函数的表示法02
函数的表示法 第二课时
• 作业:P25
3
f
3 32 13 - =1+- = .所以 4 2 2
f
1 13 f = . 4 2
(2)若 x≥0,由 x+1=2,得 x=1; 1 1 1 若 x<0,由 =2,得 x=± ,由于 >0,舍 x= |x| 2 2 1 1 ,所以 x=- . 2 2 1 故 x=1 或- . 2
误区解密
因忽视分段函数自变量的范围而出错
x2-1 f(x)= 2x+1
【例 4】 已知函数 若 f(x)=3,求 x 的值.
x≥0 , x<0
错解:由x2-1=3得x=±2; 由2x+1=3,得x=1,故x的值为2,-2或1. 错因分析:本题是一个分段函数问题,在解决 此类问题时,要紧扣“分段”的特征,即函数在定义 域的不同部分,有不同的对应关系,它不是几个函 数,而是一个函数,求值时不能忽视x的取值范围.
-x-x 当-2<x<0 时,f(x)=1+ =1-x, 2
1 ∴f(x)= 1-x
0≤x≤2 . -2<x<0
(2)函数f(x)的图象如图所示.
(3)由(2)知,f(x)在(-2,2]上的值域为[1,3).
点评:1.对含有绝对值的函数,要作出其图象, 首先应根据绝对值的意义脱去绝对值符号,将函数 转化为分段函数,然后分段作出函数图象. 2.由于分段函数在定义域的不同区间内解析式 不一样,因此画图时要特别注意区间端点处对应点 的实虚之分.
3.1.2一函数的表示法二
则 b=________.
答案
1 2
解析 f 56=3×56-b=52-b,∴f 52-b=4,
52-b<1,
①
325-b-b=4,
无解;
52-b≥1,
②
225-b=4,
综上,b=12.
解得 b=12.
①前三年中,产量增长的速度越来越快;
②前三年中,产量增长的速度越来越慢;
③第三年后,这种产品停止生产; ④第三年后,年产量保持不变. 答案 ②③ 解析 由于纵坐标表示八年来前 t 年产品生产总量, ②③正确.
2x,x≥2,
若 f(x)=3,则 x 等
于( )
A.1
B.± 3
3 C.2
D. 3
4.已知函数 f(x)的图象是两条线段(如图所示,不含
端点),则 f13等于( )
2x,0≤x≤1, 8.函数 f(x)=2,1<x<2,
3,x≥2
的定义域是___.
9.若定义运算 a⊙b=ab,,aa<≥bb. , 则函数 f(x)=
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2020 学年第一学期高一数学课时练习
班级
姓名
由图①中函数取值的情况,结合函数 φ(x)的定义, 可得函数 φ(x)的图象如图②. 令-x2+2=x 得 x=-2 或 x=1. 结合图②,得出 φ(x)的解析式为
函数的表示法 教案 (2)
3.1.2 函数的表示方法教学设计教 学 过 程知 识 师生活动设计意图一、小测检验(检测上节课所学内容)题目:画出下列函数.54;22--=-=x x y x y 二、新授课 (一)创设情景,启发思考 活动一 教材例题 表3.1-4是某校高一 (1)班三名同学在高一学年度六次数学测试的成绩及班级平均分表. 表3.1-4 姓名 测试序号 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 王伟 98 87 91 92 88 95张城 90 76 88 75 86 80赵磊 68 65 73 72 75 82班级平均分 8 .278.3 85.4 80.3 75.7 82.6请你对这三位同学在高一学年的数学学习情况做一个分析.思考:可以用什么函数表示方法分析问题?解:从表3.1-4中可以知道每位同学在每次测试中的成绩,但不太容易分析每位同学的成绩变化情况.如果将每位同学的 “成绩”与 “测试序号”之间的函数关系分别用图象(均为6个离散的点)表示出来,如图3.1-6,那么就能直观地看到每位同学成绩变化的情况,这对我们的分析很有帮助.从图3.1-6可以看到,王伟同学的数学学习成绩始终高于班级平均水平,学习情况比较稳定而且成绩优秀.张城同学的数学学习成绩不稳定,总是在班级教师展示题目,学生作答。
教师组织,学生思考。
学生口述,教师总结评价。
回忆上节课所学知识点。
建立联系。
通过具体例题,巩固函数表示方法的特征。
