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第10课 函数图象(分层专项精练)
【一层练基础】
一、单选题
1.(2021·天津·统考高考真题)函数 的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由函数为偶函数可排除AC,再由当 时, ,排除D,即可得解.
【详解】设 ,则函数 的定义域为 ,关于原点对称,
又 ,所以函数 为偶函数,排除AC;
当 时, ,所以 ,排除D.
故选:B.
2.(2023·四川泸州·四川省泸县第一中学校考二模)已知函数 ,则( )
A. 在 上单调递增 B. 的图象关于点 对称C. 为奇函数 D. 的图象关于直线 对称
【答案】D
【分析】把 化简成 ,进而得到 是由 先向左平移一个单位,再向下平移一个
单位得到的,然后根据 的图象画出 的图象,即可判断选项
【详解】
化简得 ,
的可以看作是函数 先向左平移一个单位,再向下平移一个单位得到,
先画出 的图象,再进行平移画出 的图象,
明显可见,对于原函数 ,为奇函数,关于点 对称,且在 和 上为单调减函数,
所以, 经过平移后变成的 在 上单调递减,关于 对称,非奇函数也非偶函数,图象
关于直线 对称,所以,D正确;A、B、C错误.
故选:D
3.(2022秋·黑龙江齐齐哈尔·高一齐齐哈尔市第一中学校校考期中)如图所示,点 从点 出发,按逆时
针方向沿边长为 的正三角形 运动一周, 为△ 的中心,设点 走过的路程为 ,△ 的面
积为 (当 、 、 三点共线时,记面积为0),则函数 的图象大致为( )A. B. C. D.
【答案】A
【详解】当 时, ,为一次递增函数,去掉B;当 (BC中点) 时
为一次递减函数,去掉C,D;所以选A.
点睛:(1)运用函数性质研究函数图像时,先要正确理解和把握函数相关性质本身的含义及其应用方向.(2)
在运用函数性质特别是奇偶性、周期、对称性、单调性、最值、零点时,要注意用好其与条件的相互关系,
结合特征进行等价转化研究.如奇偶性可实现自变量正负转化,周期可实现自变量大小转化,单调性可实现
去 ,即将函数值的大小转化自变量大小关系
4.(2023·广西柳州·统考模拟预测)已知函数 , ,若函数 在 上的大
致图象如图所示,则 的解析式可能是( )
A. B.C. D.
【答案】D
【分析】根据图象判断函数的奇偶性,结合特殊值,可得答案.
【详解】易知 为偶函数,由 ,则 为奇函数,
由图象可知,该函数是奇函数,因为 是偶函数, 是奇函数,所以 是非奇非偶函数,A,
B不符合题意.
因为当 时, 无意义,所以C不符合题意.
故选:D.
二、多选题
5.(2023·全国·高三专题练习)关于函数 ,下列描述正确的有( )
A. 在区间 上单调递增 B. 的图象关于直线 对称
C.若 则 D. 有且仅有两个零点
【答案】ABD
【分析】作出函数 的图象,由图象观察性质判断各选项.
【详解】根据图象变换作出函数 的图象( ,作出 的图象,
再作出其关于 轴对称的图象,然后向右平移2个单位,
最后把 轴下方的部分关于 轴翻折上去即可得),如图,
由图象知 在 是单调递增,A正确,函数图象关于直线 对称,B正确;
,直线 与函数 图象相交可能是4个交点,如图,
如果最左边两个交点横坐标分别是 ,则 不成立,C错误,
与 轴仅有两个公共点,即函数仅有两个零点,D正确.
故选:ABD.6.(2021·全国·高三专题练习)如图所示的函数图象,对应的函数解析式不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】根据图象用特殊值验证、排除可得答案.
【详解】由图象可知当 时, ,
而A中函数当 时, ,
B中函数当 时, ,故A和B不可能;
C中函数的定义域是 ,与图象不符,故C不可能.
对于 ,当 时, ,当 时, ,
当 时, ,所以D符合,
故选:ABC.
【点睛】本题考查了函数图象的性质,属于基础题.
【二层练综合】
一、单选题1.(2023·江西南昌·南昌市八一中学校考三模)函数 在 上的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据给定的函数,由奇偶性排除两个选项,再取特值即可判断作答.
【详解】函数 定义域为 ,
而 ,且 ,
即函数 既不是奇函数也不是偶函数,其图象关于原点不对称,排除选项CD;
而当 时, ,排除选项A,选项B符合要求.
故选:B
2.(2022秋·宁夏·高三六盘山高级中学校考期中)定义在 上的函数 满足 ,
,当 时, ,则方程 在 上解的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】首先将问题转化为 与 在 上的交点个数,然后根据 的对称性和周期性以及
已知条件作出 的图像,再利用导函数作出 的大致图像,结合图像即可求解.【详解】由题意可知,方程 在 上解的个数可转化为 与 在 上的交点个数,
因为 ,所以 的图像关于 对称;
又由 ,故 ,
从而 是周期为2的周期函数,
又由 可得, ,
从而 ; ,
故 在 上单调递增,在 单调递减,且 ,
当 时, ,
故 与 在 上的图像如下:
从而 与 在 上的交点个数为4,
故方程 在 上解的个数为4.
