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2.7函数图像(教师版)_数学_一轮复习_2025年_2025年高考数学一轮复习《题型转练》系列(新高考新题型)_资料

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文档文本内容

2.7 函数图像考点一 作函数图像
【例1】(2024上海·专题练习)由函数 图像,画出下列各函数图像.
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
【答案】图像见解析
【解析】(1)由于 与 关于 轴对称,可得图象如下:
.
(2)由于 与 关于 轴对称,可得图象如下:
.
(3)由于 ,可得图象如下:
.
(4)由于 为偶函数,可得图象如下:.
(5)将 向右平移1个单位可得 ,可得图象如下:
.
(6)将 向左平移1个单位可得 ,
易得 为偶函数,当 时, ,
所以 在 轴左侧的图象由 的图象关于 轴对称而得,如图,
.
【一隅三反】
1.(2024高三·全国·专题练习)(1)利用函数f(x)=2x的图象,作出下列各函数的图象.
① y=f(-x); ② y=f(|x|); ③ y=f(x)-1;④ y=|f(x)-1|;⑤ y=-f(x);⑥ y=f(x-1).
(2)作出下列函数的图象.
① y=( )|x|;
② y=|log (x+1)|;
2
③ y= .
【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析
【解析】解:(1) ① 把f(x)的图象关于y轴对称得到y=f(-x)的图象,如图.② 保留f(x)图象在y轴右边部分,去掉y轴左侧的,并把y轴右侧部分关于y轴对称得到y=f(|x|)的图象,
如图.
③ 把f(x)图象向下平移一个单位长度得到y=f(x)-1的图象,如图.
④ 结合③,保留x轴上方部分,然后把x轴下方部分关于x轴翻折得到y=|f(x)-1|的图象,如图.
⑤ 把f(x)图象关于x轴对称得到y=-f(x)的图象,如图.
⑥ 把f(x)的图象向右平移一个单位长度得到y=f(x-1)的图象,如图.
(2) ① 作出y=( )x(x≥0)的图象,再将y=( )x(x≥0)的图象以y轴为对称轴翻折到y轴的左侧,
即得y=( )|x|的图象,如图①中实线部分.
② 将函数y=log x的图象向左平移1个单位长度,再将x轴下方的部分沿x轴翻折上去,即可得到函数y=|
2
log (x+1)|的图象,如图②中实线部分.
2③ 因为y= =2+ ,故函数图象可由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③.
考点二 根据解析式选图像
【例2-1】(2024·福建·模拟预测)函数 在 上的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为 ,所以 ,
所以函数 为偶函数,图象关于 轴对称,故排除答案CD,
又 , ,
设 , ,则 , .
所以 在 上为增函数,又 ,
所以 在 上恒成立,即 在 上单调递增,故排除B.
故选:A
【例2-2】(2024湖北)函数y=xcos x+sin x在区间[-π,π]上的图象可能是( )【答案】 A
【解析】当x=π时,y=π·cos π+sin π=π·(-1)+0=-π;当x=-π时,y=-π·cos(-π)
+sin(-π)=-π·(-1)+0=π.故函数图象过(π,-π),(-π,π)两点.故选A.
【一隅三反】
1.(2024·安徽芜湖·二模)我国著名数学家华罗庚先生曾说: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
分析函数的图象特征.则函数 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题意可知: 的定义域为 ,关于原点对称,
且 ,可知 为奇函数,排除AB,且 ,排除D.
故选:C.
2.(2024·全国·模拟预测)函数 的大致图象是( )A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意得 ,即 ,得 ,且 ,
所以 的定义域为 ;
又 ,所以 为奇函数,
其图象关于原点对称,排除B,C;
又 ,所以排除D.
故选:A.
3.(2024·全国·模拟预测)函数 的大致图像是( )
A. B. C. D.
【答案】D【解析】函数 的定义域为 ,关于原点对称,
又 , ,
所以函数 为奇函数,其图像关于原点对称,排除选项A,C.
因为 ,排除选项B.
(另解:当 时, ,所以 ,排除选项B).
故选:D.
