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专题3.7函数的图象
新课程考试要求
会运用函数图象理解和研究函数的性质.
核心素养
培养学生数学运算(例11)、逻辑推理(例5—8等)、数据分析、直观想象(多例)等核心数学素养.
考向预测
1.函数图象的辨识
2.函数图象的变换
3.主要有由函数的性质及解析式选图;由函数的图象来研究函数的性质、图象的变换、数形结合解决不等式、方程等问题.常常与导数结合考查.应特别注意两图象交点、函数性质、方程解的个数、不等式的解集等方面的应用.
【知识清单】
1.利用描点法作函数的图象
步骤:(1)确定函数的定义域;(2)化简函数解析式;(3)讨论函数的性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性等);(4)列表(尤其注意特殊点、零点、最大值点、最小值点、与坐标轴的交点等),描点,连线.
2.利用图象变换法作函数的图象
(1)平移变换
(2)对称变换
y=f(x)的图象eq\o(――→,\s\up7(关于x轴对称))y=-f(x)的图象;
y=f(x)的图象eq\o(――→,\s\up7(关于y轴对称))y=f(-x)的图象;
y=f(x)的图象eq\o(――→,\s\up7(关于原点对称))y=-f(-x)的图象;
y=ax(a0,且a≠1)的图象eq\o(――→,\s\up7(关于直线y=x对称))y=logax(a0,且a≠1)的图象.
(3)伸缩变换
y=f(x)eq\o(――→,\s\up7(纵坐标不变),\s\do5(各点横坐标变为原来的\f(1,a)(a0)倍))y=f(ax).
y=f(x)eq\o(――→,\s\up7(横坐标不变),\s\do5(各点纵坐标变为原来的A(A0)倍))y=Af(x).
(4)翻转变换
y=f(x)的图象eq\o(――→,\s\up7(x轴下方部分翻折到上方),\s\do5(x轴及上方部分不变))y=|f(x)|的图象;
y=f(x)的图象eq\o(――→,\s\up7(y轴右侧部分翻折到左侧),\s\do5(原y轴左侧部分去掉,右侧不变))y=f(|x|)的图象.
【考点分类剖析】
考点一:作图
【典例1】(2021·全国高一课时练习)在同一平面直角坐标系中画出函数SKIPIF10与SKIPIF10的图象,并利用图象求不等式SKIPIF10的解集.
【答案】作图见解析;SKIPIF10.
【解析】
根据幂函数与一次函数的性质,画出两函数的图象,结合图象,即可求解.
【详解】
由题意,函数SKIPIF10与SKIPIF10,画出图象,如图所示:
根据SKIPIF10,解得SKIPIF10.
利用图象知不等式SKIPIF10的解集SKIPIF10.
【典例2】(2018年全国卷Ⅲ理)设函数fx
(1)画出y=fx的图象
(2)当x∈0?,??+∞
【答案】(1)见解析;(2)5
【解析】
(1)f(x)=?3x,x?12,x+2,?1
(2)由(1)知,y=f(x)的图像与y轴交点的纵坐标为2,且各部分所在直线斜率的最大值为3,故当且仅当a≥3且b≥2时,f(x)≤ax+b在[0,+∞)成立,因此a+b的最小值为5.
【规律方法】
函数图象的画法
(1)直接法:当函数表达式(或变形后的表达式)是熟悉的基本函数时,就可根据这些函数的特征描出图象的关键点直接作出.
(2)转化法:含有绝对值符号的函数,可去掉绝对值符号,转化为分段函数来画图象.
【变式探究】
1.(2020·全国高一)已知是定义在上的奇函数,且当时,
(1)在给定坐标系下画出的图像,并写出的单调区间.
(2)求出的解析式.
【答案】(1)图像见详解,单调递减区间为,单调递增区间为,;
(2)
【解析】
(1)的图像如图所示:
可得其单调递减区间为,单调递增区间为,;
(2)当时,,且为奇函数,
可得当时,
故可得的解析式为:.
2.(2020·全国高一)在学习函数时,我们经历了“确定函数的表达式利用函数图象研究其性质——运用函数解决问题“的学习过程,在画函数图象时,我们通过列表、描点、连线的方法画出了所学的函数图象.同时,我们也学习过绝对值的意义.
结合上面经历的学习过程,现在来解决下面的问题:
在函数中,当时,;当时,.
(1)求这个函数的表达式;
(2)在给出的平面直角坐标系中,请直接画出此函数的图象并写出这个函数的两条性质;
(3)在图中作出函数的图象,结合你所画的函数图象,直接写出不等式的解集.
【答案】(1);(2)图象、性质见解析;(3).
【解析
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