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第06 讲 函数的图象
目录
01 常考题型过关练
型
题
01 函数的图象变换
型
题
02 由解析式选择图象
型
题
03 由图象
解析式
选择
型
题
04 解析式含参数图象问题
型
题
05 函数图象的
用
应
02 核心突破提升练
03 真题溯源通关练
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01 函数的图象变换
1.将抛物线
先向右平移3 个单位长度,再向下平移1 个单位长度,所得到的抛物线解析式为
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】二次函数图象应用平移的规律:左加右减,上加下减求函数解析式.
【详解】抛物线
先向右平移3 个单位长度,再向下平移1 个单位长度,
所得到的抛物线解析式为
,即
,
故选:D.
2.函数
的图象如图①所示,则如图②所示的图象对应的函数解析式可能为( )
A.
B.
C.
D.
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【答案】D
【分析】利用函数图象的对称变换和平移变换可得结果.
【详解】先将函数
的图象关于原点对称,可得出函数
的图象,如下图所示:
再把所得函数图象向左平移个单位长度,即可得出图②所示图象,
故图②所示图象对应的函数为
.
故选:D.
3.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
.
【答案】
【分析】根据函数的图象的平移变换法则可得答案.
【详解】将函数
的图象向下平移1 个单位长度,
可得函数
的图象,
再向右平移1 个单位长度,可得函数
的图象,
所以
.
故答案为:
4.若函数
的图象经过点
,则函数
的图象一定经过点 .
【答案】
【分析】根据题意对
合理赋值即可求出其经过的定点.
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【详解】函数
的图象经过点
,即
,
对于函数
,令
得
,
所以函数
经过定点
,
故答案为:
5.作出下列各函数的图象:
(1)
;
(2)
;
(3)
.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
(3)答案见解析
【分析】(1)化简
可得
,根据函数图象的平移规律即可得其图象;
(2)根据图象的翻折变换得到图象;
(3)根据图象的翻折变换得到
的图象,再由平移变换得解.
【详解】(1)原函数解析式可化为
,
所以函数图象可由函数
上的图象向右平移1 个单位长度,再向上平移2 个单位长度得到,如图所示.
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(2)
的图象可由函数
的图象保留x 轴上方的部分不变,将x 轴下方的部分翻
折到x 轴上方得到,
如图所示.
(3)
,其图象可看作由函数
的图象向右平移1 个单位长度,再向下平移1 个单位长
度得到,
而
,其图象可由
的图象保留
时的图象,然后将该部分关于y 轴对称得
到,
所以
的图象如图所示.
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02 由解析式选择图象
6.已知函数
,某函数的部分图象如图所示,则该函数可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】先由函数
的奇偶性得出加减函数是非奇非偶函数判断A,B,再代入计算
特殊值排除D.
【详解】函数
,定义域为
,
是偶函数,
是奇函数,
对于A,B,
及
为非奇非偶函数,与函数图象不符;
对于D,当
时,
,分母为0,不存在函数值,排除D,
故选:C.
7.函数
的图象大致为()
A.
B.
C.
D.
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【答案】A
【分析】根据奇偶性可排除CD,根据单调性可排除B.
【详解】
的定义域为
,
,
为奇函数,关于原点对称,排除C,D;
又
,
在
上单调递增,
在
单调递增,
在
单调递增,排除
,
故选:A
8.函数
的图象大致是( )
A.
B.
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C.
D.
【答案】A
【分析】应用奇偶性定义判断函数奇偶性,结合
的函数符号,应用排除法即可得.
【详解】令
且定义域为R,
,即
为奇函数,排除C、
D;
当
时,
恒成立,排除B.
故选:A
9.曲线
的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由
结合诱导公式得出
或
,化简曲线方
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程,可得合适的选项.
【详解】由
可得
或
,
即
或
,
所以,曲线
由一族同心圆
与
直线
以及两族等轴双曲线
、
构成.
故选:D.
03 由图象选择解析式
10.已知某函数的部分图象如图所示,则下列函数中符合此图象的为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据图象上特殊点代入可排除BCD,得解.
【详解】由图象过点
可知,AC 选项满足,BD 选项不满足,故排除BD;
对A,
,而对于C,
,故排除C.
故选:A
11.已知函数
的部分图象如图所示、则
的解析式可能为( )
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A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】利用奇偶性和取自变量接近于0 的函数值来判断正负即可得到选项.
【详解】由奇偶性判断可知:
是偶函数,
是奇函数,
是偶函数,
是奇函
数,
而函数图象是关于
轴对称,必然是偶函数,所以BD 错误;
再当
时,可知
,故A 错误;
所以C 正确,
故选:C.