考点三 根据图像选解析式
【例3-1】(2024·宁夏固原·一模)已知函数 的部分图像如图所示,则 的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】对于B,当 时, ,易知 , ,
则 ,不满足图象,故B错误;
对于C, ,定义域为 ,
又 ,则 的图象关于 轴对称,故C错误;对于D,当 时, ,
由反比例函数的性质可知, 在 上单调递减,故D错误;
检验选项A, 满足图中性质,故A正确.
故选:A.
【例3-2】(2024·陕西西安·模拟预测)以下四个选项中的函数,其函数图象最适合如图的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意,用排除法分析:
对于选项A: ,当 时,有 ,不符合题意;
对于选项B:当 时, ,不符合题意;
对于选项D: 的定义域为 ,不符合题意;
故选:C.
【一隅三反】
1.(2024·广东广州·一模)已知函数 的部分图像如图所示,则 的解析式可能是( )A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】观察图象可知函数为偶函数,
对于A, ,为奇函数,排除;
对于B, ,为奇函数,排除;
同理,C、D选项为偶函数,而对于C项,其定义域为 ,不是R,舍去,故D正确.
故选:D
2.(2024·陕西西安·二模)已知函数 的图象如图所示,则函数 的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】对于A,函数 的定义域为R,而题设函数的图象中在自变量为0时无意义,不
符合题意,排除;
对于C,当 时, ,不符合图象,排除;
对于D,当 时, ,不符合图象,排除.
故选:B
3.(2024·四川成都·模拟预测)华罗庚是享誉世界的数学大师,国际上以华氏命名的数学科研成果有“华氏定
理”“华氏不等式”“华氏算子”“华—王方法”等,其斐然成绩早为世人所推崇.他曾说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微”,告知我们把“数”与“形”,“式”与“图”结合起来是解决数学问题的有效途径.
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分析函数图象的特征.已
知函数 的图象如图所示,则 的解析式可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由函数图象可知, 的图象不关 轴对称,
而 , ,
即这两个函数均关于 轴对称,则排除选项 、 ;
由指数函数的性质可知 为单调递增函数, 为单调递减函数,
由 的图象可知存在一个极小的值 ,使得 在区间 上单调递增,
由复合函数的单调性可知, 在区间 上单调递增, 在区间 上单调递减,
由图象可知 符合题意,
故选: .
考点四 函数图像的伸缩平移
【例4-1】(2023·河南·模拟预测)已知图1对应的函数为 ,则图2对应的函数是( )
A. B. C. D.【答案】A
【解析】根据函数图象知,当 时,所求函数图象与已知函数相同,
当 时,所求函数图象与 时图象关于 轴对称,
即所求函数为偶函数且 时与 相同,故BD不符合要求,
当 时, , ,故A正确,C错误.
故选:A.
【例4-2】(2024·江西赣州·二模)已知函数 的图象的一部分如下左图,则如下右图的函数图象所对应的
函数解析式( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
①关于y轴对称②向右平移1个单位③纵坐标不变,横坐标变为原来的一半
故选:C.
【例4-3】(2024·河南)已知函数 ,则下列函数图象关于点 对称的是( )
A. B.C. D.
【答案】A
【解析】因为函数 ,定义域为 ,则 ,故函数
为奇函数,则关于原点对称,因此函数 为函数 向右平移一个单位得到,故函数 关
于 对称,且函数 关于点 对称,因此函数 关于点 对称,
故选:A.
【一隅三反】
1.(2024浙江)已知函数 的周期为1,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】函数 的周期为 ,则函数 的周期为 ,
所以 ,A选项正确.
BCD选项无法判断.
故选:A
2.(2024·北京)将函数 的图象向下平移1个单位长度,再向右平移1个单位长度,得到函数
的图象,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】将函数 的图象向下平移1个单位长度,可得
再向右平移1个单位长度,可得所以
故选:D
3.(2024·四川南充·二模)已知函数 ,则函数 的图象( )
A.关于点 对称 B.关于点 对称C.关于点 对称 D.关于点 对称
【答案】A
【解析】因为 ,所以 ,即 的图象关于原点对称,
函数 的图象可由 的图象,先向右平移一个单位,再向上平移一个单位得到,
所以函数 的图象关于点 对称.
