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第 06 讲 函数的图象
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考点要求 考题统计 考情分析
(1)在实际情境中,会根据不 基本初等函数的图像是高考中的重
同的需要选择恰当的方法(如图 要考点之一,是研究函数性质的重
象法、列表法、解析法)表示函 要工具.高考中总以一次函数、二
数. 次函数、反比例函数、指数函数、
2022年天津卷第3题,5分
对数函数、三角函数等的图像为基
(2)会画简单的函数图象.
2022年全国乙卷第8题,5分
础来考查函数图像,往往结合函数
(3)会运用函数图象研究函数
2022年全国甲卷第5题,5分
性质一并考查,考查的内容主要有
的性质,解决方程解的个数与
知式选图、知图选式、图像变换以
不等式解的问题.
及灵活地应用图像判断方程解的个
数,属于每年必考内容之一.一、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;
(2)对称变换
①函数 与函数 的图像关于 轴对称;
函数 与函数的图像关于 轴对称;函数 与函数 的图像关于坐标原点 对称;
②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);
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(a)和图(b))所示
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(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.
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.
【解题方法总结】
(1)若
f(m+x)=f(m−x)
恒成立,则
y=f(x)
的图像关于直线x=m对称.
y=f(x) y=f(x−m) y=f(m−x)(m>0)
(2)设函数 定义在实数集上,则函数 与 的图象关于直线
x=m对称.a+b
x=
(3)若 f(a+x)=f(b−x) ,对任意x∈R恒成立,则 y=f(x) 的图象关于直线 2 对称.
(4)函数 与函数 的图象关于直线 对称.
(5)函数.. ..与函数 的图象关于直线 对称.
(6)函数 与函数 的图象关于点 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”.
题型一:由解析式选图(识图)
【例1】(2023·山东烟台·统考二模)函数 的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由 ,
得 ,
所以 为偶函数,故排除BD.
当 时, ,排除A.
故选:C.
【对点训练1】(2023·重庆·统考模拟预测)函数 的图像是( )
A. B.C. D.
【答案】B
【解析】因为 ,令 ,则 ,
即 ,解得 ,或 ,解得 ,
所以当 时,函数有1个零点,当 时,函数有2个零点,
所以排除AD;
当 时, ,
则 ,当 时, ,
所以当 时, ,函数单调递增,所以B正确;
故选:B.
【对点训练2】(2023·安徽安庆·安庆市第二中学校考二模)函数 的部分图象大致是
( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由解析式可得 , ,排除A;观察C、D选项,其图象关于纵轴对称,而 ,
说明 不是偶函数,即其函数图象不关于纵轴对称,排除C、D;显然选项B符合题意.
故选:B
【对点训练3】(2023·全国·模拟预测)函数 的大致图像为( )
A. B. C.
D.
【答案】B
【解析】因为 ,其定义域为 ,所以 ,
所以 为偶函数,排除选项A,D,
又因为 ,因为 ,所以 ,所以 ,排除选项C.
故选:B.
【解题方法总结】
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2】(2023·四川遂宁·统考二模)数学与音乐有着紧密的关联,我们平时听到的乐音一般来说并不是纯
音,而是由多种波叠加而成的复合音.如图为某段乐音的图像,则该段乐音对应的函数解析式可以为(
)A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】对于A,函数 ,
因为 ,所以函数为奇函数,
又 ,故A正确;
对于B,函数 ,
因为 ,所以函数为奇函数,
又 ,故B错误;
对于C,函数 ,
因为 ,故C错误;
对于D,函数 ,
,故D错误,
故选:A.
【对点训练4】(2023·全国·校联考模拟预测)已知函数 在 上的图像如图所示,则 的解析式
可能是( )A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题图,知函数 的图像关于y轴对称,所以函数 是偶函数,故排除A;
对于B, ,虽然函数 为偶函数且在 上单调递减,在 上单调递增,但
,与图像不吻合,排除B;
对于D,因为 ,所以函数 是偶函数,但 ,与图像不
吻合,排除D;
对于C,函数 为偶函数,图像关于y轴对称,下面只分析y轴右侧部分.当 时, ,
,
令 ,求导,得 .当 时, , 单调递增,
当 时, , 单调递减,所以 在 处取得最大值.
