文档文本内容
第06 讲 函数的图象
目录
考情探究.........................................................................................................................2
知识梳理.........................................................................................................................2
探究核心考点.................................................................................................................4
考点一 由函数解析式判断函数图象..........................................................................................4
考点二 由函数图象判断函数解析式..........................................................................................7
考点三 创新型轨迹图象问题....................................................................................................10
考点四 函数图象的变换............................................................................................................13
考点五 图象的综合应用............................................................................................................15
三阶突破训练...............................................................................................................20
基础过关......................................................................................................................................20
能力提升......................................................................................................................................23
真题感知......................................................................................................................................27
一、5 年真题考点分布
5 年考情
考题示例
考点分析
关联考点
2024 年全国甲卷理数,第7
题,5 分
函数图象的识别
指数函数及正弦函数图象的应用
二、命题规律及备考策略
【命题规律】本节内容是新高考卷的命题载体内容,通常会结合其他知识点考查,需要掌握函数的基本性
质,难度中等偏下,分值为5 分
【备考策略】1.掌握基本初等函数的图象特征,能熟练运用基本初等函数的图象解决问题
2.能熟练运用函数的基本性质判断对应函数图象
3.能运用函数的图象理解和研究函数的性质
【命题预测】本节内容通常考查给定函数解析式来判断所对应的图象,是新高考复习的重要内容
知识点1 函数图象的定义及描点法作图
将自变量的一个值x0作为横坐标,相应的函数值f(x0)作为纵坐标,就得到了坐标平面上的一个点的坐标,
当自变量取遍定义域A 内的每一个值时,就得到一系列这样的点,所有这些点组成的集合(点集)用符号表
述为{(x,y)|y=f(x),x∈A},所有这些点组成的图形就是函数的图象.
描点法作图
方法步骤:(1)确定函数的定义域;(2)化简函数的解析式;(3)讨论函数的性质即奇偶性、周期性、单调
性、最值(甚至变化趋势);(4)描点连线,画出函数的图象.
知识点2 图象问题解题思路(判断奇偶性、特值、极限思想)
①
②
③
④
特别地:当
时
例如:
,
当
时
知识点3 图象变换
(1)平移变换
(2)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=logax ( a >0
且
a ≠
1)
.
(3)伸缩变换
①把函数
图象的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的
1
w 倍得
(0<
<1)
②把函数
图象的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的
1
w 倍得
(
>1)
③把函数
图象的横坐标不变,纵坐标伸长到原来的
倍得
(
>1)
④把函数
图象的横坐标不变,纵坐标缩短到原来的w 倍得
(0<
<1)
(4)翻折变换
①y=f(x)――――――――――→y=| f ( x )|
.
②y=f(x)―――――――――――→y=f (|
x |)
.
考点一 由函数解析式判断函数图象
典例1.(2025·河北·模拟预测)函数
的部分图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由余弦函数性质、函数
在
上单调递增排除BD,再由
可得答案.
【详解】因为
,由余弦函数性质可知
,
又
,且函数
在
上单调递增,得
.
所以当
时,
,BD 错误.
又
时,
,得
,A 错误.
故选:C.
典例2.(2025·天津·二模)函数
的大致图象可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】利用定义法证明
为偶函数,根据
,结合排除法即可求解.
【详解】
的定义域为R,
则
,
所以
为偶函数,图象关于y 轴对称,故排除C,D 选项;
又因为
,故排除B 选项.
故选:A.
跟踪训练1.(2025·河北邢台·三模)函数
的部分图象大致是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】法一,利用特殊值排除;法二,求导得出
在
,
上单调递增也可.
【详解】解法一:因为函数
的定义域为
,故排除A;
,
,所以
,
,
故
非奇非偶函数,故排除B,D.
解法二: 由题可知
,
当
或
时,
,则
在
,
上单调递增,故ABD 错误;
故选:C
跟踪训练2.(2025·辽宁盘锦·三模)函数
在
上的大致图象为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据函数的解析式,运用直接法判断函数在
上的单调性,排除C,D;再运用求导判断函数
在
上的单调性,排除B 项即可.
【详解】对于
,当
时,
,因
和
在
上都是减函
数,
故
在
上单调递减,故排除C,D;
当
时,
,
,
因
,
则
在
上单调递增,排除B.
故选:A.
考点二 由函数图象判断函数解析式
典例1.(2025·天津·二模)函数
的部分图象如图所示,则
的解析式可能为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】通过观察图象,根据函数的奇偶性和定义域即可用排除法进行作答.
