第1讲 函数
第1讲 函数及其表示
第1讲函数及其表示一、知识梳理1.函数的概念函数两集合A,B A,B是两个非空数集对应关系f:A→B 如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)与之对应名称称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数记法y=f(x),x∈A(1)函数的定义域、值域在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.显然,值域是集合B 的子集.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)函数的表示法表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.[注意] 函数图象的特征:与x轴垂直的直线与其最多有一个公共点.利用这个特征可以判断一个图形能否作为一个函数的图象.3.分段函数若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.[注意]分段函数是一个函数,而不是几个函数,分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.常用结论几种常见函数的定义域(1)f (x )为分式型函数时,定义域为使分母不为零的实数集合. (2)f (x )为偶次根式型函数时,定义域为使被开方式非负的实数的集合.(3)f (x )为对数式时,函数的定义域是真数为正数、底数为正且不为1的实数集合. (4)若f (x )=x 0,则定义域为{x |x ≠0}. (5)指数函数的底数大于0且不等于1.(6)正切函数y =tan x 的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠k π+π2,k ∈Z .二、教材衍化1.下列函数中,与函数y =x +1是相等函数的是( ) A .y =(x +1)2 B .y =3x 3+1 C .y =x 2x +1D .y =x 2+1答案:B2.函数y =f (x )的图象如图所示,那么f (x )的定义域是________;值域是________;其中只有唯一的x 值与之对应的y 值的范围是________.答案:[-3,0]∪[2,3] [1,5] [1,2)∪(4,5] 3.函数y =x -2·x +2的定义域是________.解析:⎩⎪⎨⎪⎧x -2≥0,x +2≥0,⇒x ≥2.答案:[2,+∞)4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≥0,x 2,x <0,则f (-2)=________,f [f (-2)]=________.解析:f (-2)=(-2)2=4,f [f (-2)]=f (4)=4+1=5. 答案:4 5一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)对于函数f :A →B ,其值域是集合B .( ) (2)函数f (x )=x 2-2x 与g (t )=t 2-2t 是同一函数.( )(3)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数是相等函数.( ) (4)函数f (x )的图象与直线x =1最多有一个交点.( ) (5)分段函数是由两个或几个函数组成的.( ) 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× 二、易错纠偏常见误区| (1)对函数概念理解不透彻; (2)对分段函数解不等式时忘记范围; (3)换元法求解析式,反解忽视范围.1.已知集合P ={x |0≤x ≤4},Q ={y |0≤y ≤2},下列从P 到Q 的各对应关系f 中不是函数的是________.(填序号)①f :x →y =12x ;②f :x →y =13x ;③f :x →y =23x ;④f :x →y =x .解析:对于③,因为当x =4时,y =23×4=83∉Q ,所以③不是函数.答案:③2.设函数f (x )=⎩⎨⎧(x +1)2,x <1,4-x -1,x ≥1,则使得f (x )≥1的自变量x 的取值范围为________.解析:因为f (x )是分段函数,所以f (x )≥1应分段求解.当x <1时,f (x )≥1⇒(x +1)2≥1⇒x ≤-2或x ≥0,所以x ≤-2或0≤x <1;当x ≥1时,f (x )≥1⇒4-x -1≥1,即x -1≤3,所以1≤x ≤10.综上所述,x ≤-2或0≤x ≤10,即x ∈(-∞,-2]∪[0,10].答案:(-∞,-2]∪[0,10]3.已知f (x )=x -1,则f (x )=________.解析:令t =x ,则t ≥0,x =t 2,所以f (t )=t 2-1(t ≥0),即f (x )=x 2-1(x ≥0). 答案:x 2-1(x ≥0)考点一 函数的定义域(基础型) 复习指导| 学习用集合与对应的语言来刻画函数,了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域.核心素养:数学抽象 角度一 求函数的定义域(1)(2020·安徽宣城八校联考)函数y =-x 2+2x +3lg (x +1)的定义域为( )A .(-1,3]B .(-1,0)∪(0,3]C . [-1,3]D .[-1,0)∪(0,3](2)(2020·华南师范大学附属中学月考)已知函数f (x )的定义域是[-1,1],则函数g (x )=f (2x -1)ln (1-x )的定义域是( )A .[0,1]B .(0,1)C .[0,1)D .(0,1] 【解析】 (1)要使函数有意义,x 需满足⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +3≥0,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x <0或0<x ≤3,所以函数的定义域为(-1,0)∪(0,3].故选B .(2)由函数f (x )的定义域为[-1,1],得-1≤x ≤1,令-1≤2x -1≤1,解得0≤x ≤1,又由1-x >0且1-x ≠1,解得x <1且x ≠0,所以函数g (x )的定义域为(0,1),故选B .【答案】 (1)B (2)B求函数定义域的两种方法方法 解读适合题型直接法构造使解析式有意义的不等式(组)求解已知函数的具体表达式,求f (x )的定义域转移法若y =f (x )的定义域为(a ,b ),则解不等式a <g (x )<b 即可求出y =f (g (x ))的定义域已知f (x )的定义域,求f (g (x ))的定义域若y =f (g (x ))的定义域为(a ,b ),则求出g (x )在(a ,b )上的值域即得f (x )的定义域已知f (g (x ))的定义域,求f (x )的定义域[提醒] 定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示数集,不能用“或”连接,而应该用并集符号“∪”连接.角度二 已知函数的定义域求参数若函数f (x )=mx 2+mx +1的定义域为一切实数,则实数m 的取值范围是________.【解析】 由题意可得mx 2+mx +1≥0对x ∈R 恒成立. 当m =0时,1≥0恒成立;当m ≠0时,则⎩⎨⎧m >0,Δ=m 2-4m ≤0, 解得0<m ≤4. 综上可得0≤m ≤4. 【答案】 [0,4]已知函数的定义域求参数的取值范围,通常是根据已知的定义域将问题转化为方程或不等式恒成立的问题,然后求得参数的值或范围.1.函数f (x )=3xx -1+ln(2x -x 2)的定义域为( ) A .(2,+∞) B .(1,2) C .(0,2)D .[1,2]解析:选B .要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x -1>0,2x -x 2>0,解得1<x <2. 所以函数f (x )=3xx -1+ln(2x -x 2)的定义域为(1,2).2.如果函数f (x )=ln(-2x +a )的定义域为(-∞,1),那么实数a 的值为( ) A .-2 B .-1 C .1D .2解析:选D .因为-2x +a >0, 所以x <a 2,所以a2=1,所以a =2.3.(2020·山东安丘质量检测)已知函数f (x )的定义域为[0,2],则函数g (x )=f ⎝⎛⎭⎫12x + 8-2x 的定义域为( ) A .[0,3]B .[0,2]C .[1,2]D .[1,3]解析:选A .由题意,可知x 满足⎩⎪⎨⎪⎧0≤12x ≤2,8-2x ≥0,解得0≤x ≤3,即函数g (x )的定义域为[0,3],故选A . 考点二 函数的解析式(基础型) 复习指导| 在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.核心素养:数学运算(1)已知f ⎝⎛⎭⎫2x +1=lg x ,则f (x )的解析式为________.(2)若f (x )为二次函数且f (0)=3,f (x +2)-f (x )=4x +2,则f (x )的解析式为________. (3)已知函数f (x )满足f (-x )+2f (x )=2x ,则f (x )的解析式为________. 【解析】 (1)(换元法)令2x +1=t ,得x =2t -1,因为x >0,所以t >1,所以f (t )=lg 2t -1,即f (x )的解析式是f (x )=lg 2x -1(x >1).(2)(待定系数法)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 又f (0)=c =3.所以f (x )=ax 2+bx +3,所以f (x +2)-f (x )=a (x +2)2+b (x +2)+3-(ax 2+bx +3)=4ax +4a +2b =4x +2.所以⎩⎪⎨⎪⎧4a =4,4a +2b =2,所以⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-1,所以所求函数的解析式为f (x )=x 2-x +3.(3)(解方程组法)因为2f (x )+f (-x )=2x ,① 将x 换成-x 得2f (-x )+f (x )=-2x ,② 由①②消去f (-x ),得3f (x )=6x , 所以f (x )=2x . 【答案】 (1)f (x )=lg2x -1(x >1) (2)f (x )=x 2-x +3 (3)f (x )=2x求函数解析式的4种方法1.(一题多解)已知二次函数f (2x +1)=4x 2-6x +5,则f (x )=________. 解析:法一(换元法):令2x +1=t (t ∈R ), 则x =t -12,所以f (t )=4⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122-6·t -12+5=t 2-5t +9(t ∈R ),所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R ).法二(配凑法):因为f (2x +1)=4x 2-6x +5=(2x +1)2-10x +4=(2x +1)2-5(2x +1)+9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R ).法三(待定系数法):因为f (x )是二次函数,所以设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (2x +1)=a (2x +1)2+b (2x +1)+c =4ax 2+(4a +2b )x +a +b +c .因为f (2x +1)=4x 2-6x +5,所以⎩⎪⎨⎪⎧4a =4,4a +2b =-6,a +b +c =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-5,c =9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R ). 答案:x 2-5x +9(x ∈R )2.定义在R 上的函数f (x )满足f (x +1)=2f (x ).若当0≤x ≤1时,f (x )=x (1-x ),则当-1≤x ≤0时,f (x )=________.解析:因为-1≤x ≤0,所以0≤x +1≤1,所以f (x )=12f (x +1)=12(x +1)[1-(x +1)]=-12x (x +1).故当-1≤x ≤0时,f (x )=-12x (x +1).答案:-12x (x +1)考点三 分段函数(基础型) 复习指导| 通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应用.核心素养:数学抽象、数学运算 角度一 求分段函数的函数值(1)(2020·合肥一检)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1x -2,x >2,x 2+2,x ≤2,则f (f (1))=( )A .-12B .2C .4D .11(2)(2020·山西太原三中模拟)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1(x ≥2),log 2x (0<x <2),若f (m )=3,则f ⎝⎛⎭⎫52-m =________.【解析】 (1)因为f (1)=12+2=3,所以f (f (1))=f (3)=3+13-2=4.故选C .(2)当m ≥2时,m 2-1=3,所以m =2或m =-2(舍); 当0<m <2时,log 2m =3,所以m =8(舍). 所以m =2.所以f ⎝⎛⎭⎫52-m =f ⎝⎛⎭⎫12=log 212=-1. 【答案】 (1)C (2)-1分段函数的求值问题的解题思路(1)求函数值:先确定要求值的自变量属于哪一段区间,然后代入该段的解析式求值,当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值.(2)求自变量的值:先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记要代入检验.角度二 分段函数与方程、不等式问题(1)(一题多解)设f (x )=⎩⎨⎧x ,0<x <1,2(x -1),x ≥1,若f (a )=f (a +1),则f ⎝⎛⎭⎫1a =( ) A .2 B .4 C .6D .8(2)(一题多解)(2018·高考全国卷Ⅰ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤01,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0)【解析】 (1)法一:当0<a <1时,a +1>1, 所以f (a )=a ,f (a +1)=2(a +1-1)=2a . 由f (a )=f (a +1)得a =2a , 所以a =14.此时f ⎝⎛⎭⎫1a =f (4)=2×(4-1)=6. 当a ≥1时,a +1>1,所以f (a )=2(a -1),f (a +1)=2(a +1-1)=2a . 由f (a )=f (a +1)得2(a -1)=2a ,无解. 