又因为 , , ,所以 ,使得 ,
当 时, , 单调递减,当 时, , 单调递增,
与图像吻合.
故选:C.
【对点训练5】(2023·河北·统考模拟预测)已知函数 的部分图象如图所示,则 的解析式可能为
( )
A. B.
C. D.【答案】B
【解析】对于A选项, ,A选项错误;
对于C选项, ,C选项错误;
对于D选项, , 有两个不等的实根,故 有两个极值点,D选项错误.
对于B选项, , ;
当 时, , ,此时 ,
当 时, , ,此时 ,
当 时, , ,此时 ,
依次类推可知 函数值有正有负;
显然 不单调;
因为当 时 ,所以 有多个零点;
因为 ,所以 ,所以 既不是奇函数也不是偶函数,以
上均符合,故B正确.
故选:B.
【对点训练6】(2023·贵州遵义·校考模拟预测)已知函数 在 上的大致图象如下所示,则
的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】函数图象关于 轴对称,函数为偶函数,选项D中函数满足
,为奇函数,排除D;又选项C中函数满足 ,与图象不符,排除C;
选项A中函数满足 ,与图象不符,排除A,
只有B可选.
故选:B.
【解题方法总结】
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
【例3】(2023·全国·高三专题练习)在同一直角坐标系中,函数 , ,且
的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为函数 的图象与函数 的图象关于 轴对称,
所以函数 的图象恒过定点 ,故选项A、B错误;
当 时,函数 在 上单调递增,所以函数 在 上单调递减,
又 在 和 上单调递减,故选项D错误,选项C正确.
故选:C.【对点训练7】(2023·山东滨州·统考二模)函数 的图象如图所示,则( )
A. , , B. , ,
C. , , D. , ,
【答案】A
【解析】由图象观察可得函数图象关于 轴对称,即函数为偶函数,
所以 得: ,故C错误;
由图象可知 ,故D错误;
因为定义域不连续,所以 有两个根可得 ,即 异号, ,即B错误,A
正确.
故选:A
【对点训练8】(2023·全国·高三专题练习)已知函数 (a,b为常数,其中 且 )
的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】由图象可得函数在定义域上单调递增,
所以 ,排除A,C;
又因为函数过点 ,
所以 ,解得 .
故选:D【对点训练9】(2023·全国·高三专题练习)若函数 的部分图象如图所示,则
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由图象知, 的两根为2,4,且过点 ,
所以 ,解得 ,
所以 ,
所以 ,
故选:A
【对点训练10】(2023·全国·高三专题练习)在同一直角坐标系中,函数 且
的图象可能是
A. B.C. D.
【答案】D
【解析】本题通过讨论 的不同取值情况,分别讨论本题指数函数、对数函数的图象和,结合选项,判断
得出正确结论.题目不难,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.当 时,函数 过定
点 且单调递减,则函数 过定点 且单调递增,函数 过定点 且单调递减,
D选项符合;当 时,函数 过定点 且单调递增,则函数 过定点 且单调递减,函数
过定点 且单调递增,各选项均不符合.综上,选D.
【对点训练11】(多选题)(2023·全国·高三专题练习)函数 在 , 上的大致
图像可能为( )
A. B.C. D.
【答案】ABC
【解析】①当 时, , ,函数 为奇函数,由 时
, 时 等性质可知A选项符合题意;
②当 时,令 ,作出两函数的大致图象,
由图象可知在 内必有一交点,记横坐标为 ,此时 ,故排除D选项;
当 时, , 时, ,
若在 内无交点,则 在 恒成立,则 图象如C选项所示,故C选项符合题意;
若在 内有两交点,同理得B选项符合题意.
故选:ABC.
