128
夏• 2026 初高衔接
晓书
选择胜于努力,笃行成就未来
13
函数的变换与分段作图
函数的变换与分段作图
[教学重难点]
[教学目标]
[核心素养]
函数变换的方法
熟练掌握图象变换法则,准确推导
变换后函数解析式并能作图
直观想象、数学抽象
分段函数认识与作图
读懂分段函数,规范绘制分段图象,
求解单调性、最值问题
直观想象、逻辑推理
一函数的变换作图
此前我们已经梳理了函数的定义与基础性质,同时结合初中所学内容,对反比例函数、二次函数展开了更
深层次的拓展研究.步入高中,除各类基本初等函数外,函数图象变换也是核心知识点;依托图象变换,我们
能由基础函数推导出各式各样的函数图象.高中阶段要求熟练掌握四类图象变换:平移、伸缩、翻折、对称.
本节课我们重点讲解平移变换与翻折变换.
平移变换
将y = f(x) 在横方向向左右
平移a 个单位.可以得到新函数y = f(x ± a).口诀:左加右减.
将y = f(x) 在纵方向向上下
平移b 个单位.可以得到新函数y = f(x) ± b.口诀:上加下减.
f(x)
O
x
y
f(x-1)
1
2
3 4
5
1
-1
f(x)
O
x
y
f(x)+1
1
2 3 4
1
-1
翻折变换
初中阶段我们学习了绝对值:a
=
a,
a≥0
-a ,
a<0
或
a
=
a,
a>0
-a,
a≤0
去绝对值原理:非负数的绝对值为它本身,负数的绝对值等于它的相反数.
由此我们可以对函数y = f(x)
与y = f( x
) 进行解读:
y = f(x)
=
f(x),
f(x)≥0
-f(x),
f(x)<0
y = f( x
) =
f(x),
x≥0
f(-x),
x<0
从图象角度,函数y = f(x) 翻折变换的通法为:
①y = f(x)
图象是将f(x) 在x 轴上方图象保留,将x 轴下方的图象作x 轴对称到x 轴上方后得到.
②y = f( x
) 图象是将f(x) 在y 轴右侧的图象保留,将y 轴右侧图象作y 轴对称到到y 轴左侧得到.
翻折变换的通用方法
129
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1 (★★★☆☆)设函数f(x) = |x2- 2x|.
(1) 在区间[-1,4] 上画出函数f(x) 的图象;
(2) 方程f(x) = a 在区间[-1,4] 有两个不同的实数根,求a 的取值范围.
(3) 若对任意x1,x2∈[t,t + 1],且x1≠x2,都有f(x1)- f(x2)
x1-x2
> 0 成立,试求实数t 的取值范围.
(1) 根据题意,函数图象如图所示
(2) ∵方程f(x) = a 在区间[-1,4] 有两个不同的实数根,
f(0) = f(2) = 0,f(1) = 1 且f(-1) = 3,f(4) = 8 ∴a = 0 或1 < a ≤3
(3) 依题意,对任意x1,x2∈[t,t + 1],且x1≠x2,
都有f(x1)- f(x2)
x1-x2
> 0 成立可知:f(x) 在[t,t + 1] 上是增函数
∴t ≥2 或t≥0
t+1≤2
,解得0 ≤t ≤1
所以t ∈0,1
∪[2,+∞)
1
(★☆☆☆☆)请结合课堂内容,绘制下列函数的图象.
1
f x
= x2- 2x,绘制f x-1
2
绘制f x
= x-2
4
3
2
1
2
1
5
4
3
2
1
1
x
y
4
3
2
1
2
1
6
5
4
3
2
1
1
x
y
3
绘制f x
= x-2
+ 1
3
绘制f x
= 2x
- 1
4
3
2
1
2
1
6
5
4
3
2
1
x
y
3
2
1
2
1
6
5
4
3
2
1
1
x
y
5
绘制f x
= x2- 2 x
+ 1
6
绘制f(x) = x-1
x+1
5
4
3
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
x
y
5
4
3
2
1
6
5
4
3
2
1
6
5
4
3
2
1
x
y
8
7
6
5
4
3
2
1
2
1
6
5
4
3
2
1
x
y
130
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2
(★☆☆☆☆)函数y = |x2- x| 的单调递增区间是
( C )
A.
