2021届高考数学一轮复习新人教A版教学案：第二章函数概念及基本初等函数Ⅰ第7节函数的图象
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第7节 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，解决方程解的个数与不等式解的问题.
知 识 梳 理
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)翻折变换
y＝f(x)的图象y＝|f(x)|的图象；
y＝f(x)的图象y＝f(|x|)的图象.
[常用结论与微点提醒]
1.记住几个重要结论
(1)函数y＝f(x)与y＝f(2a－x)的图象关于直线x＝a对称.
(2)函数y＝f(x)与y＝2b－f(2a－x)的图象关于点(a，b)中心对称.
(3)若函数y＝f(x)对定义域内任意自变量x满足：f(a＋x)＝f(a－x)，则函数y＝f(x)的图象关于直线x＝a对称.
2.图象的左右平移仅仅是相对于x而言，如果x的系数不是1，常需把系数提出来，再进行变换.
3.图象的上下平移仅仅是相对于y而言的，利用“上减下加”进行.
诊 断 自 测
1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)当x∈(0，＋∞)时，函数y＝|f(x)|与y＝f(|x|)的图象相同.( )
(2)函数y＝af(x)与y＝f(ax)(a>0且a≠1)的图象相同.( )
(3)函数y＝f(x)与y＝－f(x)的图象关于原点对称.( )
(4)若函数y＝f(x)满足f(1＋x)＝f(1－x)，则函数f(x)的图象关于直线x＝1对称.( )
解析 (1)令f(x)＝－x，当x∈(0，＋∞)时，y＝|f(x)|＝x，y＝f(|x|)＝－x，两者图象不同，(1)错.
(2)中两函数当a≠1时，y＝af(x)与y＝f(ax)是由y＝f(x)分别进行振幅与周期变换得到，两图象不同，(2)错.
(3)y＝f(x)与y＝－f(x)图象关于x轴对称，(3)错.
(4)中，f(2－x)＝f[1＋(1－x)]＝f[1－(1－x)]＝f(x)，所以y＝f(x)的图象关于直线x＝1对称，(4)正确.
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
2.(老教材必修1P24A7改编)下列图象是函数y＝的图象的是( )
解析 其图象是由y＝x2图象中x<0的部分和y＝x－1图象中x≥0的部分组成.
答案 C
3.(新教材必修第一册P140习题4.4T6)在2 h内将某种药物注射进患者的血液中，在注射期间，血液中的药物含量呈线性增加；停止注射后，血液中的药物含量呈指数衰减，能反映血液中药物含量Q随时间t变化的图象是( )
解析 依题意，在2 h内血液中药物含量Q持续增加，停止注射后，Q呈指数衰减，图象B适合.
答案 B
4.(一题多解)(2018·全国Ⅲ卷)下列函数中，其图象与函数y＝ln x的图象关于直线x＝1对称的是( )
A.y＝ln(1－x) B.y＝ln(2－x)
C.y＝ln(1＋x) D.y＝ln(2＋x)
解析 法一 设所求函数图象上任一点的坐标为(x，y)，则其关于直线x＝1的对称点的坐标为(2－x，y)，由对称性知点(2－x，y)在函数f(x)＝ln x的图象上，所以y＝ln(2－x).
法二 由题意知，对称轴上的点(1，0)在函数y＝ln x的图象上也在所求函数的图象上，代入选项中的函数表达式逐一检验，排除A，C，D，选B.
答案 B
5.(2019·全国Ⅰ卷)函数f(x)＝在[－π，π]的图象大致为( )
解析 ∵f(－x)＝＝－f(x)，
∴f(x)为奇函数，排除A.
当x＝π时，f(π)＝>0，排除B，C，只有D满足.
答案 D
6.(2020·兰州联考)已知函数f(x)的图象如图所示，则函数g(x)＝logf(x)的定义域是________.
解析 当f(x)>0时，函数g(x)＝logf(x)有意义，由函数f(x)的图象知满足f(x)>0时，x∈(2，8].
答案 (2，8]
考点一 作函数的图象
【例1】 作出下列函数的图象：
(1)y＝；(2)y＝|log2(x＋1)|；
(3)y＝x2－2|x|－1.
解 (1)先作出y＝的图象，保留y＝图象中x≥0的部分，再作出y＝的图象中x>0部分关于y轴的对称部分，即得y＝的图象，如图①实线部分.
(2)将函数y＝log2x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(x＋1)|的图象，如图②.
(3)∵y＝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③.
规律方法 作函数图象的一般方法
(1)直接法.当函数解析式(或变形后的解析式)是熟悉的基本函数时，就可根据这些函数的特征描出图象的关键点直接作出.
(2)图象变换法.若函数图象可由某个基本函数的图象经过平移、翻折、对称得到，可利用图象变换作出，并应注意平移变换与伸缩变换的顺序对变换单位及解析式的影响.
【训练1】 分别作出下列函数的图象：
(1)y＝|lg x|；(2)y＝sin |x|.
