文档内容
第 07 讲 函数的图象(精讲+精练)
目录
第一部分:知识点精准记忆
第二部分:课前自我评估测试
第三部分:典型例题剖析
高频考点一:画出函数的图象
高频考点二:函数图象的识别
高频考点三:函数图象的应用
①研究函数的性质
②确定零点个数
③解不等式
④求参数的取值范围
第四部分:高考真题感悟
第五部分:第 07 讲 函数的图象(精练)第一部分:知 识 点 精 准 记 忆
1、平移变换(左“+”右“-”;上“+”下“-”)
①
②
③
④
注:左右平移只能单独一个 加或者减,注意当 前系数不为1,需将系数提取到外面.
2、对称变换
① 的图象 的图象;
② 的图象 的图象;
③ 的图象 的图象;
④ ( ,且 )的图象 ( ,且 )的图象.
3、伸缩变换
① .
② .
4、翻折变换(绝对值变换)① 的图象 的图象;
(口诀;以 轴为界,保留 轴上方的图象;将 轴下方的图象翻折到 轴上方)
② 的图象 的图象.
(口诀;以 轴为界,去掉 轴左侧的图象,保留 轴右侧的图象;将 轴右侧图象翻折到 轴左侧;本
质是个偶函数)
5、图象识别技巧(按使用频率优先级排序)
①特殊值法(观察图象,寻找图象中出现的特殊值)
②单调性法( ; ; , ;通过求导判断单调性)
③奇偶性法
偶函数 偶函数 偶函数 偶函数 偶函数 偶函数
偶函数 奇函数 不能确定 不能确定 奇函数 奇函数
奇函数 偶函数 不能确定 不能确定 奇函数 奇函数
奇函数 奇函数 奇函数 奇函数 偶函数 偶函数
④极限(左右极限)( ; ; ; ;)
⑤零点法
⑥极大值极小值法
第二部分:课 前 自 我 评 估 测 试
1.(2022·陕西西安·高一期末)函数 的图像大致为( )
A. B.C. D.
【答案】C
的定义域为 ,
,所以 是奇函数,图象关于原点对称,所以AD选项错误.
,所以B选项错误.
故选:C
2.(2022·北京·高三学业考试)函数 的图象如图所示,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
由图象可知,当 时, .
故选:C
3.(2022·全国·高三专题练习)在同一直角坐标系中,函数 , 的图象可能是
( )
A. B.C. D.
【答案】D
A:没有幂函数图象,不符合;
B: 中 , 中 ,不符合;
C: 中 , 中 ,不符合;
D: 中 , 中 ,符合.
故选:D.
4.(2022·浙江金华第一中学高一期末)图(1)是某条公共汽车线路收支差额 关于乘客量 的图象,图
(2)、(3)是由于目前本条路线亏损,公司有关人员提出的两种扭亏为盈的建议,则下列说法错误的是
( )
A.图(1)的点 的实际意义为:当乘客量为0时,亏损1个单位
B.图(1)的射线 上的点表示当乘客量小于3时将亏损,大于3时将盈利
C.图(2)的建议为降低成本而保持票价不变
D.图(3)的建议为降低成本的同时提高票价
【答案】D
A:当 时, ,所以当乘客量为0时,亏损1个单位,故本选项说法正确;
B:当 时, ,当 时, ,所以本选项说法正确;
C:降低成本而保持票价不变,两条线是平行,所以本选项正确;
D:由图可知中:成本不变,同时提高票价,所以本选项说法不正确,
故选:D第三部分:典 型 例 题 剖 析
高频考点一:画出函数的图象
1.(2021·宁夏·银川市第六中学高一期中)已知函数 .
(1)证明 是偶函数;
(2)画出这个函数的图象;
(3)求函数 的值域.
【答案】(1)证明见解析;(2)图象见解析;(3)
(1)
解:由题知函数的定义域关于原点对称,
,
所以函数 是偶函数
(2)
解:由题知 ,
进而结合二次函数与分段函数的性质作图如下:(3)
解:由(2)的函数图象可知函数的最小值为 ,函数的最大值为 ,
所以函数 的值域为
2.(2021·山东临沂·高一期中)已知 是整数,幂函数 在 上单调递增.
(1)求 的解析式;
(2)若 ,画出函数 的大致图象;
(3)写出 的单调区间,并用定义法证明 在区间 上的单调性.