故选:A.
考点五 函数图像在实际生活应用
【例5-1】(2024·广东佛山·模拟预测)如图,点 在边长为1的正方形边上运动, 是 的中点,当点 沿
运动时,点 经过的路程 与 的面积 的函数 的图象的形状大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】当点 在 上时, ,
当点 在 上时,,
当点 在 上时, ,
其中A选项符合要求,B、C、D都不符合要求,故A正确.
故选:A.
【例5-2】(2024·广东广州)如图,一高为H且装满水的鱼缸,其底部装有一排水小孔,当小孔打开时,水从
孔中匀速流出,水流完所用时间为 若鱼缸水深为h时,水流出所用时间为t,则函数 的图象大致是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函数 是关于t的减函数,故排除C,D,则一开始,h随着时间的变化,而变化变慢,超过一
半时,h随着时间的变化,而变化变快,故对应的图象为B,故选B.
【一隅三反】
1.(2023·海南省直辖县级单位·三模)小李在如图所示的跑道(其中左、右两边分别是两个半圆)上匀速跑步,
他从点 处出发,沿箭头方向经过点 、 、 返回到点 ,共用时 秒,他的同桌小陈在固定点 位置观
察小李跑步的过程,设小李跑步的时间为 (单位:秒),他与同桌小陈间的距离为 (单位:米),若
,则 的图象大致为( )A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题图知,小李从点 到点 的过程中, 的值先增后减,
从点 到点 的过程中, 的值先减后增,
从点 到点 的过程中, 的值先增后减,从点 到点 的过程中, 的值先减后增,
所以,在整个运动过程中,小李和小陈之间的距离(即 的值)的增减性为:增、减、增、减、增,D选项合
乎题意,
故选:D.
2.(2024北京大兴·期中)如图为某无人机飞行时,从某时刻开始15分钟内的速度 (单位:米/分钟)与
时间 (单位:分钟)的关系.若定义“速度差函数” 为无人机在时间段 内的最大速度与最小速度
的差,则 的图像为( )
A. B.
C. D.【答案】C
【解析】由题意可得,当 时,无人机做匀加速运动, ,“速度差函数” ;
当 时,无人机做匀速运动, ,“速度差函数” ;
当 时,无人机做匀加速运动, ,“速度差函数” ;
当 时,无人机做匀减速运动,“速度差函数” ,结合选项C满足“速度差函数”解析式,
故选:C.
3.(2024山东济宁)点P从O点出发,按逆时针方向沿周长为l的图形运动一周,O、P两点的距离y与点P
所走路程x的函数关系如图所示,那么点P所走的图形是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】观察函数的运动图象,可以发现两个显著特点:
①点 运动到周长的一半时, 最大;②点 的运动图象是抛物线,
设点 为周长的一半,如下图所示:
图1中,因为 ,不符合条件①,因此排除选项A;
图4中,由 ,不符合条件①,并且 的距离不是对称变化的,因此排除选项D;
另外,在图2中,当点 在线段 上运动时,此时 ,其图象是一条线段,不符合条件②,因此排除选项
B.
故选:C4.(2024甘肃)下列所给4个图像中,与所给3件事吻合最好的顺序为( )
(1)我离开家不久,发现自己把作业本忘在家里了,于是立刻返回家里取了作业本再上学;
(2)我骑着车一路以常速行驶,只是在途中遇到一次交通堵塞,耽搁了一些时间;
(3)我出发后,心情轻松,缓缓行进,后来为了赶时间开始加速.
A.(1)(2)(4) B.(2)(3)(4)
C.(1)(3)(4) D.(4)(1)(2)
【答案】D
【解析】(1)我离开家不久,发现自己把作业本忘在家里了,于是立刻返回家里取了作业本再上学;
根据描述,离家的距离先增加,再减少到零,再增加,如此只有图像(4)符合;
(2)我骑着车一路以常速行驶,只是在途中遇到一次交通堵塞,耽搁了一些时间;
根据描述,离家的距离应该先沿直线上升,然后与x轴平行,最后继续沿直线上升,符合的为图像(1);
(3)我出发后,心情轻松,缓缓行进,后来为了赶时间开始加速.
