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第 6 讲 函数的图像
学校____________ 姓名____________ 班级____________
一、知识梳理
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――→y= - f ( x )的图像;
y=f(x)的图像――→y= f ( - x ) 的图像;
y=f(x)的图像――→y= - f ( - x )的图像;
y=ax(a>0,且a≠1)的图像――→y=log x(a>0,且a≠1)的图像.
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)的图像――――――――――――→y= | f ( x ) |的图像;
y=f(x)的图像――――――――――――→y= f ( | x |) 的图像.
二、考点和典型例题
1、函数的图像
【典例1-1】(2021·全国·高三专题练习)函数 的单调递增区间是( )
A. B. 和C. 和 D. 和
【答案】B
【详解】
如图所示:
函数的单调递增区间是 和 .
故选:B.
【典例1-2】(2022·天津·汉沽一中高三阶段练习)已知函数 若
( 互不相等),则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】
作出函数 的图象,如图所示:设 ,则 .
因为 ,所以 ,
所以 ,所以 ,即 .
当 时,解得 或 ,所以 .
设 ,
因为函数 在 上单调递增,所以 ,即 ,
所以 .
故选:D.
【典例1-3】(2021·全国·高三专题练习)如图,太极图是由黑白两个鱼形纹组成的图案,俗称阴阳鱼,
太极图展现了一种相互转化,相对统一的和谐美,定义:能够将圆O的周长和面积同时等分成两个部分的
函数称为圆O的一个“太极函数”,则( )
A.函数 是圆O: 的一个太极函数
B.函数 不是圆O: 的太极函数C.函数 不是圆O: 的太极函数
D.函数 不是圆O: 的太极函数
【答案】A
【详解】
解:两曲线的对称中心均为点 ,且两曲线交于两点,所以 能把圆 一分为二,
如图:
故A正确;同理易知B,C不正确;
函数 为奇函数,且 , ,如图:
所以函数 是圆O: 的一个太极函数,故D不正确,
故选:A.
【典例1-4】(2022·浙江绍兴·模拟预测)已知函数的图象如下图1,则如下图2对应的函数有可能是(
)A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】
图1:当 时, ,当 时,
当 时 ,于图2不符合,故排除C、D.
∵ 恒成立,于图2不符合,故排除B.
故选:A.
【典例1-5】(2022·安徽淮南·二模(文))函数 的部分图象可能是( )
A. B. C.
D.
【答案】B
【详解】
记 ,则 ,故 , 是奇函数,故图像关于原点对称.此时可排除A,C ,取 ,排除D.
故选:B
2、图像的平移和变换
【典例2-1】(2022·四川绵阳·三模(理))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
【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【典例2-2】(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
【详解】
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.
【典例2-3】(2022·全国·高三专题练习)将曲线 上所有点的横坐标不变,纵坐标缩小为
原来的 ,得到曲线 ,则 上到直线 距离最短的点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】将 化为 ,
则将曲线 上所有点的横坐标不变,纵坐标缩小为原来的 ,
得到曲线 ,即 ,
要使曲线 上的点到直线 的距离最短,
只需曲线 上在该点处的切线和直线 平行,
设曲线 上该点为 ,
因为 ,且 的斜率为 ,
所以 ,解得 或 (舍),
即该点坐标为 .
故选:B.
【典例2-4】(2021·北京四中高三期中)为了得到函数 的图像,只需把函数 的图像
( )
A.向左平移1个单位长度 B.向右平移1个单位长度
C.向左平移 个单位长度 D.向右平移 个单位长度
【答案】C
【详解】
要得到函数 的图象,则只需要把函数 的图象向左平移 个单位长度,即可.
故选:C.
【典例2-5】(2021·甘肃·静宁县第一中学高三阶段练习(文))已知函数 ,则下
列图象错误的是( )A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】
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.3、图像的综合应用
【典例3-1】(2022·福建宁德·模拟预测)函数 的图象如图所示,则f(x)的解析式可能是
( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
A函数为递减的,错误;C函数的值域大于等于0,错误;D函数为二次函数,错误,只有B符合.
故选:B.
【典例3-2】(2022·天津南开·一模)函数 的图象可能是( )
A. B.
C. D.【答案】C
【详解】
由题意,函数 ,
因为 ,即函数 的图象过点 ,可排除A、B项;
又因为 ,可排除D项,
故选:C.
【典例3-3】(2022·浙江嘉兴·二模)已知函数 的图象如图所示,则 的解析式可能是( )(
是自然对数的底数)
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
解:对于A,函数 的定义域为 ,
由 ,
所以函数 为奇函数,不符合题意;对于B,函数 的定义域为 ,
由 ,
所以函数 为偶函数,符合题意;
对于C,函数 ,
则 ,得 且 ,
故函数 的定义域为 且 ,
结合函数图像可知,不符题意;
对于D,函数 的定义域为 且 ,
结合函数图像可知,不符题意.
故选:B.
【典例3-4】(2022·安徽·安庆一中模拟预测(文))已知函数 在 上的图象如图所示,则函数
的解析式可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】当 时, ,则 ,故排除AB.
当 时,则 ,
令 ,得 或 ,
当 或 时, ,当 时, ,
所以 是函数的极小值点, 是函数的极大值点,故C错误;
当 时,则 ,
令 ,得 或 ,
当 或 时, ,当 时, ,
所以 是函数的极大值点, 是函数的极小值点,故D正确
故选:D.
【典例3-5】(2022·江西上饶·二模(理))函数 的大致图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
当 , ,函数为奇函数,排除C;
,排除AD;故选:B.
【典例3-6】(2022·安徽师范大学附属中学模拟预测(理))双曲函数在实际生活中有着非常重要的应用,
比如悬链桥.在数学中,双曲函数是一类与三角函数类似的函数,最基础的是双曲正弦函数 ,
和双曲余弦函数 .下列结论错误的是( )
A.双曲正弦函数图象关于原点中心对称,双曲余弦函数图象关于y轴对称
B.若直线 与双曲余弦函数图象 和双曲正弦函数图象 共有三个交点,则
C.双曲余弦函数图象 总在双曲正弦函数图象 上方
D.双曲正弦函数 导函数的图象与双曲余弦函数图象重合
【答案】B
【详解】
对于A,由于 ,故 为奇函数,其图象关于原点中心对称,
而 ,故 为偶函数,图象关于y轴对称,
故A正确;
对于B,当 时 , ,故 在 时为增函数,
当 时 , ,故 在 时为减函数,
因此 的最小值在 时取到,最小值为1;
又 ,故 在R上为增函数,
又因为 ,
由此作出 , 的大致图象,如图示,由图象可知,当 时,直线 与双曲余弦函数图象 和双曲正弦函数图象 共有2个交点,故B
错误;
对于C,由对B的分析可知,双曲余弦函数图象 总在双曲正弦函数图象 上方,C正确;
对于D,由于 ,故双曲正弦函数 导函数的图象与双曲余弦函数图象重
合,D正确,
故选:B