高一数学函数及其图象复习
2023年新高考数学大一轮复习专题11 函数的图象(解析版)

专题11 函数的图象【考点预测】一、掌握基本初等函数的图像(1)一次函数;(2)二次函数;(3)反比例函数;(4)指数函数;(5)对数函数;(6)三角函数. 二、函数图像作法 1.直接画①确定定义域;②化简解析式;③考察性质:奇偶性(或其他对称性)、单调性、周期性、凹凸性;④特殊点、极值点、与横/纵坐标交点;⑤特殊线(对称轴、渐近线等).2.图像的变换 (1)平移变换①函数()(0)y f x a a =+>的图像是把函数()y f x =的图像沿x 轴向左平移a 个单位得到的; ②函数()(0)y f x a a =->的图像是把函数()y f x =的图像沿x 轴向右平移a 个单位得到的; ③函数()(0)y f x a a =+>的图像是把函数()y f x =的图像沿y 轴向上平移a 个单位得到的; ④函数()(0)y f x a a =+>的图像是把函数()y f x =的图像沿y 轴向下平移a 个单位得到的; (2)对称变换①函数()y f x =与函数()y f x =-的图像关于y 轴对称; 函数()y f x =与函数()y f x =-的图像关于x 轴对称;函数()y f x =与函数()y f x =--的图像关于坐标原点(0,0)对称; ②若函数()f x 的图像关于直线x a =对称,则对定义域内的任意x 都有()()f a x f a x -=+或()(2)f x f a x =-(实质上是图像上关于直线x a =对称的两点连线的中点横坐标为a ,即()()2a x a x a -++=为常数);若函数()f x 的图像关于点(,)a b 对称,则对定义域内的任意x 都有()2(2)()2()f x b f a x f a x b f a x =---=-+或③()y f x =的图像是将函数()f x 的图像保留x 轴上方的部分不变,将x 轴下方的部分关于x 轴对称翻折上来得到的(如图(a )和图(b ))所示④()y f x =的图像是将函数()f x 的图像只保留y 轴右边的部分不变,并将右边的图像关于y 轴对称得到函数()y f x =左边的图像即函数()y f x =是一个偶函数(如图(c )所示).注:()f x 的图像先保留()f x 原来在x 轴上方的图像,做出x 轴下方的图像关于x 轴对称图形,然后擦去x 轴下方的图像得到;而()f x 的图像是先保留()f x 在y 轴右方的图像,擦去y 轴左方的图像,然后做出y 轴右方的图像关于y 轴的对称图形得到.这两变换又叫翻折变换.⑤函数1()y fx -=与()y f x =的图像关于y x =对称.(3)伸缩变换①()(0)y Af x A =>的图像,可将()y f x =的图像上的每一点的纵坐标伸长(1)A >或缩短(01)A <<到原来的A 倍得到.②()(0)y f x ωω=>的图像,可将()y f x =的图像上的每一点的横坐标伸长(01)ω<<或缩短(1)ω>到原来的1ω倍得到. 【方法技巧与总结】(1)若)()(x m f x m f -=+恒成立,则)(x f y =的图像关于直线m x =对称.(2)设函数)(x f y =定义在实数集上,则函数)(m x f y -=与)(x m f y -=)0(>m 的图象关于直线m x =对称.(3)若)()(x b f x a f -=+,对任意∈x R 恒成立,则)(x f y =的图象关于直线2ba x +=对称.(4)函数)(x a f y +=与函数)(x b f y -=的图象关于直线2ba x +=对称. (5)函数)(x f y =与函数)2(x a f y -=的图象关于直线a x =对称. (6)函数)(x f y =与函数)2(2x a f b y --=的图象关于点)(b a ,中心对称. (7)函数平移遵循自变量“左加右减”,函数值“上加下减”.【题型归纳目录】题型一:由解析式选图(识图) 题型二:由图象选表达式 题型三:表达式含参数的图象问题 题型四:函数图象应用题 题型五:函数图像的综合应用【典例例题】题型一:由解析式选图(识图)例1.(2022·浙江·赫威斯育才高中模拟预测)函数2()sin 12xf x x =++的图象可能是( ) A . B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】通过判断()f x 不是奇函数,排除A ,B ,又因为302f π⎛⎫<⎪⎝⎭,排除C ,即可得出答案. 【详解】因为2()sin 12x f x x =++的定义域为R ,又因为()()222sin()sin 1221xx x f x x x f x -⋅-=-+=-+≠-++,所以()f x 不是奇函数,排除A ,B. 33223322sin()10221212f ππππ⎛⎫=+=-+< ⎪⎝⎭++,所以排除C.故选:D.例2.(2022·陕西·汉台中学模拟预测(理))函数2ln x y x=的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】 【分析】根据函数的定义域与奇偶性,排除A 、B 选项;结合导数求得函数在(1,)+∞上的单调性,排除D 选项,即可求解. 【详解】由题意,函数()2ln x f x x =的定义域为(,1)(1,0)(0,1)(1,)-∞--+∞,关于原点对称,且满足()()22()ln ln x x f x f x x x--===-, 所以函数()f x 为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除B 选项;当1x >时,可得()2ln x f x x =,则()()()222ln (2ln 1)ln ln x x x x x f x x x --'==,当x ∈时,()0f x '<,()f x 单调递减;排除A 选项当)x ∈+∞时,()0f x '>,()f x 单调递增, 所以排除D 选项,选项C 符合. 故选:C.例3.(2022·天津·二模)函数sin exx xy =的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】 分析函数sin exx xy =的奇偶性及其在()0,π上的函数值符号,结合排除法可得出合适的选项. 【详解】 令()sin e x x xf x =,该函数的定义域为R ,()()()sin sin e ex xx x x x f x f x ----===, 所以,函数sin exx xy =为偶函数,排除AB 选项, 当0πx <<时,sin 0x >,则sin 0exx xy =>,排除C 选项. 故选:D.例4.(2022·全国·模拟预测)已知函数())lnsin f x x x =⋅则函数()f x 的大致图象为( )A .B .C .D .【答案】A【分析】先利用函数的奇偶性排除部分选项,再根据()0,x π∈时,函数值的正负判断. 【详解】易知函数)lny x =为奇函数,sin y x =也是奇函数,则函数())ln sin f x x x =⋅为偶函数,故排除选项B ,C ;因为)lnln y x ⎛⎫==,当0x >1x >恒成立,所以ln 0⎛⎫<恒成立, 且当()0,x π∈时,sin 0x >,所以当()0,x π∈时,()0f x <,故选项A 正确,选项D 错误, 故选:A .例5.(2022·全国·模拟预测)函数()22e xx xf x -=的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】根据f (x )的零点和x →+∞时函数值变化情况即可判断求解. 【详解】由()0f x =得0x =或2,故排除选项A ;当x →+∞时,函数值无限靠近x 轴,但与x 轴不相交,只有选项B 满足.例6.(2022·河北·模拟预测)函数4cos3()cos (ππ)33xf x x x =---≤≤的部分图象大致为( ) A . B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】利用函数的奇偶性和代入特殊值即可求解. 【详解】由已知条件得函数()f x 的定义域关于原点对称, ∵()()cos 34()cos 33x f x x --=---()4cos3cos 33x x f x -=-=, ∴()f x 为偶函数,函数的图象关于y 轴对称,则排除选项B 、C , 又∵4cos3π(π)cos π33f =--4181333=++=, ∴排除选项D , 故选:A .