0, 1
2
B. [1, +∞)
C.
0, 1
2
,[1, +∞)
D.
-∞,0
, 1
2 ,1
y = |x2- x| 其图象如右图所示,根据图象可得
函数的单调增区间为0,1
2
和[1,+∞) 故答案为:0,1
2
和[1,+∞).
3
(★★☆☆☆)已知f(x) = x+1,x∈[-1,0)
x2+1,x∈[0,1]
,则下列选项错误的是
( D )
x
y
①
1
2
1
2
x
y
②
1
2
-1
1
x
y
③
1
2
1
-1
x
y
④
1
2
1
-1
A. ①是f(x - 1) 图像
B. ②是f(-x) 的图像
C. ③是f(|x|) 的图像
D. ④是|f(x)| 的图像
作f(x) 如图所示:f(x - 1) 的图象是由函数f(x) 的图象向右平移一个
单位1 长度得到的,A 正确;f(-x) 的图象与函数f(x) 的图象关于y 轴对称,B 正确;
对于f(|x|) 的图象,当x > 0 时,与f(x) 的图象相同,当x < 0 时,与f(x) 在[0,1]
上的图象关于y 轴对称,C 正确;
因为f(x) ≥0,所以|f(x)| 的图象与函数f(x) 的图象相同,D 不正确.故选:D.
4 (★★☆☆☆)已知f(x) = |x - a|,若函数f(x) 在区间(-∞,2] 上为减函数,则a 的取值范围是( C )
A. a ≥1
B. a > 1
C. a ≥2
D. a > 2
f(x) = |x - a| 有对称轴x = a,作出函数草图:
f(x)=|x-a|
x=a
x
y
2
可以记忆所有的y =
kx+b
均有对称轴,
其对称轴为x =- b
k .
要点补注
要点补注
mathxiaoshu01
由图象可知要使题意成立,则有:2 ≤a
5
(★★☆☆☆)若方程2|x - 1| = a 有且仅有两个解,则实数a 的取值范围是
( C )
A. (0,1)
B. [0,+∞)
C. (0,+∞)
D. (-∞,0]
令y = 2|x - 1|, 则函数的图象如下图所示:
由图可知,当a < 0 时,y = a 与y = 2|x - 1| 没有交点,即方程2|x - 1| = a 无解;
当a = 0 时,y = a 与y = 2|x - 1| 有一个交点,即方程2|x - 1| = a 有一解;
当a > 0 时,y = a 与y = 2|x - 1| 的图象有两个交点,即方程2|x - 1| = a 有两解:
故若方程2|x - 1| = a 有且仅有二解,则实数a 的取值范围是(0,+∞) 故选:C.
6
(★★☆☆☆)函数y = |4x - x2| 的图象与直线y = a 有四个不同公共点,则实数a 的取值范围是
( A )
A. (0,4)
B. [0,4]
C. (4, +∞)
D. (-∞,4)
函数y = |4x - x2| 的图象如下图所示:
由上图可知:当0 < a < 4 时,函数y = |4x - x2| 图象与函数y = a(a ∈R)
图象有四个公共点,故满足条件的a 的取值范围是(0,4) 故答案为:(0,4)
O
x
y
1
2 1
x
y
1
2
-1
1
O
x
y
1
2
x
y
4
4
131
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选择胜于努力,笃行成就未来
7
(多选•★★★☆☆)已知函数f(x) = x-1
x
,则表达正确的是
(
BC
)
A. 函数f(x) 的单调递减区间为(-∞,0),(0,1)
B. (1,+∞) 为函数f(x) 的单调递增区间
C. 函数f(x) 有最小值,无最大值
D. 函数f(x) 满足f(x) + f(-x) =-2
作出f(x) = x-1
x
= 1- 1
x
的图象,
由图知A 错,B、C 正确,∵f(1) = 1-1
1
= 0,f(-1) = -1-1
-1
= 2
∴f(1) + f(-1) = 2,故D 错误.故选:BC.
