第五讲函数的定义域
函数的定义域
0 x2 2
2 x 2
故 : f x 2 的定义域是 [ 2 ,
2]
(题型二) :已知f g x 的定义域, 求f ( x)的定义域
例2:已知f 2x 1的定义域(1,5], 求f ( x)的定义域
解: 由题意知:
1 x 5
练习2.若f ( x)的定义域是[0, 2], 求f (2 x 1)的定义域
解:
由题意知:
0 2x 1 2
1 3 x 2 2
1 3 故 : f ( 2 x 1)的定义域是 {x x } 2 2
练习 3Байду номын сангаас 若f ( x)的定义域是0,2, 求f ( x2 )的定义域
之剑乃是鞠言自身创造出来の法术.因此,呐壹法术在鞠言手中所爆发出来の威能,要比鞠言施展九天申吙可能还要恐怖.并且,混沌之剑还能融合枯树传承の历量.呐壹剑,撕裂空间,带着浩瀚の威压,转瞬间劈杀到了酉垅魔主の身前.酉垅魔主双臂展开,手掌在身前连连做出壹些细小の动作, 紧接着他の身体四周,壹层灰蒙蒙の屏障铺开.呐壹层屏障刚刚铺开,鞠言就从上面感应到极度邪恶の气息.浓郁の血腥气,似乎笼罩了整个白城.在灰蒙蒙の屏障光芒散开后,能够看到其中有血色光芒涌动.“轰隆!”壹声滔天巨响传出.混沌之剑,狠狠の击在灰色の屏障上.酉垅魔主の身体 壹颤,而后便是如流月壹般倒飞了出去.但是,他身体四周の灰色屏障并未破碎.混沌之剑の剑芒,也没能从外面渗透进去.鞠言盯着稳住身体の酉垅魔主,眉头微微皱起.他呐壹剑の威能,他自身很清楚.呐壹剑,便是放在整个法罗天,怕也没多少善尊能够凭借自身の历量抵挡下来.就算是远瞳 善尊,恐怕也挡不住.“好强の防御法术!”鞠言心头暗道.“小子,就凭你还嫩了点.”酉垅魔主以极快の速度叠新飞了过来.他说得轻松,
第五讲 函数(全科实验班)
第五讲函数1.【知识概要】函数的性质通常是指函数的定义域、值域、解析式、单调性、奇偶性、周期性、对称性、凹凸性、最值等等,在解决与函数有关的(如方程、不等式等)问题时,巧妙利用函数及其图象的相关性质,可以使得问题得到简化,从而达到解决问题的目的.一、函数的概念二、函数的几个基本性质1.定义域2. 图像3.值域(最值)4. 单调性5.奇偶性6.周期性7.对称性8.反函数9.凹凸性10.连续性(极限)11.可导性(函数的变化率)三、数学思想、方法、观点1.一般与特殊 2.函数方程 3.数形结合 4.构造5.抽象与概括【例题及练习】1.设X={-1,0,1},Y={-2,-1,0,1,2},且对X的所有元素x+f(x)均为偶数.则从x到y的映射f的个数是( )A 7B 10C 12D 152. 已知f:A→B是从集合A到集合B的一个映射,b∈B,那么(1)存在a∈A,b,c∈B,且b≠c,使得f(a)=b,又f(a)=c;(2)存在a∈A,使f(a)∉B;(3)有且仅有a∈A,使f(a)=b;(4)至少有一个a∈A,使f(a)=b;以上命题中错误的个数为( ) A 1个 B 2个 C 3个 D 4个3. 设A是有限集,对任何x,y∈A,若x≠y,则x+y∈A.那么,A中元素个数的最大值为_____4.设集合M={a,b,c,d},而a,b,c,d两两之和构成集合S={5,8,9,11,12,15}.则M=______5. 设集合{}{}RTSaxaxTxxS=+<<=>-=,8|,32|,则a的取值范围是A 13-<<-a B 13-≤≤-a C 3-≤a或1-≥a D 3-<a或1->a6.定义在R上的函数y=f(x),它具有下述性质:①对任意x∈R,都有f(x3)=f3(x)②对任何x1,x2∈R,x1≠x2,都有f(x1)≠f(x2)求f(0)+f(1)+f(-1)7.函数2()f x=的定义域为.8.已知函数f(x)=12||4-+x的定义域是[a,b],值域是[0,1].则满足条件的整数对(a,b)共有()个A 2B 5C 6D 无数9.已知函数f(x)=x2+2x+a,f(bx)=9x2-6x+2,其中x∈R,a,b为常数,则方程f(ax+b)=0的解集为 .10. 函数()()111<≤-=xxxf的反函数为()xf1-,则(A) ()xf1-在其定义域上是增函数且最大值为1(B) ()xf1-在其定义域上是减函数且最小值为0(C) ()xf1-在其定义域上是减函数且最大值为1(D) ()xf1-在其定义域上是增函数且最小值为011. 设函数y=f(x)存在反函数y=f-1(x),且函数y=x-f(x)的图象过点(1,2).则函数y=f-1(x)-x的图象一定过点 .12.已知函数f(x)=⎩⎨⎧<-≥)0(1)0(1xx,则不等式x+(x+2)f(x+2)5≤的解集为____13. 已知函数()⎩⎨⎧≥-<+-=011x x x x x f ,则不等式()()111≤+++x f x x 的解集是(A) {}121|-≤≤-x x (B) {}1|≤x x(C) {}12|-≤x x (D) {}1212|-≤≤--x x14. 已知函数⎩⎨⎧<<≤=πx x x x x f 0,cos 20,)(2,若2))((0=x f f ,则=0x __15. 函数f x x x Px x M(),,=∈-∈⎧⎨⎩,其中P 、M 为实数集R 的两个非空子集,又规定f P y y f x x P (){|(),}==∈,f M y y f x x M (){|(),}==∈,给出下列四个判断:①若P M ⋂=∅,则f P f M ()()⋂=∅ ②若P M ⋂≠∅,则f P f M ()()⋂≠∅③若P M R ⋃=,则f P f M R ()()⋃= ④若P M R ⋃≠,则f P f M R ()()⋃≠其中正确判断有(A ) 3个 (B ) 2个 (C ) 1个 (D ) 0个16.已知f(x)=(31)4,1log ,1a a x a x x x -+<⎧⎨≥⎩是(-,∞+∞)上的减函数,那么a 的取值范围是( )A (0,1)B (0,13)C [17,1)3D [17,1)17. f(x)是定义在R 上的以3为周期的奇函数,且f(2)=0,则方程f(x)=0在区间(0,6)内解的个数的最小值为( ) A 3 B 5 C 6 D 718. 定义在R 上的函数()f x 满足:()(2)13f x f x ⋅+=,(1)2f =,则(99)f =(A )13 (B )2 (C )132(D )21319. 已知函数f (x )=x 2-cos x ,对于[-22ππ,]上的任意x 1,x 2,有如下条件: ① x 1>x 2; ②x 21>x 22; ③|x 1|>x 2.其中能使f (x 1)> f (x 2)恒成立的条件序是 .20. 设奇函数()f x 在(0)+∞,上为增函数,且(1)0f =,则不等式()()0f x f x x--<的解集为( ) A .(10)(1)-+∞ ,, B .(1)(01)-∞- ,, C .(1)(1)-∞-+∞ ,, D .(10)(01)- ,, 21. 若函数(),()f x g x 分别是R 上的奇函数、偶函数,且满足()()x f x g x e -=,则有( )A .(2)(3)(0)f f g <<B .(0)(3)(2)g f f <<C .(2)(0)(3)f g f <<D .(0)(2)(3)g f f <<22. 函数f (x )=x 3+sin x +1(x ∈R ),若f (a )=2,则f (-a )的值为 A.3 B.0 C.-1 D.-223. 若定义在R 上的函数f (x )满足:对任意x 1,x 2∈R 有f (x 1+x 2)=f (x 1)+f (x 2)+1,,则下列说法一定正确的是 (A)f (x )为奇函数 (B )f (x )为偶函数 (C) f (x )+1为奇函数 (D )f (x )+1为偶函数24. 设f(x)是连续的偶函数,且当x >0时f(x)是单调函数,则满足f(x)=f 3()4x x ++的所有x 之和为 (A )-3 (B )3 (C )-8 (D )8 25. 若函数(1)y f x =-的图像与函数1y =的图像关于直线y x =对称,则()f x =( ) A .21x e - B .2x e C .21x e + D .22x e + 26. 在同一平面直角坐标系中,函数()y g x =的图象与x y e =的图象关于直线y x =对称。
函数的定义域及其求法(知识点)(教师版)
函数的定义域及其求法(知识点)一.定义域定义域、值域、对应法则合称为函数的三要素.本词条主要介绍函数定义域的概念及其求法.二.函数定义域的概念函数的定义域就是指自变量x 的取值范围,它是构成函数的重要组成部分.定义域必须是非空数集,且必须写成区间或集合的形式.例如:一次函数()(0)f x kx b k =+≠的定义域为(或写成(,)-∞+∞).三.函数定义域的求法在处理函数的相关问题时,首先应明确函数的定义域是什么,求函数定义域主要包括具体函数的定义域、抽象函数的定义域以及实际问题中函数的定义域三种.四.具体函数的定义域对于已知解析式的具体函数,如果未加特殊说明,函数的定义域就是指能使表达函数的式子各部分都有意义的所有实数x 的取值集合.常见情形如下:1. 若函数()f x 为整式,则其定义域为实数集. 例如,二次函数2()1f x x x =++的定义域为. 2. 若函数()f x 是分式,则其定义域是使分母不为零的全体实数的集合. 例如,函数1()1f x x =-的定义域为{1}x x ≠. 3. 若函数()f x 是偶次根式,则其定义域是使得根号内的式子大于或等于零的全体实数构成的集合.例如,函数()f x =[1,)-+∞.4. 若函数()f x 是由几个部分的数学式子构成的,则函数的定义域是使是使各部分都有意义的实数的集合, 即交集.例如,函数1()1f x x =-[1,1)(1,)-+∞. 5. 若函数0()f x x =,则其定义域是{0}x x ∈≠. 注:除了上述情形,还应注意指数函数和对数函数均需满足底数大于零且不等于1,对数函数的真数必须大于零,以及三角函数的定义域,如正切函数的定义域为ππ,2x x k k ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭例:求下列函数的定义域:①y =2310x y x x --;③()f x =. 解:①由80,30,x x +⎧⎨-⎩≥≥得83x -≤≤.所以原函数的定义域为[]8,3-. ②由220,3100,x x x +⎧⎪⎨--≠⎪⎩≥解得()() 2250x x x -⎧⎪⎨+-≠⎪⎩≥所以2,2,5,x x x -⎧⎨≠-≠⎩≥即25x -<<或5x >.所以原函数的定义域为()()2,55,-+∞.③由函数的解析式有意义,得240,210,x x x +>⎧⎪⎨-->⎪⎩即()()4,2110,x x x >-⎧⎪⎨+->⎪⎩∴4,11,2x x x >-⎧⎪⎨<->⎪⎩或∴142x -<<-或1x >.∴所求函数的定义域为()14,1,2⎛⎫--+∞ ⎪⎝⎭.五.抽象函数的定义域求抽象函数的定义域时,应充分理解定义域的含义,即:函数()f x 的定义域是指x 的取值范围,具体如下:1. 若已知函数()f x 的定义域为[,]a b ,则其复合函数(())f g x 的定义域由()a g x b ≤≤求出.例如:已知函数()f x 的定义域为[1,2],则函数(1)f x +的定义域为[0,1].2. 若已知函数(())f g x 的定义域为[,]a b ,则()f x 的定义域为()g x 在[,]x a b ∈上的值域.例如:已知函数(1)f x +的定义域为[1,2],则函数()f x 的定义域为[2,3].六.实际问题中函数的定义域在实际问题中求函数()f x 的定义域,除了考虑解析式本身有意义外,还应该考虑自变量x 所代表的具体量的实际取值范围.例如:圆的面积S 与圆的半径r 之间的函数关系式为2πS r =,其定义域为{0}r r >.。
暑假初升高数学衔接讲义 第5讲 函数的概念及定义域(教师版)
第五讲 函数的概念及定义域一、【知识梳理】知识点一 函数的概念1、函数的概念:设,A B 是非空的数集,如果按某个确定的对应关系f,使对于集合A 中的任意一个数x ,在集合B 中有唯一确定的数()f x 和它对应,那么就称:f A B →为从集合A 到集合B 的一个函数。
记作:()y f x =,x A ∈。
其中,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 的值叫做函数值,所有函数值y 的集合B 叫做函数的值域。
注:(1)定义域、值域、对应法则称函数的三要素。
两个函数相同,这三个要素必须相同,缺一不可。
(2)对应法则f ,可以是解析式,可以是图象、表格、文字描述;自变量x 只能是数。
(3)()f x 与()f a 的关系:()f x 是自变量x 的函数,()f a 表示x a =时()f x 的函数值。
2、区间与“无穷大”:设,a b 是两个实数,而且a b <,则(1)满足不等式a x b ≤≤的实数x 的集合叫做闭区间,表示为[],a b ; (2)满足不等a x b <<的实数x 的集合叫做开区间,表示为(),a b ;(3)满足不等式a x b ≤<,或a x b <≤的实数x 的集合叫做半开半闭区间,分别表示为[)(],,,a b a b ;(4)实数集R 也可以用区间表示为(,)-∞+∞,其中“∞”读作“无穷大”。
(5)若x a ≤,可表示为],(a -∞,x a ≥ ,可表示为[),a +∞; (6)若a x <,可表示为(,)a -∞,a x > ,可表示为(,)a +∞。
知识点二 映射的概念1、映射的概念:设,A B 是两个非空的集合,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中的任意一个元素,在集合B 中都有唯一的一个元素和它对应,那么这样的对应叫做集合A 到集合B 的映射,记作:f A B →2、若:f A B →,且,a Ab B ∈∈,如果元素a 和元素b 对应,那么我们把元素b 叫做元素a的象,元素a 叫做元素b 的原象。
第5讲 函数的定义域和值域
纽威教育6T 教材系列函数专题 第五讲 函数的定义域和值域时间:年 月 日 陈老师 电话:66006266一、兴趣导入清朝名士纪晓岚,有一天和朋友一起上街.走在街上,看见前面有一家小店,店里的老板娘正忙着. 纪晓岚就和他的朋友打赌,"我会一句话,让老板娘笑,再一句话,让老板娘闹." 朋友们不相信,决定以一桌酒席为赌.只见纪晓岚走向小店,向店门前的看门狗鞠了一躬,叫 道"爹!", 老板娘"噗"地一声乐了.纪晓岚转过身又冲老板娘叫了一声"娘!".顿时,老板娘勃然大怒,直骂纪晓岚. 于是,纪晓岚赢得了一桌酒席........ 思考:由此你得到什么启示?二、知识梳理(一)求函数定义域的一般原则:(1)如果f (x )是整式,那么函数的定义域是实数集R .(2)如果f (x )是分式,那么函数的定义域是使分母不等于零的实数的集合 .(3)如果f (x )是二次根式,那么函数的定义域是使根号内的式子大于或等于零的实数的集合. (4)如果f (x )是由几个部分的数学式子构成的,那么函数定义域是使各部分式子都有意义的实数集合.(即求各集合的交集)(5)满足实际问题有意义. (二):抽象函数的定义域求法:①函数f (x )的定义域是指x 的取值范围所组成的集合。
②函数[])(x f ϕ的定义域还是指x 的取值范围,而不是)(x ϕ的取值范围。
