我們經常說函數相關的問題是整個高考數學當中的核心重難點問題, 在高考數學當中佔有至關重要的作用, 不論是大題還是小題,
要想學好函數, 首先我們要熟練掌握好函數的基本知識概念、圖像與性質等等, 同時要加強函數的綜合運用、函數的的實際應用等等各方面綜合能力的學習。
高考數學只要考到函數問題, 那麼肯定就會用到函數的圖像與性質。 函數的圖像是函數刻畫變數之間的函數關係的一個重要途徑, 是研究函數性質的一種常用方法, 是數形結合的基礎和依據。
因此, 為了能更好幫助高考的數學學習, 今天我們就來講講如何複習鞏固函數圖像相關知識內容。
首先大家要徹底掌握好兩種函數圖像的作法, 分別是利用描點法作函數圖像和利用基本函數的圖像作圖, 具體如下:
一、利用描點法作函數圖像
其基本步驟是清單、描點、連線, 首先:
①確定函數的定義域;
②化簡函數解析式;
③討論函數的性質(奇偶性、單調性、週期性);
其次:列表(尤其注意特殊點、零點、最大值點、最小值點、與坐標軸的交點);
最後:描點, 連線.
二、利用基本函數的圖像作圖
1.平移變換
(1)水準平移:y=f(x±a)(a>0)的圖像, 可由y=f(x)的圖像向左(+)或向右(-)平移a個單位而得到。
(2)豎直平移:y=f(x)±b(b>0)的圖像, 可由y=f(x)的圖像向上(+)或向下(-)平移b個單位而得到。
2.對稱變換
(1)y=f(-x)與y=f(x)的圖像關於y軸對稱.
(2)y=-f(x)與y=f(x)的圖像關於x軸對稱.
(3)y=-f(-x)與y=f(x)的圖像關於原點對稱.
(4)要得到y=|f(x)|的圖像, 可將y=f(x)的圖像在x軸下方的部分以 x軸為對稱軸翻折到x軸上方, 其餘部分不變.
(5)要得到y=f(|x|)的圖像, 可將y=f(x), x≥0的部分作出, 再利用偶函數的圖像關於y軸的對稱性, 作出x<0時的圖像。
3.伸縮變換
(1)y=Af(x)(A>0)的圖像, 可將y=f(x)圖像上所有點的縱坐標變為原來的A倍, 橫坐標不變而得到。
(2)y=f(ax)(a>0)的圖像, 可將y=f(x)圖像上所有點的橫坐標變為原來的1/a倍, 縱坐標不變而得到。
典型例題分析1:
已知函數f(x)的圖像與函數h(x)=x+1/x+2的圖像關於點A(0,1)對稱.
(1)求函數f(x)的解析式;
(2)若g(x)=f(x)+a/x, g(x)在區間(0,2]上的值不小於6, 求實數a的取值範圍.
解:(1)設f(x)圖像上任一點座標為(x, y),
∵點(x, y)關於點A(0,1)的對稱點(-x,2-y)在h(x)的圖像上,
∴2-y=-x+1/(-x)+2,
∴y=x+1/x,
即f(x)=x+1/x.
(2)由題意g(x)=x+(a+1)/x,
且g(x)=x+(a+1)/x≥6, x∈(0,2].
∵x∈(0,2],
∴a+1≥x(6-x),
即a≥-x2+6x-1.
令q(x)=-x2+6x-1, x∈(0,2],
q(x)=-x2+6x-1=-(x-3)2+8,
∴x∈(0,2]時, q(x)max=q(2)=7,
故a的取值範圍為[7, +∞).
高考數學對函數圖像的考查力度, 只會越來越大, 題型越來越豐富。 很多學生對如何解決函數問題完全處於一知半解的狀態, 沒有抓住知識的要領。
一般情況下, 作圖一般有兩種方法:直接作圖法、圖像變換法。 其中圖像變換法, 包括平移變換、伸縮變換和對稱變換, 要記住它們的變換規律。
具體細化來說, 就是以下兩個方面:
1、直接法:當函數運算式(或變形後的運算式)是熟悉的基本函數時, 就可根據這些函數的特徵直接作出.
2、圖像變換法:若函數圖像可由某個基本函數的圖像經過平移、翻折、對稱得到,可利用圖像變換作出,但要注意變換順序,對不能直接找到熟悉的基本函數的要先變形,並應注意平移變換與伸縮變換的順序對變換單位及解析式的影響.
大家一定要注意的是對於左、右平移變換,可熟記口訣:左加右減.但要注意加、減指的是引數,否則不成立。
一個函數的圖像關於原點(y軸)對稱與兩個函數的圖像關於原點(y軸)對稱不同,前者是自身對稱,且為奇(偶)函數,後者是兩個不同的函數對稱。
典型例題分析2:
已知函數y=f(x)的定義域為R,並對一切實數x,都滿足f(2+x)=f(2-x).
