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§2.6 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.会画简单的函数图象.3.会运用函数图象研究函数的性质,解决方程解的个数
与不等式解的问题.
1.利用描点法作函数图象的方法步骤
2.利用图象变换法作函数的图象
(1)平移变换
(2)伸缩变换
①y=f(x)―――――――――――――――――――→y= f ( ax ) .
②y=f(x)――――――――――――――――――――→y= af ( x ) .
(3)对称变换
①y=f(x)――――――→y= - f ( x ).
②y=f(x)―――――→y= f ( - x ) .
③y=f(x)――――――→y= - f ( - x ).
④y=ax (a>0且a≠1)――――――――→y=log x ( a >0 且 a ≠ 1) .
a
(4)翻折变换①y=f(x)――――――――――→y= | f ( x ) |.
②y=f(x)――――――――――→y= f ( | x |) .
微思考
1.函数f(x)的图象关于直线x=a对称,你能得到f(x)解析式满足什么条件?
提示 f(a+x)=f(a-x)或f(x)=f(2a-x).
2.函数y=f(x)和y=f(2-x)的图象有什么关系?
提示 y=f(x)与y=f(2-x)的图象关于x=1对称.
题组一 思考辨析
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)函数y=f(1-x)的图象,可由y=f(-x)的图象向左平移1个单位长度得到.( × )
(2)当x∈(0,+∞)时,函数y=|f(x)|与y=f(|x|)的图象相同.( × )
(3)函数y=f(x)的图象关于y轴对称即函数y=f(x)与y=f(-x)的图象关于y轴对称.( × )
(4)若函数y=f(x)满足f(1+x)=f(1-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称.( √ )
题组二 教材改编
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.在2 h内将某种药物注射进患者的血液中,在注射期间,血液中的药物含量呈线性增加;
停止注射后,血液中的药物含量呈指数衰减,能反映血液中药物含量Q随时间t变化的图象
是( )答案 B
解析 依题意,在2 h内血液中药物含量Q持续增加,停止注射后,Q呈指数衰减,图象B
适合.
4.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-20,∴排除BC.故选D.
(2)如图可能是下列哪个函数的图象( )
A.y=2x-x2-1
B.y=
C.y=(x2-2x)ex
D.y=
答案 C
解析 函数的定义域为R,排除D;
当x<0时,y>0,A中,x=-1时,y=2-1-1-1=-<0,排除A;
B中,当sin x=0时,y=0,∴y=有无数个零点,排除B.
思维升华 辨识函数图象的入手点
(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)从函数的奇偶性,判断图象的对称性.
(3)从函数的特征点,排除不合要求的图象.
(4)从函数的单调性,判断图象的变化趋势.
(5)从函数的周期性,判断图象的循环往复.
跟踪训练2 (1)(2021·武汉调研)函数f(x)=的大致图象为( )答案 B
解析 易知定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.f(-x)==-=-f(x),则f(x)
是奇函数,其图象关于原点对称,排除A,f(1)=3-=>0,排除D,当x→+∞时,3x→+
∞,则f(x)→+∞,排除C,选项B符合.
(2)设函数f(x)=2x,则如图所示的函数图象对应的函数解析式是( )
A.y=f(|x|) B.y=-|f(x)|
C.y=-f(-|x|) D.y=f(-|x|)
答案 C
解析 题图中是函数y=-2-|x|的图象,
即函数y=-f(-|x|)的图象,故选C.
题型三 函数图象的应用
命题点1 研究函数的性质
例3 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,单调递增区间是(0,+∞)
B.f(x)是偶函数,单调递减区间是(-∞,1)
C.f(x)是奇函数,单调递减区间是(-1,1)
D.f(x)是奇函数,单调递增区间是(-∞,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,如图所示,
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)上单调递
减.
命题点2 确定零点个数、解不等式例4 (1)已知f(x)=则函数y=2f2(x)-3f(x)+1的零点个数是________.
答案 5
解析 方程2f 2(x)-3f(x)+1=0的解为f(x)=或1.
作出y=f(x)的图象,由图象知零点的个数为5.
