幻灯片 1第八节 函数的图象
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幻灯片 2三年7考 高考指数:★★
1.在实际情境中,会根据不同的需要选择图象法、列表法、解析法表示函数.
2.会运用函数图象理解和研究函数的性质,解决方程解的个数与不等式的解的问题.
3.会用数形结合思想、转化与化归思想解决数学问题.
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幻灯片 31.知式选图、知图选式解决函数的性质问题与作图是高考的热点.
2.利用数形结合思想,借助相应函数的图象研究函数的性质(单调性、奇偶性、最值、值域、交点、零点)、方程与不等式的解等问题是命题的重点,也是求解的难点.
3.题型以选择题、填空题为主,属中、高档题目.
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幻灯片 41.六类基本初等函数的图象
(a>0)
(a<0)
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幻灯片 5(k>0)
(k<0)
(a>1)
(01)
(00且a≠1,故f(x)=ax图象为过原点且上升的直线,故①④不正确,再结合②③,分析01知,②正确.
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幻灯片 11(3)由图象知,图象的对称轴 又抛物线的开
口向下,∴a<0,于是b>0,由f(0)=c知,抛物线与y轴的交点
为(0,c).∴c>0,∴ >0,故点P(a, )在第二象限.
答案:(1)③ (2)② (3)第二象限
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幻灯片 122.函数图象间的变换
(1)平移变换
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幻灯片 13(2)对称变换:
①y=f(x) y=________;
②y=f(x) y=________;
③y=f(x) y=________;
④y=ax(a>0且a≠1) y=________________
(3)翻折变换:
①y=f(x) y=_______.
②y=f(x) y=_______.
关于x轴对称
关于y轴对称
关于原点对称
关于y=x对称
-f(x)
f(-x)
-f(-x)
logax(a>0且a≠1)
保留x轴上方图象
将x轴下方图象翻折上去
保留y轴右边图象,并作其
关于y轴对称的图象
|f(x)|
f(|x|)
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幻灯片 14(4)伸缩变换:
①y=f(x) y=______.
②y=f(x) y=______.
a>1,横坐标缩短为原来的 倍,纵坐标不变
01,纵坐标伸长为原来的a倍,横坐标不变
00)有两个解,则a的取值范围为_____.
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幻灯片 17【解析】(1)∵f(x)=log22x=1+log2x.
∴f(x)=log22x的图象是函数f(x)=log2x的图象向上平移1个单
位得到的;
又∵g(x)=21-x=( )x-1,
∴g(x)=21-x的图象是函数g(x)=( )x的图象向右平移1个单位得
到的.
因此③是,①②④都不是.
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幻灯片 18(2)从图象中可观察到:图(2)中的函数图象为一个偶函数的图象,∴排除②,
又∵当x≤0时,图(1)与(2)中函数的图象一致,④正确.
(3)由已知可得:关于直线 对称.
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幻灯片 19(4)在同一坐标系中分别作出当01时,y=|ax|=a|x|(a>0)与y=x+a(a>0)的图象如图示,由图象得出a>1时符合要求.
答案:(1)①否②否③是④否 (2)④ (3)直线
(4)(1,+∞)
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幻灯片 20 作函数的图象
【方法点睛】作函数图象的方法
(1)直接法:当函数表达式(或变形后的表达式)是熟悉的函数或解析几何中熟悉的曲线的局部(如圆、椭圆、双曲线、抛物线的一部分)时,就可根据这些函数的奇偶性、周期性、对称性或曲线的特征直接作出.
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幻灯片 21(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、对称和伸缩得到,可利用图象变换作出,但要注意变换顺序,对不能直接找到熟悉函数的要先变形,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.
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幻灯片 22(3)描点法:当函数的表达式不适合用以上两种方法时,则可采用描点法,其一般步骤为:
第一步:确定函数的定义域以限制图象的范围.
第二步:化简函数表达式.
第三步:讨论函数的性质(如奇偶性、单调性、周期性、对称性等).
第四步:列表(尤其注意特殊点,如:零点、最高点、最低点及与坐标轴的交点).
第五步:描点、连线.
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幻灯片 23【提醒】当函数表达式是高次、分式、指数、对数及三角函数式等较复杂的结构时,常借助于导数探究图象的变化趋势从而画出图象的大致形状.
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幻灯片 24【例1】作出下列函数的图象
(1)y=elnx;
(2)y=|log2(x+1)|;
(3)y=a|x|(00}且y=elnx=x(x>0),
∴其图象如图(1).
o
(1)
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幻灯片 26(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).
(2)
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幻灯片 27(3)方法一:∵
所以只需作出函数y=ax(00,得单调增区间为(-∞,-1)和(3,+∞).令y′<0,得单调减区间为(-1,3),所以函数在x1=-1,x2=3处取得极值分别为
和-9,由此可得其图象大致如图(5).
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幻灯片 31【反思·感悟】要准确作出函数的大致图象,需做到:
(1)熟练掌握六类基本初等函数的图象;
(2)掌握平移变换、对称变换、翻折变换、伸缩变换以及导数法等常用的方法技巧.
