高中数学函数图象及其变换专题

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专题 函数图象及其变换

考点精要

1.理解指数函数的概念、图象及性质. 2.理解对数函数的概念图象和性质.

1

1

3.理解幂函数y=x,y=x,y=x,y =,y =x 2的图象及其性质.

x

23

4.掌握一次函数、正比例函数、二次函数、反比例函数的图象及其性质. 5.理解图象的平移变换、伸缩变换、对称变换.

热点分析

函数的图象是函数的一种重要表示方法,利用函数的图像可以帮助我们更好地理解函数的重要性质. 基本初等函数的图像及其变换,是考查的热点;利用变换作图,也是考查的重点,利用形数结合的数学思想解题,看图想性质,数形转化灵活解题.

知识梳理

函数的图象及其变换 基础知识:

1.图象法:就是用函数图象表示两个变量之间的关系 优点:能直观形象地表示出函数的变化情况. 体现:映射与反演、形数结合的数学思想. 2.基本初等函数图象

y=xn y=ax y=log a x y=sin x y=cos x y=tan x 初等函数图像:

y=kx y=kx+b y=ax2+bx+c y = y =ax +

3.作图基本方法

(1)利用描点法作图:

①确定函数的定义域:图象沿x 轴展布范围及渐近线; ②化简函数解析式:等价变形; ③讨论函数的性质: 奇偶性:关于图象对称性 单调性:关于图象升降性 周期性:关于图象重要性

极值、最值:关于图象最高点、最低点 截距:与x 轴、y 轴交点坐标

④画出函数的图象

(2)利用基本初等函数的图象的变换作图:

①平移变换

h >0, 右移h

y =f (x ) −−−−→y=f(x -h ) h 0, 上移k y =f (x ) −−−−−→ y=f(x )+k k

k

x b x

②伸(放)缩变换:

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沿x 轴: y =f (ωx )

(ω>0)

沿y 轴: y = A f(x ) (A >0)

③对称变换: y=f(x ) y= -f (x ) y=f(x ) y= f (-x )

y=f(x ) y=f(2a -x ) y=f(x ) y=f-1(x ) y=f(x ) y= -f (-x )

y=f(x ) y=f(|x |) y=f(x )

y=|f (x )|

④几种基本变换的合成. y=f(x )−−−−

→y =A f (ωx +φ) +k 待三角函数的复习中再集中进行研究.

例题精讲: 例1 作出函数y =

2x +1

x +1

的图像,并指出函数的单调区间,图象的对称中心.

例2 作出函数的图像:

|x -1|

(1)y =x 2-2x -3 (2)y =⎛ 1⎫

⎝2⎪

x 3

(3)y =x +2x

(4)y =x -1 (5)y =log 2x - (6)y =lg x (7)y =2x +2

例3 已知函数f (x )和g (x )的图像关于原点对称、且f (x )=x 2+2x . (1)求函数g (x )的解析式; (2)解不等式g (x ) ≥f (x ) -|x -1|.

例4、若不等式x 2-log 1

a x

) 恒成立,则实数a 的取值范围是

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A 、0

11

≤a

例6、若直线y =x -m 与曲线y =-x 2有两个不同的交点,则实数m 的取值范围是___________。

针对训练

1.函数f (x ) =-x 的图像关于 A.y 轴对称 C .坐标原点对称 2.函数y=1+cosx 的图像 A .关于x 轴对称 C .关于原点对称

3.设a

B .直线y= -x 对称 D .直线y=x对称

B .关于y 轴对称 D .关于直线x =对

π

2

1x

4.与曲线y =

1

关于原点对称的曲线为 x -111

A.y = B .y =-

1+x 1+x

1

1-x

-1

1-x

C .y =D .y =

5.函数y=lg|x |

A.是偶函数,在区间(-∞, 0) 上单调递增 B .是偶函数,在区间(-∞, 0) 上单调递减

C.是奇函数,在区间(0,+∞) 上单调递增 D .是奇函数,在区间(0,+∞) 上单调递减

6.当a >1时,在同一坐标系中,函数y=a-x 与y=log a x 的图像是

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7.函数y =1-

1

的图像是 x -1

8.“a=1”是函数f (x )=|x -a |在区间[1, +∞)上为增函数的

A.充分不必要条件 B .必要不充分条件 C.充要条件 D .既不充分也不必要条件

9.已知定义域为R 的函数f (x )在区间(8,+∞) 上为减函数,且函数y=f(x +8)为偶函数,则

A.f (6)>f (7) B .f (6)>f (9) C .f (7)>f (9) D .(f 7)>(f 10) 10.函数f (x )=a x -b 的图象如右图,其中a ,b 为常数,则下列结论正确的是 A.a >1,b 1,b >0 C.00 D .0