③已知f(x)的定义域为A ,求[])(x f ϕ的定义域:其实质是(求法):已知)(x ϕ的取值范围为A ,求出x 的取值范围;解得的x 的取值范围即是[])(x f ϕ的定义域。
④已知[])(x f ϕ的定义域为B ,求f(x)的定义域:其实质是(求法):已知[])(x f ϕ中x 的取值范围为B ,求出)(x ϕ的取值范围;解得的)(x ϕ的取值范围即是f(x)的定义域。
⑤同在对应法则f 下的范围相同:即[][])(,)(),(x h f x f t f ϕ三个函数中)(),(,x h x t ϕ的范围相同。
函数的定义域及求法讲解
函数一、函数的定义域及求法1、分式的分母≠0;偶次方根的被开方数≥0;2、对数函数的真数>0;对数函数的底数>0且≠1;3、正切函数:x ≠ kπ + π/2 ,k∈Z;余切函数:x ≠ kπ ,k∈Z ;4、一次函数、二次函数、指数函数的定义域为R;5、定义域的相关求法:利用函数的图象或数轴法;利用其反函数的值域法;6、复合函数定义域的求法:推理、取交集及分类讨论.例题:1、求下列函数的定义域3、已知函数y=lgmx2-4mx+m+3的定义域为R,求实数m的取值范围.解析:利用复合函数的定义域进行分类讨论当m=0时,则mx2-4mx+m+3=3,→ 原函数的定义域为R;当m≠0时,则 mx2-4mx+m+3>0,①m<0时,显然原函数定义域不为R;②m>0,且△=-4m2-4mm+3<0 时,即0<m<1,原函数定义域为R, 所以当m∈0,1 时,原函数定义域为R.4、求函数y=logx + 1 x≥4 的反函数的定义域.2解析:求原函数的值域由题意可知,即求原函数的值域,x≥2∴y≥3∵x≥4,∴log2所以函数y=logx + 1 x≥4 的反函数的定义域是3,+∞.2x的定义域.5、函数f2x的定义域是-1,1,求flog2解析:由题意可知2-1≤2x≤21→ fx定义域为1/2,2→ 1/2≤logx≤2→ √ ̄2≤x≤4.2x的定义域是√ ̄2,4.所以flog2二、函数的值域及求法1、一次函数y=kx+bk≠0的值域为R;2、二次函数的值域:当a>0时,y≥-△/4a ,当a<0时,y≤-△/4a ;3、反比例函数的值域:y≠0 ;4、指数函数的值域为0,+∞;对数函数的值域为R;5、正弦、余弦函数的值域为-1,1即有界性;正切余切函数的值域为R;6、值域的相关求法:配方法;零点讨论法;函数图象法;利用求反函数的定义域法;换元法;利用函数的单调性和有界性法;分离变量法.例题::求下列函数的值域解析:1、利用求反函数的定义域求值域先求其反函数:f-1x=3x+1/x-2 ,其中x≠2,由其反函数的定义域,可得原函数的值域是y∈{y∈R|y≠2}2、利用反比例函数的值域不等于0由题意可得,因此,原函数的值域为1/2,+∞4、利用分离变量法和换元法设法2x=t,其中t>0,则原函数可化为y=t+1/t-1 → t=y+1/y-1 >0∴y>1或y<-1 5、利用零点讨论法由题意可知函数有3个零点-3,1,2, ①当x<-3时,y=-x-1-x+3-x-2=-3x ∴y>9 ②当-3≤x<1时,y=-x-1+x+3-x-2=-x+6 ∴5<y≤9 ③当1≤x<2时,y=x-1+x+3-x-2=x+4 ∴5≤y<6 ④当x ≥2时,y=x-1+x+3+x-2=3x ∴y≥6 综合前面四种情况可得,原函数的值域是5,+∞6、利用函数的有界性三、函数的单调性及应用1、 A为函数fx定义域内某一区间,2、单调性的判定:作差fx1-fx2判定;根据函数图象判定;3、复合函数的单调性的判定:fx,gx 同增、同减,fgx 为增函数,fx,gx一增、一减,fgx 为减函数.例题:2、设a>0且a≠1,试求函数y=loga4+3x-x2的单调递增区间.解析:利用复合函数的单调性的判定由题意可得原函数的定义域是-1,4,设u=4+3x-x2 ,其对称轴是 x=3/2 ,所以函数u=4+3x-x2 ,在区间-1,3/2 上单调递增;在区间3/2 ,4上单调递减.u 在其定义域内为增函数,由x↑→u↑→y↑ ,得函数①a>1时,y=loga4+3x-x2的单调递增区间.u=4+3x-x2的单调递增区间-1,3/2 ,即为函数y=loga②0<a<1时,y=logu 在其定义域内为减函数,由x↑→u↓→y↑ ,得a4+3x-x2的单调递增区间.函数u=4+3x-x2的单调递减区间3/2 ,4,即为函数y=loga2-ax 在0,1上是x 的减函数,求a的取值范围;3、已知y=loga解析:利用复合函数的单调性的判定由题意可知,a>0.设u=gx=2-ax,则gx在0,1上是减函数,且x=1时, =2-a .gx有最小值umin=2-a>0则可,得a<2.又因为u=gx=2-ax>0,所以, 只要 umin又y=log2-ax 在0,1上是x 减函数,u=gx在0,1上是减函数,au是增函数,故a>1.即x↑→u↓→y↓ ,所以y=loga综上所述,得1<a<2.4、已知fx的定义域为0,+∞,且在其上为增函数,满足fxy=fx+fy,f2=1 ,试解不等式fx+fx-2<3 .解析:此题的关键是求函数值3所对应的自变量的值由题意可得,f4=f2+f2=2 ,3=2+1=f4+f2=f4×2=f8又fx+fx-2=fx2-2x所以原不等式可化成fx2-2x<f8所以原不等式的解集为{x|2<x<4}四、函数的奇偶性及应用1、函数fx的定义域为D,x∈D ,f-x=fx → fx是偶函数;f-x=-fx→是奇函数2、奇偶性的判定:作和差f-x± fx=0 判定;作商fx/f-x= ±1,fx≠0 判定3、奇、偶函数的必要条件是:函数的定义域关于原点对称;4、函数的图象关于原点对称奇函数;函数的图象关y轴对称偶函数5、函数既为奇函数又为偶函数 fx=0,且定义域关于原点对称;6、复合函数的奇偶性:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.例题:解析:①利用作和差判断由题意可知,函数的定义域是R,设x为R内任意实数,即,fx = -fx ,∴原函数是奇函数.②利用作商法判断由题意可知,函数的定义域是R,设x为R内任意实数,2∵fx 的图象关于直线x=1对称,∴ f1-1-x=f1+1-x ,x∈R ,即fx =f2-x ,又∵ fx在R上为偶函数,→ f-x=fx=f2-x=f2+x∴ fx是周期的函数,且2是它的一个周期.五、函数的周期性及应用1、设函数y=fx的定义域为D,x∈D,存在非0常数T,有fx+T=fx → fx为周期函数,T为fx的一个周期;2、正弦、余弦函数的最小正周期为2π,函数y=Asinωx+φ和y=Acosωx+φ的最小正周期是T = 2π/|ω| ;3、正切、余切函数的最小正周期为π,函数y=Atanωx+φ和y=Acotωx+φ的周期是T=π/|ω| ;4、周期的求法:定义域法;公式法;最小公倍数法;利用函数的图象法;5、一般地,sinωx 和cosωx类函数加绝对值或平方后周期减半,tanωx 和cotωx类函数加绝对值或平方后周期不变如:y=|cos2x| 的周期是π/2 ,y=|cotx|的周期是π.例题:1、求函数 y = |sinx|+|cosx|的最小正周期.解析:利用周期函数的定义y = |sinx|+|cosx|=|-sinx|+|cosx|=|cosx + π/2|+|sinx + π/2|即对于定义域内的每一个x,当x 增加到x + π/2时,函数值重复出现,因此函数的最小正周期是π/2 .3、 求函数y=sin3x+tan2x/5 的最小正周期.解析:最小公倍数法和公式法,设fx 、gx 是定义在公共集合上的两上三角周期函数,T 1、、T 2分别是它们的周期,且T 1≠T 2,则fx± gx 的最小正周期等于T 1、、T 2的最小公倍数.注:分数的最小公倍数 = 分子的最小公倍数/分母的最大公约数.由题意可知,sin3x的周期是T1= 2π/3,tan2x/5的周期是T2=5π/2,∴原函数的周期是T=10π/1 =10π .4、求函数y=|tanx|的最小正周期.解析:利用函数的图象求函数的周期函数y=|tanx|的简图如图:由函数y=|tanx|的简图可知,其最小正周期是π.5、设fx是-∞,+∞上周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,fx=x,求f解析:利用周期函数的定义由题意可知,f2+x = fx∴ f =f =f =-f =-0.5。
函数的定义域和值域3
函数的定义域和值域3第五讲函数的定义域和值域知识点:1.确定函数定义域的主要依据:(1)当f (x )是整式时,定义域为R ;(2)当f (x )是分式时,定义域是使分母不等于0的x 取值的集合;(3)当f (x )是偶次根式时,定义域是使被开⽅式取⾮负值的x 取值的集合;(4)当f (x )是零指数幂或负数指数幂时,定义域是使幂的底数⾮零或⼤于0的x 取值范围;(值域)(1)观察法(2)换元法 y x =+ y x =+(3)中间变量法 y =)1()1(22x x +-(4)配⽅法 y = 232y x x =-+,[1,3]x ∈(5)数形结合法 |1||4|y x x =-++;(6)判别式法∵210x x ++>恒成⽴,∴函数的定义域为R .由22221x x y x x -+=++得:2(2)(1)20y x y x y -+++-= ①①当20y -=即2y =时,①即300x +=,∴0x R =∈②当20y -≠即2y ≠时,∵x R ∈时⽅程2(2)(1)20y x y x y -+++-=恒有实根,∴22(1)4(2)0y y =+-?-≥ ,∴15y ≤≤且2y ≠,∴原函数的值域为[1,5].⼀、典型解析例1、求下列函数的定义域⑴ x x y ---+=331 ⑵ )3)(3(++=x x y ⑶ 831522-+-=x x x y 分析:对于⑴因偶次根式的根号内的值⾮负,所以?≥-≥-0303x x 解得3=x 故定义域为{}3,对于⑵因幂指数为零时,底数不可以为零,所以03≠+x 故函数定义域为 ),3()3,(+∞---∞ ,对于⑶因分式函数分母不可以为零,,并且偶次根式的根号内的值⾮负,所以?≠-+≥--08301522x x x 解得 -≠≠≥-≤11553x x x x 或或故其定义域 (]),5(3,11)11,(+∞----∞说明:对于给定解析式的函数的定义域的求法,通常考虑偶次根式的根号内的值应当⾮负,分式函数的分母不能为零,幂指数为零时,底数不为零等。
函数的定义域知识点及例题解析
函数的定义域知识点及例题解析函数是数学中的一种基本概念,是一种特殊的关系,它将某个集合的每个元素映射到另一个集合中的唯一元素。
在定义函数时,我们需要确定函数的定义域,即函数的输入值所属的集合。
函数的定义域知识点1. 函数的定义域是指函数的输入值所属的集合。
2. 函数的定义域可能包含实数集、整数集、有理数集或其他特定的数集。
3. 函数的定义域在确定函数的合法输入范围时起到关键作用。
4. 当函数存在分式、根式或对数等特殊形式时,需要注意定义域中不可取的值。
例题解析例题1:已知函数 f(x) = x^2 + 5,求函数 f(x) 的定义域。
解析:函数 f(x) = x^2 + 5 的定义域是所有实数集,因为任意实数都可以作为该函数的输入值。
例题2:已知函数g(x) = √(x + 3),求函数 g(x) 的定义域。
解析:函数g(x) = √(x + 3) 的定义域需要满足√(x + 3) 中的被开方数 x + 3 大于等于 0,即x + 3 ≥ 0。
解这个不等式得到x ≥ -3。
所以函数g(x) 的定义域为x ≥ -3。
例题3:已知函数 h(x) = 1/(2x - 4),求函数 h(x) 的定义域。
解析:函数 h(x) = 1/(2x - 4) 中的分母 2x - 4 不可以等于 0,否则会导致分母为零的情况。
所以要排除 2x - 4 = 0 的解。
解这个方程得到 x ≠ 2。
所以函数 h(x) 的定义域为x ≠ 2。
以上是关于函数的定义域知识点及例题解析。
通过理解函数的定义域,我们可以更好地掌握函数的性质和特点,从而更好地解决与函数相关的数学问题。
函数的定义域课件
反证法
总结词
通过假设自变量取值不在指定范围内,然后推导出矛 盾的方法。
详细描述
反证法是一种间接证明方法,常用于求解函数的定义 域。首先假设自变量取值不在指定范围内,然后根据 函数表达式推导出矛盾,从而证明假设不成立,确定 自变量的取值范围。例如,对于函数$f(x) = sqrt{x}$ ,假设$x$不在非负实数范围内,即$x < 0$,则函数 无意义,因此假设不成立,函数的定义域为${ x | x geq 0 }$。
几何问题
在几何问题中,函数的定义域可以用来确定图形的形状和大小,例 如在求解圆的方程时,需要确定圆心的位置和半径的范围。
概率统计问题
在概率统计问题中,函数的定义域常常用来确定随机变量的取值范围 ,从而计算概率分布和统计特征。
在其他领域的应用
工程领域
在工程设计中,函数的定义域可以用来确定 设计参数的范围,例如在机械设计中,需要 确定零件的尺寸范围以满足设计要求。
对于函数$f(x) = x^n$,其定义域为全体实数集$R$,因为任何实数的n次方都是实数。
幂函数性质
幂函数在定义域内是增函数或减函数,取决于指数n的正负。当$n > 0$时,函数是增函数;当$n < 0$时,函数是减函数。
对数函数
对数函数定义域
对于函数$f(x) = log_a{x}$,其定义域为$(0, +infty)$,因为对数函数的输入必须大于 零。
排除法
总结词
通过排除自变量不在定义域内的取值, 逐一筛选出在定义域内的取值的方法。
VS
详细描述
排除法是通过逐一排除自变量不在定义域 内的取值,最终确定定义域的方法。这种 方法适用于自变量取值范围较广或较为复 杂的情况。例如,对于函数$f(x) = log_2(x - 1)$,首先排除$x$取值小于等 于1的情况,因为此时函数无意义;然后 排除$x$取值大于等于2的情况,因为此 时函数值为无穷大。通过排除法,可以得 出函数的定义域为${ x | 1 < x < 2 }$。
5函定义域与值域
典例3求下列函数的值域:
1 y x 1 2 x ; 2y x 4 ;
x
3 y sin x ;
2 cosx
4y x 1 x2.
第24页
本题主要考查函数值域问题,考查运算能力, 考查数形结合的 思想,对于(1),利用换元法转化为二次函数的值域问题;对于 (2),利用基本不等式或利用函数的单调性求解;对于(3),由函 数的有界性或由几何法求解;对于(4),用求导数法求解.
2
22
2
第26页
(2)法 一 ;当 x 0时 , y x 4 2 x g4 4,
x
x
当 且 仅 当 x 2时 , 取 等 号;
当
x
0时 ,
y
x
4 x
2
x g 4
x
4,当 且 仅 当 x 2时 , 取 等 号.
综上,所求函数的值域为(, 4] 4,
第27页
法二:先证此函数的单调性
故
y m ax
(0
1 )2 2
5 4
1.
故 函 数 有 最 大 值 1, 无 最 小 值 , 其 值 域 为
,1 .
第37页
方法二:Qy=2x与y=- 12x均为定义域上的增函数,
故y=2x-
12x是定义域为x
x
12上的增函数,
故ymax
21 2
121 1,无最小值. 2
故函数的值域为,1.