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幻灯片 32【变式训练】分别画出下列函数的图象:
(1)y=|lgx|; (2)y=2x+2;
(3) (4)y=x2-2|x|-1.
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幻灯片 33【解析】(1)∵
∴函数y=|lgx|的图象,如图(1);
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幻灯片 34(2)将函数y=2x的图象向左平移2个单位即可得到函数y=2x+2的图象,如图(2);
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幻灯片 35(3)∵ 可见原函数图象可由 图象向
左平移3个单位再向上平移1个单位而得,如图(3).
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幻灯片 36(4)∵ 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(4).
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幻灯片 37 识图与辨图
【方法点睛】1.知图选式的方法
(1)从图象的左右、上下分布,观察函数的定义域、值域;
(2)从图象的变化趋势,观察函数的单调性;
(3)从图象的对称性方面,观察函数的奇偶性;
(4)从图象的循环往复,观察函数的周期性.
利用上述方法,排除、筛选错误与正确的选项.
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幻灯片 382.知式选图的方法
(1)从函数的定义域,判断图象左右的位置;从函数的值域,判断图象上下的位置;
(2)从函数的单调性(有时可借助导数判断),判断图象的变化趋势;
(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;
(4)从函数的周期性,判断图象的循环往复;
(5)从函数的极值点判断函数图象的拐点.
利用上述方法,排除、筛选错误与正确的选项.
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幻灯片 39【提醒】注意联系基本函数图象的模型,当选项无法排除时,代特殊值,或从某些量上也能寻找突破口.
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幻灯片 40【例2】(1)(2012·南阳模拟)函数y=x+cosx的大致图象是( )
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幻灯片 41(2)定义在R上的偶函数f(x)的部分图象如图所示,则在(-2,0)上,下列函数中与f(x)的单调性不同的是( )
(A)y=x2+1
(B)y=|x|+1
(C)
(D)
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幻灯片 42【解题指南】(1)对函数求导,利用排除法求解.(2)由f(x)的奇偶性作出其在(-2,0)上的图象.由图象判断其单调性,再逐个验证选项中函数在(-2,0)上的单调性是否与f(x)在(-2,0)上的单调性不同,从而作出判断.
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幻灯片 43【规范解答】(1)选B. 由y=x+cosx,得y′=1-sinx,令y′=0,得
sinx=1,
∴x=2kπ+ (k∈Z),即函数y=x+cosx有无穷多个极值点,从
而排除C选项,又x=0时,y=1,即图象应过(0,1)点,再排除
A,比较B、D与y轴交点纵坐标与 的大小知应选B.
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幻灯片 44(2)选C.由奇偶性知函数f(x)在(-2,0)上的图象如图所示:
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幻灯片 45则知f(x)在(-2,0)上为单调减函数,而y=x2+1,y=|x|+1和
作出其图象知在(-2,0)上均为减函数.
又y=x3+1,x<0时,y′=3x2>0,
故y=x3+1在(-2,0)上为增函数,与f(x)的单调性不同,故选C.
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幻灯片 46【反思·感悟】识图与辨图是一个比较综合的问题.解答该类问题的关键是要充分从解析式与图象中发现有价值的信息,最终使二者相吻合.
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幻灯片 47【变式训练】(1)(2012·蚌埠模拟)函数y=esinx(-π≤x≤π)的大致图象为( )
【解析】选D.令t=sinx(-1≤t≤1),
∵t的变化趋势为:0→-1→0→1→0,
∴y=et的变化趋势为先减后增再减.
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幻灯片 48(2)函数y=f(x)与y=g(x)的图象如图,则函数y=f(x)·g(x)的图象可能是( )
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幻灯片 49【解析】选A.方法一:∵函数y=f(x)·g(x)的定义域是函数y=f(x)与y=g(x)的定义域的交集(-∞,0)∪(0,+∞),图象不经过坐标原点,故可以排除C、D.由于当x为很小的正数时f(x)>0且g(x)<0,故f(x)·g(x)<0.故选A.
方法二:由函数f(x),g(x)的图象可知,f(x),g(x)分别是偶函数、奇函数,则f(x)·g(x)是奇函数,可排除B,又∵函数y=f(x)·g(x)的定义域是函数y=f(x)与y=g(x)的定义域的交集(-∞,0)∪(0,+∞),图象不经过坐标原点,可以排除C、D,故选A.
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幻灯片 50 函数图象的应用
【方法点睛】1.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)常借助于图象研究,但一定要注意性质与图象特征的对应关系.
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幻灯片 512.利用函数的图象研究方程根的个数
当方程与基本函数有关时,可以通过函数图象来研究方程的根,方程f(x)=0的根就是函数f(x)图象与x轴的交点的横坐标,方程f(x)=g(x)的根就是函数f(x)与g(x)图象的交点的横坐标.
3.利用函数的图象研究不等式
当不等式问题不能用代数法求解但其与函数有关时,常将不等式问题转化为两函数图象的上、下关系问题,从而利用数形结合求解.