11.若00)的图象关于原点对称,则f (x )的表达式为 A.f (x ) =

1

(x >0) log 2x

B .f (x ) =log 2(-x ) (x

C.f (x ) =-log 2x (x >0) D .f (x ) =-log 2(-x ) (x

13.向高为h 的水瓶注水,注满为止,若注水量v 与水深h 的函数关系如右图所示,那么水瓶的形状是

14.函数y=e

|lnx |

-|x -1|的图像大致是

15.函数f (x ) =⎨_________

答案: 例1 .

⎧4x -4x ≤1

2

⎩x -4x +3x >1

的图像和函数g (x )=log2x 的图象的交点个数是

对称中心(-1, 2) 增区间(-∞, -1), (-1, +∞)

例2 .(1)(2)

1⎫例3 .(1)g (x )= -x 2+2x (2)⎧⎨x |-1≤x ≤⎬

2⎭

针对训练

1.C 2.B 3.C 4.A 5.B 6.A 7.B 8.A 9.D 10.D 11.A 12.D 13.B 14.D 15.3

高考链接

1(06北京理)在下列四个函数中,满足性质:“对于区间(1,2) 上的任意

x 1, x 2(x 1≠x 2) ,|f (x 1) -f (x 2) |

(A )f (x ) =

1

x

(B )f (x )=|x | (D )f (x ) =x 2

(C )f (x ) =2x

2(全国)若0

3(08北京)如图,函数f (x ) 的图象是折线段ABC , 其中A , B , C 的坐标分别为(0,4),(2,0),(6,4),则f (f (0))= ;

4(全国)函数y=lg|x |

A.是偶函数,在区间(-∞, 0) 上单调递增 B .是偶函数,在区间(-∞, 0) 上单调递减

C.是奇函数,在区间(0,+∞) 上单调递增 D .是奇函数,在区间(0,+∞) 上单调递减

5(08山东)函数f (x )=a x -b 的图象如右图,其中a ,b 为常数,则下列结论正确的是

A.a >1,b 1,b >0 C.00 D .0

答案1 A 2 A 3 2 4 B 5 D

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专题 函数图象及其变换

考点精要

1.理解指数函数的概念、图象及性质. 2.理解对数函数的概念图象和性质.

1

1

3.理解幂函数y=x,y=x,y=x,y =,y =x 2的图象及其性质.

x

23

4.掌握一次函数、正比例函数、二次函数、反比例函数的图象及其性质. 5.理解图象的平移变换、伸缩变换、对称变换.

热点分析

函数的图象是函数的一种重要表示方法,利用函数的图像可以帮助我们更好地理解函数的重要性质. 基本初等函数的图像及其变换,是考查的热点;利用变换作图,也是考查的重点,利用形数结合的数学思想解题,看图想性质,数形转化灵活解题.

知识梳理

函数的图象及其变换 基础知识:

1.图象法:就是用函数图象表示两个变量之间的关系 优点:能直观形象地表示出函数的变化情况. 体现:映射与反演、形数结合的数学思想. 2.基本初等函数图象

y=xn y=ax y=log a x y=sin x y=cos x y=tan x 初等函数图像:

y=kx y=kx+b y=ax2+bx+c y = y =ax +

3.作图基本方法

(1)利用描点法作图:

①确定函数的定义域:图象沿x 轴展布范围及渐近线; ②化简函数解析式:等价变形; ③讨论函数的性质: 奇偶性:关于图象对称性 单调性:关于图象升降性 周期性:关于图象重要性

极值、最值:关于图象最高点、最低点 截距:与x 轴、y 轴交点坐标

④画出函数的图象

(2)利用基本初等函数的图象的变换作图:

①平移变换

h >0, 右移h

y =f (x ) −−−−→y=f(x -h ) h 0, 上移k y =f (x ) −−−−−→ y=f(x )+k k

k

x b x

②伸(放)缩变换:

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沿x 轴: y =f (ωx )

(ω>0)

沿y 轴: y = A f(x ) (A >0)

③对称变换: y=f(x ) y= -f (x ) y=f(x ) y= f (-x )

y=f(x ) y=f(2a -x ) y=f(x ) y=f-1(x ) y=f(x ) y= -f (-x )

y=f(x ) y=f(|x |) y=f(x )

y=|f (x )|

④几种基本变换的合成. y=f(x )−−−−

→y =A f (ωx +φ) +k 待三角函数的复习中再集中进行研究.

