资源简介 第9课时 函数的图象及应用[考试要求] 1.掌握基本初等函数的图象特征,能熟练运用基本初等函数的图象解决问题.2.掌握图象的作法:描点法和图象变换.3.会运用函数的图象,理解和研究函数性质.考点一 作函数图象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)平移变换提醒:(1)左右平移仅仅是相对x而言的,即发生变化的只是x本身,利用“左加右减”进行操作.如果x的系数不是1,需要把系数提出来,再进行变换.(2)图象的上下平移仅仅是相对于y而言的,利用“上加下减”进行.(2)对称变换①y=f (x)的图象 y=______的图象;②y=f (x)的图象 y=______的图象;③y=f (x)的图象 y=_______的图象;④y=ax(a>0且a≠1)的图象y=______________的图象.(3)伸缩变换①y=f (x)的图象=______的图象;②y=f (x)的图象y=______的图象.(4)翻折变换①y=f (x)的图象y=_______的图象;②y=f (x)的图象y=_______的图象.[典例1] 分别作出下列函数的图象.(1)y=|lg (x-1)|;(2)y=2x+1-1;(3)y=x2-|x|-2;(4)y=.[听课记录] 反思领悟 (1)熟练掌握几种基本初等函数的图象,如二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、幂函数、形如y=x+的函数,三角函数y=sin x、y=cos x等函数.(2)若函数图象可由某个基本初等函数的图象经过平移、翻折、对称和伸缩得到,可利用图象变换作出,但要注意变换顺序和函数定义域.巩固迁移1 作出下列函数的图象.(1)y=10|lg x| ;(2)y=|log2x-1|. 考点二 函数图象的识别 由式识图[典例2] (2024·全国甲卷)函数f (x)=-x2+(ex-e-x)sin x在区间[-2.8,2.8]的图象大致为( )A BC D[听课记录] 反思领悟 本例先根据奇偶性排除AC,再由特殊值f (1)>0,排除D.巩固迁移2 函数f (x)=的部分图象大致为( )A BC D 由图辨式[典例3] (2023·天津卷)函数f (x)的图象如图所示,则f (x)的解析式可能为( )A.f (x)= B.f (x)=C.f (x)= D.f (x)=[听课记录] 反思领悟 本例由图知函数为偶函数,排除AB,由在(0,+∞)上的函数符号排除C,即得答案.巩固迁移3 (人教A版必修第一册P139练习T4改编)若函数y=f (x)的大致图象如图所示,则f (x)的解析式可能是( )A.f (x)=B.f (x)=C.f (x)=D.f (x)=考点三 函数图象的应用[典例4] (1)(多选)已知函数f (x)=,则下列结论正确的是( )A.函数f (x)的图象关于点(1,2)成中心对称B.函数f (x)在(-∞,1)上单调递减C.函数f (x)的图象上至少存在两点A,B,使得直线AB∥x轴D.函数f (x)的图象关于直线x=1对称(2)已知函数f (x)=若函数g(x)=f (x)-a有三个零点,则a的取值范围是( )A.(0,1) B.(0,2]C.(2,+∞) D.(1,+∞)反思领悟 解决本例(1)需熟知常见图象的函数,再借助图象研究其性质;本例(2)解决的关键是转化为函数图象的交点问题,结合图象即可.巩固迁移4 (1)已知函数f (x)=若f (a-3)=f (a+2),则f (a)=( )A.2 B.C.1 D.0(2)已知函数f (x)=|x-2|+1,g(x)=kx.若方程f (x)=g(x)有两个不相等的实数根,则实数k的取值范围是________.1.已知函数f (x)=则y=-f (x)的图象大致为( )A BC D2.已知某函数的图象如图所示,则下列解析式与此图象最为符合的是( )A.f (x)= B.f (x)=C.f (x)= D.f (x)=3.中国科学院院士吴文俊在研究中国古代数学家刘徽著作的基础上,把刘徽常用的方法概括为“出入相补原理”:一个图形不论是平面的还是立体的,都可以切割成有限多块,这有限多块经过移动再组合成另一个图形,则组合形成的图形的面积或体积保持不变.