图像应该先缓慢上升,后快速上升,符合的图像为(2).
故选:D.
考点六 函数图像的应用
【例6-1】(2024·四川·模拟预测)已知函数 的图象关于直线 对称,对任意的 ,都有
成立,且当 时, ,若在区间 内方程 有5个
不同的实数根,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数 的图象关于直线 对称,
所以函数 的图象关于 轴对称,
因为对任意的 ,都有 成立,所以 ,
所以函数 的周期为4,
画出函数 在区间 上的图象,如图所示:
若在区间 内方程 有5个不同的实数根,
即函数 与 的图象有5个交点,
显然 ,则 ,解得 ,
即实数 的取值范围为 .
故选:D.
【例6-2】(2024·天津红桥·一模)设函数 ,若 有四个实数根 , , ,
,且 ,则 的取值范围 .
【答案】
【解析】因为 ,所以 ,其图象如图所示,
又 有四个实数根,由图知 ,得到 ,即 ,且 ,
由 ,得到 或 ,所以 ,
所以 ,令 , ,易知 在区间 上单调递增,所以 ,
所以 的取值范围为 ,
故答案为: .
【一隅三反】
1.(23-24高三上·贵州遵义·阶段练习)已知函数 ,若函数 有3个零点,则
的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】令 ,故 ,
画出 与 的图象,
函数 有3个零点,即 与 图象有3个不同的交点,
则 ,
解得 .
故选:D2.(2023·山东济南·三模)已知函数 若函数 有四个不同的零点,则实数
的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
依题意,函数 有四个不同的零点,即 有四个解,
转化为函数 与 图象由四个交点,
由函数函数 可知,
当 时,函数为单调递减函数, ;
当 时,函数为单调递增函数, ;
当 时,函数为单调递减函数, ;
当 时,函数为单调递增函数, ;
结合图象,可知实数 的取值范围为 .
故选:A
3.(2024·全国·模拟预测)函数 与函数 的图象所有交点的横坐标之和为
.
【答案】10
【解析】因为 ,所以函数 的图象关于直线 对称,
且 在 上单调递减,在 上单调递增,所以 的最小值为 .
所以函数 的图象关于直线 对称,且 的最大值为2.
由于 的图象和 的图象都关于直线 对称,
所以先考虑两个图象在 上的情形,
易知 在 上单调递减,在 上单调递增,在 上单调递减,
在 上单调递增,在 上单调递减.
易知 , ,
所以可作出函数 与 的大致图象如图所示,
所以 的图象和 的图象在 上有5个交点.
根据对称性可知两函数图象共有10个交点,且两两关于直线 对称,
因此所有交点的横坐标之和为 .
故答案为: .
4.(2023·吉林·一模)已知函数 若函数 有4个零点.则
实数 的取值范围是 .【答案】
【解析】当 且 时, , ,
当 且 时, ;当 时, .
故 在 , 上单调递减,在 上单调递增,
当 时, 取得极小值 ,
时, ; 时,
由 解析式可知, 为奇函数.画出 图象大致如下:
令 得 ,设 ,
得关于 的方程 (*)
恒成立,设(*)式有两个不等实根 , ,
当 , 时,即 ,满足题意,
当 或 ,满足题意,
方法一:
令 ,则 或 ,
故 或 ,
综上,实数 的取值范围是 .
方法二:(*)式化为 ,令 ,
易知 在 , 上单调递增,
且 , , ,
其图象大致如图:
当 或 时,满足 或 ,
综上,实数 的取值范围是 .
一.单选题
1.(2024·全国·模拟预测)函数 的大致图象是( )
A. B.C. D.
【答案】D
【解析】 的定义域为 ,
, 函数 是奇函数,
的图象关于原点对称,排除A,C;
当 时, ,
(提示: ,故当 时, ,得 )
, ,排除B.
故选:D.