【详解】根据图象可以看出,函数的定义域不包括
,
这说明函数在这两个点上无意义,而选项C,D 的定义域包括
,所以排除C,D.
由图象可以看出,函数关于原点对称,是奇函数,而选项B 中,
因为
,说明选项B 中的函数为偶函数,不符合图象,所以排除.
故选:A.
典例2.(2025·天津武清·模拟预测)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】结合函数的奇偶性及特值法可判断.
【详解】对于A,令
,由
,则
,
,
所以
是非奇非偶函数,由图象不符,故A 错误;
对于B,令
,由
,则
,
,
所以
是非奇非偶函数,由图象不符,故B 错误;
对于D,
,当
时,
,与图象不符,排除D,故C 正确.
故选:C.
跟踪训练1.(2025·甘肃金昌·二模)如图,这是函数
的部分图象,则
的解析式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】结合图象的对称性,及具体点函数值符号,逐个判断即可.
【详解】由图可知,函数图象关于
轴对称,因此
为偶函数,
对于B,
的定义域为
,且
,奇函数;
对于D,
的定义域为
,
,奇函数;
因此排除选项B,D 这两个奇函数;
由图象知,若
取一个很小的正数,比如
,
对于A:
,函数值为正数,因此排除A.
对于C:
的定义域为
,
,
,综上只有C 符合,
故选:C.
跟踪训练2.(2025·安徽·三模)已知函数
,
,若下图是函数
图象的一部分,
则
可能等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据函数特殊值法及函数值域排除B,C,D.
【详解】由图可知,
,所以
不合题意,排除C;
定义域内没有
,不合题意,排除D;
当
时,
,故B 错误;
故选:A.
考点三 创新型轨迹图象问题
典例1.(2025·湖南岳阳·模拟预测)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
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.
典例2.(2025·内蒙古呼和浩特·二模)如图,梯形
是上底为
,下底为
,高为
的等腰梯形,
记梯形
位于直线
左侧的阴影部分的面积为
,则
的大致图象是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】写出
的表达式,再根据分段函数性质选出图象即可.
【详解】根据题意可知在梯形
中,
;
当
时,阴影部分为等腰直角三角形,其面积为
;
当
时,阴影部分为等腰直角三角形加上一个矩形,
其面积为
;
当
时,阴影部分面积为整个梯形面积减去右侧空白部分表面积,
即
;
所以可得
;
根据函数类型对比图象可得A 正确.
故选:A
跟踪训练1.(2025·浙江·二模)下列可以作为方程
的图象的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】借助排除法,得到
,
不可能同时成立,即可排除A,B,C.
【详解】当
时,
,
若
,则
,即
,不符合,
故
,
不可能同时成立,故A,B,C,选项错误.
故选:D
跟踪训练2.(2025·江西新余·模拟预测)
是平面直角坐标系
内一点,我们以
轴正半轴为始边,射
线
为终边构成角
,
的长度作为
的函数,若其解析式为:
,则
的
轨迹可能为:( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】证明得到是以
为周期的函数,排除C、D.再研究
的函数性质,借助导数即可.
【详解】
,
,
可以得到是以
为周期的函数,所以
的轨迹在四个象限内应相似,故排除C、D.
由于A、B 项均关于
对称,所以仅研究
,此时,令
,
,令
,
则
,
解得
(负数根
舍去),则
在
单调递减,
单调递增,即
在
单调递增,在
有且仅有一个极值点,所以
不会一直增大,B 正确.
(注:本题在A、B 当中选择亦可使用特殊值法,
,选B)
故选:B
考点四 函数图象的变换
典例1.已知指数函数
,将函数
的图象上的每个点的横坐标不变,纵坐标扩大为原来的倍,
得到函数
的图象,再将
的图象向右平移
个单位长度,所得图象恰好与函数
的图象重合,
则a 的值是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据函数图象变换求出变换后的函数解析式,结合已知条件可得出关于实数
的等式,进而可求
得实数
的值.
【详解】由题意可得
,再将
的图象向右平移
个单位长度,得到函数
,
又因为
,所以,
,整理可得
,
因为
且
,解得
.
故选:D.
典例2.(2025·辽宁本溪·模拟预测)函数
的图象可看作是由函数
的图象向左平移
1 个单位长度后得到的,则
的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】利用平移变换可得
,判断函数
的奇偶性,结合赋值法可得结论.
【详解】因为
,所以
,其定义域为
,
且
,所以
为偶函数,故排除BC;
又
时,
,
当
时,
,故排除A,
故选:D.