【方法技巧与总结】利用函数的性质(如定义域、值域、奇偶性、单调性、周期性、特殊点等)排除错误选项,从而筛选出正确答案题型二:由图象选表达式例7.(2022·全国·模拟预测)已知y 关于x 的函数图象如图所示,则实数x ,y 满足的关系式可以为( )A .311log 0x y --=B .321xx y-=C .120x y --=D .ln 1x y =-【答案】A 【解析】 【分析】将311log 0x y --=化为11133x x y ---⎛⎫== ⎪⎝⎭,结合图像变换,可判断A;取特殊值验证,可判断B;作出函数12x y -=的图象,可判断C;根据函数ln 1y x =+的性质,可判断D.【详解】 由311log 0x y --=,得31log 1x y=-, 所以3log 1y x -=-,即3log 1y x =--, 化为指数式,得11133x x y ---⎛⎫== ⎪⎝⎭,其图象是将函数1,01333,0xxx x y x ⎧⎛⎫≥⎪⎛⎫⎪==⎨⎝⎭⎪⎝⎭⎪<⎩的图象向右平移1个单位长度得到的, 即为题中所给图象,所以选项A 正确;对于选项B ,取1x =-,则由()31121y---=,得21y =>,与已知图象不符,所以选项B 错误; 由120x y --=,得12x y -=,其图象是将函数2xy =的图象向右平移1个单位长度得到的,如图:与题中所给的图象不符,所以选项C 错误;由ln 1x y =-,得ln 1y x =+,该函数为偶函数,图象关于y 轴对称, 显然与题中图象不符,所以选项D 错误, 故选:A.例8.(2022·江西赣州·二模(理))已知函数()f x 的图象的一部分如下左图,则如下右图的函数图象所对应的函数解析式( )A .(21)y f x =-B .412x y f -⎛⎫= ⎪⎝⎭C .(12)y f x =-D .142x y f -⎛⎫= ⎪⎝⎭【答案】C 【解析】 【分析】分三步进行图像变换①关于y 轴对称②向右平移1个单位③纵坐标不变,横坐标变为原来的一半 【详解】12()()(1)(12)x xx x x xy f x y f x y f x y f x →-→-→=→=-→=-→=-①②③①关于y 轴对称②向右平移1个单位③纵坐标不变,横坐标变为原来的一半 故选:C.例9.(2022·浙江·模拟预测)已知函数()f x 的大致图象如图所示,则函数()y f x =的解析式可以是( )A .()()2211--=xxex y eB .()21sin -=xxex y eC .()()2211-+=xxex y eD .()21cos -=xxex y e【答案】B【解析】 【分析】根据函数图象,可知函数为偶函数,排除A ,D ,根据C 项函数没有零点,排除C 项,最终选出正确结果. 【详解】根据函数图象,可知函数为偶函数,排除A ,D ;对于C ,当0x >时,22110,2-+>≥x xe x e x ,函数显然不存在零点,排除C . 故选:B .例10.(2022·全国·模拟预测)已知函数()f x 的部分图象如图所示,则()f x 的解析式可能为( )A .()sin πf x x x =B .()()1πsin f x x x =-C .()()sin π1f x x x =+D .()()1cos πf x x x =-【答案】B 【解析】 【分析】根据已知图象的对称性,结合AC 的奇偶性可排除AC ,根据已知图象f (0)=0可排除D ,从而正确可得B 为正确选项. 【详解】对于A ,()()()sin πsin πf x x x x x f x -=--==,故()sin πf x x x =为偶函数,图象应该关于y 轴对称,与已知图象不符;对于C ,()()sin ππf x x x =+sin πx x =-也为偶函数,故排除AC ; 对于D ,()01f =-,与已知图象不符,故排除D .对于B ,()()()()()()221sin 2(1)sin π1sin ππf x x x x x x x f x -=---=--=-=,故f (x )关于x =1对称,f (0)=0,均与已知图象符合,故B 正确. 故选:B .例11.(2022·河北沧州·模拟预测)下列图象对应的函数解析式正确的是( )A .()cos f x x x =B .()sin f x x x =C .()sin cos f x x x x =+D .()cos sin f x x x x =+【答案】D 【解析】 【分析】由图可知,函数()f x 的图象关于原点中心对称,所以函数()f x 为奇函数,且()02f π>,对选项B 、C :由函数()f x 为偶函数即可判断,对选项A :函数()f x 为奇函数,但()cos 0222f πππ==即可判断;对选项D :函数()f x 为奇函数,且()cos sin 102222f ππππ=+=>即可判断.【详解】解:由图可知,函数()f x 的图象关于原点中心对称,所以函数()f x 为奇函数,且()02f π>,对A :因为()()()cos cos ()f x x x x x f x -=--=-=-,所以函数()f x 为奇函数,但()cos 0222f πππ==,故选项A 错误;对B :因为()()()sin sin ()f x x x x x f x -=--==,所以函数()f x 为偶函数,故选项B 错误;对C :因为()()()()sin cos sin cos ()f x x x x x x x f x -=--+-=+=,所以函数()f x 为偶函数,故选项C 错误; 对D :因为()()()()cos sin cos sin ()f x x x x x x x f x -=--+-=--=-,所以函数()f x 为奇函数,且()cos sin 102222f ππππ=+=>,符合题意,故选项D 正确. 故选:D.例12.(2022·浙江绍兴·模拟预测)已知函数()sin f x x =,()e e x x g x -=+,下图可能是下列哪个函数的图象( )A .()()2f x g x +-B .()()2f x g x -+C .()()⋅f x g xD .()()f xg x【答案】D 【解析】 【分析】根据图象体现的函数性质,结合每个选项中函数的性质,即可判断和选择. 【详解】由图可知,图象对应函数为奇函数,且()011f <<; 显然,A B 对应的函数都不是奇函数,故排除;对C :()()()sin e e x xy f x g x x -=⋅=⋅+,其为奇函数,且当1x =时,11sin1e e 1e 2⎛⎫⋅+>⨯> ⎪⎝⎭,故错误;对D :y =()()f xg x sin e e x xx-=+,其为奇函数,且当1x =时,sin110112e e<<<+,故正确. 故选:D .【方法技巧与总结】1.从定义域值域判断图像位置;2.从奇偶性判断对称性;3.从周期性判断循环往复;4.从单调性判断变化趋势;5.从特征点排除错误选项.题型三:表达式含参数的图象问题(多选题)例13.(2022·全国·高三专题练习)函数()()2,,R ax bf x a b c x c+=∈+的图象可能为( ) A . B .C .D .【答案】ABD 【解析】 【分析】讨论0,0,0a b c >=>、0,0,0a b c <=<、0,0,0a b c =><、0,0,0a b c =<<四种情况下,()f x 的奇偶性、单调性及函数值的正负性判断函数图象的可能性. 【详解】当0,0a b ≠=时,22()()()ax axf x f x x c x c--==-=--++;当0,0a c >>时,()f x 定义域为R 且为奇函数,在(0,)+∞上()0f x >,在上递增,在)+∞上递减,A 可能;当0,0a c <<时,()f x 定义域为{|x x ≠且为奇函数,在上()0f x >且递增,在)+∞上()0f x <且递增,B 可能;当0,0,0a b c =≠<时,22()()()b bf x f x x c x c-===-++且定义域为{|x x ≠,此时()f x 为偶函数,若0b >时,在(上()0f x <(注意(0)0f <),在(,)-∞+∞上()0f x >,则C 不可能;若0b <时,在(上()0f x >,在(,)-∞+∞上()0f x <,则D 可能; 故选:ABD(多选题)例14.