综上,f ⎝⎛⎭⎫1a =6,故选C .法二:因为当0<x <1时,f (x )=x ,为增函数, 当x ≥1时,f (x )=2(x -1),为增函数, 又f (a )=f (a +1),所以a =2(a +1-1),所以a =14.所以f ⎝⎛⎭⎫1a =f (4)=6.(2)法一:①当⎩⎨⎧x +1≤0,2x ≤0,即x ≤-1时,f (x +1)<f (2x )即为2-(x +1)<2-2x ,即-(x +1)<-2x ,解得x <1.因此不等式的解集为(-∞,-1].②当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x >0时,不等式组无解.③当⎩⎨⎧x +1>0,2x ≤0,即-1<x ≤0时,f (x +1)<f (2x )即1<2-2x ,解得x <0.因此不等式的解集为(-1,0).④当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x >0,即x >0时,f (x +1)=1,f (2x )=1,不合题意.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,0). 故选D .法二:因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x,x ≤0,1,x >0,所以函数f (x )的图象如图所示.由图可知,当x +1≤0且2x ≤0时,函数f (x )为减函数,故f (x +1)<f (2x )转化为x +1>2x .此时x ≤-1.当2x <0且x +1>0时,f (2x )>1,f (x +1)=1, 满足f (x +1)<f (2x ). 此时-1<x <0.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,-1]∪(-1,0)=(-∞,0). 故选D .【答案】 (1)C (2)D有关分段函数不等式问题,要按照分段函数的“分段”进行分类讨论,从而将问题转化为简单的不等式组来解.1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x ≥0,-3x ,x <0,若a [f (a )-f (-a )]>0,则实数a 的取值范围为( )A .(1,+∞)B .(2,+∞)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-∞,-2)∪(2,+∞)解析:选D .当a >0时,不等式a [f (a )-f (-a )]>0可化为a 2+a -3a >0,解得a >2.当a <0时.不等式a [f (a )-f (-a )]>0可化为-a 2-2a <0,解得a <-2.综上所述,a 的取值范围为(-∞,-2)∪(2,+∞).2.(2020·安徽安庆二模)已知函数f (x )=⎩⎨⎧x +1,-1<x <0,2x ,x ≥0.若实数a 满足f (a )=f (a -1),则f ⎝⎛⎭⎫1a =________.解析:由题意得a >0.当0<a <1时,由f (a )=f (a -1),即2a =a . 解得a =14,则f ⎝⎛⎭⎫1a =f (4)=8, 当a ≥1时,由f (a )=f (a -1),得2a =2(a -1),无解. 答案:8考点四 函数的新定义问题(创新型)复习指导| 所谓“新定义”函数,是相对于高中教材而言,指在高中教材中不曾出现或尚未介绍的一类函数.函数新定义问题的一般形式是:由命题者先给出一个新的概念、新的运算法则,或者给出一个抽象函数的性质等,然后让学生按照这种“新定义”去解决相关的问题.(2020·广东深圳3月模拟)在平面直角坐标系中,横坐标、纵坐标均为整数的点称为整点,若函数f (x )的图象恰好经过n (n ∈N *)个整点,则称函数f (x )为n 阶整点函数.给出下列函数:①f (x )=sin 2x ;②g (x )=x 3; ③h (x )=⎝⎛⎭⎫13x;④φ(x )=ln x . 其中是一阶整点函数的是( ) A .①②③④ B .①③④ C .①④D .④【解析】 对于函数f (x )=sin 2x ,它的图象(图略)只经过一个整点(0,0),所以它是一阶整点函数,排除D ;对于函数g (x )=x 3,它的图象(图略)经过整点(0,0),(1,1),…,所以它不是一阶整点函数,排除A ;对于函数h (x )=⎝⎛⎭⎫13x,它的图象(图略)经过整点(0,1),(-1,3),…,所以它不是一阶整点函数,排除B .故选C .【答案】 C本题意在考查考生的数学抽象、逻辑推理、数学运算、直观想象等核心素养.破解新定义函数题的关键是:紧扣新定义的函数的含义,学会语言的翻译、新旧知识的转化,便可使问题顺利获解.如本例,若能把新定义的一阶整点函数转化为函数f (x )的图象恰好经过1个整点,问题便迎刃而解.1.若一系列函数的解析式相同,值域相同,但定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,则函数解析式为y =x 2+1,值域为{1,3}的同族函数有( )A .1个B .2个C .3个D .4个解析:选C .由x 2+1=1得x =0,由x 2+1=3得x =±2,所以函数的定义域可以是{0, 2},{0,-2},{0,2,-2},故值域为{1,3}的同族函数共有3个.2.若函数f (x )同时满足下列两个条件,则称该函数为“优美函数”:(1)∀x ∈R ,都有f (-x )+f (x )=0;(2)∀x 1,x 2∈R ,且x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0.①f (x )=sin x ;②f (x )=-2x 3;③f (x )=1-x ; 以上三个函数中,________是“优美函数”.解析:由条件(1),得f (x )是R 上的奇函数,由条件(2),得f (x )是R 上的单调递减函数.对于①,f (x )=sin x 在R 上不单调,故不是“优美函数”;对于②,f (x )=-2x 3既是奇函数,又在R 上单调递减,故是“优美函数”;对于③,f (x )=1-x 不是奇函数,故不是“优美函数”.答案:②[基础题组练]1.函数y =1ln (x -1)的定义域为( )A .(1,+∞)B .[1,+∞)C .(1,2)∪(2,+∞)D .(1,2)∪[3,+∞)解析:选C .由ln(x -1)≠0,得x -1>0且x -1≠1.由此解得x >1且x ≠2,即函数y =1ln (x -1)的定义域是(1,2)∪(2,+∞).2.已知f ⎝⎛⎭⎫12x -1=2x -5,且f (a )=6,则a 等于( ) A .-74B .74C .43D .-43解析:选B .令t =12x -1,则x =2t +2,所以f (t )=2(2t +2)-5=4t -1, 所以f (a )=4a -1=6,即a =74.3.(多选)下列四组函数中,f (x )与g (x )是相等函数的是( ) A .f (x )=ln x 2,g (x )=2ln x B .f (x )=x ,g (x )=(x )2 C .f (x )=x ,g (x )=3x 3D .f (x )=x ,g (x )=log a a x (a >0且a ≠1)解析:选CD .对于选项A ,f (x )的定义域为{x |x ≠0},g (x )的定义域为{x |x >0},两个函数的定义域不相同,不是相等函数;对于选项B ,g (x )的定义域为{x |x ≥0},两个函数的定义域不相同,不是相等函数;对于选项C ,g (x )=3x 3=x ,两个函数的定义域和对应法则相同,是相等函数;对于选项D ,g (x )=log a a x =x ,x ∈R ,两个函数的定义域和对应法则相同,是相等函数.4.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,f (x +1),x ≤0,则f ⎝⎛⎭⎫43+f ⎝⎛⎭⎫-43的值等于( ) A .-2 B .4 C .2D .-4解析:选B .由题意得f ⎝⎛⎭⎫43=2×43=83. f ⎝⎛⎭⎫-43=f ⎝⎛⎭⎫-13=f ⎝⎛⎭⎫23=2×23=43. 所以f ⎝⎛⎭⎫43+f ⎝⎛⎭⎫-43=4.5.(多选)函数f (x )=x 1+x 2,x ∈(-∞,0)∪(0,+∞),则下列等式成立的是( )A .f (x )=f ⎝⎛⎭⎫1x B .-f (x )=f ⎝⎛⎭⎫1x C .1f (x )=f ⎝⎛⎭⎫1xD .f (-x )=-f (x )解析:选AD .根据题意得f (x )=x 1+x 2,所以f ⎝⎛⎭⎫1x =1x1+⎝⎛⎭⎫1x 2=x 1+x 2,所以f (x )=f ⎝⎛⎭⎫1x ;f (-x )=-x1+(-x )2=-x 1+x 2=-f (x ),所以f (-x )=-f (x ).故AD 正确,BC 错误.6.已知函数y =f (2x -1)的定义域是[0,1],则函数f (2x +1)log 2(x +1)的定义域是( )A .[1,2]B .(-1,1]C .⎣⎡⎦⎤-12,0 D .(-1,0)解析:选D .由f (2x -1)的定义域是[0,1], 得0≤x ≤1,故-1≤2x -1≤1,所以函数f (x )的定义域是[-1,1], 所以要使函数f (2x +1)log 2(x +1)有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤2x +1≤1,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x <0.7.(创新型)定义a ⊕b =⎩⎪⎨⎪⎧a ×b ,a ×b ≥0,a b ,a ×b <0,设函数f (x )=ln x ⊕x ,则f (2)+f ⎝⎛⎭⎫12=( ) A .4ln 2 B .-4ln 2 C .2D .0解析:选D .2×ln 2>0,所以f (2)=2×ln 2=2ln 2.因为12×ln 12<0,所以f ⎝⎛⎭⎫12=ln 1212=-2ln 2.则f (2)+f ⎝⎛⎭⎫12=2ln 2-2ln 2=0. 8.设x ∈R ,定义符号函数sgn x =⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,则( )A .|x |=x |sgn x |B .|x |=x sgn|x |C .|x |=|x |sgn xD .|x |=x sgn x解析:选D .当x <0时,|x |=-x ,x |sgn x |=x ,x sgn|x |=x ,|x |sgn x =(-x )·(-1)=x ,排除A ,B ,C ,故选D .9.若函数f (x )在闭区间[-1,2]上的图象如图所示,则此函数的解析式为________.解析:由题图可知,当-1≤x <0时,f (x )=x +1;当0≤x ≤2时,f (x )=-12x ,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,-1≤x <0,-12x ,0≤x ≤2.答案:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,-1≤x <0,-12x ,0≤x ≤210.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于________.解析:因为f (1)=2,且f (1)+f (a )=0,所以f (a )=-2<0,故a ≤0.依题知a +1=-2,解得a =-3.答案:-311.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x >1,-x -2,x ≤1,则f (f (2))=________,函数f (x )的值域是________.解析:因为f (2)=12,所以f (f (2))=f ⎝⎛⎭⎫12=-12-2=-52. 当x >1时,f (x )∈(0,1), 当x ≤1时,f (x )∈[-3,+∞), 所以f (x )∈[-3,+∞). 答案:-52[-3,+∞)12.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ln x ,x ≥1,1-x ,x <1,则f (f (0))=________,若f (m )>1,则实数m 的取值范围是________.解析:f (f (0))=f (1)=ln 1=0;如图所示,可得f (x )=⎩⎨⎧ln x ,x ≥1,1-x ,x <1的图象与直线y =1的交点分别为(0,1),(e ,1).若f (m )>1,则实数m 的取值范围是(-∞,0)∪(e ,+∞).答案:0 (-∞,0)∪(e ,+∞)[综合题组练]1.(2020·海淀期末)下列四个函数:①y =3-x ;②y =2x -1(x >0);③y =x 2+2x -10;④y =⎩⎪⎨⎪⎧x (x ≤0),1x(x >0).其中定义域与值域相同的函数的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选B .①y =3-x 的定义域与值域均为R ,②y =2x -1(x >0)的定义域为(0,+∞),值域为⎝⎛⎭⎫12,+∞,③y =x 2+2x -10的定义域为R ,值域为[-11,+∞),④y =⎩⎪⎨⎪⎧x (x ≤0),1x (x >0)的定义域和值域均为R .所以定义域与值域相同的函数是①④,共有2个,故选B .2.(创新型)设f (x ),g (x )都是定义在实数集上的函数,定义函数(f ·g )(x ):∀x ∈R ,(f ·g )(x )=f (g (x )).若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x >0,x 2,x ≤0,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x ,x ≤0,ln x ,x >0,则( )A .(f ·f )(x )=f (x )B .(f ·g )(x )=f (x )C .(g ·f )(x )=g (x )D .(g ·g )(x )=g (x )解析:选A .对于A ,(f ·f )(x )=f (f (x ))=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),f (x )>0,f 2(x ),f (x )≤0,当x >0时,f (x )=x >0,(f ·f )(x )=f (x )=x ;当x <0时,f (x )=x 2>0,(f ·f )(x )=f (x )=x 2;当x =0时,(f ·f )(x )=f 2(x )=0=02,因此对任意的x ∈R ,有(f ·f )(x )=f (x ),故A 正确,选A .3.(2020·宁夏银川一中一模)已知函数f (x )=⎩⎨⎧2-x+1,x ≤0,-x ,x >0,则f (x +1)-9≤0的解集为________.解析:因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x +1,x ≤0,-x ,x >0,所以当x +1≤0时,⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-1,2-(x +1)-8≤0,解得-4≤x ≤-1;当x +1>0时,⎩⎪⎨⎪⎧x >-1,-x +1-9≤0,解得x >-1.综上,x ≥-4,即f (x +1)-9≤0的解集为[-4,+∞). 答案:[-4,+∞)4.(创新型)设函数f (x )的定义域为D ,若对任意的x ∈D ,都存在y ∈D ,使得f (y )=-f (x )成立,则称函数f (x )为“美丽函数”,下列所给出的几个函数:①f (x )=x 2;②f (x )=1x -1;③f(x)=ln(2x+3);④f(x)=2sin x-1.其中是“美丽函数”的序号有________.解析:由已知,在函数定义域内,对任意的x都存在着y,使x所对应的函数值f(x)与y 所对应的函数值f(y)互为相反数,即f(y)=-f(x).故只有当函数的值域关于原点对称时才会满足“美丽函数”的条件.①中函数的值域为[0,+∞),值域不关于原点对称,故①不符合题意;②中函数的值域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域关于原点对称,故②符合题意;③中函数的值域为(-∞,+∞),值域关于原点对称,故③符合题意;④中函数f(x)=2sin x-1的值域为[-3,1],不关于原点对称,故④不符合题意.故本题正确答案为②③.答案:②③。
