函数的图像【考纲说明】1、掌握基本函数的图象的特征,能熟练运用基本函数的图象解决问题。
2、掌握图象的作法、描点法和图象变换法。
【知识梳理】一、函数的图像1、作图方法:描点法和利用基本函数图象变换作图;作函数图象的步骤:①确定函数的定义域;②化简函数的解析式;③讨论函数的性质即单调性、奇偶性、周期性、最值(甚至变化趋势);④描点连线,画出函数的图象。
2、识图:分布范围、变化趋势、对称性、周期性等等方面. 二、函数图像的变化1、平移变换:(1)水平平移:函数()y f x a =+的图像可以把函数()y f x =的图像沿x 轴方向向左(0)a >或向右(0)a <平移||a 个单位即可得到;(2)竖直平移:函数()y f x a =+的图像可以把函数()y f x =的图像沿x 轴方向向上(0)a >或向下(0)a <平移||a 个单位即可得到.① y=f(x)h左移→y=f(x+h); ② y=f(x) h右移→y=f(x h); ③y=f(x) h上移→y=f(x)+h; ④y=f(x) h下移→y=f(x)h.2、对称变换:(1)函数()y f x =-的图像可以将函数()y f x =的图像关于y 轴对称即可得到; (2)函数()y f x =-的图像可以将函数()y f x =的图像关于x 轴对称即可得到; (3)函数()y f x =--的图像可以将函数()y f x =的图像关于原点对称即可得到; (4)函数1()y fx -=的图像可以将函数()y f x =的图像关于直线y x =对称得到.①y=f(x) 轴x →y= f(x); ②y=f(x) 轴y →y=f(x); ③y=f(x)ax =→直线y=f(2a x); ④y=f(x) xy =→直线y=f 1(x);⑤y=f(x) 原点→y= f(x).提示:a.若f (a +x )=f (b -x ),x ∈R 恒成立,则y =f (x )的图象关于x =a +b2成轴对称图形,若f (a +x )=-f (b -x ),x ∈R ,则y =f (x )的图象关于点(a +b2,0)成中心对称图形.b.函数y =f (a +x )与函数y =f (b -x )的图象关于直线x =12(b -a )对称.3、翻折变换:(1)函数|()|y f x =的图像可以将函数()y f x =的图像的x 轴下方部分沿x 轴翻折到x 轴上方,去掉原x 轴下方部分,并保留()y f x =的x 轴上方部分即可得到;(2)函数(||)y f x =的图像可以将函数()y f x =的图像右边沿y 轴翻折到y 轴左边替代原y 轴左边部分并保留()y f x =在y 轴右边部分即可得到.y=f(x)cb aoyxy=|f(x)|cb aoyxy=f(|x|)cb aoyx4、伸缩变换:(1)函数()y af x =(0)a >的图像可以将函数()y f x =的图像中的每一点横坐标不变纵坐标伸长(1)a >或压缩(01a <<)为原来的a 倍得到;(2)函数()y f ax =(0)a >的图像可以将函数()y f x =的图像中的每一点纵坐标不变横坐标伸长(1)a >或压缩(01a <<)为原来的1a倍得到. ①y=f(x)ω⨯→x y=f(ωx);② y=f(x)ω⨯→y y=ωf(x).【经典例题】【例1】函数()y f x =与()y g x =的图像如下图:则函数()()y f x g x =⋅的图像可能是( )A. B. C. D.【解析】∵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,)-∞+∞U,图像不经过坐标原点,故可以排除C、D。
由于当x为很小的正数时()0f x>且()0g x<,故()()0f xg x⋅<。
∴选A.【例2】说明由函数2xy=的图像经过怎样的图像变换得到函数321xy--=+的图像.【解析】方法一:(1)将函数2xy=的图像向右平移3个单位,得到函数32xy-=的图像;(2)作出函数32xy-=的图像关于y轴对称的图像,得到函数32xy--=的图像;(3)把函数32xy--=的图像向上平移1个单位,得到函数321xy--=+的图像.方法二:(1)作出函数2xy=的图像关于y轴的对称图像,得到2xy-=的图像;(2)把函数2xy-=的图像向左平移3个单位,得到32xy--=的图像;(3)把函数32xy--=的图像向上平移1个单位,得到函数321xy--=+的图像.【例3】设曲线C的方程是3y x x=-,将C沿x轴、y轴正方向分别平移t、s(0)t≠个单位长度后得到曲线1C,(1)写出曲线1C的方程;(2)证明曲线C与1C关于点(,)22t sA对称;(3)如果曲线C 与1C 有且仅有一个公共点,证明:24t s t =-.