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1、新編高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)資料
學(xué)案10 函數(shù)的圖象
導(dǎo)學(xué)目標(biāo): 1.掌握作函數(shù)圖象的兩種基本方法:描點法,圖象變換法.2.掌握圖象變換的規(guī)律,能利用圖象研究函數(shù)的性質(zhì).
自主梳理
1.應(yīng)掌握的基本函數(shù)的圖象有:一次函數(shù)、二次函數(shù)、冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)等.
2.利用描點法作圖:①確定函數(shù)的定義域;②化簡函數(shù)的解析式;③討論函數(shù)的性質(zhì)(奇偶性、單調(diào)性、周期性);④畫出函數(shù)的圖象.
3.利用基本函數(shù)圖象的變換作圖:
(1)平移變換:函數(shù)y=f(x+a)的圖象可由y=f(x)的圖象向____(a>0)或向____(a<0)平移____個單位得到;函數(shù)y=f(x)+a的圖象可由函數(shù)y=f
2、(x)的圖象向____(a>0)或向____(a<0)平移____個單位得到.
(2)伸縮變換:函數(shù)y=f(ax) (a>0)的圖象可由y=f(x)的圖象沿x軸伸長(00)的圖象可由函數(shù)y=f(x)的圖象沿y軸伸長(____)或縮短(______)為原來的____倍得到.(可以結(jié)合三角函數(shù)中的圖象變換加以理解)
(3)對稱變換:①奇函數(shù)的圖象關(guān)于______對稱;偶函數(shù)的圖象關(guān)于____軸對稱;
②f(x)與f(-x)的圖象關(guān)于____軸對稱;
③f(x)與-f(x)的圖象關(guān)于____軸對稱;
④f(x)與-f(-
3、x)的圖象關(guān)于______對稱;
⑤f(x)與f(2a-x)的圖象關(guān)于直線______對稱;
⑥曲線f(x,y)=0與曲線f(2a-x,2b-y)=0關(guān)于點______對稱;
⑦|f(x)|的圖象先保留f(x)原來在x軸______的圖象,作出x軸下方的圖象關(guān)于x軸的對稱圖形,然后擦去x軸下方的圖象得到;
⑧f(|x|)的圖象先保留f(x)在y軸______的圖象,擦去y軸左方的圖象,然后作出y軸右方的圖象關(guān)于y軸的對稱圖形得到.
自我檢測
1.(2009·北京改編)為了得到函數(shù)y=lg的圖象,只需把函數(shù)y=lg x的圖象上所有的點向(填“左”或“右”)________平移____
4、____個單位長度,再向(填“上”或“下”)________平移________個單位長度.
2.(2010·煙臺一模)已知圖1是函數(shù)y=f(x)的圖象,則圖2中的圖象對應(yīng)的函數(shù)可能是________(填序號).
①y=f(|x|);②y=|f(x)|;③y=f(-|x|);④y=-f(-|x|).
3.函數(shù)f(x)=-x的圖象關(guān)于________對稱.
4.使log2(-x)0且a≠1),若f(4)·g(-4)<0,則y=f(x),y=g(x)在同一坐
5、標(biāo)系內(nèi)的大致圖象是________(填序號).
探究點一 作圖
例1 (1)作函數(shù)y=|x-x2|的圖象;
(2)作函數(shù)y=x2-|x|的圖象;
(3)作函數(shù)y=|x|的圖象.
變式遷移1 作函數(shù)y=的圖象.
探究點二 識圖
例2 (1)函數(shù)|的圖象大致是________(填入正確的序號).
(2)函數(shù)f(x)的部分圖象如圖所示,則函數(shù)f(x)的解析式是下列四者之一,正確的序號為________.
①f(x)=x+sin x;
②f(x)=;
③f(x)=xcos x;
④f(x)=x·(x-)·(x-).
變式遷移
6、2 已知y=f(x)的圖象如圖所示,則y=f(1-x)的圖象為________(填序號).
探究點三 圖象的應(yīng)用
例3 若關(guān)于x的方程|x2-4x+3|-a=x至少有三個不相等的實數(shù)根,試求實數(shù)a的取值范圍.