解 (1)先作出函数y＝lg x的图象，再将x轴下方的部分沿x轴翻折上去，即可得函数y＝|lg x|的图象，如图①实线部分.
(2)当x≥0时，y＝sin|x|与y＝sin x的图象完全相同，又y＝sin|x|为偶函数，图象关于y轴对称，其图象如图②.
考点二 函数图象的辨识
【例2】 (1)(2019·全国Ⅲ卷)函数y＝在[－6，6]的图象大致为( )
(2)(2020·深圳模拟)函数f(x)＝的图象大致为( )
解析 (1)因为y＝f(x)＝，x∈[－6，6]，
所以f(－x)＝＝－＝－f(x)，
所以f(x)是奇函数，排除选项C.
当x＝4时，y＝＝∈(7，8)，排除A，D项，B正确.
(2)由得－1
0且x→0时，f(x)→0，排除D，只有B项符合.
答案 (1)B (2)B
规律方法 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：
从函数的特征点，利用特征点、特殊值的计算分析解决问题.
【训练2】 (1)(2020·武汉调研)函数f(x)＝的大致图象为( )
(2)(一题多解)(2017·全国Ⅲ卷)函数y＝1＋x＋的部分图象大致为( )
解析 (1)易知定义域为(－∞，0)∪(0，＋∞)，关于原点对称.f(－x)＝＝－＝－f(x)，则f(x)是奇函数，其图象关于原点对称，排除A，f(1)＝3－＝>0，排除D，当x→＋∞时，3x→＋∞，则f(x)→＋∞，排除C，选项B符合.
(2)法一 易知g(x)＝x＋为奇函数，故y＝1＋x＋的图象关于点(0，1)对称，排除C；当x∈(0，1)时，y>0，排除A；当x＝π时，y＝1＋π，排除B，选项D满足.
法二 当x＝1时，f(1)＝1＋1＋sin 1＝2＋sin 1>2，排除A，C；又当x→＋∞时，y→＋∞，排除B，而D满足.
答案 (1)B (2)D
考点三 函数图象的应用 多维探究
角度1 研究函数的性质
【例3－1】 已知函数f(x)＝x|x|－2x，则下列结论正确的是( )
A.f(x)是偶函数，递增区间是(0，＋∞)
B.f(x)是偶函数，递减区间是(－∞，1)
C.f(x)是奇函数，递减区间是(－1，1)
D.f(x)是奇函数，递增区间是(－∞，0)
解析 将函数f(x)＝x|x|－2x去掉绝对值得
f(x)＝
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)上是递减的.
答案 C
角度2 函数图象在不等式中的应用
【例3－2】 (1)(2020·哈尔滨模拟)已知函数f(x)＝2－|x|，若关于x的不等式f(x)≥x2－x－m的解集中有且仅有1个整数，则实数m的取值范围为( )
A.[－3，－1) B.(－3，－1)
C.[－2，－1) D.(－2，－1)
(2)函数f(x)是定义在[－4，4]上的偶函数，其在[0，4]上的图象如图所示，那么不等式<0的解集为________.
解析 (1)在同一平面直角坐标系中作出函数y＝f(x)，y＝x2－x－m的图象如图所示.
由图可知，不等式f(x)≥x2－x－m的解集中的整数解为x＝0，
故解得－2≤m<－1.
(2)当x∈时，y＝cos x>0.
当x∈时，y＝cos x<0.
结合y＝f(x)，x∈[0，4]上的图象知，当10，若只存在两个整数x，使得f(x)<0，则a的取值范围是______.
解析 f(x)＝|x2－2x|－ax－a<0，则|x2－2x|0时，f(x)＝>0，这与函数的图象不符，因此只有C项f(x)＝
可能适合.有兴趣的同学可研究函数的性质作出判断(略).
答案 C
类型2 利用函数的图象研究函数的性质
对于已知或易画出其在给定区间上图象的函数，其性质(单调性、奇偶性、周期性、最值(值域)、零点)常借助图象研究，但一定要注意性质与图象特征的对应关系.
【例2】 已知f(x)＝2x－1，g(x)＝1－x2，规定：当|f(x)|≥g(x)时，h(x)＝|f(x)|；当|f(x)|＜g(x)时，h(x)＝－g(x)，则h(x)( )
A.有最小值－1，最大值1
B.有最大值1，无最小值
C.有最小值－1，无最大值
D.有最大值－1，无最小值
解析 画出y＝|f(x)|＝|2x－1|与y＝g(x)＝1－x2的图象，它们交于A，B两点.由“规定”，在A，B两侧，|f(x)|≥g(x)，故h(x)＝|f(x)|；在A，B之间，|f(x)|b)的图象如图所示，则函数g(x)＝ax＋b的图象是( )
解析 由函数f(x)的图象知a>1，－10.
因此选项C满足要求.
答案 C
2.(2020·马鞍山模拟)已知定义在R上的函数f(x)，g(x)满足g(x)＝f(|x－1|)，则函数y＝g(x)的图象关于( )
A.直线x＝－1对称 B.直线x＝1对称
C.原点对称 D.y轴对称
解析 因为y＝f(|x|)的图象关于y轴对称，y＝f(|x|)的图象向右平移1个单位可得y＝f(|x－1|)的图象，所以函数y＝g(x)的图象关于直线x＝1对称.
