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第 07 讲 函数的图象(精讲)
目录
第07讲 函数的图象(精讲)...........................................1
第一部分:知识点必背................................................2
第二部分:高考真题回归..............................................4
第三部分:高频考点一遍过............................................6
高频考点一:画出函数的图象.......................................6
高频考点二:函数图象的识别......................................15
高频考点三:函数图象的应用......................................20
角度1:研究函数的性质........................................20
角度2:确定零点个数..........................................22
角度3:解不等式..............................................23
角度4:求参数的取值范围......................................25
第四部分:数学文化题...............................................29
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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:高考真题回归
1.(2022·天津·高考真题)函数 的图像为( )A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】函数 的定义域为 ,
且 ,
函数 为奇函数,A选项错误;
又当 时, ,C选项错误;
当 时, 函数单调递增,故B选项错误;
故选:D.
2.(2022·全国(乙卷文)·高考真题)如图是下列四个函数中的某个函数在区间 的大致图像,则该
函数是( )A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设 ,则 ,故排除B;
设 ,当 时, ,
所以 ,故排除C;
设 ,则 ,故排除D.
故选:A.
3.(2022·全国(甲卷理)·高考真题)函数 在区间 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A【详解】令 ,
则 ,
所以 为奇函数,排除BD;
又当 时, ,所以 ,排除C.
故选:A.
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.(2023·全国·高三专题练习)函数 向右平移1个单位,再向上平移2个单位的大
致图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】先作出函数 的图像,再向右平移1个单位,再向上平移2个单位得解.
如图所示:故答案为C
例题2.(2023·全国·高三对口高考)作出下列函数的图像:
(1) (2) ; (3) ; (4) ;
(5) ; (6) ; (7) .
【详解】(1)函数 ,则其图象可看作由反比例函数 的图象,
先向右平移3个单位,再向下平移2个单位得到,其图象如图示:
(2) ,其图象如图:(3)设 ,其图象如图:
(4)设 ,其图象如图:
(5)设 ,其图象可看作由函数 的图象向右平移1个单位,再向下平移1个单
位得到,
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,
则 图象如图示:(6) 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,图象如图:
(7)设 ,则其图象可由 的图象向左平移1个单位,
再保留x轴上方部分不变,将x轴下方部分翻折到x轴上方得到,如图:
练透核心考点
1.(2023·全国·高三专题练习)函数 的单调递增区间是( )
A. B. 和
C. D. 和
【答案】B
【详解】 ,
作出其图象如图所示:由图象可知,函数的增区间为 和 .
故选:B
2.(2023秋·内蒙古呼和浩特·高一统考期末)函数 ,若函数 ,有三个不同
的零点,则实数m的取值范围是______.
【答案】
【详解】当 时,根据对勾函数可得 在 上单调递增,在 上单调递减,故此时最
小值 ;
当 时,根据 在 上单调递减,故此时最小值 ;
作出对应的图象,如图所示
函数 有三个不同的零点,可看作 与 有三个不同的交点,
从图象可得到实数m的取值范围是
故答案为:
3.(2023秋·山东菏泽·高一校考期末)已知函数 ,试画出 的图象,并根据图象解决
下列两个问题.(1)写出函数 的单调区间;
(2)求函数 在区间 上的最大值.
【答案】(1)单调递增区间为 , ;单调递减区间为 ;(2) .
【详解】 的图象如图所示.
(1) 在 和 上是增函数,在 上是减函数,
∴ 单调递增区间为 , ;单调递减区间为 ;
(2)∵ , ,
∴ 在区间 上的最大值为 .
4.(2023·高一课时练习)已知函数 .
(1)用分段函数的形式表示该函数;
(2)在所给的坐标系中画出该函数的图像,并根据图像直接写出该函数的定义域、值域(不要求写作图及解
答过程)【答案】(1) (2)图见解析,定义域 ,值域
【详解】(1)
当 , ;
当 ,
(2)由(1)得:
画出函数的图像,如图:
根据函数图像可知: 定义域 ,值域 .