變式遷移3 (2010·全國Ⅰ)直線y=1與曲線y=x2-|x|+a有四個交點,則a的取值范圍為________.
數(shù)形結(jié)合思想
例 (5分)(2010·北京東城區(qū)一模)定義在R上的函數(shù)y=f(x)是減函數(shù),且函數(shù)y=f(x-1)的圖象關(guān)于(1,0)成中心對稱,若s,t滿足不等式f(s2-2s)≤-f(2t-t2).則當(dāng)1≤s≤4時,的取值范圍為
7、________.
答案
解析 因函數(shù)y=f(x-1)的圖象關(guān)于(1,0)成中心對稱,所以該函數(shù)的圖象向左平移一個單位后的解析式為y=f(x),即y=f(x)的圖象關(guān)于(0,0)對稱,所以y=f(x)是奇函數(shù).又y=f(x)是R上的減函數(shù),所以s2-2s≥t2-2t,令y=x2-2x=(x-1)2-1,
圖象的對稱軸為x=1,
當(dāng)1≤s≤4時,要使s2-2s≥t2-2t,即s-1≥|t-1|,
當(dāng)t≥1時,有s≥t≥1,所以≤≤1;
當(dāng)t<1時,即s-1≥1-t,即s+t≥2,
問題轉(zhuǎn)化成了線性規(guī)劃問題,畫出由1≤s≤4,t<1,s+t≥2組成的不等式組的可行域.為可行域內(nèi)的點
8、到原點連線的斜率,易知-≤<1.
【突破思維障礙】
當(dāng)s,t位于對稱軸x=1的兩邊時,如何由s2-2s≥t2-2t判斷s,t之間的關(guān)系式,這時s,t與對稱軸x=1的距離的遠(yuǎn)近決定著不等式s2-2s≥t2-2t成立與否,通過數(shù)形結(jié)合判斷出關(guān)系式s-1≥1-t,從而得出s+t≥2,此時有一個隱含條件為t<1,再結(jié)合1≤s≤4及要求的式子的取值范圍就能聯(lián)想起線性規(guī)劃,從而突破了難點.要畫出s,t所在區(qū)域時,要結(jié)合的幾何意義為點(s,t)和原點連線的斜率,確定s為橫軸,t為縱軸.
【易錯點剖析】
當(dāng)?shù)玫讲坏仁絪2-2s≥t2-2t后,如果沒有函數(shù)的思想將無法繼續(xù)求解,得到二次函數(shù)后也容易
9、只考慮s,t都在二次函數(shù)y=x2-2x的增區(qū)間[1,+∞)內(nèi),忽略考慮s,t在二次函數(shù)對稱軸兩邊的情況,考慮了s,t在對稱軸的兩邊,也容易漏掉隱含條件t<1及聯(lián)想不起來線性規(guī)劃.
1.掌握作函數(shù)圖象的兩種基本方法(描點法,圖象變換法),在畫函數(shù)圖象時,要特別注意到用函數(shù)的性質(zhì)(如單調(diào)性、奇偶性等)解決問題.
2.合理處理識圖題與用圖題
(1)識圖.對于給定函數(shù)的圖象,要能從圖象的左右、上下分布范圍、變化趨勢、對稱性等方面研究函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性、奇偶性、周期性.
(2)用圖.函數(shù)圖象形象地顯示了函數(shù)的性質(zhì),為研究數(shù)量關(guān)系問題提供了“形”的直觀性,它是探求解題途徑,獲得問題結(jié)果
10、的重要工具,要重視數(shù)形結(jié)合解題的思想方法,常用函數(shù)圖象研究含參數(shù)的方程或不等式解集的情況.
(滿分:90分)
一、填空題(每小題6分,共48分)
1.(2010·重慶改編)函數(shù)f(x)=的圖象關(guān)于______對稱.
2.設(shè)函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),若當(dāng)x∈(0,+∞)時,f(x)=lg x,則滿足f(x)>0的x的取值范圍為__________________.
3.(2010·北京海淀區(qū)一模)在同一坐標(biāo)系中畫出函數(shù)y=logax,y=ax,y=x+a的圖象,可能正確的是________(填序號).
