基本初等函数及图像

1. 基本初等函数及其图象

(1) 一次函数y =ax +b(a≠0) (2) 二次函数y

=ax 2+bx +c (a ≠0)

k

(3) 反比例函数y =x (k≠0)

(4) 指数函数y =ax(a>0,a ≠1) (5) 对数函数y =log a x (a>0,a ≠

1)

2.利用描点法作函数图象

其基本步骤是列表、描点、连线.

首先: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) .

其次: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.

3.利用图象变换法作函数的图象

(1) 平移变换

(2) 对称变换

(3) 翻折变换

(4) 伸缩变换

4. 知识深化

(1) 若f(x)对任意x 满足f (a +x )=f (a -x ),则f(x)的图像关于直线x =a 对称;反之,有结论:

f (x )=f (2a -x ), f (-x )=f (2a +x )等。

(2) 若f(x)对任意x 满足f (a +x )=f (b -x ),则f(x)的图像关于直线x =

a +b

对称。 2

题型1 利用描点法画函数图象 例1 画出下列函数的图象. (1) f(x)=

题型2 利用图象的平移变换作函数图象

例2 (1) 已知函数y =f(x)的图象如图所示,请根据已知图象作出下列函数的图象: ①y =f(x+1) ;②y=f(x)+2;

112

; (2) y=2x -4x -3(0≤x

2x

⎛1⎫

(2) 作出函数y = ⎪

⎝2⎭

变式:作下列函数的图象.

x +3

的图象.

3x -1(1) y; (2) y=log 1[3(x +1)].

x -2

3

题型3 寻找图象与函数解析式之间的对应关系的方法

例3 (1) (2012·山东高考) 函数y =( )

(2) 已知定义在区间[0,2]上的函数y =f (x ) 的图象如图所示,则y =-f (2-x ) 的图象为( )

cos 6x

的图象大致为

2x -2-x

变式:

1. 函数y =

2. (2013·杭州模拟) 已知函数f (x ) 的图象如图所示,则

x

-2sin x 的图象大致是( ) 2

f (x ) 的解析式可能是( )

A .f (x ) =x -2ln |x | B .f (x ) =x -ln |x | C .f (x ) =|x |-2ln |x | D .f (x ) =|x |-ln |x |

题型4 函数图象的应用 例4 已知函数y = 变式:

(1) 若将“y =kx -2”改为“y =kx ”,k 的取值范围是什么?

1

(2) 已知a >0,且a ≠1,f (x ) =x 2-a x ,当x ∈(-1,1) 时,均有f (x )

22

x 2-1x -1

的图象与函数y =kx -2的图象恰有两个交点,求实数k 的取值范围.

易误警示——作图不准确或数与形不吻合致误

1

[典例] (2011·新课标全国卷) 函数y =y =2sin πx (-2≤x ≤4)的图象所有交点

1-x 的横坐标之和等于( )

A .2 C .6

B .4 D .8

1-1

[解析] 由题意知y =且关于点(1,0)成中心对

1-x x -12π

称,又y =2sin πx 的周期为T =2,且也关于点(1,0)成中心对称;因此两

π

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x 1+x 2+„+x 8=4×2=8.

[答案] D [易误辨析]

1.如果作出的函数图象比较粗糙,极易造成区间(1,2)上的两个交点遗漏,从而误选B.

1⎛3⎫⎛3⎫2.如果作函数y 的图象不够准确,只注意到图象过点 1⎪,极易忽视区间 2⎪上的交点,1-x ⎝2⎭⎝2⎭从而误选C.

1

3.如果不能正确地挖掘函数y =y =2sin πx (-2≤x ≤4)的图象均关于点(1,0)对称,从而无

1-x 法求出交点横坐标的和. 变式:

⎧2x -1, x

(1) 已知函数f (x )=⎨3,若方程f (x ) -a =0有三个不同的实数根,则实数a 的取值范围为

, x ≥2⎪

⎩x -1

( )

A.(1,3) B.(0,3) C.(0,2) D.(0,1)

(2) 已知a ,b ,c 依次是方程2+x =0,log 2x =2-x 和log 1x =x 的实数根,则a ,b ,c 的大小关

2

x

系是________.

专项习题演练:

1. 函数f (x )=ln x +1的图象大致是________.(填序号)

2

()

2. 已知直线y =a 与函数f (x )=2x 及g (x )=32x 的图象分别相交于A 、B 两点,则A 、B 两点之间的距离为________.

3. 已知函数f (x ) 是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=3x +m (m 为常数) ,则函数f (x ) 的大致图象为(

)

⎧-x 2+2x , x ≤0

4. 已知函数f(x)=⎨,若f (x ≥ax ,则a 的取值范围是________.

⎩ln(x +1) , x >0

e x +e -x

5. 函数y =x 的图象大致为________.(填序号)

e -e -x

6. 已知函数y =f (x )(x ∈R ) 满足f (x +1)=f (x -1),且x ∈[-1, 1]时,f (x )=x ,则函数y =f (x )与

2

y =log 5x 的图象交点的个数为________.

7. 当x ∈(1,2)时,不等式(x -1)

2

8. (1)已知函数y =f (x ) 的定义域为R ,且当x ∈R 时,f (m +x ) =f (m -x ) 恒成立,求证y =f (x ) 的图象关于直线x =m 对称;

(2)若函数y =log 2ax -的图象的对称轴是x =2,求非零实数a 的值.

