文档文本内容
第07 讲函数的图象
目录
第一部分:基础知识..........................................................................................................................................1
第二部分:高考真题回顾..................................................................................................................................3
第三部分:高频考点一遍过...............................................................................................................................3
高频考点一:画出函数的图象...................................................................................................................3
高频考点二:函数图象的识别...................................................................................................................8
高频考点三:根据函数图形选择解析式...................................................................................................11
高频考点四:函数图象的应用..................................................................................................................14
角度1:确定零点个数......................................................................................................................14
角度2:解不等式..............................................................................................................................18
角度3:求参数的取值范围...............................................................................................................22
第一部分:基础知识
1、平移变换(左“+”右“-”;上“+”下“-”)
①
②
③
④
注:左右平移只能单独一个
加或者减,注意当
前系数不为1,需将系数提取到外面.
2、对称变换
①
的图象
的图象;
②
的图象
的图象;
③
的图象
的图象;
④
(
,且
)的图象
(
,且
)的图象.
3、伸缩变换
①
.
②
.
4、翻折变换(绝对值变换)
①
的图象
的图象;
(口诀;以
轴为界,保留
轴上方的图象;将
轴下方的图象翻折到
轴上方)
②
的图象
的图象.
(口诀;以
轴为界,去掉
轴左侧的图象,保留
轴右侧的图象;将
轴右侧图象翻折到
轴左侧;本
质是个偶函数)
5、图象识别技巧(按使用频率优先级排序)
①特殊值法(观察图象,寻找图象中出现的特殊值)
②单调性法(
;
;
,
;通过求导判断单调性)
③奇偶性法
偶函数
偶函数
偶函数
偶函数
偶函数
偶函数
偶函数
奇函数
不能确定
不能确定
奇函数
奇函数
奇函数
偶函数
不能确定
不能确定
奇函数
奇函数
奇函数
奇函数
奇函数
奇函数
偶函数
偶函数
④极限(左右极限)(
;
;
;
;)
⑤零点法
⑥极大值极小值法
第二部分:高考真题回顾
1.(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
【知识点】函数图像的识别
【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.
第三部分:高频考点一遍过
高频考点一:画出函数的图象
典型例题
例题1.(2025 高三·全国·专题练习)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
【知识点】函数图象的变换、画出具体函数图象
【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.
(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.
例题2.(2025 高三·全国·专题练习)作出下列函数的图象.
(1)
;
(2)
.
【答案】(1)作图见解析
(2)作图见解析
【知识点】画出具体函数图象
【分析】(1)分离常数,由反比例函数平移即可画图;
(2)由对数函数图像的平移和翻折即可解题;
【详解】(1)因为
,先作出
的图象,将其图象向右平移1 个单位长度,再向上平
移1 个单位长度,即得
的图象,如图所示.
(2)利用函数
的图象进行向左平移一个单位,再把
下方图像翻折变换,得到
的
图象如图实线所示.
精练高频考点
1.(2026 高三·全国·专题练习)作出下列各函数的图象.
(1)
;
(2)
;
(3)
.
【答案】(1)作图见解析
(2)作图见解析
(3)作图见解析
【知识点】画出具体函数图象、函数奇偶性的定义与判断
【分析】(1)根据图象翻折变换求解即可.
(2)根据图象平移变换求解即可.
(3)首先根据题意得到为偶函数,再根据偶函数的性质画图即可.
【详解】(1)将函数
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
的图象,
如图①所示.
(2)原函数解析式可化为
,
故函数图象可由函数
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②所示.
(3)因为
,且函数为偶函数,
先用描点法作出
上的图象,再根据对称性作出
上的图象,
最后得函数图象如图③所示.
2.(23-24 高一上·江苏盐城·期末)画出下列函数的大致图象:
(1)
.
(2)
.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【知识点】对数函数图象的应用、函数图象的变换、画出具体函数图象
【分析】(1)由函数为偶函数,结合对数函数
的图象,利用对称性作图.
(2)利用函数图象的对称变换,把
的图象先关于y 轴对称,再关于x 轴对称即可.
