故选:A 24.(2021·浙江高三模拟)如图,设有圆O 和定点C ,当l 从0l 开始在平面上绕O 匀速旋转(旋转角度不超过90︒)时,它扫过圆内阴影部分面积S 是时间t 的函数,它的图像大致是如下哪一种( )A .B .C .D .【答案】C【解析】当直线l 从初始位置0l 转到经过点C 的过程中阴影部分面积增加的越来越快,图像越来越“陡峭”;l 从过点C 的位置转至结束时阴影部分面积增加的越来越慢,图像越来越“平缓”,故选:C.考点9 应用所给函数模型解决实际问题25.某市家庭煤气的使用量x (m 3)和煤气费f (x )(元)满足关系f (x )=⎩⎨⎧C ,0<x ≤A ,C +B x -A ,x >A .已知某家庭2018年前三个月的煤气费如表: 月份 用气量 煤气费 一月份 4 m 3 4元 二月份 25 m 3 14元 三月份35 m 319元若四月份该家庭使用了20 m 3的煤气,则其煤气费为( ) A .11.5元 B .11元 C .10.5元 D .10元 【答案】A【解析】根据题意可知f (4)=C =4,f (25)=C +B (25-A )=14,f (35)=C +B (35-A )=19,解得A =5,B =12,C =4,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4,0<x ≤5,4+12x -5,x >5,所以f (20)=4+12×(20-5)=11.5.26.(2021·湖南高三期末)某工厂8年来某种产品年产量C 与时间t (年)的函数关系如图所示.以下四种说法:①前三年产量增长的速度越来越快; ②前三年产量增长的速度越来越慢; ③第三年后这种产品停止生产; ④第三年到第八年每年的年产量保持不变. 其中说法正确的序号是________. 【答案】②④【解析】由图可知,前3年的产量增长的速度越来越慢,故①错误,②正确; 第三年后这种产品的产量保持不变,故③错误,④正确; 综合所述,正确的为:②④. 故答案为:②④.27.(【百强校】福建师范大学附属中学2020-2021学年高一上学期期末考试数学试题)如图所示,边长为 1的正方形PABC 沿 x 轴从左端无穷远处滚向右端无穷远处,点B 恰好能经过原点.设动点P 的纵坐标关于横坐标的函数解析式为()y f x =,则对函数()y f x =有下列判断:①函数()y f x = 是偶函数; ②()y f x =是周期为 4 的函数;③函数 ()y f x =在区间[10,12] 上单调递减; ④函数 ()y f x = 在区间[1,1] 上的值域是[1,2] 其中判断正确的序号是_______.(写出所有正确结论的序号) 【答案】①②④【解析】当2x 1-≤<-时,P 的轨迹是以A 为圆心,半径为1的14圆当1x 1-≤<时,P 的轨迹是以B 为圆心,半径为2的14圆 当1x 2≤<时,P 的轨迹是以C 为圆心,半径为1的14圆当2x 3≤≤时,P 的轨迹是以A 为圆心,半径为1的14圆 故函数的周期为4因此最终构成图象如下所示:①根据图象的对称性可知函数()y f x =是偶函数;故正确②由图可得()f x 的周期为4,故正确③函数()y f x =在区间[2,4]上为增函数,故在区间[10,12]上也是增函数,故错误 ④在区间[1,1]上的值域是[1,2],故正确 综上,正确的序号是①②④考点10 构建函数模型解决实际问题 考向1 构建二次函数模型28.有一批材料可以建成200 m 长的围墙,如果用此材料在一边靠墙的地方围成一块矩形场地,中间用同样的材料隔成三个面积相等的矩形(如图所示),则围成的矩形场地的最大面积为________ m 2.(围墙厚度不计) 【答案】2 500【解析】设围成的矩形场地的长为x m ,则宽为200-x4 m ,则S =x ·200-x 4=14(-x 2+200x ). 当x =100时,S max =2 500 (m 2).29.(2021·四川高三模拟)某市出租车的计价标准为1.2元/km ,起步价为6元,即最初3km (不含3km )计费6元.若某人乘坐该市的出租车去往13km 处的目的地,且一路畅通,等候时间为0,那么他需要支付的车费为_____. 【答案】19.2【解析】乘车距离为x km ,车费为y 元,由题意得:6,036 1.2,346 1.22,456 1.23,56x x y x x <<⎧⎪+≤<⎪⎪=+⨯≤<⎨⎪+⨯≤<⎪⎪⎩, 所以当13x =时,()6132 1.219.2y =+-⨯=元,所以他需要支付的车费为19.2元,故答案为:19.230(2021·河南郑州一中高三模拟)在“绿水青山就是金山银山”的环保理念指引下,结合最新环保法规和排放标准,各企业单位勇于担起环保的社会责任,采取有针对性的管理技术措施,开展一系列卓有成效的改造.