1、函数的图象函数的图象 考试要求 1.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、 列表法、解析法)表示函数. 2.会运用基本初等函数的图象分析函数的性质, 并运用函数的图象解简单的方 程(不等式)问题 1利用描点法作函数的图象 描点法作函数图象的基本步骤是列表、描点、连线,具体为: (1)确定函数的定义域;化简函数的解析式;讨论函数的性质(奇偶性、 单调性、周期性、最值等) (2)列表(找特殊点:如零点、最值点、区间端点以及与坐标轴的交点等) (3)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:“左加右减”只针对 x 本身,与 x 的系数无关,“上加下减”指的是在
2、 f (x)整体上加减 (2)对称变换 (3)伸缩变换 (4)翻转变换 常用结论 1函数图象自身的轴对称 (1)f (x)f (x)函数 yf (x)的图象关于 y 轴对称; (2)函数 yf (x)的图象关于 xa 对称f (ax)f (ax)f (x)f (2ax) f (x)f (2ax); (3)若函数 yf (x)的定义域为 R,且有 f (ax)f (bx),则函数 yf (x)的 图象关于直线 xab 2 对称 2函数图象自身的中心对称 (1)f (x)f (x)函数 yf (x)的图象关于原点对称; (2)函数 yf (x)的图象关于(a,0)对称f (ax)f (ax)f (
3、x)f (2a x)f (x)f (2ax); (3)函数 yf (x)的图象关于点(a,b)成中心对称f (ax)2bf (ax)f (x) 2bf (2ax) 3两个函数图象之间的对称关系 (1)函数 yf (ax)与 yf (bx)的图象关于直线 xba 2 对称(由 axbx 得对称轴方程); (2)函数 yf (x)与 yf (2ax)的图象关于直线 xa 对称; (3)函数 yf (x)与 y2bf (x)的图象关于点(0,b)对称; (4)函数 yf (x)与 y2bf (2ax)的图象关于点(a,b)对称 一、易错易误辨析(正确的打“”,错误的打“”) (1)函数 yf (1x
4、)的图象,可由 yf (x)的图象向左平移 1 个单位得到 ( ) (2)若函数 yf (x)满足 f (1x)f (1x),则函数 f (x)的图象关于直线 x1 对称 ( ) (3)当 x(0,)时,函数 yf (|x|)的图象与 y|f (x)|的图象相同( ) (4)函数 yf (x)与 yf (x)的图象关于原点对称 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 二、教材习题衍生 1李明骑车上学,开始时匀速行驶,途中因交通堵塞停留了一段时间后,为 了赶时间加快速度行驶则与以上事件吻合最好的图象是( ) A B C D C 距学校的距离应逐渐减小,由于李明先是匀速运动,故前段是直线段,
5、 途中停留时距离不变,后段加速,后段比前段下降得快 2下列图象是函数 y x2,x0, x1,x0 的图象的是( ) A B C D 答案 C 3函数 f (x)1 xx 的图象关于( ) Ay 轴对称 B直线 yx 对称 C坐标原点对称 D直线 yx 对称 C f (x)1 xx 是奇函数, 图象关于原点对称 4函数 y21 x 的大致图象为( ) A B C D A y21 x 1 2 x1 ,因为 01 21,所以 y 1 2 x1 为减函数,取 x0,则 y 2,故选 A 考点一 作函数的图象 作函数图象的两种常用方法 典例 1 作出下列函数的图象 (1)y 1 2 | x| ;(2)
6、y|log2(x1)|; (3)y2x1 x1 ;(4)yx22|x|1. 解 (1)先作出 y 1 2 x 的图象,保留 y 1 2 x 图象中 x0 的部分,再作出 y 1 2 x 的图象中 x0 部分关于 y 轴的对称部分,即得 y 1 2 |x| 的图象,如图实线部 分 图 图 (2)将函数 ylog2x 的图象向左平移一个单位,再将 x 轴下方的部分沿 x 轴翻 折上去,即可得到函数 y|log2(x1)|的图象,如图. (3)y2x1 x1 2 1 x1,故函数图象可由 y 1 x图象向右平移 1 个单位,再向 上平移 2 个单位得到,如图. 图 图 (4)y x22x1,x0,
7、x22x1,x0, 且函数为偶函数,先用描点法作出0,)上 的图象,再根据对称性作出(,0)上的图象,得图象如图. 点评:画函数的图象一定要注意函数的定义域,对于图象无限趋近的渐近线 也应用虚线画出 跟进训练 作出下列函数的图象 (1)y3|x|;(2)y|log2x1|;(3)y|x2| (x1) 解 (1)先作出函数 y3x(x0)的图象,再作出 x0 时图象关于 y 轴对称的 图象,即得 y3|x|的图象,如图所示: (2)先作出 ylog2x 的图象,再将其图象向下平移一个单位,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|log2x1|的图象,如图所示:
8、 (3)y|x2| (x1) x2x1,x2, x2x1,x2, x1 2 2 9 4,x2, x1 2 2 9 4,x2, 分段画出其图象如图所示: 考点二 函数图象的辨识 辨析函数图象的入手点 (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)从函数的奇偶性,判断图象的对称性 (3)从函数的特征点,排除不合要求的图象 (4)从函数的单调性,判断图象的变化趋势 (5)从函数的周期性,判断图象的循环往复 典例 2 (1)(2019 全国卷)函数 y 2x3 2x2 x在6,6的图象大致为( ) A B C D (2)已知定义在区间0,2上的函数 yf (x)的