答案 B
3.(2018·浙江卷)函数y＝2|x|·sin 2x的图象可能是( )
解析 设f(x)＝2|x|sin 2x，其定义域为R，又f(－x)＝2|－x|·sin(－2x)＝－f(x)，所以y＝f(x)是奇函数，故排除选项A，B.令f(x)＝0，得sin 2x＝0，∴2x＝kπ(k∈Z)，即x＝(k∈Z)，排除C，只有D正确.
答案 D
4.(2020·兰州模拟)若函数y＝f(x)的图象的一部分如图(1)所示，则图(2)中的图象所对应的函数解析式可以是( )
A.y＝f B.y＝f(2x－1)
C.y＝f D.y＝f
解析 函数f(x)的图象先整体往右平移1个单位，得到y＝f(x－1)的图象，再将所有点的横坐标压缩为原来的，得到y＝f(2x－1)的图象.
答案 B
5.若函数f(x)＝的图象如图所示，则f(－3)等于( )
A.－ B.－
C.－1 D.－2
解析 由图象知得
∴f(x)＝故f(－3)＝5－6＝－1.
答案 C
6.已知函数f(2x＋1)是奇函数，则使函数y＝f(2x)的图象成中心对称的点为( )
A.(1，0) B.(－1，0)
C. D.
解析 f(2x＋1)是奇函数，所以其图象关于原点成中心对称，而f(2x)的图象是由f(2x
＋1)的图象向右平移个单位得到的，故关于点成中心对称.
答案 C
7.(2020·衡水中学调研)函数y＝(2x－1)ex的图象大致是( )
解析 当x→－∞时，y＝(2x－1)ex<0，则C、D错误.
因为y′＝(2x＋1)ex，所以当x<－时，y′<0，y＝(2x－1)ex在上单调递减，所以A正确，B错误.
答案 A
8.(2020·潍坊质检)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数，且对任意的x∈R，f(x＋2)＝f(x)，当0≤x≤1时，f(x)＝x2.若直线y＝x＋a与函数f(x)的图象在[0，2]内恰有两个不同的公共点，则实数a的值是( )
A.0 B.0或－
C.－或 D.0或－
解析 因为f(x＋2)＝f(x)，所以函数f(x)的周期为2，如图所示：
由图知，直线y＝x＋a与函数f(x)的图象在区间[0，2]内恰有两个不同的公共点时，直线y＝x＋a经过点(1，1)或与曲线f(x)＝x2(0≤x≤1)相切于点A，则1＝1＋a，或方程x2＝x＋a只有一个实数根.所以a＝0或Δ＝1＋4a＝0，即a＝0或a＝－.
答案 D
二、填空题
9.若函数y＝f(x)的图象过点(1，1)，则函数y＝f(4－x)的图象一定经过点________.
解析 由于函数y＝f(4－x)的图象可以看作y＝f(x)的图象先关于y轴对称，再向右平移4个单位长度得到.点(1，1)关于y轴对称的点为(－1，1)，再将此点向右平移4个单位长度为(3，1).所以函数y＝f(4－x)的图象过定点(3，1).
答案 (3，1)
10.如图，定义在[－1，＋∞)上的函数f(x)的图象由一条线段及抛物线的一部分组成，则f(x)的解析式为________.
解析 当－1≤x≤0时，设解析式为y＝kx＋b(k≠0).
则得∴y＝x＋1.
当x>0时，设解析式为y＝a(x－2)2－1(a≠0).
∵图象过点(4，0)，∴0＝a(4－2)2－1，得a＝，
∴y＝(x－2)2－1.
答案 f(x)＝
11.(2020·福州质检)设函数y＝f(x)的图象与y＝的图象关于直线y＝x对称，且f(3)＋f＝4，则实数a＝________.
解析 设(x，y)是y＝f(x)图象上任意一点，则(y，x)在函数y＝的图象上.
∴x＝，则y＝logx－a.
因此f(x)＝logx－a.
由f(3)＋f＝4，得－1＋1－2a＝4，∴a＝－2.
答案 －2
12.已知函数f(x)在R上单调且其部分图象如图所示，若不等式－20，且f(5)＝<1，所以排除C，D，选A.
答案 A
14.若直角坐标系内A，B两点满足：(1)点A，B都在f(x)的图象上；(2)点A，B关于原点对称，则称点对(A，B)是函数f(x)的一个“和谐点对”，(A，B)与(B，A)可看作一个“和谐点对”.已知函数f(x)＝则f(x)的“和谐点对”有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解析 作出函数y＝x2＋2x(x<0)的图象关于原点对称的图象(如图中的虚线部分)，看它与函数y＝(x≥0)的图象的交点个数即可，观察图象可得交点个数为2，即f(x)的“和谐点对”有2个.
答案 B
15.已知函数f(x)＝|log3x|，实数m，n满足0
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