1. 基本初等函数及其图象

(1) 一次函数y =ax +b(a≠0) (2) 二次函数y

=ax 2+bx +c (a ≠0)

k

(3) 反比例函数y =x (k≠0)

(4) 指数函数y =ax(a>0,a ≠1) (5) 对数函数y =log a x (a>0,a ≠

1)

2.利用描点法作函数图象

其基本步骤是列表、描点、连线.

首先: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) .

其次: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.

3.利用图象变换法作函数的图象

(1) 平移变换

(2) 对称变换

(3) 翻折变换

(4) 伸缩变换

4. 知识深化

(1) 若f(x)对任意x 满足f (a +x )=f (a -x ),则f(x)的图像关于直线x =a 对称;反之,有结论:

f (x )=f (2a -x ), f (-x )=f (2a +x )等。

(2) 若f(x)对任意x 满足f (a +x )=f (b -x ),则f(x)的图像关于直线x =

a +b

对称。 2

题型1 利用描点法画函数图象 例1 画出下列函数的图象. (1) f(x)=

题型2 利用图象的平移变换作函数图象

例2 (1) 已知函数y =f(x)的图象如图所示,请根据已知图象作出下列函数的图象: ①y =f(x+1) ;②y=f(x)+2;

112

; (2) y=2x -4x -3(0≤x

2x

⎛1⎫

(2) 作出函数y = ⎪

⎝2⎭

变式:作下列函数的图象.

x +3

的图象.

3x -1(1) y; (2) y=log 1[3(x +1)].

x -2

3

题型3 寻找图象与函数解析式之间的对应关系的方法

例3 (1) (2012·山东高考) 函数y =( )

(2) 已知定义在区间[0,2]上的函数y =f (x ) 的图象如图所示,则y =-f (2-x ) 的图象为( )

cos 6x

的图象大致为

2x -2-x

变式:

1. 函数y =

2. (2013·杭州模拟) 已知函数f (x ) 的图象如图所示,则

x

-2sin x 的图象大致是( ) 2

f (x ) 的解析式可能是( )

A .f (x ) =x -2ln |x | B .f (x ) =x -ln |x | C .f (x ) =|x |-2ln |x | D .f (x ) =|x |-ln |x |

题型4 函数图象的应用 例4 已知函数y = 变式:

(1) 若将“y =kx -2”改为“y =kx ”,k 的取值范围是什么?

1

(2) 已知a >0,且a ≠1,f (x ) =x 2-a x ,当x ∈(-1,1) 时,均有f (x )

22

x 2-1x -1

的图象与函数y =kx -2的图象恰有两个交点,求实数k 的取值范围.

易误警示——作图不准确或数与形不吻合致误

1

[典例] (2011·新课标全国卷) 函数y =y =2sin πx (-2≤x ≤4)的图象所有交点

1-x 的横坐标之和等于( )

A .2 C .6

B .4 D .8

1-1

[解析] 由题意知y =且关于点(1,0)成中心对

1-x x -12π

称,又y =2sin πx 的周期为T =2,且也关于点(1,0)成中心对称;因此两

π

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x 1+x 2+„+x 8=4×2=8.

[答案] D [易误辨析]

1.如果作出的函数图象比较粗糙,极易造成区间(1,2)上的两个交点遗漏,从而误选B.

1⎛3⎫⎛3⎫2.如果作函数y 的图象不够准确,只注意到图象过点 1⎪,极易忽视区间 2⎪上的交点,1-x ⎝2⎭⎝2⎭从而误选C.

1

3.如果不能正确地挖掘函数y =y =2sin πx (-2≤x ≤4)的图象均关于点(1,0)对称,从而无

1-x 法求出交点横坐标的和. 变式:

⎧2x -1, x

(1) 已知函数f (x )=⎨3,若方程f (x ) -a =0有三个不同的实数根,则实数a 的取值范围为

, x ≥2⎪

⎩x -1

( )

A.(1,3) B.(0,3) C.(0,2) D.(0,1)

(2) 已知a ,b ,c 依次是方程2+x =0,log 2x =2-x 和log 1x =x 的实数根,则a ,b ,c 的大小关

2

x

系是________.

专项习题演练:

1. 函数f (x )=ln x +1的图象大致是________.(填序号)

2

()

2. 已知直线y =a 与函数f (x )=2x 及g (x )=32x 的图象分别相交于A 、B 两点,则A 、B 两点之间的距离为________.

3. 已知函数f (x ) 是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=3x +m (m 为常数) ,则函数f (x ) 的大致图象为(

)

⎧-x 2+2x , x ≤0

4. 已知函数f(x)=⎨,若f (x ≥ax ,则a 的取值范围是________.

⎩ln(x +1) , x >0

e x +e -x

5. 函数y =x 的图象大致为________.(填序号)

e -e -x

6. 已知函数y =f (x )(x ∈R ) 满足f (x +1)=f (x -1),且x ∈[-1, 1]时,f (x )=x ,则函数y =f (x )与

2

y =log 5x 的图象交点的个数为________.

7. 当x ∈(1,2)时,不等式(x -1)

2

8. (1)已知函数y =f (x ) 的定义域为R ,且当x ∈R 时,f (m +x ) =f (m -x ) 恒成立,求证y =f (x ) 的图象关于直线x =m 对称;

(2)若函数y =log 2ax -的图象的对称轴是x =2,求非零实数a 的值.


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