(2)设奇函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(1)=0,则不等式<0的解集为( )
A.(-1,0)∪(1,+∞) B.(-∞,-1)∪(0,1)
C.(-∞,-1)∪(1,+∞) D.(-1,0)∪(0,1)
答案 D
解析 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).
命题点3 求参数的取值范围
例5 (2021·唐山模拟)已知函数f(x)=|x-2|+1,g(x)=kx.若方程f(x)=g(x)有两个不相等的实
根,则实数k的取值范围是__________.
答案
解析 先作出函数f(x)=|x-2|+1的图象,如图所示,当直线g(x)=kx与直线AB平行时斜
率为1,当直线g(x)=kx过A点时斜率为,故f(x)=g(x)有两个不相等的实根时,k的取值范
围为.
若f(x)>g(x)恒成立,则实数k的取值范围是________.答案
解析 如图作出函数f(x)的图象,
当-1≤k<时,
函数g(x)=kx的图象恒在函数f(x)图象的下方.
思维升华 (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)0,且a≠1)有两个零点,则实数 a的取值范围是
________.
答案 (1,+∞)
解析 函数f(x)的零点的个数就是函数y=ax(a>0,且a≠1)与函数y=x+a的图象的交点的
个数,如图,当a>1时,两函数图象有两个交点;当01.
(2)已知函数y=f(x)的图象是圆x2+y2=2上的两段弧,如图所示,则不等式f(x)>f(-x)-2x
的解集是________.
答案 (-1,0)∪(1,]
解析 由图象可知,函数f(x)为奇函数,故原不等式可等价转化为f(x)>-x.
在同一平面直角坐标系中分别画出y=f(x)与y=-x的图象,
由图象可知不等式的解集为(-1,0)∪(1,].课时精练
1.函数y=-ex的图象( )
A.与y=ex的图象关于y轴对称
B.与y=ex的图象关于坐标原点对称
C.与y=e-x的图象关于y轴对称
D.与y=e-x的图象关于坐标原点对称
答案 D
解析 由点(x,y)关于原点的对称点是(-x,-y),可知D正确.
2.函数f(x)=(2x+2-x)ln|x|的图象大致为( )
答案 B
解析 ∵f(x)的定义域为{x|x≠0},且f(-x)=(2-x+2x)ln|-x|=(2x+2-x)ln|x|=f(x),∴f(x)为偶
函数,关于y轴对称,排除D;当x∈(0,1)时,2x+2-x>0,ln|x|<0,可知f(x)<0,排除A,C.
3.为了得到函数y=lg 的图象,只需把函数y=lg x的图象上所有的点( )
A.向左平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度
B.向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度
C.向左平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度
D.向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度
答案 C解析 ∵y=lg =lg(x+3)-1,
∴y=lg x――――――――――→y=lg(x+3)――――――――――→y=lg(x+3)-1.
4.下列函数中,其图象与函数f(x)=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 方法一 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).
方法二 由题意知,对称轴上的点(1,0)既在函数y=ln x的图象上也在所求函数的图象上,
代入选项中的函数解析式逐一检验,排除A,C,D.
5.(多选)将函数f(x)的图象沿x轴向左平移1个单位长度,得到奇函数g(x)的图象,则下列
函数f(x)不能满足条件的是( )
A.f(x)=
B.f(x)=ex-1-e1-x
C.f(x)=x+
D.f(x)=log (x+1)+1
2
答案 ACD
解析 由题意知f(x)必须满足两个条件:①f(1)=0,
②f(1+x)=-f(1-x).
对于选项A,C,D,f(1)均不为0,不满足条件;
对于选项B,f(1)=e0-e0=0,f(1+x)=ex-e-x,
f(1-x)=e-x-ex=-f(1+x).
6.(多选)对于函数f(x)=lg(|x-2|+1),下列说法正确的是( )
A.f(x+2)是偶函数
B.f(x+2)是奇函数
C.f(x)在区间(-∞,2)上单调递减,在区间(2,+∞)上单调递增
D.f(x)没有最小值
答案 AC
解析 f(x+2)=lg(|x|+1)为偶函数,A正确,B错误.作出f(x)的图象如图所示,可知f(x)
在(-∞,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增;由图象可知函数存在最小值0,C正确,
D错误.7.已知函数y=f(-x)的图象过点(4,2),则函数y=f(x)的图象一定过点________.