利用这个原理,解决下面问题:已知函数f (x)满足f (8-x)=f (x),且当x∈[0,4]时,f (x)的解析式为f (x)=则函数y=f (x)在x∈[0,8]上的图象与直线y=2所围成封闭图形的面积为( )A.4 B.8C.16 D.324.已知奇函数f (x)在x≥0时的图象如图所示,则不等式xf (x)<0的解集为________.第9课时 函数的图象及应用[考试要求] 1.掌握基本初等函数的图象特征,能熟练运用基本初等函数的图象解决问题.2.掌握图象的作法:描点法和图象变换.3.会运用函数的图象,理解和研究函数性质.考点一 作函数图象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)平移变换提醒:(1)左右平移仅仅是相对x而言的,即发生变化的只是x本身,利用“左加右减”进行操作.如果x的系数不是1,需要把系数提出来,再进行变换.(2)图象的上下平移仅仅是相对于y而言的,利用“上加下减”进行.(2)对称变换①y=f (x)的图象 y=-f (x)的图象;②y=f (x)的图象 y=f (-x)的图象;③y=f (x)的图象 y=-f (-x)的图象;④y=ax(a>0且a≠1)的图象y=logax(a>0且a≠1)的图象.(3)伸缩变换①y=f (x)的图象=f (ax)的图象;②y=f (x)的图象y=af (x)的图象.(4)翻折变换①y=f (x)的图象y=|f (x)|的图象;②y=f (x)的图象y=f (|x|)的图象.[典例1] 分别作出下列函数的图象.(1)y=|lg (x-1)|;(2)y=2x+1-1;(3)y=x2-|x|-2;(4)y=.[解] (1)首先作出y=lg x的图象,然后将其向右平移1个单位长度,得到y=lg (x-1)的图象,再把所得图象在x轴下方的部分翻折到x轴上方,即得所求函数y=|lg (x-1)|的图象,如图1所示(实线部分).(2)将y=2x的图象向左平移1个单位长度,得到y=2x+1的图象,再将所得图象向下平移1个单位长度,得到y=2x+1-1的图象,如图2所示.(3)y=x2-|x|-2=其图象如图3所示.(4)因为y==2+,所以该函数的图象可由y=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4所示.反思领悟 (1)熟练掌握几种基本初等函数的图象,如二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、幂函数、形如y=x+的函数,三角函数y=sin x、y=cos x等函数.(2)若函数图象可由某个基本初等函数的图象经过平移、翻折、对称和伸缩得到,可利用图象变换作出,但要注意变换顺序和函数定义域.巩固迁移1 作出下列函数的图象.(1)y=10|lg x| ;(2)y=|log2x-1|.[解] (1)y=10|lg x|=其图象如图1所示.(2)先作出y=log2x的图象,再将图象向下平移1个单位长度,保留x轴上方的部分,将x轴下方的图象翻折到x轴上方,即得y=|log2x-1|的图象,如图2所示.考点二 函数图象的识别 由式识图[典例2] (2024·全国甲卷)函数f (x)=-x2+(ex-e-x)sin x在区间[-2.8,2.8]的图象大致为( )A BC DB [f (-x)=-x2+(e-x-ex)sin (-x)=-x2+(ex-e-x)sin x=f (x),又函数定义域为[-2.8,2.8],故该函数为偶函数,可排除A、C,又f (1)=-1+sin 1>-1+sin =-1->>0,故可排除D.故选B.]反思领悟 本例先根据奇偶性排除AC,再由特殊值f (1)>0,排除D.巩固迁移2 函数f (x)=的部分图象大致为( )A BC DB [因为x∈R,f (-x)==-f (x),所以f (x)为奇函数,f (x)的图象关于原点对称,当00,排除选项A,D;当 由图辨式[典例3] (2023·天津卷)函数f (x)的图象如图所示,则f (x)的解析式可能为( )A.f (x)= B.f (x)=C.f (x)= D.f (x)=D [由题图知,函数图象关于y轴对称,其为偶函数,故排除A,B;当x>0时,>0恒成立,排除C选项.