高一数学必修1第一章第二节基本初等函数
精心整理第二章:函数及其表示第一讲:函数的概念:知识点一:函数的概念:典型例题:判断下列对应关系是否为集合A到集合B的函数:A=z,B=Z,A=Z,B=Z,A={-1,1},B={0},f:)))巩固练习:已知函数f(-3),的值时,求知识点三:函数相等:如果两个函数的定义域相等,并且对应关系完全一致,那么我们称这两个函数一致。
典型例题3:下列函数中,f(x)与g(x)相等的是()A、B、C、D、巩固练习:)(2))(4)知识点四:区间的表示:零售量是否为月份的函数?为什么?知识点二:分段函数:典型例题1:作出下列函数的图像:(1)f(x)=2x,x∈Z,且|x|≤2(2)y=|x|典型例题2:某市“招手即停”公共汽车票价按下列规则制定:(1)5公里以内(含5公里),票价2元(2)5公里以上,每增加5公里,票价增加一元(不足5公里按5f:(1)集合A={P|P是数轴上的点},集合B=R,对应关系f:数轴上的点所代表的实数对应。
(2)集合A={P|P是平面直角坐标系中的点},集合B={(x,y)|x ∈R,y∈R},对应关系f:平面直角坐标系中的点与它的坐标对应;(3)集合A={x|x是三角形};集合B={x|x是圆};对应关系f:每个三角形都有对应它的内切圆。
课堂练习:1、如图,把截面半径为25cm的圆形木头据成矩形木料,如果中元素作业布置:1、求下列函数的定义域:(1)2、下列哪一组中的函数f(x)与g(x)相等?3、画出下列函数的图像,并说明函数的定义域和值域(1)y=3x(2)(3)y=-4x+5(4)x2-6x+74、已知函数f(x)=3x2-5x+2,求的值。
高中数学必修一 第1讲函数及其表示
第4讲 函数及其表示基础梳理1.函数的基本概念(1)函数的定义:设A 、B 是非空数集,如果按照某种确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数f (x )和它对应,那么称f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个函数,记作:y =f (x ),x ∈A .(2)函数的定义域、值域在函数y =f (x ),x ∈A 中,x 叫自变量,x 的取值范围A 叫做定义域,与x 的值对应的y 值叫函数值,函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫值域.值域是集合B 的子集.(3)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(4)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等;这是判断两函数相等的依据.2.函数的三种表示方法 表示函数的常用方法有:解析法、列表法、图象法.3.映射的概念一般地,设A 、B 是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个元素x ,在集合B 中都有唯一确定的元素y 与之对应,那么就称对应f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个映射.两个防范(1)解决函数问题,必须树立优先考虑函数的定义域的良好习惯.(2)用换元法解题时,应注意换元后变量的范围.考向一 相等函数的判断【例1】下列函数中哪个与函数)0(≥=x x y 是同一个函数( )A y =( x )2B y=x x 2C 33x y =D y=2x 【例2】x x y 2=与⎩⎨⎧-∞∈-+∞∈=).0,(,);,0(,)(t t t t x f 是相同的函数吗? 考向二 求函数的定义域高中阶段所有基本初等函数求定义域应注意:(1)分式函数中分母不为0;(2)开偶次方时,被开方数大于等于0;(3)对数函数的真数大于0(如果底数含自变量,则底数大于0且不为1);(4)0次幂的底数不为0。
(5)正切函数2ππ+≠k x【例1】►求函数x x x x f -+--=4lg 32)(的定义域。
第一章 函数
第一讲函数及其表示知识梳理考点一 函数定义域一、 具体函数的定义域例1、(2015•湖北)函数()256lg 3x x f x x -+=+-的定义域为( )A .()2,3B .(]24,C .()(]23,3,4 D .()(]136-,3,例2、(2019•江苏)函数y =的定义域是 .例3、已知函数函数()1lg 4f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的定义域_______________.变式练习1. (山东)函数()f x =的定义域为( )A .()0,2B .(]02,C .()2+∞,D .[)2+∞,2. (2018秋•宜昌期中)函数()012f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的定义域为( )A .B .[)2+-∞,C .112+22⎡⎫⎛⎫-∞⎪ ⎪⎢⎣⎭⎝⎭,,D .1+2⎛⎫∞⎪⎝⎭,3. (2020•广东学业考试)函数()f x =的定义域是( )A .4+3⎛⎫∞ ⎪⎝⎭,B .53⎛⎫∞ ⎪⎝⎭-,C .4533⎛⎫ ⎪⎝⎭,D .4533⎛⎤⎥⎝⎦,4. (2013•山东)函数()f x =的定义域为( )A .(]30-,B .(]31-,C .(](]33-∞--,,0 D .()(]3-∞-,-3,15. (2017•深圳一模)函数y = )A .()2-,1B .[]2-,1C .()01,D .(]01,6. 已知函数()()lg tan 1f x x =-则()f x 的定义域是________________.二、 抽象函数定义域例1、(2019•西湖区校级模拟)已知函数()f x 的定义域为()11-,,则 函数()()11g x f f x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭的定义域为( )A .()1,2B .()0,2C .()01,D .()11-,例2、(2019秋•辛集市校级月考)已知函数()21f x -的定义域为()0,1,则函数()13f x - 的定义域是( ) A .112⎛⎫⎪⎝⎭,B .103⎛⎫ ⎪⎝⎭,C .()11-,D .203⎛⎫⎪⎝⎭,例3、(2019秋•景德镇期中)若函数()y f x =的定义域为[]11-,,则()||1y f x =-的 定义域为( )A .[]11-,B .[]10-,C .[]01,D .[]22-,例4、已知()f x 是定义域在[)1+-∞,上的单调增函数,则不等式()222x x f e f -⎛⎫≥- ⎪⎝⎭ 的解集是_________. 变式练习1. (2019秋•崂山区校级期中)已知函数()y f x =的定义域为[]6-,1, 则函数()()212f xg x x +=+的定义域是( )A .()(]22-∞--,,3B .(]11-,3C .722⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,D .[﹣,﹣2)(]2-,2. 已知函数()24y f x =-的定义域是[]15-,,则函数2x f ⎛⎫⎪⎝⎭的定义域是______________.3. 函数)1(+x f 的定义域[)32,-∈x ,求)21(+xf 的定义域.4. 设函数()2342||xf x e x +=-++,则不等式()()253f x f x -<-成立的x 的 取值范围是__________________.5. (2019秋•河南月考)已知函数f (x )的定义域是[]1,4,则函数()2()1x f g x x =-的定义域为( )A .[)(]01,1,2B .()0,2C .[]0,2D .()()0112,,6. (2019秋•城关区校级期中)已知函数()1f x +的定义域为[]21-,,则 函数()()122g x f x x =+--的定义域为( ) A .[]1,4 B .[]03, C .[)(]12,2,4 D .[)(]123,2,三、已知函数定义域求参例1、函数25lg 4y kx kx ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的定义域为R ,则实数k 的取值范围是 .例2、已知函数y =[]3-,6,求实数a b ,的值.例3、已知函数()2f x ax bx =+是定义在[]1a a -,2上的偶函数,那么a b +的值是例4、已知()f x 是定义在()4-,4上的奇函数,它在定义域内单调递减,若a 满足()()1230f a f a -+-<.求a 的取值范围.变式练习1. 已知函数()2log 21a y ax x =++.(1)若此函数的定义域为R ,求a 的取值范围;(2)若此函数的定义域为(()22+-∞-+∞,,求a 的值.2. 已知函数()f x =(Ⅰ)若()f x 的定义域为R ,试求a 的取值范围.(Ⅱ)若()f x 在[]2,3上有意义,试求a 的取值范围.3. 已知函数()22lg1a xy x a -=-+的定义域为集合A ,若4A ∉,则实数a 的取值集合是 .4. 已知()f x 是偶函数,且()f x 在[)0+∞,上是增函数,如果()()12f ax f x +≤-在112x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,上恒成立,则实数a 的取值范围是_________________.考点二 抽象函数的解析式例1、 已知()y f x =是一次函数,且有()1615f f x x =-⎡⎤⎣⎦,则()f x 的解析式为 .例2、已知函数)14fx =-,则()f x 的解析式为 .例3、已知函数22113f x x x x ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,求()f x 的解析式,及 ()3f 及()2f 的值.变式练习1. (1)已知()f x 是一次函数,且()94f f x x =+⎡⎤⎣⎦,求()f x 的解析式.(2)已知()f x 为二次函数,且()02f =,()()11f x f x x +-=-,求()f x .2. 若)1fx =+()f x 的解析式为( )A .()2f x x x =-B .()()20f x x x x =-≥C .()()21f x x x x =-≥D .()2f x x x =+3. 已知()2211x f x x -=+,则()f x 的解析式为( )A .()21x f x x =+B .()221xf x x=-+ C .()221xf x x =+ D .()21xf x x =-+4. 若)1f x =+则()3f = ;()f x = .5. 已知函数()1221x f x x -=-+,则()f x =( ) A .2x +1﹣2x ﹣1B .2x +1﹣2x +1C .2x ﹣1﹣2x +1 D .2x ﹣1﹣2x ﹣16. 若函数()f x 对于任意实数x 恒有()()231f x f x x --=-,则()f x 等于( ) A .1x +B .1x -C .21x +D .33x +考点三 分段函数一、 求函数值例1、(2015•新课标Ⅱ)设函数()()211log 2121x x x f x x -⎧+-<⎪=⎨≥⎪⎩,,,则()()22log 12f f -+=( )A .3B .6C .9D .12例2、(2020•汉中二模)设()[]210(6)10x x f x f f x x -≥⎧⎪=⎨+<⎪⎩,,,则()5f 的值为( )A .10B .11C .12D .13例3、已知()()sin 023202x x f x f x x π⎧≤⎪⎪=⎨⎪-+>⎪⎩,,,则53f ⎛⎫⎪⎝⎭的值为 . 变式练习1. (2017秋•抚顺期末)若()()()200x x f x x x ⎧≥⎪=⎨-<⎪⎩,,,则()2f f -=⎡⎤⎣⎦( )A .2B .3C .4D .52.(2019•西湖区校级模拟)已知函数()()()3log 020x x x f x x >⎧⎪=⎨≤⎪⎩,,,则19f f ⎡⎤⎛⎫ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的值为 .3.(2017春•普宁市校级月考)已知()()sin 08520x x f x f x x π⎧≥⎪=⎨⎪++<⎩,,则()2016f -的值为( )A .810B .809C .808D .8064.(2019•深圳模拟)已知函数()()22log 0log 0x x a x x f x a x x ⎧>⎪=⎨+-<⎪⎩,,()01a a >≠且,若()()21224f f +-=,则a =二、求参数或自变量的值或范围例1、(2019•全国)已知()2200x x f x x x <⎧=⎨≥⎩,,,若()()20f a f +-=,则a = .例2、(2018·全国卷Ⅰ)设函数()2010x x f x x -⎧≤=⎨>⎩,,,则满足()()12f x f x +<的x 的取值范围是( )A .(]-∞,-1B .()0+∞,C .()10-,D .()0-∞,例3、(2017·全国卷Ⅲ)设函数f (x )=()+1020x x x f x x ≤⎧=⎨>⎩,,则满足()1+12f x fx ⎛⎫-> ⎪⎝⎭的x 的 取值范围是________.例4、(上海)设()()201x a x f x x a x x ⎧-≤⎪=⎨++>⎪⎩,,,若()0f 是()f x 的最小值,则a 的 取值范围为( )A .[]1-,2B .[]10-,C .[]12,D .[]02,变式练习1. (2019•佛山模拟)已知函数()()2cos f n n n π=,且()()1n a f n f n =++,则123100=a a a a +++⋅⋅⋅+( ) A .0B .100C .100-D .102002. (江苏)已知函数()21010x x f x x ⎧+≥=⎨<⎩,,,则满足不等式()()212f x f x ->的x 的范围是 .3. (2018秋•苏州期末)已知函数()2211222x x f x x x x x +≤-⎧⎪=-<<⎨⎪≥⎩,,,,若()3f x =,则x = .4. (2018秋•罗湖区校级月考)若函数()1sin x af x x x x a ⎧-<⎪=⎨⎪≥⎩,,,的值域是[]1-,1,则实数a 的取值范围是( )A .2π⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦,B .