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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.
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――→y= - f ( x )的图象;
y=f(x)的图象――→y= f ( - x ) 的图象;
y=f(x)的图象――→y= - f ( - x )的图象;
y=ax(a>0,且a≠1)的图象――→
y=log x(a>0,且a≠1)的图象.
a
(3)伸缩变换
y=f(x)―――――――――――――――――――――→y=f(ax).
y=f(x)―――――――――――――――――→y=Af(x).
(4)翻折变换y=f(x)的图象――――――――――――――――→y= | f ( x ) |的图象;
y=f(x)的图象――――――――――――――――――→y= f ( | x |) 的图象.
1.函数图象自身的轴对称
(1)f(-x)=f(x) 函数y=f(x)的图象关于y轴对称;
(2)函数y=f(x)的图象关于直线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)的图象关
于直线x=对称.
2.函数图象自身的中心对称
(1)f(-x)=-f(x) 函数y=f(x)的图象关于原点对称;
(2)函数 y=f(x)的图象关于点(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)的图象关于点(a,b)成中心对称⇔f(a+x)=2b-f(a-x) f(x)=2b-
⇔
f(2a-x).
⇔
3.两个函数图象之间的对称关系
(1)函数y=f(a+x)与y=f(b-x)的图象关于直线x=对称(由a+x=b-x得对称轴
方程);
(2)函数y=f(x)与y=f(2a-x)的图象关于直线x=a对称;
(3)函数y=f(x)与y=2b-f(-x)的图象关于点(0,b)对称;
(4)函数y=f(x)与y=2b-f(2a-x)的图象关于点(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.(
)
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,两者图象不同,(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,两图象不同,(2)错误.
(3)y=f(x)与y=-f(x)的图象关于x轴对称,(3)错误.
2.下列图象是函数y=的图象的是( )
答案 C
解析 其图象是由y=x2图象中x<0的部分和y=x-1图象中x≥0的部分组成.
3.(2021·昆明质检)已知图①中的图象对应的函数为y=f(x),则图②中的图象对应
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 观察函数图象可得,②是由①保留y轴左侧及y轴上的图象,然后将y轴
左侧图象翻折到右侧所得,结合函数图象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=的图象大致为( )答案 B
解析 设y=f(x)=,则函数f(x)的定义域为{x|x≠0},关于原点对称,
又f(-x)==f(x),所以函数f(x)为偶函数,排除A,C;
当x∈(0,1)时,ln|x|<0,x2+1>0,
所以f(x)<0,排除D.
5.(易错题)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)=________.
答案 -log (x-1)
2
解析 与f(x)的图象关于y=x对称的图象所对应的函数为g(x)=-log x,再将其
2
图象右移1个单位得到h(x)=-log (x-1)的图象.
2
6.(2022·西安调研)已知函数f(x)的图象如图所示,则函数 g(x)=logf(x)的定义域是
________.
答案 (2,8]
解析 当f(x)>0时,函数g(x)=logf(x)有意义,由函数f(x)的图象知满足f(x)>0时,
x∈(2,8].
考点一 作函数的图象例1 作出下列函数的图象:
(1)y=2|x|+1;
(2)y=|lg(x-1)|;
(3)y=x2-|x|-2.
解 (1)将y=2x的图象关于y轴作对称图象,取y≥1的部分得y=2|x|的图象,再
将所得图象向上平移1个单位长度,得到y=2|x|+1的图象,如图①所示(实线部
分).
(2)首先作出y=lg x的图象,然后将其向右平移1个单位长度,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②所示(实线部分).
(3)y=x2-|x|-2=函数为偶函数,先用描点法作出[0,+∞)上的图象,再根据对
称性作出(-∞,0)上的图象,其图象如图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象的关键点直接作出.
2.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、翻折、对称得到,
可利用图象变换作出,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象:
(1)y=|x2-5x+4|;(2)y=.
解 (1)令y=x2-5x+4=0,解出两根为1,4,得到y=x2-5x+4的图象.将x轴
以下的部分关于x轴作对称图形,得到y=|x2-5x+4|的图象,如图①所示(实线
部分).(2)y==2+,故函数的图象可由y=的图象向右平移1个单位,再向上平移2个
单位得到,如图②所示.
考点二 函数图象的辨识
1.函数f(x)=在[-π,π]的图象大致为( )
答案 D
解析 ∵f(-x)==-f(x),且x∈[-π,π],∴f(x)为奇函数,排除A.
当x=π时,f(π)=>0,排除B,C,只有D满足.