已知某化工厂每月收入为100万元,若不改善生产环节将受到环保部门的处罚,每月处罚20万元.该化工厂一次性投资500万元建造垃圾回收设备,一方面可以减少污染避免处罚,另一方面还能增加废品回收收入.据测算,投产后的累计收入是关于月份x 的二次函数,前1月、前2月、前3月的累计收入分别为100.5万元、202万元和304.5万元.当改造后累计纯收入首次多于不改造的累计纯收入时,x =( )A .18B .19C .20D .21【答案】A【解析】不妨设投产后的累计收入2y ax bx c =++,则100.520242304.593a b c a b c a b c =++⎧⎪=++⎨⎪=++⎩,解得1,100,02a b c ===, 211002y x x ∴=+, ∴改造后累计纯收入为215001005002y x x -=+-, 不改造的累计纯收入为()10020x -,令()21100500100202x x x +->-, 即212050002x x +->, 解得201014x >-+201014x <--,20101417.4x ∴>-+,x N *∈,x 的最小值为18.故选:A 考向2 构建指数函数、对数函数模型31.某位股民购进某支股票,在接下来的交易时间内,他的这支股票先经历了n 次涨停(每次上涨10%),又经历了n 次跌停(每次下跌10%),则该股民这支股票的盈亏情况(不考虑其他费用)为( )A .略有盈利B .略有亏损C .没有盈利也没有亏损D .无法判断盈亏情况【答案】B【解析】设该股民购进这支股票的价格为a 元,则经历n 次涨停后的价格为a (1+10%)n =a ×1.1n 元,经历n 次跌停后的价格为a ×1.1n ×(1-10%)n =a ×1.1n ×0.9n =a ×(1.1×0.9)n =0.99n ·a <a ,故该股民这支股票略有亏损.32.声强级1L (单位:dB )与声强I 的函数关系式为:11210lg 10I L -⎛⎫= ⎪⎝⎭.若普通列车的声强级是95dB ,高速列车的声强级为45dB ,则普通列车的声强是高速列车声强的( ) A .610倍B .510倍C .410倍D .310倍【答案】B【解析】设普通列车的声强为1I ,高速列车的声强为2I ,因为普通列车的声强级是95dB ,高速列车的声强级为45dB ,所以1129510lg 10I -⎛⎫= ⎪⎝⎭,2124510lg 10I -⎛⎫= ⎪⎝⎭, ()11129510lg 10lg 1210I I -⎛⎫==+ ⎪⎝⎭,解得12.5lg I -=,所以 2.5110I -=, ()22124510lg 10lg 1210I I -⎛⎫==+ ⎪⎝⎭,解得27.5lg I -=,所以7.5210I -=, 两式相除得 2.5517.52101010I I --==, 则普通列车的声强是高速列车声强的510倍.故选:B.33.(2020·重庆市酉阳第一中学校高三月考)为了衡量星星的明暗程度,古希腊天文学家喜帕恰斯(Hipparchus ,又名依巴谷)在公元前二世纪首先提出了星等这个概念.星等的数值越小,星星就越亮;星等的数值越大它的光就越暗.到了1850年,英国天文学家普森又提出了亮度的概念,并提出著名的普森公式:22112.51g E m m E -=-,联系两个天体的星等1m 、2m 和它们对应的亮度1E 、2E .这个星等尺度的定义一直沿用至今.已知南十字星座的“十字架三”星等是1.26,猎户星座的“参宿一”星等是1.76,则“十字架三”的亮度大约是“参宿一”的( )倍.(当x 较小时,2101 2.3 2.7x x x ≈++)A .1.567B .1.568C .1.569D .1.570 【答案】B【解析】设“十字架三”的星等是1m ,“参宿一”的星等是2m ,“十字架三”的亮度是1E ,“参宿一”的亮度是2E ,则1 1.26m =,2 1.76m =,设12E rE =, 两颗星的星等与亮度满足22112.51gE m m E -=-, 211.76 1.26 2.51g E E ∴-=-,0.21210E E =0.22101 2.30.2 2.7(0.2) 1.568r ∴=≈+⨯+⨯=,∴与r 最接近的是1.568,故选B . 考向3 构建分段函数模型34(2021·广东江门市·高三模拟)某医药研究所开发一种新药,如果成年人按规定的剂量服用,据监测,服药后每毫升血液中的含药量(微克)与时间(时)之间近似满足如图所示的图象.据进一步测定,每毫升血液中含药量不少于0.25微克时,治疗疾病有效,则服药一次治疗疾病有效的时间为___________小时.