9、图象如图所示,则 yf (2x) 的图象为( ) A B C D (1)B (2)B (1)设 f (x) 2x3 2x2 x(x6,6),则 f (x)2x 3 2 x2xf (x), f (x)为奇函数,排除选项 C;当 x4 时,y 243 242 4 211 2817,因此排除 A、 D,故选 B (2)法一:(图象变换法)作出与函数 yf (x)的图象关于 y 轴对称的图形得到函 数 yf (x)的图象,再把得到的图象向右平移 2 个单位,得到函数 yf (2x) 的图象, 再作出与此图象关于 x 轴对称的图形, 得到 yf (2x)的图象, 故选 B 法二:(特殊值验证)当 x0
10、时,f (2x)f (2)1; 当 x1 时,f (2x)f (1)1. 观察各选项可知,应选 B 点评:在识图时,先判断奇偶性,再用特殊值排除 跟进训练 1(2020 淄博模拟)函数 f (x)ln(x22)ex 1 的图象可能是( ) A B C D A 当 x时,f (x),故排除 D; 易知 f (x)在 R 上连续,故排除 B; 且 f (0)ln 2e 10,故排除 C,故选 A 2已知图中的图象是函数 yf (x)的图象,则图中的图象对应的函数可 能是( ) 图 图 Ayf (|x|) By|f (x)| Cyf (|x|) Dyf (|x|) C 因为题图中的图象是在题图的基础
11、上,去掉函数 yf (x)的图象在 y 轴右侧的部分, 然后将 y 轴左侧图象翻折到 y 轴右侧得来的, 所以题图中的图象 对应的函数可能是 yf (|x|)故选 C 考点三 函数图象的应用 研究函数的性质 根据函数的图象研究函数性质的方法 (1)观察函数图象是否连续,左右范围以及最高点和最低点,确定定义域、值 域 (2)观察函数图象是否关于原点或 y 轴对称,确定函数的奇偶性 (3)根据函数图象上升和下降的情况,确定单调性 典例 31 (1)已知函数 f (x)x|x|2x,则下列结论正确的是( ) Af (x)是偶函数,递增区间是(0,) Bf (x)是偶函数,递减区间是(,1) Cf (
12、x)是奇函数,递减区间是(1,1) Df (x)是奇函数,递增区间是(,0) (2)对 a, bR, 记 maxa, b a,ab, b,ab, 函数 f (x)max|x1|, |x2|(xR) 的最小值是_ (1)C (2) 3 2 (1) 将 函 数 f (x) x|x| 2x 去 掉 绝 对 值 得f (x) x22x,x0, x22x,x0, 画出函数 f (x)的图象,如图,观察图象可知,函数 f (x)的图 象关于原点对称,故函数 f (x)为奇函数,且在(1,1)上单调递减 (2)函数 f (x)max|x1|,|x2|(xR)的图象如图所示,由图象可得,其最 小值为3 2.
13、利用图象解不等式 利用函数图象研究不等式 当不等式问题不能用代数法直接求解但其与函数有关时,可将不等式问题转 化为两函数图象(图象易得)的上、下关系问题,利用图象法求解若函数为抽象函 数,可根据题目画出大致图象,再结合图象求解 典例 32(2020 北京高考)已知函数 f (x)2xx1,则不等式 f (x)0 的解 集是( ) A(1,1) B(,1)(1,) C(0,1) D(,0)(1,) D f (x)02xx1,在同一平面直角坐标系中画出 h(x)2x,g(x)x1 的图象,如图所示,两图象交点坐标为 A(0,1)和 B(1,2), 观察图象可知不等式 f (x)0 的解集为(,0)
14、(1,),故选 D 研究方程根的个数(求参数的取值范围) 利用函数图象研究方程根的个数 当方程与基本函数有关时,可以通过函数图象研究方程的根,方程 f (x)0 的根就是 f (x)的图象与 x 轴交点的横坐标,方程 f (x)g(x)的根是函数 yf (x)与 函数 yg(x)图象的交点的横坐标 典例 33 (1)已知函数 f (x)|x2|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_ (2)已知函数 f (x)x|x4|,若直线 ya 与函数 f (x)的图象有三个交点 A,B, C,它们的横坐标分别为 x1,x2,x3,则 x1x2x3的取
15、值范围是_ (1) 1 2,1 (2)(8,62 2) (1)先作出函数 f (x)|x2|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 A 点时斜率为1 2, 故 f (x)g(x)有两个不相等的实根时,k 的取值范围为 1 2,1 . (2)f (x)x|x4| x224,x4, x224,x4, 其图象如图所示 由图象可得 x1x24,4x322 2, 所以 8x1x2x362 2. 跟进训练 1已知函数 f (x) 2x x1,则下列结论正确的是( ) A函数 f (x)的图象关于点(1,2)中心对称 B函数 f (x)在(,
16、1)上是增函数 C函数 f (x)的图象上至少存在两点 A,B,使得直线 ABx 轴 D函数 f (x)的图象关于直线 x1 对称 A 因为 y 2x x1 2x12 x1 2 x12,所以该函数图象可以由 y 2 x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)中心对称,A 正确,D 错误;易知函数 f (x)在(,1)上单调递减, 故 B 错误;易知函数 f (x)的图象是由 y2 x的图象平移得到的,所以不存在两点 A, B 使得直线 ABx 轴,C 错误故选 A 2.如图, 函数 f (x)的图象为折线 ACB, 则不等式 f (x)log2(x1)的解集是( ) Ax|1x0 Bx|1x1 Cx|1x1 Dx|1x2 C 令 g(x)ylog2(x1),作出函数 g(x)图象如图所示 由 xy2, ylog2x1, 得 x1, y1. 所以结合图象知不等式 f (x)log2(x1)的解集为x|1x1 3已知函数 f (x)若关于 x 的方程 f (x)k 有两个不等的实 数根,则实数 k 的取值范围是_ (0,1 作出函数 yf (x)与 yk 的图象,如图所示, 由图可知 k(0,1