8
(★★★☆☆)函数f(x) = x2+ 2a|x| +4a2- 1 的图象与x 轴有且只有一个交点,则实数a 的值为
( A )
A. 1
2
B. - 1
2
C. 1
D. 0
∵函数f(x) = x2+ 2a|x| +4a2- 1,
f(-x) = f(x),∴f(x) 为偶函数,
∴y = f(x) 的图象关于y 轴对称,
由题意知f(x) = 0 只有x = 0 这一个零点,且a > 0
∴a = 1
2 ,故答案为1
2 .
9
(★★★☆☆)函数f(x) = |x2- 1|,若实数a > b > 0,满足f(a) = f(b),则ab 的取值范围是
( A )
A. (0,1)
B. [0,1]
C. (1, +∞)
D. (0, +∞)
作出函数f(x) 的图象,如图所示:a > b > 0,f(a) = f(b)
由图象可得1 - a2= b2- 1,0 < a < 1,1 < b <
2,
所以a2+ b2= 2,所以0 < ab < a2+b2
2
= 1,
当且仅当a = b 时等号成立,∴ab 的取值范围是(0,1).
10 (★★★☆☆)设函数f(x) = 1- 1
x
.
(1) 作出函数f(x) = 1- 1
x
的图象;
(2) 当0 < a < b,f(a) = f(b) 时,求1
a + 1
b 的值;
(3) 若方程f(x) = m 有两个不相等的正根,求m 的取值范围.
(1) 先作出函数f(x) = 1 - 1
x (x > 0)
再将x 轴下方部分翻折到x 轴上方即可得到函数的图象.
如图所示
(2) 根据函数的图象,可知f(x) 在(0,1] 上是减函数,
而在(1,+∞) 上是增函数,由0 < a < b 且f(a) = f(b)
得0 < a < 1 < b,
∴1
a - 1 = 1 - 1
b ,∴1
a + 1
b = 2
(3) 构造函数y1= f(x),y2= m,
由函数f (x) 的图象可知,当0 < m < 1 或1 < m 时方程
f(x) = m 有两个不相等的正根.
x
y
1
y=1
奇偶函数的零点定会成对出现,
当它存在奇数个零点时,意味
着它一定会过原点.在2024 年
高考中考过该知识点.在高一
函数学习中需要关注.
要点补注
要点补注
mathxiaoshu01
x
y
2
-2
2
7
6
5
4
3
2
1
6
5
4
3
2
1
7
6
5
4
3
2
1
x
y
132
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选择胜于努力,笃行成就未来
11 (★★★★☆)已知函数f(x) = |2x - a| +a.
(1) 若不等式f(x) ≤6 的解集为{x| -2 ≤x ≤3},求实数a 的值;
(2) 在(1) 的条件下,若存在实数n ∈0, 1
2
使得f(n) ≤m - f(-n) 成立,求实数m 的取值范围.
(1) ∵函数f(x) = |2x - a| +a,故不等式f(x) ≤6,
即
6-a≥0
a-6≤2x-a≤6-a
,求得a - 3 ≤x ≤3.
再根据不等式的解集为{x| -2 ≤x ≤3},
可得a - 3 =-2,∴实数a = 1.
(2) 在(1) 的条件下,f(x) = |2x - 1| +1,
作出函数图象如下:∵f(n) ≤m - f(-n),
即f(n) + f(-n) ≤m
由图可知:f(n) + f(-n) = 2f(0) = 4
∴m ≥4,故实数m 的取值范围是[4,+∞).
12 (★★★★☆)已知f(x) = x2- 2ax + 5
(1) 当a = 3 时,作出函数|f(x)| 的图象,若关于x 的方程|f(x)| = m 有四个解,直接写出m 的取值范围;
(2) 若y = f(x) 的定义域和值域均为[1,a],求实数a 的值;
(3) 若y = f(x) 是(-∞,2] 上的严格减函数,且对任意的x ∈[1,a + 1],总有-4 ≤f(x) ≤1 成立,求实
数a 的取值范围.