【答案】7916【解析】当01t ≤≤时,函数图象是一个线段,由于过原点与点()1,4,故其解析式为4,01y t t =≤≤,当 1t ≥时,函数的解析式为12t a y -⎛⎫= ⎪⎝⎭,因为()1,4M 在曲线上,所以1142a -⎛⎫= ⎪⎝⎭,解得 3a =, 所以函数的解析式为31,12t y t -⎛⎫=≥ ⎪⎝⎭, 综上,34(01)()1(1)2t t t y f t t -≤<⎧⎪==⎨⎛⎫≥ ⎪⎪⎝⎭⎩,由题意有340.2510.252t t -≥⎧⎪⎨⎛⎫≥ ⎪⎪⎝⎭⎩,解得1165t t ⎧≥⎪⎨⎪≤⎩,所以1516t ≤≤, 所以服药一次治疗疾病有效的时间为17951616-=个小时,故答案为:7916. 35.(2020·福建三明市·三明一中高三期中)某在校大学生提前创业,想开一家服装专卖店,经过预算,店面装修费为10000元,每天需要房租水电等费用100元,受营销方法、经营信誉度等因素的影响,专卖店销售总收入P 与店面经营天数x 的关系是21300,0300()245000,300x x x P x x ⎧-≤<⎪=⎨⎪≥⎩,则总利润最大时店面经营天数是__________,最大总利润是__________.【答案】200 10000元【解析】由题意,0300x ≤<时,221130010010000(200)1000022y x x x x =---=--+,200x ∴=时,10000max y =;300x ≥时,4500010010000350001005000y x x =--=-≤,200x ∴=天时,总利润最大为10000元 故答案为:200, 10000元。
2022版新高考数学总复习真题专题--函数的图象(解析版)

2022版新高考数学总复习--§2.5函数的图象—五年高考—考点1函数的图象1.(2021浙江,7,4分)已知函数f(x)=x2+14,g(x)=sin x,则图象为下图的函数可能是()A.y=f(x)+g(x)-14B.y=f(x)-g(x)-14C.y=f(x)g(x)D.y=g(x)f(x)答案D2.(2020浙江,4,4分)函数y=x cos x+sin x在区间[-π,π]上的图象可能是()答案A3.(2020天津,3,5分)函数y=4xx2+1的图象大致为()答案A4.(2019课标Ⅰ,文5,理5,5分)函数f(x)=sinx+xcosx+x2在[-π,π]的图象大致为()答案D5.(2019浙江,6,4分)在同一直角坐标系中,函数y=1a x ,y=log a(x+12)(a>0,且a≠1)的图象可能是()答案D6.(2018课标Ⅱ,文3,理3,5分)函数f(x)=e x-e-xx2的图象大致为()答案B7.(2018课标Ⅲ理,7,5分)函数y=-x4+x2+2的图象大致为()答案D8.(2018浙江,5,4分)函数y=2|x|sin 2x的图象可能是()答案D以下为教师用书专用(1—8)的部分图象大致为() 1.(2017课标Ⅰ文,8,5分)函数y=sin2x1-cosx答案 C 本题考查函数图象的识辨. 易知y =sin2x1-cosx 为奇函数,图象关于原点对称,故排除B 选项;sin 2≈sin 120°=√32,cos 1≈cos 60°=12,则f (1)=sin21-cos1=√3,故排除A 选项;f (π)=sin2π1-cos π=0,故排除D 选项,故选C .方法总结 已知函数解析式判断函数图象的方法:(1)根据函数的定义域判断图象的左右位置,根据函数的值域判断图象的上下位置; (2)根据函数的单调性判断图象的变化趋势; (3)根据函数的奇偶性判断图象的对称性; (4)根据函数的周期性判断图象的循环往复.2.(2017课标Ⅲ文,7,5分)函数y =1+x +sinxx 2的部分图象大致为( )答案 D 当x ∈(0,1)时,sin x >0,∴y =1+x +sinxx 2>1+x >1,排除A 、C . 令f (x )=x +sinx x 2,则f (-x )=-x +sin (-x )(-x )2=-f (x ),∴f (x )=x +sinxx 2是奇函数, ∴y =1+x +sinxx 2的图象关于点(0,1)对称,故排除B .故选D .解后反思 函数图象问题,一般从定义域、特殊点的函数值、单调性、奇偶性等方面入手进行分析.选择题通常采用排除法.3.(2016课标Ⅰ,理7,文9,5分)函数y =22-e |x |在[-2,2]的图象大致为( )答案 D 当x =2时,y =8-e 2∈(0,1),排除A ,B ;易知函数y =2x 2-e |x |为偶函数,当x ∈[0,2]时,y =2x 2-e x,求导得y'=4x -e x ,当x =0时,y'<0,当x =2时,y'>0,所以存在x 0∈(0,2),使得y'=0,故选D .4.(2016浙江,3,5分)函数y =sin x 2的图象是 ( )答案 D 排除法.由y =sin x 2为偶函数判断函数图象的对称性,排除A ,C ;当x =π2时,y =sin (π2)2=sin π24≠1,排除B ,故选D .5.