第31页
由直线与圆的位置关系知识,
可设直线方程为y k x 2 ,即kx y 2k 0,
2k
1, 解得k 3 ,
1k2
3
斜率的范围是
3, 3
3 3
,
函数的定义域常见求法
函数的定义域常见求法一、函数的定义域的定义函数的定义域是指使函数有意义的自变量的取值范围. 二、求函数的定义域的主要依据1、分式的分母不能为零.2、偶次方根的被开方数的被开方数必须大于等于零,(2,)n k k N *=∈其中中0,x ≥奇次方根(21,)n k k N *=+∈其中中,x R ∈.3、指数函数xy a =的底数a 必须满足01,a a x R >≠∈且.4、对数函数log a y x =的真数x 必须大于零,底数a 必须满足01a a >≠且.5、零次幂的底数不能为零,即0x 中0x ≠.6、正切函数tan y x =的定义域是{|,}2x x k k z ππ≠+∈.7、复合函数的定义域的求法(1)已知原函数()f x 的定义域为(,)a b ,求复合函数[()]f g x 的定义域:只需解不等式()a g x b <<,不等式的解集即为所求函数的定义域.(2)已知复合函数[()]f g x 的定义域为(,)a b ,求原函数()f x 的定义域:只需根据a x b <<求出函数()g x 的值域,即得原函数()f x 的定义域.8、求函数()()y f x g x =+的定义域一般先分别求函数()y f x =和函数()y g x =的定义域A 和B ,再求A B ,则A B 就是所求函数的定义域.9、求实际问题中函数的定义域不仅要考虑解析式有意义,还要保证满足实际意义. 三、函数的定义域的表示函数的定义域必须用集合表示,不能用不等式表示.函数的定义域也可以用区间表示,因为区间实际上是集合的一种特殊表示形式.四、求函数的定义域常用的方法有直接法、求交法、抽象复合法和实际法.五、函数的问题,必须遵循“定义域优先”的原则.研究函数的问题,不管是具体的函数,还是抽象的函数,不管是简单的函数,还是复杂的函数,必须优先考虑函数的定义域.之所以要做到这一点,不仅是为了防止出现错误,有时还会为解题带来方便. 【方法讲评】方法一 直接法使用情景 函数的结构比较简单.解题步骤直接列出不等式解答,不等式的解集就是函数的定义域.【例1】求函数2253y x x =+-的定义域.【点评】对于类似例题的结构单一的函数,可以直接列出不等式再解答即得到函数的定义域. 【反馈检测1】求函数21x y x +=+. 方法二 求交法使用情景函数是由一些函数四则运算得到的,即函数的形式为()()()f x g x h x =+型.解题步骤一般先分别求函数()g x 和()h x 的定义域A 和B ,再求AB ,A B 就是函数()f x 的定义域.【例2】求函数225y x =-3log cos x 的定义域.【解析】由题得⎪⎩⎪⎨⎧∈+<<-≤≤-∴⎩⎨⎧>≥-zk k x k x x x 2222550cos 0252ππππ∴}52322235|{≤<<<--<≤-x x x x ππππ或或所以函数的定义域为}52322235|{≤<<<--<≤-x x x x ππππ或或【点评】(1)求函数()()y f x g x =+的定义域,一般先求()y f x =和函数()y g x =的定义域A 和B ,再求AB ,则A B 就是所求函数的定义域.(2)该题中要考虑偶次方根的被开方数是非负数,对数函数的真数大于零,列不等式求函数的定义域时,必须考虑全面,不能漏掉限制条件.(3)解不等式cos 0x >时,主要是利用余弦函数的图像解答.(4)求552222x k x k k zππππ-≤≤⎧⎪⎨-<<+∈⎪⎩的解集时,只需给参数k 赋几个整数值,再通过数轴求交集.(5)注意等号的问题,其中只要有一个错误,整个解集就是错误的,所以要仔细认真. 学科#网【例3】求函数 02)23(3|3|)lg(-+-+-=x x x x y 的定义域.【点评】(1)该题中要考虑真数大于零,分式的分母不能为零,零次幂的底数不能为零,考虑要全面,不要遗漏.(2)求不等式的交集一般通过数轴完成.【例4】求函数log (1)(01)xa y a a a =->≠且的定义域.【解析】由题得 0101=xxa a a ->∴>1a >当时,x>0;当0<a<1时,x<0.1{a ∴>当时,函数的定义域为x|x>0}, 1{a <当0<时,函数的定义域为x|x<0}.【点评】(1)求含有参数的函数的定义域时,注意在适当的地方分类讨论.(2)对于指数函数和对数函数,如果已知条件中,没有给定底数a 的取值范围,一般要分类讨论.【反馈检测2】求函数2ln1)23xy a x x =---+(的定义域.方法三 抽象复合法 使用情景涉及到抽象复合函数.解题步骤利用抽象复合函数的性质解答:(1)已知原函数()f x 的定义域为(,)a b ,求复合函数[()]f g x 的定义域:只需解不等式()a g x b <<,不等式的解集即为所求函数的定义域.(2)已知复合函数[()]f g x 的定义域为(,)a b ,求原函数()f x 的定义域:只需根据a x b <<求出函数()g x 的值域,即得原函数()f x 的定义域.【例5】求下列函数的定义域:(1)已知函数f (x)的定义域为[2,2]-,求函数2(1)y f x =-的定义域; (2)已知函数(24)y f x =+的定义域为[0,1],求函数f (x)的定义域; (3)已知函数f (x)的定义域为[1,2]-,求函数2(1)(1)y f x f x =+--的定义域.【点评】(1)已知原函数()f x 的定义域为(,)a b ,求复合函数[()]f g x 的定义域:只需解不等式()a g x b <<,不等式的解集即为所求函数的定义域.第1小题就是典型的例子.(2)已知复合函数[()]f g x 的定义域为(,)a b ,求原函数()f x 的定义域:只需根据a x b <<求出函数()g x 的值域,即得原函数()f x 的定义域.第2小题就是典型的例子.(3)求函数()()y f x g x =+的定义域,一般先分别求函数()y f x =和函数()y g x =的定义域A 和B ,再求AB ,则A B 就是所求函数的定义域.【反馈检测3】已知函数(tan 2)y f x =的定义域为[0,]8π,求函数()f x 的定义域.【反馈检测4】 若函数)(x f y =的定义域为⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,21,求函数)(log 2x f 的定义域.方法四 实际法使用情景 数学问题是实际问题.解题步骤先求函数的自变量的取值范围,再考虑自变量的实际限制条件,最后把前面两者的范围求交集,即得函数的定义域.【例6】用长为L 的铁丝编成下部为矩形,上部为半圆形的框架(如图所示).若矩形底边长为2x ,求此框架围成的面积y 与关于x 的函数解析式,并求出它的定义域. 【解析】如图,【点评】(1)求实际问题中函数的定义域,不仅要考虑解析式本身有意义,还要保证满足实际意义.(2)该题中在考虑实际意义时,必须保证解答过程中的每一个变量都有意义,即2x 02x 02x π⎧⎪⎨⎪⎩>L -->,不能遗漏.【反馈检测5】 一个圆柱形容器的底部直径是dcm ,高是hcm .现在以3/vcm s 的速度向容器内注入某种溶液.求容器内溶液的高度xcm 关于注入溶液的时间ts 的函数解析式,并写出函数的定义域和值域.参考答案【反馈检测1答案】{|12}x x x >-≤-或【反馈检测1详细解析】由题得(2)(1)012201011x x x x x x x x ++≥≥-≤-⎧⎧+≥∴∴⎨⎨+≠+≠-⎩⎩或所以12{|12}x x x x x >-≤-∴>-≤-或函数的定义域为或.【反馈检测2答案】当1a >时,函数的定义域为{|01}x x <<;当01a <<时,函数的定义域为{|30}x x -<<.【反馈检测3答案】[0,1]【反馈检测3详细解析】由题得0020tan 2184x x x ππ≤≤∴≤≤∴≤≤,所以函数的定义域为[0,1].【反馈检测4答案】{}42|≤≤x x【反馈检测4详细解析】依题意知:2log 212≤≤x 解之得 42≤≤x ∴ )(log 2x f 的定义域为{}42|≤≤x x【反馈检测5答案】函数解析式为24vtx dπ=,函数的定义域为{t |0≤t ≤2hd 4v π},值域为{x |0≤x ≤h }. 【反馈检测5详细解析】向容器内注入溶液经历时间为t 秒后,容器中溶液的高度为xcm .故t 秒后溶液的体积为=底面积×高=π⎪⎭⎫⎝⎛2d 2x =vt 解之得:x =24vt d π又因为0≤x ≤h 即0≤24vt d π≤h ⇒ 0≤t ≤2hd 4v π,故函数的定义域为{t |0≤t ≤2hd 4vπ},值域为{x |0≤x ≤h }.。
函数的定义域课件
了解函数的定义域对于理解函数的性质和应用至关重要。本课程将介绍定义 域的基础知识、分类以及实际应用。
函数的定义域是什么?
• 函数的定义域是指能使函数有意义的输入元素的集合。 • 定义域的概念对于研究函数的性质和范围至关重要。
基础知识
1
实数集与有理数集
实数集由所有的有理数和无理数组成,在函数的定义域中起着重要作用。
有理函数、根式函数和三角 函数的定义域的确定需要考 虑分母、根号内的实数范围 以及角度的限制。
复合函数的定义域
复合函数的定义域由其各个 组成函数的定义域决定,需 要注意定义域的匹配性。
实际应用
1 函数的定义域在数学中的应用
定义域对于解方程、求极限、绘制图像等数 学问题有着重要的应用。
2 函数的定义域在计算机科学中的应用
在计算机科学领域,定义域常用于函数的输 入验证、数据处理和算法设计。
总结
• 通过本课程的学习,我们了解了函数的定义域的重要性和应用。 • 为了巩固所学内容,提供一些练习题供学生进行进一步练习和理解。 • 在问答环节中,回答学生的问题,加深他们对定义域的理解。
参考资料学课本、高等数学等
2
闭区间、开区间、半开区间的概念
不同类型的区间对于定义域的确定具有不同的含义和影响。
3
无定义域的函数
了解无定义域的函数能够避免定义错误和错误的应用。
分类
一次函数和二次函数的 定义域
一次函数和二次函数的定义 域的确定需要数、根式函数、 三角函数的定义域
函数的定义域值域及其性质
例1. 求函数 f (x) x 1 x 2 的值域。
解:函数y x 1 x 2 的零点是x 1, x 2.
当x 1时,y 2x 1;当 1 x 2时, y 3; 当x 2时,y 2x 1
2x 1, (x 1)
f
(
x)
3, (1 x 2)
2x 1, (x 2)
故f (x)在(0, a ]上是减函数。
当x1 x2
a时,恒有0 a 1 x1 x2
则f ( x1 ) f ( x2 ) 0
故f (x)在[ a ,)上是增函数。
f (x)是奇函数
f (x)分别在( , a ], [ a ,)上为增函数;
f (x)分别在[ a ,0), (0, a ]上为减函数。
4.y=f[g(x)]是定义在M上的函数,若f(x)与g(x)的单 调性相同,则其复合函数f[g(x)]为增函数;若f(x)与 g(x)的单调性相反,则其复合函数f[g(x)]为减函数。
5.奇函数在关于原点对称的两个区间上的单调性相同;偶函数 在关于原点对称的两个区间上的单调性相反。
函数单调性的应用:
2x 5
2y 1
因为2 y
1
0, 所以,函数的值域为 y
y
1 2
,且y R
解法二:(分离常数法)
7
7
y 1 2 ,且 2 0 2 2x 5 2x 5
y 1 2
④判别式法:把函数转化成关于x的二次方程F(x,y)
=0,通过方程有实根,判别式△≥0,从而求得原函数
的值值域域常。 用形 此如 方法y求 解aa21xx。22
解: (1)代数换元
令t 1 2 x (t 0), 则x 1 t 2 2
函数的定义域和值域
第五讲 函数的定义域和值域一、 本周教学主要内容及重点难点说明本周教学主要内容是函数的定义域和函数的值域。
定义域是指原象的集合,通俗地说即自变量的取值范围,值域是象的集合,通俗地说 是所有函数值组成的集合,因初中与高中在函数定义上的差异,以及目前高一同学对函数的学习甚少(仅限于一次函数,反比例函数,二次函数的一部分),所以使得求函数的定义域与值域既是重点也是难点。
定义域和值域都是实数集的子集,定义域不同的函数一定是不同函数,定义域既是函数性质重要内容又是研究函数其它性质优先考虑的因素和赖以存在的前提。
值域中元素数目不多于定义域中元素数目,函数的值域取决于其定义域和对应法则,求函数值域的问题。
灵活性较大,就高一同学目前知识范围而言,还缺乏较完整、规范的办法。
下面将要介绍的几种方法,有的适用范围有限,有的也不介绍理论根据,所以目前还不能求出任意给定的函数的值域,请同学们不必苦钻难题。
二、 典型解析【例1】求下列函数的定义域⑴ x x y ---+=331 ⑵ )3)(3(++=x x y ⑶ 831522-+-=x x x y 分析:对于⑴因偶次根式的根号内的值非负,所以⎩⎨⎧≥-≥-0303x x 解得3=x 故定义域为{}3对于⑵因幂指数为零时,底数不可以为零,所以03≠+x 故函数定义域为),3()3,(+∞---∞对于⑶因分式函数分母不可以为零,,并且偶次根式的根号内的值非负,所以⎩⎨⎧≠-+≥--08301522x x x 解得 ⎩⎨⎧-≠≠≥-≤11553x x x x 或或 故其定义域 (]),5(3,11)11,(+∞----∞ 说明:对于给定解析式的函数的定义域的求法,通常考虑偶次根式的根号内的值应当非负,分式函数的分母不能为零,幂指数为零时,底数不为零等。
在有限个实数上定义的函数,其定义域就是这有限个实数的集合;有限个基本初算函数的四则运算而合成的新函数的定义域,是各个基本初算函数的定义域的交集,并考虑新出现的分母不能为零。
函数的定义域、值域--高考数学【解析版】
专题06 函数的定义域、值域函数的定义域作为函数的要素之一,是研究函数的基础,函数的定义域问题也是高考的热点.函数的值域(最值)也是高考中的一个重要考点,并且值域(最值)问题通常会渗透在各类题目之中,成为解题过程的一部分.【重点知识回眸】1.函数的有关概念 (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)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. (4)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.提醒:两个函数的值域和对应关系相同,但两个函数不一定相同,例如,函数f (x )=|x |,x ∈[0,2]与函数f (x )=|x |,x ∈[-2,0]. 2.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.分段函数虽然由几部分组成,但它表示的是一个函数.提醒: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. 3.常见函数定义域的求法类型x 满足的条件2()nf x (n ∈N *) f (x )≥0 21()n f x (n ∈N *)f (x )有意义 1()f x 与[f (x )]0 f (x )≠0 log a f (x )(a >0且a ≠1) f (x )>0 a f (x )(a >0且a ≠1)f (x )有意义 tan[f (x )]f (x )≠π2+k π,k ∈Z四则运算组成的函数 各个函数定义域的交集实际问题使实际问题有意义4.①若()y f x =的定义域为(),a b ,则不等式()a g x b <<的解集即为函数()()y f g x =的定义域;②若()()y f g x =的定义域为(),a b ,则函数()g x 在(),a b 上的的值域即为函数()y f x =的定义域.5.常见函数的值域:在处理常见函数的值域时,通常可以通过数形结合,利用函数图像将值域解出,熟练处理常见函数的值域也便于将复杂的解析式通过变形与换元向常见函数进行化归.(1)一次函数(y kx b =+):一次函数为单调函数,图像为一条直线,所以可利用边界点来确定值域.(2)二次函数(2y ax bx c =++),给定区间.二次函数的图像为抛物线,通常可进行配方确定函数的对称轴,然后利用图像进行求解.(关键点:①抛物线开口方向,②顶点是否在区间内).(3)反比例函数:1y x=(1)图像关于原点中心对称(2)当,0x y →+∞→ ,当,0x y →-∞→. (4)对勾函数:()0ay x a x=+> ① 解析式特点:x 的系数为1;0a >注:因为此类函数的值域与a 相关,求a 的值时要先保证x 的系数为1,再去确定a 的值 例:42y x x =+,并不能直接确定4a =,而是先要变形为22y x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再求得2a =② 极值点:,x a x a ==③ 极值点坐标:(,2,,2a a a a --④ 定义域:()(),00,-∞+∞⑤ 自然定义域下的值域:(),22,a a ⎡-∞-+∞⎣(5)函数:()0ay x a x=-> 注意与对勾函数进行对比① 解析式特点:x 的系数为1;0a > ② 函数的零点:x a =③ 值域:R(5)指数函数(xy a =):其函数图像分为1a >与01a <<两种情况,可根据图像求得值域,在自然定义域下的值域为()0,+∞(6)对数函数(log a y x =)其函数图像分为1a >与01a <<两种情况,可根据图像求得值域,在自然定义域下的值域为()0,+∞(7)三角函数的有界性,如sin [1,1],x ∈-cos [1,1]x ∈-. 6.函数值域问题处理策略 (1)换元法:① ()()(),log ,sin f x a y ay f x y f x ===⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦:此类问题在求值域时可先确定()f x 的范围,再求出函数的范围.② ()()(),log ,sin x a y f a y f x y f x ===:此类函数可利用换元将解析式转为()y f t =的形式,然后求值域即可.③形如y ax b cx d =++(2)均值不等式法:特别注意“一正、二定、三相等”.(3)判别式法:若原函数的定义域不是实数集时,应结合函数的定义域,将扩大的部分剔除.(4)分离常数法:一般地, ① ax by cx d+=+:换元→分离常数→反比例函数模型② 2ax bx c y dx e ++=+:换元→分离常数→ay x x=±模型③ 2dx ey ax bx c+=++:同时除以分子:21y ax bx c dx e=+++→②的模型④ 22ax bx cy dx ex f++=++:分离常数→③的模型(5)单调性性质法:利用函数的单调性(6)导数法:利用导数与函数的连续性求图复杂函数的极值和最值, 然后求出值域 (7)数形结合法【典型考题解析】热点一 已知函数解析式求定义域【典例1】(广东·高考真题(文))函数f (x )=11x-+lg(1+x )的定义域是( )A .(-∞,-1)B .(1,+∞)C .(-1,1)∪(1,+∞)D .(-∞,+∞)【答案】C 【解析】根据函数解析式建立不等关系即可求出函数定义域. 