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§2.8 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.
知识梳理
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 |) .
常用结论
1.函数y=f(x)与y=f(2a-x)的图象关于直线x=a对称.
2.函数y=f(x)与y=2b-f(2a-x)的图象关于点(a,b)对称.
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)函数y=|f(x)|为偶函数.( × )
(2)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.( × )
(3)当x∈(0,+∞)时,函数y=|f(x)|与y=f(|x|)的图象相同.( × )
(4)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.( × )
教材改编题
1.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.
2.函数y=f(x)的图象与y=ex的图象关于y轴对称,再把y=f(x)的图象向右平移1个单位长
度后得到函数y=g(x)的图象,则g(x)=________.
答案 e-x+1
解析 f(x)=e-x,∴g(x)=e-(x-1)=e-x+1.3.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部分关
于y轴的对称部分,即得y=|x|的图象,如图①实线部分.图① 图②
(2)当x≥0时,y=sin|x|与y=sin x的图象完全相同,又y=sin|x|为偶函数,图象关于y轴对
称,其图象如图②.
思维升华 图象变换法作函数的图象
(1)熟练掌握几种基本初等函数的图象.
(2)若函数图象可由某个基本初等函数的图象经过平移、翻折、对称和伸缩得到,可利用图
象变换作出,但要注意变换顺序.
跟踪训练1 作出下列函数的图象:
(1)y=;
(2)y=|x2-4x+3|.
解 (1)y==2+,故函数的图象可由y=的图象向右平移1个单位长度,再向上平移2个单
位长度得到,如图①所示.
(2)先用描点法作出函数y=x2-4x+3的图象,再把x轴下方的图象沿x轴向上翻折,x轴上
方的图象不变,如图②实线部分所示.
题型二 函数图象的识别
例2 (1)(2022·百师联盟联考)函数f(x)=的图象大致为( )
答案 D
解析 由题意知,f(x)的定义域为R,f(-x)=
==-f(x),
故f(x)为奇函数,排除C;
f(1)=>0,排除A;
f(2)=<0,排除B.
(2)(2022·泉州模拟)已知函数f(x)=则函数y=f(1-x)的图象大致为( )
答案 B
解析 函数f(x)=
所以y=g(x)=f(1-x)=
所以当x=0时,g(0)=e0-1=0,
故选项A,C错误;
当x≥0时,g(x)=e-x-1单调递减,
故选项D错误,选项B正确.
教师备选
(2022·长春模拟)函数f(x)=cos πx+ln|2x|的大致图象是( )
答案 C
解析 因为f(x)=cos πx+ln|2x|(x≠0),所以f(-x)=cos(-πx)+ln|-2x|=cos πx+ln|2x|=f(x),所以f(x)是偶函数,其图象关于y轴
对称,故排除选项A;
f(1)=cos π+ln 2=-1+ln 2<0,故排除选项B;
f(2)=cos 2π+ln 4=1+2ln 2>0,故排除选项D.
思维升华 识别函数的图象的主要方法有:(1)利用函数的性质.如奇偶性、单调性、定义
域等判断.(2)利用函数的零点、极值点等判断.(3)利用特殊函数值判断.
跟踪训练2 (1)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)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.
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 函数图象在不等式中的应用
例4 若当x∈(1,2)时,函数y=(x-1)2的图象始终在函数y=log x的图象的下方,则实数a
a
的取值范围是________.
答案 (1,2]
解析 如图,在同一平面直角坐标系中画出函数y=(x-1)2和y=log x的图象.
a
由于当x∈(1,2)时,函数y=(x-1)2的图象恒在函数y=log x的图象的下方,
a
则解得10,
当x∈(-∞,-2)∪(-1,0)∪(1,2)时,
f(x)<0,
∴不等式xf(x)<0的解集为(-2,-1)∪(1,2).
思维升华 当不等式问题不能用代数法求解或用代数法求解比较困难,但其对应函数的图象
可作出时,常将不等式问题转化为图象的位置关系问题,从而利用数形结合思想求解.
跟踪训练3 (1)若函数f(x)=ax-x-a(a>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f(x)=的图象大致是( )
答案 A
解析 根据题意,函数f(x)=,
其定义域为{x|x≠0且x≠±1},
有f(-x)=-=-f(x),∴函数f(x)为奇函数,排除B,D,
又f =<0,所以排除C.
2.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.
3.已知函数f(x)的图象如图所示,则函数f(x)的解析式可能是( )
A.f(x)=(4x-4-x)|x|
B.f(x)=(4x-4-x)log |x|
2
C.f(x)=
D.f(x)=(4x+4-x)log |x|
2
答案 D
解析 由图知,f(x)为偶函数,故排除A,B;
对于C,f(x)>0不符合图象,故排除C;
对于D,f(-x)=(4x+4-x)log |x|=f(x)为偶函数,且在区间(0,1)上,f(x)<0,符合题意.
2
4.(2022·沈阳质检)若函数f(x)=的图象如图所示,则f(-3)等于( )
A.- B.- C.-1 D.-2
答案 C
解析 ∵f(-1)=0,∴ln(-1+a)=0,
∴-1+a=1,∴a=2,又y=ax+b过点(-1,3),
∴2×(-1)+b=3,∴b=5,
∴f(-3)=-3a+b=-6+5=-1.
5.(2022·长沙质检)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(
)
图① 图②
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|).
6.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f(x)=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.
7.(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.8.(多选)已知函数f(x)=方程|f(x)-1|=2-m(m∈R),则下列判断正确的是( )
A.函数f(x)的图象关于直线x=对称
B.函数f(x)在区间(3,+∞)上单调递增
C.当m∈(1,2)时,方程有2个不同的实数根
D.当m∈(-1,0)时,方程有3个不同的实数根
答案 BC
解析 对于选项A,f(4)=4,f(-1)=1-e,
显然函数f(x)的图象不关于直线x=对称;
对于选项B,f(x)=x2-3x的图象是开口向上的抛物线,所以函数f(x)在区间(3,+∞)上单调
递增,
作出函数y=|f(x)-1|的图象,如图,
对于选项C,当m∈(1,2)时,2-m∈(0,1),结合图形可知方程|f(x)-1|=2-m(m∈R)有2个
不同的实数根;
对于选项D,当m∈(-1,0)时,2-m∈(2,3),结合图形可知方程|f(x)-1|=2-m(m∈R)有4
个不同的实数根.
9.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).
10.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=1.11.(2022·青岛模拟)已知函数f(x)=则对任意x ,x∈R,若x>0>x>-x ,则f(x)与f(x)的
1 2 2 1 2 1 2
大小关系是________.
答案 f(x)x>-x,
1 2
∴f(x)0,00,n>1
C.m<0,01
答案 B
解析 令f(x)=0,得emx=n,即mx=ln n,
解得x=ln n,
由图象知x=ln n>0,
当m>0时,n>1,当m<0时,0