(2015课标Ⅱ,理10,文11,5分)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 当点P 与C 、D 重合时,易求得PA +PB =1+√5;当点P 为DC 的中点时,有OP ⊥AB ,则x =π2,易求得PA +PB =2PA =2√2.显然1+√5>2√2,故当x =π2时, f (x )没有取到最大值,则C 、D 选项错误.当x ∈[0,π4)时, f (x )=tan x +√4+tan 2x ,不是一次函数,排除A ,故选B .6.(2015安徽文,10,5分)函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 的图象如图所示,则下列结论成立的是 ( )A.a >0,b <0,c >0,d >0B.a >0,b <0,c <0,d >0C.a <0,b <0,c >0,d >0D.a >0,b >0,c >0,d <0答案 A 由f (x )的图象易知d >0,且f '(x )=3ax 2+2bx +c 的图象是开口向上的抛物线,与x 轴正半轴有两个不同的交点,则{a >0,-b 3a>0,c >0,即{a >0,b <0,c >0,故选A .评析 本题考查导数的应用及运用图象解题的能力.7.(2015浙江,5,5分)函数f (x )=(x -1x )cos x (-π≤x ≤π且x ≠0)的图象可能为 ( )答案 D 因为f (-x )=(-x +1x )cos (-x )=-(x -1x )cos x =-f (x ),所以函数f (x )为奇函数,排除A 、B .当0<x <1时,x -1x <0,cos x >0,所以f (x )<0,排除C ,故选D .8.(2012课标理,10,5分)已知函数f (x )=1ln (x+1)-x ,则y =f (x )的图象大致为( )答案 B 令g (x )=ln (x +1)-x ,则g'(x )=1x+1-1=-xx+1, ∴当-1<x <0时,g'(x )>0,当x >0时,g'(x )<0,∴g (x )max =g (0)=0.∴f (x )<0,排除A 、C ,又由定义域可排除D ,故选B .评析 本题考查了函数的图象,考查了利用导数判断函数单调性,求值域,考查了数形结合的数学思想.考点2 函数图象的应用1.(2020北京,6,4分)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,+∞) 答案 D2.(2017天津文,8,5分)已知函数f (x )={|x |+2,x <1,x +2x,x ≥1.设a ∈R ,若关于x 的不等式f (x )≥|x2+a|在R 上恒成立,则a 的取值范围是 ( )A.[-2,2]B.[-2√3,2]C.[-2,2√3]D.[-2√3,2√3] 答案 A以下为教师用书专用(1—2)1.(2016课标Ⅱ,12,5分)已知函数f (x )(x ∈R )满足f (-x )=2-f (x ),若函数y =x+1x与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则∑i=1m(x i +y i )=( )A.0B.mC.2mD.4m答案 B 由f (-x )=2-f (x )可知f (x )的图象关于点(0,1)对称,又易知y =x+1x =1+1x的图象关于点(0,1)对称,所以两函数图象的交点成对出现,且每一对交点都关于点(0,1)对称,∴∑i=1m(x i +y i )=0×m2+2×m 2=m.故选B .思路分析 分析出函数y =f (x )和y =x+1x的图象都关于点(0,1)对称,进而得两函数图象的交点成对出现,且每一对交点都关于点(0,1)对称,从而得出结论.2.(2015安徽文,14,5分)在平面直角坐标系xOy 中,若直线y =2a 与函数y =|x -a |-1的图象只有一个交点,则a 的值为 . 答案 -12解析 若直线y =2a 与函数y =|x -a |-1的图象只有一个交点,则方程2a =|x -a |-1只有一解,即方程|x -a |=2a +1只有一解,故2a +1=0,所以a =-12.— 三年模拟 —A 组 考点基础题组考点1 函数的图象1.(2020河北新时代NT 教育模拟)已知函数f (x )={e x -4,x ≥0,e -x -4,x <0,则函数g (x )=x 2f (x )的大致图象是 ( )答案 A2.(2020湖南炎陵一中仿真考试)函数f (x )=x 4e x -e -x 的部分图象可能是( )答案 B3.(2021湖南岳阳一模,3)函数f (x )=x +ln |x |x的图象大致为 ( )A BCD答案 A4.