【详解】 因为f (x )=11x-+lg(1+x ), 所以需满足1010x x -≠⎧⎨+>⎩,解得1x >-且1x ≠,所以函数的定义域为(-1,1)∪(1,+∞), 故选:C【典例2】(山东·高考真题(文))函数21()4ln(1)f x x x =-+( )A .[-2,0)∪(0,2]B .(-1,0)∪(0,2]C .[-2,2]D .(-1,2]【答案】B 【解析】 【详解】x 满足2101140x x x +>⎧⎪+≠⎨⎪-≥⎩,即1022x x x >-⎧⎪≠⎨⎪-≤≤⎩. 解得-1<x <0或0<x ≤,选B.【典例3】(2019·江苏·高考真题)函数276y x x =+-_____. 【答案】[1,7]-. 【解析】 【分析】由题意得到关于x 的不等式,解不等式可得函数的定义域. 【详解】由已知得2760x x +-≥, 即2670x x --≤ 解得17x -≤≤, 故函数的定义域为[1,7]-.【典例4】(2022·北京·高考真题)函数1()1f x x x=-_________. 【答案】()(],00,1-∞⋃【解析】 【分析】根据偶次方根的被开方数非负、分母不为零得到方程组,解得即可; 【详解】 解:因为()11f x x x =-100x x -≥⎧⎨≠⎩,解得1x ≤且0x ≠,故函数的定义域为()(],00,1-∞⋃; 故答案为:()(],00,1-∞⋃ 【总结提升】已知函数的具体解析式求定义域的方法(1)简单函数的定义域:若f(x)是由一些基本初等函数通过四则运算构成的,则它的定义域为各基本初等函数的定义域的交集.(2)复合函数的定义域:先由外层函数的定义域确定内层函数的值域,从而确定对应的内层函数自变量的取值范围,还需要确定内层函数的定义域,两者取交集即可. 热点二 求抽象函数的定义域【典例5】(全国·高考真题(理))已知()f x 的定义域为(1,0)-,则函数(21)f x +的定义域为 ( ) A .(1,1)- B .1(1,)2--C .(1,0)-D .1(,1)2【答案】B 【解析】 【详解】试题分析:因为函数()f x 的定义域为(1,0)-,故函数(21)f x +有意义只需-1210x <+<即可,解得1-1-2x <<,选B .【典例6】(2023·全国·高三专题练习)已知函数()31f x +的定义域为[]1,7,求函数()f x 的定义域. 【答案】[]4,22 【解析】 【分析】根据复合函数定义域的性质进行求解即可. 【详解】因为()31f x +的定义域为[]1,7,所以17x ≤≤,所以43122x ≤+≤.令31x t +=,则422t ≤≤.即()f t 中,[]4,22t ∈. 故()f x 的定义域为[]4,22.【典例7】(2022·全国·高三专题练习)已知函数(1)y f x +=的定义域为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,,则函数2(log )y f x =的定义域为( )A .(0,)+∞B .(0,1)C .22⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .2⎡⎤⎣⎦,【答案】D 【解析】 【分析】根据(1)y f x +=的定义域可知1122x ≤+≤,故21log 22x ≤≤,即可求出答案. 【详解】解:∵函数(1)y f x +=的定义域为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, ∴112x -≤≤,1122x ≤+≤∴函数2(log )y f x =中,21log 22x ≤≤ 24x ≤≤所以函数2(log )y f x =的定义域为2,]. 故选:D 【总结提升】(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],则复合函数f (g (x ))的定义域由a ≤g (x )≤b 求出. (2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]时的值域. 热点三 求函数的值域(最值)【典例8】(江西·高考真题(理))若函数()y f x =的值域是1[,3]2,则函数1()()()F x f x f x =+的值域是( ) A .1[,3]2B .10[2,]3 C .510[,]23D .10[3,]3【答案】B 【解析】 【详解】试题分析:设()f x =t,则1,32t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,从而()F x 的值域就是函数11,,32y t t t ⎡⎤=+∈⎢⎥⎣⎦的值域,由“勾函数”的图象可知,102()3F x ≤≤,故选B .【典例9】(2023·全国·高三专题练习)已知函数()y f x =的定义域是R ,值域为[]1,2,则下列四个函数①()21y f x =-;①()21y f x =-;①()12f x y -=;①()2log 11y f x =++,其中值域也为[]1,2的函数个数是( ) A .4 B .3 C .2 D .1【答案】B 【解析】 【分析】求出①②③④中各函数的值域,即可得出合适的选项. 【详解】对于①,因为()12f x ≤≤,则()[]211,3y f x =-∈,①不满足条件;对于②,对于函数()21y f x =-,21x -∈R ,则函数()21y f x =-的值域为[]1,2,②满足条件;对于③,因为()12f x ≤≤,则()[]1,221f x y -∈=,③满足条件; 对于④,因为()12f x ≤≤,()[]11,2f x +∈,则()[]2log 111,2y f x =++∈,④满足条件. 故选:B.【典例10】(2023·全国·高三专题练习)已知函数2()(2)sin(1)1xf x x x x x =--+-在[1,1)-(1,3]⋃上的最大值为M ,最小值为N ,则M N +=( )A .1B .2C .3D .4【答案】B 【解析】 【分析】令1x t -=,()f x 转化为()21sin sin 1g t t t t t =+-+,令()21sin sin h t t t t t=+-,根据奇偶性的定义,可判断()h t 的奇偶性,根据奇偶性,可得()h t 在(][2,0)0,2-⋃最大值与最小值之和为0,分析即可得答案. 【详解】由21()[(1)1]sin(1)11f x x x x =---++- 令1x t -=,因为[1,1)(1,3]x ∈-⋃,所以(][2,0)0,2t ∈-⋃;那么()f x 转化为()21sin sin 1g t t t t t =+-+,(][2,0)0,2t ∈-⋃,令()21sin sin h t t t t t=+-,(][2,0)0,2t ∈-⋃,则()()()()()()2211sin sin sin sin h t t t t t t t h t t t ⎛⎫-=--+--=-+-=- ⎪-⎝⎭,所以()h t 是奇函数可得()h t 的最大值与最小值之和为0, 那么()g t 的最大值与最小值之和为2. 故选:B .【典例11】(2022·河南·郑州四中高三阶段练习(文))高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的美誉,用其名字命名的“高斯函数”:设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]y x =称为高斯函数,也称取整函数,例如:[]1.32-=-,[]3.43=,已知()11313x f x =-+,则函数()y f x ⎡⎤=⎣⎦的值域为______. 【答案】{}1,0- 【解析】 【分析】根据指数函数的性质分析()f x 的值域,进而得到()y f x ⎡⎤=⎣⎦的值域即可 【详解】 ∵()11313x f x =-+,()30,x∈+∞, ∴令30x t =>,则()()1112,1333f x g t t ⎛⎫==-∈- ⎪+⎝⎭故函数()()y f x g t ==⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦的值域为{}1,0-, 故答案为:{}1,0-【典例12】(2023·全国·高三专题练习)函数()21f x x x =+-________;函数24y x x =-________.【答案】 2 22,2⎡⎤-⎣⎦【解析】 【分析】()f x 1x t -换元后化为二次函数可得最大值,函数24y x x =-2cos ([0,])x θθπ=∈,然后利用两角和的余弦公式化函数为一个角的一个三角函数形式,再由余弦函数的性质得取值范围. 【详解】(1)1x -t (t ≥0),所以x =1-t 2.所以y =f (x )=x 1x --t 2+2t =-t 2+2t +1=-(t -1)2+2.所以当t =1即x =0时,y max =f (x )max =2. (2)由4-x 2≥0,得-2≤x ≤2, 所以设x =2cos θ(θ∈[0,π]),则y =2cos θ244cos θ-θ-2sin θ2()4πθ+,因为5[,]444πππθ+∈, 所以cos ()4πθ+∈2⎡-⎢⎣⎦,所以y ∈[-22].故答案为:2;[2,2]-.【典例13】(2023·河南·洛宁县第一高级中学一模(文))已知函数()211122f x x x =++. (1)求()f x 的图像在点()()22f ,处的切线方程; (2)求()f x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域.【答案】(1) 7420x y --=; (2)[]2,3. 【解析】 【分析】对于第一小问,把点()()22f ,代入函数解析式,得切点坐标,通过函数求导,得到过切点的切线的斜率,根据直线的点斜式方程,求切线方程.对于第二小问,解不等式()0f x '>,得函数增区间,解不等式()0f x '<,得函数减区间,结合1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦,确定函数单调性,求得最值,进而得值域.(1) 因为()211122f x x x =++,所以()21f x x x '=-,所以()23f =,()724f '=, 故所求切线方程为()7324y x -=-,即7420x y --=. (2)由(1)知()()()2322111x x x x f x x x -++-'==,1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦. 令()0f x '>,得12x <≤;令()0f x '<,得112x ≤<.所以()f x 在1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,在[]1,2上单调递增,所以()()min 12f x f ==. 又12128f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()23f =,所以()23f x ≤≤,即()f x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为[]2,3.热点四 求参数的值或取值范围【典例14】(2023·全国·高三专题练习)设a R ∈,函数()2229,1163,1x ax x f x x a x x ⎧-+≤⎪=⎨+->⎪⎩,若()f x 的最小值为()1f ,则实数a 的取值范围为( ) A .[]1,2 B .[]1,3 C .[]0,2 D .[]2,3【答案】A 【解析】 【分析】当1x >时,结合不等式求得其最小值为123a -,当1x ≤时,()()229f x x a a =-+-,根据函数()f x 的最小值为()1f ,列出不等式组,即可求解. 【详解】 当1x >时,22231688883333123x a x a x a a x x x x x+-=++-≥⨯⨯=-, 当且仅当28x x=时,等号成立; 即当1x >时,函数()f x 的最小值为123a -,当1x ≤时,()()222299f x x ax x a a =-+=-+-,要使得函数()f x 的最小值为()1f ,则满足()11102123a f a a ≥⎧⎨=-≤-⎩,解得12a ≤≤,即实数a 的取值范围是[]1,2. 故选:A.【典例15】(2022·全国·高三专题练习)已知函数()221f x ax x =++R ,则实数a 的取值范围是__. 【答案】[1,+∞) 【解析】 【分析】等价于ax 2+2x +1≥0恒成立,再对a 分类讨论得解. 【详解】解:函数()221f x ax x ++R , 即为ax 2+2x +1≥0恒成立, 若a =0,则2x +1≥0不恒成立; 当a >0,∆=4﹣4a ≤0, 解得a ≥1;当a <0,ax 2+2x +1≥0不恒成立. 综上可得,a 的取值范围是[1,+∞). 故答案为:[1,+∞).【典例16】(2016·北京·高考真题(理))设函数33,(){2,x x x af x x x a -≤=->. ①若0a =,则()f x 的最大值为____________________; ②若()f x 无最大值,则实数a 的取值范围是_________________. 【答案】2 (,1)-∞- 【解析】 【分析】试题分析:如图,作出函数3()3g x x x =-与直线 2y x =-的图象,它们的交点是(1,2),(0,0),(1,2)A O B --,由 2'()33g x x =-,知1x =是函数 ()g x 的极小值点,①当0a =时, 33,0(){2,0x x x f x x x -≤=->,由图象可知()f x 的最大值是 (1)2f -=;②由图象知当1a ≥-时, ()f x 有最大值(1)2f -=;只有当 1a <-时,332a a a -<-,()f x 无最大值,所以所求 a 的取值范围是(,1)-∞-.【精选精练】1.(2023·全国·高三专题练习)若集合-1|2M x y x ==⎧⎨⎩,{}2|N y y x -==,则( )A .M N ⋂=∅B .M N ⊆C .N M ⊆D .M =N【答案】B 【解析】 【分析】利用集合间的基本关系来进行运算即可. 【详解】集合M 表示函数21y x =-2x -1>0,解得12x >.集合N 表示函数2y x 的值域,值域为()0,∞+,故选:B.2.(2022·全国·高三专题练习)下列函数中,其定义域和值域分别与函数lg 10x y =的定义域和值域相同的是( ) A .y =x B .y =lg xC .y =2xD .y x【答案】D 【解析】 【分析】求出函数lg 10x y =的定义域和值域,对选项逐一判断即可. 【详解】因函数lg 10x y =的定义域和值域均为()0,∞+, 对于A ,y x =的定义域和值域均为R ,故A 错误;对于B ,lg y x =的定义域和值域分别为()0,,R +∞,故B 错误; 对于C ,2y x =的定义域和值域均为R ,故C 错误;对于D ,y x=定义域和值域均为()0,∞+,故D 正确; 故选:D .3.(2022·全国·高三专题练习)若函数()21f x ax ax =-+R ,则a 的范围是( ) A .()0,4 B .[)0,4 C .(]0,4 D .[]0,4【答案】D 【解析】 【分析】分0a =、0a >、0a <讨论即可求解. 【详解】若()f x 的定义域为R ,则当0a =时,()1f x =满足题意;当0a ≠时,20Δ40a a a >⎧⎨=-≤⎩,解得:04a <≤; 当0a <时,无法满足定义域为R . 综上所述:04a ≤≤,D 正确. 故选:D4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()f x 的定义域为[]0,1,值域为[]1,2,那么函数()2f x +的定义域和值域分别是( )A .[]0,1,[]1,2B .[]2,3,[]3,4C .[]2,1--,[]1,2D .[]1,2-,[]3,4【答案】C 【解析】 【分析】由[]20,1x +∈可求出函数的定义域,由于()2y f x =+的图象是由()y f x =的图象向左平移2个单位得到,所以其值域不变,从而可得答案 【详解】令[]20,1x +∈得[]2,1x ∈--,即为函数()2y f x =+的定义域, 而将函数()y f x =的图象向左平移2个单位即得()2y f x =+的图象, 故其值域不变. 故选:C .5.(2022·江西·高三阶段练习(文))函数()s 2π2inxf x x =+在[0,1]上的值域为( ) A .[1,2] B .[1,3] C .[2,3] D .[2,4]【答案】B 【解析】 【分析】根据指数函数与正弦函数的单调性可得函数()f x 在上单调递增,从而可求()f x 的值域. 【详解】解:易知函数()s 2π2inxf x x =+在[0,1]上单调递增,且(0)1f =,(1)3f =, 所以()f x 在[0,1]上的值域为[1,3]. 故选:B .6.(2022·全国·高三专题练习)已知(12)3,1()ln ,1a x a x f x x x -+<⎧=⎨≥⎩的值域为R ,那么a 的取值范围是( ) A .(﹣∞,﹣1] B .(﹣1,12)C .[﹣1,12)D .(0,1)【答案】C 【解析】 【分析】先求出ln ,1y x x =≥的值域,然后确定(12)3,1y a x a x =-+<的值域所包含的集合,利用一次函数性质可得. 【详解】当x ≥1时,f (x )=ln x ,其值域为[0,+∞),那么当x <1时,f (x )=(1﹣2a )x +3a 的值域包括(﹣∞,0), ∴1﹣2a >0,且f (1)=(1﹣2a )+3a ≥0, 解得:12a <,且a ≥﹣1. 故选:C.7.(2023·全国·高三专题练习)函数f (x 2sin 12x π- )A .54,433k k πππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦ (k ∈Z ) B .154,433k k ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦ (k ∈Z )C .54,466k k πππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ) D .154,466k k ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦(k ∈Z )【答案】B 【解析】 【分析】由题意可得2sin 102x π-≥,然后利用正弦函数的性质求解即可【详解】 由题意,得2sin 102x π-≥,1sin22x π≥, 所以522,Z 626k x k k πππππ≤+≤≤+∈, 解得1544,Z 33k x k k +≤≤+∈,所以函数的定义域为()154,4Z 33k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦,故选:B8.(2023·山西大同·高三阶段练习)函数6()e 1||1x mxf x x =+++的最大值为M ,最小值为N ,则M N +=( ) A .3 B .4C .6D .