故选D.]反思领悟 本例由图知函数为偶函数,排除AB,由在(0,+∞)上的函数符号排除C,即得答案.链接·2025高考试题(2025·天津卷)已知函数y=f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能为( )A.f(x)= B.f(x)=C.f(x)= D.f(x)=D [由题图可知函数f(x)的定义域为{x|x≠±1},且f(x)为偶函数,易得f(x)=与f(x)=均为奇函数,排除选项A,B.由题图可知当x>1时,f(x)>0,易得当x>1时,f(x)=<0,f(x)=>0,排除C,故选D.]【教用·反思领悟】1.抓住函数的性质,定性分析:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置;(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从周期性,判断图象的循环往复;(4)从函数的奇偶性,判断图象的对称性.2.抓住函数的特征,定量计算:寻找函数的特征点,利用特征点、特殊值的计算分析解决问题.巩固迁移3 (人教A版必修第一册P139练习T4改编)若函数y=f (x)的大致图象如图所示,则f (x)的解析式可能是( )A.f (x)=B.f (x)=C.f (x)=D.f (x)=C [由题图可知,当x∈(0,1)时,f (x)<0,取x=,则对于B,f ==1>0,排除B.对于D,f ==>0,排除D.当x>0时,对于A,f (x)==1+,此函数的图象是由y=的图象向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度得到的,所以当x>1时,f (x)>1恒成立,而题图中,当x>1时,f (x)可以小于1,排除A.综上,C正确.]【教用·备选题】如图,不规则四边形ABCD中,AB和CD是线段,AD和BC是圆弧,直线l⊥AB交AB于E,当l从左至右移动(与线段AB有公共点)时,把四边形ABCD分成两部分,设AE=x,左侧部分的面积为y,则y关于x的图象大致是( )A BC DC [当l从左至右移动时,一开始面积的增加速度越来越快,过了D点后面积保持匀速增加,图象呈直线变化,过了C点后面积的增加速度又逐渐减慢.]考点三 函数图象的应用[典例4] (1)(多选)已知函数f (x)=,则下列结论正确的是( )A.函数f (x)的图象关于点(1,2)成中心对称B.函数f (x)在(-∞,1)上单调递减C.函数f (x)的图象上至少存在两点A,B,使得直线AB∥x轴D.函数f (x)的图象关于直线x=1对称(2)已知函数f (x)=若函数g(x)=f (x)-a有三个零点,则a的取值范围是( )A.(0,1) B.(0,2]C.(2,+∞) D.(1,+∞)(1)AB (2)A [(1)因为f (x)===+2,所以该函数图象可以由y=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,所以函数f (x)的图象关于点(1,2)成中心对称,在(-∞,1)上单调递减,A,B正确,D错误;易知函数f (x)的图象是由y=的图象平移得到的,所以不存在两点A,B使得直线AB∥x轴,C错误.(2)要使函数g(x)=f (x)-a有三个零点,则f (x)=a有三个不相等的实根,即y=f (x)与y=a的图象有三个交点,当x≤-1时,f (x)=1-3x+1在(-∞,-1]上单调递减,f (x)∈[0,1);当-1当x>0时,f (x)=ln x在(0,+∞)上单调递增,f (x)∈R.作出函数f (x)的图象,如图所示.由y=f (x)与y=a的图象有三个交点,结合函数图象可得a∈(0,1).]反思领悟 解决本例(1)需熟知常见图象的函数,再借助图象研究其性质;本例(2)解决的关键是转化为函数图象的交点问题,结合图象即可.