【解析】(1)曲线1C 的方程为3()()y x t x t s =---+;(2)证明:在曲线C 上任意取一点111(,)B x y ,设222(,)B x y 是1B 关于点A 的对称点,则有1212,2222x x t y y s++==,∴1212,x t x y s y =-=-代入曲线C 的方程,得22,x y 的方程:3222()()s y t x t x -=---即3222()()y x t x t s =---+可知点222(,)B x y 在曲线1C 上. 反过来,同样证明,在曲线1C 上的点A 的对称点在曲线C 上. 因此,曲线C 与1C 关于点A 对称.(3)证明:因为曲线C 与1C 有且仅有一个公共点,∴方程组33()()y x xy x t x t s⎧=-⎪⎨=---+⎪⎩有且仅有一组解, 消去y ,整理得22333()0tx t x t t s -+--=,这个关于x 的一元二次方程有且仅有一个根, ∴43912()0t t t t s ∆=---=,即得3(44)0t t t s --=,因为0t ≠,所以34t s t =-.【例4】(1)试作出函数1y x x=+的图像; (2)对每一个实数x ,三个数2,,1x x x --中最大者记为y ,试判断y 是否是x 的函数若是,作出其图像,讨论其性质(包括定义域、值域、单调性、最值);若不是,说明为什么 【解析】(1)∵1()f x x x=+,∴()f x 为奇函数,从而可以作出0x >时()f x 的图像,又∵0x >时,()2f x ≥, ∴1x =时,()f x 的最小值为2,图像最低点为(1,2),又∵()f x 在(0,1)上为减函数,在(1,)+∞上是增函数, 同时1()(0)f x x x x x=+>>即以y x =为渐近线, 于是0x >时,函数的图像应为下图①,()f x 图象为图②:(2)y 是x 的函数,作出2123(),(),()1g x x g x x g x x ==-=-的图像可知,()f x 的图像是图③中实线部分.定义域为R ;值域为[1,)+∞;单调增区间为[1,0),[1,)-+∞;单调减区间为(,1),[0,1)-∞-;当1x =±时,函数有最小值1;函数无最大值.【例5】已知函数f (x )=|x 2-4x +3|(1)求函数f (x )的单调区间,并指出其增减性;(2)若关于x 的方程f (x )-a =x 至少有三个不相等的实数根,求实数a 的取值范围. 【解析】作出图象如图所示.(1)递增区间为[1,2],[3,+∞),递减区间为(-∞,1],[2,3].(2)原方程变形为|x 2-4x +3|=x +a ,于是,设y =x +a ,在同一坐标系下再作出y =x +a 的图象.如图. 则当直线y =x +a 过点(1,0)时a =-1; 当直线y =x +a 与抛物线y =-x 2+4x -3相切时,由 ⎩⎪⎨⎪⎧y =x +ay =-x 2+4x -3⇒x 2-3x +a +3=0. 由Δ=9-4(3+a )=0.得a =-34.由图象知当a ∈[-1,-34]时方程至少有三个不等实根. 【例6】 作图:(1)y =a |x -1|,(2)y =log |x -1|a ,(3)y =|log a(x -1)|(a >1). 【解析】(1)的变换是:y =a x →y =a |x |→y =a |x-1|,而不是:y =a x →y =a x -1→y =a |x -1|,这需要理解好y =f (x )→y =f (|x |)的交换.(2)题同(1),(3)与(2)是不同的变换,注意区别.【课堂练习】1、下列每组两个函数的图象中,正确的是( )1y=log a xy=ax+1-11o yx y=a x 1y=ax+11oy xy=a xy=ax+11oy xy=ax+1y=ax+11oy xA. B. C. D. 2、已知函数f(x)=(x 1)/a (a>0,a≠1),在同一坐标系中,y=f 1(x)与y=a |x1|的图象只可能是( )A11-1oyxB11-1o yxC11-1o yxD11-1o yx3、在下列图象中,二次函数y=ax 2+bx 与指数函数y=xab )(的图象只可能是( )A11-1o yxB11-1oyxC11-1oyxD11-1oyx4、已知函数y=a/x 与y=ax 2+bx, 则下列图象正确的是( )AoyxBo yx Co y x Do yx5、函数y=|1|2x 的图象是( )Ao yxBo y xCo yxDo yx6、函数y=(3x 1)/(x+2)的图象 ( )A. 关于点(2,3)对称B. 关于点(2,3)对称C. 关于直线x= 2对称D. 关于直线y= 3对称 7、若第一个函数y=f(x), 它的反函数是第二个函数,又第三个函数图象与第二个函数的图象关于直线x+y=0对称,那么第三个函数的图象是( ) A. y= f 1(x) B. y= f 1(x) C. y= f(x) D. y= f(x)8、设函数y=f(x)定义在实数集上,则函数y=f(x 1)与y= f(1x)的图象关于( )对称A.直线x=0B.直线x=1C.点(0,0)D.