(2022·福建·莆田二中高三开学考试)函数2||()x f x x a=+的大致图象可能是( )A .B .C .D .【答案】AC 【解析】 【分析】先判断函数的奇偶性,可排除D 选项,然后对a 的取值进行分类讨论,比如0a =,可判断A 可能,再对a 分大于零和小于零的情况讨论,结合求导数判断函数单调性,即可判断B,C 是否可能. 【详解】 因为2||()x f x x a=+为定义域上的偶函数, 图象关于y 轴对称,所以D 不可能.由于()f x 为定义域上的偶函数,只需考虑,()0x ∈+∞的情况即可. ①当0a =时,函数2||11()||x f x x x x===,所以A 可能; ②当0a >时,2()xf x x a =+,()222()a x f x x a '-=+,所以()f x 在单调递增,在)+∞单调递减,所以C 可能; ③当0a <时,2()x f x x a =+,()222()0a x f x x a -'=<+,所以()f x 在单调递减,在)+∞单调递减,所以B 不可能; 故选:AC.(多选题)例15.(2021·河北省唐县第一中学高一阶段练习)已知()2xf x x a=-的图像可能是( )A .B .C .D .【答案】ABC 【解析】 【分析】根据a 的取值分类讨论函数f (x )的单调性、奇偶性、值域,据此判断图像即可. 【详解】 若a =0,则f (x )=1x,图像为C ;若a >0,则f (x )定义域为{x |x ,f (0)=0,f (-x )=-f (x ),f (x )为奇函数,x ∈(-∞,时,f (x )<0,x ∈(0)时,f (x )>0,x ∈(0,f (x )<0,x ∈+∞)时,f (x )>0,又x ≠0时,f (x )=1a x x-,函数y =x -ax 在(-∞,0)和(0,+∞)均单调递增,∴f (x )在(-∞,(0),(0,∞)均单调递减,综上f (x )图像如A 选项所示; 若a <0,则f (x )定义域为R ,f (x )为奇函数,f (0)=0, 当x >0时,f (x )>0,当x <0时,f (x )<0,当x ≠0时,f (x )=1a x x-+,函数y =x +ax-时双勾函数,x ∈((),时,y 均单调递减,x ∈)(,,+∞-∞时,y 均单调递增,∴f (x )在((),单调递增,在)(,,+∞-∞单调递减,结合以上性质,可知B 图像符合.故选:ABC.(多选题)例16.(2022·湖北武汉·高一期末)设0a >,函数21axx y e ++=的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】BD 【解析】令()21,0g x ax x a =++>,得到抛物线的开口向上,对称轴的方程为12x a=-,再根据0,0∆=∆<和0∆>三种情形分类讨论,结合复合函数的单调性,即可求解. 【详解】由题意,函数21axx y e ++=,令()21,0g x ax x a =++>,可得抛物线的开口向上,对称轴的方程为102x a=-<, 当140a ∆=-=时,即14a =时,可得()21104g x x x =++≥, 此时函数()y g x =在1(,]2a -∞-单调递减,在1[,)2a-+∞上单调递增,且(2)0g -= 可得21axx y e ++=在1(,]2a -∞-递减,在1[,)2a -+∞上递增,且(2)1g e -=; 当140a ∆=-<时,即14a >时,可得()0g x >, 此时函数()y g x =在1(,]2a -∞-单调递减,在1[,)2a-+∞上单调递增, 由复合函数的单调性,可得21ax x y e ++=在1(,]2a -∞-递减,在1[,)2a-+∞上递增,且1y >, 此时选项B 符合题意; 当当140a ∆=->时,即104a <<时,此时函数()21g x ax x =++有两个零点, 不妨设另个零点分别为12,x x 且1212x x a<-<,此时函数()y g x =在1(,]2a -∞-单调递减,在1[,)2a-+∞上单调递增, 可得()y g x =在121(,],[,]2x x a-∞-递减,在121[,],[,)2x x a -+∞上递增,且12()()0g x g x ==,则21axx y e ++=在121(,],[,]2x x a-∞-递减,在121[,],[,)2x x a -+∞上递增,且12()()1g x g x e e ==,此时选项D 符合题意.综上可得,函数的图象可能是选项BD. 故选:BD.(多选题)例17.(2022·广东东莞·高一期末)已知函数()af x x x=+()a R ∈,则其图像可能为( ) A . B .C .D .【答案】BC 【解析】 【分析】按照0a =,0a >,0a <讨论a 的取值范围,利用排除法解决. 【详解】 0a =,()(0)af x x x x x=+=≠,定义域需要挖去一个点,不是完整的直线,A 选项错误;0a <时,y x =在(,0),(0,)-∞+∞上递增,ay x=也在(,0),(0,)-∞+∞递增,两个增函数相加还是增函数,即()f x 在(,0),(0,)-∞+∞上递增,故D 选项错误,C 选项正确.;0a >时,由对勾函数的性质可知B 选项正确. 故选:BC.(多选题)例18.(2021·山西省长治市第二中学校高一阶段练习)在同一直角坐标系中,函数()()()10,1,x f x a a a g x a x =->≠=-且的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】AC 【解析】 【分析】根据给定条件对a 值进行分类讨论函数()f x 的单调性及0一侧的函数值,再结合()g x a x =-图象与y 轴交点位置即可判断作答. 【详解】依题意,当1a >时,函数()g x a x =-图象与y 轴交点在点(0,1)上方,排除B ,C ,而()1,011,0x xxa x f x a a x ⎧-≥=-=⎨-<⎩,因此,()f x 在(,0)-∞上递减,且x <0时,0<f (x )<1,D 不满足,A 满足; 当01a <<时,函数()g x a x =-图象与y 轴交点在原点上方,点(0,1)下方,排除A ,D ,而()1,011,0x xxa x f x a a x ⎧-<=-=⎨-≥⎩,因此,f (x )在(0,)+∞上递增,且x >0时,0<f (x )<1,B 不满足,C 满足, 所以给定函数的图象可能是AC. 故选:AC(多选题)例19.(2021·河北·高三阶段练习)函数()211ax f x x +=+的大致图象可能是( ) A . B .C .D .【答案】ABD 【解析】 【分析】对a 的取值进行分类讨论,利用导数对函数的单调性进行分析即可判断函数的大致图象. 【详解】当0a =时,()01f =,令21y x =+,易知,其在(),0-∞上为减函数,()0,∞+上为增函数,所以()211f x x =+在(),0-∞上为增函数,在()0,∞+上为减函数,故D 正确; 当0a <时,()01f =,()()2'2221ax x afx x--+=+,令22y ax x a =--+,当0x <且0x →时,0y <,当0x >且0x →时,0y <,所以()'0f x <,故A 正确;当0a >时,()01f =,()()2'2221ax x afx x--+=+,令22y ax x a =--+,当0x <且0x →时,0y >,当0x >且0x →时,0y >,所以()'0f x >,故B 正确;综上,()f x 的图象不可能为C. 故选:ABD.(多选题)例20.(2022·全国·高三专题练习)已知()x x f x e ke -=+(k 为常数),那么函数()f x 的图象不可能是( )A .B .C .D .【答案】AD【解析】 【分析】根据选项,四个图象可知备选函数都具有奇偶性.当1k =时,()x x f x e e -=+为偶函数,当1k =-时,()x x f x e e -=-为奇函数,再根据单调性进行分析得出答案.【详解】由选项的四个图象可知,备选函数都具有奇偶性. 当1k =时,()x x f x e e -=+为偶函数,当0x ≥时,1x t e =≥且单调递增,而1y t t=+在1) [,t ∈+∞上单调递增,故函数()x x f x e e -=+在0) [,x ∈+∞上单调递增,故选项C 正确,D 错误; 当1k =-时,()x x f x e e -=-为奇函数,当0x ≥时,1x t e =≥且单调递增,而1y t t=-在1) [,t ∈+∞上单调递减,故函数()x x f x e e -=-在0) [,x ∈+∞上单调递减,故选项B 正确,A 错误. 