(]1-∞-,C .[11]-,D .(][)11+-∞-∞,,家庭作业1. (2020•郑州二模)设函数y =A ,函数()ln 3y x =-的定义域为B ,则AB =( )A .()3-∞,B .()83--,C .{}3D .[)-3,3 2. 函数f (x )的定义域为12⎛⎫⎪⎝⎭,3,则()lg 1f x +的定义域为( )A .()0+∞,B .12⎛⎫⎪⎝⎭,3C .1100100⎛⎫ ⎪⎝⎭,D.100⎫⎪⎪⎝⎭3. 已知函数()f x 满足()()1120f f x x x x x⎛⎫+-=≠ ⎪⎝⎭,则()2f -=( )A .72-B .92C .72 D .92-4. (2015•新课标Ⅰ)函数()()12221log 11x x f x x x -⎧-≤⎪=⎨-+>⎪⎩,,,且()3f a =-,则()6f a -=( )A .74-B .54-C .34-D .14-5. (2020•焦作一模)已知函数()1212log 18212x x x f x x ⎧+≤<⎪=⎨⎪≤≤⎩,,.若()()()f a f b a b =<,则ab 的最小值为( ) AB .12CD6.已知函数()()2lg 3f x mx mx m =--+的定义域为R ,则实数m 的取值范围为 .7.(江苏)已知函数()21010x x f x x ⎧+≥=⎨<⎩,,,则满足不等式()()212f x f x ->的x 的范围是 .8.(2017春•双辽市校级月考)已知函数()()()()2211222x x f x x x xx +≤-⎧⎪=-<<⎨⎪≥⎩ (1)在坐标系中作出函数的图象; (2)若()12f a =,求a 的取值集合.第二讲 单调性考点梳理考点一:单调函数的定义自左向右看图象是上升的自左向右看图象是下降的考点二:复合函数单调性形如()()x g f y =类的函数叫做复合函数同增异减:“同增”指内层函数和外层函数单调性相同时,整体为单调递增函数;“异减”指内层函数和外层函数单调性不同时,整体为单调递减函数. (1)当()0≠x f 时,函数()x f 和()x f 1单调性相反; (2)当()x f 非负时,函数()x f 和()x f 单调性相同.考点三:单调性的性质1.增+增=增,增-减=增,减+减=减,减-增=减2.()()x f k x g ⋅=,当0>k 时,()()x g x f ,单调性相同;当0<k 时,()()x g x f ,单调性相反3.奇函数在其关于原点对称的区间上单调性相同,偶函数在其关于原点的区间上单调性相反题型一.判断单调性例1、 下列函数()x f 中,满足“对任意()0,,21∞-∈x x ,当21x x <时,都有()()21x f x f <”的是( )A .()x x f 24-=B .()21-=x x f C .()222--=x x x f D .()x x f -=例2、已知四个函数的图象如图所示,其中在定义域内具有单调性的函数是( )A .B .C .D .例3、性质①()()R x x f x f ∈=-,;②在()∞+,0对任意()2121,x x x x ≠,都有()()()[]02121<--x f x f x x .下列函数中,性质①②均满足的是( )A .13+-=x y B .⎪⎩⎪⎨⎧<--≥+--=0,10,122x x x x x x yC .114-=x y D .()x x x y -+=1lg2变式训练1.下列函数既是偶函数,又在()∞+,0上为减函数的是( ) A.1-=x y B .xy 1ln= C .xxy --=22 D .⎪⎩⎪⎨⎧<->+=0,20,222x x x x x x y2.设函数()x f y =在R 上为增函数,则下列结论一定正确的是( ) A .()x f y 1=在R 上为减函数 B .()x f y =在R 上为增函数 C .()[]2x f y =在R 上为增函数 D .()x f y -=在R 上为减函数题型二.求单调区间例1、画出下列函数的图像,并写出其单调区间.① ()21+-=x x f ; ②()2.-=x x x f ; ③()⎩⎨⎧>+-≤+=0,220,12x x x x x f例2、设函数()⎪⎩⎪⎨⎧><++-≤≤-=20,1220,12x x x x x x x f 或则函数()x f 的单调递增区间为( )A .()()2,1,0,∞-B .()()2110,,,C .(][]1,0,0,∞-D .()()2,1,0,∞-变式训练1.如果函数()x f y =在区间I 上是增函数,且函数()xx f y =在区间I 上是减函数,那么称函数()x f y =是区间I 上的“缓增函数”,区间I 叫做“缓增区间”.若函数()542+-=x x x f 是区间I上的“缓增函数”,则“缓增区间”I 为( )A .[)∞+,2 B .[]52, C .[]50, D .[]20,2.函数()R x x f y ∈=,的图象如图所示,则函数()()x f x g ln -=的单调减区间是( )A .⎥⎦⎤ ⎝⎛e 10,B .⎥⎦⎤⎢⎣⎡1,1e C .[)∞+,1 D .⎥⎦⎤⎝⎛e 10,和[)∞+,1题型三.单调性的运用应用(一) 比较函数值或自变量的大小例1、已知函数()x f 的图象关于直线1=x 对称,当112>>x x 时,()()[]()01212<--x x x f x f 恒成立,设()()e f c f b f a ==⎪⎭⎫⎝⎛-=,2,21,则c b a ,,的大小关系为( ) A .b a c >> B .a b c >> C .b c a >>D .c a b >>2、已知函数()x x x f 2sin -=,且()3.022,31log ,23ln f c f b f a =⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=,则以下结论正确的是( ) A .b a c >> B .b c a >> C .c b a >> D .c a b >>变式训练1.定义在R 上的函数()x f 满足:①()1-=x f y 的图象关于直线1=x 对称;②对任意的(]0,,21∞-∈x x ,当21x x ≠时,不等式()()02121>--x x x f x f 成立。
第1讲函数概念及特性2009
第1讲 函数概念及函数特性讲授内容一、函数概念(1)函数定义定义1 给定两个实数集D 和M ,若有对应法则f ,使对D 内每一个数x ,都有唯一的一个数M y ∈与它相对应,则称f 是定义在数集D 上的函数,记作M D f →:, .y x (1)数集D 称为函数f 的定义域,x 所对应的数y ,称为f 在点x 的函数值,常记为)(x f .)}(),(|{)(M D x x f y y D f ⊂∈==称为函数f 的值域.(1)中第一式“M D →”表示按法则f 建立数集D 到M 的函数关系;第二式“y x ”表示这两个数集中元素之间的对应关系,也可记为“)(x f x ”.习惯上,我们称此函数关系中的x 为自变量,y 为因变量.(2)函数的表示法函数的表示法主要有三种,即解析法(或称公式法)、列表法和图象法.有些函数在其定义域的不同部分用不同的公式表达,这类函数通常称为分段函数.例如,函数⎪⎩⎪⎨⎧<-=>=0,10,00,1sgn x x x x 是分段函数,称为符号函数.又如函数||)(x x f =也可用如下的分段函数形式来表示:x x x f sgn )(= .有些函数难以用解析法、列表法或图象法来表示,只能用语言来描述.如定义在R 上的狄利克雷)(Dirichlet 函数: ⎩⎨⎧=为无理数当为有理数当x x x D ,0,,1)(定义在[)1,0上的黎曼)(Riemann 函数:()⎪⎩⎪⎨⎧=∈==+内的无理数和当为既约真分数当1,01,0 ,0),,,( ,1)(x qp N q p q p x q x R (3)函数的四则运算给定两个函数f ,1D x ∈和2D x ∈,记21D D D =,并设φ≠D .我们定义f 与g 在D 上的和、差、积运算如下:,),()()(D x x g x f x F ∈+=,),()()(D x x g x f x G ∈-=D x x g x f x H ∈=),()()(.若在D 中剔除使0)(=x g 的x 值,即令,},0)(|{21*φ≠∈≠=D x x g x D D可在*D 上定义f 与g 的商的运算如下:.,)()()(*D x x g x f x L ∈=注:若,21φ==D D D ,则f 与g 不能进行四则运算.例如41)()(22-+-=+x xx g x f(4)复合函数设有两函E x x g u D u u f y ∈=∈=),(,),(,记E D x g x E })(|{*∈=.若,*φ≠E 则对每一个*E x ∈,可通过函数g 对应D 内唯一的一个值u ,而u 又通过函数f 对应唯一的一个值y .这就确定了一个定义在*E 上的函数,它以x 为自变量,y 为因变量,记作**))(()),((E x x g f y E x x g f y ∈=∈=,或称为函数f 和g 的复合函数.并称f 为外函数,g 为内函数,u 为中间变量.函数f 和g 的复合运算也可简单地写作g f . 例1 函数),0[,)(+∞=∈==D u u u f y 与函数R E x x x g u =∈-==,1)(2的复合函数为,1))((1))((22x x g f x x g f y -=-== 或 其定义域E E⊂-=]1,1[*.复合函数也可由多个函数相继复合而成.例如,由三个函数==u u y ,sin v 与21x v -=(它们的定义域取为各自的存在域)相继复合而得的复合函数为y=sin 21x -,x ∈[一1,1]. 注 当且仅当*E ∅≠()()∅≠E g D 即时,函数f 与g 才能进行复合.例如,以()∈==u u u f y ,arcsin D =[]1,1-为外函数,()x g u =22x +=,x =∈E R 为内函数,就不能进行复合.这是因为外函数的定义域D []1,1-=与内函数的值域()),2[∞=E g 不相交. (5)反函数设函数()x f y =,D x ∈满足:对于值域()D f 中的每一个值y ,D 中有且只有一个值x 使得y x f =)(,则按此对应法则得到一个定义在()D f 上的函数,称这个函数为f 的反函数,记作1-f:()D D f →,x y 或 ()()D f y y fx ∈=-,1注1 函数f 有反函数,意味着f 是D 与()D f 之间的一个一一映射.我们称1-f为映射f 的逆映射,它把集合()D f 映射到集合D ,即把()D f 中的每一个值()a f 对应到D 中唯一的一个值a .这时称a 为逆映射1-f下()a f 的象,而()a f 则是a 在逆映射1-f下的原象.注2 函数f 与1-f 互为反函数.并有x x x f f∈≡-,))((1,()()()D y y y ff ∈≡-,1.注3 在反函数1-f的表示式中,是以y 为自变量,x 为因变量.若按习惯仍用x 作为自变量的记号,y 作为因变量的记号,则反函数可改写为 ()()D f x x fy ∈=-,1.(6)初等函数基本初等函数有以下六类:常量函数 c y = (c 是常数); 幂函数 ();为实数ααx y =指数函数 xa y =()1,0≠>a a ; 对数函数 );1,0(log≠>=a a x y a三角函数),cos sin x y x y ==, x y x y cot ,tan ==;反三角函数x y a r c s i n=,x y a r c c o s =,x y arctan = ,x arc y cot =. 由基本初等函数经过有限次四则运算与复合运算所得到的函数,统称为初等函数.不是初等函数的函数,称为非初等函数.如在狄利克雷函数和黎曼函数,都是非初等函数.二、函数的特性(1)有界函数定义 2 设f 为定义在D 上的函数.若存在正数M ,使得对每一个D x ∈有 M x f ≤)(,则称f 为D 上的有界函数.例如,正弦函数x sin 和余弦函数x cos 为R 上的有界函数,因为一个r x ∈都有1sin ≤x 和1cos ≤x . 设f 为定义在D 上的函数,若对任何M(无论M 多大),都存在D x ∈,使得M x f >)(0,则称f 为D 上的无上界函数.例*2 证明xx f 1)(=为]1,0(上的无上界函数 .证: 对任何正数M ,取]1,0(上一点110+=M x ,则有11)(00+==M x x f M >.故按上述定义,f 为]1,0(上的无上界函数. (2) 单调函数定义3 设f 为定义在D 上的函数.若对任何D x x ∈2,1,当21x x <时,总 有(i )),()(21x f x f ≤则称f 为D 上的增函数,特别当成立严格不等式1(x f ))(2x f <时,称f 为D 上的严格增函数;(ii))()(21x f x f ≥,则称f 为D 上的减函数,特别当成立严格不等式)()(21x f x f >时,称f 为D 上的严格减函数;增函数和减函数统称为单调函数,严格增函数和严格减函数统称为严格单调函数.例3 函数3x y =在R 上是严格增的.因为对任何,∈2,1x x R ,当21x x <时总有0]43)2)[((21212123132>++-=-x x x x x x x ,即3231x x <.例*4 函数][x y =在R 上是增的.因为对任何∈<21x x R ,当21x x <时,显然有[1x ]≤ [2x ].函数在R 上不是严格增的,若取1210,2x x ==,则有[1x ]=[0]2=x ,即定义中所要求的严格不等式不成立.此函数的图象如图1—3所示.严格单调函数的图象与任一平行于x 轴的直线至多有一个交点,这一特性保证了它必定具有反函数.定理1.2 设D x x f y ∈=),(为严格增(减) 函数,则f 必有反函数1-f,且1-f在其定义域)(D f 上也是严格增(减)函数.证:设f 在D 上严格增.对任一)(D f y ∈,有 D x ∈使y x f =)(.下面证明这样的x 只能有一个.事实上,对于D 内任一x x ≠1,由f 在D 上的严格增性,当21x x <时y x f <)(1,当x x >1时有y x f >)(1,总之y x f ≠)(1.这就说明,对每一个)(D f y ∈,都只存在唯一的一个D x ∈,使得=)(x f y ,从而函数f 存在反函数)(1y fx -=,f y ∈(D).现证1-f也是严格增的.任取f y y ∈21,(D),21y y <·设)(),(212111y fx y fx --==,则)(),(2211x f y x f y ==.由1y 2y <及f 的严格增性,显然有21x x <,即111)(--<f y f )(2y .所以反函数1-f是严格增的.例5 函数2x y =在]0,(-∞上是严格减的,有反函数(按习惯记法)x y -=,2);,0(x y x =+∞∈在(0,+∞)上是严格增的,有反函数∈=x x y ,[0,+∞)。
第一讲 函数及映射