巩固迁移4 (1)已知函数f (x)=若f (a-3)=f (a+2),则f (a)=( )A.2 B.C.1 D.0(2)已知函数f (x)=|x-2|+1,g(x)=kx.若方程f (x)=g(x)有两个不相等的实数根,则实数k的取值范围是________.(1)B (2) [(1)作出函数f (x)的图象如图所示.因为f (a-3)=f (a+2),且a-3(2)先作出函数f (x)=|x-2|+1的图象,如图所示,当直线g(x)=kx与直线AB平行时,斜率为1,当直线g(x)=kx过点A时,斜率为,故当f (x)=g(x)有两个不相等的实数根时,实数k的取值范围为.]1.已知函数f (x)=则y=-f (x)的图象大致为( )A BC DC [结合题意可得,当x<0时,f (x)=x-2=为幂函数,其在(-∞,0)上单调递增;当x≥0时,f (x)==也为幂函数,其在[0,+∞)上单调递增.故函数f (x)=的大致图象如图所示.要得到y=-f (x)的图象,只需将y=f (x)的图象沿x轴对称即可.故选C.]2.已知某函数的图象如图所示,则下列解析式与此图象最为符合的是( )A.f (x)= B.f (x)=C.f (x)= D.f (x)=B [由题中函数的图象可知该函数是偶函数,定义域为(-∞,-1)∪(-1,0)∪(0,1)∪(1,+∞).对于A,因为所以x≠±1且x≠0,所以定义域符合.因为f (-x)==-f (x),所以函数不是偶函数,故A不符合.对于B,因为所以x≠±1且x≠0,所以定义域符合.因为f (-x)==f (x),所以函数是偶函数,符合所给图象特征.对于C,由x2-1≠0得x≠±1,所以函数的定义域不符合.对于D,由x2-1≠0得x≠±1,所以函数的定义域不符合.]3.中国科学院院士吴文俊在研究中国古代数学家刘徽著作的基础上,把刘徽常用的方法概括为“出入相补原理”:一个图形不论是平面的还是立体的,都可以切割成有限多块,这有限多块经过移动再组合成另一个图形,则组合形成的图形的面积或体积保持不变.利用这个原理,解决下面问题:已知函数f (x)满足f (8-x)=f (x),且当x∈[0,4]时,f (x)的解析式为f (x)=则函数y=f (x)在x∈[0,8]上的图象与直线y=2所围成封闭图形的面积为( )A.4 B.8C.16 D.32C [由题意知f (x)的图象关于直线x=4对称,而当x∈[0,4]时,f (x)=且f (0)=f (8)=2,f (4)=-2,所以在x∈[0,8]上,作出f (x)的图象及直线y=2,如图所示.由图知,将所围成的图形在x轴下半部分阴影区域分成两部分相补到x轴上半部分阴影区域,可得到如图所示的图形,由x轴、y轴、y=2、x=8所围成的矩形的面积即为所求,所以函数y=f (x)在x∈[0,8]上的图象与直线y=2所围成封闭图形的面积为16.]4.已知奇函数f (x)在x≥0时的图象如图所示,则不等式xf (x)<0的解集为________.(-2,-1)∪(1,2) [∵xf (x)<0,∴x和f (x)异号,由于f (x)为奇函数,补全函数的图象如图.当x∈(-2,-1)∪(0,1)∪(2,+∞)时,f (x)>0,当x∈(-∞,-2)∪(-1,0)∪(1,2)时,f (x)<0,∴不等式xf (x)<0的解集为(-2,-1)∪(1,2).]【教用·备选题】1.(2024·长春绿园区期末)若函数f (x)=sin x+3|sin x|在x∈[0,2π]的图象与直线y=2a有两个交点,则a的取值范围为( )A.(2,4) B.(1,3)C.(1,2) D.(2,3)C [函数f (x)=sin x+3|sin x|,当x∈[0,π]时,f (x)=4sin x.当x∈[π,2π]时,f (x)=-2sin x.可得f (x)的图象如图,若f (x)的图象与直线y=2a有两个交点,则2a>2,且2a<4,所以a的取值范围为(1,2).故选C.]2.(2025·新乡模拟)函数f (x)=(-π≤x≤π)的图象大致为( )A BC DA [根据题意,函数f (x)=(-π≤x≤π),有f (-x)===f (x),所以f (x)是偶函数,排除C,D;若f (x)=0,即x sin x=0,解得x=0或x=±π,即f (x)在[-π,π]上的零点为0,±π,排除B.