故选:AD .【方法技巧与总结】根据函数的解析式识别函数的图象,其中解答中熟记指数幂的运算性质,二次函数的图象与性质,以及复合函数的单调性的判定方法是解答的关键,着重考查分析问题和解答问题的能力,以及分类讨论思想的应用.题型四:函数图象应用题例21.(2022·全国·高三专题练习)如图,正△ABC 的边长为2,点D 为边AB 的中点,点P 沿着边AC ,CB 运动到点B ,记∠ADP =x .函数f (x )=|PB |2﹣|P A |2,则y =f (x )的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】根据题意,结合图形,分析区间(0,2π)和(2π,π)上f (x )的符号,再分析f (x )的对称性,排除BCD ,即可得答案. 【详解】根据题意,f (x )=|PB |2﹣|P A |2,∠ADP =x . 在区间(0,2π)上,P 在边AC 上,|PB |>|P A |,则f (x )>0,排除C ; 在区间(2π,π)上,P 在边BC 上,|PB |<|P A |,则f (x )<0,排除B , 又由当x 1+x 2=π时,有f (x 1)=﹣f (x 2),f (x )的图象关于点(2π,0)对称,排除D , 故选:A例22.(2022·全国·高三专题练习)匀速地向一底面朝上的圆锥形容器注水,则该容器盛水的高度h 关于注水时间t 的函数图象大致是( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】设出圆锥底面圆半径r ,高H ,利用圆锥与其轴垂直的截面性质,建立起盛水的高度h 与注水时间t 的函数关系式即可判断得解. 【详解】设圆锥PO 底面圆半径r ,高H ,注水时间为t 时水面与轴PO 交于点O ',水面半径AO x '=,此时水面高度PO h '=,如图:由垂直于圆锥轴的截面性质知,x h r H =,即r x h H =⋅,则注入水的体积为2223211()333r r V x h h h h H H πππ==⋅⋅=⋅,令水匀速注入的速度为v ,则注水时间为t 时的水的体积为V vt =,于是得22332233r H vt h vt h h H r ππ⋅=⇒=⇒=而,,r H v 是常数,所以盛水的高度h 与注水时间t 的函数关系式是h =203r H t v π≤≤,23103h t -'=>,函数图象是曲线且是上升的,随t 值的增加,函数h 值增加的幅度减小,即图象是先陡再缓, A 选项的图象与其图象大致一样,B ,C ,D 三个选项与其图象都不同. 故选:A例23.(2022·四川泸州·模拟预测(文))如图,一高为H 且装满水的鱼缸,其底部装有一排水小孔,当小孔打开时,水从孔中匀速流出,水流完所用时间为.T 若鱼缸水深为h 时,水流出所用时间为t ,则函数()h f t =的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】根据时间和h 的对应关系分别进行排除即可. 【详解】函数()h f t =是关于t 的减函数,故排除C ,D ,则一开始,h 随着时间的变化,而变化变慢,超过一半时,h 随着时间的变化,而变化变快,故对应的图象为B , 故选B . 【点睛】本题主要考查函数与图象的应用,结合函数的变化规律是解决本题的关键.例24.(2021·山东济南·高三阶段练习)如图,公园里有一处扇形花坛,小明同学从A 点出发,沿花坛外侧的小路顺时针方向匀速走了一圈(路线为AB BO OA →→),则小明到O 点的直线距离y 与他从A 点出发后运动的时间t 之间的函数图象大致是( )A .B .C.D.【答案】D【解析】根据距离随与时间的增长的变化增减情况即可判定.【详解】小明沿AB走时,与О点的直线距离保持不变,沿BO走时,随时间增加与点О的距离越来越小,沿OA走时,随时间增加与点О的距离越来越大.故选:D.例25.(2021·江苏·常州市西夏墅中学高三开学考试)如图,△AOD是一直角边长为1的等腰直角三角形,平面图形OBD是四分之一圆的扇形,点P在线段AB上,PQ⊥AB,且PQ交AD或交弧DB于点Q,设AP =x(0<x<2),图中阴影部分表示的平面图形APQ(或APQD)的面积为y,则函数y=f(x)的大致图像是A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】分两段,当P点在AO之间时,当P点在OB之间时,再由二次函数的性质及增长趋势可知.【详解】当P 点在AO 之间时,f (x )12=x 2(0<x ≤1),排除B,D 当P 点在OB 之间时,y 随x 的增大而增大且增加速度原来越慢,故只有A 正确 故选A . 【点睛】本题主要考查了函数图像的识别的性质,考查分类讨论思想及排除法应用,属于基础题.【方法技巧与总结】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,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)从函数的特征点,排除不合要求的图象.题型五:函数图像的综合应用例26.(2022·四川·宜宾市教科所三模(理))定义在R 上的偶函数()f x 满足()()2f x f x =-,且当[]0,1x ∈时,()e 1xf x =-,若关于x 的方程()()()10f x m x m =+>恰有5个解,则m 的取值范围为( )A .e 1e 1,65--⎛⎫⎪⎝⎭ B .e 1e 1,64--⎛⎫⎪⎝⎭ C .e 1e 1,86--⎛⎫⎪⎝⎭ D .()0,e 1-【答案】B 【解析】 【分析】由题可知函数()y f x =与直线()1y m x =+有5个交点,利用数形结合即得. 【详解】∵()()2f x f x =-,∴函数()f x 关于直线1x =对称,又()f x 为定义在R 上的偶函数, 故函数()f x 关于直线0x =对称,作出函数()y f x =与直线()1y m x =+的图象,要使关于x 的方程()()()10f x m x m =+>恰有5个解,则函数()y f x =与直线()1y m x =+有5个交点,∴6e 14e 1m m >-⎧⎨<-⎩,即e 1e 164m --<<. 故选:B.例27.(2022·北京丰台·一模)已知函数()32,,3,x x a f x x x x a -<⎧=⎨-≥⎩无最小值,则a 的取值范围是( )A .(,1]-∞-B .(,1)-∞-C .[1,)+∞D .(1,)+∞【答案】D 【解析】 【分析】利用导数研究函数的性质,作出函数函数33y x x =-与直线2y x =-的图象,利用数形结合即得. 【详解】对于函数33y x x =-,可得()()233311y x x x '=-=+-,由0y '>,得1x <-或1x >,由0y '<,得11x -<<,∴函数33y x x =-在(),1-∞-上单调递增,在()1,1-上单调递减,在()1,+∞上单调递增, ∴函数33y x x =-在1x =-时有极大值2,在1x =时有极小值2-, 作出函数33y x x =-与直线2y x =-的图象,由图可知,当1a ≤时,函数()f x 有最小值12f ,当1a >时,函数()f x 没有最小值.故选:D.例28.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()2ln ,0,43,0x x f x x x x >⎧=⎨---≤⎩若函数()()21y f x mf x =++⎡⎤⎣⎦有6个零点,则m 的取值范围是( ) A .102,3⎛⎫- ⎪⎝⎭B .102,3⎛⎤- ⎥⎝⎦C .102,3⎛⎫⎪⎝⎭D .102,3⎛⎤ ⎥⎝⎦【答案】D 【解析】 【分析】利用数形结合可得210t mt ++=在[)3,1-上有两个不同的实数根,然后利用二次函数的性质即得. 【详解】设()t f x =,则()21y g t t mt ==++,作出函数()f x 的大致图象,如图所示,则函数()()21y f x mf x =++⎡⎤⎣⎦有6个零点等价于()0g t =在[)3,1-上有两个不同的实数根, 则()()24039310,1110,31,2m g m g m m ⎧->⎪-=-+≥⎪⎪⎨=++>⎪⎪-<-<⎪⎩解得1023m <≤.