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幻灯片 522.利用函数的图象研究方程根的个数
当方程与基本函数有关时,可以通过函数图象来研究方程的根,方程f(x)=0的根就是函数f(x)图象与x轴的交点的横坐标,方程f(x)=g(x)的根就是函数f(x)与g(x)图象的交点的横坐标.
3.利用函数的图象研究不等式
当不等式问题不能用代数法求解但其与函数有关时,常将不等式问题转化为两函数图象的上、下关系问题,从而利用数形结合求解.
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幻灯片 53【例3】已知函数f(x)=x|m-x|(x∈R),且f(4)=0.
(1)求实数m的值;
(2)作出函数f(x)的图象并判断其零点个数;
(3)根据图象指出f(x)的单调递减区间;
(4)根据图象写出不等式f(x)>0的解集;
(5)求集合M={m|使方程f(x)=m有三个不相等的实根}.
【解题指南】求解本题先由f(4)=0,求得函数解析式,再根据解析式结构选择适当的方法作出函数的图象,进而应用图象求解(3)(4)(5)三个小题.
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幻灯片 54【规范解答】(1)∵f(4)=0,∴4|m-4|=0,即m=4;
(2)∵f(x)=x|m-x|
∴函数f(x)的图象如图:
由图象知f(x)有两个零点.
(3)从图象上观察可知:f(x)的单调
递减区间为[2,4];
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幻灯片 55(4)从图象上观察可知:
不等式f(x)>0的解集为:{x|04}.
(5)由图象可知若y=f(x)与y=m的图象有三个不同的交点,则04,∴由图象知,函数在[1,5]上的值域为[0,5].
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幻灯片 57【反思·感悟】利用函数的图象能直观地解决函数的性质问题、方程根的个数问题、函数的零点个数问题及不等式的解集与恒成立问题,但其关键是作出准确的函数图象,数形结合求解.否则若图象出现失误,将得到错误的结果.
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幻灯片 58【变式备选】1.已知函数f(x)满足f(x+2)=f(x),当x∈[-1,1)时,f(x)=x,则方程f(x)=lgx的根的个数是___________.
【解析】构造函数g(x)=lgx,在同一坐标系中画出f(x)与g(x)的图象,如图所示,易知有4个根.
答案:4
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幻灯片 592.使log2x<1-x成立的x的取值范围是____________.
【解析】构造函数f(x)=log2x,
g(x)=1-x,在同一坐标系中作出两者的
图象,如图所示,直接从图象中观察得
到不等式成立时x∈(0,1).
答案:(0,1)
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幻灯片 60【易错误区】作图不准确或数与形不吻合致误
【典例】(2011·新课标全国卷)函数 的图象与函数
y=2sinπx(-2≤x≤4)的图象所有交点的横坐标之和等于( )
(A)2 (B)4 (C)6 (D)8
【解题指南】在同一坐标系中画出函数 和y=2sinπx
(-2≤x≤4)的图象,然后根据图象探究交点横坐标之间满足的
关系,从而求解.
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幻灯片 61【规范解答】选D.由题意知 的图象是双曲线,
且关于点(1,0)成中心对称,又y=2sinπx的周期为
且也关于点(1,0)成中心对称;因此两图象的交点也一定关于
点(1,0)成中心对称,再结合
图象(如图所示)可知两图象在
[-2,4]上有8个交点,因此
8个交点的横坐标之和x1+x2+…
+x8=4×2=8.
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幻灯片 62【阅卷人点拨】通过对高考中的阅卷数据分析与总结,我们可以得到以下误区警示和备考建议:
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幻灯片 63----
幻灯片 641.(2012·怀化模拟)函数 的图象大致是( )
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幻灯片 65【解析】选D.∵函数的定义域为{x|x≠0},且f(-x)=
=-f(x),
∴f(x)为奇函数,故排除A、B,又由 =0得x=±1.故排
除C,所以选D.
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幻灯片 662.(2012·北京模拟)已知二次函数
f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所
示,设M=|a+b+c|-|a-b+c|+|2a+b|-
|2a-b|,则( )
(A)M>0 (B)M≥0
(C)M<0 (D)M=0
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幻灯片 67【解析】选C.由图象知
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幻灯片 683.(2011·天津高考)对实数a和b,定义运算“ ”:a b=
设函数f(x)=(x2-2) (x-1),x∈R.若函数y=f(x)-
c的图象与x轴恰有两个公共点,则实数c的取值范围是( )
(A)(-1,1]∪(2,+∞)
(B)(-2,-1]∪(1,2]
(C)(-∞,-2)∪(1,2]
(D)[-2,-1]
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幻灯片 69【解析】选B.f(x)=
观察图象可知选项B正确.
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幻灯片 704.(2012·淮南模拟)已知 则下列
选项中错误的是( )
(A)①是f(x-1)的图象 (B)②是f(-x)的图象
(C)③是f(|x|)的图象 (D)④是|f(x)|的图象
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幻灯片 71【解析】选D. 因为函数f(x)= 的图象如
图所示
按选项逐个验证知①是f(x-1)的图象;②是f(-x)的图象;
③是f(|x|)的图象;而④不是|f(x)|的图象,故选D.
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