跟踪训练1.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
【分析】根据函数的图像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
再向右平移1 个单位长度,可得
所以
故选:D
跟踪训练2.函数
的图象向右平移1 个单位长度得到函数
的图象,则
的图象大
致为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据函数图象的变换,求得函数
,根据当
时,得到
,可排除A、
B;当
时,得到
,可排除C,进而求解.
【详解】由题意,可得
,其定义域为
,
当
时,
,函数
,
故排除A、B 选项;
当
时,0
,故函数
,故排除C 选项;
当
时,函数
,
该函数图象可以看成将函数
的图象向右平移一个单位得到,选项D 符合.
故选:D.
考点五 图象的综合应用
典例1.已知函数
,
,则函数
的图象与
x,y 轴围成的封闭图形的面积是( )
A.4
B.5
C.6
D.8
【答案】A
【分析】根据函数的对称性结合割补法求封闭图形的面积.
【详解】函数
的定义域为
,
因为
,所以
是奇函数,其图象关于原点对称.
又
,函数
在R 上单调递增,
所以
在
上单调递减,因此
在
上单调递减,且其图象关于点
对称.
由题知,
由函数的解析式和二次函数的性质可得
在
上单调递减,
而
时,
,
当
时,同理有
,
故
图象关于点
对称,
函数
与
的图象如图1 所示.
因此
在
上单调递减,
且
,
故
图象关于点
对称,
又
,故点
关于点
的对称点为
,
所以
,连接
,如图2.
易知
的图象与x,y 轴围成的封闭图形可以通过割补变成一个直角三角形,
如图中的
,其中
,
,故
,
即
的图象与x,y 轴围成的封闭图形的面积为4.
故选:A.
典例2.(2025·广西柳州·模拟预测)(多选)如图所示,
是定义在
上的四个函数,
其中满足性质:“对
中任意的
和
,任意
恒成
立”的有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【分析】应用函数的凹凸函数的性质判断各个选项.
【详解】对
中任意的
和
,任意
恒成立”,所以
函数是下凹函数,
令
,则
恒成立,
所以
在
时为下凹函数才能满足题意,所以排除B,D,
当等号成立时,选项C 满足题意,因此满足题意的是A,C.
故选:AC
跟踪训练1.(多选)
,下列说法正确的有( )
A.
的减区间为
B.
的值域为
C.若
有3 个零点,则
D.若
有5 个零点,则
【答案】BCD
【分析】根据函数的解析式,可画出函数草图,利用函数草图,可轻松判断ABC 的真假;再结合分类讨论
思想的应用,判断D 的真假.
【详解】函数
的草图如下:
由图象可知: 函数
的减区间为
和
两个,不能用“并集”符号连接,故A 错误;
函数值域为
,故B 正确;
若
有3 个零点,则
,故C 正确;
对D:结合函数草图:由
或
;
由
或
,解得:
或
或
.
设
,由题意方程
有5 个不同的根.
由
,
若
,则
只有1 解,且
,此时方程
有3 个解;
若
,则
有2 解,且
或
,
此时方程
有3 个解,方程
也有3 个解,所以方程
有6 个解;
若
,则
有3 解,且
,
,
,
此时方程
有1 个解,方程
有3 个解,方程
也有3 个解,所以方程
有7 个
解;
若
,则
有3 解,且
或
或
,
此时方程
有1 个解,方程
有3 个解,方程
有
和
两个解,所以方程
有6 个解;
若
,则
有3 解,且
,
,
,
此时方程
有1 个解,方程
有3 个解,方程
有1 个解,所以方程
有5 个解;
若
,则
有2 解,且
或
,
此时方程
有
,
共2 个解,方程
有1 个解,所以方程
有3 个解;
若
,则
有1 解,且
,此时方程
至多有1 个解.
综上:若
有5 个零点,则
.故D 正确.
故选:BCD
跟踪训练2.(2025·江苏盐城·模拟预测)(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,
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.
一、单选题
1.(2025·广东广州·模拟预测)函数
的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】先判断出
为奇函数,排除BD;再根据当
趋向于
时,
趋向于0,C 错误,A 正确.
【详解】
恒成立,故
的定义域为R,
,
故
为奇函数,BD 错误;
当
趋向于
时,
的增长速度远大于
的速度,
故
趋向于0,C 错误,A 正确.
故选:A
2.(2025·山东·模拟预测)函数
的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】采用排除法进行判断,先根据函数的奇偶性进行排除,再结合特殊点的函数值进行选择.
【详解】首先:
,
所以函数
为偶函数,图象关于
轴对称,故排除CD.
又
,故排除B.
故选:A
3.(2025·云南玉溪·二模)已知函数
与
的图象如图所示,则函数
的图象可
能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据函数
与
的图象可知函数
的定义域与奇偶性,即可选出求解.