(1)a = 3 时,f(x) = x2- 6x + 5,
画出函数y = |f(x)| 的图象,如图示:
若关于x 的方程|f(x)| = m 有四个解,m ∈(0,4);
(2) ∵函数f(x) = x2- 2ax + 5(a > 1),
∴f(x) 开口向上,对称轴为x = a > 1,∴f(x) 在[1,a] 是单调减函
数,∴f(x) 的最大值为f(1) = 6 - 2a,f(x) 的最小值为f(a) = 5 - a2
∴6 - 2a = a,且5 - a2= 1,∴a = 2.
(3) 函数f(x) = x2- 2ax + 5 = (x - a)2+ 5 - a2,
开口向上,对称轴为x = a,∵f(x) 在区间(-∞,2] 上是减函数,对称轴大于等于2,
∴a ≥2,a + 1 ≥3,f(x) 在(1,a) 上为减函数,在(a,a + 1) 上为增函数,
f(x) 在x = a 处取得最小值,f(x)min = f(a) = 5 - a2
f(x) 在x = 1 处取得最大值,f(x)max = f(1) = 6 - 2a
∴5 - a2≤f(x) ≤6 - 2a,∵对任意的x ∈[1,a + 1],总-4 ≤f(x) ≤1,
∴
5-a2≥-4
6-2a≤1
5-a2<6-2a
,5
2 ≤a ≤3,综上:a 的取值范围[2,3].
x
y
1
2
f(n)
f(-n)
-n
n
7
6
5
4
3
2
1
1
7
6
5
4
3
2
1
x
y
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二分段函数及其应用
高一阶段我们对于函数的作图要求相对简单.大部分都是对已知的函数进行变换或者分段,很多时候需要
借助函数的图象解决问题,在进行作图分析问题时,我们虽是作的函数草图,但还需注意以下一些细节和要
求,这些细节会影响由图得到的结论.
函数作图的一般步骤:
①确定函数的定义域;
②判定函数是否有奇偶性;
③确定函数的单调区间;
④确定函数的渐近线;
⑤确定函数的零点的位置.
函数作图的细节要求:
1 体现函数性质的特殊点需进行标注.
如:函数的最值点、最值变换后的对称点、函数零点、直线(曲线)所过的定点等等.
2 体现函数性质的特殊直线需用虚线标注。
如:函数的对称轴、图象变换后的对称轴、函数的渐近线、图象变换后的渐近线等等.
3 直角坐标系和直线用直尺作图,不要徒手画!!所作函数草图尽量使图象趋势与教学图象保持一
致,不要过于夸张,避免因作图不规范影响结论.
④分段函数作图首先做出分段线.第二步先计算分段点处的函数值是否相等,进而判断函数是连续还
是间断.第三步,在各自区间内分别做出函数图象.
函数作图的细节要求
2 (★★☆☆☆) 请作出f(x) = 2-x,
x≤1
-x2+4x-2,
x>1
图象.
①作出分段线:x = 1;
②分段线左右的各自区间内作图;
③计算分段点处的函数值:当x = 1 时,2 - x = 1;-x2 + 4x - 2 = 1,函数连续
④标注特殊点和线:二次函数对称轴x = 2,最值为2,零点2 +
2.
O
x
y
作分段线标注特殊点和线
计算分段点
处的函数值
2+
2
1
2
1
2
简化
O
x
y
2+
2
1
2
1
2
高中阶段,为便于研究方程、函数与不
等式三者间的内在联系,我们把函数图
象与x 轴交点的横坐标定义为函数的零
点,该零点同时也是对应方程的实数解.
要点补注
要点补注
mathxiaoshu01
x
y
零点
134
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13 (★★☆☆☆)请作出下列函数图象,并且解决相关问题.
(1) f(x) =
2
x ,x≥2,
x2-3,x<2
, 若f(x) = k 有且只有三个不同的实根,则实数k 的取值范围.
函数草图如下:
若方程f(x) = k 有三个不相等的实数根
意味着两函数:y = f(x) 和y = k 有三个不同的交点
可知:则0 < k < 1
(2) f(x) = x2+1,x≥0
1,x<0
求满足不等式f(3 - x2) > f(2x) 的x 取值范围.