4.設(shè)函數(shù)f(x)=,若關(guān)于x的方程f2(x)-af(x)=0恰有
11、四個不同的實數(shù)解,則實數(shù)a的取值范圍為________.
5.設(shè)b>0,二次函數(shù)y=ax2+bx+a2-1的圖象為下列之一,則a的值為________.
6.為了得到函數(shù)y=3×()x的圖象,可以把函數(shù)y=()x的圖象向________平移________個單位長度.
7.(2011·連云港模擬)若直線y=2a與函數(shù)y=|ax-1|(a>0且a≠1)的圖象有2個公共點,則a的取值范圍為________.
8.如圖所示,向高為H的水瓶A、B、C、D同時以等速注水,注滿為止.
(1)若水量V與水深h函數(shù)圖象是下圖的(a),則水瓶的形狀是________;
(2)若水
12、深h與注水時間t的函數(shù)圖象是下圖的(b),則水瓶的形狀是________.
(3)若注水時間t與水深h的函數(shù)圖象是下圖的(c),則水瓶的形狀是________;
(4)若水深h與注水時間t的函數(shù)的圖象是圖中的(d),則水瓶的形狀是________.
二、解答題(共42分)
9.(14分)(2011·無錫模擬)已知函數(shù)f(x)=x|m-x|(x∈R),且f(4)=0.
(1)求實數(shù)m的值;
(2)作出函數(shù)f(x)的圖象;
(3)根據(jù)圖象指出f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間;
(4)根據(jù)圖象寫出不等式f(x)>0的解集;
(5)求當(dāng)x∈[1,5)時函數(shù)的值域.
13、
10.(14分)當(dāng)x∈(1,2)時,不等式(x-1)20).
(1)若g(x)=m有根,求m的取值范圍;
(2)確定m的取值范圍,使得g(x)-f(x)=0有兩個相異實根.
答案 自主梳理
3.(1)左 右 |a| 上 下 |a| (2)a>1 a>1 0
14、-x)=-+x=-=-f(x),
∴f(x)是奇函數(shù),即f(x)的圖象關(guān)于原點對稱.
4.(-1,0)
解析 作出y=log2(-x),y=x+1的圖象知滿足條件的x∈(-1,0).
5.②
解析 由f(4)·g(-4)<0得a2·loga4<0,
∴00的部分關(guān)于y軸的對稱部分,
即得y=|x|的圖象.
變式遷移1 解 定義域是{x|x∈R且x≠±1},且函數(shù)是偶函數(shù).
又
15、當(dāng)x≥0且x≠1時,y=.
先作函數(shù)y=的圖象,并將圖象向右平移1個單位,得到函數(shù)y= (x≥0且x≠1)的圖象(如圖(a)所示).
又函數(shù)是偶函數(shù),作關(guān)于y軸對稱圖象,
得y=的圖象(如圖(b)所示).
例2 解題導(dǎo)引 對于給定的函數(shù)的圖象,要能從圖象的左右、上下分布范圍、變化 趨勢、對稱性等方面研究函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性、奇偶性、周期性,注意圖象與函數(shù)解析式中參數(shù)的關(guān)系.
答案 (1)③ (2)③
解析 (1)y=2|log2x|=,
所以圖象畫法正確的應(yīng)為③.
(2)由圖象知f(x)為奇函數(shù),排除④;
又0,±,±π為方程f(x)=0的根,故應(yīng)為③.
變式遷移
16、2?、?
解析 因為f(1-x)=f(-(x-1)),故y=f(1-x)的圖象可以由y=f(x)的圖象按照如下變換得到:先將y=f(x)的圖象關(guān)于y軸翻折,得y=f(-x)的圖象,然后將y=f(-x)的圖象向右平移一個單位,即得y=f(-x+1)的圖象.故應(yīng)為①.
例3 解題導(dǎo)引 原方程重新整理為|x2-4x+3|=x+a,將兩邊分別設(shè)成一個函數(shù)并作出它們的圖象,即求兩圖象至少有三個交點時a的取值范圍.