2.已知函数f(x)=g(x)=-f(-x),则函数g(x)的图象是( )
答案 D
解析 法一 当x>0时,-x<0,
所以g(x)=-f(-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)的图象,再关于原点对称得g(x)的图象.
3.已知函数f(x)=则函数y=f(1-x)的大致图象是( )答案 D
解析 法一 先画出函数f(x)=的草图,令函数f(x)的图象关于y轴对称,得函数
f(-x)的图象,再把所得的函数f(-x)的图象,向右平移1个单位,得到函数y=
f(1-x)的图象(图略),故选D.
法二 由已知函数f(x)的解析式,得y=f(1-x)=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.(2022·成都诊断)已知函数f(x)的图象如图所示,则f(x)可以为( )
A.f(x)=-
B.f(x)=
C.f(x)=-x
D.f(x)=
答案 A
解析 根据图象可知,函数 f(x)为奇函数,以及函数 f(x)在(0,+∞)上单调递增,
且有一个零点,首先对 4个选项进行奇偶性判断,可知 f(x)=为偶函数不符合题
意,排除B;
其次在剩下的 3个选项中,对其在(0,+∞)上的零点个数进行判断,f(x)=在
(0,+∞)上无零点,排除D;
f(x)=-x在(0,+∞)上单调递减,排除C.故选A.
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)从周期性,判断图象的循环往复;(4)从函数的奇偶性,判断图象
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 函数图象的应用
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)=
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)上是递减的.
角度2 在不等式中的应用
例3 (1)若函数f(x)=log (x+1),且a>b>c>0,则,,的大小关系为________.
2
(2)设奇函数 f(x)在(0,+∞)上为增函数,且 f(1)=0,则不等式<0 的解集为
________.
答案 (1)>>
(2)(-1,0)∪(0,1)
解析 (1)由题意可得,,,分别看作函数 f(x)=log (x+1)图象上的点(a,f(a)),
2
(b,f(b)),(c,f(c))与原点连线的斜率.
结合图象可知,当a>b>c>0时,
<<.
(2)因为f(x)为奇函数,所以不等式<0可化为<0,
即xf(x)<0,f(x)的大致图象如图所示,
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)=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( )
A.∪[1,2) B.∪[1,2)
C.(1,2) D.[1,2)
(2)已知函数f(x)=|x2+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)的图象与直线y=a恰
有两个不同的交点,作出f(x)的图象如图所示.
由图象可得a的取值范围为∪[1,2).
(2)设y =f(x)=|x2+3x|,y =a|x-1|.
1 2
在同一直角坐标系中作出y =|x2+3x|,
1
y =a|x-1|的图象如图所示.
2
由图可知f(x)-a|x-1|=0有4个互异的实数根等价于y =|x2+3x|与y =a|x-1|的
1 2图象有4个不同的交点,且4个交点的横坐标都小于1,
所以①(-31)有两组不同解.
消去y得x2+(3-a)x+a=0有两不等实根x ,x ,
3 4
∴Δ=a2-10a+9>0,
又∵x +x =a-3>2,x x =a>1,
3 4 3 4
∴a>9.
综上可知,09.
感悟提升 1.利用函数的图象研究函数的性质
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.利用函数的图象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)图象交点的横坐标;不等式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)的图象是如图所示的折线ACB,函数g(x)=log (x+1),则不
2
等式f(x)≥g(x)的解集是( )
A.{x|-10,所以排除B.选A.
3.若函数f(x)=ax-a-x(a>0且a≠1)在R上为减函数,则函数y=log (|x|-1)的图
a
象可能是( )
答案 D
解析 由f(x)在R上是减函数,知01时,y=log (x-1)的图象由y=log x的图象向右平移一个单位得到.因此
a a
D正确.
4.下列函数中,其图象与函数y=ln x的图象关于直线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 设所求函数图象上任一点的坐标为(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的图象上,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的图象上也在所求函数的图
象上,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+log x,则不等式f(x)<0的解集是( )
2
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 x 的定义域为(0,+∞),且 f(1)=f(2)=0,由
2
f(x)<0可得log x0恒成立,对于A,f(x)=>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-x2.当|f(x)|≥g(x)时,h(x)=|f(x)|;当|f(x)|0或m=-1时,直线y=m与函数y=x2-2|x|的图象有两个交点,即函数
f(x)=x2-2|x|-m有两个零点.
10.已知函数f(x)在R上单调且其部分图象如图所示,若不等式-2