(2021辽宁沈阳市郊联体一模,4)函数f (x )=xcosx -1的部分图象大致是 ( )A BCD答案 D5.(2021山东德州二模,5)函数f (x )=2x+1·ln |x |4x +1的部分图象大致为 ( )A BCD答案 A6.(2020普通高等学校招生全国统一考试考前演练)某函数的部分图象如图,则下列函数中可以作为该函数的解析式的是 ( )A.y =sin2xe sin2xB.y =cos2xe cos2x C.y =|cos2x |e cos2xD.y =|cosx |e cosx答案 C7.(2021福建三明三模,5)若函数y =f (x )的大致图象如图所示,则f (x )的解析式可能是 ( )A. f (x )=x|x |-1 B. f (x )=x1-|x | C. f (x )=xx 2-1 D. f (x )=x1-x 2答案Ce|x|在[-32,32]上的图象大致为()8.(2020山东百师联盟自测,7)函数f(x)=2|x|cos x-12答案A考点2函数图象的应用(多选题)(2021江苏南通一模,12)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=e x(x+1),则下列命题正确的是()A.当x>0时,f(x)=-e-x(x-1)B.函数f(x)有3个零点C. f(x)<0的解集为(-∞,-1)∪(0,1)D.∀x1,x2∈R,都有|f(x1)-f(x2)|<2答案BCDB组综合应用题组时间:30分钟分值:30分一、单项选择题(每小题5分,共20分)1.(2021山东日照一模,6)如图所示,单位圆上一定点A与坐标原点重合.若单位圆从原点出发沿x轴正向滚动一周,则A点形成的轨迹为()A BCD 答案 A2.(2021上海普陀二模,16)已知函数f (x )=3x 1+3x ,设x i (i =1,2,3)为实数,且x 1+x 2+x 3=0.给出下列结论: ①若x 1·x 2·x 3>0,则f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)<32;②若x 1·x 2·x 3<0,则f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)>32.其中正确的是 ( ) A.①与②均正确 B.①正确,②不正确C.①不正确,②正确D.①与②均不正确答案 A3.(2020河北邯郸备考检测,8)函数f (x )=e x +1e x -1·cos x 的部分图象大致为 ( )答案 A4.(2020普通高等学校招生全国统一考试考前演练,9)设符号min {x ,y ,z }表示x ,y ,z 中的最小者,已知函数f (x )=min {|x -2|,x 2,|x +2|},则下列结论正确的是 ( )A.∀x ∈[0,+∞), f (x -2)>f (x )B.∀x ∈[1,+∞), f (x -2)>f (x )C.∀x ∈R , f (f (x ))≤f (x )D.∀x ∈R , f (f (x ))>f (x )答案 C二、多项选择题(每小题5分,共10分)5.(2021江苏七市第二次调研,10)已知函数f (x )=√|x 2-a |(a ∈R ),则y =f (x )的大致图象可能为 ( )AB C D答案 ABD 6.(2021山东聊城二模,12)用符号[x ]表示不超过x 的最大整数,例如:[0.6]=0,[2.3]=2.设f (x )=(1-ln x )(ax 2+2ln x )有3个不同的零点x 1,x 2,x 3,则 ( )A.x =e 是f (x )的一个零点B.x 1+x 2+x 3=2√e +eC.a 的取值范围是(-1e ,0)D.若[x 1]+[x 2]+[x 3]=6,则a 的范围是[-2ln39,-ln24) 答案 AD — 一年原创 —1.(2021 5·3原创题)已知某函数图象如图所示,则该函数有可能是 ( )A.f (x )=(x 2-cx )e xB.f (x )=(x 2-cx )ln (x +3) C.f (x )=13x 3-cx D.f (x )=x 2-cx e x答案 A2.(2021 5·3原创题)若偶函数f (x )=ax 2+(b -2)x 的图象过点A (1,2),则函数g (x )=bx +a x ,x ∈[-3,-12]的值域为 .答案 [-203,-4]。
2.7 函数的图像

∴x - <a 在x∈(-1,1)恒成立,
2
2 1
x
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第二章 2.7 函数的图像
令g(x)=x - ,φ(x)=a ,
2
2 1
x
当x∈(-1,1)时,g(x)的图象在φ(x)的图象的下方.