第一讲函数第1课时变量与函数的概念[学习目标]1.理解函数的概念,了解构成函数的三要素.2.能正确使用区间表示数集.3.会求一些简单函数的定义域、函数值.[知识链接]1.在初中,学习过正比例函数、反比例函数、一次函数、二次函数等,它们的表达形式分别为y=kx(k≠0),y=kx(k≠0),y=ax+b(a≠0),y=ax2+bx+c(a≠0).2.反比例函数y=kx(k≠0)在x=0时无意义.[预习导引]1.函数(1)函数的定义:设集合A是一个非空的数集,对A中的任意数x,按照确定的法则f,都有唯一确定的数y与它对应,则这种对应关系叫做集合A上的一个函数.记作y=f(x),x∈A.(2)函数的定义域:在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,自变量取值的范围(数集A)叫做这个函数的定义域.(3)函数的值域:所有函数值构成的集合{y|y=f(x),x∈A}叫做这个函数的值域.2.区间设a,b∈R,且a<b.3.要点一 函数概念的应用例1 设M ={x |0≤x ≤2},N ={y |0≤y ≤2},给出下列四个图形,其中能表示从集合M 到集合N 的函数关系的有( )A.0个B.1个C.2个D.3个 答案 B 解析数集;(2)A 中任意一个数在B 中必须有并且是唯一的实数和它对应. 注意:A 中元素无剩余,B 中元素允许有剩余.2.函数的定义中“任意一个x ”与“有唯一确定的y ”说明函数中两变量x ,y 的对应关系是“一对一”或者是“多对一”而不能是“一对多”. 跟踪演练1 下列对应或关系式中是A 到B 的函数的是( ) A.A ∈R ,B ∈R ,x 2+y 2=1B.A ={1,2,3,4},B ={0,1},对应关系如图:C.A =R ,B =R ,f :x →y =1x -2D.A =Z ,B =Z ,f :x →y =2x -1 答案 B解析 对于A 项,x 2+y 2=1可化为y =±1-x 2,显然对任意x ∈A ,y 值不唯一,故不符合.对于B 项,符合函数的定义.对于C 项,2∈A ,但在集合B 中找不到与之相对应的数,故不符合.对于D 项,-1∈A ,但在集合B 中找不到与之相对应的数,故不符合. 要点二 求函数的定义域 例2 求下列函数的定义域:(1)y =x +12x +1-1-x ;(2)y =x +1|x |-x.解 (1)要使函数有意义,自变量x 的取值必须满足 ⎩⎨⎧x +1≠0,1-x ≥0,即⎩⎨⎧x ≠-1,x ≤1.所以函数的定义域为{x |x ≤1,且x ≠-1}. (2)要使函数有意义,必须满足|x |-x ≠0,即|x |≠x , ∴x <0.∴函数的定义域为{x |x <0}.规律方法 1.当函数是由解析式给出时,求函数的定义域就是求使解析式有意义的自变量的取值集合,必须考虑下列各种情形:(1)负数不能开偶次方,所以偶次根号下的式子大于或等于零;(2)分式中分母不能为0;(3)零次幂的底数不为0;(4)如果f (x )由几部分构成,那么函数的定义域是使各部分都有意义的实数的集合;(5)如果函数有实际背景,那么除符合上述要求外,还要符合实际情况. 2.求函数的定义域,一般是转化为解不等式或不等式组的问题,注意定义域是一个集合,其结果必须用集合或区间来表示.跟踪演练2 函数f (x )=x -2+1x -3的定义域是( )A.[2,3)B.(3,+∞)C.[2,3)∪(3,+∞)D.(2,3)∪(3,+∞)答案 C解析 要使函数有意义,需满足⎩⎨⎧x -2≥0,x -3≠0,即x ≥2且x ≠3. 要点三 求函数值或值域 例3 已知f (x )=11+x(x ∈R ,且x ≠-1),g (x )=x 2+2(x ∈R ). (1)求f (2),g (2)的值; (2)求f [g (3)]的值. 解 (1)∵f (x )=11+x ,∴f (2)=11+2=13.又∵g (x )=x 2+2, ∴g (2)=22+2=6. (2)∵g (3)=32+2=11, ∴f [g (3)]=f (11)=11+11=112. 规律方法 求函数值时,首先要确定出函数的对应法则f 的具体含义,然后将变量代入解析式计算,对于f [g (x )]型的求值,按“由内到外”的顺序进行,要注意f [g (x )]与g [f (x )]的区别. 跟踪演练3 求下列函数的值域. (1)y =2x +1,x ∈{1,2,3,4,5}; (2)y =x +1;(3)y =x x +1.解 (1)(直接法)将x =1,2,3,4,5分别代入y =2x +1计算得函数的值域为{3,5,7,9,11}.(2)(观察法)∵函数的定义域为{x |x ≥0}, ∴x ≥0, ∴x +1≥1.∴函数y =x +1的值域为[1,+∞). (3)(分离常数法)∵y =x x +1=1-1x +1, 且定义域为{x |x ≠-1},∴1x +1≠0,即y ≠1. ∴函数y =x x +1的值域为{y |y ∈R ,且y ≠1}.1.下列图形中,不可能是函数y =f (x )的图象的是( )答案 B解析 根据函数的存在性和唯一性(定义)可知,B 不正确. 2.函数f (x )=x -1x -2的定义域为( ) A.[1,2)∪(2,+∞) B.(1,+∞) C.[1,2) D.[1,+∞)答案 A解析 由题意可知,要使函数有意义,需满足 ⎩⎨⎧x -1≥0,x -2≠0,即x ≥1且x ≠2.3.已知f (x )=x 2+x +1,则f [f (1)]的值是( )A.11B.12C.13D.10答案 C解析f[f(1)]=f(3)=9+3+1=13.4.下列各组函数中,表示同一个函数的是( )A.y=x-1和y=x2-1 x+1B.y=x0和y=1C.f(x)=x2和g(x)=(x+1)2D.f(x)=x2x和g(x)=xx2答案 D解析A中的函数定义域不同;B中y=x0的x不能取0;C中两函数的对应关系不同,故选D.5.集合{x|-1≤x<0,或1<x≤2}用区间表示为________.答案[-1,0)∪(1,2]解析结合区间的定义知,用区间表示为[-1,0)∪(1,2].第2课时映射与函数[学习目标]1.了解映射、一一映射的概念及表示方法.2.了解象与原象的概念.3.了解映射与函数的区别与联系.[知识链接]函数的定义:设集合A是一个非空的数集,对A中的任意数x,按照确定的法则f,都有唯一确定的数y与它对应,则这种对应关系叫做集合A上的一个函数.记作y=f(x),x∈A.[预习导引]1.映射和一一映射的有关概念映射是函数概念的推广,函数是一种特殊的映射.典型例题要点一映射的判断例1 下列对应是不是从A到B的映射,能否构成函数?(1)A=R,B=R,f:x→y=1x+1;(2)A={a|a=n,n∈N+};B={b|b=1n,n∈N+},f:a→b=1a;(3)A=[0,+∞),B=R,f:x→y2=x;(4)A={x|x是平面M内的矩形},B={x|x是平面M内的圆},f:作矩形的外接圆.解(1)当x=-1时,y的值不存在,∴不是映射,更不是函数.(2)是映射,也是函数,因A中所有的元素的倒数都是B中的元素.(3)∵当A中的元素不为零时,B中有两个元素与之对应,所以不是映射,更不是函数.(4)是映射,但不是函数,因为A,B不是非空数集.规律方法按照映射定义可知,映射应满足存在性——集合A中的每一个元素在集合B中都有对应元素;唯一性——集合A中的每一个元素在集合B中只有唯一的对应元素.跟踪演练1 在图(1)(2)(3)(4)中用箭头所标明的A中元素与B中元素的对应法则,试判断由A到B是不是映射?是不是函数关系?解在图(1)中,集合A中任一个数,通过“开平方”在B中有两个数与之对应,不符合映射的定义,不是映射,当然也不是函数关系.图(2)中,元素6在B中没有象,则由A到B的对应关系不是映射,也不是函数关系.图(3)中,集合A中任一个数,通过“2倍”的运算,在B中有且只有一个数与之对应,所以A到B的对应法则是数集到数集的映射,并且是一一映射,这两个数集之间的对应关系是函数关系.图(4)中,对A中的每一个数,通过平方运算在B中都有唯一的一个数与之对应,是映射,数集A到B之间的对应关系是函数关系.要点二映射个数问题例2 已知A={a,b,c},B={-2,0,2},映射f:A→B满足f(a)+f(b)=f(c),求满足条件的映射的个数.解(1)当A中三个元素都对应0时,则f(a)+f(b)=0+0=0=f(c)有1个映射;(2)当A中三个元素对应B中两个时,满足f(a)+f(b)=f(c)的映射有4个,分别为2+0=2,0+2=2,(-2)+0=-2,0+(-2)=-2.(3)当A中的三个元素对应B中三个元素时,有2个映射,分别为(-2)+2=0,2+(-2)=0.因此满足条件的映射共有7个.规律方法对含有附加条件的映射问题,须按映射的定义一一列举或进行分类讨论.跟踪演练2 集合A={1,2,3},B={3,4},从A到B的映射f满足f(3)=3,则这样的映射共有( ) A.3个 B.4个 C.5个 D.6个 答案 B解析 由于要求f (3)=3,因此只需考虑剩下两个元素的象的问题,总共有如图所示的4种可能.要点三 映射的象与原象例3 已知映射f :A →B ={(x ,y )|x ∈R ,y ∈R },f :(x ,y )→(x +2y +2,4x +y ).(1)求A 中元素(5,5)的象; (2)求B 中元素(5,5)的原象.解 (1)当x =5,y =5时,x +2y +2=17,4x +y =25. 故A 中元素(5,5)的象是(17,25). (2)令B 中元素(5,5)的原象为(x ,y ), 则⎩⎨⎧x +2y +2=5,4x +y =5,得⎩⎨⎧x =1,y =1.故B 中元素(5,5)的原象是(1,1).规律方法 1.解答此类问题:关键是:(1)分清原象和象;(2)搞清楚由原象到象的对应法则.2.一般已知原象求象时,常采用代入法,已知象求原象时,通常由方程组求解,求解过程中要注意象与原象的区别和联系.跟踪演练3 已知映射f :A →B 中,A =B ={(x ,y )|x ∈R ,y ∈R },f :(x ,y )→(3x -2y +1,4x +3y -1). (1)求A 中元素(1,2)的象; (2)求B 中元素(1,2)的原象;解 (1)当x =1,y =2时,3x -2y +1=0,4x +3y -1=9. 故A 中元素(1,2)的象为(0,9).(2)令⎩⎨⎧3x -2y +1=1,4x +3y -1=2,得⎩⎪⎨⎪⎧x =617,y =917,故B 中元素(1,2)的原象是⎝ ⎛⎭⎪⎫617,917.1.在从集合A 到集合B 的映射中,下列说法正确的是( ) A.集合B 中的某一个元素b 的原象可能不止一个 B.集合A 中的某一个元素a 的象可能不止一个 C.集合A 中的两个不同元素所对应的象必不相同 D.集合B 中的两个不同元素的原象可能相同 答案 A解析 根据映射的概念可知:A 中元素必有唯一确定的象,但在象的集合中一个象可以有不同的原象,故A 正确.2.下列对应法则f 为A 到B 的函数的是( ) A.A =R ,B ={x |x >0},f :x →y =|x | B.A =Z ,B =N +,f :x →y =x 2 C.A =Z ,B =Z ,f :x →y =x D.A =[-1,1],B ={0},f :x →y =0 答案 D解析 在选项A 、B 、C 中,集合A 中的有些元素在对应法则作用下,在集合B 中找不到象.选项D 表示无论x 取何值y 都等于0.所以选D. 3.下列集合A 到集合B 的对应中,构成映射的是( )答案 D解析 按映射的定义判断知,D 项符合.4.设集合A 、B 都是坐标平面上的点集{(x ,y )|x ∈R ,y ∈R },映射f :A →B 使集合A 中的元素(x ,y )映射成集合B 中的元素(x +y ,x -y ),则在f 下,象(2,1)的原象是( )A.(3,1)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-12 D.(1,3)答案 B 解析 由⎩⎨⎧ x +y =2,x -y =1,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =32,y =12,故选B.5.已知集合A ={a ,b },B ={c ,d },则从A 到B 的不同映射有________个. 答案 4解析 a →c ,b →c ;a →d ,b →d ;a →c ,b →d ;a →d ,b →c ,共4个.。
第二章 函数概念与基本初等函数(文数) 第1讲
答案 (1)x2-1(x≥1) (2)x2+2x+1
基础诊断 考点突破 课堂总结
ex-1,x<1, 1 【例 3】(1)(2014· 新课标全国Ⅰ卷)设函数 f(x)= x3,x≥1, 则使得 f(x)≤2 成立的 x 的取值范围是________.
x-1 2 -2,x≤1, (2)(2015· 全国Ⅰ卷改编)已知函数 f(x)= -log2(x+1),x>1,
基础诊断
考点突破
课堂总结
[易错防范]
1.求函数的解析式时要充分根据题目的类型选取相应的方法, 同 时要注意函数的定义域,如已知 f( x)=x+1,求函数 f(x)的解 析式时,通过换元的方法可得 f(x)=x2+1,这个函数的定义域 是[0,+∞),而不是(-∞,+∞). 2.求分段函数应注意的问题:在求分段函数的值 f(x0)时,首先要 判断 x0 属于定义域的哪个子集,然后再代入相应的关系式.
(5)分段函数
在函数的定义域内,对于自变量x的不同取值区间,有着不 同的 对应法则 ,这种函数称为分段函数.
分段函数是一个函数,分段函数的定义域是各段定义域 的 并集 ,值域是各段值域的 并集 .
基础诊断 考点突破 课堂总结
2.函数定义域的求法
类型 2n f(x),n∈N* x 满足的条件 f ( x) ≥0
函数,记作y=f(x),x∈A.
基础诊断
考点突破
课堂总结
(2)函数的定义域、值域
在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数
的 定义域 ;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合 {f(x)|x∈A}叫做函数的 值域 . (3)函数的三要素是:定义域 、 值域 和对应关系. (4)表示函数的常用方法有:列表法 、图象法 和解析法.
数学版课件第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ第1讲
对应关系 f:A→B
如果按照某种确定的对应关系f,使对于 如果按某一个确定的对应关系f,使对于
集合A中的__任___意___一个数x,在集合B中 集合A中的__任__意___一个元素x,在集合B 都有__唯___一__确__定____的数f(x)和它对应 中都有__唯___一__确__定____的元素y与之对应
(4)∵f(x)是二次函数,∴设f(x)=ax2+bx+c(a≠0). 由f(0)=1,得c=1.由f(x+1)=f(x)+2x,得 a(x+1)2+b(x+1)+1=(ax2+bx+1)+2x, 整理得(2a-2)x+(a+b)=0,
由恒等式原理知2aa+-b2==00,⇒ab= =1-,1,
∴f(x)=x2-x+1.
答案 (1)-34 (2)[e+4,+∞)
角度3 分段函数与不等式结合
【例 3-3】 (1)已知函数 f(x)=x12,+x1<,0,x≥0,则满足不等式 f(1-x2)>f(2x)的 x 的取值 范围是________. (2)设函数 f(x)=x2+x,1x,>0x,≤0,则满足 f(x)+f x-12>1 的 x 的取值范围是________.
解 (1)法一 设 t= x+2,则 x=t-2,
即x=(t-2)2(t≥2),∴f(t)=(t-2)2+4(t-2)=t2-4, ∴f(x)=x2-4(x≥2).
法二 ∵f( x+2)=( x+2)2-4,∴f(x)=x2-4(x≥2).