【答案】(1) (2)作图见解析
(3)单调减区间为 , ,单调增区间为 , ,证明见解析
(1)
解:由题意可知, ,即 ,
因为 是整数,所以 ,或 ,
当 时, ,当 时, ,
综上可知, 的解析式为 ;
(2)
解:由(1)知 ,则 ,
函数 的图象如图所示,(3)
解:由(2)可知, 的单调减区间为 , ,单调增区间为 , ,
当 时, ,
设任意的 ,且 ,
则 ,
∵ ,且 ,∴ , ,
∴ ,即 ,
所以 在区间 上单调递增.
3.(2021·全国·高一课时练习)根据 的图像,作出下列函数的图像:
(1) ; (2) ;
(3) ; (4) .
(1)
作出函数 关于纵轴对称的图像,连同函数 的图像,就是该函数的图像,如下图所示:
(2)把函数 的图像中纵轴下面的部分,做关于横轴对称,擦掉纵轴下面的部分,
函数图像如下图所示:
(3)
作出函数 关于纵轴对称的图像,连同函数 的图像一起向右平移一个单位即可,如下图
所示:
(4)
把函数 的图像中纵轴下面的部分,做关于横轴对称,擦掉纵轴下面的部分,然后再向右平移一个
单位,如下图所示:
高频考点二:函数图象的识别
1.(2022·福建福州·高一期末)已知函数 ,则 的大致图像为( )A. B.
C. D.
【答案】B
解:由题得 ,所以排除选项A,D.
,所以排除选项C.
故选:B
2.(2022·湖南·株洲二中高一阶段练习)函数 的图象大致为( )
A. B.
C. D.【答案】D
由题意知, ,解得 ,所以 定义域 关于原点对称,又因为
,所以此函数为奇函数,图像关于原点对称,排除A.
当 时, ,排除B.
,函数只有1个零点,排除C.
故选:D
3.(2022·山东德州·高三期末)已知函数 ,则函数 的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
由题可知:函数定义域为 ,
,
所以 ,故该函数为奇函数,排除A,C
又 ,所以排除B,
故选:D
4.(2022·浙江·高三学业考试)函数 的图象大致为( )A. B.
C. D.
【答案】B
因为函数 的定义域为R,且 不是偶函数,所以排除C、D;
又 ,排除A,即确定答案为B.
故选: B.
5.(2022·全国·高三专题练习(文))函数 的部分图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
由题可知函数定义域为 ,则 ,
又
所以 是奇函数,且 时, ,故选项A正确.
故选:A6.(2022·广西南宁·一模(文))函数 的图象最有可能是以下的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
定义域为 ,关于原点对称,又 ,所以
是奇函数,故排除CD,又 ,故排除A选项,B正确.
故选:B
7.(2022·陕西咸阳·高一期末)函数 的大致图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】D对任意的 , ,则函数 的定义域为 ,排除C选项;
, ,
所以,函数 为偶函数,排除B选项,
因为 ,排除A选项.
故选:D.
高频考点三:函数图象的应用
①研究函数的性质
1.(2022·河南·林州一中高一开学考试)已知函数 ,
则( )
A. 的最大值为3,最小值为1
B. 的最大值为 ,无最小值
C. 的最大值为 ,最小值为1
D. 的最大值为3,最小值为-1
【答案】B
解: ,
由 与 ,
解 得 ;
解 得 ;
所以 与 的交点坐标为 , ,
因为 ,所以 ,
所以 的图象如下图所示:由图象,可知最大值为 ,无最小值,
故选:B.
2.(2022·全国·高一期末)已知函数 .
(1)判断函数 的奇偶性,并证明;
(2)画出函数 的图象,并讨论方程 的解的个数.
【答案】(1)函数 为偶函数,证明见解析;
(2)图象见解析;当 时,方程的解为0个;当 或 时,方程的解为2个;当 时,
方程的解为4个;当 时,方程的解为3个.
(1)
函数 为偶函数,
∵ ,
∴ 的定义域为R,关于原点对称,
且 ,
所以 为偶函数;
(2)
因为 ,
所以函数 的图象如下所示:方程 的解的个数,即 与 的交点个数,结合函数图象可知:
当 时,有0个解,当 或 时,有2个解,当 时,有4个解,当 时,有3个
解.
3.(2022·山东潍坊·高一期末)已知定义在 上的奇函数 ,当 时, .
(1)求函数 在 上的解析式;
(2)在给出的直角坐标系中作出 的图像,并写出函数 的单调区间.