2.(23-24高三下·山东济南·开学考试)函数 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A【解析】由函数 , ,令 ,解得 ,
则其定义域为 ,关于原点对称,
所以函数在定义内为偶函数,排除C,D选项,因为 ,观察选项可知,选A.
故选:A
3.(2024·天津·一模)如图是函数 的部分图象,则 的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由图可知: 的图象关于 轴对称,则为偶函数,
对于A, ,为偶函数,
但当 取一个很小的正数,例如 ,选项中的 ,而原图象中值为负数,故A不符合,舍去,
对于B, ,为偶函数,但是 处有意义,但是原函数在 处无意义,故
B不符合,
对于C, ,为奇函数,故C不符合,
故选:D
4.(23-24高三上·天津·期末)已知函数 在 上的大致图象如图所示,则 的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由图可知函数 为奇函数,
若 ,则有 ,
若 ,则有 ,
所以 与 都不是奇函数,故排除AD;
而由 ,可排除B,
若 ,经检验 C选项符合题意.
故选:C.
5.(2023·河北·模拟预测)如图是下列四个函数中某一个的部分图象,则该函数为( )
A. B.C. D.
【答案】D
【解析】对于A,要使函数 有意义,则 ,即 ,
所以 或 或 或 ,
所以函数 的定义域为 ,A不正确;
对于B, ,而已知函数 图象过原点,B不正确;
对于C,对于函数 ,则 ,当 时, ,
则函数 在 上单调递增,不符合题中图象,C不正确,
对于D,对于函数 ,定义域为 ,且 ,
,当 时, ,当 时, ,
当 时, ,所以函数 在 上单调递减,
在 上单调递增,在 上单调递减,符合图象,故D正确.
故选:D.
6.(2023·福建泉州·模拟预测)已知函数 , ,如图是下列四个函数中某个函数的大致
图象,则该函数是( )
A. B. C. D.
【答案】D【解析】由图象可得,该图象对应的函数的定义域为 ,
对于A选项: 的定义域为 ,所以A选项错误;
对于B选项: 的定义域为 ,所以B选项错误;
又知当 时, ,
对于C选项, 的定义域为 ,
当 时, ,所以C选项错误;
对于D选项, 的定义域为 ,
当 时, ,所以D选项符合题意.
故选:D.
7.(2023·广东惠州·一模)岭南古邑的番禺不仅拥有深厚的历史文化底蕴,还聚焦生态的发展.下图 是番禺
区某风景优美的公园地图,其形状如一颗爱心.图 是由此抽象出来的一个“心形”图形,这个图形可看作由
两个函数的图象构成,则“心形”在 轴上方的图象对应的函数解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对于A, (当且仅当 ,即 时取等号),
在 上的最大值为 ,与图象不符,A错误;
对于B,当 时, ,与图象不符,B错误;
对于C, , 当 时, ;
又 过点 ;
由 得: ,解得: ,即函数定义域为 ;
又 ,
为定义在 上的偶函数,图象关于 轴对称;
当 时, ,则函数在 上单调递增,在 上单调递减;
综上所述: 与图象相符,C正确;
对于D,由 得: , 不存在 部分的图象,D错误.
故选:C.
8.(2024·内蒙古赤峰·一模)在下列四个图形中,点P从点O出发,按逆时针方向沿周长为l的图形运动一周,
O、P两点连线的距离y与点P走过的路程x的函数关系如图,那么点P所走的图形是( )
A. B.
C. D.
【答案】D【解析】对于A,点 在第一条边上时, ,
但点 在第二条边上运动时, 是随 的增大先减小(减到最小时 即为三角形的第二条边上的高的长度),
然后再增大,
对比图象可知,A错误;
对于B,y与x的函数图形一定不是对称的,B错误;
对于C,一开始 与 的关系不是线性的,C错误;
对于D,因为函数图象对称,所以D选项应为正方形,不妨设边长为 ,
点 在第一条边上时(即 时), ,
点 在第二条边上运动时(即 时), ,依然单调递增,
点 在第三条边上运动时(即 时), ,单调递减,
点 在第四条边上运动时(即 时), ,单调递减,
且已知 与 的图象关于 (其中 )对称,D正确.