与m 值有关【答案】C 【解析】 【分析】利用分离常数法对函数的式子变形,结合函数奇函数的定义及奇函数最值的性质即可求解. 【详解】由题意可知,()3e 16()3e 1||1e 1||1x x x mx mxf x x x =+=--+++++, 设()()3e 1e 1||1x x mxg x x =--+++,则()g x 的定义域为(),-∞+∞, 所以()()()()()3e 13e 1e 1||1e 1||1x x xx m x mx g x g x x x --⎡⎤-⎢⎥-=-+=--+=-+-+++⎢⎥⎣⎦--, 所以()g x 为奇函数, 所以()()max min 0g x g x +=,所以()()()()max min max min 336f x f x M N g x g x +=+=+++=, 故选:C.9.(2022·江苏南京·高三开学考试)已知函数()()()()5sin sin ,99f x x x g x f f x ππ⎛⎫⎛⎫=++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()g x 的最大值为( )A 2B 3C .32D .2【答案】B 【解析】 【分析】 记9t x π=+,()()33sin 2f x h t t t ==+,由三角函数的性质即可求出()g x 的最大值. 【详解】 记9t x π=+,则()()33sin sin sin 32f x h t t t t t π⎛⎫==++= ⎪⎝⎭, 所以()3sin 3,36h t t π⎛⎫⎡=+∈- ⎪⎣⎝⎭, 33π>,所以()()f f x 3故选:B.10.(2022·广东·石门高级中学高二阶段练习)函数()12cos f x x x x =+-的最小值为( ) A .1ππ B .22ππC .-1D .0【答案】C 【解析】 【分析】根据题意得到()f x 为偶函数,由0x ≥时,()12cos f x x x x =+-,利用导数求得函数的的单调区间,进而求得函数的最小值. 【详解】由题意,函数()12cos f x x x x =+-的定义域为R ,关于原点对称,且满足()()()1122cos cos f x x x x x x x f x -=-+---=+-=,所以()f x 为偶函数,当0x ≥时,()12cos f x x x x =+-, 可得()1sin 11022f x x xx=≥'+>,()f x 在单调递增,又由()f x 为偶函数,所以()f x 在(),0∞-单调递减,[)0,∞+单调递增, 所以()()min 01f x f ==-. 故选:C. 二、多选题11.(2023·全国·高三专题练习)已知函数122()log (2)log (4)f x x x =--+,则下列结论中正确的是( )A .函数()f x 的定义域是[4,2]-B .函数(1)=-y f x 是偶函数C .函数()f x 在区间[1,2)-上是减函数D .函数()f x 的图象关于直线1x =-对称 【答案】BD 【解析】 【分析】求出函数定义域为(4,2)-,A 选项错误;利用定义证明函数(1)=-y f x 是偶函数,B 选项正确;函数()f x 在区间[)1,2-上是增函数,故C 选项错误;可以证明f (x )的图象关于直线1x =-对称,故D 选项正确. 【详解】解:函数()()()()()1222log 2log 4log 24f x x x x x ⎡⎤=--+=--+⎣⎦, 由20,40x x ->+>可得42x -<<,故函数定义域为(4,2)-,A 选项错误;()()()21log 33y f x x x ⎡⎤=-=--+⎣⎦的定义域为()3,3-,设()()()2log 33,g x x x ⎡⎤=--+⎣⎦所以()()()()2log 33,g x x x g x ⎡⎤-=-+-+=⎣⎦即()1y f x =-是偶函数,B 选项正确;()()()()222log 24log 28f x x x x x ⎡⎤=--+=---+⎣⎦()22log 19x ⎡⎤=--++⎣⎦()212log 19x ⎡⎤=-++⎣⎦,当[)1,2x ∈-时,()219t x =-++是减函数,外层12log y t =也是减函数,所以函数()f x 在区间[)1,2-上是增函数,故C 选项错误;由()()()()22log 42=f x x x f x ⎡⎤--=-+-⎣⎦,可得f (x )的图象关于直线1x =-对称,故D 选项正确. 故选:BD 三、双空题12.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()ln ,1e 2,1xx b x f x x +>⎧=⎨-≤⎩,若(e)3(0)f f =-,则b =_____,函数()f x 的值域为____. 【答案】 2 (][)2,e 22,--+∞【解析】【分析】根据(e)3(0)f f =-可解得b 的值,代入分段函数,结合对数函数及指数函数的值域求解分段函数的值域即可. 【详解】由(e)3(0)f f =-得13(1)b +=-⨯-,即2b =,即函数()ln 2,1e 2,1xx x f x x +>⎧=⎨-≤⎩, 当1x >时,ln 22y x =+>;当1x ≤时,(]e 22,e 2xy =-∈--.故函数()f x 的值域为(][)2,e 22,--+∞.故答案为:2;(][)2,e 22,--+∞.13.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()121x f x a =+-为奇函数,则实数a =__,函数f (x )在[1,3]上的值域为__. 【答案】 1293,142⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】 【分析】由()f x 是定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数可得f (﹣x )=﹣f (x ),代入可求出实数a ;再判断数f (x )在[1,3]上单调性,即可求出答案. 【详解】解:∵f (x )是(﹣∞,0)∪(0,+∞)上是奇函数, ∴f (﹣x )=﹣f (x ), 即121x -+-a121x =---a , 即212xx+-a 121x=---a , 则2a 121221121212x x xx x x=--=-=----1, 则a 12=, 则f (x )11212x =+-在[1,3]为减函数, 则f (3)≤f (x )≤f (1), 即914≤f (x )32≤, 即函数的值域为[914,32],故答案为:12;[914,32] 四、填空题14.(2022·全国·高三专题练习)函数()02lg 2112x y x x x -=++-的定义域是________.【答案】(3,1)(1,2)--⋃- 【解析】 【分析】要使该函数表达式有意义,只需20x ->,2120x x +->,10x +≠同时成立,解不等式即可求出结果. 【详解】 函数()02lg 2112x y x x x -=++-的解析式有意义,由22012010x x x x ->⎧⎪+->⎨⎪+≠⎩,即2341x x x <⎧⎪-<<⎨⎪≠-⎩,所以31x -<<-或12x -<<, 故该函数的定义域为(3,1)(1,2)--⋃-. 故答案为:(3,1)(1,2)--⋃-15.(2022·上海闵行·二模)已知函数()()41log 42x f x m x =+-的定义域为R ,且对任意实数a ,都满足()()f a f a ≥-,则实数m =___________;【答案】1 【解析】 【分析】根据条件得到()()f a f a =-,即()()41log 42xf x m x =+-为偶函数,根据()()f x f x -=列出方程,求出实数m 的值. 【详解】因为()()41log 42xf x m x =+-的定义域为R ,所以40x m +>恒成立, 故0m ≥,又因为对任意实数a ,都满足()()f a f a ≥-, 则对于实数a -,都满足()()f a f a -≥, 所以()()f a f a =-,所以()()41log 42x f x m x =+-为偶函数, 从而()()4411log 4log 422x x m x m x -++=+-, 化简得:()()4110x m --=,要想对任意x ,上式均成立,则10m -=,解得:1m =故答案为:116.(2022·上海市嘉定区第二中学模拟预测)已知函数()y f x =是定义域为R 的奇函数,且当0x <时,()1a f x x x=++.若函数()y f x =在[)3,+∞上的最小值为3,则实数a 的值为________.【答案】3【解析】【分析】根据已知条件及奇函数的定义求出当0x <时函数的解析式,再利用函数的单调性对a 进行分类讨论,确定单调性即可求解.【详解】由题意可知,因为0x >,所以0x -<, 所以()1a f x x x -=--+, 因为函数()f x 是定义域为R 的奇函数,所以()()1a f x f x x x=--=+-. 因为函数()y f x =在[)3,+∞上的最小值为3当0a ≤时,由函数的性质知,函数()f x 在[)3,+∞上单调递增;当3x =时,()f x 取得最小值为(3)23a f =+, 因为函数()y f x =在[)3,+∞上的最小值为3,所以233a +=,解得3a =(舍), 当09a <≤时,由函数的性质知,函数()f x 在[)3,+∞上单调递增;当3x =时,()f x 取得最小值为(3)23a f =+, 因为函数()y f x =在[)3,+∞上的最小值为3,所以233a +=,解得3a =, 当9a >时,由对勾函数的性质知,函数()f x 在),a ⎡+∞⎣上单调递增;在(a 上单调递减; 当x a =()f x 取得最小值为(11f a a a a ==,因为函数()y f x =在[)3,+∞上的最小值为3,所以213a =,解得1a =(舍), 综上,实数a 的值为3.故答案为:3.17.(2022·北京·清华附中模拟预测)已知函数()()2ln ,1,1x a x f x x a x +≥⎧⎪=⎨+<⎪⎩,下列说法正确的是___________.①当0a ≥时,()f x 的值域为[0,)+∞;②a ∀∈R ,()f x 有最小值;③R a ∃∈,()f x 在(0,)+∞上单调递增:④若方程1f x有唯一解,则a 的取值范围是(,2)-∞-.【答案】①②【解析】【分析】由分段函数解析式,讨论参数a ,结合二次函数、对数函数的性质研究()f x 的单调性、最值及对应值域,利用函数()f x 与1y =的交点情况判断参数范围.【详解】由2()y x a =+的对称轴x a =-,当1a >-时,则1x a =-<,且(,)a -∞-上递减,(,1)a -上递增,值域为[0,)+∞, 当1a =-时,则(,1)-∞上递减,值域为[0,)+∞,当1a <-时,则1x a =->,(,1)-∞上递减,值域为2((1),)a ++∞,对于ln y x a =+在[1,)+∞上递增,且值域为[,)a +∞,综上,0a ≥时()f x 的值域为[0,)+∞,①正确;当0a ≥时()f x 最小值为0,当0a <时()f x 最小值为a ,②正确;由211|(1)|ln1x x y a y a a ===+>=+=恒成立,故在(0,)+∞上不可能递增,③错误; 要使1f x 有唯一解,当1a <-时,在[1,)+∞上必有一个解,此时只需2(1)1a +≥,即2a ≤-;当1a =-时,在R 上有两个解,不合题设;当1a >-时,在(,)a -∞-上必有一个解,此时()211{1a a +≤>,无解.所以④错误.故答案为:①② 18.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x )()221mx m x m =--+-的值域是[0,+∞),则实数m 的取值范围是__. 【答案】230⎡⎢⎣⎦, 【解析】【分析】将m 分为000m m m =><,, 三种情况讨论:当0m =时,()210f x x - 满足条件;当0m <时,由二次函数知开口向下,不满足条件;当0m >时,只需二次函数的0∆≥即可,解出m 的取值范围,综上得m 的取值范围.【详解】解:当0m =时,()()22121f x mx m x m x =--+--[0,+∞),满足条件;令()()221g x mx m x m =--+- ,()()0g x ≥当m <0时,()g x 的图象开口向下,故f (x )的值域不会是[0,+∞),不满足条件;当m >0时,()g x 的图象开口向上,只需()2210mx m x m --+-=的0∆≥,即(m ﹣2)2﹣4m (m ﹣1)≥0, ∴2323m ≤≤,又0m > ,所以230m <≤ 综上,230m ≤≤∴实数m 的取值范围是:230⎡⎢⎣⎦,, 故答案为:230⎡⎢⎣⎦,.。
高考数学一轮复习 第五讲 函数的定义域与值域
第五讲函数的定义域与值域班级________某某________考号________日期________得分________一、选择题:(本大题共6小题,每小题6分共36分,将正确答案的代号填在题后的括号内.)1.(某某模拟)函数0()A.{x|x<0}B.{x|x>0}C.{x|x<0且x≠-1}D.{x|x≠0且x≠-1,x∈R}解析:依题意有\left\{\begin{array}{l}x+1≠0|x|-x>0\end{array}\right.,解得x<0且x≠-1,故定义域是{x|x<0且x≠-1}.答案:C2.(某某某某模拟)下列表示y是x的函数,则函数的值域是()x 0<x<5 5≤x<1010≤x<1515≤x≤20y 2 3 4 5A.[2,5]B.NC.(0,20]D.{2,3,4,5}解析:函数值只有四个数2、3、4、5,故值域为{2,3,4,5}.答案:D3.(2010·某某)设函数g(x)=x2-2(x∈R),f(x)=\left\{\begin{array}{l}g(x)+x+4,x<g(x),g(x)-x,x≥g(x).\end{array}\right.则f(x)的值域是()A.\left[\begin{array}{l}-\frac{9}{4},0\end{array}\right]∪(1,+∞)B.[0,+∞)C.\left[\begin{array}{l}-\frac{9}{4},+∞\end{array}\right)D.\left[\begin{ar ray}{l}-\frac{9}{4},0\end{array}\right]∪(2,+∞)解析:令x<g(x),即x2-x-2>0,解得x<-1或x>2.令x≥g(x),而x2-x-2≤0,解得-1≤x≤2.故函数f(x)=\left\{\begin{array}{l}x2+x+2(x<-1或x>2),x2-x-2(-1≤x≤2).\end{array}\right.当x<-1或x>2时,函数f(x)>f(-1)=2;当-1≤x≤2时,函数f\left(\begin{array}{l}\frac{1}{2}\end{array}\right)≤f(x)≤f(-1),即-\frac{9}{4}≤f(x)≤0.故函数f(x)的值域是\left[\begin{array}{l}-\frac{9}{4},0\end{array}\right]∪(2,+∞).答案:D4.设f(x)=\left\{\begin{array}{l}x2,|x|≥1,x,|x|<1.\end{array}\right.g(x)是二次函数,若f[g(x)]的值域为[0,+∞),则g(x)的值域是()A.(-∞,-1]∪[1,+∞)B.(-∞,-1]∪[0,+∞)C.[0,+∞)D.[1,+∞)解析:设t=g(x),则f[g(x)]=f(t),∴t=g(x)的值域即为f(t)的定义域.画出函数y=f(x)的图象(如图).[TPTL19.TIF,BP]∵函数f[g(x)]值域为[0,+∞),∴函数f(t)的值域为[0,+∞).∵g(x)是二次函数,且g(x)的值域即为f(t)的定义域,∴由图象可知f(t)的定义域为[0,+∞),即g(x)的值域为[0,+∞).答案:C5.已知函数f(x)的定义域为[1,9],且当1≤x≤9时,f(x)=x+2,则函数y=[f(x)]2+f(x2)的值域为()A.[1,3]B.[1,9]C.[12,36]D.[12,204]解析:∵函数f(x)的定义域为[1,9],∴要使函数y=[f(x)]2+f(x2)有意义,必须\left\{\begin{array}{l}1≤x≤9,1≤x2≤9,\end{array}\right.解得1≤x≤3.∴函数y=[f(x)]2+f(x2)的定义域为[1,3].∵当1≤x≤9时,f(x)=x+2,∴当1≤x≤3时,y=[f(x)]2+f(x2)=(x+2)2+(x2+2)=2(x+1)2+4,∴当x=1时,y min=12,当x=3时,y max=36,∴所求函数的值域为[12,36],故答案选C.答案:C评析:本题容易忽视复合函数y=[f(x)]2+f(x2)的定义域,而错误地把f(x)的定义域[1,9]当作函数y=[f(x)]2+f(x2)的定义域,从而得出错误的结果D.6.若函数y=x2-6x-16的定义域为[0,m],值域为[-25,-16],则m的取值X围()A.(0,8]B.[3,8]C.[3,6]D.[3,+∞)解析:函数y=(x-3)2-25,因为函数的定义域为[0,m],值域为[-25,-16],而当x=0时,y=-16,当x=3时,y=-25,由二次函数的对称性可得m的取值X围为[3,6],故选C.答案:C二、填空题:(本大题共4小题,每小题6分,共24分,把正确答案填在题后的横线上.)7.若函数f(x+1)的定义域是[1,2],则函数f(\sqrt{x})的定义域为________.解析:∵f(x+1)的定义域是[1,2],∴f(x)的定义域为[2,3],对于函数f(\sqrt{x})满足2≤\sqrt{x}≤3,∴4≤x≤9.∴f(\sqrt{x})的定义域为[4,9].答案:[4,9]8.函数y=\frac{2x-5}{x-3}的值域是{y|y≤0或y≥4},则此函数的定义域为________.解析:∵y≤0或y≥4,∴\frac{2x-5}{x-3}≤0或\frac{2x-5}{x-3}≥4.∴\frac{5}{2}≤x<3或3<x≤\frac{7}{2}.答案:\left[\begin{array}{l}\frac{5}{2},3\end{array}\right)∪\left(\begin{array}{l }3,\frac{7}{2}\end{array}\right][TPTL21.TIF,Y#]9.函数f(x)=|log3x|在区间[a,b]上的值域为[0,1],则b-a的最小值为________.解析:由图象可知,[a,b]应为\left[\begin{array}{l}\frac{1}{3},3\end{array}\right]的一个子区间.当a=\frac{1}{3},b=1时b-a取最小值为\frac{2}{3}.答案:\frac{2}{3}10.(2010·某某模拟)函数f(x)=log\frac{1}{2}(x-1)+\sqrt{2-x}的值域为________.