【答案】(1)
(2)图像答案见解析,单调递增区间为 ,单调递减区间为
(1)
设 ,则 ,所以 ,
又 为奇函数,所以 ,
又 为定义在 上的奇函数,所以 ,
所以
(2)
作出函数 的图像,如图所示:函数 的单调递增区间为 ,单调递减区间为 .
②确定零点个数
1.(2022·全国·高三阶段练习)函数 的零点个数为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
令 ,得 ;
在同一直角坐标系中分别作出 , 的大致图象如图所示;
观察可知,两个函数的图象有 个交点(其中 个交点的横坐标介于 到 之间,另外两个交点分别为 ,
,故函数 的零点个数为 ,
故选:D.
2.(2022·江西·高一期末)已知函数 ,若方程 恰有两个不等的实根,则实数
的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B方程 恰有两个不等的实根,
等价于 与 的图象有两个交点,
的图象如图所示,平移水平直线 可得 ,
故选:B.
3.(2022·湖南·长沙市南雅中学高三阶段练习)函数 有三个不同的零点,则实数t的范
围是__________.
【答案】
作出函数 的图象和直线 ,如图,
由图象可得 时,直线与函数图象有三个交点,即函数 有三个零点.
.
故答案为: .
4.(2022·湖南·高一课时练习)用图象法判定方程 的根的个数.
【答案】1
方程 根的个数,等价于函数 与 图象的交点个数,
函数 与 在同一坐标系中的图象如图所示,两函数图象只有一个交点,
所以方程 的根的个数为1
③解不等式
1.(2022·全国·池州市第一中学高一开学考试)已知函数 的图象如图,则不等式 的解集为
( )
A. B.
C. D.
【答案】D
不等式 ,则 或 ,
观察图象,解 得 ,解 得 ,
所以不等式 的解集为 .
故选:D2.(2022·河北·高三阶段练习)已知函数 ,则 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
作出函数 与 的图象,如图,
当 时, ,作出函数 与 的图象,
由图象可知,此时解得 ;
当 时, ,作出函数 与 的图象,
它们的交点坐标为 、 ,结合图象知此时 .
所以不等式 的解集为 .
故选:C
3.(2022·北京·模拟预测)已知函数 ,则不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
不等式 ,
分别画出函数 和 的图象,由图象可知 和 有两个交点,分别是 和 ,
由图象可知 的解集是
即不等式 的解集是 .
故选:B
4.(2022·河南·信阳高中高一阶段练习(理))已知定义在R上的函数 满足 ,且当
时, ,若对任 都有 ,则m的取值范围是_________.
【答案】 , .
解:因为 满足 ,即 ;
又由 ,可得 ,
画出当 , 时, 的图象,
将 在 , 的图象向右平移 个单位(横坐标不变,纵坐标变为原来的2倍),
再向左平移 个单位(横坐标不变,纵坐标变为原来的 倍),
由此得到函数 的图象如图:
当 , 时, , , ,
又 ,所以 ,
令 ,由图像可得 ,则 ,解得 ,
所以当 时,满足对任意的 , ,都有 ,
故 的范围为 , .
故答案为: , .④求参数的取值范围
1.(2022·山西·灵丘县第一中学校高二阶段练习)已知函数 若直线 与
有三个不同的交点,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
设 与 相切于点 ,
则 ,解得 ,此时 ,
由 得 ,由 可得 ,此时切点为 ,
作出函数 与 的图象如图,
由图象可知,当 或 时,直线 与 有三个不同的交点,
故选:C
2.(2022·河北石家庄·高一期末)已知函数 ,若存在不相等的实数a,b,c,d满足,则 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
由题设,将问题转化为 与 的图象有四个交点,
,则在 上递减且值域为 ;在 上递增且值域为 ;在 上
递减且值域为 ,在 上递增且值域为 ;
的图象如下:
所以 时, 与 的图象有四个交点,不妨假设 ,
由图及函数性质知: ,易知: , ,
所以 .
故选:C
3.(多选)(2022·湖北·石首市第一中学高一阶段练习)函数 恰有2个零点,
则 的取值可以是( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】BD
解:由题意得:
当 时, ,该函数是由 向上或向下平移 个单位得到
当 时,
对于函数 ,令 ,则若 ,即 ,函数 与 轴没有交点,则 满足不等式组
故可取 ,如图1所示;
若 ,即 ,函数 与 轴有一个交点,则 满足不等式
或 ,解得 或 或无解,如图2所示;
又 ,解得 ,故可取
故选:BD
4.(2022·河南·栾川县第一高级中学高二阶段练习(理))已知函数 若 且
,则 的最小值是________.