5.(2023·全国·高三专题练习)利用图象判断下列函数的奇偶性:
(1)
(2)
(3) ;
(4) ;(5) .
【答案】(1)奇函数
(2)偶函数
(3)偶函数
(4)非奇非偶函数
(5)偶函数
【详解】(1)函数 的定义域为 ,
对于函数 ,
当 ,为二次函数,是一条抛物线,开口向下,对称轴为 ,
当 ,为二次函数,是一条抛物线,开口向上,对称轴为 ,
画出函数 的图象,如图所示,
函数图象关于原点对称,所以函数 为奇函数;
(2)函数 的定义域为 ,
对于函数 ,
当 ,为二次函数,是一条抛物线,开口向上,对称轴为 ,
当 ,为二次函数,是一条抛物线,开口向上,对称轴为 ,
画出函数 的图象,如图所示,
函数图象关于y轴对称,故 为偶函数;(3)先作出 的图象,保留 图象中x≥0的部分,
再作出 的图象中x>0部分关于y轴的对称部分,
即得 的图象,如图实线部分.
由图知 的图象关于y轴对称,所以该函数为偶函数.
(4)将函数 的图象向左平移一个单位长度,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,
由图知 的图象既不关于y轴对称,也不关于x轴对称,
所以该函数为非奇非偶函数;
(5)函数 ,
当 ,为二次函数,是一条抛物线,开口向上,对称轴为 ,
当 ,为二次函数,是一条抛物线,开口向上,对称轴为 ,
画出函数 的图象,如图,由图知 的图象关于y轴对称,所以该函数为偶函数.
高频考点二:函数图象的识别
典型例题
例题1.(2023秋·宁夏吴忠·高一统考期中)函数 的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由函数 的定义域为 ,所以A.C选项错误;
当 ,函数 为一次函数,故B选项错误,D选项正确;
故选:D.
例题2.(2023春·安徽马鞍山·高二安徽省马鞍山市第二十二中学校考学业考试)已知函数
,则函数 的图像是( )
A. B.C. D.
【答案】C
【详解】由函数 解析式可知,当 时, 为二次函数一部分,
当 时, 为反比例函数一部分,结合图像即可得到C正确
故选:C
例题3.(2023·河南焦作·统考模拟预测)函数 的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意知函数 的定义域为 ,
因为 ,所以 为奇函数,故排除A;
因为 ,所以排除B;
因为 ,所以排除D;
故选:C.
例题4.(2023·浙江·校联考模拟预测)函数 的图像是( )A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】图像过点 , ,排除AD;当 时, ,排除C.
故选:B.
例题5.(多选)(2023秋·湖南娄底·高三校联考期末)函数 的图象的大致形状是
( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【详解】解:因为 ,
当 时, 在 上单调递增,且当 趋于 时, 趋于 ;
在 上单调递减,当 趋于 时, 趋于 ,故排除D;
当 时, 在 上单调递减,当 趋于 时, 趋于 ; 在 上单调递增,当
趋于 时, 趋于 ,故排除C.
故选:AB.练透核心考点
1.(2023春·青海西宁·高三统考开学考试)函数 的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】函数定义域为R,因为函数 ,
所以函数 为偶函数,故A,C错误;
又 ,即函数 过原点,故B错误;
故选:D.
2.(2023秋·黑龙江大庆·高三铁人中学校考期末)函数 的部分图像大致为( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】可得 ,
令 ,定义域为 ,且 ,则 为奇函数,图象关于原点对称,
是由 向右平移2个单位所得, 的图象关于 对称,故BC错误;
当 时, , ,故D错误.
故选:A.
3.(2023秋·云南德宏·高一统考期末)函数 在 上的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】因为 ,
所以函数 是定义在 上的偶函数,排除选项C;
令 可得 ,所以 或 或 ,
所以函数 的零点有 ,排除A;
当 时, ,排除选项B;
选项D符合以上特征,
即数 在 上的图象大致为选项D中的图象.
故选:D.
4.(2023·全国·高三专题练习)函数 的部分图像大致为( )
A. B.C. D.
【答案】A
【详解】对任意的 , ,则函数 的定义域为 ,
因为 ,
,则函数 为偶函数,排除CD选项,
又因为 ,当且仅当 时,等号成立,排除B选项.