故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用数形结合,把问题转化为方程210t mt ++=在[)3,1-上有两个不同的实数根,即二次方程根的分布问题,利用二次函数的性质即解.例29.(2022·甘肃省武威第一中学模拟预测(文))已知函数()221xf x =--,则关于x 的方程()()20f x mf x n ++=有7个不同实数解,则实数,m n 满足( ) A .0m >且0n > B .0m <且0n > C .01m <<且0n = D .10m -<<且0n =【答案】C 【解析】 【分析】令()u f x =,利用换元法可得20u mu n ++=,由一元二次方程的定义知该方程至多有两个实根1u 、2u ,作出函数()f x 的图象,结合题意和图象可得10u =、2u m =-,进而得出结果. 【详解】令()u f x =,作出函数()u f x =的图象如下图所示:由于方程20u mu n ++=至多两个实根,设为1u u =和2u u =,由图象可知,直线1u u =与函数()u f x =图象的交点个数可能为0、2、3、4,由于关于x 的方程()()20f x mf x n ++=有7个不同实数解,则关于u 的二次方程20u mu n ++=的一根为10u =,则0n =,则方程20u mu +=的另一根为2u m =-,直线2u u =与函数()u f x =图象的交点个数必为4,则10m -<-<,解得01m <<. 所以01m <<且0n =. 故选:C.例30.(2022·天津市滨海新区塘沽第一中学模拟预测)已知函数21244,1(),1x x x x f x e x x -⎧-+>=⎨+≤⎩,若不等式1()||022mf x x --<的解集为∅,则实数m 的取值范围为( ) A .1,52ln 34⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .1,53ln 33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .1,62ln 34⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .1,63ln 32⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【答案】D 【解析】 【分析】由不等式1()||022mf x x --<的解集为∅,等价于()|2|f x x m ≥-在R 上恒成立.根据相切找临界位置,结合函数的单调性以及图像特征,即可求解. 【详解】 不等式1()||022mf x x --<的解集为∅,等价于()|2|f x x m ≥-在R 上恒成立. 当1x >时,2()=244,f x x x -+此时()f x 在1x >上单调递增,当11,()=,x x f x e x -≤+则1()=-1,x f x e -'+当<1x 时,0()<f x ',故()f x 在<1x 上单调递减.当2-y x m =与2()=244f x x x -+相切时,设切点为()00,x y ,所以00()4-4=2f x x '=,解得032x =,35()22f =,此时切线方程为35y=2x-+22⎛⎫ ⎪⎝⎭,该切线与x 轴的交点为1,04A ⎛⎫⎪⎝⎭,同理可得当-2+y x m =与1()=x f x e x -+相切时,切线与x 轴的交点为33-ln 3,02B ⎛⎫⎪⎝⎭,又因为=|2|y x m -与x 轴的交点为,02mC ⎛⎫⎪⎝⎭要使()|2|f x x m ≥-在R 上恒成立,则点C 在,A B 之间移动即可.故133-ln 3422m ≤≤,解得16-3ln 32m ≤≤故选:D例31.(2022·安徽·巢湖市第一中学高三期中(理))已知函数()11,11ln ,1x f x x x x ⎧-<⎪=-⎨⎪≥⎩,若函数()()()1g x f x k x =--有4个零点,则实数k 的取值范围为_______________. 【答案】1(0,)4【解析】 【分析】转化求()11,11ln ,1x f x x x x ⎧-<⎪=-⎨⎪≥⎩的图像与()1y k x =-图像交点,求出直线与1()11f x x =--相切时的k ,进而得到有4个交点时k 的范围即可 【详解】因为()()()1g x f x k x =--有4个零点, 所以方程()()1f x k x =-有4个实数根,画出()11,11ln ,1x f x x x x ⎧-<⎪=-⎨⎪≥⎩的图像,以及()1y k x =-,则两函数的图象有4个公共点.其中直线()1y k x =-经过定点(1,0),斜率为k当直线与()f x 相切时,联立111(1)y x y k x ⎧=-⎪-⎨⎪=-⎩,22(12)40k k ∆=--=,可求出14k =,由图可知,当104x <<时,方程()()1f x k x =-有4个交点,故k 的取值范围为1(0,)4故答案为1(0,)4.【点睛】方法点睛:根据函数零点个数求参数取值范围的注意点:(1)结合题意构造合适的函数,将函数零点问题转化成两函数图象公共点个数的问题处理; (2)在同一坐标系中正确画出两函数的图象,借助图象的直观性进行求解;(3)求解中要注意两函数图象的相对位置,同时也要注意图中的特殊点,如本题中直线(1)y k x =-经过定点(1,0)等.例32.(2022·贵州遵义·高三开学考试(文))已知函数()3112,21ln ,2x m x f x x x m x ⎧--<⎪⎪=⎨⎪-≥⎪⎩恰有3个零点,则m 的取值范围是________.【答案】1ln 2,(0,1)3e 8⎛⎤--⎥⎝⎦【解析】 【分析】设函数()3112,21ln ,2x x g x x x x ⎧-<⎪⎪=⎨⎪≥⎪⎩,根据题意转化为函数()g x 与直线y m =的图象有3个公共点,利用导数求得函数()g x 的极值,画出函数()g x 的图象,结合图象,即可求解. 【详解】设函数()3112,21ln ,2x x g x x x x ⎧-<⎪⎪=⎨⎪≥⎪⎩,根据题意函数()f x 恰有3个零点,即为函数()g x 的图象与直线y m =有3个公共点,当12x ≥时,可得2()(3ln 1)g x x x '=+,令()0g x '=,得131e 2x -=>,当131[,e )2x -∈时,函数()g x 单调递减;当13(e ,)x -∈+∞时,函数()g x 单调递增,所以当13e x -=时,函数()g x 取得极小值,极小值为131e 3e g -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,又由11()ln 2028g =-<,作出()g x 的图象,如图所示,由图可知,实数m 的取值范围是1ln 2,(0,1)3e 8⎛⎤-- ⎥⎝⎦. 故答案为:1ln 2,(0,1)3e 8⎛⎤-- ⎥⎝⎦.例33.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x )=244,01,43,1x x x x x -<≤⎧⎨-+>⎩和函数g (x )=2log x ,则函数h (x )=f (x )-g (x )的零点个数是________. 【答案】3 【解析】 【分析】函数零点个数可转化为()y g x =与()y f x =图象交点的个数问题,作出图象,数形结合即可求解. 【详解】在同一直角坐标系中,作出()y g x =与()y f x =的图象如图,由()()()0h x f x g x =-=可得,()()f x g x =,即函数的零点为(),()y f x y g x ==图象交点的横坐标, 由图知()y f x =与()y g x =的图象有3个交点,即()h x 有3个零点. 故答案为:3例34.(2022·全国·高三专题练习(理))如图,在等边三角形ABC 中, AB =6.动点P 从点A 出发,沿着此三角形三边逆时针运动回到A 点,记P 运动的路程为x ,点P 到此三角形中心O 距离的平方为f (x ),给出下列三个结论:①函数f (x )的最大值为12;②函数f (x )的图象的对称轴方程为x =9; ③关于x 的方程()3f x kx =+最多有5个实数根. 其中,所有正确结论的序号是____. 【答案】①② 【解析】写出P 分别在,,AB BC CA 上运动时的函数解析式2()f x OP =,利用分段函数图象可解. 【详解】P 分别在AB 上运动时的函数解析式22()3(3),(06)f x OP x x ==+-≤≤, P 分别在BC 上运动时的函数解析式22()3(9),(612)f x OP x x ==+-≤≤, P 分别在CA 上运动时的函数解析式22()3(15),(1218)f x OP x x ==+-≤≤,22223(3),(06)()||3(9),(612)3(15),(1218)x x f x OP x x x x ⎧+-≤≤⎪==+-≤≤⎨⎪+-≤≤⎩,由图象可得,方程()3f x kx =+最多有6个实数根 故正确的是①②. 故答案为:①② 【点睛】利用函数图象可以解决很多与函数有关的问题,如利用函数的图象解决函数性质问题,函数的零点、方程根的问题,有关不等式的问题等.解决上述问题的关键是根据题意画出相应函数的图象,利用数形结合思想求解.【方法技巧与总结】1.利用函数图像判断方程解的个数.由题设条件作出所研究对象的图像,利用图像的直观性得到方程解。