【答案】 ##函数 的图象如图所示.
令 ,则 ,所以 .令 ,
,
当 时, , 单调递减,当 时, , 单调递增,
所以 .
故答案为: .
5.(2022·山西临汾·二模(理))已知函数 有2个不同的零点,则k的取值范围是
____________.
【答案】
因为函数 有2个不同的零点,
所以关于 的方程 在区间 内有两个不等的实根,
即曲线 (圆 的上半部分)与经过定点 的直线 有两个不同的交点,
如图
过 作圆 的切线 ,则点 到切线 的距离 ,解得 (舍去)或 ,
所以 ,得 ,
即k的取值范围是 ,
故答案为:
第四部分:高考真题感悟
1.(2021·天津·高考真题)函数 的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
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.(2021·浙江·高考真题)已知函数 ,则图象为如图的函数可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
对于A, ,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除A;
对于B, ,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除B;
对于C, ,则 ,
当 时, ,与图象不符,排除C.
故选:D.
3.(2020·天津·高考真题)函数 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A由函数的解析式可得: ,则函数 为奇函数,其图象关于坐标原点对称,选项
CD错误;
当 时, ,选项B错误.
故选:A.
【点睛】
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
数的特征点,排除不合要求的图象.利用上述方法排除、筛选选项.
4.(2020·北京·高考真题)已知函数 ,则不等式 的解集是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
因为 ,所以 等价于 ,
在同一直角坐标系中作出 和 的图象如图:
两函数图象的交点坐标为 ,
不等式 的解为 或 .
所以不等式 的解集为: .
故选:D.
5.(2020·浙江·高考真题)函数y=xcosx+sinx在区间[–π,π]的图象大致为( )A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】
因为 ,则 ,
即题中所给的函数为奇函数,函数图象关于坐标原点对称,
据此可知选项CD错误;
且 时, ,据此可知选项B错误.
故选:A.
【点睛】
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
数的特征点,排除不合要求的图象.利用上述方法排除、筛选选项.
6.(2021·湖南·高考真题)已知函数
(1)画出函数 的图象;
(2)若 ,求 的取值范围.
【答案】(1)答案见解析;(2)
(1)函数 的图象如图所示:(2) ,
当 时, ,可得: ,
当 , ,可得: ,
所以 的解集为: ,
所以 的取值范围为 .
第五部分:第 07 讲 函数的图象(精练)
一、单选题
1.(2022·湖南·高一课时练习)函数 与 的定义域均为 ,它们的图象如图所示,则不等式
的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
解: 即为函数 的图像在函数 的图像的上方的部分对应自变量的范围,
由图可知,当 时, 或 ,
即不等式 的解集是 .故选:A.
2.(2022·全国·高三专题练习)如图为函数 的图象,则该函数可能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
由图可知, 时, ,ACD的函数 ,
故选:B.
3.(2022·北京交通大学附属中学高二阶段练习)函数 的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】C
根据题意,函数 ,其定义域为 ,
有 ,即函数 为奇函数,
当 时,有 ,函数的图象在第一象限,分析选项可得:C符合
故选:C
【点睛】
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.4.(2022·浙江绍兴·模拟预测)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: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.
5.(2022·新疆·模拟预测(理))我国著名数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数
形结合百般好,隔裂分家万事休.”在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也常用函
数的解析式来研究函数图象的特征.我们从这个商标 中抽象出一个函数的图象如图,其对应
的函数解析式可能是( )A. B.
C. D.
【答案】D
A:函数的定义域为 ,不符合;
B:由 ,不符合;
C:由 ,不符合;
D: 且定义域为 , 为偶函数,
在 上 单调递增, 上 单调递减,
结合偶函数的对称性知: 上递减, 上递增,符合.
故选:D
6.(2022·四川达州·二模(理))函数 的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
∵函数 , ,
∴ ,故排除BD;又 ,故排除C.
故选:A.
7.(2022·全国·高三专题练习(理))已知函数 ,若 , , 均不相等,且 =
= ,则 的取值范围是( )
A.(1,10) B.(5,6) C.(10,12) D.(20,24)
【答案】C
画出函数的图象,
如图所示,不妨设 ,因为 ,所以 ,解得: , 的取值范围是
,所以 的取值范围是 .