12.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研究函数图象的
特征.我们从这个商标
中抽象出一个图象如图,其对应的函数可能是( )
A.
B.
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C.
D.
【答案】B
【分析】由图象知函数的定义域排除选项A、D,再根据
不成立排除选项C,即可得正确选项.
【详解】因为函数
的定义域为
,
函数
的定义域为
,
函数
与
的定义域均为
,
由图知
的定义域为
,排除选项A、D,
对于
,当
时,
,不符合图象
,所以排除选项C.
故选:B.
13.如图是下列选项中某个函数的部分图象,则该函数的解析式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】由
时,
,可排除B,D;再由
可排除C.
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【详解】由图可知当
时,
,故排除B,D;
设
,则
,故排除C.
故选:A.
14.若曲线
的部分图象如图所示,则
的解折式可能为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】利用排除法,根据函数值的符号以及函数单调性分析判断.
【详解】由图象可知
,
对于选项A:因为
,故A 错误;
对于选项B:因为
,故B 错误;
由图象可知:存在
,使得
在
内单调递减,
对于选项C:因为
在
内单调递增,且
在
内单调递增,
可知
在
内单调递增,故C 错误;
故选:D.
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04 解析式含参数图象问题
15.(多选)函数
的图象可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
【分析】求导,分
四种情况讨论求解即可.
【详解】
,
当
时,若
,得
,即函数
在
上单调递减,
若
,得
,即函数
在
上单调递增,
此时函数
有最小值为
,且
,故B 符合题意,A 不符合题意;
当
时,若
,得
,即函数
在
上单调递减,
若
,得
,即函数
在
上单调递增,
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此时函数
有最小值为
,故C 符合题意;
当
时,若
,得
,即函数
在
上单调递减,
若
,得
,即函数
在
上单调递增,
此时函数
有最小值为
,且
,故D 符合题意;
当
时,
恒成立,则函数
在
上单调递增.
故选:BCD
16.已知
是单调递增函数,则函数
的大致图象为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】由
在R 上为增函数,可得
,再求出函数
的正负即可判断.
【详解】因为函数
在R 上为增函数,且
是单调递增函数,
所以
,
又因为函数
定义域为
,
且
时,
,排除A;
当
时,
;当
时,
;
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所以C,D 选项错误;
故选:B
17.已知二次函数
的图象如图所示,则一次函数
与反比例函数
的图象可能
是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】二次函数图象得到
的符号,由此可知一次函数
和反比例函数
的图象,结合
图象即可确定正确选项.
【详解】观察二次函数图象可知:
,
一次函数
的图象经过第一、三、四象限,反比例函数
的图象在第二、四象限.
故选:C.
18.(多选)函数
(
)的大致图象可能为( )
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A.
B.
C.
D.
【答案】ABC
【分析】先求得
,根据判别式对
进行分类讨论,由此确定正确答案.
【详解】因为
的定义域为
,
.
当
,即
时,
对任意
恒成立,
所以
在
上单调递增,故C 正确;
当
,即
或
时,
设方程
的两根为
,且
,
可知
,可知
同号,
令
,得
;令
,得
或
,
所以
在区间
上单调递增,在区间
上单调递减,在区间
上单调递增,
故A,B 正确,D 错误.
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故选:ABC.
05 函数图象的应用
19.(多选)已知函数
,则下列说法正确的是( )
A.
在
处取得极小值
B.当
时,方程
有两个不同的实根
C.
D.若点
在
的图象上运动,则点
到直线
距离的最小值为
【答案】AD
【分析】对于A,对
求导,利用极值点的定义可求;对于B,作出
的图象,利用数形结合思想
可解;对于C,注意
,构造函数
,利用
单调性即可判断
与
的大小,结合
的单调性即可判断;对于D,根据条件,过点
的切线与
平行时距离的
最小,利用导数几何意义求出切点即可.
【详解】对于选项A,因为
,则
,
当
时,
,当
时,
,且
,
所以
是
的极小值点,
又
,所以选项A 正确,
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对于选项B,由选项A 知,
在区间
上单调递减,在区间
上单调递增,
又当
时,
,当
时,
,
的图象如图,
令
,由图知,当
时,
与
有两个交点,
当
时,
与
只有一个交点,所以选项B 错误,
对于选项C,由
,
联想到构造函数
,
在
上为正,在
上为负,
上
上为增函数,在
上为减函数
由
,可得
由
在
上为增函数,可得
故C 错误,
(对于选项C 也可先估算出
,再结合
的单调性判断出C 错误)
对于选项D,设点
,易知当曲线在
处的切线与
平行时,
点
到直线
的距离最小,又
,
则
,令
,则
,
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易知,当
时,
,当
时,
,
所以
在区间
上单调递减,
在区间
上单调递增,且
时,
,又
,所以
,
又
,得到
,所以
到直线
的距离为
,故选项D 正确,
故选:AD.