函数草图如下:
由函数图象可知:当x ≥0 时,f(x) 单增且f(x) ≥f(0) = 1,
若f(3 - x2) > f(2x),则分如下两种情况:
①2x≤0
3-x2>0
⇒x ∈(- 3,0] ②2x>0
3-x2>2x
⇒x ∈(0,1)
综上所述,x 的取值范围为(- 3,1),
(3)f(x) =
|3x-4|(x≤2)
2
x-1 (x>2)
,解不等式f(x) ≥1.
函数草图如下:
当x > 2 时,由f(x) ≥1 得,
x>2
2
x-1 ≥1
,解得2 < x ≤3,
当x ≤2 时,由f(x) ≥1 得,|3x - 4| ≥1,
即3x - 4 ≥1 或3x - 4 ≤-1,解得x ≤1 或x ≥5
3
则x ≤1 或5
3 ≤x ≤2.
综上,所求的范围是(-∞,1] ∪
5
3 ,3
14 (★☆☆☆☆)函数f(x) =
x2-1,x≥0,
1
x ,x<0,
若f(f(a)) =-1,则a =
( C )
A. 1 或-1
B. 1 或0
C. 1 或-1 或0
D. - 1 或0
当a < 0 时,f(a) = 1
a < 0,f(f(a)) = 1
1
a
= a =-1,a =-1,
当0 ≤a < 1 时,f(a) = a2 - 1 < 0,f(f(a)) =
1
a2-1 =-1,得a = 0,
当a ≥1 时,f(a) = a2 - 1 ≥0,f(f(a)) = (a2 - 1)2 - 1 =-1,得a = 1
O
x
y
y=k
f(x)
x=2
1
O
x
y
f(x)
1
x
y
f(x)
2
1
135
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15 (★★☆☆☆)已知函数f(x) = x2+2x+1,x≤1
2x2-8x+10,x>1
,若函数g(x) = f(x) - a 恰有两个零点,则实数a
的取值范围是
( A )
A.
0,2
∪(4, +∞)
B.
2,4
C.
2,+∞
D.
0,+∞
g(x) = 0 ⇒f(x) - a = 0 ⇒f(x) = a,
作出f(x) 的图象:
如图y = f(x) 与y = a 的图象有两个交点时,
a ∈0,1
∪(4, +∞).故选:A.
16 (★★☆☆☆)函数f(x) =
x2+2x,
x≤0
3x
x+1 ,
x>0
,y = f(x) - m 有两个不同的零点,则m 取值范围是( A )
A. (-1,3)
B. (-1,3]
C. (-1, +∞)
D. [-1,+∞)
依题意,函数f(x) 的图象与直线y = m 有两个交点,
而当x > 0 时,f(x) = 3(x+1)-3
x+1
= 3 -
3
x+1 < 3,
作出图象如下图所示,由图象可知,m ∈(-1,3).
故选:A.
5
(高考题•★★★☆☆)已知函数f(x) =
2
x ,
x≥2
(x-1)3,
0<x<2
,若关于x 的方程f(x) = kx 有两个不同的
实根,则实数k 的取值范围是
( A )
A.
0, 1
2
B.
0,
2
4
∪
2
4 , 1
2
C.
2
4 ,+∞
D.
1
2 ,2 2
画出函数f(x) 和y = kx 的图象,
如图,点A(2,1),由题意可得函数f(x) 的图象和直线y = kx 有2 个交点,
数形结合可得当直线的斜率k 满足0 < k < 1
2 时,
函数f(x) 的图象和直线y = kx 有2 个交点,故选:A.
6
(★★★☆☆)已知函数f(x) = |x - 2| +1,g(x) = kx,若方程f(x) = g(x) 有两个不相等的实根,则实
数k 的取值范围是
( A )
A.
1
2 ,1
B.