(2)设 t=2x+1,则 x=t-2 1(t>1),∴f(t)=lg t-2 1,即 f(x)=lg x-2 1(x>1). (3)由 2f(x)+f 1x=2x ①, 将 x 换成1x,则1x换成 x,得 2f 1x+f(x)=2x ②, ①×2-②,得 3f(x)=4x-2x,得 f(x)=43x-32x.
高等数学:第一讲 函数的连续性
y f (x)
f (x0 )
0
x0
x
2.函数在一点的连续性同极限一样,都是函数的局部性质.
3. 判别函数y=f (x)在点x0连续的步骤:
(1) y = f (x)在点x0的某个邻域内有定义, y = f (x0) 存在;
(2) 极限
存在;
(3) 函数在 x0 处极限值等于函数值,即
例1 讨论函数 f (x)=x+1在x=2处的连续性.
且
lim
x x0
f (x)
f ( x0 ) , 称y = f (x) 在x0处左连续.
设函数y = f (x) 在[x0, x0+ ) 有定义,
且
lim
x x0
f (x)
f ( x0 ) , 称y = f (x) 在x0处右连续.
定理1
函数 y f ( x)在点 x0处连续的充要条件
是函数 y f ( x)在点 x0处既左连续又右连续,即
定义 2 设函数y=f (x)在点x0的某邻域内有定义,如
果x→x0时,相应的函数值f(x)→f(x0)
,即
lim
x x0
f (x)
f ( x0 ),
则称函数 y=f (x)在点x0连续,点x0为函数y=f (x)的连续点.
说明:
1. 函数 y=f (x)在点x0连续的几何意义:函数图形在x0不断开, 图像是连续不断的.
函数的连续性
函数的连续性
1、函数y=f (x) 在点 x0处的连续性
定义1 设y=f (x)在点x0的某邻域内有定义,如果当x在
x0处的增量x趋于零时,相应的函数增量y=f (x0+ x)- f(x0)也
第一讲实数实函数
第一讲实数与实函数1 . 1 实数与实函数的基本概念一.实数实数包括有理数和无理数.有理数,就是能够表示成qp形式的数,其中 p 是整数, q 是不为零的整数.如果用小数表示,有理数都可以表示成有限小数,或无限循环小数.无理数,就是不能表示成qp形式的数,也就是无限不循环的小数.如果将有限小数也表示成无限小数,例如:数 1 可表示为 1=1.000… ;也可以表示为 l=0.999… (注:这是实无限的观点),为唯一性起见,数学上作了一个约定,就是不以零为循环节.数 1 约定的表示为l=0.999…,因此,实数就是一个可以用无限小数表示的数.二、实数的性质1 .实数集合 R 是一个阿基米德有序域( 1 )在实数集合 R 上定义加法“ + ”和乘法“× ”两种运算,对两种运算分别满足交换律、结合律,以及乘法关于加法的分配律;对加法,有“零元”和“负元”;对乘法有“单位元”和“逆元” ; R 成为一个“域”.( 2 )在集合 R 上定义了一种序关系“ < " ,且满足传递性:即对 R c b a ∈∀,, ,若 a < b , b < c ,则 a <c ;三歧性:即对 ,,R b a ∈∀,关系 a < b , a =b , a > b 三者必居其一,也只居其一 R 是一个全序集.( 3 ) R 中的元素满足阿基米德性:对 R 中的任意两个正数 a , b ,必存在自然数 n ,使得 na >b.2 .实数集合 R 是一个完备集定义1.1(距离空间)设 X 是一个集合,定义映射+→⨯R X X :ρ,满足 ( 1 )非负性:对();0,,,y x y x X y x =⇔=∈∀ρ ( 2 )对称性:()()x y y x ,,ρρ= ;( 3 )三角不等式:()()()y z z x y x ,,,ρρρ+≤;则称ρ是点集 X 上的一个距离.如果 X 是一个线性空间,称()ρ,X 是一个距离空间 。
第1讲 函数的概念及其表示PPT课件
值为________.
解析 (1)依题意,3>0,得 f(3)=f(3-1)-f(3-2)=f(2)-f(1),
又 2>0,所以 f(2)=f(2-1)-f(2-2)=f(1)-f(0);
所以 f(3)=f(1)-f(0)-f(1)=-f(0),
解析 (1)由题意 1-2x≥0, 解得-3<x≤0. x+3>0,
(2)求函数的值域:①当 所给函数是分式的形式, 且分子、分母是同次的,
(2)y
=x-3=x x+1
+1-4=1-
x+1
x
+4 1,因为x+4 1≠0,
可考虑用分离常数法;② 若与二次函数有关,可用
所以 1-x+4 1≠1. 即函数的值域是{y|y≠1}.
获取详细资料请浏览:
知识与方法回顾 知识梳理
辨析感悟
探究一 求函数的定义域与值域
技能与规律探究 探究二 分段函数及其应用
探究三 求函数的解析式
例1 训练1
例2 训练2
例3 训练3
经典题目再现
第1页
返回概要
结束放映
1.函数的基本概念
获取详细资料请浏览:
(1)函数的定义 一般地,设A,B是两非空 个数集,如果按照某种确定的对应
结束放映
3.函数值域的求法
获取详细资料请浏览:
方法 配方法 性质法 单调性法 换元法
分离常数法
示例 y=x2+x-2 y=ex y=x+ x-2 y=sin2 x+sin x+1 y=x+x 1
示例答案
y∈-94,+∞
y∈ (0,+∞) y∈ [2 ,+∞)
y∈34,3
y∈(-∞,1)∪(1,+∞)
(3)函数的三要素是: 定义域 、 值域 和对应关系. (4)表示函数的常用方法有: 解析法 、 列表法 和图象法.
第一讲函数的极限与连续
例
lim
1 x
0
x 2
lim(2x 1) 3
x1
1
例1* lim e x x0
有理分式极限的运算
0
lim
x
a0 b0
a1x a2 x2 an xn b1x b2 x2 bm xm
an bm
nm nm nm
例
1 x3
lim
x
2x3
lim x2 1 x1 x 1
x0 x 0在定义域中连续,则k ____.
2、函数的间断点
例22*
f
(x)
x2
x 1 2x 3
的连续区间是_______,
间断点是______.
例23*
1 1
y
x 1
x 1 2
的不连续点有____ 个.
x 1 x 1
例24* x 0是f (x) x 的第____ 类间断点, t2
)
4、无穷小的性质
例
lim sin x
x
x
例4*
lim
x0
x2
sin
1 x2
a 例5*
设
x2 lim (
3
ax b)
1
,
则
x x 2
=, b =
x sin x 例6* lim
x0 1 x sin x cos x
例7*
若 lim x0
f (x) 1 cos2
x
2, 则f
例33*
lim (1
n
x n
x2 2n2
)n
例34*
lim ( x 1 )x x 2x 1
例35*
设f
(
x)
函数-第1讲:平面直角坐标系与函数
1、点坐标的特征:x 轴上点坐标的特征:(m,0)y 轴上点坐标的特征:(0,m )平行于x 轴的直线上点的纵坐标相同,平行y 轴的直线上的点的横坐标相同。
2、点坐标的几何意义:(1)点(a ,b )表示到x轴的距离是b ,到y 轴的距离是a (2)根据点到坐标轴的距离可以写出点坐标,但是需要考虑符号,需要分类讨论。
例:点A 到x 轴的距离是2,到y 轴的距离是3,求点A 的坐标。
答:(3,2)或(-3,2)或(-3,-2)或(3,-2)3、确认函数自变量取值范围的方法:【方法技巧】第一节 函数-平面直角坐标系与函【知识梳理】4、函数图象问题的解题技巧:①解题关键步骤:第一步:识别变量(审题):第二步:判断趋势第三步:找特殊值第四步:列解析式小贴士:以上四步没有绝对的向后顺序,若可以利用排除法求,则优先利用排除法,若实在判断不了函数图象,则可求出函数的关系式;注意出现动点时,要标出动点走过的路程和剩下的路程再去找关系,常用勾股定理和相似来求动点解析式②判别图象是曲还是直:要看变量的个数,若一个变量,则为直线;若变量是两个,则为曲线。
两个变量的增加性一样,则开口向上。
若不一样,开口向下。
③识别图象特点:若动点在直线、射线、线段、圆、圆弧上动,则函数图像为连续圆滑的图像,若在有尖点的折线上运动,则函数图像为出现明显的拐点为分段函数。
【考点突破】考点1:平面直角坐标系例1、在平面直角坐标系中,点(﹣2,﹣2m+3)在第三象限,则m的取值范围是()A.B.C. D.变式1、已知点P(a+1,2a﹣3)在第一象限,则a的取值范围是()A.a<﹣1 B.a>C.﹣<a<1 D.﹣1<a<例2、已知点P(0,m)在y轴的负半轴上,则点M(﹣m,﹣m+1)在()A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限变式1、在平面直角坐标系中,若点A(a,﹣b)在第一象限内,则点B(a,b)所在的象限是()A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限例3、已知点P(a﹣2,2a+8),分别根据下列条件求出点P的坐标.(1)点P在x轴上;(2)点P在y轴上;(3)点Q的坐标为(1,5),直线PQ∥y轴;(4)点P到x轴、y轴的距离相等.变式1、画出平面直角坐标系,标出下列各点;(1)点A在y轴上,位于原点上方,距离原点2个单位长度;(2)点B在x轴上,位于原点右侧,距离原点1个单位长度;(3)点C在x轴上方,y轴右侧,距离每条坐标轴都是2个单位长度;(4)点D在x轴上,位于原点右侧,距离原点3个单位长度(5)点E在x轴上方,y轴右侧,距离x轴2个单位长度,距离y轴4个单位长度.依次连接这些点,你能得到什么图形?例4、已知△ABC中,点A(﹣1,2),B(﹣3,﹣2),C(3,﹣3)①在直角坐标系中,画出△ABC;②求△ABC的面积.变式1、如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A(4,1),B(1,1)C(4,5),D(6,﹣3),E(﹣2,5)(1)在坐标系中描出各点,画出△AEC,△BCD.(2)求出△AEC的面积(简要写明简答过程).变式2、已知:A(0,1),B(2,0),C(4,3)(1)求△ABC的面积;(2)设点P在坐标轴上,且△ABP与△ABC的面积相等,求点P的坐标.例5、已知,如图,点A(a,b),B(c,d)在平面直角坐标系中的任意两点,且AC⊥x轴于点C,BD⊥x轴于点D.(1)CD= ,|DB﹣AC|= ;(用含a,b,c,d的代数式表示)(2)请猜想:A,B两点之间的距离;(3)利用猜想,若A(﹣2,5),B(4,﹣4),求AB两点之间的距离.变式1、先阅读下列一段文字,在回答后面的问题.已知在平面内两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),其两点间的距离公式,同时,当两点所在的直线在坐标轴或平行于坐标轴或垂直于坐标轴时,两点间距离公式可简化为|x2﹣x1|或|y2﹣y1|.(1)已知A(2,4)、B(﹣3,﹣8),试求A、B两点间的距离;(2)已知A、B在平行于y轴的直线上,点A的纵坐标为5,点B的纵坐标为﹣1,试求A、B两点间的距离.(3)已知一个三角形各顶点坐标为A(0,6)、B(﹣3,2)、C(3,2),你能判定此三角形的形状吗?说明理由.考点二:函数及其图象例1、在函数y=中,自变量x的取值范围是()A.x<B.x≤C.x>D.x≥变式1、函数y=中,自变量x的取值范围是()A.x>4B.x≥2C.x≥2且x≠﹣4D.x≠﹣4变式2、函数y=的自变量x的取值范围为()A.x>2B.x<2C.x≤2D.x≠2例2、如图,△ABC是等腰直角三角形,∠A=90°,BC=4,点P是△ABC边上一动点,沿B→A→C的路径移动,过点P作PD⊥BC于点D,设BD=x,△BDP的面积为y,则下列能大致反映y与x函数关系的图象是()A.B.C.D.变式1、如图,矩形ABCD中,AB=2,BC=4,P为矩形边上的一个动点,运动路线是A→B→C→D→A,设P点经过的路程为x,以A,P,B为顶点的三角形面积为y,则选项图象能大致反映y与x的函数关系的是()A.B.C.D.例3、如图,已知边长为4的正方形ABCD,P是BC边上一动点(与B、C不重合),连结AP,作PE⊥AP交∠BCD的外角平分线于E.设BP=x,△PCE面积为y,则y与x的函数关系式是()A.y=2x+1B.y=x﹣2x2C.y=2x﹣x2D.y=2x变式1、如图,A的坐标是(0,4),点C是x轴上的一个动点,点B与点O在直线AC两侧,∠BAC=∠OAC,BC⊥AC,点B的坐标为(x,y),y与x的函数关系式为()A.y=8x B.y=C.y=D.y=例4、在五边形ABCDE中,∠B=90°,AB=BC=CD=1,AB∥CD,M是CD边的中点,点P由点A出发,按A→B→C→M的顺序运动.