【详解】(1)
,易知函数为偶函数,
所以函数
的图象如图所示:
(2)把
的图象先关于y 轴对称,再关于x 轴对称,即可得
的图象,
如图所示:
高频考点二:函数图象的识别
典型例题
例题1.(天津市河西区2024-2025 学年高三下学期总复习质量调查(三)数学试题)函数
的
图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】函数奇偶性的应用、函数图像的识别、求cosx(型)函数的对称轴及对称中心
【分析】求出
为奇函数,排除AB;由
排除D,得到答案.
【详解】
定义域为R,
,函数
为奇函数,
图象关于原点对称,排除AB;
又
,排除D.
故选:C.
例题2.(24-25 高一下·四川德阳·阶段练习)函数
的部分图象(虚直线方程为
)大致
是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】函数奇偶性的应用、函数图像的识别
【详解】根据
的奇偶性排除CD;判断
时,
的符号可排除B,从而得到结果.
【分析】对于函数
,由
可得
,故函数
的定义域为
,
,故函数
为奇函数,可排除CD 选项,
当
时,
,可排除B,从而可得A 正确.
故选:A.
精练高频考点
1.(2025·天津南开·二模)函数
的部分图象大致为( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、函数图像的识别
【分析】由奇偶函数的定义可排除BC,再由特值法可排除A.
【详解】
的定义域为
,
则
,
所以
为奇函数,故排除BC,
令
,则
或
,
则
或
,解得:
或
,
所以当
时,
的最小
为1,
则
,故A 错误,D 正确.
故选:D.
2.(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
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、函数图像的识别
【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.
高频考点三:根据函数图形选择解析式
典型例题
例题1.(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
【知识点】根据函数图象选择解析式、函数奇偶性的定义与判断
【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.
例题2.(2025·四川南充·三模)函数
的图象如图所示,则
的解析式可能为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】根据函数图象选择解析式、函数奇偶性的定义与判断
【分析】依题意可得
为奇函数,即可排除A、C,由函数在
上的函数值的特征排除D,即可得解.
【详解】由图可知
的图象关于原点对称,则
为奇函数,
对于A :
定义域为
,定义域关于原点对称,
,
所以
为偶函数,不符合题意,故A 错误;
对于C:
定义域为
,定义域关于原点对称,
,
所以
为偶函数,不符合题意,故C 错误;
对于D:
定义域为
,定义域关于原点对称,
,
所以
为奇函数,
当
时,
,
,所以
恒成立,不符合题意,故D 错误;
故利用排除法可知选项B 符合题意.
故选:B
精练高频考点
1.(24-25 高三上·河北沧州·期末)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
【知识点】根据函数图象选择解析式
【分析】由
时,
,可排除B,D;再由
可排除C.
【详解】由图可知当
时,
,故排除B,D;
设
,则
,故排除C.
故选:A.
2.(24-25 高三上·河南驻马店·阶段练习)我国著名数学家华罗庚曾说:“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.
C.
D.
【答案】B
【知识点】根据函数图象选择解析式
【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.
高频考点四:函数图象的应用
角度1:确定零点个数
典型例题
例题1.(多选)(2025·陕西·二模)已知函数
,则
的零点个数可能为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】ABC
【知识点】求过一点的切线方程、求函数零点或方程根的个数
【分析】转化为
与
的交点个数,分
,
和
三种情况,通过导数求切线斜
率,数形结合判断.
【详解】令
,即
,
,
故
的零点个数等价于
与
的交点个数,
画出
的图象,
当
时,
,如图,此时有2 个交点,
当
时,由于
恒过
,故
与
有1 个交点,
设
与
相切的切点坐标为
,
,此时切线斜率为
,解得:
,
,
当
时,
与
的交点个数为1,
此时
与
的交点个数为2,
当
时,
与
的交点个数为2,
故
与
的交点个数为3 个,如下图:
当
时,
与
的交点个数为0,
故
与
的交点个数为1 个,
当
时,设
与
相切的切点坐标为
,
,
恒过
,
此时切线斜率为
,解得
,
此时
,
所以当
时,
与
的交点个数为1,
则
与
的交点个数为1 个,如下图:
当
时,
与
的图象没有交点,
当
时,
与
的图象有2 个交点,
无论
取何值,
与
的图象不会由4 个交点.
故选:ABC.
例题2.(2025·江苏·三模)已知函数
满足
,且
,则方程
的实数解的个数为 .
【答案】
【知识点】函数周期性的应用、余弦函数图象的应用、求函数零点或方程根的个数
【分析】首先可得
的周期为
,方程
的解,即为
与
的交点横坐标,画出
与
的图象,数形结合即可判断.
【详解】由函数
满足
,则
,所以
的周期为
,
由
,则
,
可得
的图象如图,
方程
的解,即为
与
的交点横坐标,
且当
时
,
由图可知两图象交点个数为,即方程
的实数解的个数为.
故答案为:
精练高频考点
1.(24-25 高三下·湖北·开学考试)已知函数
是定义在
上的奇函数,
是函数的一条对称轴,当
时,
,方程
恰有 个根.
【答案】50
【知识点】函数奇偶性的应用、求函数零点或方程根的个数
【分析】作出周期函数
的图象,再作出
的图象,根据数形结合求解即可.
【详解】因为函数
是定义在R 上的奇函数,所以
因为
是函数的一条对称轴,所以
所以
,所以
,所以
的周期为
时,
,
当
时,
则
,所以
当
时,
,则
,
又
,所以
当
,则
,所以
又
,所以
作出
在
的图象如图所示,
由题意可得
,令
,解得
或
由图可得方程
在
上有2 个根,在
上有2 个根,
又
的周期为4,所以
包含25 个周期,
所以方程
恰有
个根.
故答案为:
.
【点睛】关键点点睛:把方程的根的问题,转化为两个函数图象的交点个数问题.
2.(2025 高三·全国·专题练习)已知函数
则函数
的零点个数为
.
【答案】6
【知识点】求函数零点或方程根的个数
【分析】令
,作出
的图象,由图可得出函数
的零点的个数及范围,再作出
的图象,结合图象即可得解.
【详解】令
,则
,
作出
的图象,如图(a)所示,
有3 个根,且
,
作出
的图象,如图(b)所示,
则
各有2 个根.
综上,函数
的零点个数为
.
故答案为:
.
角度2:解不等式
典型例题
例题1.(2025·河南·三模)已知定义在
上的函数
的图象是一条连续不断的曲线,且
满足
在区间
上单调递减,
,则关于
的不等式
的解集为
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】函数对称性的应用、函数图象的应用、根据函数的单调性解不等式
【分析】根据已知可确定函数的对称性,由
可得
,再结合函数的单调性与
对称性可得函数的大致图象,从而得不等式解集.
【详解】由
得
的图象关于直线
对称,
又
,得
,解得
,
由
在
上单调递减,可知
在
上单调递增,
画出
的大致图象如下所示,
结合图象及
可得
或
,
解得
或
,
不等式
的解集为
.
故选:D.
例题2.(2025·河南商丘·三模)已知定义在
上的奇函数
在
上的图象如图所示,则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】函数奇偶性的应用、函数图象的应用、解不含参数的一元二次不等式、由函数奇偶性解不等式
【分析】先根据奇函数的图象特征补全图象,再应用符号法列不等式组,进而应用数形结合求解不等式即
可.
【详解】根据奇函数的图象特征,作出
在
上的图象如图所示,
由
,得
,
等价于
或
解得
或
,或
.
故不等式解集为
.
故选:C.
例题3.(2024·重庆·模拟预测)已知函数
是定义在
上周期为4 的奇函数,且
,则不等式
在
上的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】函数图象的应用、解分段函数不等式
【分析】由函数
的图象向右平移1 个单位长度,作出函数
在
上的图象,结合图
象,即可求解.
【详解】因为函数
是定义在R 上周期为4 的奇函数,且
,
所以当
时,
;
当
时,
,所以
;
当
时,
,所以
,
函数
的图象可由函数
的图象向右平移1 个单位长度得到,
作出函数
在
上的图象,如图所示.
由图可知不等式
在
上的解集为
.
故选:B.
精练高频考点
1.(2024 高三·全国·专题练习)已知函数
,则不等式
的解集是
.
【答案】
【知识点】函数图象的应用、根据函数的单调性解不等式
【分析】用函数图象,结合单调性可解.
【详解】解析 画出函数
的图象如图所示:
所以函数
在
上为增函数,
由
,得
,
即
,解得
.
故答案为:
.
2.(23-24 高一上·广东茂名·期中)已知函数
的定义域为
的奇函数,
,对任意两个不等的
正实数
都有
,则不等式
的解集为 .
【答案】
【知识点】函数奇偶性的应用、函数图象的应用、根据函数的单调性解不等式、由指数函数的单调性解不
等式
【分析】先根据条件确定函数单调性,然后画出函数的草图,利用图象解不等式.
【详解】不妨设
,则
等价于
,
所以
在
上单调递增,
又函数
为奇函数,所以
在
上单调递增,
,作出
的图象如下:
结合
的图象得不等式
或
或
,
故答案为:
.
3.(2025 高三·全国·专题练习)函数
是周期为4 的偶函数,当
时,
,则不等式
在
上的解集为 .
【答案】
【知识点】函数奇偶性的应用、函数周期性的应用、函数图象的应用、由函数奇偶性解不等式
【分析】根据函数的周期性、奇偶性以及
时的解析式,画出函数
的图像,由此求得
的解集.
【详解】根据函数周期为
的偶函数,以及
时,
,画出函数图像如下图所示,
由图可知,当
时
符合题意;
当
时,
符合题意;
综上所述,不等式的解集为
.
故答案为:
.
角度3:求参数的取值范围
典型例题
例题1.(2025·广西南宁·二模)已知函数
,
.若不等式
的解集为
,则
( )
A.
B.1
C.
D.2
【答案】A
【知识点】函数图象的应用、由一元二次不等式的解确定参数
【分析】根据
,对
讨论正负,即可结合函数图象,结合不等式的求
解.
【详解】
,
根据选项可知:只需要考虑
,
要使不等式
的解集为
,
当
时,
故
,解得
,
当
时,无法满足
的解集为
,故舍去,
故选:A
例题2.(24-25 高一上·湖南长沙·期末)已知函数
.若函数
有七个不同的零点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【知识点】函数图象的变换、对数函数图象的应用、根据函数零点的个数求参数范围、指数函数图像应用
【分析】作出函数
的图象,根据
得
或
,问题转化为直线
与函数
的图象有3 交点,结合函数图象可得结果.
【详解】
如图所示,作出函数
的图象.
由
得,
,
∴
或
,
由图象可得直线
与函数
的图象有4 个交点,故方程
有4 个不相等的实数根,
要使函数
有七个不同的零点,需方程
有3 个不相等的实数根,即直线
与函数
的图象
有3 交点,
结合图象可得,的取值范围是
.
故答案为:
.
精练高频考点
1.(24-25 高三下·广东·阶段练习)已知函数
,若函数
恰有3 个零
点,则
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】分段函数的性质及应用、函数图象的应用、函数与方程的综合应用、求函数零点或方程根的个
数
【分析】转化为函数
与
的图象有3 个交点,结合
的图象可得答案.
【详解】若函数
恰有3 个零点,
即函数
与
的图象有3 个交点,
,
当
时,
,当
时,
,
函数
的图象如下,
结合图象可得
.
故选:A.
2.(24-25 高一下·陕西西安·阶段练习)设函数
的定义域为R,满足
,且当
时,
.若对任意
,都有
,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】求二次函数的值域或最值、函数不等式恒成立问题、函数图象的应用
【分析】由题设条件画出函数
的简图,由图象分析得出
的取值范围.
【详解】由于
,故
,
当
时,
,
即当
时,
,故
,
同理当
时,
;
当
时,
.
以此类推,当
时,都有
.
函数
和函数
在
上的图象如下图所示:
由图可知,
,解得
,
即对任意
,都有
,即
的取值范围是
.
故选:A