高一数学幂函数图像复习

第三课:幂函数之“三生三世”知识点一、反比例函数1、幂函数a x y =,反比例函数x k y =,两个函数的交集便是xy 1=.2、反比例函数之平移变换)()(a x f y x f y +=−−−→−=左加右减,b x f y x f y +=−−−→−=)()(上加下减 例1:(1)画出131-+=x y 的简图 (2)画出13+=x xy 的简图(3) 画出1425++-=x x y 的简图 (4)你能否说出()0≠++=a bax dcx y 什么性质?例2:求以下函数值域 (1)[)+∞∈-=,1,12x x x y (2)(]2,,32-∞-∈+=x x xy(3)R x x x y ∈++=,5412(4)R x x x xx y ∈+++=,54422例3:求以下情况a 的范围. (1)a x x x f +=2)(在()+∞,3递减 (2)ax xx f +=2)(在[)+∞,3递减练习:(1)a x x x f ++=243)(在()0,1-递减 (2)ax x x f ++=243)(的递减区间为()1,-∞-和()+∞-,1(3)12++=ax x y 在()+∞-,3递增 (4)12++=ax x y 的递增区间为()+∞-,3知识点二、幂函数之“复合”复合函数函数)(u f y =(外函数),而)(x g u =(内函数),从而形成[])(x g f y =称为复合函数,u 是中间变量。
解决复合函数知识点重要在第一步:分解成基本初等函数! 1、求复合函数定义域例1:(1)822--=x x y (2)()3122-++-=x x y2、求复合函数单调区间步骤:求定义域−→−分解复合函数−→−分析内函数图像单调性−→−分析外函数图像单调性−→−得到复合函数单调性。
例2:(1)822--=x x y (2)()3122++-=x x y练习:(1)()212103---=x x y (2)42323x x x y +-=口诀 ——例3:82)(2++-=x x x f ,求出()22x f -的所有单调区间练习:28)(2+-=x x x f ,求)0(1)(>⎪⎭⎫ ⎝⎛+=x x x f x g 的所有单调区间例4:求8264+⋅-=xxy 的单调区间。
高一数学函数知识点总结4篇

高一数学函数知识点总结高一数学函数知识点总结4篇高一数学函数知识点总结1知识点总结本节知识包括函数的单调性、函数的奇偶性、函数的周期性、函数的最值、函数的对称性和函数的图象等知识点。
函数的单调性、函数的奇偶性、函数的周期性、函数的最值、函数的对称性是学习函数的图象的基础,函数的图象是它们的综合。
所以理解了前面的几个知识点,函数的图象就迎刃而解了。
一、函数的单调性1、函数单调性的定义2、函数单调性的判断和证明:(1)定义法(2)复合函数分析法(3)导数证明法 (4)图象法二、函数的奇偶性和周期性1、函数的奇偶性和周期性的定义2、函数的奇偶性的判定和证明方法3、函数的周期性的判定方法三、函数的图象1、函数图象的作法 (1)描点法 (2)图象变换法2、图象变换包括图象:平移变换、伸缩变换、对称变换、翻折变换。
常见考法本节是段考和高考必不可少的考查内容,是段考和高考考查的重点和难点。
选择题、填空题和解答题都有,并且题目难度较大。
在解答题中,它可以和高中数学的每一章联合考查,多属于拔高题。
多考查函数的单调性、最值和图象等。
误区提醒1、求函数的单调区间,必须先求函数的定义域,即遵循“函数问题定义域优先的原则”。
2、单调区间必须用区间来表示,不能用集合或不等式,单调区间一般写成开区间,不必考虑端点问题。
3、在多个单调区间之间不能用“或”和“ ”连接,只能用逗号隔开。
4、判断函数的奇偶性,首先必须考虑函数的定义域,如果函数的定义域不关于原点对称,则函数一定是非奇非偶函数。
5、作函数的图象,一般是首先化简解析式,然后确定用描点法或图象变换法作函数的图象。
高一数学函数知识点总结2一、函数的概念与表示1、映射(1)映射:设A、B是两个集合,如果按照某种映射法则f,对于集合A中的任一个元素,在集合B中都有唯一的元素和它对应,则这样的对应(包括集合A、B以及A到B的对应法则f)叫做集合A到集合B 的映射,记作f:A→B。
高一数学函数的图像与作图北师大版知识精讲

高一数学函数的图像与作图北师大版【本讲教育信息】一、教学内容:函数的图像与作图二、学习目标1、了解函数图像是描述函数关系的重要形式;2、掌握描点作图、平移变换作图、伸缩变换作图及对称变换作图等常用的作图方法;3、会结合函数的图像研究函数的性质;4、会借助函数的图像、利用数形结合的方法解决一些简单的问题三、知识要点(一)函数的图像函数的图像是函数的一种直观表示形式,它从“形”的方面刻画了函数变量之间的对应关系;通过观察函数的图像,可以形象而直观地了解到函数的有关性质和变化规律;借助函数的图像,既有助于记忆函数的有关性质和变化规律,又有助于研究函数的性质,以及利用数形结合的方法去解决某些问题;高考中有关函数的图像主要考查基本初等函数及简单的三次函数的图像。
(二)函数的作图1、描点作图:对一般函数的作图常采用描点作图,一般步骤是:①确定函数的定义域;②列表;③描点;④连线成图。
2、特征值作图:对基本初等函数的作图常采用特征值描点作图,常常采用的特征值有:最值,零点,对称轴等。
3、对称变换作图:对对称函数的作图,可以先作出部分图像,然后利用对称性作出对称部分的图像。
基本处理思路是将函数图像的对称性转化为点的对称性来处理。
设函数y=f(x),则有:①关于点(a,b)对称的函数为:2b-y=f(2a-x)即y=2b-f(2a-x);特别地,关于原点对称的函数为y=-f(-x);②关于直线x=a对称的函数为:y=f(2a-x);特别地,关于y轴对称的函数为y=f(-x);③关于直线y=b对称的函数为:2b-y=f(x)即y=2b-f(x);特别地,关于x轴对称的函数为y=-f(x);4、平移变换作图:对由基本初等函数平移得到的函数的作图,可以先作出基本初等函数的图像,然后再经水平或竖直方向上的平移得到所求函数的图像。
平移的规律:向坐标轴的正向平移m(>0)时,将对应的坐标减去m;向坐标轴的负向平移n(>0)时,将对应的坐标加上n。
高一数学复习知识点专题讲解32--- 正切函数的图像与性质

2
从图5.4.11可以看出,正切曲线是被与轴平行的一系列直线 = +kπ, k ∈Z所
隔开的无穷多支形状相同的曲线组成的.
3.单调性
观察正切曲线可知,正切函数在区间(- , )上单调递增.
由正切函数的周期性可得,
正切函数在每一个区间 (- +k, +k),k∈Z,上都单调递增.
就可得到y = ta ,
∈(- ,0]的图象;根据正切函数的周期性,只要把函数y
= ta ,
∈(- , )的图象向左、右平移,每次平移π个单位,就可得到正切函数∈R,且
2
≠ +kπ, k ∈Z的图象,我们把它叫做正切曲线(tangentcurve)(图5.4.11).
4.值域
当
∈(- , )时,ta 在(-∞,+∞)内可取到任意实数值,但没
有最大值、最小值.因此,正切函数的值域是实数集R.
典例解析
例6. 求函数 =
π
2
+
3
的定义域、周期及单调区间.
分析:利用正切函数的性质,通过代数变形可以得出相应的结论.