(1)證明:函數y=f(x)的圖像關於直線x=2對稱;
(2)若f(x)是偶函數,且x∈[0,2]時,f(x)=2x-1,求x∈[-4,0]時的f(x)的運算式.
解:(1)證明:設P(x0,y0)是函數y=f(x)圖像上任一點,
則y0=f(x0),點P關於直線x=2的對稱點為P′(4-x0,y0).
因為f(4-x0)=f(2+(2-x0))=f(2-(2-x0))=f(x0)=y0,
所以P′也在y=f(x)的圖像上,所以函數y=f(x)的圖像關於直線x=2對稱.
考查函數的圖像問題,我們就需要學會利用函數的圖像來解決問題,在圖像當中挖掘潛在的知識內容和條件,如運用數形結合思想方法等等,學會“看圖說話”。
“看圖說話”常用的方法:
1、定性分析法:
通過對問題進行定性的分析,從而得出圖像的上升(或下降)的趨勢,利用這一特徵分析解決問題。
2、定量計算法:
通過定量的計算來分析解決問題。
3、函數模型法:
由所提供的圖像特徵,聯想相關函數模型,利用這一函數模型來分析解決問題。
對圖像的判斷主要有以下兩種:
1、根據所給函數解析式,利用其與基本初等函數的關係以及它們之間的變化規律,根據圖像變換得出所求函數的圖像。
2、根據函數的性質(如:奇偶性、單調性、週期性等)或函數圖像的特殊點得出所求函數的圖像。
圖像的應用主要有以下幾個方面:求函數的值域、單調區間,求參數的取值範圍,判斷非常規解的個數等。
典型例題3:
若函數f(x)的圖像經過變換T後所得圖像對應函數的值域與函數f(x)的值域相同,則稱變換T是函數f(x)的同值變換.下面給出四個函數及其對應的變換T,其中變換T不屬於函數f(x)的同值變換的是( )
A.f(x)=(x-1)2,變換T將函數f(x)的圖像關於y軸對稱
B.f(x)=2x-1-1,變換T將函數f(x)的圖像關於x軸對稱
C.f(x)=2x+3,變換T將函數f(x)的圖像關於點(-1,1)對稱
D.f(x)=sin(x+π/3),變換T將函數f(x)的圖像關於點(-1,0)對稱
解析:選B 對於A,與f(x)=(x-1)2的圖像關於y軸對稱的圖像對應的函數解析式為g(x)=(-x-1)2=(x+1)2,易知兩者的值域都為[0,+∞);
對於B,函數f(x)=2x-1-1的值域為(-1,+∞),與函數f(x)的圖像關於x軸對稱的圖像對應的函數解析式為g(x)=-2x-1+1,其值域為(-∞,1);
對於C,與f(x)=2x+3的圖像關於點(-1,1)對稱的圖像對應的函數解析式為2-g(x)=2(-2-x)+3,即g(x)=2x+3,易知值域相同;
對於D,與f(x)=sin(x+π/3)的圖像關於點(-1,0)對稱的圖像對應的函數解析式為g(x)=sin(x-π/3+2),其值域為[-1,1],易知兩函數的值域相同。
利用函數圖像來解決相關的數學問題,其實就是把函數圖像當成橋樑,在各個知識板塊之間建立聯繫,如要學會通過函數的圖像掌握和運用函數的性質。
學會利用函數的圖像研究函數的性質,如對於已知或易畫出在給定區間上圖像的函數,其性質(單調性、奇偶性、週期性、最值(值域)、零點)常借助於圖像研究,但一定要注意性質與圖像特徵的對應關係。
當方程與基本函數有關時,可以通過函數圖像來研究方程的根,方程f(x)=0的根就是函數f(x)圖像與x軸的交點的橫坐標,方程f(x)=g(x)的根就是函數f(x)與g(x)圖像的交點的橫坐標。
學會利用函數的圖像研究方程根的個數。
解決函數圖像相關問題,大家一定要加強識圖、讀圖能力的提高,提高包括數形結合思想在內的數學思想方法的靈活運用能力。如在實際情境中,會根據不同的需要選擇圖像法、清單法、解析法表示函數;會運用函數圖像理解和研究函數的性質,解決方程解的個數與不等式的解的問題;會用數形結合思想、轉化與化歸思想解決函數問題。
典型例題分析4:
要想學好數學,除了掌握好相關基礎知識內容,大家更要提高綜合運用知識解決問題的能力。函數圖像本身知識點不難,難就難在如何“運用”。希望同學們不要好高騖遠,打好基礎,穩步扎實的提高數學成績。
就可根據這些函數的特徵直接作出.2、圖像變換法:若函數圖像可由某個基本函數的圖像經過平移、翻折、對稱得到,可利用圖像變換作出,但要注意變換順序,對不能直接找到熟悉的基本函數的要先變形,並應注意平移變換與伸縮變換的順序對變換單位及解析式的影響.