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-1
第二章 2.7 函数的图像
当a>1时,结合图象可知a ≥ ,即1<a≤2;当0<a<1时,结合图
5.若定义在R上的函数f(x)关于点(a,c)成中心对称,关于直线x =b(b>a)成轴对称,则函数f(x)为周期函数,4b-4a是它的一个周 期.
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第二章 2.7 函数的图像
1.方程log2(x+4)=3 的实根的个数为 ( (A)0个. (B)1个. (C)2个.
x
) (D)3个.
【解析】借助图形,由图可知.
【答案】C
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第二章 2.7 函数的图像
2.函数f(x)=
ln | x | x
的图象大致是(
)
【解析】f(-x)= 排除A、B、C. 【答案】D
ln | x | ln | x | =- x x
=-f(x),故f(x)为奇函数;又f(1)=0,故
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第二章 2.7 函数的图像
变式训练3 已知f(x)是R上的单调函数,且对任意的实数a∈ R,有f(-a)+f(a)=0恒成立,若f(-3)=2. (1)试判断f(x)在R上的单调性,并说明理由; (2)解关于x的不等式:f(
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一、掌握基本初等函数的图像
(1)一次函数;(2)二次函数;(3)反比例函数;(4)指数函数;(5)对数函数;(6)三角函数.
二、函数图像作法
1.直接画
①确定定义域;②化简解析式;③考察性质:奇偶性(或其他对称性)、单调性、周期性、凹凸性;④特殊点、极值点、与横/纵坐标交点;⑤特殊线(对称轴、渐近线等).
2.图像的变换
(1)平移变换
①函数 的图像是把函数 的图像沿 轴向左平移 个单位得到的;
②函数 的图像是把函数 的图像沿 轴向右平移 个单位得到的;
③函数 的图像是把函数 的图像沿 轴向上平移 个单位得到的;
④函数 的图像是把函数 的图像沿 轴向下平移 个单位得到的;
(对称变换
①i:函数 与函数 的图像关于 轴对称;
变式1函数 的图像是()
变式2在同一坐标系中画出函数 的图像,可能正确的是()
变式3函数 与 在同一直角坐标系中的图像可能是()
变式4(2012新课标全国卷10)已知函数 ,则 的图像大致为()
题型32函数图像的应用
思路提示1
利用函数图像判断方程解的个数.由题设条件作出所研究对象的图像,利用图像的直观性得到方程解的个数.
例2.71函数 的零点个数为()
解析令 可得 .设 , ,在同一坐标系下分别画出函数 的图像,如图2-23所示.可以发现两个函数一定有2个交点,因此函数 有2个零点.故选 .
变式1已知函数 ,若关于 的方程 有两个不同的实根,则实数 的取值范围是
变式2直线 与曲线 有4个交点,则 的取值范围是
变式3函数 的图像与函数 的图像的交点个数为()
例2、73用 表示 三个数中的最小值,设
,则 的最大值为()
A、4 B、5 C、6 D、7
分析题设中的函数 实际上是一个定义在 上的分段函数,利用数形结合思想即可作答.