例题精讲: 例1 作出函数y =

2x +1

x +1

的图像,并指出函数的单调区间,图象的对称中心.

例2 作出函数的图像:

|x -1|

(1)y =x 2-2x -3 (2)y =⎛ 1⎫

⎝2⎪

x 3

(3)y =x +2x

(4)y =x -1 (5)y =log 2x - (6)y =lg x (7)y =2x +2

例3 已知函数f (x )和g (x )的图像关于原点对称、且f (x )=x 2+2x . (1)求函数g (x )的解析式; (2)解不等式g (x ) ≥f (x ) -|x -1|.

例4、若不等式x 2-log 1

a x

) 恒成立,则实数a 的取值范围是

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A 、0

11

≤a

例6、若直线y =x -m 与曲线y =-x 2有两个不同的交点,则实数m 的取值范围是___________。

针对训练

1.函数f (x ) =-x 的图像关于 A.y 轴对称 C .坐标原点对称 2.函数y=1+cosx 的图像 A .关于x 轴对称 C .关于原点对称

3.设a

B .直线y= -x 对称 D .直线y=x对称

B .关于y 轴对称 D .关于直线x =对

π

2

1x

4.与曲线y =

1

关于原点对称的曲线为 x -111

A.y = B .y =-

1+x 1+x

1

1-x

-1

1-x

C .y =D .y =

5.函数y=lg|x |

A.是偶函数,在区间(-∞, 0) 上单调递增 B .是偶函数,在区间(-∞, 0) 上单调递减

C.是奇函数,在区间(0,+∞) 上单调递增 D .是奇函数,在区间(0,+∞) 上单调递减

6.当a >1时,在同一坐标系中,函数y=a-x 与y=log a x 的图像是

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7.函数y =1-

1

的图像是 x -1

8.“a=1”是函数f (x )=|x -a |在区间[1, +∞)上为增函数的

A.充分不必要条件 B .必要不充分条件 C.充要条件 D .既不充分也不必要条件

9.已知定义域为R 的函数f (x )在区间(8,+∞) 上为减函数,且函数y=f(x +8)为偶函数,则

A.f (6)>f (7) B .f (6)>f (9) C .f (7)>f (9) D .(f 7)>(f 10) 10.函数f (x )=a x -b 的图象如右图,其中a ,b 为常数,则下列结论正确的是 A.a >1,b 1,b >0 C.00 D .0

11.若00)的图象关于原点对称,则f (x )的表达式为 A.f (x ) =

1

(x >0) log 2x

B .f (x ) =log 2(-x ) (x

C.f (x ) =-log 2x (x >0) D .f (x ) =-log 2(-x ) (x

13.向高为h 的水瓶注水,注满为止,若注水量v 与水深h 的函数关系如右图所示,那么水瓶的形状是

14.函数y=e

|lnx |

-|x -1|的图像大致是

15.函数f (x ) =⎨_________

答案: 例1 .

⎧4x -4x ≤1

2

⎩x -4x +3x >1

的图像和函数g (x )=log2x 的图象的交点个数是

对称中心(-1, 2) 增区间(-∞, -1), (-1, +∞)

例2 .(1)(2)

1⎫例3 .(1)g (x )= -x 2+2x (2)⎧⎨x |-1≤x ≤⎬

2⎭

针对训练

1.C 2.B 3.C 4.A 5.B 6.A 7.B 8.A 9.D 10.D 11.A 12.D 13.B 14.D 15.3

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1(06北京理)在下列四个函数中,满足性质:“对于区间(1,2) 上的任意

x 1, x 2(x 1≠x 2) ,|f (x 1) -f (x 2) |

(A )f (x ) =

1

x

(B )f (x )=|x | (D )f (x ) =x 2

(C )f (x ) =2x

2(全国)若0

3(08北京)如图,函数f (x ) 的图象是折线段ABC , 其中A , B , C 的坐标分别为(0,4),(2,0),(6,4),则f (f (0))= ;

4(全国)函数y=lg|x |

A.是偶函数,在区间(-∞, 0) 上单调递增 B .是偶函数,在区间(-∞, 0) 上单调递减

C.是奇函数,在区间(0,+∞) 上单调递增 D .是奇函数,在区间(0,+∞) 上单调递减

5(08山东)函数f (x )=a x -b 的图象如右图,其中a ,b 为常数,则下列结论正确的是

A.a >1,b 1,b >0 C.00 D .0

答案1 A 2 A 3 2 4 B 5 D


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