【解题方法总结】
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4】(2023·北京·高三专题练习)高为 、满缸水量为 的鱼缸的轴截面如图所示,现底部有一个小洞,
满缸水从洞中流出,若鱼缸水深为 时水的体积为 ,则函数 的大致图像是A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据题意知,函数的自变量为水深 ,函数值为鱼缸中水的体积,所以当 时,体积 ,所
以函数图像过原点,故排除A、C;
再根据鱼缸的形状,下边较细,中间较粗,上边较细,所以随着水深的增加,体积的变化速度是先慢后快
再慢的,故选B.
【对点训练12】(2023·四川成都·高三四川省成都市玉林中学校考阶段练习)如图为某无人机飞行时,从
某时刻开始15分钟内的速度 (单位:米/分钟)与时间 (单位:分钟)的关系.若定义“速度差函
数” 为无人机在时间段 内的最大速度与最小速度的差,则 的图像为( )
A. B.C. D.
【答案】C
【解析】由题意可得,当 时,无人机做匀加速运动, ,“速度差函数” ;
当 时,无人机做匀速运动, ,“速度差函数” ;
当 时,无人机做匀加速运动, ,“速度差函数” ;
当 时,无人机做匀减速运动,“速度差函数” ,结合选项C满足“速度差函数”解析
式,
故选:C.
【对点训练13】(2023·湖南长沙·高三长沙一中校考阶段练习)青花瓷,又称白地青花瓷,常简称青花,
是中国瓷器的主流品种之一.如图,这是景德镇青花瓷,现往该青花瓷中匀速注水,则水的高度 与时间
的函数图像大致是( )
A. B.
C. D.【答案】C
【解析】由图可知该青花瓷上、下细,中间粗,则在匀速注水的过程中,水的高度先一直增高,且开始时
水的高度增高的速度越来越慢,到达瓷瓶最粗处之后,水的高度增高的速度越来越快,直到注满水,结合
选项所给图像,只有先慢后快的趋势的C选项符合.
故选:C
【对点训练14】(2023·全国·高三专题练习)列车从 地出发直达 外的 地,途中要经过离 地
的 地,假设列车匀速前进, 后从 地到达 地,则列车与 地距离 (单位: 与行驶时间
(单位: )的函数图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题可知列车的运行速度为 ,
列车到达 地的时间为 ,
故当 时, .
故选:C.
【对点训练15】(2023·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﹣|PA|2,则y=f(x)的图象大致为( )
A. B.C. D.
【答案】A
【解析】根据题意,f(x)=|PB|2﹣|PA|2,∠ADP=x.
在区间(0, )上,P在边AC上,|PB|>|PA|,则f(x)>0,排除C;
在区间( ,π)上,P在边BC上,|PB|<|PA|,则f(x)<0,排除B,
又由当x+x=π时,有f(x)=﹣f(x),f(x)的图象关于点( ,0)对称,排除D,
1 2 1 2
故选:A
【对点训练16】(2023·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】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 ,水面半径 ,此时
水面高度 ,如图:由垂直于圆锥轴的截面性质知, ,即 ,则注入水的体积为
,
令水匀速注入的速度为 ,则注水时间为t时的水的体积为 ,
于是得 ,
而 都是常数,即 是常数,
所以盛水的高度h与注水时间t的函数关系式是 , , ,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
【解题方法总结】
(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:函数图象的变换
【例5】(2023·广西玉林·统考模拟预测)已知图1对应的函数为 ,则图2对应的函数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据函数图象知,当 时,所求函数图象与已知函数相同,
当 时,所求函数图象与 时图象关于 轴对称,即所求函数为偶函数且 时与 相同,故BD不符合要求,
当 时, , ,故A正确,C错误.
故选:A.
【对点训练17】(2023·全国·高三专题练习)已知函数 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. B.
C. D.
【答案】C
【解析】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
故选:C.
【对点训练18】(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,则下列图象错误的是
( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】当 时, ,表示一条线段,且线段经过 和 两点.
当 时, ,表示一段曲线.函数 的图象如图所示.
