2020版高考數學一輪復習 第二章 函數、導數及其應用 第七節(jié) 函數的圖象學案 文(含解析)新人教A版
第七節(jié)函數的圖象2019考綱考題考情1利用描點法作函數圖象基本步驟是列表、描點、連線。首先:確定函數的定義域;化簡函數解析式;討論函數的性質(奇偶性、單調性、周期性、對稱性等)。其次:列表(尤其注意特殊點、零點、最大值點、最小值點、與坐標軸的交點等),描點,連線。2利用圖象變換法作函數的圖象(1)平移變換:yf(x)yf(xa);yf(x)yf(x)b。(2)伸縮變換:yf(x);yf(x)yAf(x)。(3)對稱變換:yf(x)yf(x);yf(x)yf(x);yf(x)yf(x)。(4)翻折變換:yf(x)yf(|x|);yf(x)y|f(x)|。1左右平移僅僅是相對x而言的,即發(fā)生變化的只是x本身,利用“左加右減”進行操作。如果x的系數不是1,需要把系數提出來,再進行變換。2上下平移僅僅是相對y而言的,即發(fā)生變化的只是y本身,利用“上減下加”進行操作。但平時我們是對yf(x)中的f(x)進行操作,滿足“上加下減”。3記住幾個重要結論(1)函數yf(x)與yf(2ax)的圖象關于直線xa對稱。(2)函數yf(x)與y2bf(2ax)的圖象關于點(a,b)中心對稱。(3)若函數yf(x)對定義域內任意自變量x滿足:f(ax)f(ax),則函數yf(x)的圖象關于直線xa對稱。一、走進教材1(必修1P112A組T4改編)李明騎車上學,開始時勻速行駛,途中因交通堵塞停留了一段時間后,為了趕時間加快速度行駛。則與以上事件吻合最好的圖象是()解析距學校的距離應逐漸減小,由于李明先是勻速運動,故前段是直線段,途中停留時距離不變,后段加速,后段比前段下降得快。答案C2(必修1P24A組T7改編)下列圖象是函數y的圖象的是()解析其圖象是由yx2圖象中x<0的部分和yx1圖象中x0的兩部分組成。故選C。答案C二、走近高考3(2018·全國卷)函數yx4x22的圖象大致為()解析易得函數yx4x22為偶函數,y4x32x2x(x1)(x1),令y>0,即2x(x1)(x1)<0,解得x<或0<x<,所以當y<0時,<x<0或x>,所以函數yx4x22在,上單調遞增,在,上單調遞減。故選D。解析:令x0,則y2,排除A,B項;令x,則y22,令x,則y22,排除C。故選D。答案D三、走出誤區(qū)微提醒:函數圖象的平移、伸縮法則記混出錯;不注意函數的定義域出錯。4把函數f(x)lnx的圖象上各點的橫坐標擴大到原來的2倍,得到的圖象的函數解析式是_。解析根據伸縮變換方法可得,所求函數解析式為yln。答案yln5設f(x)2x,g(x)的圖象與f(x)的圖象關于直線yx對稱,h(x)的圖象由g(x)的圖象向右平移1個單位得到,則h(x)_。解析與f(x)的圖象關于直線yx對稱的圖象所對應的函數為g(x)log2x,再將其圖象右移1個單位得到h(x)log2(x1)的圖象。答案log2(x1)6請畫出函數yelnx|x1|的圖象。解y其圖象如圖所示。考點一作函數的圖象【例1】作出下列函數的圖象。(1)y;(2)y|x1|;(3)y|log2x1|;(4)yx22|x|1。解(1)易知函數的定義域為xR|x1。y1,因此由y的圖象向左平移1個單位長度,再向下平移1個單位長度即可得到函數y的圖象,如圖所示。(2)先作出yx,x0,)的圖象,然后作其關于y軸的對稱圖象,再將整個圖象向左平移1個單位長度,即得到y(tǒng)|x1|的圖象,如圖所示。(3)先作出ylog2x的圖象,再將圖象向下平移1個單位長度,保留x軸上方的部分,將x軸下方的圖象翻折到x軸上方來,即得到y(tǒng)|log2x1|的圖象,如圖所示。(4)y圖象如圖。【互動探究】將本例(4)改為y|x22x1|,其圖象怎樣畫出?