解析:由\left\{\begin{array}{l}x-1>02-x≥0\end{array}\right.,解得1<x≤2,∴函数f(x)的定义域为(1,2].又∵函数y1=log\frac{1}{2}(x-1)和y2=\sqrt{2-x}在(1,2]上都是减函数,∴当x=2时,f(x)有最小值,f(2)=log\frac{1}{2}(2-1)+\sqrt{2-2}=0,f(x)无最大值,∴函数f(x)的值域为[0,+∞).答案:[0,+∞)三、解答题:(本大题共3小题,11、12题13分,13题14分,写出证明过程或推演步骤.)11.已知f(x)是二次函数,若f(0)=0,且f(x+1)=f(x)+x+1.(1)求函数f(x)的解析式.(2)求函数y=f(x2-2)的值域.解:(1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),由题意可知\left\{\begin{array}{l}c=0a(x+1)2+b(x+1)+c=ax2+bx+c+x+1,x∈R\end{array}\right.整理得\left\{\begin{array}{l}2a+b=b+1a≠0a+b=1c=0\end{array}\right.,解得\left\{\begin{array}{l}a=\frac{1}{2}b=\frac{1}{2}c=0\end{array}\right.,∴f(x)=\frac{1}{2}x2+\frac{1}{2}x;(2)由(1)知y=f(x2-2)=\frac{1}{2}(x2-2)2+\frac{1}{2}(x2-2)=\frac{1}{2}(x4-3x2+2)=\frac{1}{2}\left(\begin{array}{l}x2-\frac{3}{2}\end{a rray}\right)2-\frac{1}{8},当x2=\frac{3}{2}时,y取最小值-\frac{1}{8},故函数值域为\left[\begin{array}{l}-\frac{1}{8},+∞\end{array}\right).12.已知函数y=\sqrt{mx^2-6mx+m+8}的定义域为R.(1)某某数m的取值X围;(2)当m变化时,若y的最小值为f(m),求函数f(m)的值域.解:(1)依题意,当x∈R时,mx2-6mx+m+8≥0恒成立.当m=0时,x∈R;当m≠0时,\left\{\begin{array}{l}m>0,Δ≤0,\end{array}\right.即\left\{\begin{array}{l}m>0,(-6m)2-4m(m+8)≤0.\end{array}\right.解之得0<m≤1,故实数m的取值X围是0≤m≤1.(2)当m=0时,y=2\sqrt{2};当0<m≤1时,y=\sqrt{m(x-3)^2+8-8m},∴y min=\sqrt{8-8m},因此,f(m)=\sqrt{8-8m}(0≤m≤1),∴f(m)的值域为[0,2\sqrt{2}].13.(2011·某某某某模拟)已知函数f(x)=\left\{\begin{array}{l}1-\frac{1}{x},x≥1,\frac{1}{x}-1,0<x<1.\end{array}\right.(1)当0<a<b,且f(a)=f(b)时,求\frac{1}{a}+\frac{1}{b}的值;(2)是否存在实数a、b(a<b),使得函数y=f(x)的定义域、值域都是[a,b],若存在,则求出a、b的值;若不存在,请说明理由.解:(1)∵f(x)=\left\{\begin{array}{l}1-\frac{1}{x},x≥1,\frac{1}{x}-1,0<x<1,\end{array}\right.∴f(x)在(0,1)上为减函数,在[1,+∞)上为增函数.由0<a<b,且f(a)=f(b),可得0<a<1≤b且\frac{1}{a}-1=1-\frac{1}{b},∴\frac{1}{a}+\frac{1}{b}=2.(2)不存在满足条件的实数a、b.若存在满足条件的实数a、b,则0<a<b.①当a,b∈(0,1)时,f(x)=\frac{1}{x}-1在(0,1)上为减函数.故\left\{\begin{array}{l}f(a)=b,f(b)=a,\end{array}\right.即\left\{\begin{array}{l}\frac{1}{a}-1=b,\frac{1}{b}-1=a.\end{array}\right.解得a=b.故此时不存在符合条件的实数a、b.②当a,b∈[1,+∞)时,f(x)=1-\frac{1}{x}在[1,+∞)上是增函数.故\left\{\begin{array}{l}f(a)=a,f(b)=b,\end{array}\right.即\left\{\begin{array}{l}1-\frac{1}{a}=a1-\frac{1}{b}=b.\end{array}\right.此时a,b是方程x2-x+1=0的根,此方程无实根.故此时不存在符合条件的实数a、b. ③当a∈(0,1),b∈[1,+∞)时,由于1∈[a,b],而f(1)=0∉[a,b],故此时不存在适合条件的实数a、b.综上可知,不存在适合条件的实数a、b.。
函数的三要素(定义域、值域、对应法则)
函数的三要素函数的三要素是指定义域、值域、对应法则,每个要素里掌握的方向不一样。
定义域从具体函数和抽象函数两个方向去把握,值域掌握求值域的方法有哪些,对应法则也掌握的是方法有哪些。
下面一一介绍。
一、定义域1、具体函数定义域:主要从以下几个方面去掌握:(1)整式函数的定义域是全体实数。
(2)分式函数的定义域是使得分母不为0的自变量的取值。
(3)含有偶次根式是被开放数大于等于0(4)对数函数是真数大于0(5)若f (x )是由几个式子构成的,则函数的定义域要使各个式子都有意义;2、抽象函数的定义域:此部分只需记住2句话即可:(1)、凡是出现定义域三个字,统统是指的取值范围。
(2)、相同准则条件下,相同位置取值范围一样。
通俗一句话就是括号里的取值范围一样。
3、实际问题:既要使构建的函数解析式有意义,又要考虑实际问题的要求.命题点1 求具体函数的定义域例1 求下列函数的定义域.(1)y =3-12x ; (2)y =2x -1-7x ;(3)y =(x +1)0x +2; (4)y =2x +3-12-x +1x. 考点 函数的定义域题点 求具体函数的定义域解 (1)函数y =3-12x 的定义域为R . (2)由⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,1-7x ≥0,得0≤x ≤17, 所以函数y =2x -1-7x 的定义域为⎣⎡⎦⎤0,17. (3)由于0的零次幂无意义,故x +1≠0,即x ≠-1.又x +2>0,即x >-2,所以x >-2且x ≠-1.所以函数y =(x +1)0x +2的定义域为{}x | x >-2且x ≠-1.(4)要使函数有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧2x +3≥0,2-x >0,x ≠0, 解得-32≤x <2,且x ≠0, 所以函数y =2x +3-12-x +1x 的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ -32≤x <2,且x ≠0.例2 (1)、(2018·江苏)函数f (x )=log 2x -1的定义域为________.答案 {x |x ≥2}解析 由log 2x -1≥0,即log 2x ≥log 22,解得x ≥2,满足x >0,所以函数f (x )=log 2x -1的定义域为{x |x ≥2}.(2)、函数f (x )=1xln x 2-3x +2+-x 2-3x +4的定义域为________________. 答案 [-4,0)∪(0,1)解析 由⎩⎪⎨⎪⎧ x ≠0,x 2-3x +2>0,-x 2-3x +4≥0,解得-4≤x <0或0<x <1,故函数f (x )的定义域为[-4,0)∪(0,1). (3)、函数y =ln ⎝⎛⎭⎫1+1x +1-x 2的定义域为________. 答案 (0,1]解析 函数的定义域满足⎩⎪⎨⎪⎧ x ≠0,1+1x >0,1-x 2≥0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x >0或x <-1,-1≤x ≤1,∴0<x ≤1.命题点2 求抽象函数的定义域1、设f (x )的定义域为[0,1],要使函数f (x -a )+f (x +a )有定义,则a 的取值范围为____________.答案 ⎣⎡⎦⎤-12,12 解析 函数f (x -a )+f (x +a )的定义域为[a,1+a ]∩[-a,1-a ],当a ≥0时,应有a ≤1-a ,即0≤a ≤12;当a <0时,应有-a ≤1+a ,即-12≤a <0.所以a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-12,12.思维升华 (1)求给定函数的定义域往往转化为解不等式(组)的问题,可借助于数轴,注意端点值的取舍.(2)求抽象函数的定义域①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; ②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.(3)已知函数定义域求参数的值或范围,可将问题转化成含参数的不等式,然后求解.2、若函数y =f (x )的定义域为[0,2],则函数g (x )=f (2x )x -1的定义域是( ) A .[0,1)B .[0,1]C .[0,1)∪(1,4]D .(0,1) 答案 A解析 函数y =f (x )的定义域是[0,2],要使函数g (x )有意义,可得⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x ≤2,x -1≠0,解得0≤x <1,故选A.命题点3 已知定义域求参数的值或范围例2 (1)若函数f (x )=ax 2+abx +b 的定义域为{x |1≤x ≤2},则a +b 的值为________.答案 -92解析 函数f (x )的定义域是不等式ax 2+abx +b ≥0的解集.不等式ax 2+abx +b ≥0的解集为{x |1≤x ≤2},所以⎩⎪⎨⎪⎧ a <0,1+2=-b ,1×2=b a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-32,b =-3, 所以a +b =-32-3=-92. (2)设f (x )的定义域为[0,1],要使函数f (x -a )+f (x +a )有定义,则a 的取值范围为____________.答案 ⎣⎡⎦⎤-12,12 解析 函数f (x -a )+f (x +a )的定义域为[a,1+a ]∩[-a,1-a ],当a ≥0时,应有a ≤1-a ,即0≤a ≤12;当a <0时,应有-a ≤1+a ,即-12≤a <0.所以a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-12,12. (4)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________. 答案 [0,4]解析 由题意知,mx 2+mx +1≥0对x ∈R 恒成立.当m =0时,f (x )的定义域为一切实数;当m ≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧m >0,m 2-4m ≤0,得0<m ≤4, 综上,m 的取值范围是[0,4].二、对应法则函数解析式的求法(1)待定系数法:若已知函数的类型,可用待定系数法(例如一次函数、二次函数);(2)换元法:已知复合函数f (g (x ))的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围;(3)配凑法:由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式;(4)消去法(构造方程组法):已知f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 或f (-x )之间的关系式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).命题角度1 待定系数法求函数解析式例1 已知f (x )为一次函数,且f (f (x ))=2x -1,求f (x )的解析式.解 由题意,设f (x )=ax +b (a ≠0),则f (f (x ))=af (x )+b =a (ax +b )+b=a 2x +ab +b =2x -1,由恒等式性质,得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=2,ab +b =-1, ∴⎩⎨⎧ a =2,b =1-2或⎩⎨⎧a =-2,b =1+ 2.∴所求函数解析式为f (x )=2x +1-2或f (x )=-2x +1+ 2.反思感悟 适合用待定系数法求解析式的函数类型,通常为已知的函数类型,如一次函数,二次函数等.跟踪训练 f (x )是一次函数,且满足3f (x +1)-f (x )=2x +9,求f (x )的解析式.考点 求函数的解析式题点 待定系数法求函数解析式解 由题意,设f (x )=ax +b (a ≠0),∵3f (x +1)-f (x )=2x +9,∴3a (x +1)+3b -ax -b =2x +9,即2ax +3a +2b =2x +9,由恒等式性质,得⎩⎪⎨⎪⎧2a =2,3a +2b =9, ∴a =1,b =3.∴所求函数解析式为f (x )=x +3.命题角度2 换元法(或配凑法)求函数解析式例2 (1)设函数f ⎝⎛⎭⎪⎫1-x 1+x =x ,则f (x )的表达式为( ) A.1+x 1-x(x ≠1) B.1+x x -1(x ≠1) C.1-x 1+x(x ≠-1) D.2x x +1(x ≠-1) 答案 C解析 令t =1-x 1+x ,则x =1-t 1+t(t ≠-1), ∴f (t )=1-t 1+t (t ≠-1), 即f (x )=1-x 1+x(x ≠-1). (2)若f (2x +1)=6x +5,求f (x )的表达式.考点 求函数的解析式题点 换元法求函数解析式解 方法一 设2x +1=t ,则x =t -12, ∴f (t )=6·t -12+5=3t +2. ∴f (x )=3x +2.方法二 f (2x +1)=6x +5=3(2x +1)+2,∴f (x )=3x +2.反思感悟 对于形如y =f (g (x ))的函数,求y =f (x )的解析式,通常用换元法,令t =g (x ),从中求出(x =φ(t )),然后代入表达式,求出f (t )即得f (x )的表达式.特别注意:换元法要注意新元的范围.跟踪训练 (1)若g (x )=1-2x ,f (g (x ))=1-x 2x 2,则f (x )等于( ) A.4(1-x )2+1(x ≠1) B.4(1-x )2-1(x ≠1) C.4(1-x )2(x ≠1) D.2(1-x )2-1(x ≠1)答案 B解析 令g (x )=1-2x =t ,则x =1-t 2(t ≠1),代入得f (t )=4(1-t )2-1(t ≠1), ∴f (x )=4(1-x )2-1(x ≠1). (2)若f (x +1)=x 2+4x +1,求f (x )的表达式.考点 求函数的解析式题点 换元法求函数解析式解 方法一 设x +1=t ,则x =t -1,f (t )=(t -1)2+4(t -1)+1,即f (t )=t 2+2t -2.∴所求函数解析式为f (x )=x 2+2x -2.方法二 f (x +1)=(x +1-1)2+4(x +1-1)+1=(x +1)2+2(x +1)-2,∴f (x )=x 2+2x -2.命题角度3 构造方程组求函数解析式例3 若f (x )+2f (-x )=x 2+2x ,求f (x )的表达式.考点 求函数的解析式题点 方程组法求函数解析式解 ∵f (x )+2f (-x )=x 2+2x ,将x 换成-x ,得f (-x )+2f (x )=x 2-2x ,∴联立以上两式消去f (-x ),得3f (x )=x 2-6x ,∴f (x )=13x 2-2x . 反思感悟 已知关于f (x )与f (-x )的表达式或f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).跟踪训练 已知2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=x (x ≠0),求f (x )的表达式.考点 求函数的解析式题点 方程组法求函数解析式解 ∵f (x )+2f ⎝⎛⎭⎫1x =x ,将原式中的x 与1x互换, 得f ⎝⎛⎭⎫1x +2f (x )=1x.于是得关于f (x )的方程组⎩⎨⎧f (x )+2f ⎝⎛⎭⎫1x =x ,f ⎝⎛⎭⎫1x +2f (x )=1x,解得f (x )=23x -x 3(x ≠0). 三、求值域:求值域的方法:(1)分离常数法:适合分子分母都是一次函数(2)反解法(3)配方法(4)不等式法(5)单调性法(6)换元法(7)数形结合法(8)导数法例 求下列函数的值域:(1)y =3x 2-x +2,x ∈[1,3];(2)y =3x +1x -2;(3)y =x +41-x ;(4)y =2x 2-x +12x -1⎝⎛⎭⎫x >12.解 (1)(配方法)因为y =3x 2-x +2=3⎝⎛⎭⎫x -162+2312,所以函数y =3x 2-x +2在[1,3]上单调递增.当x =1时,原函数取得最小值4;当x =3时,原函数取得最大值26.所以函数y =3x 2-x +2(x ∈[1,3])的值域为[4,26].(2)(分离常数法)y =3x +1x -2=3(x -2)+7x -2=3+7x -2,因为7x -2≠0,所以3+7x -2≠3,所以函数y =3x +1x -2的值域为{y |y ≠3}.(3)(换元法)设t =1-x ,t ≥0,则x =1-t 2,所以原函数可化为y =1-t 2+4t =-(t -2)2+5(t ≥0),所以y ≤5,所以原函数的值域为(-∞,5].(4)(均值不等式法)y =2x 2-x +12x -1=x (2x -1)+12x -1=x +12x -1=x -12+12x -12+12, 因为x >12,所以x -12>0, 所以x -12+12x -12≥2⎝⎛⎭⎫x -12·12⎝⎛⎭⎫x -12=2, 当且仅当x -12=12x -12,即x =1+22时取等号. 所以y ≥2+12,即原函数的值域为⎣⎡⎭⎫2+12,+∞.思维升华 配方法、分离常数法和换元法是求函数值域的有效方法,但要注意各种方法所适用的函数形式,还要注意函数定义域的限制.换元法多用于无理函数,换元的目的是进行化归,把无理式转化为有理式来解.二次分式型函数求值域,多采用分离出整式再利用基本不等式求解.。
高考第5课函数的定义域与值域