大家一定要注意的是對於左、右平移變換,可熟記口訣:左加右減.但要注意加、減指的是引數,否則不成立。
一個函數的圖像關於原點(y軸)對稱與兩個函數的圖像關於原點(y軸)對稱不同,前者是自身對稱,且為奇(偶)函數,後者是兩個不同的函數對稱。
典型例題分析2:
已知函數y=f(x)的定義域為R,並對一切實數x,都滿足f(2+x)=f(2-x).
(1)證明:函數y=f(x)的圖像關於直線x=2對稱;
(2)若f(x)是偶函數,且x∈[0,2]時,f(x)=2x-1,求x∈[-4,0]時的f(x)的運算式.
解:(1)證明:設P(x0,y0)是函數y=f(x)圖像上任一點,
則y0=f(x0),點P關於直線x=2的對稱點為P′(4-x0,y0).
因為f(4-x0)=f(2+(2-x0))=f(2-(2-x0))=f(x0)=y0,
所以P′也在y=f(x)的圖像上,所以函數y=f(x)的圖像關於直線x=2對稱.
考查函數的圖像問題,我們就需要學會利用函數的圖像來解決問題,在圖像當中挖掘潛在的知識內容和條件,如運用數形結合思想方法等等,學會“看圖說話”。
“看圖說話”常用的方法:
1、定性分析法:
通過對問題進行定性的分析,從而得出圖像的上升(或下降)的趨勢,利用這一特徵分析解決問題。
2、定量計算法:
通過定量的計算來分析解決問題。
3、函數模型法:
由所提供的圖像特徵,聯想相關函數模型,利用這一函數模型來分析解決問題。
對圖像的判斷主要有以下兩種:
1、根據所給函數解析式,利用其與基本初等函數的關係以及它們之間的變化規律,根據圖像變換得出所求函數的圖像。
2、根據函數的性質(如:奇偶性、單調性、週期性等)或函數圖像的特殊點得出所求函數的圖像。
圖像的應用主要有以下幾個方面:求函數的值域、單調區間,求參數的取值範圍,判斷非常規解的個數等。
典型例題3:
若函數f(x)的圖像經過變換T後所得圖像對應函數的值域與函數f(x)的值域相同,則稱變換T是函數f(x)的同值變換.下面給出四個函數及其對應的變換T,其中變換T不屬於函數f(x)的同值變換的是( )
A.f(x)=(x-1)2,變換T將函數f(x)的圖像關於y軸對稱
B.f(x)=2x-1-1,變換T將函數f(x)的圖像關於x軸對稱
C.f(x)=2x+3,變換T將函數f(x)的圖像關於點(-1,1)對稱
D.f(x)=sin(x+π/3),變換T將函數f(x)的圖像關於點(-1,0)對稱
解析:選B 對於A,與f(x)=(x-1)2的圖像關於y軸對稱的圖像對應的函數解析式為g(x)=(-x-1)2=(x+1)2,易知兩者的值域都為[0,+∞);
對於B,函數f(x)=2x-1-1的值域為(-1,+∞),與函數f(x)的圖像關於x軸對稱的圖像對應的函數解析式為g(x)=-2x-1+1,其值域為(-∞,1);
對於C,與f(x)=2x+3的圖像關於點(-1,1)對稱的圖像對應的函數解析式為2-g(x)=2(-2-x)+3,即g(x)=2x+3,易知值域相同;
對於D,與f(x)=sin(x+π/3)的圖像關於點(-1,0)對稱的圖像對應的函數解析式為g(x)=sin(x-π/3+2),其值域為[-1,1],易知兩函數的值域相同。
利用函數圖像來解決相關的數學問題,其實就是把函數圖像當成橋樑,在各個知識板塊之間建立聯繫,如要學會通過函數的圖像掌握和運用函數的性質。
學會利用函數的圖像研究函數的性質,如對於已知或易畫出在給定區間上圖像的函數,其性質(單調性、奇偶性、週期性、最值(值域)、零點)常借助於圖像研究,但一定要注意性質與圖像特徵的對應關係。
當方程與基本函數有關時,可以通過函數圖像來研究方程的根,方程f(x)=0的根就是函數f(x)圖像與x軸的交點的橫坐標,方程f(x)=g(x)的根就是函數f(x)與g(x)圖像的交點的橫坐標。
學會利用函數的圖像研究方程根的個數。
解決函數圖像相關問題,大家一定要加強識圖、讀圖能力的提高,提高包括數形結合思想在內的數學思想方法的靈活運用能力。如在實際情境中,會根據不同的需要選擇圖像法、清單法、解析法表示函數;會運用函數圖像理解和研究函數的性質,解決方程解的個數與不等式的解的問題;會用數形結合思想、轉化與化歸思想解決函數問題。
典型例題分析4:
要想學好數學,除了掌握好相關基礎知識內容,大家更要提高綜合運用知識解決問題的能力。函數圖像本身知識點不難,難就難在如何“運用”。希望同學們不要好高騖遠,打好基礎,穩步扎實的提高數學成績。