点(1,0)9、在以下四个按对应图象关系式画出的略图中,不正确...的是( ) A .y=|log 2x| B. y=2|x| C. y= D. y=|x1/3|o yxo yxo y xo yx10、已知函数y=f(x)的图象如图,则y=f(1x)的图象是( )11-1o yxA11-1o yxB-21-1oyxC11-1oyxD 11-1o yx11、下列命题中:①函数y=f(x)的图象与x=f(y)的图象关于直线y=x 对称;②若f(x)= f(x),则f(x)的图象关于原点对称;③若f(x)=f(x)则f(x)的图象关于y 轴对称;④y=f(x)的图象与y= f(x)的图象关于y 轴对称,其中真命题是( )A 、②③B 、②③④C 、①②③D 、全都是12、把函数y=cosx 的图象向右平移1/2个单位,再把图象上点的横坐标缩小到原来的1/2,所得图象的解析式为 .13、画出下列函数的图象:(1)y=lg|x+1|; (2)y=(x+2)/(x+3).14、若函数y=log 2|ax 1|图象的对称轴是x=2,则非零实数a 的值为 . 15、函数y=f(|x m|)的图象与y=f(|x|)的图象关于直线 对称.16、将函数y=f(x)的图象向右平移2个单位,再把图象上点的横坐标变为原来的1/3,所得图象的解析式为_______. 17、如下图所示,向高为H 的水瓶,,,A B C D 同时以等速注水,注满为止;A. B. C. D.(1)若水深h 与注水时间t 的函数图象是下图中的a ,则水瓶的形状是 ; (2)若水量v 与水深h 的函数图像是下图中的b ,则水瓶的形状是 ; (3)若水深h 与注水时间t 的函数图象是下图中的c ,则水瓶的形状是 ; (4)若注水时间t 与水深h 的函数图象是下图中的d ,则水瓶的形状是 .a b c d 18、已知f(x)=ax 3+bx 2+cx+d 的图象如图所示,则b 的取值范围是 . 19、说出作出函数y=log 2(1x) 的图象的过程.20、方程|x 2+2x 3|=a(x 2)有四个实数根,求实数a 的取值范围.【课后作业】1、函数y =ln 1|2x -3|的图象为( )2、下列函数的图像中,经过平移或翻折后不能与函数y =log 2x 的图象重合的函数是( )A .y =2xB .y =log 12xC .y =4x 2D .y =log 21x +13、若函数f (x )在(4,+∞)上为减函数,且对任意的x ∈R ,有f (4+x )=f (4-x ),则( )A .f (2)>f (3)B .f (2)>f (5)C .f (3)>f (5)D .f (3)>f (6) 4、(2009安徽)设a <b ,函数y =(x -a )2(x -b )的图象可能是( )thvht hth12oy x5、已知下图①的图象对应的函数为y=f(x),则图②的图象对应的函数在下列给出的四式中,只可能是() A.y=f(|x|) B.y=|f(x)| C.y=f(-|x|) D.y=-f(|x|)6、函数f(x)=11+|x|的图象是()7、已知函数f(x)的定义域为[a,b],函数y=f(x)的图象如下图所示,则函数f(|x|)的图象大致是()8、若对任意x∈R,不等式|x|≥ax恒成立,则实数a的取值范围是()A .a <-1B .|a |≤1C .|a |<1D .a ≥19、f (x )定义域为R ,对任意x ∈R ,满足f (x )=f (4-x )且当x ∈[ 2,+∞)时,f (x )为减函数,则( )A .f (0)<f (1)<f (5)B .f (1)<f (5)<f (0)C .f (5)<f (0)<f (1)D .f (5)<f (1)<f (0)10、若函数y =(12)|1-x |+m 的图像与x 轴有公共点,则m 的取值范围是________.11、若直线y =x +m 和曲线y =1-x 2有两个不同的交点,则m 的取值范围是________.12、设函数f (x )、g (x )的定义域分别为F 、G ,且F G .若对任意的x ∈F ,都有g (x )=f (x ),则称g (x )为f (x )在G 上的一个“延拓函数”.已知函数f (x )=(12)x (x ≤0),若g (x )为f (x )在R 上的一个延拓函数,且g (x )是偶函数,则函数g (x )的解析式为________.【参考答案】【课堂练习】1、D2、C D3、A4、C5、C6、A7、D8、D9、C 10、C 11、C12.y=cos(2x1/2). 设P1(x1,y1)为原图象上的点,通过变换后得到新图象上一点P(x,y),则x=(x1+1/2)/2, ∴x1=2x1/2, y1=y, 代入y1=cosx1得到y=cos(2x1/2).13.(1)此函数由函数y=lg|x|向左平移1个单位而得到;(2)y=11/(x+3)由函数y=1/x向左平移3个单位再向上平移1个单位而得到,注意渐近线的变化。