0,1
2
C. (1,2)
D. (2,+∞)
由题意作出函数f(x) 和函数g(x) 的图象如下:
g(x) 恒过0,0
,要使f(x) 和g(x) 有两个交点,
临界位置是g(x) 过2,1
和g(x) 与y = x - 1 平行,
数形结合可得1
2 < k < 1
故选:A.
O
x
y
y=a
f(x)
7
4
2
4
1
2
O
x
y
y=m
y= f(x)
-1
3
O
x
y
1
1
x=2
y=kx
x
y
1
2
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7
(★★★☆☆)已知函数f(x) =
(3a-1)x+4a,(x<1)
a
x ,(x≥1)
在R 上单调递减,则a 的取值范围为
( D )
A.
1
7 ,1
B.
0,1
3
C.
1
6 ,1
D.
1
6 ,1
3
∵f(x) 在R 上单调递减∴
3a-1<0
a>0
3a-1+4a≥a
,得1
6 ≤a < 1
3 .∴a 的取值范围为
1
6 ,1
3
.
8
(★★★☆☆)函数f(x) =
a
x ,(x>1)
(2-3a)x+1,(x≤1)
是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是
( C )
A.
2
3 ,1
B.
3
4 ,1
C.
2
3 ,3
4
D.
2
3 ,+∞
f(x) 是R 上的减函数;∴
a>0
2-3a<0
a
1 ≤(2-3a)⋅1+1
得2
3 < a ≤3
4 ,∴a 取值范围是
2
3 ,3
4
.
9
(★★★★☆)设f(x) =
x2-(a2-5a+4)x+3a,(x<1)
2x+
2
x-1 +3,(x>1)
,若f(x) 的最小值为f(0),则a 的值为( C )
A. 0
B. 1 或4
C. 1
D. 4
当x > 1 时,f(x) = 2x +
2
x-1 + 3 = 2 (x-1)+
1
x-1
+ 5 ≥4
(x-1)⋅
1
x-1 + 5 = 9,
当且仅当x - 1 =
1
x-1 ,即x = 2 时取等号;故当x < 1 时,f(x) 的最小值为f(0) = 3a,由二次函数的性
质可得,函数f(x) = x2- (a2- 5a + 4)x + 3a 的对称轴为x = a2-5a+4
2
= 0,
得a = 1 或a = 4,当a = 4 时最小值为12 > 9,不合题意,舍去.故a = 1.
10 (★★★★★)设a ∈R,函数f(x) = ax2-2x+1,x≤a
ax+1,x>a
,有最大值的一个充分不必要条件是
( A )
A. a ∈-1,- 1
2
B. a ∈- 1
2 ,0
C. a ∈[-1,0)
D. a ∈[-2,0)
①当a > 0 时,f(x) = ax2-2x+1,x≤a
ax+1,x>a
,当x →-∞或x →+∞时,f(x) →+∞,故f(x)
不存在最大值.②当a = 0 时,f(x) = -2x+1,x≤0
1,x>0
,f(x) 在定义域内的最小值为1,不存在最大值.
③当a < 0 时,若f(x) 存在最大值,则f(x) 在(-∞,a] 上的最大值大于等于a2+ 1,
二次函数f(x) = ax2 - 2x + 1 = a x- 1
a
2
+ 1 - 1
a ,在-∞,1
a
上为增函数,在
1
a ,+∞
上是减函
数,(i) 若a ≤-1,则a ≤1
a ,f(x) 在(-∞,a] 上的最大值为f(a) = a3- 2a + 1,
故a3- 2a + 1 ≥a2+ 1,整理得a(a + 1) (a - 2) ≥0,结合a ≤-1,解得a =-1;
(ii) 若-1 < a < 0,则1
a < a,f(x) 在(-∞,a] 上的最大值为f 1
a
= 1 - 1
a ,
故1 - 1
a ≥a2 + 1,即a3+1
a
≤0,该不等式在-1 < a < 0 时恒成立,故-1 < a < 0.
由(i) (ii),可得-1 ≤a < 0.综上,f(x) 有最大值的充分必要条件是-1 ≤a < 0,即a ∈[-1,0).