解:自变量的取值应满足;
ta
0
= = = =
0
由此可见,当
∈[0, )时,线段AT的长度就
是相应角的正切值.我们可以利用线段AT
画出函数y = ta , ∈[0, )的图象,
如图5.4.10所示.观察图5.4.10可知,
当 ∈[0, ) 时,随狓的增大,线段AT的长
《最新整理总结》高一数学必修一函数图像知识点总结

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高一数学必修一函数图像知识点
知识点
本节知识包括函数的单调性、函数的奇偶性、函数的周期性、函数的最值、函数的对称性和函数的图象等知识点。
函数的单调性、函数的奇偶性、函数的周期性、函数的最值、函数的对称性是学习函数的图象的基础,函数的图象是它们的综合。
所以理解了前面的几个知识点,函数的图象就迎刃而解了。
一、函数的单调性
1、函数单调性的定义
2、函数单调性的判断和证明:(1)定义法(2)复合函数分析法(3)导数证明法(4)图象法
二、函数的奇偶性和周期性
1、函数的奇偶性和周期性的定义
2、函数的奇偶性的判定和证明方法
3、函数的周期性的判定方法
三、函数的图象
1、函数图象的作法(1)描点法(2)图象变换法
2、图象变换包括图象:平移变换、伸缩变换、对称变换、翻折变换。
常见考法
本节是段考和高考必不可少的考查内容,是段考和高考考查的重点和难点。
选择题、填空题和解答题都有,并且题目难度较大。
在解答。
高一数学周期函数的图像与性质

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汇报人:WPS
周期函数的定 义
周期函数的图 像
周期函数的性 质
周期函数的应 用
周期函数的扩 展知识
周期函数的定义
周期函数的定义
周期函数:在 一定区间内, 函数值按照一 定的周期重复
出现的函数
周期函数的性质
最小正周期
定义:周期函 数的最小正周 期是指函数图 像重复出现的 最小时间间隔
性质:周期函 数的最小正周 期是函数图像 重复出现的最
小时间间隔
计算方法:最 小正周期可以 通过函数表达 式中的系数和 常数项来确定
应用:最小正 周期在解决实 际问题中具有 重要意义,如 周期性运动、 周期性变化等
三角函数与矩阵的关系
三角函数与矩阵的关系:三角函数 可以通过矩阵来表示
矩阵性质:矩阵具有一些特殊的性 质,如对称性、正交性等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
矩阵表示:三角函数可以通过矩阵 乘法来实现
矩阵运算:三角函数可以通过矩阵 运算来实现,如加法、乘法、求逆 等
感谢观看
汇报人:WPS
周期函数的图像
正弦函数和余弦函数的图像
正弦函数:图像是一条正弦曲 线,周期为2π
余弦函数:图像是一条余弦曲 线,周期为2π
正弦函数和余弦函数的图像都 是周期函数,具有周期性
正弦函数和余弦函数的图像都 可以通过旋转得到其他周期函 数的图像
三角函数图像的变换
平移变换:改变函数图像的位 置
伸缩变换:改变函数图像的大 小
信号压缩:通过傅里叶变换进行信号压缩, 减少数据量
高一数学必修一函数图像知识点总结

03
通过大量的练习和实践,提高对复杂函数图像的识别能力和分
析水平。
观看
REPORTING
复合函数性质
复合函数具有“同增异减”的性质,即内外函数的单调性相同时,复合函数为增函数;内外函数的单 调性不同时,复合函数为减函数。
分段函数表达式及性质
分段函数定义
在自变量的不同取值范围内,用不同的解析式来表示一个函 数,这样的函数叫做分段函数。
分段函数性质
分段函数的定义域是各段定义域的并集;分段函数的值域是 各段值域的并集;分段函数在定义域的不同子集上,具有不 同的对应关系。
坐标平面
由x轴和y轴组成的平面称为坐标 平面,其中x轴和y轴的交点称为 原点,坐标为(0,0)。
函数图像绘制方法
01
02
03
列表法
列出函数自变量与函数值 的对应表,然后在坐标系 中描出各点,最后用平滑 的曲线连接各点。
解析法
根据函数解析式,直接利 用函数的性质绘制出函数 的图像。
图象变换法
通过对基本初等函数的图 像进行平移、伸缩、对称 等变换,得到所求函数的 图像。
PART 02
一次函数图像知识点
一次函数表达式及性质
一次函数表达式
y = kx + b (k ≠ 0)
性质
当 k > 0 时,函数图像为增函数;当 k < 0 时,函数图像为减函数。
一次函数图像特征
直线性
一次函数的图像是一条直 线。
斜率
直线的斜率等于一次函数 表达式中的 k 值。
截距
直线在 y 轴上的截距等于 一次函数表达式中的 b 值 。
PART 05
三角函数图像知识点
三角函数基本概念及性质
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标题] 函数及其图象全章复习课(二) [内容]教学目标复习正比例函数、反比例函数的图象和性质;复习一次函数的图象和性质;复习二次函数的 图象和性质. 教学重点和难点重点:二次函数的图象、性质和应用.难点:灵活运用二次函数的图象和性质解题.(像求函数的最大值、最小值及图象解法等) 教学过程设计 (一)复习提要在复习时,要掌握以下十七个概念及有关知识. 1.正比例函数的概念; 2.正比例函数的图象; 3.正比例函数的性质. 4.反比例函数的概念; 5.反比例函数的图象; 6.反比例函数的性质. 7.一次函数的概念; 8.一次函数的图象和性质; 9.方程Ax+By+C=0的图象. 10.二次函数的概念;11.二次函数y=ax 2+bx+c 的图象和性质; 12.二次函数y=ax 2+bx+c 的图象和性质;13.二次函数y=ax 2+bx+c 的的图象的顶点坐标公式,对称轴方程; 14.二次函数y=ax 2+bx+c 的图象的画法; 15.根据已知条件求二次函数的解析式; 16.求二次函数y=ax 2+bx+c 的最大值、最小值. *17.用图象法解二次不等式. (二)复习课的例题例1 已知a ,b 是常数,且y+b 与x+a 成正比例.求证:y 是x 的一次函数.分析:应写出y+b 与x+a 成正比例的表达式,然后判断所得结果是否符合一次函数定义. 证明:由已知,有y+b=k(x+a),其中k ≠0. 整理,得y=kx+(ka -b). ①因为k ≠0且ka -b 是常数,故y=kx+(ka -b)是x 的一次函数式.例2 填空:如果直线方程ax+by+c=0中,a <0,b <0且bc <0,则此直线经过第 象限.分析:先把ax+by+c=0化为b c x ba --.因为a <0,b <0,所以0,0〈-〉b ab a . 又bc <0,即b c <0,故-b c >0.相当于在一次函数y=kx+l 中,k=-b a <0,l=-b c>0,此直线与y 轴的交点(0,-b c)在x 轴上方.且此直线的向上方向与x 轴正方向所成角是钝角,所以此直线过第一、二、四象限.例3 一次函数图象与反比例函数y=x 1的图象的交点坐标分别是P(m ,4),Q(-1,m)(A)y=4x+3 (B)y=-4x+3 (C)y=41x+3 (D)y=4x -3分析:把P ,Q 两点坐标代入反比例函数式y=x 1,得即P 点坐标是(14,4),Q 点坐标是(-1,-1).设一次函数式的解析式是y=kx+b.把P ,Q 坐标代入,得.所求直线为y=4x+3.先(A).例4 把反比例函数y=x k与二次函数y=kx 2(k ≠0)画在同一个坐标系里,正确的是( ).答:选(D).这两个函数式中的k 的正、负号应相同(图13-110).例5 对于二次函数y=x 2-2ax+2a+3.分别满足下列条件,求系数a 的值. (1)图象与x 轴没有交点; (2)函数式为完全平方; (3)函数的最小值为零;(4)当x >5时,y 随x 增大而增大,且x <5时,y 随x 增大而减小; (5)图象的顶点位置最高,并求这个顶点的坐标; (6)图象在x 轴上截得的线段长是3.解:(1)令y=0,则二次函数y=x 2-2ax+2a+3变为二次方程x 2-2ax+2a+3=0.函数图象与x 轴没有交点,相当于二次方程没有实数解.由Δ=(-2a)2-4(2a+3)=4(a 2-2a -3).令Δ<0,即a 2-2a -3<0.用图象法解此二次不等式.设y=a 2-2a -3(这里把a 看作自变量).此图象与横轴交点的横坐标是方程a 2-2a -3=0的解.即a 1=3,a 2=-1.使函数y=a 2-2a -3的纵坐标为负值,即图象在横轴下方,这时的横坐标a 应满足-1<a <3,(图13-111).所以-1<a <3时,y=x 2-2ax+2a+3的图象与x 轴没有交点; (2)对于二次三项式ax 2+bx+c(a >0),当且仅当b 2-4ac=0时,ax 2+bx+c=a(x -x 1)(x -x 2)=[a (x -x 1)]2,这个二次三项式是完全平方.由Δ=(-2)2-4(2a+3)=0,得a 1=3,a 2=-1.