【详解】由图可知函数
的定义域为函数
和函数
的定义域的交集为
,
故函数
的图象不经过坐标原点,排除选项BC;
又因为函数
是偶函数,函数
是奇函数,所以函数
是奇函数,排除选项D.
故选:A.
4.(2025·湖南长沙·一模)已知
,且
,则函数
与
的图象可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】依题意可得
,再由指数函数和对数函数单调性即可判断得出结论.
【详解】由
可知,
,
故
,故函数
与函数
的单调性相同,
故选:B.
5.(2025·河南·模拟预测)已知函数
的部分图象如下,则
的解析式可能为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据函数的部分图象可得
为偶函数,结合
和函数值正负,利用排除法得解.
【详解】因为
的图象关于
轴对称,所以
为偶函数,排除B,
又
,排除A,当
时,
,排除D.
故选:C.
一、单选题
6.(2025·天津河东·二模)如图所示,图象对应的函数解析式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】函数图象关于
轴对称,排除A ,C,由
排除B,利用排除法即可.
【详解】函数图像关于
轴对称,则函数是偶函数,
对于A,
,
,
,
即函数
是奇函数,故A 错,
对于B,
,
,
,
是偶函数,
当
时,
,故B 错,
对于C ,
,
,
,
是奇函数,故C 错,
对于D,
,
,
,
是偶函数,
,符合题意,故D 正确.
故选:D
7.(2025·辽宁·模拟预测)已知函数
的部分图象如图所示,则
的解析式可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】利用函数为偶函数排除B 选项,再根据特值
,排除AD,即可选出选项.
【详解】由图象可知
的图象关于
轴对称,即
为偶函数,
选项中函数
的定义域都是
,
对于A 项,
,为偶函数,
对于B 项,
,为奇函数,
对于C 项,
,为偶函数,
对于D 项,
,为偶函数,
排除B 项;
由图可知
,对于A 项,
,不符合题意;
对于C 项,
,符合题意;
对于D 项,
,不符合题意.
故选:C.
8.(2025·天津·二模)已知函数
的图象如图所示,则该图象所对应的函数可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】对各选项的单调性与函数值的情况一一判断,利用排除法即可得解;
【详解】对于A:
,当
时,
,故排除A;
对于B:当
时,函数
为增函数,当
时,函数
为减函数,故排除B;
对于D,当
时,
,
,所以
在
上单调递增,故排除D;
对于C,
为偶函数,由
可得
,满足图象,故C 正确.
故选:C.
9.(2025·山东枣庄·二模)将函数
的图象上所有点向左平移2 个单位长度后,再向下平移1 个单
位长度,得到函数
的图象,若
,则
的最小值为( )
A.
B.
C.
D.1
【答案】B
【分析】通过平移得到
,再结合对数的运算性质,由基本不等式即可求解.
【详解】由题意可得
,
因为
,
所以
,
所以
,
即
,且
.
因为
,当且仅当
时,取到最小值.
故选:B
10.(2025·湖南长沙·模拟预测)已知函数
在区间
上的最大值为
,则当
取到最小值时,
( )
A.7
B.
C.9
D.
【答案】B
【分析】将函数
看作是两个函数的函数值之差的绝对值,结合图象分析当
取到最小值时,直线
所在位置,从而得出
的值.
【详解】函数
在区间
上的最大值,
可看作是函数
与
在区间
上函数值之差的绝对值的最大值.
函数
在区间
上的两个端点
,
直线
的方程为
.
设与直线
平行且与函数
图象相切的直线方程为
,
,令
,解得
或
(舍去),
切点坐标为
,代入直线方程
,可得
,
所以切线方程为
.
由图像可知,直线
在函数
图象上方或下方时的
值大于直线
与函
数图象相交时的
值,
所以要使
取到最小值,直线
在直线
和直线
的中间,即直线
,
此时,
,所以
.
故选:B.
一、单选题
11.(2025·天津·高考真题)已知函数
的图象如下,则
的解析式可能为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】先由函数奇偶性排除AB,再由
时函数值正负情况可得解.
【详解】由图可知函数为偶函数,而函数
和函数
为奇函数,故排除选项AB;
又当
时
,此时
,
由图可知当
时,
,故C 不符合,D 符合.
故选:D
12.(2024·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】B
【分析】利用函数的奇偶性可排除A、C,代入
可得
,可排除D.
【详解】
,
又函数定义域为
,故该函数为偶函数,可排除A、C,
又
,
故可排除D.
故选:B.
13.(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( )
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