答案 (-4,2)
解析 y=f(-x)与y=f(x)的图象关于y轴对称,
故y=f(x)的图象一定过点(-4,2).
8.若函数f(x)=的图象关于点(1,1)对称,则实数a=________.
答案 1
解析 f(x)==a+,
关于点(1,a)对称,故a=1.
9.(2020·福州质检)设函数y=f(x)的图象与y=x+a的图象关于直线y=x对称,且f(3)+f =
4,则实数a=________.
答案 -2
解析 设(x,y)是y=f(x)图象上任意一点,则(y,x)在函数y=x+a的图象上.
所以x=y+a,则 .
因此 .
由f(3)+f =4,得-1+1-2a=4,所以a=-2.
10.已知函数f(x)=x2-2|x|-m的零点有两个,则实数m的取值范围是________.
答案 {-1}∪(0,+∞)
解析 在同一平面直角坐标系内作出函数y=x2-2|x|的图象和直线y=m,可知当m>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.
11.已知函数f(x)=试讨论方程f(x)-a=0的根的个数情况.
解 作出f(x)的图象如图.
方程f(x)-a=0的根的个数,
即为函数y=f(x)与y=a的交点个数,
由图知,当a>4时,方程无实数根,
当a=4或a≤0时方程有1个实数根,
当10在R上恒成立,求m的取值范围.
解 (1)令F(x)=|f(x)-2|=|2x-2|,G(x)=m,画出F(x)的图象如图所示.
由图象可知,当m=0或m≥2时,函数F(x)与G(x)的图象只有一个交点,原方程有一个解;
当00),H(t)=t2+t,
因为H(t)=2-在区间(0,+∞)上单调递增,
所以H(t)>H(0)=0.
因此要使t2+t>m在区间(0,+∞)上恒成立,应有m≤0,
即所求m的取值范围为(-∞,0].
13.如图,圆与两坐标轴分别切于A,B两点,圆上一动点P从A开始沿圆周按逆时针方向匀
速旋转回到A点,则与△OBP的面积随时间变化的图象相符合的是( )
答案 A
解析 △OBP中,OB=r是一个定值,
∴△OBP的面积由点P到x轴的距离h确定.当P由A点逆时针旋转到A时,点P到x轴的
距离先减小到0,再逐渐增大,最大为2r,然后由2r逐渐减小到r,故选A.
14.(2020·济南模拟)若直角坐标系内A,B两点满足:
(1)点A,B都在f(x)图象上;(2)点A,B关于原点对称,则称点对(A,B)是函数f(x)的一个“和谐点对”,(A,B)与(B,A)可看作一个“和谐点对”.已知函数f(x)=则f(x)的“和谐点
对”有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
答案 B
解析 作出函数y=x2+2x(x<0)的图象关于原点对称的图象(如图中的虚线部分),看它与函
数y=(x≥0)的图象的交点个数即可,观察图象可得交点个数为2,即f(x)的“和谐点对”有2
个.
15.(2020·太原调研)已知函数g(x)=-|x-1|,h(x)=cos πx,当x∈(-2,4)时,函数g(x)与h(x)
的交点横坐标分别记为x(i=1,2,…,n),则 等于( )
i i
A.5 B.6 C.7 D.8
答案 C
解析 易知g(x)=-|x-1|的图象关于x=1对称,h(x)=cos πx的图象关于x=1对称.作出两
个函数的图象,如图所示.
根据图象知,两函数有7个交点,其中一个点的横坐标为x=1,另外6个交点关于直线x=
1对称,因此 =3×2+1=7.
i
16.如图,函数y=f(x)的图象由曲线段OA和直线段AB构成.
(1)写出函数y=f(x)的一个解析式;
(2)提出一个能满足函数y=f(x)的图象变化规律的实际问题.
解 (1)当0≤x≤2时,曲线段OA类似指数函数y=2x,由O(0,0),A(2,3)可知f(x)=2x-1,
当2