故a=3或a=-1时y=x 2-2ax+2a+3是完全平方; (3)把函数y=x 2-2ax+2a+3配方成y=(x+h)2+k 的形式,y=x 2-2ax+a 2+(-a 2+2a+3)=(x -a)2+(-a 2+2a+3).因为y(x -a)2+(-a 2+2a+3)≥-a 2+2a+3.所以y 最小值是-a 2+2a+3.由已知最小值为0,令-a 2+2a+3=0,得a=3,a=-1;(4)由已知可知,此图象的对称轴为5,即122⨯--a=5,得a=5;(5)要使图象的顶点位置最高,应求顶点纵坐标的最大值.顶点纵坐标3214)2()32(1422++-=⨯--+⨯⨯a a a a .用配方法求最大值.-a 2+2a+3=-(a 2-2a+1-1)+3=-(a -1)2+4≤4.所以当a=1时,顶点纵坐标最大值是4,而顶点横从标为122⨯-a=a.故最高的顶点坐标是(1,4);(6)图象与x 轴两个交点的横坐标就是方程x 2-2ax+(2a+3)=0的两个根.设这两个根为x 1,x 2.由|x 1-x 2|=3,得(x 1-x 2)2=9,即(x 1+x 2)2-4x 1x 2=9. ①又x 1+x 2=2a ,x 1x 2=2a+3,代入①,得(2a)2-4(2a+3)=9,即4a 2-8a -21=0.所以a 1=72,a 2=-32.又a 1,a 2都满足Δ>0.答:当a=27或a=-23时,图象在x 轴上截得的线段长为3.例6 已知一次函数 y=ax+b (a ,b 是整数) ① 二次函数 y=x 2+3, ② 二次函数 y=x 2+6x+7, ③ 二次函数 y=x 2+4x+5, ④如果:①与②的图象有两个交点;①与③的图象只有一个交点;①与④的图象没有交点.求整数a ,b 的值.解:由⎩⎨⎧+=+=32x y b ax y 的x 2-ax+(3-b)=0.因为图象有两个交点,所以此二次方程的根的差别式Δ=(-a)2-4(3-b)>0. ⑤由⎩⎨⎧++=+=762x x y b ax y .即x 2+(6-a)x+(7-b)=0.Δ=(6-a)2-4(7-b)=0.⑥答:所求整数为a=2,b=3.例7 k取什么值时,二次函数y=x2-2(k+4)x+2(k2-2)的图象与x轴的两个交点都在y轴的右侧.分析:交点的横坐标,就是方程x2-2(k+4)x+2(k2-2)=0.的两个根x1,x2.两个交点都在y 轴右方,相当于方程两根都是正值.所以应满足以下三个条件;①Δ>0,②x1+x2>0,③x1x2>0.答:时,函数y=x2-2(k+4)x+2(k2-2)的图象与x轴的两个交点都在y轴的右侧.例8 画出y=|x|2-2|x|-3的图象.分析:为了去掉绝对值符号,应分x≥0,x<0讨论.解:x≥0时,|x|=x,所以y=x2-x-3;当x<0时,|x|=-x,所以y=x2+2x-3,用分段函数表示为的顶点为(1,-4),与y轴交点为(0,-3),与x轴交点横坐标为方程x2-2x-3=0的解x1=3,x2=-1(舍去).y=x2+2x-3的顶点为(-1,-4),与y轴交点为(0,-3)与x轴交点横坐标为方程x2+2x-3=0的解x1=-3,x2=1舍去.函数图象是图13-112中的实线部分.例9 如图13-113已知二次函数y=ax2+bx+c图象与x轴交于点A,B与y轴交于C.顶点是M.(1)试确定a,b,c的正负号;(2)如果线段OA的长与OC的长相等,求证:ac=b-1.解:(1)因为抛物线开口向下,所以a<0.又抛物线与y轴交点为(0,c),而此点在x轴上方,故c >0.又顶点在y 轴右侧,所以-a b2>0.而a <0,所以b >0.故y=ax 2+bx+c 中,a <0,b >0,c >0;(2)设A 点坐标为(x 1,0)则x 1是方程ax 2+bx+c=0的一个根. 由点A 在y 轴左侧,得x 1<0.又点C 与y 轴交点为(0,c)且C 点在x 轴上方,所以c >0.又由OC 长与OA 长相等,所以c=-x 1.即x 1=-c.又因为x 1是方程ax 2+bx+c=0的一个根,所以x 1=-c 适合此方程.即a(-c)2+b(-c)+c=0.ac 2-bc+c=0①.由c ≠0,①式可除以c ,得ac -b+1=0.故ac=b -1.例10 如图13-114,正方形ABCD 的边长为1,在AB 和AD 上分别取E ,F 两点,且AE=AF.设四边形CEFD 的面积用记号S 表示,求S 的最大值与最小值.分析:AE ,AF 是变量,S是变量x 的函数.先列出函数式. -S ΔAEF -S ΔACE =1-21x 2-21(1-x),解法1:设AE=x ,则S=S ABCD所以S=-21x 2+21x+21,其中0≤x ≤1.这个函数图象的开口向下,顶点为(21,85),对称轴为x=21,与y 轴交于点(0,21),根据轴x 对称.它有一个点为(1,21).画图时要注意,图象只能画0≤x ≤1那一部分.图象是图13-115中的实线部分.可知,当x=21,S 有最大值85;当x=0或x=1时,S 有最小值21.图13-116表示,x=AE=AF=21时,S 的最大面积.图13-177表示,x=AE=AF=0时,A ,E ,F 三点重合在一起,这时四边形CEFD 的面积就是ΔCAD 的面积S=21.图13-118表示,x=AE=AF=1时,E 与B 重合,D 与F 重合,这时四边形CEFD 面积就是ΔCBD 的面积S=21.解法2:S=-21x 2+21x+21=-21(x -21)2+85,其中0≤x ≤1.因为在0与1之间,所以S=-21(x -21)2+85≤85,当x=21时,等号成立.即x=21时,S 有最大值85。
又0≤x ≤21时,y 值随x 增大而增大,而0是x 的最小值,所以S 有最小值-21×02+21×0+21=21.又21≤x ≤1时,y 值随x 增大而减小,而1是x 的最大值,所以S 有最小值-21×1+21×1+21=21.(三)作业1.结合函数y=3x -15的图象,确定当x 取什么值时: (1)y=0; (2)y >0; (3)y <0;2.结合函数y=(x -2)2-1的图象,确定当x 取什么值时: (1)y=0; (2)y >0; (3)y <0; (4)y 有最小值.3.点(-3,2)是反比例函数图象上一点. (1)写出这个函数解析式; (2)画出函数图象;(3)x 取什么值时,函数值小于-1.4.抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴的两个交点的横坐标是-21,23,且与y 轴交点的纵坐标是-5,求这个二次函数的解析式.5.已知抛物线的对称轴是y轴,并且经过(-3,2),(2,3).命这个抛物线记号为L.(1)求抛物线L关于x轴对称的图象的函数解析式;(2)把抛物线L绕它的顶点旋转180°得到抛物线L′把L′向左平移3个单位,再向下平移2个单位,写出移动后所得抛物线的函数解析式.作业的答案或提示1.y=3x-5的图象见图13-119.x=5时,y=0;x>5时,y>0时;x<5时,y<0.2.y=(x-2)2=1=x2-4x+3,图13-120.图象与x轴交于点(1,0),(3,0).x=1,x=3时,y=0;x<1,x>3时,y>0;1<x<3时,y<0.答:x<x<6时,函数值小于-1.4.由已知条件,得所求函数解析式为5.设抛物线L的解析式为y=ax2+c.①把(-3,2),(2,3)的坐标代入①式,得所以抛物线L 的解析式为.(1)如果图13-122,因为抛物线L 的顶点为(0,519),它关于x 轴的对称点是(0,-519).所以抛物线L 关于x 轴对称的图象的解析式是(2)抛物线L 绕它的顶点旋转180°,得到的抛物线L ′的方程是把L ′向左科移3个单位,再向下平移2个单位,得到的抛物线方程为y=51(x+3)2+519-2,即.课堂教学设计说明关于正比例函数、反比例函数,一次函数、二次函数的复习,要掌握它们的性质、图象画法 及这些函数综合在一起的问题.在设计、叙述、讲解时,应时时处处发挥数形结合的作用. 在本课时设计中,先列出了十七项应复习、掌握的内容,使复习有目标、有重点,随后设计 了十个例题.1.例1与例2是复习正比例函数及一次函数.既有证明题又有填空题.例2要把二元一次方程 先转化为一次函数式,再判断k ,b 的正负.2.例3与例4都涉及反比例函数.既要用到“点在图形上”与“坐标适合函数式”的数与形的 转化,还要用到用待定系数法求函数解析式.3.例5涉及到Δ<0与二次函数图象和x 轴不相交的数形转化,还用图象法解二次不等式及根 与系数关系等.4.例8在画二次函数图象时,结合了绝对值的概念,并讲述了去掉绝对值符号的方法.5.例9是一个有关数量关系的证明题,但要用到方程解的几何意义.6.例10是求二次函数最值的应用题,并且是在自变量限定范围内求最值.因此不仅有最大值,还存在最小值.为了使学生能透彻地理解,还设计了三个图.说明x=21,x=0,x=1时S 取得最大值及最小值的实际意义.7.在复习课中,注意到知识、方法间的纵横联系、贯通与知识的深化.对于培养学生的思维 品质和综合应用能力有一定的作用.。