20.(多选)如图,在平面直角坐标系中,边长为2 的正三角形
,沿着
轴连续滚动(滚动时无滑
动),若滚动中,顶点
恰好经过坐标原点,设顶点
满足
,则下列判断正确的有( )
A.
B.函数
的对称轴方程为
C.函数
的单调增区间为
D.函数
恰有3 个零点,则
或
【答案】ABD
【分析】画出图形,结合周期性和对称性以及单调性可判断ABC,由直线与圆的位置关系可得D.
【详解】如图,
在图中一段一段的扇形上运动,
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对于A,初始时
在原点,当
时,
即为正三角形的高,故A 正确;
对于B,
的一条对称轴为
,周期为6,每经过半个周期均为
的对称轴,
所以函数
的对称轴方程为
,故B 正确;
对于C,函数
的单调增区间为
,故C 错误;
对于D,当
时,
直线
与圆
相切,此时
;
当直线
与圆
相切,此时
,经检验切点恰在所在圆弧上,
,
;
当
与圆
相切时,可得
,
结合图象要使
与
恰有3 个交点,则
或
,故D 正确.
故选:ABD.
21.已知函数
,若函数
有两个实数解,则实数
的取值范围
.
【答案】
【分析】将问题转化为
与直线
有两个交点,由对勾函数性质可得
大致图象,据此
可得答案.
【详解】因
,则0 不是
的解.
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时,
.
令
,
依题意函数
的图象与直线
有两个公共点.
时,
时,
,
于是得
,
由对勾函数知,
在
上递减,在
上递增,且
.
又
在
上递减,在
上递增,且
.
如图:
直线
与
的图象有两个公共点,
;
直线
与
的图象有两个公共点,
.
从而得函数
的图象与直线
有两个公共点时
或
.
所以实数
的取值范围是
.
故答案为:
22.已知曲线
与
和
分别交于
两点,设曲线
在
处的切线斜率为
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在
处的切线斜率为
,若
,则
.
【答案】
【分析】根据题意结合对称性可设
,结合导数的几何义求得
,即可得结
果.
【详解】因为
和
互为反函数,其图象关于直线
对称,
且反比例函数
的图象也关于直线
对称,
可知点
关于直线
对称,
设
,则
,
设
,则
,
由题意可得:
,解得
或
(舍去),
可得
,代入
可得
,所以
.
故答案为:
.
23.若函数
满足
,且
时,
,已知函数
,则函数
在区间
内的零点个数有 个
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【答案】12
【分析】根据题意,作出函数
的图象,即可得到交点个数,从而得到结果.
【详解】因为
,
所以函数
是周期为2 函数,
因为
时,
,
所以作出它的图象,则
的图象如图所示.
再作出函数
的图象,
容易得出交点为12 个.
故答案为:
1.
已知函数
为奇函数,
,且
与
图象的交点为
,则
( )
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A.9
B.6
C.18
D.12
【答案】C
【详解】
与
图象的交点
两两关于点
对称,所以
,
故
.
2.
已知函数
,若方程
的实数解恰有两个,则实数
的取值范围
是( )
A.
B.
C.
或
D.
或
【答案】C
【分析】分析函数的性质并作出其图象,数形结合求出实数
的取值范围.
【详解】当
时,函数
在
上单调递减,函数值集合为
,
在
上单调递增,函数值集合为
;
当
时,
在
上递增,函数值集合为R,
在直角坐标系内作出函数
的图象与直线
,
由图象知,当
或
时,直线
与函数
的图象有两个交点,
即方程
有两个实数解.
故选:C.
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3.函数
的图象大致是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】计算可得
,从而知
为偶函数,再由
,得解.
【详解】解:函数的定义域为
,
,所以
为偶函数,排除选项D,
因为
,所以选项C 正确,AB 错误.
故选:C.
4.
(多选)关于函数
的下列说法中正确的是( )
A.最小值为0
B.只有一个极值点
C.
可能有三个根
D.有三个单调区间
【答案】ACD
【分析】讨论当
,
时,求导函数
确定函数的单调性,即可判断D 选项;根据单调性确定
函数的取值情况得函数
的大致图象,根据图象判断A、B、C 选项即可得结论.