故选:B.
3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 满足 对任意 恒成立,又函数
的图象关于点 对称,且 则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先利用赋值法求出 ,代入等式赋值得到 ,即对称轴为 ,再根据函数图象的平移规律判断函数为奇函数,进一步求得函数周期,进而得到 ,则
可求出结果.
【详解】因为对任意 ,都有
令 得 解得
则 即
所以函数 的图象关于直线 对称.
又函数 的图象关于点 对称,则函数 的图象关于点 对称,
即函数 为奇函数,所以
所以 所以8是函数 的一个周期,
所以
故选:D.
4.(2022秋·河南·高一校联考阶段练习)若函数 的大致图象如图,则 的解析式可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据定义域排除A,根据奇偶性排除B,根据值域或单调性排除C.
【详解】由图可知函数定义域为{x|x≠0},由此排除A;
该函数图像关于原点对称,则该函数为奇函数,需满足f(x)+f(-x)=0,
对于B项:f(x)+f(-x)≠0,故排除B;
C和D均满足f(x)+f(-x)=0,
对于C: ,当x +∞时, 0,故 ,
→ →
∵y= 增长的速率比y= 增长的速率慢,∴ ,即图像在x轴上方无限接近于x轴正半轴,与题意不符,故排除C.
综上,D选项正确.
故选:D.
二、填空题
5.(2011·江苏南京·统考一模)如图放置的等腰直角 薄片, 沿x轴滚动,设顶
点 的轨迹方程是 ,则 在其相邻两个零点间的图象与x轴所围区域的面积为
.
【答案】
【分析】由题意确定轨迹的形状,作出图象,进而求解其与x轴所围区域的面积,即可得到答案.
【详解】作出点A的轨迹中相邻两个零点间的图象,如图所示,
其轨迹为两段圆弧,一段是以C为圆心,CA为半径的四分之一圆弧;
一段是以B为圆心,BA为半径,圆心角为 的圆弧,
其与x轴围成的图形的面积为 .
故答案为: .
6.(2023·全国·高三专题练习)定义在 上函数 满足 ,且当 时,.若当 时, ,则 的最小值等于 .
【答案】
【分析】转化条件为在区间 上, ,作出函数的图象,数形
结合即可得解.
【详解】当 时,故 ,
当 时,故 …,
可得在区间 上, ,
所以当 时, ,作函数 的图象,如图所示,
当 时,由 得 ,
由图象可知当 时, ,所以 的最小值为 .
故答案为: .
【三层练能力】
一、单选题
1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,若函数 与
的图象恰有5个不同公共点,则实数a的取值范围是( )A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用导数分段画出函数 的大致图象,将函数
与 的图象恰有5个不同公共点的问题转化为方程
有5个不同的根的问题,然后采用换元法将问题变为讨论
在给定区间上有解的问题.
【详解】当 时, , ,
当 时, ,当 时, ,
故 时, ;
当 时, ,
当 时, 有极大值 ,当 时, ,
作出 的大致图象如图:
函数 与 的图象恰有5个不同公共点,即方程 有5个不同的根,
令 ,根据其图象,讨论 有解情况如下:
令 ,
(1当 在 和 上各有一个解时,
即 ,解得 ,
(2)当 在 和 上各有一个解时,
,解得 ,
(3)当 有一个根为6时,解得 ,此时另一个根为 ,不合题意;
(4)当 有一个根为1时,解得 ,此时另一个根也为1,不合题意,
综上可知: ,
故选:A
二、多选题
2.(2023春·云南红河·高二开远市第一中学校校考阶段练习)已知 ,若存在
,使得 ,则下列结论正确的有( )
A.实数 的取值范围为 B.
C. D. 的最大值为
【答案】AC【分析】画出 的图象,数形结合得到 ,且 , 关于 , ,再运用基本不等式
求出 的最大值,得到AC正确.
【详解】画出 的图象,如下:
要想 与 有三个不同的交点,需要 ,A正确;
由题意可知 , 且 关于 对称,
故 ,B错误,C正确;
则 ,解得: ,当且仅当 时等号成立,
但 ,故等号取不到,
故 ,D错误,
故选:AC.
三、填空题
3.(2023·北京海淀·中关村中学校考三模)已知函数 是定义域为R的偶函数,当 时,,若关于x的方程 有且仅有7个不同实数根,则
【答案】
【分析】根据题意,作出函数 的图像,令 ,将原问题转化为图像交点问题,即可求解.
【详解】根据题意,作出函数 的图像,如下,
.
由关于x的方程 有且仅有7个不同实数根,
结合图像,令 ,则关于 的方程 有两个根,且 , ,
故 ,即 .
故答案为: .