解析如图2—25所示,图像(实线)的最高点,即直线 与直线 的交点A, 的纵坐标即为所求.由 得函数 的最大值为6.故选 .
变式1设 若 则 的最大值为.
年高考数学总复习-函数的图像
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第八节函数的图像
考纲解读
1.掌握描绘函数图像的两种基本方法——直接描点法(列表描点)和图像变换法.
2.会利用函数图像进一步研究函数的性质,解决方程和不等式中的问题.
④ 的图像是将函数 的图像只保留 轴右边的部分不变,并将右边的图像关于 轴对称得到函数 左边的图像即函数 是一个偶函数(如图2-21(c)所示).
注: 的图像先保留 原来在 轴上方的图像,做出 轴下方的图像关于 轴对称图形,然后擦去 轴下方的图像得到;而 的图像是先保留 在 轴右方的图像,擦去 轴左方的图像,然后做出 轴右方的图像关于 轴的对称图形得到.这两变换又叫翻折变换.
ii:函数 与函数 的图像关于 轴对称;
iii:函数 与函数 的图像关于坐标原点 对称;
②i:若函数 的图像关于直线 对称,则对定义域内的任意 都有
或 (实质上是图像上关于直线 对称的两点连线的中点横坐标为 ,即 为常数);
ii:若函数 的图像关于点 对称,则对定义域内的任意 都有
③ 的图像是将函数 的图像保留 轴上方的部分不变,将 轴下方的部分关于 轴对称翻折上来得到的(如图2-21(a)和图2-21(b))所示
变式2(2012湖南理8)已知两条直线 和 与函数 的图像从左到右相交于点 , 与 的图像从左到右相交于点 ,记线段 和 在 轴上的投影长度分别为 .当 变化时, 的最小值为()
3.会用数形结合、转化与化归的思想,分析解决数学问题.
命题趋势探究
基本初等函数的图像是高考中的重要考点之一,是用来研究其他图像问题的基础,是研究函数性质的重要工具.
解决此类问题的重要思路是要利用函数性质与图像之间的对应关系去比照,如定义域、单调性、奇偶性、特殊点等.
高考中总是以几类基本初等函数的图像为基础来考查函数图像,往往结合函数行之一并考察,题型主要是选择题与填空题,考查的形式主要有知式选图、知图选式、图像变换(平移变换、对称变换)以及灵活地应用图像解题,属于每年必考内容之一
变式4设定义域为 的函数 ,则关于 的方程
有7个不同实数解的充要条件是()
变式5设定义域为 的函数 ,若关于 的方程 有7个不同实数解,则
思路提示2
利用函数图像求解不等式的解集及参数的取值范围.先作出所研究对象的图像,求出它们的交点,根据题意结合图像写出答案
例2.72设函数 ,若 ,则 的取值范围是()
分析作出函数 与 的图像,由图像得不等式的解集.
解析作出函数 与 的图像,如图2-24所示,得 所对应的 的取值范围是 ,故选 .
变式1(2010新课标全国卷理24)设函数 若不等式 的解集非空,求 的取值范围.
变式2已知函数 若不等式 ,则实数 的取值范围是()
A、 B、 C、 D、
变式3(2012福建理15)对于实数 和 ,定义运算“*”: * = ,设
* ,且关于 的方程 恰有3个互不相等的实数根
,则 的取值范围是.
变式4(2010新课标全国卷理11)已知函数 若 互不相等,且 则 的取值范围是()
A、 B、 C、 D、
思路提示3
利用函数图像求函数的最值,先做出所涉及到的函数图像,根据题目对函数的要求,从图像上寻找取得最值的位置,计算出结果,这体现出了数形结合的思想。
⑤函数 与 的图像关于 对称.
(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.
题型归纳及思路提示
题型31由式选图(识图)
思路提示
利用函数的性质(如定义域、值域、奇偶性、单调性、周期性、特殊点等)排除错误选项,从而筛选出正确答案
例2.70函数 的图像大致是()
分析观察四个选项给出的图像,区别在于函数零点的个数及单调性不同.
解析解法一:当 时,函数 单调递增,同时函数 单调递增,故函数 在 上单调递增,排除 ;当 时, 存在两个零点 ,所以排除选项 .故选 .
解法二:如图2-22所示,有图像可知,函数 与函数 的交点有3个,说明函数 的零点有3个,故排除选项 ;当 时, 成立,即 ,故排除选项 ,故选 .