故选:D.
二.多选题
9.(2024山东滨州)在平面直角坐标系中,如图放置的边长为 的正方形 沿 轴滚动(无滑动滚动),点
恰好经过坐标原点,设顶点 的轨迹方程是 ,则对函数 的判断正确的是( ).
A.函数 是奇函数
B.对任意 ,都有
C.函数 的值域为
D.函数 在区间 上单调递增
【答案】BCD
【解析】由题意得,当 时,点 的轨迹是以 为圆心, 为半径的 圆;当 时,点 的轨迹是以原点为圆心, 为半径的 圆;
当 时,点 的轨迹是以 为圆心, 为半径的 圆,如图所示:
此后依次重复,所以函数 是以 为周期的周期函数,由图象可知,函数 为偶函数,故A错误;
因为 以 为周期,所以 ,
即 ,故B正确;
由图象可知, 的值域为 ,故C正确;
由图象可知, 在 上单调递增,因为 以 为周期,所以 在 上的图象和在 上的图
象相同,即单调递增,故D正确.
故选:BCD.
10(2023·河北·模拟预测)已知函数 ,若函数 恰好有4个不同的零点,
则实数 的取值可以是( )
A. B. C.0 D.2
【答案】BC
【解析】由题意可知:
当 时, 在 上单调递减,则 ;
当 时, 在 上单调递增,则 ;
若函数 恰好有4个不同的零点,
令 ,则 有两个零点,可得:
当 时,则 ,解得 ;当 时,则 ,可得 ;
可得 和 均有两个不同的实根,
即 与 、 均有两个交点,
不论 与 的大小关系,则 ,且 ,解得 ,
综上所述:实数 的取值范围为 .
且 ,故A、D错误,B、C正确.
故选:BC.
11.(2024·重庆)设函数 ,如图是函数 及其导函数 的部分
图像,则( )
A.
B.
C. 与y轴交点坐标为D. 与 的所有交点中横坐标绝对值的最小值为
【答案】AD
【解析】
由 得 ,
如图,因当 , ,
故可判断图①为 的图象,图②为 的图象,
由图可知:
当 时, ,
当 时, ,
故 ,
因 ,故
由 得 ,故 ,
,故A正确.
又 , ,
所以 , ,又因 ,故 ,故B错误.
综上可得 , ,
,
故 与y轴交点坐标为 ,C错误.
令 ,即 得
,
故 , ,
得 , ,
故当 或 时 的值最小为 ,故D正确.
故选:AD
三.填空题
12.已知函数f(x)=若在该函数的定义域[0,6]上存在互异的3个数x ,x ,x ,使得===k,则
1 2 3
实数k的取值范围是________.
【答案】
【解析】由题意知,直线y=kx与函数y=f(x)的图象至少有3个公共点.
函数y=f(x),x∈[0,6]的图象如图所示,
由图知k的取值范围是.
13.(2024·全国·模拟预测)已知函数 ,则 与 的图象交点的纵坐标
之和为 .
【答案】2【解析】对于 ,可以把 的图象看作:
由 的图象向上平移1个单位长度得到,
而 的图象可看作由 的图象向右平移1个单位长度得到;
对于 的图象可看作由
的图象向上平移1个单位长度得到,
而 的图象可看作由 的图象向右平移1个单位长度得到.
易知 与 都为奇函数,
则易知 与 的图象共有两个关于原点对称的交点,且交点的纵坐标之和为0.
因为将函数图象向右平移不改变 与 两函数图象交点处函数值的大小,
所以 与 的图象交点的纵坐标之和为0,
又将函数图象向上平移1个单位长度会使得原交点处的函数值都增加1,
则 与 的图象的两个交点的纵坐标与 与 的图象两个交点的纵坐标相比都增加1,
故 与 的图象交点的纵坐标之和为2.
故答案为:2
14.(2024·陕西安康·模拟预测)已知函数 , ,若 有2个不同的零点,
则实数 的取值范围是 .