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【详解】当
时,
,
,
令
得
,所以当
时,函数
单调递增,
时,函数
单调递减,
当
时,
,
恒成立,则
在
上单调递减,
故
的增区间为
,减区间为
,
,共三个单调区间,故D 正确;
又
,则
的图象大致如下:
由图象可得:
函数
的最小值为0,故A 正确;
函数
有两个极值点为
,故B 不正确;
当
时,方程
有三个根,故C 正确.
故选:ACD.
5.函数
的图象大致为( )
A.
B.
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C.
D.
【答案】C
【分析】根据函数的对称性,并代入特值可得解.
【详解】从四个选项中可以看出,函数奇偶性、函数值的正负无法排除任意选项,
但满足
,
因此
的图象关于直线
对称,可排除AB,
又
,排除D,
故选:C.
1.(2023·天津·高考真题)已知函数
的部分图象如下图所示,则
的解析式可能为( )
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A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由图知函数为偶函数,应用排除,先判断B 中函数的奇偶性,再判断A、C 中函数在
上的
函数符号排除选项,即得答案.
【详解】由图知:函数图象关于y 轴对称,其为偶函数,且
,
由
且定义域为R,即B 中函数为奇函数,排除;
当
时
、
,即A、C 中
上函数值为正,排除;
故选:D
2.(2022·天津·高考真题)函数
的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】分析函数的定义域、奇偶性、单调性及其在
上的函数值符号,结合排除法可得出合适的选
项.
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【详解】函数
的定义域为
,
且
,
函数
为奇函数,CD 选项错误;
又当
时,
,B 选项错误.
故选:A.
3.(2022·全国乙卷·高考真题)如图是下列四个函数中的某个函数在区间
的大致图象,则该函数是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】由函数图象的特征结合函数的性质逐项排除即可得解.
【详解】设
,则
,故排除B;
设
,当
时,
,
所以
,故排除C;
设
,则
,故排除D.
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故选:A.
4.(2022·全国甲卷·高考真题)函数
在区间
的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】由函数的奇偶性结合指数函数、三角函数的性质逐项排除即可得解.
【详解】令
,
则
,
所以
为奇函数,排除BD;
又当
时,
,所以
,排除C.
故选:A.
5.(2023·北京·高考真题)设
,函数
,给出下列四个结论:
①
在区间
上单调递减;
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②当
时,
存在最大值;
③设
,则
;
④设
.若
存在最小值,则a 的取值范围是
.
其中所有正确结论的序号是 .
【答案】②③
【分析】先分析
的图象,再逐一分析各结论;对于①,取
,结合图象即可判断;对于②,分段
讨论
的取值范围,从而得以判断;对于③,结合图象可知
的范围;对于④,取
,结合图象
可知此时
存在最小值,从而得以判断.
【详解】依题意,
,
当
时,
,易知其图象为一条端点取不到值的单调递增的射线;
当
时,
,易知其图象是,圆心为
,半径为
的圆在
轴上方的图象(即半
圆);
当
时,
,易知其图象是一条端点取不到值的单调递减的曲线;
对于①,取
,则
的图象如下,
显然,当
,即
时,
在
上单调递增,故①错误;
对于②,当
时,
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当
时,
;
当
时,
显然取得最大值
;
当
时,
,
综上:
取得最大值
,故②正确;
对于③,易知当
时,在
,
且接近于
处,
的距离最小,
当
时,
,当
且接近于
处,
,
此时,
,
当
时,
且接近于
处,
的距离最小,
此时
;故③正确;
对于④,取
,则
的图象如下,
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因为
,
结合图象可知,要使
取得最小值,则点
在
上,点
在
,
同时
的最小值为点
到
的距离减去半圆的半径
,
此时,因为
的斜率为,则
,故直线
的方程为
,
联立
,解得
,则
,
显然
在
上,满足
取得最小值,
即
也满足
存在最小值,故
的取值范围不仅仅是
,故④错误.
故答案为:②③.
【点睛】关键点睛:本题解决的关键是分析得
的图象,特别是当
时,
的图
象为半圆,解决命题④时,可取特殊值进行排除即可.
6.(2023·全国甲卷·高考真题)设
,函数
.
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(1)求不等式
的解集;
(2)若曲线
与
轴所围成的图形的面积为2,求
.
【答案】(1)
(2)2
【分析】(1)分
和
讨论即可;
(2)写出分段函数,画出草图,表达面积解方程即可.
【详解】(1)若
,则
,
即
,解得
,即
,
若
,则
,
解得
,即
,
综上,不等式的解集为
.
(2)
.
画出
的草图,则
与
轴围成
,
的高为
,所以
,
所以
,解得
.
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