高中数学学习材料 (灿若寒星 精心整理制作)第5课 函数的定义域与值域【自主学习】第5课 函数的定义域与值域(本课时对应学生用书第 页)自主学习 回归教材1.(必修1P93习题1改编)函数f (x )=-1x +14x +的定义域为 . 【答案】[1,+∞)【解析】由-1040x x ≥⎧⎨+≠⎩,,解得x ≥1.2.(必修1P93习题5改编)已知函数y=x 2-x 的定义域为{0,1,2,3},那么其值域为 . 【答案】{0,2,6}【解析】当x=0时,y=0;当x=1时,y=0;当x=2时,y=2;当x=3时,y=6,所以值域为{0,2,6}.3.(必修1P27练习7改编)函数f(x)=x2-2x-3,x∈[-1,2]的最大值为.【答案】0【解析】因为f(x)=(x-1)2-4,所以当x=-1时,函数f(x)取得最大值0.4.(必修1P32例2改编)函数f(x)=11-(1-)x x的最大值是.【答案】4 3【解析】1-x(1-x)=x2-x+1=21-2x⎛⎫⎪⎝⎭+34≥34.因此,有0<11-(1-)x x≤43,所以f(x)的最大值为4 3.5.(必修1P36习题13改编)已知函数f(x)=x2的值域为{1,4},则这样的函数有个.【答案】9【解析】定义域为两个元素有{-2,-1},{-2,1},{-1,2},{1,2};定义域为三个元素有{-2,-1,1},{-2,-1,2},{-1,1,2},{-2,1,2};定义域为四个元素有{-2,-1,1,2},故这样的函数一共有9个.1.函数的定义域(1)函数的定义域是构成函数的非常重要的部分,若没有标明定义域,则认为定义域是使得函数解析式有意义的x的取值范围.(2)分式中分母应不等于0;偶次根式中被开方数应为非负数,奇次根式中被开方数为一切实数;零指数幂中底数不等于0.(3)对数式中,真数必须大于0,底数必须大于0且不等于1,含有三角函数的角要使该三角函数有意义等.(4)实际问题中还需考虑自变量的实际意义,若解析式由几个部分组成,则定义域为各个部分相应集合的交集.2.求函数值域的主要方法(1)函数的定义域与对应法则直接制约着函数的值域,对于一些比较简单的函数可直接通过观察法求得值域.(2)二次函数或可转化为二次函数形式的问题,常用配方法求值域.(3)分子、分母是一次函数或二次齐次式的有理函数常用分离变量法求值域;分子、分母中含有二次项的有理函数,常用判别式法求值域(主要适用于定义域为R的函数).(4)单调函数常根据函数的单调性求值域.(5)很多函数可拆配成基本不等式的形式,利用基本不等式求值域.(6)有些函数具有明显的几何意义,可根据几何意义的方法求值域.(7)只要是能求导数的函数常采用导数的方法求值域.【要点导学】要点导学各个击破求函数的定义域例1 (1)函数y=216--x x 的定义域是 .(2)设函数f (x )=ln 22-xx +,则函数g (x )=f 2x ⎛⎫ ⎪⎝⎭+f 1x ⎛⎫ ⎪⎝⎭的定义域是 .【思维引导】(1)分式函数中分母不等于零;偶次根式函数,被开方式大于或等于0;(2)对数式中真数大于0,列出不等式组,求解,对应法则“f ”作用下的12x x 和是f (x )的定义域内的值,同时要记住函数的定义域要用集合或区间表示.【答案】(1)(-3,2) (2)1-4-2⎛⎫ ⎪⎝⎭,∪142⎛⎫ ⎪⎝⎭,【解析】(1)由函数解析式可知6-x-x 2>0, 即x 2+x-6<0,故-3<x<2.(2)由22-xx +>0,得f (x )的定义域为-2<x<2,故-2221-22xx ⎧<<⎪⎪⎨⎪<<⎪⎩,,解得-4<x<-12或12<x<4.【精要点评】(1)求函数的定义域,其实质就是以函数解析式所含运算有意义为准则,列出不等式或不等式组,然后求出它们的解集.(2)已知f (x )的定义域是[a ,b ],求f (g (x ))的定义域,是指满足a ≤g (x )≤b 的x 的取值范围,而已知f (g (x ))的定义域是[a ,b ],指的是x ∈[a ,b ].【高频考点·题组强化】1.(2016·苏州期中)函数y=ln(x2-x-2)的定义域是.【答案】(-∞,-1)∪(2,+∞)【解析】由题意知,x2-x-2>0,解得x>2或x<-1,故函数的定义域为(-∞,-1)∪(2,+∞).2.函数f(x)=2-11114-1x xxx⎧<≤⎪⎨<≤⎪⎩,,,的定义域是.【答案】(-1,4]【解析】两个分段区间是(-1,1]和(1,4],取它们的并集得所求函数的定义域为(-1,4].3.(2014·山东卷)函数f(x)=221(log)-1x的定义域为.【答案】12⎛⎫⎪⎝⎭,∪(2,+∞)【解析】由题意得22(log)-10xx>⎧⎨>⎩,,解得1202xx x>⎧⎪⎨><<⎪⎩,或,所以f(x)的定义域为12⎛⎫⎪⎝⎭,∪(2,+∞).4.(2014·珠海模拟)函数y=(1)21xx++的定义域为.【答案】1-2∞⎛⎫+⎪⎝⎭,【解析】由题意得10210x x +≠⎧⎨+>⎩,,解得x>-12,所以函数的定义域为1-2∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭,.5.已知函数f (x )的定义域是[3,10],则函数f (x+1)的定义域是 . 【答案】[2,9]【解析】因为f (x )的定义域是[3,10],所以使f (x+1)有意义的条件是3≤x+1≤10,即2≤x ≤9,所以函数f (x+1)的定义域是[2,9].求函数的值域微课1 ● 问题提出函数的值域取决于定义域和对应法则,不论采取什么方法求函数的值域,都应先考虑其定义域.有时我们需要求函数在某个区间上的值域,结合函数图象,根据函数图象的分布得出函数的值域.那么,求函数值域的方法有哪些呢?● 典型示例例2 求下列函数的值域.(1)y=3x 2-x+2,x ∈[1,3];(2)y=31-2x x +;(3)y=x+41-x ;(4)y=22-112-12x x x x +⎛⎫> ⎪⎝⎭.【思维导图】【规范解答】(1)(配方法)因为y=3x 2-x+2=321-6x ⎛⎫ ⎪⎝⎭+2312,所以函数y=3x 2-x+2在[1,3]上单调递增, 所以当x=1时,原函数取得最小值4; 当x=3时,原函数取得最大值26,所以函数y=3x 2-x+2(x ∈[1,3])的值域为[4,26].(2)(分离常数法)y=31-2x x +=3(-2)7-2x x +=3+7-2x , 因为7-2x ≠0,所以3+7-2x ≠3,所以函数y=31-2x x +的值域为{y|y ≠3}.(3)(换元法)设t=1-x ,t ≥0,则x=1-t 2,所以原函数可化为y=1-t 2+4t=-(t-2)2+5(t ≥0),所以y ≤5, 所以原函数的值域为(-∞,5].(4)(基本不等式法)y=22-12-1x x x +=(2-1)12-1x x x +=x+12-1x =x-12+121-2x +12,因为x>12,所以x-12>0,所以x-12+121-2x≥2112-12-2xx⎛⎫⋅⎪⎛⎫⎝⎭⎪⎝⎭=2,当且仅当x-12=121-2x,即x=122+时等号成立,所以y ≥2+12,即原函数的值域为122∞⎡⎫++⎪⎢⎣⎭,.【精要点评】配方法、分离常数法和换元法是求常见函数值域的有效方法,但要注意各种方法所适用的函数形式,还要注意函数定义域的限制.换元法多用于无理函数,换元的目的是进行化归,把无理式转化为有理式来解;二次分式型函数求值域,多采用分离出整式利用基本不等式法求解.● 总结归纳(1)首先我们要掌握初中学过的基本初等函数,y=kx,y=kx+b(k≠0),y=ax2+bx+c(a≠0),y=kx(k≠0)的值域.(2)求函数值域的常用方法有:直接法、逆求法、换元法、配方法、基本不等式法、判别式法、单调性法等.● 题组强化1.(2016·苏州期中)函数f(x)=3sin x-cos x-2(x>0)的值域是.【答案】[-4,0]【解析】因为f(x)=3sin x-cos x-2=2sinπ-6x⎛⎫⎪⎝⎭-2,且x>0,所以sinπ-6x⎛⎫⎪⎝⎭∈[-1,1],所以函数f(x)的值域是[-4,0].2.(2015·扬州调研)函数y=x-1-2x的值域为.【答案】1 -2∞⎛⎤ ⎥⎝⎦,【解析】方法一:(换元法)令1-2x=t,t≥0,x=21-2t,于是y=21-2t-t=-12(t+1)2+1,由于t≥0,所以y≤12,故函数的值域为1-2∞⎛⎤⎥⎝⎦,.方法二:(单调性法)函数的定义域为1-2∞⎛⎤⎥⎝⎦,,且函数y=x-1-2x在1-2∞⎛⎤⎥⎝⎦,上单调递增,所以y≤12,故函数的值域为1-2∞⎛⎤⎥⎝⎦,.3.(2014·海门中学)函数f(x)=2log01-2(-1)(-3)1x xx x x<<⎧⎨≥⎩,,,的值域是.【答案】(-∞,2]【解析】当0<x<1时,值域为(-∞,0);当x≥1时,值域为(-∞,2].故原函数的值域为(-∞,2].4.(2015·南通中学)函数y=252-43x x+的值域是. 【答案】(0,5]【解析】因为2x2-4x+3=2(x-1)2+1≥1,所以0<212-43x x+≤1,所以0<y≤5,所以值域为(0,5].5.(2014·青阳中学)若函数y=x2-3x-4的定义域为[0,m],值域为25--44⎡⎤⎢⎥⎣⎦,,则实数m的取值范围是.【答案】33 2⎡⎤⎢⎥⎣⎦,【解析】因为f(x)=x2-3x-4=23-2x⎛⎫⎪⎝⎭-254,所以f32⎛⎫⎪⎝⎭=-254.又f(0)=f(3)=-4,故由二次函数图象可知32≤m≤3.已知函数定义域(值域)求参数的取值范围例3若函数y=222(-1)(-1)1a x a xa+++的定义域为R,求实数a的取值范围.【思维引导】可先求出使函数有意义的不等式(组),再对其中的参数进行分类讨论即可.【解答】由题意知当x∈R时,(a2-1)x2+(a-1)x+21a+≥0恒成立.①当a2-1=0,即2-1010aa⎧=⎨+≠⎩,时,得a=1,此时有(a2-1)x2+(a-1)x+21a+=1.可知当x∈R时,(a2-1)x2+(a-1)x+21a+≥0恒成立.②当a2-1≠0,即222-102(-1)-4(-1)01aa aa⎧>⎪⎨∆=⋅≤⎪+⎩,时,有221-1090aa a⎧>⎨+≤⎩,,解得1<a≤9.综上所述,实数a的取值范围是[1,9].【精要点评】解决本题的关键是理解函数的定义域是R的意义,并会对函数式进行分类讨论,特别要注意不要遗漏对第一种情况a2-1=0的讨论.变式(1)(2014·常州一中)若函数f(x)=2-443 xmx mx++的定义域为R,则实数m 的取值范围是.(2)若函数y=lg(x2+2x+m)的值域是R,则实数m的取值范围是.【答案】(1)34⎡⎫⎪⎢⎣⎭,(2)(-∞,1]【解析】(1)f(x)的定义域为R,即mx2+4mx+3≠0恒成立.①当m=0时,符合题意.②当m≠0时,Δ=(4m)2-4×m×3<0,即m(4m-3)<0,所以0<m<3 4.综上所述,实数m的取值范围是34⎡⎫⎪⎢⎣⎭,.(2)由题意可知x2+2x+m能取遍一切正实数,从而可知Δ=4-4m≥0,则m≤1.新定义下的函数值域创新问题例4 已知函数f M (x )的定义域为实数集R ,满足f M (x )=10x M x M ∈⎧⎨∉⎩,,,(M 是R 的非空真子集).在R 上有两个非空真子集A ,B ,且A ∩B=∅,则F (x )=()1()()1A B A B f x f x f x +++的值域为 .【思维引导】求F (x )的值域→确定f A (x ),f B (x )以及ABf (x )的取值−−−−→函数定义探讨x 与A ,B ,A ∪B 的关系.【答案】{1}(例4)【解析】因为A ,B 是R 的两个非空真子集,且A ∩B=∅,画出韦恩图如图所示,则实数x 与集合A ,B 的关系可分为x ∈A ,x ∈B ,x ∉A 且x∉B 三种.①当x ∈A 时,根据定义, 得f A (x )=1. 因为A ∩B=∅, 所以x ∉B ,故f B (x )=0.又因为A ⊆(A ∪B ),则必有x ∈A ∪B , 所以f A ∪B (x )=1.所以F (x )=()1()()1A B A B f x f x f x +++=11101+++=1. ②当x ∈B 时,根据定义,得f B (x )=1. 因为A ∩B=∅,所以x ∉A ,故f A (x )=0. 又因为B ⊆(A ∪B ),则必有x ∈A ∪B ,所以f A∪B(x)=1.所以F(x)=()1()()1A BA Bf xf x f x+++=11011+++=1.③当x∉A且x∉B时,根据定义,得f A(x)=0,f B(x)=0.由图可知,显然x∉A∪B,故f A∪B(x)=0,所以F(x)=()1()()1A BA Bf xf x f x+++=01001+++=1.综上,函数的值域中只有一个元素1,即函数的值域为{1}.【精要点评】(1)如果函数f(x)的定义域为A,那么f(g(x))的定义域是使函数g(x)∈A的x的取值范围.(2)如果f(g(x))的定义域为A,那么函数f(x)的定义域是函数g(x)的值域.(3)f(g(x))与f(h(x))联系的纽带是g(x)与h(x)的值域相同.本题以集合之间的关系为背景考查新定义函数值的计算,所以准确利用已知条件梳理各个集合之间的关系是解决该题的关键.可借助韦恩图表示出各个集合,再根据图形的直观性进行分类,简单又直接.变式把本例中“A∩B=∅”变为x∈A∩B,其他条件不变,试求之.【解答】当x∈A∩B时,因为(A∩B)⊆(A∪B),所以必有x∈A∪B.由定义,可知f A(x)=1,f B(x)=1,f A∪B(x)=1,所以F(x)=()1()()1A BA Bf xf x f x+++=11111+++=23.故函数F(x)的值域为23⎧⎫⎨⎬⎩⎭.1.(2014·苏北四市期末)函数f(x)=lg(2x-3x)的定义域为. 【答案】(-∞,0)【解析】由2x-3x>0得23x⎛⎫⎪⎝⎭>1,所以x<0,即函数f(x)的定义域为(-∞,0).2.(2014·江西卷)函数f(x)=ln(x2-x)的定义域为. 【答案】(-∞,0)∪(1,+∞)【解析】由x2-x>0,得x>1或x<0.3.函数f(x)=log2(3x+1)的值域为.【答案】(0,+∞)【解析】因为3x+1>1,所以f(x)=log2(3x+1)>log21=0.4.若函数f(x)=21(2-1)4ax a x++的值域为[0,+∞),则实数a的取值范围是.【答案】1 |104 a a a⎧⎫≥≤≤⎨⎬⎩⎭或【解析】当a=0时,符合要求;当a>0时,方程ax2+(2a-1)x+14=0一定有解,所以Δ=(2a-1)2-4a×14≥0,所以a≥1或0<a≤1 4.综上,实数a的取值范围是1|104a a a⎧⎫≥≤≤⎨⎬⎩⎭或.5.已知函数f(x)=22(1-)3(1-)6 a x a x++.(1)若f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围;(2)若f(x)的定义域为[-2,1],求实数a的值.【解答】(1)①若1-a2=0,即a=±1.当a=1时,f(x)=6,定义域为R,符合题意;当a=-1时,f(x)=66x+,定义域为[-1,+∞),不合题意.②若1-a2≠0,则g(x)=(1-a2)x2+3(1-a)x+6为二次函数.由题意知g(x)≥0对x∈R恒成立,所以21-0a⎧>⎨∆≤⎩,,即-11(-1)(115)0aa a<<⎧⎨+≤⎩,,解得-511≤a<1.综上,实数a的取值范围是5,111⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.(2)由题意知,不等式(1-a2)x2+3(1-a)x+6≥0的解集为[-2,1],显然1-a2≠0且-2,1是方程(1-a2)x2+3(1-a)x+6=0的两个根,所以222221-03(1-)-21-16-21-[3(1-)]-24(1-)0aaaaa a⎧<⎪⎪+=⎪⎨⎪=⎪⎪∆=>⎩,,,,解得a=2,即实数a的值为2.趁热打铁,事半功倍.请老师布置同学们完成《配套检测与评估》中的练习第9~10页.【检测与评估】第5课 函数的定义域与值域一、 填空题1.(2014·江苏压题卷)函数y = 12x +的定义域是 .2.函数y =2ln(1)--34x x x ++的定义域是 .3.函数y =2-2-4x x +的值域是 .4.若函数f (x )=2-6(8)kx kx k ++的定义域是R ,则实数k 的取值范围为 .5.已知函数y =21mx mx ++的值域为[0,+∞),那么实数m 的取值范围是 .6.若函数y =f (x )的值域是[1,3],则函数F(x )=1-2f (x +3)的值域是 .7.(2015·福建卷)若函数f (x )=-623log 2a x x x x +≤⎧⎨+>⎩,,, (a >0 且a ≠1)的值域是[4,+∞),则实数a 的取值范围是 .8.已知对于函数f (x )=2ax bx +,存在一个正数b ,使得f (x )的定义域和值域相同,则非零实数a 的值为 .二、解答题9.已知全集U=R,函数f(x )=12x++lg(3-x)的定义域为集合A,集合B={x|-2<x<a}.(1)求集合∁U A;(2)若A∪B=B,求实数a的取值范围.10.(2015·镇江中学)已知函数f(x)=x2-4ax+2a+6(a∈R).(1)若函数f(x)的值域为[0,+∞),求实数a的值;(2)若函数f(x)的值域为非负数,求函数g(a)=2-a|a+3|的值域.11.已知函数g(x )=x+1,函数h(x)=13x+,x∈(-3,a],其中a>0,令函数f(x)=g(x)·h(x).(1)求函数f(x)的解析式,并求其定义域;(2)当a=14时,求函数f(x)的值域.三、选做题(不要求解题过程,直接给出最终结果)12.已知函数f(x)=|x+2|-|x-1|.(1)试求f(x)的值域;(2)设函数g(x)=2-33ax xx+(a>0),若对∀s∈(0,+∞),∀t∈(-∞,+∞)恒有g(s)≥f(t)成立,试求实数a的取值氛围.【检测与评估答案】第5课 函数的定义域与值域1.(-2,+∞) 【解析】由题意得12x +≥0,解得x>-2,故所求定义域为(-2,+∞).2.(-1,1) 【解析】函数y=2ln(1)--34x x x ++的定义域需满足210--340x x x +>⎧⎨+>⎩,, 解得-1<x<1.3. [0,2] 【解析】-x 2+4x=-(x-2)2+4≤4,所以0≤2-4x x +≤2,所以0≤2-2-4x x+≤2,所以0≤y ≤2.4.[0,1] 【解析】由题意知kx 2-6kx+(k+8)≥0在R 上恒成立.当k=0时,显然成立;当k>0时,有Δ=(-6k )2-4k (k+8)≤0,得0<k ≤1.综上,0≤k ≤1.5. [4,+∞) 【解析】当m=0时,不符合题意,所以20-40m m m >⎧⎨∆=≥⎩,,即m ≥4.6.[-5,-1] 【解析】因为1≤f (x )≤3,所以1≤f (x+3)≤3,所以-6≤-2f (x+3)≤-2,所以-5≤F (x )≤-1.7.(1,2] 【解析】当x ≤2时,-x+6≥4,要使得函数f (x )的值域为[4,+∞),只需f 1(x )=3+log a x (x>2)的值域包含于[4,+∞)即可,故a>1,所以f 1(x )>3+log a 2,所以3+log a 2≥4,解得1<a ≤2,所以实数a 的取值范围是(1,2].8.