【答案】
【解析】设 ,
当 时, , ;
当 时, , ;
当 时, , .综上可得, .
函数 的定义域为 ,
由复合函数单调性可知函数 单调递增.
又 ,
作出 的图象如图所示
由图象可知,当 时,曲线 与 恒有两个交点,
即 有两个零点,
所以 的取值范围是 .
故答案为: .
四.解答题
15.(2024山东)已知函数f(x)=2x,x∈R.
(1)当实数m取何值时,方程|f(x)-2|=m有一个解?两个解?
(2)若不等式f2(x)+f(x)-m>0在R上恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】见解析
【解析】
(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,即原方程有一个实数解;当0<m<2时,
函数F(x)与G(x)的图象有两个交点,即原方程有两个实数解.(2)令f(x)=t(t>0),H(t)=t2+t,t>0,
因为H(t)=-在区间(0,+∞)上是增函数,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].
16.(2024·陕西西安·三模)已知函数 (其中 ).
(1)在给定的平面直角坐标系中画出 时函数 的图象;
(2)求函数 的图象与直线 围成多边形的面积的最大值,并指出面积最大时 的值.
【答案】(1)作图见解析;
(2)最大值为 , .
【解析】(1)当 时, ,
在坐标平面内作出函数 的图象,如图:
(2)依题意, ,其图象如图:令 ,得函数 的图象与直线 的两个交点 ,
直线 与直线 交于点 ,
显然 ,即点 ,
函数 的图象与直线 围成多边形为四边形 ,其面积为:
,
显然函数 在 上单调递增,当 时, ,
所以函数 的图象与直线 围成多边形的面积的最大值为 ,此时 .
17.(2024河南洛阳·期末)已知函数 是定义在R的偶函数,当 时, .
(1)请画出函数 图象,并求 的解析式;
(2) ,对 ,用 表示 , 中的最大者,记为 ,写出函数 的解析式(不需要写解答过程),并求 的最小值.
【答案】(1)图象见解析,
(2) , .
【解析】(1)设 ,则 ,则 ,又函数 是定义在R的偶函数,
所以 ,
则 ;函数 的图象,如图所示.
(2)因为 ,当 时,令 ,解得 ,
则当 时, ,当 时,令 ,解得 ,
则当 时, ,所以 ,
画出函数 的图象,如图所示,结合图象可知,当 时, .18.(2024云南昆明·期末)已知函数 .
(1)当 时,画出 的图象,并判断直线 与 图象的交点个数;
(2)设函数 ,若 对于任意 都成立,求 的取值范围.
【答案】(1)图象见解析;交点情况见解析
(2)
【解析】(1)当 时, ,则 的图象如图所示由 的图象可知,当 时, 与 图象有1个交点,
当 时, 与 图象有2个交点,
当 时, 与 图象有3个交点;
(2)由题意 ,
由于 ,故 ,则 , ,
令 ,则 , ,即 ,
由于 , , 恒成立,
令 , ,则 ,所以 ,
令 , ,则 ,
因为 ,当且仅当 ,即 时等号成立.
故 ,则 ,
所以 的取值范围为 .
19.(2024北京顺义)已知函数 是定义在R上的奇函数.
(1)求实数a的值:
(2)判断函数 在区间 上的单调性,并用定义证明;(3)若 有两个零点,请写出k的范围(直接写出结论即可).
【答案】(1)
(2). .在 上单调递减;证明见解析
(3)
【解析】(1)函数 为奇函数,则 ,
即 ,解可得 ;
(2)由(1)知 , 在 上单调递减;
证明:任取 , ,且 ,
则
,
又由 , ,且 ,则 , , , ,
则有 ,即
所以函数 在 上单调递减.
(3)因为 有两个零点,
所以方程 有两个不等实根,即 有两个不等的实根,
任取 , ,且 ,由(2)知 ,
因为 , , , ,
所以 ,即 ,所以函数在 上单调递增,又函数为奇函数,所以图象关于原点成中心对称,
又 , , 时, ,作出 图象如图,
所以当 且 时, 与 有两个不同交点,即 有两个不等实根.
故k的范围为 .