解y圖象如圖所示。函數圖象的畫法1直接法:當函數解析式(或變形后的解析式)是熟悉的基本函數時,就可根據這些函數的特征描出圖象的關鍵點直接作出。2轉化法:含有絕對值符號的函數,可脫掉絕對值符號,轉化為分段函數來畫圖象。3圖象變換法:若函數圖象可由某個基本函數的圖象經過平移、伸縮、翻折、對稱得到,可利用圖象變換作出。提醒:(1)畫函數的圖象一定要注意定義域。(2)利用圖象變換法時要注意變換順序,對不能直接找到熟悉的基本函數的要先變形,并應注意平移變換與伸縮變換的順序對變換單位及解析式的影響?!咀兪接柧殹慨嫵鱿铝泻瘮档膱D象。(1)yelnx;(2)y|log2(x1)|;(3)y|x2|·(x1)。解(1)因為函數的定義域為x|x>0且yelnxx(x>0),所以其圖象如圖所示。(2)將函數ylog2x的圖象向左平移一個單位,再將x軸下方的部分沿x軸翻折上去,即可得到函數y|log2(x1)|的圖象,如圖所示。(3)當x2,即x20時,y(x2)(x1)x2x22;當x<2,即x2<0時,y(x2)(x1)x2x22。所以y這是分段函數,每段函數的圖象可根據二次函數圖象作出(如圖)??键c二識別函數的圖象【例2】(2018·浙江高考)函數y2|x|sin2x的圖象可能是() A BCD解析設f(x)2|x|sin2x,其定義域關于坐標原點對稱,又f(x)2|x|·sin(2x)f(x),所以yf(x)是奇函數,故排除A,B;令f(x)0,所以sin2x0,所以2xk(kZ),所以x(kZ),故排除C。故選D。答案D1抓住函數的性質,定性分析:(1)從函數的定義域,判斷圖象的左右位置;從函數的值域,判斷圖象的上下位置;(2)從函數的單調性,判斷圖象的變化趨勢;(3)從周期性,判斷圖象的循環(huán)往復;(4)從函數的奇偶性,判斷圖象的對稱性。2抓住函數的特征,定量計算:從函數的特征點,利用特征點、特殊值的計算分析解決問題?!咀兪接柧殹?2019·武漢市調研測試)函數f(x)e|x|2x2在2,2上的圖象大致為() AB CD解析函數f(x)e|x|2x2在2,2上是偶函數,其圖象關于y軸對稱。f(2)e28,1<e28<0,排除C,D。當x0,2時,f(x)ex4x,令f(x)0,得ex4x。在同一坐標系中,作出函數y1ex,y24x的圖象(圖略),可得兩圖象在0,2上有一個交點,即f(x)在0,2上有一個零點,設為x0,當x0,x0時,f(x)ex4x0,f(x)為增函數,當xx0,2時,f(x)ex4x0,f(x)為減函數,排除B。故選A。答案A考點三函數圖象的應用微點小專題方向1:研究函數的性質【例3】(2019·貴陽市監(jiān)測考試)已知函數f(x),則下列結論正確的是()A函數f(x)的圖象關于點(1,0)中心對稱B函數f(x)在(,1)上是增函數C函數f(x)的圖象關于直線x1對稱D函數f(x)的圖象上至少存在兩點A,B,使得直線ABx軸解析由題知,函數f(x)的圖象是由函數y的圖象向右平移1個單位長度得到的,可得函數f(x)的圖象關于點(1,0)中心對稱,A正確;函數f(x)在(,1)上是減函數,B錯誤;易知函數f(x)的圖象不關于直線x1對稱,C錯誤;由函數f(x)的單調性及函數f(x)的圖象,可知函數f(x)的圖象上不存在兩點A,B,使得直線ABx軸,D錯誤。故選A。答案A利用函數的圖象研究函數的性質,一定要注意其對應關系。如:圖象的左右范圍對應定義域,上下范圍對應值域,上升、下降趨勢對應單調性,對稱性對應奇偶性。