对照各选项,只有-1,- 1
2
是[-1,0) 的真子集,故选A
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11 (原创•★★★★☆)函数f(x) 满足条件:f(x) = 4-|4x-8|,1≤x≤3
|x-4|,x>3
.
(1) 请作出函数f(x) 的图象.
(2) 函数h(x) = f(x) - m 有三个不同的零点,求m 的范围.
作出函数图象如下:
令h(x) = f(x) - m = 0 f(x) = m
在坐标系中画出函数y = f(x) 与y = m 的图象
要使h(x) 有三个零点,即y = f(x) 与y = m 的图象有三个交点.
由图可知:此时m ∈1,4
∪0
(3) (培优生选做) 函数h(x) = f(x) - mx + 1 有三个不同的零点,求m 的范围.
令h(x) = f(x) - mx + 1 = 0 f(x) = mx - 1
在坐标系中画出函数y = f(x) 与y = mx - 1 的图象,
要使h(x) 有三个零点,即y = f(x) 与y = mx - 1 的图象有三个交点
∵y = mx - 1,令x = 0 y =-1 直线过定点(0, -1) 含参直线过定点
。
5
4
3
2
1
1
9
8
7
6
5
4
3
2
1
2
1
x
y
平行临界
符合题意
的有界区
①当y = mx - 1 与y = x - 4(x > 4) 平行时,y = mx - 1 与y = f(x) 处在两个交点三个交点的临界位置, 此时m0
= 1,直线y = mx - 1 刚好经过(1,0),显然过了此位置,直线向下偏移时,y = mx - 1 与y = f(x) 只有两个交点。
②当y = mx - 1 直线经过(3,1)时,y = mx - 1 与y = f(x) 恰好处在两个交点和三个交点的临界位置,
此时,m1= 2
3 ;
③当y = mx - 1 直线经过(3,0)时,y = mx - 1 与y = f(x) 恰好处在两个交点和三个交点的临界位置,
此时,m2= 1
3 ; 要使题意成立,只需直线在有界区内变化即可,此时m ∈
1
3 , 2
3
5
4
3
2
1
1
9
8
7
6
5
4
3
2
1
2
1
x
y
y=m
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1 (★☆☆☆☆)函数f(x) = |2x - 1| -1 + a 有两个不同的零点,则实数a 的取值范围为
( C )
A.
-∞,3
2
B.
1
2 ,+∞
C. (-∞,1)
D. (1,+∞)
因为绝对值具有非负性,要使它存在两个点,只需要a 减一大于零即可.
综上a 的取值范围为(-∞,1) 故选:C.
2 (多选•★★☆☆☆)设函数f(x) = ||x| -1|,下列关于函数f(x) 的叙述正确的是
(
BC
)
A. f(x) 的单调递增区间是(-1,0) ∪(1,+∞)
B. f(x) 在(-∞,1] 没有最大值
C. f(x) 是偶函数
D. f(x) 的零点是(-1,0) 和(1,0)
先作出函数y = x
的图象,再向下平移1 个单位得到y = x
- 1 的图象,再利用上下翻折
变换得到f(x) = ||x| -1| 的图象,如图所示,A,f(x) 的单调递增区间是(-1,0) 和(1,+∞),单调区间之间
不能用并集,故A 错误;B:当x →-∞时,f(x) →+∞,所以在(-∞,1] 上没有最大值,故B 正确,C:
f(x) 的图象关于y 轴对称,所以是偶函数,故C 正确;D,f(x) 的零点是-1 和1,零点是方程等于0 的根,不
是点,故D 错误.故选:BC.
3 (多选•★★★☆☆)已知函数f(x) = |x| -x2,则下列说法正确的是
(
AD
)
A. f(x) 的最大值为1
4
B. f(x) 在(-1,0) 上是增函数
C. f(x) > 0 的解集为(-1,1)
D. f(x) + 2x ≥0 的解集为[0,3]
f(-x) = | -x| - (-x)2= f(x),故f(x) 是偶函数,
x ≥0 时,f(x) =-x2+ x,开口向下,对称轴是x = 1
2 ,
在0,1
2
递增,在
1
2 ,+∞
递减,最大值是f 1
2
= 1
4 ,
结合图象可知A 正确,B 错误;由于f(0) = 0,f(1) = 0,f(-1) = 0,
结合函数的单调性和奇偶性画出函数的图象,如图示:
故f(x) > 0 的解集是(-1,0) ∪(0,1),故C 错误;
f(x) + 2x = -x2+3x,x≥0
-x2+x,x<0
,画出函数的图象如图示:
由图象得不等式的解集是[0,3],故D 正确;故选:AD.