设点P经过的路程x为自变量,△APM的面积为y,则函数y的大致图象是()A.B.C.D.变式1、如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=3,点E是BC边上靠近点B的三等分点,动点P 从点A出发,沿路径A→D→C→E运动,则△APE的面积y与点P经过的路径长x之间的函数关系用图象表示大致是()A.B.C.D.例5、如图,点A的坐标为(0,1),点B是x轴正半轴上的一动点,以AB为边作等腰Rt△ABC,使∠BAC=90°,设点B的横坐标为x,设点C的纵坐标为y,能表示y与x的函数关系的图象大致是()A.B.C.D.变式1、如图,BC是⊙O直径,A是圆周上一点,把△ABC绕点C顺时针旋转得△EDC,连结BD,当BD∥AC时,记旋转角为x度,若∠ABC=y度,则y与x之间满足的函数关系式为()A.y=180﹣2x B.y=x+90C.y=2x D.y=x例6、如图1,AD,BC是⊙O的两条互相垂直的直径,点P从点O出发沿图中某一个扇形顺时针匀速运动,设∠APB=y(单位:度),如果y与点P运动的时间x(单位:秒)的函数关系的图象大致如图2所示,那么点P的运动路线可能为()A.O→B→A→O B.O→A→C→O C.O→C→D→O D.O→B→D→O变式1、一个观察员要到如图1所示的A,B,C,D四个观测点进行观测,行进路线由在同一平面上的AB,BC,CD,DA,AC,BD组成.为记录观察员的行进路线,在AB的中点M处放置了一台定位仪器,设观察员行进的路程为x,观察员与定位仪器之间的距离为y,若观察员匀速行进,且表示y与x的函数关系的图象大致如图2所示,则观察员的行进路线可能为()A.A→D→C→B B.A→B→C→D C.A→C→B→D D.A→C→D→B例7、如图1,在矩形ABCD中,AB<BC,点E为对角线AC上的一个动点,连接BE,DE,过E作EF⊥BC于F.设AE=x,图1中某条线段的长为y,若表示y与x的函数关系的图象大致如图2所示,则这条线段可能是图1中的()A.线段BE B.线段EF C.线段CE D.线段DE变式1、如图1,在等边三角形ABC中,AB=2,G是BC边上一个动点且不与点B、C重合,H 是AC边上一点,且∠AGH=30°.设BG=x,图中某条线段长为y,y与x满足的函数关系的图象大致如图2所示,则这条线段可能是图中的()A.线段CG B.线段AG C.线段AH D.线段CH例8、小阳在如图①所示的扇形舞台上沿O﹣M﹣N匀速行走,他从点O出发,沿箭头所示的方向经过点M再走到点N,共用时70秒.有一台摄像机选择了一个固定的位置记录了小阳的走路过程,设小阳走路的时间为t(单位:秒),他与摄像机的距离为y(单位:米),表示y与t的函数关系的图象大致如图②,则这个固定位置可能是图①中的()A.点Q B.点P C.点M D.点N变式1、如图1,△ABC是一块等边三角形场地,点D,E分别是AC,BC边上靠近C点的三等分点.现有一个机器人(点P)从A点出发沿AB边运动,观察员选择了一个固定的位置记录机器人的运动情况.设AP=x,观察员与机器人之间的距离为y,若表示y与x的函数关系的图象大致如图2所示,则观察员所处的位置可能是图1的()A.点B B.点C C.点D D.点E例9、如图,⊙O上有两点A与P,且OA⊥OP,若A点固定不动,P点在圆上匀速运动一周,那么弦AP的长度d与时间t的函数关系的图象可能是()A.①B.③C.①或③D.②或④变式1、如图甲,A、B是半径为1的⊙O上两点,且OA⊥OB.点P从A出发,在⊙O上以每秒一个单位的速度匀速运动,回到点A 运动结束.设运动时间为x ,弦BP 的长度为y ,那么如图乙图象中可能表示y 与x 的函数关系的是( )A .①B .④C .①或③D .②或④<A 组>1.已知点P (0,m )在y 轴的负半轴上,则点M (﹣m ,﹣m+1)在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限2.函数y=中,自变量x 的取值范围是( )A .x >4B .x≥2C .x≥2且x≠﹣4D .x≠﹣43.星期六早晨蕊蕊妈妈从家里出发去观山湖公园锻炼,她连续、匀速走了60min 后回家,图中的折线段OA ﹣AB ﹣BC 是她出发后所在位置离家的距离s (km )与行走时间t (min )之间的函数关系,则下列图形中可以大致描述蕊蕊妈妈行走的路线是( )A .B .C .D .4.小明的父亲从家走了20分钟到一个离家900米的书店,在书店看了10分钟书后,用15分钟【分层训练】返回家,下列图中表示小明的父亲离家的距离与时间的函数图象是()A.B.C.D.5.小颍今天发烧了.早晨她烧得很厉害,吃药后她感觉好多了,中午时小颖的体温基本正常,但是下午她的体温又开始上升,直到夜里小颖才感觉没那么发烫.下面四幅图能较好地刻画出小颖今天体温的变化情况的是()A.B.C.D.6.已知点A(m,﹣2),点B(3,m﹣1),且直线AB∥x轴,则m的值为()A.﹣1B.1C.﹣3D.37.如图,正五边形ABCDE放入某平面直角坐标系后,若顶点A,B,C,D的坐标分别是(0,a),(﹣3,2),(b,m),(c,m),则点E的坐标是()A.(2,﹣3)B.(2,3)C.(3,2)D.(3,﹣2)8.如图,直线m∥n,在某平面直角坐标系中,x轴∥m,y轴∥n,点A的坐标为(﹣4,2),点B的坐标为(2,﹣4),则坐标原点为()A.O1B.O2C.O3D.O49.如图,在下列正方形网格中,标注了射阳县城四个大型超市的大致位置(小方格的边长为1个单位).若用(0,﹣2)表示苏果超市的位置,用(4,1)表示文峰超市的位置,则大润发超市的位置可表示为.10.如图,是象棋盘的一部分,若“帅”位于点(2,﹣1)上,“相”位于点(4,﹣1)上,则“炮”所在的点的坐标是.<B组>1、如图,点O(0,0),A(0,1)是正方形OAA1B的两个顶点,以OA1对角线为边作正方形OA1A2B1,再以正方形的对角线OA2作正方形OA1A2B1,…,依此规律,则点A2017的坐标是()A.(0,21008)B.(21008,21008)C.(21009,0)D.(21009,﹣21009)2、观察图中正方形四个顶点所标的数字规律,可知,数2016应标在()A.第504个正方形的左下角B.第504个正方形的右下角C.第505个正方形的左上角D.第505个正方形的右下角3.如图,在平面直角坐标系中,一动点从原点O出发,沿着箭头所示方向,每次移动1个单位,依次得到点P1(0,1),P2(1,1),P3(1,0),P4(1,﹣1),P5(2,﹣1),P6(2,0),…,则点P60的坐标是.4.在平面直角坐标系中,已知点A(﹣3,0),B(3,0),点C在坐标轴上,且AC+BC=10,写出满足条件的所有点C的坐标.5、如图∥,我们在“格点”直角坐标系上可以清楚看到:要找AB或DE的长度,显然是转化为求Rt∥ABC或Rt∥DEF的斜边长.下面:以求DE为例来说明如何解决:从坐标系中发现:D(﹣7,5),E(4,﹣3).所以DF=|5﹣(﹣3)|=8,EF=|4﹣(﹣7)|=11,所以由勾股定理可得:DE==.下面请你参与:(1)在图∥中:AC=,BC=,AB=.(2)在图∥中:设A(x1,y1),B(x2,y2),试用x1,x2,y1,y2表示AC=,BC=,AB=.(3)(2)中得出的结论被称为“平面直角坐标系中两点间距离公式”,请用此公式解决如下题目:已知:A(2,1),B(4,3),C为坐标轴上的点,且使得∥ABC是以AB为底边的等腰三角形.请求出C点的坐标.6、如图,在边长为4的正方形ABCD中,动点P从A点出发,以每秒1个单位长度的速度沿AB向B点运动,同时动点Q从B点出发,以每秒2个单位长度的速度沿BC→CD方向运动,当P运动到B点时,P、Q两点同时停止运动.设P点运动的时间为t秒,∥APQ的面积为S,则表示S与t之间的函数关系的图象大致是()A.B.C.D.7、如图,正方形ABCD中,AB=8cm,对角线AC,BD相交于点O,点E,F分别从B,C两点同时出发,以1cm/s的速度沿BC,CD运动,到点C,D时停止运动,设运动时间为t(s),∥OEF 的面积为s(cm2),则s(cm2)与t(s)的函数关系可用图象表示为()A.B.C.D.参考答案【考点突破】考点1:平面直角坐标系例1、解:∵点在第三象限,∴点的横坐标是负数,纵坐标也是负数,即﹣2m+3<0,解得m>.故选B.变式1、解:∵点P(a+1,2a﹣3)在第一象限,∴,解得:a,故选:B.例2、解:由点P(0,m)在y轴的负半轴上,得m<0.由不等式的性质,得﹣m>0,﹣m+1>1,则点M(﹣m,﹣m+1)在第一象限,故选:A.变式1、解:∵点A(a,﹣b)在第一象限内,∴a>0,﹣b>0,∴b<0,∴点B(a,b)所在的象限是第四象限.故选D.例3、解:(1)∵点P(a﹣2,2a+8),在x轴上,∴2a+8=0,解得:a=﹣4,故a﹣2=﹣4﹣2=﹣6,则P(﹣6,0);(2))∵点P(a﹣2,2a+8),在y轴上,∴a﹣2=0,解得:a=2,故2a+8=2×2+8=12,则P(0,12);(3)∵点Q的坐标为(1,5),直线PQ∥y轴;,∴a﹣2=1,解得:a=3,故2a+8=14,则P(1,14);(4)∵点P到x轴、y轴的距离相等,∴a﹣2=2a+8或a﹣2+2a+8=0,解得:a1=﹣10,a2=﹣2,故当a=﹣10则:a﹣2=﹣12,2a+8=﹣12,则P(﹣12,﹣12);故当a=﹣2则:a﹣2=﹣4,2a+8=4,则P(﹣4,4).综上所述:P(﹣12,﹣12),(﹣4,4).变式1、解:(1)∵点A在y轴上,位于原点上方,距离原点2个单位长度,∴点A的坐标为(0,2);(2)∵点B在x轴上,位于原点右侧,距离原点1个单位长度,∴点B的坐标为(1,0);(3)∵点C在x轴上方,y轴右侧,距离每条坐标轴都是2个单位长度,∴点C的坐标为(2,2);(4)∵点D在x轴上,位于原点右侧,距离原点3个单位长度,∴点D的坐标为(3,0);(5)∵点E在x轴上方,y轴右侧,距离x轴2个单位长度,距离y轴4个单位长度,∴点E的坐标为(4,2).将A、B、C、D、E标在同一坐标系中,依次连接这些点,如图所示,得到的图形为W形.例4、解:(1)△ABC如图所示;(2)△ABC的面积=6×5﹣×2×4﹣×1×6﹣×5×4,=30﹣4﹣3﹣10,=30﹣17,=13.变式1、解:(1)如图所示:(2)△AEC取EC为底,则EC为6,EC边上高AC=4所以S△AEC=×6×4=12.变式2、解:(1)S△ABC=3×4﹣×2×3﹣×2×4﹣×1×2=4;(2)如图所示:P1(﹣6,0)、P2(10,0)、P3(0,5)、P4(0,﹣3).例5、解:(1)CD=|c﹣a|,|DB﹣AC|=|b﹣d|;(2)AB=;(3)AB==3.故答案为|c﹣a|,|b﹣d|;.变式1、解:(1)∵A(2,4)、B(﹣3,﹣8),∴|AB|==13,即A、B两点间的距离是13;(2)∵A、B在平行于y轴的直线上,点A的纵坐标为5,点B的纵坐标为﹣1,∴|AB|=|﹣1﹣5|=6,即A、B两点间的距离是6;(3)∵一个三角形各顶点坐标为A(0,6)、B(﹣3,2)、C(3,2),∴AB=5,BC=6,AC=5,∴AB=AC,∴△ABC是等腰三角形.考点二、函数及其图象例1、解:在函数y=中,自变量x的取值范围是x≤,故选:B.变式1、解:由题意得,解得x≥2,x≠﹣4,∥自变量x的取值范围是x≥2,故选B.变式2、解:∥函数表达式y=的分母中含有自变量x,∥自变量x的取值范围为:x﹣2≠0,即x≠2.故选D.例2、快速解法:由题意可得P经过两个线段,BA,AC,当P在BA上运动时,BD是变化的(增大),PD也是变化的(增大),所以面积是曲线,不是直线,排除A、D当P在AC上运动时,BD是变化的(增大),PD也是变化的(减少),所以面积是曲线,且是下降的。
第1讲函数(复习) §1.1函数§1.2初等函数
x
x f 1 ( y )
交换x, y的位置
y f ( x)
1
数统教研室
广东科贸职业学院
4、反函数的图形
y
y f (x)
x f 1 ( y) y f 1 ( x)
yx
将函数 y = f (x) 的
反函数写成 x = f 1(y)
时,函数与其反函数
O
x
的图形相同.