-4 【解析】若a>0,对于正数b ,f (x )的定义域为D=--b a ∞⎛⎤⎥⎝⎦,∪[0,+∞), 但f (x )的值域A ⊆[0,+∞),故D ≠A ,不合要求.若a<0,对于正数b ,f (x )的定义域为D=0-b a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.由于此时f (x )max =f -2b a ⎛⎫ ⎪⎝⎭=2-b a ,故函数的值域A=02-b a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.由题意得-ba =2-b a ,由于b>0,所以a=-4.9.(1) 因为集合A 表示y=12x ++lg(3-x )的定义域,所以203-0x x +>⎧⎨>⎩,,,即A=(-2,3),所以∁U A=(-∞,-2]∪[3,+∞).(2) 因为A ∪B=B , 所以A ⊆B ,所以a ≥3. 即实数a 的取值范围是[3,+∞).10.(1)因为函数的值域为[0,+∞), 所以Δ=16a 2-4(2a+6)=0, 所以2a 2-a-3=0,解得a=-1或a=32.(2)因为对一切x ∈R ,函数值均为非负数,所以Δ=16a 2-4(2a+6)=8(2a 2-a-3)≤0,所以-1≤a ≤32,所以a+3>0,所以g (a )=2-a|a+3|=-a 2-3a+2=-232a ⎛⎫+ ⎪⎝⎭+174. 因为二次函数g (a )在3-12⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递减,所以g 32⎛⎫ ⎪⎝⎭≤g (a )≤g (-1),即-194≤g (a )≤4.所以函数g (a )的值域为19-44⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.11. (1) f (x )=13x x ++,x ∈[0,a ](a>0). (2) 由(1)知函数f (x )的定义域为104⎡⎤⎢⎥⎣⎦,. 令x +1=t ,则x=(t-1)2,t ∈312⎡⎤⎢⎥⎣⎦,,则f (x )=F (t )=2-24tt t +=14-2t t +.因为当t=4t 时,t=±2∉312⎡⎤⎢⎥⎣⎦,, 又当t ∈312⎡⎤⎢⎥⎣⎦,时,y=t+4t 单调递减, 故F (t )单调递增,所以F (t )∈16313⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.所以函数f (x )的值域为16313⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.12.(1)f (x )∈[-3,3].(2) 当x>0时,g (x )=2-33ax x x +=ax-3+3x ≥23a -3,当且仅当ax 2=3时等号成立,即g (x )min =23a -3.由(1)知f (x )max =3. 对∀s ∈(0,+∞),∀t ∈(-∞,+∞)恒有g (s )≥f (t )成立,即g (x )min ≥f (x )max , 由23a -3≥3,得a ≥3,所以实数a 的取值范围是[3,+∞).。
高中数学函数的定义域(解析版)
1.函数的概念一般地,设A ,B 是两个非空的数集,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,那么就称f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个函数,记作y =f (x ),x ∈A 专高中数学函数的定义域(解析版).2.函数的有关概念(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)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.3.复合函数一般地,对于两个函数y =f (u )和u =g (x ),如果通过变量u ,y 可以表示成x 的函数,那么称这个函数为函数y =f (u )和u =g (x )的复合函数,记作y =f (g (x )),其中y =f (u )叫做复合函数y =f (g (x ))的外层函数,u =g (x )叫做y =f (g (x ))的内层函数.考点一求给定解析式的函数的定义域【方法总结】常见函数定义域的类型【例题选讲】[例1](1)函数y =ln(1-x )x +1+1x的定义域是()A .[-1,0)∪(0,1)B .[-1,0)∪(0,1]C .(-1,0)∪(0,1]D .(-1,0)∪(0,1)答案D解析-x >0,+1>0,≠0,解得-1<x <0或0<x <1.所以原函数的定义域为(-1,0)∪(0,1).(2)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]答案B解析要使函数有意义,xx 2+2x +3≥0,+1>0,+1≠1,解得-1<x <0或0<x ≤3,所以函数的定义域为(-1,0)∪(0,3].(3)y =x -12x-log 2(4-x 2)的定义域是()A .(-2,0)∪(1,2)B .(-2,0]∪(1,2)C .(-2,0)∪[1,2)D .[-2,0]∪[1,2]答案C 解析,>0,所以x ∈(-2,0)∪[1,2).(4)函数f (x )=2-2x +1log 3x的定义域为()A .{x |x <1}B .{x |0<x <1}C .{x |0<x ≤1}D .{x |x >1}答案B解析-2x ≥0,>0,3x ≠0,∴0<x <1.(5)函数f (x )=1-|x -1|a x -1(a >0且a ≠1)的定义域为________.答案(0,2]解析-|x -1|≥0,x -1≠0,x ≤2,≠0,即0<x ≤2,故所求函数的定义域为(0,2].【对点训练】1.下列函数中,与函数y 的定义域相同的函数为()A .y =1sin x B .y =ln x xC .y =x e xD .y =sin x x1.答案D解析函数y 的定义域为{x |x ≠0};y =1sin x 的定义域为{x |x ≠k π,k ∈Z};y =ln xx 的定义域为{x |x >0};y =x e x 的定义域为R ;y =sin xx 的定义域为{x |x ≠0}.故选D .2.函数y =log 2(2x -4)+1x -3的定义域是()A .(2,3)B .(2,+∞)C .(3,+∞)D .(2,3)∪(3,+∞)2.答案D解析由题意,x -4>0,-3≠0,解得x >2且x ≠3,所以函数y =log 2(2x -4)+1x -3的定义域为(2,3)∪(3,+∞).3.函数f (x )=2x -1+1x -2的定义域为()A .[0,2)B .(2,+∞)C .[0,2)∪(2,+∞)D .(-∞,2)∪(2,+∞)3.答案C解析x -1≥0,-2≠0,解得x ≥0,且x ≠2.4.函数f (x )=10+9x -x 2lg(x -1)的定义域为()A .[1,10]B .[1,2)∪(2,10]C .(1,10]D .(1,2)∪(2,10]4.答案D解析要使函数f (x )有意义,则x +9x -x 2≥0,-1>0,x -1)≠0,x +1)(x -10)≤0,>1,≠2,解得1<x ≤10,且x ≠2,所以函数f (x )的定义域为(1,2)∪(2,10].5.函数y =+1-x 2的定义域为________.5.答案(0,1]解析+1x >0,-x 2≥0<-1或x >0,1≤x ≤1⇒0<x ≤1.所以该函数的定义域为(0,1].考点二求抽象函数的定义域【方法总结】求抽象函数定义域的方法【例题选讲】[例2](1)已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为()A .(-1,1)B 1C .(-1,0)D 答案B解析令u =2x +1,由f (x )的定义域为(-1,0),可知-1<u <0,即-1<2x +1<0,得-1<x <-12.(2)已知函数f (x )的定义域为(-1,1),则函数g (x )=f (x -1)的定义域为()A .(-2,0)B .(-2,2)C .(0,2)D -12,答案C解析1<x2<1,1<x -1<1,2<x <2,x <2,∴0<x <2,∴函数g (x )=f (x -1)的定义域为(0,2).(3)已知函数f (x )的定义域为[0,2],则函数g (x )=f (2x )+8-2x 的定义域为()A .[0,1]B .[0,2]C .[1,2]D .[1,3]答案A解析x ≤2,-2x ≥0,解得0≤x ≤1.故选A .(4)已知函数y =f (x 2-1)的定义域为[-3,3],则函数y =f (x )的定义域为________.答案[-1,2]解析因为y =f (x 2-1)的定义域为[-3,3],所以x ∈[-3,3],x 2-1∈[-1,2],所以y =f (x )的定义域为[-1,2].(5)若函数y =f (2x)的定义域为12,2,则y =f (log 2x )的定义域为________.答案,16]解析由题意可得x ∈12,2,则2x ∈[2,4],log 2x ∈[2,4],解得x ∈,16],即y =f (log 2x )的定义域为,16].【对点训练】6.已知函数f (x )=-x 2+2x +3,则函数f (3x -2)的定义域为()A .13,53B .-1,53C .[-3,1]D .13,16.答案A解析由-x 2+2x +3≥0,解得-1≤x ≤3,即f (x )的定义域为[-1,3].由-1≤3x -2≤3,解得13≤x ≤53,则函数f (3x -2)的定义域为13,53,故选A .7.设函数f (x )=lg(1-x ),则函数f [f (x )]的定义域为()A .(-9,+∞)B .(-9,1)C .[-9,+∞)D .[-9,1)7.答案B解析f [f (x )]=f [lg(1-x )]=lg[1-lg(1-x )]-x >0,-lg(1-x )>0的解集,解得-9<x<1,所以f [f (x )]的定义域为(-9,1).故选B .8.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 .-120D .(-1,0)8.答案D解析由f (2x -1)的定义域是[0,1],得0≤x ≤1,故-1≤2x -1≤1,∴f (x )的定义域是[-1,1],∴要使函数f (2x +1)log 2(x +1)有意义,需满足1≤2x +1≤1,+1>0,+1≠1,解得-1<x <0.9.若函数f (x +1)的定义域为[0,1],则f (2x -2)的定义域为()A .[0,1]B .[log 23,2]C .[1,log 23]D .[1,2]9.答案B解析∵f (x +1)的定义域为[0,1],即0≤x ≤1,∴1≤x +1≤2.∵f (x +1)与f (2x -2)是同一个对应关系f ,∴2x -2与x +1的取值范围相同,即1≤2x -2≤2,也就是3≤2x ≤4,解得log 23≤x ≤2.∴函数f (2x -2)的定义域为[log 23,2].考点三已知函数定义域求参数【方法总结】解决已知定义域求参数问题的思路方法【例题选讲】[例3](1)若函数f (x )=x 2+ax +1的定义域为实数集R ,则实数a 的取值范围为_________.答案[-2,2]解析若函数f (x )=x 2+ax +1的定义域为实数集R ,则x 2+ax +1≥0恒成立,即Δ=a 2-4≤0,解得-2≤a ≤2,即实数a 的取值范围是[-2,2].(2)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()A .[0,4)B .(0,4)C .[4,+∞)D .[0,4]答案D解析由题意可得mx 2+mx +1≥0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.(3)若函数f (x )2221x ax a+--的定义域为R ,则a 的取值范围为________.答案[-1,0]解析因为函数f (x )的定义域为R ,所以22+2-x ax a-1≥0对x ∈R 恒成立,即22+2-x ax a≥20,x 2+2ax -a ≥0恒成立,因此有Δ=(2a )2+4a ≤0,解得-1≤a ≤0.(4)若函数y =mx -1mx 2+4mx +3的定义域为R ,则实数m 的取值范围是()A 0,34B .0,34C .0,34D .0,34答案D 解析∵函数y =mx -1mx 2+4mx +3的定义域为R ,∴mx 2+4mx +3≠0,∴m =0或m ≠0,Δ=16m 2-12m <0,即m =0或0<m <34,∴实数m 的取值范围是0,34【对点训练】10.函数y =ln(x 2-x -m )的定义域为R ,则m 的范围是________.10.答案-∞,-14解析由条件知,x 2-x -m >0对x ∈R 恒成立,即Δ=1+4m <0,∴m <-14.11.若函数f (x )=ax 2+abx +b 的定义域为{x |1≤x ≤2},则a +b 的值为________.11.答案-92解析函数f (x )的定义域是不等式ax 2+abx +b ≥0的解集.不等式ax 2+abx +b ≥0的解集为{x |1≤x ≤2}a <0,1+2=-b ,1×2=b a,a =-32,b =-3,所以a +b =-32-3=-92.12.若函数y=ax+1的定义域为R,则实数a的取值范围是________.ax2+2ax+312.答案[0,3)解析因为函数y=ax+1的定义域为R,所以ax2+2ax+3=0无实数解,即函ax2+2ax+3数u=ax2+2ax+3的图象与x轴无交点.当a=0时,函数u=3的图象与x轴无交点;当a≠0时,则Δ=(2a)2-4·3a<0,解得0<a<3.综上所述,a的取值范围是[0,3).。
离散数学第05讲
定义2.2 定义2.2 设f:A→B是函数,对任意的a,b∈A,且 是函数,对任意的a a≠b,都有f(a)≠f(b),或形式表为 都有f (x)(y)(x,y∈A∧x≠y→f(x)≠f(y)) )( )(x 则称f 则称f:A→B是单射函数(或一对一函数),或称 是单射函数(或一对一函数), ),或称 函数f 函数f:A→B是单射的,或入射的. 是单射的,或入射的. 本定义揭示了, 中不同的元素,其在B 本定义揭示了,A中不同的元素,其在B中像也是 不同的.于是, 是有穷集合, 不同的.于是,若A的B是有穷集合,存在单射函数 f:A→B,则|A|≤|B|. |≤|B
下面讨论由集合A和B,构成这样函数 f:A→B 会有多少呢 ? 或者说 , 在 A×B 的所有子 会有多少呢? 或者说, 集中, 是全部还是部分子集可以定义函数? 集中 , 是全部还是部分子集可以定义函数 ? 令 BA表示这些函数的集合,即 表示这些函数的集合, BA={f|f:A→B} 设 |A|=m , |B|=n , 则 |BA|=nm . 这是因为对 |=m |=n |=n 每个自变元,它的函数值都有n种取法, 每个自变元,它的函数值都有n种取法,故总共 有nm种从A到B的函数. 种从A 的函数.
上面介绍一元函数,下面给出多元函数的定义. 上面介绍一元函数,下面给出多元函数的定义. 定 义 1.5 设 A1,A2,,An 和 B 为 集 合 , 若 f: ,,A
Ai→B为函数,则称f 为n元函数.在<x1,x2,,xn>上 为函数,则称f 元函数. ,,x 的值用f 的值用f(x1,x2,,xn)表示. ,,x 表示. 一元函数中概念对n元函数几乎完全适用, 一元函数中概念对n元函数几乎完全适用,在这里 不多讨论了. 不多讨论了.
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1) f(x+2)
2) f(3x)
3) f(x2)
4) f(lgx+5) 5) g(x)=f(-x)+f(x) 实质:已知中间变量u=g(X)的值域, 求x的 范围。 练习:已知函数f(x)的定义域为[-1,1),则 F(x)=f(1―x)+f(1―x2)的定义域为__。
例3、函数f(2x)的定义域是[-1,1],则 f(log2x)的定义域为______ 例4、已知函数f(x)=1/(x+1),则f[f(x)]的定义 域为_____ 由值域求定义域:
1、y lg( x 2) x 1
x2 2、y (5x 4) 0 lg(4 x 3)
3、y
7 | x 2 |
lg(9 3 x )
2 4、f ( x) log( 2 x1) 3 3x 2 5、y 25 x lg cos x
5、用长为l的铁丝弯成下部的矩形,上部 分为半圆的框架(如图),若矩形的底边 长为2x,求此框架围成面积y与x的函数, 写出的定义域。
⑵问f(x)是否存在最大值和最小值?如果存在, 请把它写出来;如果不存在,说明理由。
四:定义域为R的数学问题
等价于对于一切实数恒成立问题 ax 1 例7:若函数y 的定义域为R, 3 ax2 4ax 3 则实数a的取值范围。
例8、若函数y=lg(4-a•2x)的定义域为R,
则实数a的取值范围是_______
课堂回顾:
求定义域的几种类型:
一类重要的数学问题:
例6、已知函数f(x)的定义域是(0,1], 求g(x)=f(x+a)+f(x-a)(其中-1/2<a≤0) 的定义域。
?把2改写成 以a为底的指 数和对数
综合2:
设函数
f ( x) log 2
x 1 log 2 ( x 1) log 2 ( p x) x 1
⑴求f(x)的定义域;
综合3: 已知函数f(x)=lg(mx2-4mx+m+3) 1)若f(x)的定义域为R,则实数m的取 值范围是_______ 2)若f(x)的值域为R,则实数m的取值 范围___________
候车亭|/
例9、渔场中鱼群的最大养殖量为m吨,为保 证鱼群的生长空间,实际养殖量不能达到最 大养殖量,必须留出适当的空闲量,已知鱼 群的年增长量y吨和实际养殖量x吨与空闲率 成正比,比例系数为k(k>0)。 ⑴写出y关于x的函数关系式并指出这个函数 的定义域;⑵求鱼群年增长量的最大值;⑶ 当鱼的年增长量达到最大值时,求实数k的取 值范围。
y
函数 此函数的定义域是_____
2x 5 x 3 的值域是{y|y≤0或y≥4}则
三、含参的函数的定义域
注意
2 a loga 2 log a a 2
例5、求函数f(x)=lg(ax-k•2x)(a>0且a≠1,
a≠2)的定义域。
D 2x
C
A
B
综合1:
x2 2 1)使解析式 log 2 x 4 x 3 无意 4 x 义
的x的取值范围是______________ 2)已知y是x的函数x=2t+2-t,y=4t+4-t-2t+2-22-t, 其中t∈R,求y=f(x)的函数解析式及其定义域
二、由y=f(x)的定义域,求复合函数 y=f(g(x))的定义域;或者反过来。 例2、设函数f(x)的定义域为[-2,9),求下 列函数的定义域:
认真听讲,及时总结,温故旧知
第十讲
函数的定义域
函数的独立元素:解析式;定义域
值域,性质
一、由函数解析式求定义域
明晰函数的约束条件→细致 求下列函数的定义域:
非空 数集
1、 y=lg(4x+3)
3、y=(5x-4)0
2、y=1/lg(4x+3)
4、y=x2/lg(4x+3)+(5x-4)0
例1、求下列函数的定义域