故选A.]3.(2025·天津模拟)如图是函数f (x)的部分图象,则f (x)的解析式可能为( )A.f (x)= B.f (x)=C.f (x)= D.f (x)=D [由题图可知,函数的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),排除选项B;由图象关于y轴对称,即函数为偶函数,而y=cos 5x为偶函数,y=2-x-2x为奇函数,则f (x)=为奇函数,排除选项C;又当x→0+时,f (x)<0,而此时sin 5x>0,2x-2-x>0,2-x-2x<0,则f (x)=>0,f (x)=<0,选项A不合题意,选项D符合题意.故选D.]课后习题(十四) 函数的图象及应用1.(人教A版必修第一册P140习题4.4T6改编)某工厂近6年来生产某种产品的情况:前3年年产量的增长速度越来越快,后3年年产量保持不变.则可以描述该厂近6年这种产品的总产量c随时间t变化的图象是( )A BC DA [∵前3年年产量的增长速度越来越快,∴当0≤t≤3时,随着t的增大,c的增长速度越来越快,c关于t的函数图象下凹.又后3年年产量保持不变,∴当32.(人教B版必修第二册P40例2改编)函数f (x)=的大致图象是( )A BC DB [易知函数f (x)的定义域为{x|x≠0且x≠±1},因为f (-x)==-,所以函数f (x)为非奇非偶函数,排除A,易知当x>1时,f (x)>0,故排除C;因为f =,f =,所以f 3.(苏教版必修第一册P164复习题T11改编)已知函数f (x)=若函数y=f (x)的图象与直线y=-x+a有两个不同的交点,则实数a的取值范围是________.(-∞,1] [分别作出函数y=f (x)与y=-x+a的大致图象,如图所示.数形结合可知,当a≤1时,两个函数的图象有两个不同的交点,故实数a的取值范围是(-∞,1].]4.(人教B版必修第二册P52复习题A组T8改编)已知函数f (x)=则不等式f (2x-1)<2的解集是________. [作出函数f (x)的图象如图所示,由图可知,函数f (x)在R上单调递增,因为f (4)=log24=2,所以f (2x-1)<2等价于f (2x-1)5.(2025·巴彦淖尔模拟)向如图放置的空容器中注水,直至注满为止.下列图象可以大致刻画容器中水的体积V与水的高度h的函数关系的是( ) A B C DA [在注水的过程中,容器横截面面积越大,水的体积增长越快.故选A.]6.(2025·金华模拟)函数f (x)=的图象为( )A BC DC [函数f (x)的定义域为{x|x≠0},f (-x)===-f (x),所以函数f (x)为奇函数,即图象关于原点对称,故A,B错误;又有f =<0,故D错误.故选C.]7.(2025·阜阳太和模拟)设奇函数f (x)的定义域为[-5,5],当x∈[-5,0]时,函数f (x)的图象如图所示,则不等式f (x)>0的解集为( )A.(-5,-2) B.(0,2) C.(-5,-2)∪(0,2) D.(-2,0)∪(2,5)C [因为函数f (x)是奇函数,所以f (x)在[-5,5]上的图象关于坐标原点对称,由f (x)在x∈[-5,0]上的图象,知它在[0,5]上的图象如图所示,则不等式f (x)>0的解集为(-5,-2)∪(0,2).故选C.]8.(2025·郑州新郑市模拟)在直角坐标平面上将函数f (x)=ax+1-2(a>0,a≠1)的图象向左平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度,则所得新函数g(x)的图象恒过定点( )A.(-2,0) B.(0,1)C.(2,-1) D.(0,-1)A [因为f (x)=ax+1-2(a>0,a≠1),令x+1=0,得x=-1,f (-1)=a0-2=-1,所以f (x)的图象过定点(-1,-1),将定点(-1,-1)向左平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度,得(-2,0),所以g(x)的图象恒过定点(-2,0).