反函数的图形
数统教研室
广东科贸职业学院
2.区间 (1) 闭区间 [a, b] = { x | a x b }
O
[
a
]
b
x
(2) 开区间
(a, b) = { x | a < x < b }
。 (
O
a
。 )
b
x
数统教研室
广东科贸职业学院
(3) 半开闭区间
(a, b] = { x | a < x b } (称为左开右闭区间) [a, b) = { x | a x < b }
4.函数的周期性
设函数 f(x) 的定义域为 D。如果存在一个正常数 T ,
使得对于任一 xD,有 (xT)D,且 f(x+T) = f(x),则
称 f(x) 为周期函数,T称为 f(x) 的周期。
周期函数的图形特点:
y y=f(x)
-2T
-T
O
T
2T
x
数统教研室
广东科贸职业学院
四、反函数
圆的面积与半径的关系是:
若 x Df , 有 f ( x ) = f ( x ) 成立,则称 f ( x ) 为偶函数。 若 x Df , 有 f ( x ) = f ( x )
高等数学讲义 第一章 函数
arcsin
x 1 3
x2 1 0 解: x 1 1 3
即
x 1 x 1 3
x 1或 x 1 2 x 4
所以,定义域为[-2,-1) (1,4]
例 5 . 已知 2 f ( x ) f (1 x ) x , f ( x ) 求
习惯上,将函数 y = f ( x )的反函数用 x f
y f
1
1
( y)
表示。若用 x 表示自变量,则反函数可记作为
(x)
例 1 . 试确定函数 的奇偶性。
f ( x ) log 2 ( x
1 x ) 的反函数
2
解: y log 2 ( x x x
y
1 x )
2
解:利用函数的“变量无关性”
2 f ( x ) f (1 x ) x 2 2 2 f (1 x ) f ( x ) (1 x )
消去 f (1 x ) 可得 f (x) 1 3
2
(x
2 x 1)
§3. 函数的特性 1. 奇偶性
设 X 为对称区间或为 R = (- ,+ )
2. 初等函数 凡是由基本初等函数和常数经过有限次四则运算和有 限次复合后能用一个公式表示的函数,称为初等函数。
例如: f ( x ) 3 sh x e e
x x 2x
lg(tan
x
2
x
3
x 1)
2
, ch x
e e 2
x
2
等 均为初等函数,
数 x 对应的数 y 称为 f 的函数值,记作 y =f (x) 其中 X 称为函数 f 的定义域 (或D( f ) ), 函数值 y 的集合称为 f 的值域 ,记作 f (X) (或R( f ) ) 。
1第一讲 函数极限的概念1 慕课 讲稿
第三章函数极限§1函数极限的概念同学们好,这一讲我们来学习函数极限的概念在《数学分析》中,所讨论的极限基本上分两部分,第一部分是“数列的极限”,第二部分是“函数的极限”。
二者的关系是“特殊”与“一般”的关系;数列极限是函数极限的特例。
通过数列极限的学习。
我们应该有一种基本的观念:“极限是研究变量的变化趋势的”或者可以总结成两句话:第一句话:随着自变量变化,第二句话:相应的因变量的变化趋势。
例如,数列an的极限是研究随着n越来越无限增大,an的变化趋势。
函数的极限较之数列的极限要复杂得多,其根源在于自变量变化相对比较复杂,可以有x 趋于正无穷,x趋于负无穷,x趋于无穷,x趋于x0,x从右侧趋于x0,x从左侧趋于x0。
下面,我们就依次讨论这些极限。
一、x趋于无穷时函数的极限设函数f 定义在a到正无穷上,类似于数列极限,我们研究当自变量x趋于正无穷时,即随着x越来越无限增大时,相应的函数值能否与某个固定的常数A越来越无限接近。
例如:f(x)等于x分之一,当x无限增大时,f(x)无限地接近于0;例如:g(x)等于arctanx,当x无限增大时,f(x)无限地接近于二分之pi;例如:h(x)等于x,当x无限增大时,f(x)与任何实数都不能无限地接近。
正因为如此,所以才有必要考虑x趋于正无穷时,f(x)的变化趋势。
我们把像f(x),g(x)这样,当x趋于正无穷时,对应函数值无限地接近于某个固定的常数A,称为“函数f(x) 当x趋于正无穷时有极限A”。
[问题] 如何给出它的精确定义呢?类似于数列,当x趋于正无穷时,函数极限的精确定义如下:1. x趋于正无穷时函数极限的定义定义1设f(x)为定义在a到正无穷上的函数,A为实数。
若对任给的正数epsilon,存在正数M(大于等于a),使得当x大于M时,有绝对值f(x)减A小于epsilon, 则称函数f(x)当x 趋于正无穷时以A为极限。
记作lim x趋于正无穷f(x)=A或f(x)趋于A(当x趋于正无穷).极限不存在的定义如同数列极限一样,写出否命题即可。
第一讲、与函数概念有关的问题
解:(2) (方法二)∵( x +1)2=x+ 2 x +1, ∴x+ 2 x =(
x +1)2-1. ∴f( x +1)=( x +1)2-1,其中 x +1≥1.
∴f(x)=x2-2,x≥1.
【例 4】求下列函数的解析式.
1 (3)已知 2 f +f(x)=x(x≠0),求 f(x); x
x 2,x 2, 【例 3-2】已知 f(x)= x 2,x 2.
若 f(x)>2,求 x 的取值范围.
解:当 x≥-2 时,f(x)=x+2,由 f(x)>2, 得 x+2>2,解得 x>0,故 x>0; 当 x<-2 时,f(x)=-x-2,由 f(x)>2, 得-x-2>2,解得 x<-4,故 x<-4. 综上可得,x>0 或 x<-4.
例如【例3-2】中,在x≥-2时,由x+2>2,
解得x>0后,需与x≥-2求交集,得x>0;
当x<-2时,由-x-2>2,得x<-4,与x
<-2求交集,得x<-4.然后求x>0与x< -4的并集得最后结果.
因为-1<0,此时 f(x)=0,所以 f(-1)=0.
(2)已知函数值,求自变量的取值.
f(x) 是一个分段函数,函数值的
取值直接依赖于自变量x属于哪一个区
间,所以要对x的可能取值范围逐段进 行讨论.
(3)已知f(x),解不等式 f(x)>a.
在分段函数的前提下,求某条件下
自变量的取值范围(即解不等式)的方法:
点技巧 求抽象函数定义域有技巧
(1)正确理解函数的定义域就是自变量x
的取值范围;
(2)运用整体的思想,在同一对应关系f 下括号内的范围是一样的,即f(t),f(g(x)),
f(h(x))中的t,g(x),h(x)的取值范围相同.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
函数零点问题板块一 根所在的区间判断【例1】 若函数1y ax =+在(0,1)内恰有一解,则实数a 的取值范围是( )A .1a >-B .1a <-C .1a >D .1a <【变式】 已知函数()34f x m x =-,若在[2,0]-上存在0x ,使0()0f x =,则实数m 的取值范围是 .【例2】 (2010上海卷高考)若0x 是方程1312xx ⎛⎫= ⎪⎝⎭的解,则0x 属于区间( ) A .213⎛⎫⎪⎝⎭,B .1223⎛⎫⎪⎝⎭, C .1132⎛⎫⎪⎝⎭,D .103⎛⎫ ⎪⎝⎭,【变式】 (2010天津高考)函数()23x f x x =+的零点所在的一个区间是( )A .(21)--,B .(10)-,C .(01),D .(12),【变式】 函数()ln 26f x x x =+-的零点一定位于区间( ).A .(1,2)B .(2,3)C .(3,4)D .(4,5)【例3】 函数()y f x =的图象是在R 上连续不断的曲线,且(1)(2)0f f ⋅>,则()y f x =在区间[1,2]上( ).A .没有零点B .有2个零点C .零点个数为偶数D .零点个数为k ,N k ∈【例4】 (2009福建文)若函数()f x 的零点与()422xg x x =+-的零点之差的绝对值不超过0.25,则()f x 可以是( )A .()41f x x =-B .()2(1)f x x =- C .()1xf x e =- D .()1ln 2f x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭【例5】 (2010一模石景山理题8)已知函数21()log 3xf x x⎛⎫=- ⎪⎝⎭,正实数,,a b c 是公差为正数的等差数列,且满足()()()0f a f b f c <.若实数d是方程()0f x =的一个解,那么下列四个判断:①d a <;②d b <;③d c <;④d c >中有可能成立的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4【例6】 (2009西城一模20)已知函数()()32f x x ax b a b =-++∈R ,.⑴若1a =,函数()f x 的图象能否总在直线y b =的下方?说明理由? ⑵若函数()f x 在()02,上是增函数,求a 的取值范围. ⑶设123x x x ,,为方程()0f x =的三个根,且()110x ∈-,,()201x ∈,,()()311x ∈-∞-+∞ ,,,求证:1a>.板块二 根的个数:【例7】 关于x 的方程lg(1)lg(3)1ax x ---=有解,则a 的取值范围是 .【变式】 若函数|1|()2x f x m --=-的图象与x 轴有交点,则实数m 的取值范围是( )A .01m <≤B .01m ≤≤C .10m m<或≥ D .10mm ><或【例8】 若关于x 的方程2lg(20)lg(863)0x x x a +---=有唯一的实根,求实数a 的取值范围.【变式】 设a 为常数,若关于x 的方程l g (1)l g (3)l g (x x a x-+-=-有解,则a 的取值范围是_______.若此方程有且仅有一解,则a 的取值范围是_________.【例9】 若关于x 的方程22210x x a a +++=有实根,求实数a 的取值范围.【变式】 已知关于x 的方程2113(1)(31)(3)30x x x m m +++----⋅=有两个不同的实根,求m 的取值范围.【例10】 试判断方程22x x -+=【例11】 (2009石景山一模)已知函数)(x f y =和)(x g y =在[2,2]-的图象如下所示:()f x ()g x 给出下列四个命题:①方程0)]([=x g f 有且仅有6个根 ②方程0)]([=x f g 有且仅有3个根 ③方程0)]([=x f f 有且仅有5个根 ④方程0)]([=x g g 有且仅有4个根 其中正确的命题是 .(将所有正确的命题序号填在横线上).【例12】 设定义域为R 的函数|lg |1||,1()0,1x x f x x -≠⎧=⎨=⎩,则关于x 的方程2()()0f x bf x c ++=有7个不同的实数解的充要条件是( )A .0b <且0c >B .0b >且0c <C .0b <且0c= D .0b ≥且0c=【变式】 (2010全国卷Ⅰ高考15)直线1y =与曲线2||yx x a =-+有四个交点,则a 的取值范围是.板块三 根的分布一元二次方程的根的分布【例13】 若方程2(1)2(1)0m x m x m -++-=的根都为正数,求m 的取值范围.【变式】 已知2()2(1)421f x m x mx m =+++-:⑴m 为何值时,函数的图象与x 轴有两个零点;⑵如果函数两个零点在原点左右两侧,求实数m 的取值范围.【例14】 已知关于x 的二次方程22210x mx m +++=.⑴若方程有两根,其中一根在区间()1,0-内,另一根在区间()1,2内,求m 的范围.⑵若方程两根均在区间()0,1内,求m 的范围.【变式】 已知关于x 的方程22(28)160x m x m --+-=的两个实根1x 和2x ,满足2132x x <<,求实数m 的取值范围.【例15】 方程()2250x m x m +-+-=的两根都大于2,求实数a 的取值范围.【例16】 已知a 是实数,函数2()223f x ax x a =+--,如果函数()y f x =在区间[1,1]-上有零点,求实数a 的取值范围.【变式】 (2010二模朝阳理题8)已知函数222()(1)2f x a x bx b =--+(11b a -<-<).用()card A 表示集合A 中元素的个数,若使得()0f x >成立的充分必要条件是x A ∈且()4card A =Z I ,则实数a 的取值范围是 ( )A .()1,2-B .()1,2C .()2,3D .()3,4轴对称【例17】 设函数()f x 对x ∈R 都满足(3)(3)f x f x +=-,且方程()0f x =恰有6个不同的实数根,则这6个实根的和为( )A .0B .9C .12D .18【例18】 (2009新课标山东卷16)已知定义在R 上的奇函数()f x 满足(4)()f x f x -=-,且在区间[02],上是增函数,若方程()(0)f x m m =>在区间[88]-,上有四个不同的根1x ,2x ,3x ,4x , 则1234x x x x +++=_______.【变式】 (2009新课标福建卷10)函数()()20f x ax bx c a =++≠的图象关于直线2b x a=-对称,据此可推测,对任意的非零实数a b c m n p ,,,,,,关于x 的方程()()2m f x nf x p ++=⎡⎤⎣⎦的解集都不可能....是( ) A .{}12,B .{}14,C .{}1234,,,D .{}141664,,,同底的指对函数的图象对称性【例19】 设αβ,分别是方程2log 3x x +=和23x x +=的根,则____αβ+=.【变式】 (2009新课标辽宁卷12)若1x 满足225+=x x ,2x 满足()222log 15+-=x x ,则12+=x x ( ) A .52B .3C .72D .4【例20】 设123,,x x x 依次是方程12l o g 2x x +=,2log (2)x +=,22x x +=的实数根,试比较123,,x x x 的大小.习题 1. (2010一模宣武·理·题4)设函数231()2x f x x -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则其零点所在的区间为( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)习题 2. (2010一模宣武文题6)设函数32()log x f x ax+=-在区间(1,2)内有零点,则实数a 的取值范围是( )A .3(1,log 2)--B .3(0,log 2)C .3(log 2,1)D .3(1,log 4)习题 3. 若关于x 的方程123()35x a a+=-有负根,则实数a 的取值范围是 .习题 4. 方程223x x -+=的实数解的个数为 .习题 5. 若一元二次方程2330kx kx k ++-=的两根都是负数,求k 的取值范围.习题 6. 已知二次方程2(2)310m x mx -++=的两个根分别属于()1,0-和()0,2,求m 的取值范围.习题 7. 0x 是方程log x a a x =(01)a <<的解,则0,1,x a 这三个数的大小关系是 .。