4 (★★★☆☆)设函数f(x) = -ax+1,x<a
(x-2)2,x≥a
,若f(x) 存在最小值,则a 的最大值为
( A )
A. 1
B. - 1
C.
2
2
D. -
2
2
当a < 0 时,f(x) 在(-∞,a) 上单调递增,此时f(x) 无最小值,不合题意;
当a = 0 时,f(x) = 1,x<0
(x-2)2,x≥0
,当x ≥0 时,f(x)min = f(2) = 0,又x < 0 时,f(x) = 1,
∴f(x) 存在最小值0,满足题意;当0 < a < 2 时,f(x) 在(-∞,a),(a,2) 上单调递减,在(2,+∞)
上单调递增,若f(x) 存在最小值,则-a2+ 1 ≥f(2) = 0,解得-1 ≤a ≤1,∴0 < a ≤1;
当a ≥2 时,f(x) 在(-∞,a) 上单调递减,在(a,+∞) 上单调递增,
若f(x) 存在最小值,则-a2+ 1 ≥f(a) = (a - 2)2,不等式无解;综上,a ∈[0,1],则a 的最大值为1.
3
2
1
4
3
2
1
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
x
y
f x
+2x
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5 (★★☆☆☆) 已知函数f(x) = |x - 1| 且f(a) = f(b).
(1) 作出f(x) 的图象,求a,b 之间的关系;
(2) 求ab 的取值范围.
(1) ∵函数f(x) = |x - 1| 且f(a) = f(b),
∴a - 1 = b - 1,或a - 1 =- (b - 1),
化简可得a = b,或a + b = 2.
(2) 当a = b 时,ab = a2≥0,
当a + b = 2 时,b = 2 - a,
ab = a(2 - a) =-a2+ 2a =- (a - 1)2+ 1 ≤1,
故要求的ab 的取值范围为[0,+∞) 或(-∞,-1].
6 (★★☆☆☆) 已知函数f(x) = x2- 2|x| -3.
(1) 作出f(x) 的图象,并写出f(x) 的单调区间;
(2) 讨论方程x2- 2|x| -3 = k 的解的个数,并说明相应的k 的取值范围.
(1) 函数f(x) = x2- 2|x| -3 图象如图
函数f(x) 的单调增区间为(-1,0),(1,+∞),
单调减区间为(-∞,-1),(0,1);
(2) 考查函数y1= x2- 2|x| -3 与y2= k 图象交点的个数.
根据图象可得:
k >-3 或k =-4 时,方程x2- 2|x| -3 = k 有两个解;
k =-3 时,方程x2- 2|x| -3 = k 有三个解;
-4 < k <-3 时,方程x2- 2|x| -3 = k 有四个解;
k <-4 时,方程x2- 2|x| -3 = k 无解.
7 (★★★☆☆)已知函数f(x) = |x - m| +2m.
(1) 若函数f(x) 为偶函数,求m 的值;
(2) 若f(x) ≥2 对一切x ∈R 恒成立,试求m 的取值范围.
(1) ∵f(x) 为偶函数,
∴对于x ∈R,有f(-x) = f(x),
∴| -x - m| +2m = |x - m| +2m,∴m = 0
(2) ∵f(x) = |x - m| +2m = x+m,x≥m
-x+3m
,
∴函数f(x) 在(-∞,m] 上递减,在[m,+∞) 上递增,
∴f(x)min = f(m) = 2m,
要f(x) ≥2 对一切x ∈R 恒成立,
只要2m ≥2,即m ≥11.
5
4
3
2
1
4
3
2
1
5
4
3
2
1
2
1
x
y
4
3
2
1
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
x
y