方向2:求參數的取值范圍【例4】(2019·南寧市摸底聯考)設函數f(x)是定義在R上的偶函數,且f(x2)f(2x),當x2,0時,f(x)x1,若在區(qū)間(2,6)內關于x的方程f(x)loga(x2)0(a>0且a1)有且只有4個不同的根,則實數a的取值范圍是()A.B(1,4)C(1,8)D(8,)解析因為xR,f(x2)f(2x),所以f(x4)f(2(x2)f(2(x2)f(x)f(x),所以函數f(x)是一個周期函數,且T4。又因為當x2,0時,f(x)x1()x1,所以當x0,2時,f(x)f(x)()x1,于是x2,2時,f(x)()|x|1,根據f(x)的周期性作出f(x)的圖象如圖所示。若在區(qū)間(2,6)內關于x的方程f(x)loga(x2)0有且只有4個不同的根,則a>1且yf(x)與yloga(x2)(a>1)的圖象在區(qū)間(2,6)內有且只有4個不同的交點,因為f(2)f(2)f(6)1,所以對于函數yloga(x2)(a>1),當x6時,loga8<1,解得a>8,即實數a的取值范圍是(8,)。故選D。答案D當參數的不等關系不易找出時,可將函數(或方程)等價轉化為方便作圖的兩個函數,再根據題設條件和圖象的變化確定參數的取值范圍?!绢}點對應練】1(方向1)已知函數f(x)x|x|2x,則下列結論正確的是()Af(x)是偶函數,單調遞增區(qū)間是(0,)Bf(x)是偶函數,單調遞減區(qū)間是(,1)Cf(x)是奇函數,單調遞減區(qū)間是(1,1)Df(x)是奇函數,單調遞增區(qū)間是(,0)解析f(x)畫出函數f(x)的圖象,觀察圖象可知,函數f(x)的圖象關于原點對稱,故函數f(x)為奇函數,且在(1,1)上單調遞減。故選C。答案C2(方向1)函數f(x)是定義在4,4上的偶函數,其在0,4上的圖象如圖所示,那么不等式<0的解集為_。解析在上,ycosx>0,在上,ycosx<0。由f(x)的圖象知,在上,<0。因為f(x)為偶函數,ycosx也是偶函數,所以y為偶函數,所以<0的解集為。答案3(方向2)設函數f(x)|xa|,g(x)x1,對于任意的xR,不等式f(x)g(x)恒成立,則實數a的取值范圍是_。解析作出函數f(x)|xa|與g(x)x1的圖象如圖所示,觀察圖象可知,當且僅當a1,即a1時,不等式f(x)g(x)恒成立,因此a的取值范圍是1,)。答案1,)1(配合例2使用)函數f(x)的圖象大致是()ABCD解析易知函數f(x)的定義域為x|x±1,f(x)f(x),所以函數f(x)為奇函數。當x(0,1)時,f(x)>0,排除D;當x(1,)時,f(x)<0,排除A,C。故選B。答案B2(配合例3使用)已知函數f(x)若a,b,c互不相等,且f(a)f(b)f(c),則abc的取值范圍是()A(1,2 017)B(1,2 018)C2,2 018D(2,2 018)解析設f(a)f(b)f(c)m,作出函數f(x)的圖象與直線ym,如圖所示,不妨設a<b<c,當0x1時,函數f(x)的圖象與直線ym的交點分別為A,B,由正弦曲線的對稱性,可得A(a,m)與B(b,m)關于直線x對稱,因此ab1,令log2 017x1,解得x2 017,結合圖象可得1<c<2 017,因此可得2<abc<2 018,即abc(2,2 018)。故選D。答案D3(配合例4使用)已知函數f(x)若函數f(x)的圖象上關于原點對稱的點有2對,則實數k的取值范圍是()A(,0) B.C(0,)D(0,1)解析依題意,函數f(x)的圖象上存在2對關于原點對稱的點,如圖,可作出函數yln(x)(x<0)的圖象關于原點對稱的函數ylnx(x>0)的圖象,使得它與直線ykx1(x>0)的交點個數為2即可,當直線ykx1與ylnx的圖象相切時,設切點為(m,lnm),又ylnx的導數為y,則解得可得切線的斜率為1,結合圖象可知k(0,1)時,函數ylnx的圖象與直線ykx1有2個交點,即函數f(x)的圖象上關于原點對稱的點有2對。故選D。答案D14