故选:A.
5.(2023秋·湖南岳阳·高二统考期末)函数 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】函数 的定义域为 ,选项A不满足;
当 时, ,有 ,选项B不满足;
当 时, ,则恒有 ,选项C不满足;
显然选项D符合题意.
故选:D高频考点三:函数图象的应用
角度1:研究函数的性质
典型例题
例题1.(2023秋·云南昆明·高一统考期末)给定函数 , , .
(1)在同一直角坐标系中画出函数 和 的图象;
(2) ,用 表示 , 中的最大者,记为 ,试判断 在区间
的单调性.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【详解】(1) , 图象如图所示,
(2)由(1)及 的定义得, 在 单调递减,在 单调递增,在 单调递减所以当 时, 在 单调递减,
当 时, 在 单调递减,在 单调递增,
当 时, 在 单调递减,在 单调递增,在 单调递减.
例题2.(2023秋·江西上饶·高一统考期末)已知函数 是定义在 上的偶函数,且当 时,
,现已画出函数 在 轴左侧的图象,如图所示,请根据图象,完成以下问题.
(1)补充完整图象,写出函数 的解析式和其单调区间;
【答案】(1)图象见解析; 解析式为 ;
的减区间: ;增区间:
【详解】(1)如图,根据偶函数的图象关于 轴对称,可作出 的图象;
令 ,则 ,
函数 是定义在 上的偶函数,
解析式为
由图象知 的减区间: ;增区间:角度2:确定零点个数
典型例题
例题1.(2023春·湖北·高一校联考阶段练习)已知 为定义在 上的奇函数,当 时, 单
调递增,且 , , ,则函数 的零点个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】A
【详解】当 时, 单调递增,且 ,且 为定义在 上的奇函数,
所以 ,可得 且 在 上单调递增,
由 ,得 .
又因为 , ,可得 ,
为定义在 上的奇函数,又可得 ,
根据题意作出满足要求的 的大致图像,
由图知,直线 与 的图像有4个公共点,
所以 有4个零点.
故选:A.
角度3:解不等式
典型例题
例题1.(2023春·湖北·高一随州市第一中学校联考阶段练习)已知 ,则实数
的取值范围是( )A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】对于 ,有 ,
当 时,对数函数 在 上为减函数,
所以 ,可得 ,
当 时,对数函数 在 上为增函数,
所以 ,可得 ;
所以对于 ,有 或 ;
对于 ,有 ,
因为 在 上为减函数,所以 ;
对于 ,有 ,
因为 在 上为增函数,所以 ;
综上: 或 ,即 .
故选:A.
例题2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,则不等式 的解集是
( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:依题意, 等价于 ,
在同一坐标系中作出 , 的图象,如图所示:如图可得 的解集为: .
故选:D.
角度4:求参数的取值范围
典型例题
例题1.(2023春·上海宝山·高一校考阶段练习)已知函数 是定义域为 的偶函数,当
时, ,若关于x的方程 有且仅有5个不同实数根,则
______.
【答案】
【详解】如图,作出函数 的图象,
令 ,
由图可知,当 或 时,方程 有两个解,
当 时,方程 有三个解,
当 时,方程 有四个解,
因为关于x的方程 有且仅有5个不同实数根,
所以关于 方程 的方程其中一个根 ,另一个根 或 ,
又因 ,所以 ,
所以 ,
所以 .
故答案为: .
练透核心考点
1.(2023秋·宁夏吴忠·高一统考期中)关于 的方程 有四个实数解,则 的取值范围是
______________
【答案】
【详解】设 ,则函数 的图象如图所示:
其中 ,
若关于 的方程 有四个实数解,函数 与直线 的交点有4个交点,
由图可得 ,所以 的取值范围是 .
故答案为: .
2.(2023春·新疆乌鲁木齐·高一乌市八中校考开学考试)若指数函数 的图象经过点 ,则不
等式 的解集是______________________.