故选A.]9.(多选)(2025·沈阳模拟)下列图象可以作为函数f (x)=的图象的有( )A BC DBCD [根据题意,函数f (x)=,当a=0时,f (x)==,是反比例函数,其图象与D选项对应,D正确;当a>0时,f (x)=,其定义域为R,有f (-x)=-=-f (x),是奇函数,且当x→+∞时,f (x)→0,其图象与B选项对应,B正确;当a<0时,f (x)=,其定义域为{x|x≠±},有f (-x)=-=-f (x),是奇函数,当a=-4时,f (x)=,其定义域为{x|x≠±2},有f (-x)=-=-f (x),是奇函数,其图象与C选项对应,C正确;选项A中函数定义域为{x|x≠0},与函数f (x)==不相符,A错误.故选BCD.]10.(2025·沈阳模拟)已知函数y=f (x)的图象如图所示,则函数f (x)的解析式可能是( )A.f (x)=+ln |x|B.f (x)=+ln |x|C.f (x)=+2ln |x|D.f (x)=-+ln |x|B [根据题意,依次分析选项:对于A,f (x)=+ln |x|,其定义域为{x|x≠0},有f (-x)=+ln |x|=f (x),函数为偶函数,不符合题意;对于B,f (x)=+ln |x|,有f (1)=1,f (-1)=-1,当x>0时,f (x)=+ln x,其导数f ′(x)==,在区间(0,1)上,f ′(x)<0,函数f (x)单调递减,在区间(1,+∞)上,f ′(x)>0,函数f (x)单调递增,符合题意;对于C,f (x)=+2ln |x|,有f (1)=1,f (-1)=-1,当x>0时,f (x)=+2ln x,其导数f ′(x)=-=,在区间上,f ′(x)<0,函数f (x)单调递减,在区间上,f ′(x)>0,函数f (x)单调递增,不符合题意;对于D,f (x)=-+ln |x|,有f (-1)=1,不符合题意.故选B.]11.(2025·成都青羊区模拟)已知如图为函数f (x)的图象,则f (x)的解析式可能是( )A.f (x)= B.f (x)=C.f (x)= D.f (x)=B [由题图可知,函数y=f (x)为奇函数,在(1,+∞)上先减后增,当x>1时,f (x)>0;对于D选项,函数f (x)=,定义域为{x|x≠0且x≠±1},不合题意;对于A选项,f (x)=,当x>1时,令f (x)=0 sin x=0,则x=kπ(k∈N*),不合题意;对于C选项,当x>1时,f (x)=,则f ′(x)=,当1f ′(x)<0,当x>时,f ′(x)>0,则函数f (x)=在上单调递减,在上单调递增,f (x)min=f =,与图象不符,不合题意.故选B.]12.(2025·北京朝阳区模拟)已知函数f (x)=,给出下列四个结论:①函数f (x)在(-∞,2)上单调递增;②函数f (x)的图象关于直线x=2对称;③f (x)+2>0恒成立;④函数y=f (x)-x+1有且只有一个零点.其中所有正确结论的序号是________.①③④ [因为f (x)==即f (x)=作出函数的图象,如图所示,由此可得函数f (x)在(-∞,2)上单调递增,故①正确;因为f (3)=6,f (1)=2,所以函数的图象不关于x=2对称,故②错误;因为当x>2时,f (x)=2+>2,此时f (x)+2=4+>4>0恒成立,当x<2时,f (x)=-2->-2,此时f (x)+2=->0恒成立,综上,f (x)+2>0恒成立,故③正确;令y=f (x)-x+1=0,则有f (x)=x-1,当x>2时,则有2+=x-1,解得x=;当x<2时,则有-2-=x-1,解得x∈ ,所以y=f (x)-x+1=0只有一个根,即函数y=f (x)-x+1有且只有一个零点,故④正确.]1/1 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第9课时函数的图象及应用(教师版).docx 第二章第9课时函数的图象及应用(学生版).docx