方程的根的個數(shù)問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)圖象交點個數(shù)問題,體現(xiàn)了《考綱》中函數(shù)與方程的重要思想方法.
解 原方程變形為|x2-4x+3|=x+a,于是,設(shè)y=|x2-4x+3|,y=x+a,在同一坐
17、標(biāo)系下分別作出它們的圖象.如圖.
則當(dāng)直線y=x+a過點(1,0)時a=-1;當(dāng)直線y=x+a與拋物線y=-x2+4x-3相切時,由,得,x2-3x+a+3=0,
由Δ=9-4(a+3)=0,
得a=-.
由圖象知當(dāng)a∈[-1,-]時方程至少有三個根.
變式遷移3 (1,)
解析 y=x2-|x|+a=
當(dāng)其圖象如圖所示時滿足題意.
由圖知解得1
18、x,可以畫出函數(shù)f(x)在(0,+∞)上的圖象.
又f(x)為R上的奇函數(shù),其圖象關(guān)于原點對稱,根據(jù)對稱性,畫出函數(shù)在(-∞,0)上的圖象.如圖.
由圖象可知,f(x)>0的解集為(-1,0)∪(1,+∞).
3.④
解析?、佟ⅱ?、③中直線方程中的a的范圍與對數(shù)函數(shù)中的a的范圍矛盾.
4.00,∴前兩個圖象不是給出的二次函數(shù)圖象,
19、又后兩個圖象的對稱軸都在y軸右邊,∴->0,
∴a<0,又∵圖象過原點,∴a2-1=0,∴a=-1.
6.右 1
解析 ∵y=3×()x=()x-1,
∴y=()x向右平移1個單位便得到y(tǒng)=()x-1.
7.(0,)
解析 規(guī)范作圖如下:
由圖知0<2a<1,所以a∈(0,).
8.(1)A (2)D (3)B (4)C
9.解 (1)∵f(4)=0,∴4|m-4|=0,即m=4.…………………………………………(3分)
(2)f(x)=x|x-4|
=………………………………………………(7分)
f(x)的圖象如圖所示.
(3)由圖可知,f(x)的減區(qū)間是[
20、2,4].……………………………………………………(9分)
(4)由圖象可知f(x)>0的解集為
{x|04}.………………………………………………………………………(12分)
(5)∵f(5)=5>4,
由圖象知,函數(shù)在[1,5)上的值域為[0,5).……………………………………………(14分)
10.解 設(shè)f1(x)=(x-1)2,f2(x)=logax,
要使當(dāng)x∈(1,2)時,不等式(x-1)2
21、…………………………(5分)
當(dāng)a>1時,如圖,要使在(1,2)上,f1(x)=(x-1)2的圖象在f2(x)=logax的下方,
只需f1(2)≤f2(2),
即(2-1)2≤loga2,log≥1.………………………………………………………………(12分)
∴10,∴g(x)=x+≥2=2e,
等號成立的條件是x=e.
故g(x)的值域是[2e,+∞),……………………………………………………………(4分)
因而只需m≥2e,則g(x)=m就有根.……………………
22、……………………………(6分)
方法二 作出g(x)=x+的圖象如圖:
……………………………………………………………………………………………(4分)
可知若使g(x)=m有根,則只需m≥2e.………………………………………………(6分)
方法三 解方程由g(x)=m,得x2-mx+e2=0.
此方程有大于零的根,故…………………………………………(4分)
等價于,故m≥2e.…………………………………………………(6分)
(2)若g(x)-f(x)=0有兩個相異的實根,即g(x)=f(x)中函數(shù)g(x)與f(x)的圖象有兩個不同的交點,
作出g(x)=x+ (x>0)的圖象.
∵f(x)=-x2+2ex+m-1
=-(x-e)2+m-1+e2.
其對稱軸為x=e,開口向下,
最大值為m-1+e2.……………………………………………………………………(10分)
故當(dāng)m-1+e2>2e,即m>-e2+2e+1時,
g(x)與f(x)有兩個交點,
即g(x)-f(x)=0有兩個相異實根.
∴m的取值范圍是(-e2+2e+1,+∞).………………………………………………(14分)