【答案】
【详解】由题意设函数 ( 且 ),因为 的图象经过点 ,所以 ,解得 ,
所以 ,
因为 ,即 ,
所以由 在 上递减得 ,解得 ,
故答案为:
3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 .
(1)画出函数 的图象,并写出其单调递增区间;
(2)若方程 有四个解,试求实数 的取值范围.
【答案】(1)图见解析, 和
(2)
(1)
由题意得: ,令 ,解得: 或 ,可得函数 图象,
如下图所示
由图象可知, 单调递增区间为 和 ,
(2)由题意可知,方程 有四个解转化为函数 与 有四个不同的交点,分别作出函数
与 的图象,如图所示
由图象可知, .
所以实数 的取值范围为 .
4.(2023·高一课时练习)设函数 .
(1)某同学认为,无论实数 取何值, 都不可能是奇函数,该同学的观点正确吗?请说明你的理由;
(2)若 是偶函数,求实数 的值;
(3)在(2)的情况下,求函数 的单调递增区间.
【答案】(1)观点正确,理由见解析
(2)
(3) 和 ( 和 也正确)
【详解】(1)该同学的观点正确,理由如下:
,若 为奇函数,则有 ,
,显然 无实数解, 不可能是奇函数.
(2)若 为偶函数,则有 ,
即 ,同时平方得
又x不恒为0,
.(3)由(2)知 ,其图象如下图所示,
由图象,知 的单调递增区间为 和 ,写成 和 也正确.
第四部分:数学文化题
1.(2022·全国·高三专题练习)高斯是世界著名的数学家之一,他一生成就极为丰硕仅以他的名字“高
斯”命名的成果就多达110个,为数学家中之最.对于高斯函数 ,其中 表示不超过 的最大整
数,如 , , 表示实数 的非负纯小数,即 ,如 , .
若函数 ( ,且 )有且仅有 个不同的零点,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】函数 有且仅有3个零点,
即 的图象与函数 的图象有且仅有 个交点.
而 ,
画出函数 的图象,
易知当 时, 与 的图象最多有1个交点,故 ,
作出函数 的大致图象,结合题意可得 ,解得: ,所以实数 的取值范围是 ,
故选:D.
2.(2022·全国·高三专题练习)我国著名数学家华罗庚曾说.“数缺形时少直观,形少数时难入微,数形
结合百般好,隔离分家万事休.”在数学的学习和研究中,有时可凭借函数的图象分析函数解析式的特征
已知函数 在 的大致图象如图所示,则函数 的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据函数图象可得其对应的函数为非奇非偶函数,而A,C中的函数为偶函数,故排除A,C.
设题干中函数图象与 轴交点的横坐标分别为 ,且 ,且 .
对于B,令 ,即 ,作出 和 的函数图象,如图所示:由图象可知,函数 的图象与 轴交点的横坐标满足 ,且 ,符合题意;
对D,令 ,即 ,作出 和 的函数图象,如图所示:
由图象可知,函数 的图象与 轴交点的横坐标满足 ,且 ,故D不符合题意.
故选:B.
3.(2022·天津·高三专题练习)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,函数的解析式常用来琢磨函数图象的特征.函数
在 的图像大致为( )
A. B.C. D.
【答案】D
【详解】 ,为奇函数,排除A
, , ,
故选:D
4.(多选)(2022·全国·高三专题练习)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王
子”的称号.设 ,用 表示不超过 的最大整数, 也被称为“高斯函数”,例如:
, .已知函数 ,下列说法中正确的是( )
A. 是周期函数 B. 的值域是
C. 在 上是减函数 D. ,
【答案】AC
【详解】由题意可知 , ,
可画出函数图像,如图:
可得到函数 是周期为1的函数,且值域为 ,在 上单调递减,故选项AC正确,B错误;对于
D,取 ,则 ,故D错误.
故选:AC.5.(2022·浙江·高三专题练习)对实数a和b,定义运算“ ”: 设函数
.若函数 恰有两个零点,则实数c的取值范围是___________.
【答案】
【详解】因为 ,
所以
由图可知,当 或 时,函数 与 的图象有两个公共点,
的取值范围是 .
故答案为: