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函数图像的平移变换练习题

A 组 基础对点练1.如图的曲线是幂函数y =x n 在第一象限内的图象.已知n 分别取±2,±12四个值,与曲线C 1,C 2,C 3,C 4相应的n 依次为( )A .2,12,-12,-2B .2,12,-2,-12C .-12,-2,2,12D .-2,-12,12,2解析:C 1,C 2对应的n 为正数,且C 1的n 应大于1; 当x =2时,C 4对应的值小,应为-2. 答案:A2. 如图,在不规则图形ABCD 中,AB 和CD 是线段,AD 和BC 是圆弧,直线l ⊥AB 于E ,当l 从左至右移动(与线段AB 有公共点)时,把四边形ABCD 分成两部分,设AE =x ,左侧部分面积为y ,则y 关于x 的大致图象为( )解析:直线l 在AD 圆弧段时,面积y 的变化率逐渐增大,l 在DC 段时,y 随x 的变化率不变;l 在CB 段时,y 随x 的变化率逐渐变小,故选D.答案:D3.函数y =xa x|x |(0<a <1)的图象的大致形状是( )解析:函数定义域为{x |x ∈R ,x ≠0},且y =xa x |x |=⎩⎪⎨⎪⎧a x ,x >0,-a x ,x <0.当x >0时,函数是一个指数函数,其底数0<a <1,所以函数递减;当x <0时,函数递增,所以应选D.答案:D4.函数f (x )=ln ⎝⎛⎭⎫x -1x 的图象是( )解析:自变量x 满足x -1x =x 2-1x >0,当x >0时可得x >1,当x <0时可得-1<x <0,即函数f (x )的定义域是(-1,0)∪(1,+∞),据此排除选项A 、D 中的图象.当x >1时,函数x -1x单调递增,故f (x )=ln ⎝⎛⎭⎫x -1x 单调递增. 答案:B5. (2018·武昌调研)已知函数f (x )的部分图象如图所示,则f (x )的解析式可以是( )A .f (x )=2-x 22xB .f (x )=cos xx 2C .f (x )=-cos 2xxD .f (x )=cos xx解析:A 中,当x →+∞时,f (x )→-∞,与题图不符,故不成立;B 为偶函数,与题图不符,故不成立;C 中,当x →0+时,f (x )<0,与题图不符,故不成立.选D.答案:D6.函数f (x )的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y =e x 关于y 轴对称,则f (x )=( )A .e x +1 B .e x -1 C .e-x +1 D .e-x -1解析:与曲线y =e x 关于y 轴对称的图象对应的函数为y =e -x ,将函数y =e -x 的图象向左平移1个单位长度即得y =f (x )的图象,∴f (x )=e-(x +1)=e-x -1,故选D.答案:D7.函数f (x )=2ln x 的图象与函数g (x )=x 2-4x +5的图象的交点个数为( )A .3B .2C .1D .0解析:在同一直角坐标系下画出函数f (x )=2ln x 与函数g (x )=x 2-4x +5=(x -2)2+1的图象,如图所示.∵f (2)=2ln 2>g (2)=1,∴f (x )与g (x )的图象的交点个数为2.故选B. 答案:B 8.若函数y =2-x +1+m 的图象不经过第一象限,则m 的取值范围是________.解析:由y =2-x +1+m ,得y =⎝⎛⎭⎫12x -1+m ;函数y =⎝⎛⎭⎫12x -1的图象如所示,则要使其图象不经过第一象限,则m ≤-2. 答案:(-∞,-2]9. 函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x ≤0,log c ⎝⎛⎭⎫x +19,x >0的图象如图所示,则a +b +c =________.解析:由图象可求得直线的方程为y =2x +2.又函数y =log c ⎝⎛⎭⎫x +19的图象过点(0,2),将其坐标代入可得c =13,所以a +b +c =2+2+13=133. 答案:13310.(2018·枣庄一中模拟)已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-2x ,如果函数g (x )=f (x )-m (m ∈R )恰有4个零点,则m 的取值范围是________.解析:f (x )的图象如图所示,g (x )=0即f (x )=m , y =m 与y =f (x )有四个交点, 故m 的取值范围为(-1,0). 答案:(-1,0)11.若函数f (x )=⎩⎨⎧1x ,x <0,⎝⎛⎭⎫13x,x ≥0,则不等式-13≤f (x )≤13的解集为__________.解析:函数f (x )=⎩⎨⎧1x ,x <0,⎝⎛⎭⎫13x,x ≥0和函数g (x )=±13的图象如图所示.当x <0时,是区间(-∞,-3],当x ≥0时,是区间[1,+∞),故不等式-13≤f (x )≤13的解集为(-∞,-3]∪[1,+∞).答案:(-∞,-3]∪[1,+∞)B 组 能力提升练1.函数y =(x 3-x )2|x |的图象大致是( )解析:由于函数y =(x 3-x )2|x |为奇函数,故它的图象关于原点对称,当0<x <1时,y <0;当x >1时,y >0,故选B.答案:B2.(2018·临沂模拟)已知a 是常数,函数f (x )=13x 3+12·(1-a )x 2-ax +2的导函数y =f ′(x )的图象如图所示,则函数g (x )=|a x -2|的图象可能是( )解析:∵f (x )=13x 3+12(1-a )x 2-ax +2,∴f ′(x )=x 2+(1-a )x -a ,由函数y =f ′(x )的图象可知-1-a2>0,∴a >1,则函数g (x )=|a x -2|的图象是由函数y =a x 的图象向下平移2个单位,然后将x 轴下方的图象翻折到x 轴上方得到的,故选D.答案:D3.函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 的图象如图所示,则下列结论成立的是( )A .a >0,b <0,c >0,d >0B .a >0,b <0,c <0,d >0C .a <0,b <0,c >0,d >0D .a >0,b >0,c >0,d <0解析:∵函数f (x )的图象在y 轴上的截距为正值,∴d >0.∵f ′(x )=3ax 2+2bx +c ,且函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 在(-∞,x 1)上单调递增,(x 1,x 2)上单调递减,(x 2,+∞)上单调递增,∴f ′(x )<0的解集为(x 1,x 2),∴a >0,又x 1,x 2均为正数,∴c 3a >0,-2b3a >0,可得c >0,b <0.答案:A4.(2018·石家庄模拟)设f (x )=|3x -1|,c <b <a ,且f (c )>f (a )>f (b ),则下列关系中一定成立的是( )A .3c >3aB .3c >3bC .3c +3a >2D .3c +3a <2解析: 画出f (x )=|3x -1|的图象,如图所示,要使c <b <a ,且f (c )>f (a )>f (b )成立,则有c <0,且a >0.由y =3x 的图象可得0<3c <1<3a .∴f (c )=1-3c ,f (a )=3a -1,∵f (c )>f (a ), ∴1-3c >3a -1,即3a +3c <2. 答案:D5.已知函数f (x )=-2x 2+1,函数g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,x >02x ,x ≤0,则函数y =|f (x )|-g (x )的零点的个数为( )A .2B .3C .4D .5解析:函数y =|f (x )|-g (x )的零点的个数,即|f (x )|-g (x )=0的根的个数,可得|f (x )|=g (x ),画出函数|f (x )|,g (x )的图象如图所示,观察函数的图象,则它们的交点为4个,即函数y =|f (x )|-g (x )的零点个数为4,选C.答案:C6. 在《九章算术》中,将四个面都是直角三角形的四面体称为鳖臑,在鳖臑A ­BCD 中,AB ⊥平面BCD ,且BD ⊥CD ,AB =BD =CD ,点P 在棱AC 上运动,设CP 的长度为x ,若△PBD 的面积为f (x ),则f (x )的图象大致是( )解析: 如图,作PQ ⊥BC 于Q ,作QR ⊥BD 于R ,连接PR ,则由鳖臑的定义知PQ ∥AB ,QR ∥CD .设AB =BD =CD =1,则CP AC =x 3=PQ1,即PQ =x 3,又QR 1=BQ BC =APAC =3-x 3,所以QR =3-x 3,所以PR =PQ 2+QR 2=⎝⎛⎭⎫x 32+⎝ ⎛⎭⎪⎫3-x 32=332x 2-23x +3,所以f (x )=362x 2-23x +3=66⎝⎛⎭⎫x -322+34,故选A. 答案:A7.若关于x 的不等式4a x -1<3x -4(a >0,且a ≠1)对于任意的x >2恒成立,则a 的取值范围为( )A.⎝⎛⎭⎫0,12B.⎝⎛⎦⎤0,12 C .[2,+∞)D .(2,+∞)解析:不等式4a x -1<3x -4等价于a x -1<34x -1.令f (x )=a x -1,g (x )=34x -1,当a >1时,在同一坐标系中作出两个函数的图象,如图1所示,由图知不满足条件;当0<a <1时,在同一坐标系中作出两个函数的图象,如图2所示,则f (2)≤g (2),即a 2-1≤34×2-1,即a ≤12,所以a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,12,故选B.答案:B8.已知函数f (x )=x 2-2(a +2)x +a 2,g (x )=-x 2+2(a -2)x -a 2+8.设H 1(x )=max{f (x ),g (x )},H 2(x )=min{f (x ),g (x )}(max{p ,q }表示p ,q 中的较大值,min{p ,q }表示p ,q 中的较小值).记H 1(x )的最小值为A ,H 2(x )的最大值为B ,则A -B =( )A .a 2-2a -16B .a 2+2a -16C .-16D .16解析:f (x )=g (x ),即x 2-2(a +2)x +a 2=-x 2+2(a -2)x -a 2+8,即x 2-2ax +a 2-4=0,解得x =a +2或x =a -2.f (x )与g (x )的图象如图.由图及H 1(x )的定义知H 1(x )的最小值是f (a +2), H 2(x )的最大值为g (a -2),A -B =f (a +2)-g (a -2)=(a +2)2-2(a +2)2+a 2+(a -2)2-2(a -2)·(a -2)+a 2-8=-16. 答案:C9.若函数f (x )=(2-m )xx 2+m的图象如图所示,则m 的取值范围为( )A .(-∞,-1)B .(-1,2)C .(0,2)D .[1,2)解析:根据题图可知,函数图象过原点,即f (0)=0,所以m ≠0.当x >0时,f (x )>0,所以2-m >0,即m <2.函数f (x )在[-1,1]上是单调递增的,所以f ′(x )≥0在[-1,1]上恒成立,则f ′(x )=(2-m )(x 2+m )-2x (2-m )x (x 2+m )2=(m -2)(x 2-m )(x 2+m )2≥0,∵m -2<0,(x 2+m )2>0,∴只需x 2-m ≤0在[-1,1]上恒成立即可,∴m ≥(x 2)max ,∴m ≥1.综上所述:1≤m <2,故选D. 答案:D10.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x -1, x ≤0,x 12, x >0.若f (x 0)>1,则x 0的取值范围是________.解析: 在同一直角坐标系中,作出函数y =f (x )的图象和直线y =1,它们相交于(-1,1)和(1,1)两点,由f (x 0)>1,得x 0<-1或x 0>1.答案:(-∞,-1)∪(1,+∞)11.定义在R 上的函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg|x |,x ≠0,1, x =0,关于x 的方程y =c (c 为常数)恰有三个不同的实数根x 1,x 2,x 3,则x 1+x 2+x 3=________.解析: 函数f (x )的图象如图,方程f (x )=c 有三个根,即y =f (x )与y =c 的图象有三个交点,易知c =1,且一根为0,由lg|x |=1知另两根为-10和10,∴x 1+x 2+x 3=0.答案:012.(2018·咸阳模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,关于x 的方程f (x )+x -a =0有且只有一个实根,则实数a 的取值范围是________.解析:方程f (x )+x -a =0有且只有一个实根,等价于函数y =f (x )与y =-x +a 的图象有且只有一个交点.结合下面函数图象可知a >1.答案:(1,+∞)13.(2018·湖北百所重点学校联考)设函数f (x )对任意实数x 满足f (x )=-f (x +1),且当0≤x ≤1时,f (x )=x (1-x ),若关于x 的方程f (x )=kx 有3个不同的实数根,则k 的取值范围是__________.解析:因f (x )=-f (x +1),故f (x +2)=f (x ),即函数f (x )是周期为2的周期函数,画出函数y =f (x ),x ∈[0,1]的图象,再借助函数满足的条件f (x )=-f (x +1)及周期性,画出函数y =f (x )的图象如图,易知仅当直线y =kx 位于l 1与l 2之间(不包括l 1、l 2)或与l 3重合时满足题意,对y =x (1-x )求导得y ′=1-2x ,y ′|x =0=1,∴l 2的斜率为1.以下求l 3的斜率:当1≤x ≤2时,易得f (x )=-f (x -1)=-(x -1)[1-(x -1)]=x 2-3x +2,令x 2-3x +2-kx =0,得x 2-(3+k )x +2=0,令Δ=(3+k )2-8=0,解得k =-3±22,由此易知l 3的斜率为-3+2 2.同理,由2≤x ≤3时,f (x )=-x 2+5x -6,可得l 1的斜率为5-2 6.综上,5-26<k <1或k =-3+22,故应填(5-26,1)∪{-3+22}.答案:(5-26,1)∪{-3+22}。

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