专题3.7函数的图象新课程考试要求会运用函数图象理解和研究函数的性质.核心素养培养学生数学运算(例11)、逻辑推理(例5—8等)、数据分析、直观想象(多例)等核心数学素养.考向预测1.函数图象的辨识2.函数图象的变换3.主要有由函数的性质及解析式选图;由函数的图象来研究函数的性质、图象的变换、数形结合解决不等式、方程等问题.常常与导数结合考查.应特别注意两图象交点、函数性质、方程解的个数、不等式的解集等方面的应用.【知识清单】1.利用描点法作函数的图象步骤:(1)确定函数的定义域;(2)化简函数解析式;(3)讨论函数的性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性等);(4)列表(尤其注意特殊点、零点、最大值点、最小值点、与坐标轴的交点等),描点,连线.2.利用图象变换法作函数的图象(1)平移变换(2)对称变换y=f(x)的图象y=-f(x)的图象;y=f(x)的图象y=f(-x)的图象;y=f(x)的图象y=-f(-x)的图象;y=ax(a>0,且a≠1)的图象y=logax(a>0,且a≠1)的图象.(3)伸缩变换y=f(x)y=f(ax).
y=f(x)y=Af(x).(4)翻转变换y=f(x)的图象y=|f(x)|的图象;y=f(x)的图象y=f(|x|)的图象.【考点分类剖析】考点一:作图【典例1】(2021·全国高一课时练习)在同一平面直角坐标系中画出函数与的图象,并利用图象求不等式的解集.【答案】作图见解析;.【解析】根据幂函数与一次函数的性质,画出两函数的图象,结合图象,即可求解.【详解】由题意,函数与,画出图象,如图所示:根据,解得.利用图象知不等式的解集.【典例2】(2018年全国卷Ⅲ理)设函数fx=2x+1+x-1.(1)画出y=fx的图象;
(2)当x∈0 , +∞,fx≤ax+b,求a+b的最小值.【答案】(1)见解析;(2)5【解析】(1)f(x)=-3x,x0且a≠1在R上为减函数,则函数y=logax-1的图象可以是()A.B.
C.D.【答案】D【解析】由函数f(x)=ax﹣a﹣x(a>0且a≠1)在R上为减函数,故0<a<1.函数y=loga(|x|﹣1)是偶函数,定义域为x>1或x<﹣1,函数y=loga(|x|﹣1)的图象,x>1时是把函数y=logax的图象向右平移1个单位得到的,故选:D.3.(山东省高考真题)函数的图象大致是()A.B.C.D.【答案】A【解析】因为2、4是函数的零点,所以排除B、C;因为时,所以排除D,故选A考点四:从图象到解析式【典例8】(2021·河南高三月考(理))已知函数,,则下列图象对应的函数可能为()
A.B.C.D.【答案】D【解析】A.当时,,不符合题意;B.其图象不关于轴对称,不符合题意;C.其图象不关于轴对称,不符合题意;D.其图象关于轴对称,当时,,符合题意.【详解】A.,当时,,不符合题意;B.,其图象不关于轴对称,不符合题意;C.,其图象不关于轴对称,不符合题意;D.,其图象关于轴对称,当时,,符合题意.故选:D.【典例9】(2021·四川达州市·高三二模(理))已知函数与的部分图象如图1,则图2可能是下列哪个函数的部分图象()
A.B.C.D.【答案】B【解析】根据奇函数、偶函数的图象特征,结合奇偶函数的性质逐一判断即可.【详解】由图1可知:函数关于纵轴对称,因此该函数是偶函数,即.函数的图象关于原点对称,因此该函数是奇函数,即.由图2可知:该函数关于原点对称,因此该函数是奇函数.A:设,因为,所以是偶函数,不符合题意;B:设,因为,所以是奇函数,符合题意;C:设,因为,所以是偶函数,不符合题意;D:由图1可知:,因为函数在时没有意义,故不符合题意,故选:B【规律方法】根据图象找解析式,一般先找差异,再验证.【变式探究】1.(2021·吉林长春市·高三其他模拟(文))如图,①②③④中不属于函数,,
的一个是()A.①B.②C.③D.④【答案】B【解析】利用指数函数的图象与性质即可得出结果.【详解】根据函数与关于对称,可知①④正确,函数为单调递增函数,故③正确.所以②不是已知函数图象.故选:B2.(2021·福建高三三模)若函数的大致图象如图所示,则的解析式可能是()A.B.C.D.【答案】C【解析】利用排除法,取特殊值分析判断即可得答案
【详解】解:由图可知,当时,,取,则对于B,,所以排除B,对于D,,所以排除D,当时,对于A,,此函数是由向右平移1个单位,再向上平移1个单位,所以时,恒成立,而图中,当时,可以小于1,所以排除A,故选:C考点四:用图【典例10】(山东省春季真题))奇函数y=f(x)的局部图像如图所示,则()A.f(2)>0>f(4)B.f(2)0D.f(2)f(-2),所以-f4>0>-f(2),即f(2)>0>f(4),选A.【典例11】(2021·吉林白山市·高三三模(理))如图,函数的图象由一条射线和抛物线的一部分构成,的零点为,若不等式对恒成立,则a的取值范围是()A.B.
C.D.【答案】A【解析】由条件可知,的图象是由向左平移个单位长度得到,再利用数形结合,分析图象的临界条件,得到的取值范围.【详解】当时,,图象过点和,即,解得:,,即,当时,设抛物线,代入点得,,即,所以,的图象是由向左平移个单位长度得到,因为,对恒成立,所以的图象恒在的上方,当两图象如图所示,相切时,抛物线,,与直线相切,即,解得:,,
切点代入得,得,所以,解得:或.故选:A【典例12】(2019·北京高考模拟(理))已知函数f(x)=2x(x<0)与g(x)=ln(x+a)的图象上存在关于y轴对称的点,则a的取值范围是( )A.(-∞,2)B.(-∞,e)C.(2,e)D.(e,+∞)【答案】B【解析】在同一直角坐标系中作出函数f(x)=2x(x<0)与g(x)=ln(x+a)的图象,当y=lnx向左平移a(a>0)个单位长度,恰好过(0,1)时,函数f(x)与g(x)就不存在关于y轴对称的点,所以0<a<e,当y=lnx向右平移a(a<0)个单位长度,函数f(x)与g(x)总存在关于y轴对称的点,当a=0时,显然满足题意,综上:a<e,故选:B.【典例13】(2020·全国高三其他(文))已知函数在区间的值域为,则()A.2B.4C.6D.8【答案】C【解析】
在上为奇函数,图象关于原点对称,是将上述函数图象向右平移2个单位,并向上平移3个单位得到,所以图象关于对称,则,故选.【总结提升】函数图象应用的常见题型与求解策略【变式探究】1.(2019·陕西高考模拟(理))已知函数,若且,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】A【解析】
函数f(x)=|lg(x﹣1)|,∵1<a<b且f(a)=f(b),则b>2,1<a<2,∴,即,可得:ab﹣a﹣b=0.那么:a.则2a+b,当且仅当b时取等号.满足b>2,故选:A.2.(2019·四川高三高考模拟(理))已知函数fx是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,fx=xx-4,则方程fx=f2-x的所有解的和为( )A.4+3B.1C.3D.5【答案】C【解析】∵f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x(x-4)∴当x<0时,-x>0则f(-x)=-x(-x-4)=-f(x)即f(x)=-x(x+4),x<0则f(x)=x(x-4),x≥0-x(x+4),x