的图象可由 的图象向右平移一个单位长度得到,故A正确; 的图象可由 的图象
关于 轴对称后得到,故B正确;由于 的值域为 ,故 ,故 的图象与 的
图象完全相同,故C正确;很明显D中 的图象不正确.
故选:D.
【对点训练19】(2023·全国·高三专题练习)函数 向右平移1个单位,再向上平移2个单位的大致图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】先作出函数 的图像,再向右平移1个单位,再向上平移2个单位得解.
如图所示:
故答案为C
【解题方法总结】
熟悉函数三种变换:(1)平移变换;(2)对称变换;(3)伸缩变换.
题型六:函数图像的综合应用
【例6】(2023·上海浦东新·华师大二附中校考模拟预测)若关于 的方程 恰有两个不同的实数解,
则实数 __________.【答案】
【解析】
如图,显然 .
当 时,由单调性得,方程 有且仅有一解.
因此当 时,方程 也恰有一解.
即 为函数 的切线,
,
令 得 ,
故当 时, ,
得 ,即
从而 .
故答案为:
【对点训练20】(2023·天津和平·统考三模)已知函数 ,若关于 的方程
恰有三个不相等的实数解,则实数 的取值集合为___________.
【答案】
【解析】 ,
当 时, ,
此时 无解,不满足题意;
当 时,设 ,
则 与 的图象大致如下,则 对应的2个根为 ,
此时方程 均无解,
即方程 无解,不满足题意;
当 时,设 ,则 与 的图象大致如下,
则则 对应的2个根为 ,
若方程 恰有三个不相等的实数解,
则 与函数 的图象共有3个不同的交点,
①当 时, 与函数 的图象共有2个交点,如图所示,
所以 与函数 的图象只有1个交点,
则 ,所以 ,解得 ;
②当 时, 与函数 的图象共有2个交点,
所以 与函数 的图象只有1个交点,
则 ,与 矛盾,不合题意;
③当 时, 与函数 的图象共有2个交点,如图所示,所以 与函数 的图象只有1个交点,
则 ,所以 ,解得 ;
综上, 的取值集合为 ,
故答案为: .
【对点训练21】(2023·河南·校联考模拟预测)定义在R上的函数 满足 ,且当
时, .若对任意 ,都有 ,则t的取值范围是__________.
【答案】
【解析】因为当 时, ,所以 ,
因为 ,当 时,即 时,
由 ,所以 ,
同理可得
依此类推,作出函数 的图象,如图所示:由图象知:当 时,令 ,则 ,
对任意 ,都有 ,则
故 的取值范围为 ,
故答案为:
【对点训练22】(2023·四川绵阳·统考二模)若函数 , ,则函数
的零点个数为______.
【答案】5
【解析】令 ,则有 ,
所以 ,
当 时,则有 ,
即 ,
在同一坐标系中作出 与 的图象,如图所示:
由图可得此时两函数的图象有两个交点,
即当 时, 有2个零点;
当 时,则有 ,
即 ,在同一坐标系中作出 与 的图象,如图所示:
由图可得此时两函数的图象有两个交点,
即当 时, 有2个零点;
当 时, ,
此时 ,有1个零点为 ,
综上所述, 共有5个零点.
故答案为:5
【解题方法总结】
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
程解的个数.
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
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.
1.(2022·天津·统考高考真题)函数 的图像为( )
A. B.C. D.
【答案】D
【解析】函数 的定义域为 ,
且 ,
函数 为奇函数,A选项错误;
又当 时, ,C选项错误;
当 时, 函数单调递增,故B选项错误;
故选:D.
2.(2022·全国·统考高考真题)如图是下列四个函数中的某个函数在区间 的大致图像,则该函数是
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设 ,则 ,故排除B;
设 ,当 时, ,所以 ,故排除C;
设 ,则 ,故排除D.
故选:A.
3.(2022·全国·统考高考真题)函数 在区间 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】令 ,
则 ,
所以 为奇函数,排除BD;
又当 时, ,所以 ,排除C.
故选:A.