题型一 对函数图象的直接考查
例1 函数y=的图象大致是________.
破题切入点 从函数定义域入手,考虑函数变化趋势,借助特殊值.
答案 ③
解析 由3x-1≠0得x≠0,∴函数y=的定义域为{x|x≠0},可排除①;当x=-1时,y==>0,可排除②;当x=2时,y=1,当x=4时,y=,但从④的函数图象可以看出函数在(0,+∞)上是单调递增函数,两者矛盾,可排除④.故③符合要求.
题型二 对函数零点的考查
例2 已知函数f(x)满足f(x)=f(),当x∈[1,3]时,f(x)=ln x.若在区间[,3]内,函数g(x)=f(x)-ax与x轴有三个不同的交点,则实数a的取值范围是________.
破题切入点 求出f(x)在[,3]上的解析式,数形结合解决.
答案 [,)
解析 由题意可知当x在区间[,1]内时,∈[1,3],f(x)=f()=ln =-ln x,则f(x)=函数g(x)=f(x)-ax与x轴有三个不同的交点,即f(x)-ax=0有三个不同的根,即f(x)=ax有三个不同的根,即函数f(x)的图象与直线y=ax有三个不同的交点,当x在区间[,1)上时,函数f(x)的图象与直线y=ax有一个交点,当x∈[1,3]时,函数f(x)的图象与直线y=ax有两个交点.当直线y=ax过点(3,ln 3)时,a的值满足ln 3=3a,即a=;当直线y=ax与f(x)相切时,设切点为(x0,ln x0),则点(x0,ln x0)在直线上,故ln x0=ax0,而a=(ln x)′|=,所以ln x0=1,x0=e,即a==,函数f(x)的图象与直线y=ax有三个不同的交点,则a的取值范围是[,).
题型三 综合考查函数图象
例3 已知函数f(x)的图象与函数h(x)=x++2的图象关于点A(0,1)对称.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若g(x)=f(x)·x+ax,且g(x)在区间[0,2]上为减函数,求实数a的取值范围.
破题切入点 (1)根据对称性求f(x)的解析式,考查函数图象的对称变换.
(2)求出g(x)的解析式,根据二次函数求字母a的取值范围.
解 (1)∵f(x)的图象与h(x)的图象关于点A(0,1)对称,设f(x)图象上任意一点坐标为B(x,y),其关于A(0,1)的对称点为B′(x′,y′),则∴
∵B′(x′,y′)在h(x)上,∴y′=x′++2.
∴2-y=-x-+2,
∴y=x+,即f(x)=x+.
(2)∵g(x)=x2+ax+1,
又g(x)在[0,2]上为减函数,∴-≥2,即a≤-4.
∴a的取值范围为(-∞,-4].
总结提高 (1)求函数图象时首先考虑函数定义域,然后考虑特殊值以及函数变化趋势,特殊值首先考虑坐标轴上的点.
(2)运用函数图象解决问题时,先要正确理解和把握函数图象本身的含义及其表示的内容,熟悉图象所能够表达的函数的性质.
(3)在运用函数图象时要避免只看表象不联系其本质,透过函数的图象要看到它所反映的函数的性质,并以此为依据进行分析、推断,才是正确的做法.
(4)在解决综合问题时,图象只能作为分析工具而不能作为解题过程,在应用过程中要使图象尽量准确.
1.设函数f(x)=则不等式f(x)>f(1)的解集是________.
答案 (-3,1)∪(3,+∞)
解析
画出分段函数的图象如图,
令f(x)=f(1),得x=-3,1,3.
所以当f(x)>f(1)时,必有x∈(-3,1)∪(3,+∞).
2.已知函数y=,将其图象向左平移a(a>0)个单位,再向下平移b(b>0)个单位后图象过坐标原点,则ab的值为________.
答案 1
解析 图象平移后的函数解析式为y=-b,
由题意知-b=0,∴ab=1.
3.(2014·山东改编)已知函数f(x)=|x-2|+1,g(x)=kx,若方程f(x)=g(x)有两个不相等的实根,则实数k的取值范围是________.
答案 (,1)
解析 先作出函数f(x)=|x-2|+1的图象,如图所示,当直线g(x)=kx与直线AB平行时斜率为1,当直线g(x)=kx过A点时斜率为,故f(x)=g(x)有两个不相等的实根时,k的范围为(,1).
4.如图,函数f(x)的图象是曲线OAB,其中点O,A,B的坐标分别为(0,0),(1,2),(3,1),则f()的值为________.
答案 2
解析 由图象知f(3)=1,
∴=1,
∴f()=f(1)=2.
5.(2014·湖北改编)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=(|x-a2|+|x-2a2|-3a2).若x∈R,f(x-1)≤f(x),则实数a的取值范围为________.
答案 [-,]
解析 因为当x≥0时,f(x)=(|x-a2|+|x-2a2|-3a2),所以当0≤x≤a2时,f(x)=(a2-x+2a2-x-3a2)=-x;
当a2x的解集为________________.
答案 [-2,-)∪(0,)
解析 依题意,画出y=f(x)与y=x的图象,如图所示,注意到y=f(x)的图象与直线y=x的交点坐标是(,)和(-,-),结合图象可以求得解集为[-2,-)∪(0,).
7.已知定义在R上的函数f(x)满足:
①函数y=f(x-1)的图象关于点(1,0)对称;
②对x∈R,f(-x)=f(+x)成立;
③当x∈(-,-]时,f(x)=log2(-3x+1).
则f(2 014)=________.
答案 -2
解析 由①知函数y=f(x)的图象关于原点对称,即函数为奇函数(通过图象变换易推出),由②知函数图象关于直线x=对称,即f(-x)=f(+x),由奇函数可得f(x)=-f(+x),据此可推出f(+x)=-f(3+x),则有f(x)=f(x+3),故函数以3为周期,因此f(2 014)=f(1)=-f(-1)=-log24=-2.
8.已知函数f(x)=x2+1的定义域为[a,b](a2a(x-2)+4.
解 (1)b=0,k=f(x)=.
(2)设M(x,y)是曲线y=g(x)上任意一点,由于函数g(x)与f(x)的图象关于直线y=x对称,所以M(x,y)关于直线y=x的对称点M′(y,x)必在曲线y=f(x)上,所以x=,即y=x2,所以g(x)=x2(x≥0),于是
g(x)+g(x-2)>2a(x-2)+4
⇔.
①若a≤2,则不等式的解集为{x|x>2};
②若a>2,则不等式的解集为{x|x>a}.
12.已知函数f(x)=ax2-2ax+2+b(a≠0)在区间[2,3]上有最大值5,最小值2.
(1)求a,b的值;
(2)若b<1,g(x)=f(x)-2mx在[2,4]上单调,求m的取值范围.
解 (1)f(x)=a(x-1)2+2+b-a.
①当a>0时,f(x)在[2,3]上为增函数,
故⇒
②当a<0时,f(x)在[2,3]上为减函数,
故⇒
故a=1或a=-1,b=0或b=3.
(2)∵b<1,∴a=1,b=0,
即f(x)=x2-2x+2,
g(x)=x2-2x+2-2mx=x2-(2+2m)x+2.
若g(x)在[2,4]上单调,则≤2或≥4,
∴2m≤2或2m≥6,即m≤1或m≥log26.
故m的取值范围是(-∞,1]∪[log26,+∞).