故选:C
8.(2022·贵州毕节·模拟预测(理))设 是定义在R上且周期为2的函数,当 时,
,其中a, ,且函数 在区间 上恰有3个零点,则a的取值不
可能是( )
A. B. C. D.0
【答案】D
因为 是定义在R上且周期为2的函数,
所以 ,所以 ,得 ,
则 时, ,
当 时, ,其图象如图所示,由于周期为2,所以 ,所以 不符合题意,
当 时,则图象向上平移,函数无零点,所以不符合,
当 时,可得 在 上有一个零点,所以 在 上有零点,所以 在区间
上恰有3个零点,符合题意,
当 时,可得 在 上有2个零点,由于函数的周期为2,所以 在 上有6个零点,
不符合题意,
当 时,则可得 ,在区间 上恰有3个零点,所以符合题意,
当 时,函数图象与 轴无交点,
综上,当 或 时, 在区间 上恰有3个零点,
故选:D
二、填空题
9.(2022·重庆·高一期末)已知幂函数 的图象如图所示,则 ______.(写出一个正确结果即
可)
【答案】 (答案不唯一)
由幂函数图象知,函数 的定义域是 ,且在 单调递减,于是得幂函数的幂指数
为负数,
而函数 的图象关于y轴对称,即幂函数 是偶函数,则幂函数 的幂指数为偶数,
综上得: .
故答案为:10.(2022·山东威海·高一期末)已知函数 ,若关于 的方程 有四个根,则
实数 的取值范围为______.
【答案】
由 ,得
令 ,画出图像
由图可知,当 时,方程 有四解,
即方程 有四个根.
故答案为:
11.(2022·云南·高三阶段练习(理))函数 ,函数 ,若函数
恰有4个零点,则实数m的取值范围是_________.
【答案】
由题意,函数 恰有4个零点,
即 ,即 有4个不同的实数根,
即直线 与函数 的图象有四个不同的交点,
又由 ,
作出该函数 的图象,如图所示,当 时,函数 ,其中 时, ;
当 时,函数 ,其中 时, ,
结合图象可得,
当 时,直线 与函数 的图象有4个不同的交点,
即函数 恰有4个零点时,所以实数 的取值范围是 .
故答案为: .
12.(2022·重庆·高一期末)设 函数 ,若关于 的方程
有三个不相等的实数解,则实数 的取值范围是______.
【答案】
由题意知,令 ,解得 ,
根据 ,得 ,
作出函数 的图象如图所示,由方程 有3个不等的根,
得函数 图象与直线 有3个不同的交点,
由图象可得,当 时函数 图象与直线 有3个不同的交点,
所以t的取值范围为 .
故答案为:
三、解答题
13.(2022·北京·高三专题练习)已知函数 ,作出 的大致图像并写出它
的单调性;
【答案】详见解析.
当 时,函数 的图象,如图所示:
则 的图象,如图所示:由图象知: 在 上递减,在 上递增;
当 时,函数 的图象,如图所示:
则 的图象,如图所示:
由图象知: 在 上递减,在 上递增;
14.(2022·江苏省响水中学高一开学考试)已知函数(1)在所给的直角坐标系内画出 的图象并写出 的单调区间;
(2)求不等式 的解集.
【答案】(1)图象见解析,单调递增区间为 ,单调递减区间为 ;
(2) .
(1)
由解析式知:
0 1 2 3 4 5
0 0 0 0 0
的图象如下图所示:
由图象知, 的单调递增区间为 ,单调递减区间为 .
(2)
令 ,解得 或 ,
结合 图象知: 的解集为 .
15.(2022·广东东莞·高一期末)给定函数 , , ,用 表示 ,
中的较大者,记为 .(1)求函数 的解析式并画出其图象;
(2)对于任意的 ,不等式 恒成立,求实数 的取值范围.
【答案】(1) ,作图见解析;
(2) .
(1)
①当 即 时, ,则 ,
②当 即 或 时, ,则 ,
故
图象如下:
(2)
由(1)得,当 时, ,
则 在 上恒成立等价于 在 上恒成立.
令 , ,
原问题等价于 在 上的最小值 .①当 即 时, 在 上单调递增,
则 ,故 .
②当 即 时, 在 上单调递减,在 上单调递增,
则 ,由 时, ,故不合题意.
综上所述,实数 的取值范围为 .