加深理解并巩固函数表示法特征。
(2)小王全年综合所得收入额为189600元,假定缴纳的基本养老保险、基本医疗保险、失业保险等社会保险费和住房公积金占综合所得收入额的比例分别是8%,2%, 1%,9%,专项附加扣除是52800元,依法确定其他扣除是4560元,那么他全年应缴纳多少综合所得个税?分析:根据个税产生办法,可按下列步骤计算应缴纳个税税额:第一步,根据②计算出应纳税所得额t ;第二步,由t 的值并根据表3.1-5得出相应的税率与速算扣除数;第三步,根据①计算出个税税额y 的值. 由于不同应纳税所得额t 对应不同的税率与速算扣除数,所以y 是t 的分段函数.解:(1)根据表3.1-5,可得函数y =f (t )的解析式为⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧>-≤<-≤<-≤<-≤<-≤<-≤≤=.960000,18192045.0,960000660000,8592035.0,660000420000,529203.0,420000300000,3192025.0,300000144000,169202.0,14400036000,25201.0,360000,03.0t t t t t t t t t t t t t t y 函数图象如图3.1-7所示.教师引导并口述思路,学生自主作答。
函数的表示法知识点总结
函数的表示法知识点总结本节知识点(1)函数的表示法. (2)分段函数. (3)函数的图象变换. 说明:新课标对映射不作要求. 知识点一 函数的表示法函数的表示法有三种,分别是解析法、图象法和列表法. 解析法用数学表达式来表示两个变量之间的对应关系的方法叫做解析法,记作)(x f y . 这个数学表达式叫做函数解析式、函数表达式或函数关系式.解析法是不是函数的一种重要方法,这种表示方法从“数”的方面简明、全面地概括了两个变量之间的数量关系.图象法在平面直角坐标系中,用图象表示两个变量之间的对应关系的方法叫做图象法.图象法能形象、直观地反映因变量随自变量的变化趋势,从“形”的方面刻画了两个变量之间的数量关系.函数的图象既可以是连续的曲线,也可以是直线、折线、离散的点等.列表法列出表格来表示两个变量之间的对应关系的方法叫做列表法.列表法的优点是不用通过计算,就可以得出与自变量对应的函数值.知识点二 分段函数 分段函数的定义有些函数在其定义域内,对于自变量x 的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数称为分段函数. 关于分段函数:(1)分段函数的定义域是各段函数定义域的并集.注意各段函数定义域的交集为空集;(2)分段函数的值域是各段函数值域的并集;(3)分段函数包括几段,它的图象就有几条曲线组成.采用“分段作图”法画分段函数的图象:在同一平面直角坐标系中,依次画出各段函数的图象,这些函数的图象组合在一起就是分段函数的图象;(4)分段函数是一个函数,而不是几个函数;(5)分段函数在书写时要用大括号把各段函数合并写成一个函数的形式,并在各段解析式的后面标明相应的自变量的取值范围;(6)处理分段函数问题时,首先要确定自变量的取值在哪一段函数的区间内,再选取相应的对应关系.几种常见的分段函数1.取整函数[]xy=([]x表示不大于x的最大整数).其图象如图(1)所示.图(1)取整函数的图象图(2)绝对值函数的图象2.绝对值函数含有绝对值符号的函数.如函数()()⎩⎨⎧-<---≥+=+=22222xxxxxy,其图象如图(2)所示,为一条折线.解决绝对值函数的问题时,先把绝对值函数化为对应的分段函数,然后分段解决.3.自定义函数如函数()()()⎪⎩⎪⎨⎧>-≤<----≤--=2221211)(2xxxxxxxxf为自定义的分段函数,其图象如图(3)所示.4.符号函数x y sgn =符号函数()()()⎪⎩⎪⎨⎧<-=>==010001sgn )(x x x x x f ,其图象如图(4)所示.符号函数的性质: x x x sgn =.图(3)图(4)符号函数的图象说明:函数的图象既可以是连续的曲线,也可以是直线、折线或离散的点. 分段函数的常见题型 1.求分段函数的函数值.求分段函数的函数值的方法是:先确定自变量的值属于哪一个区间段,然后代入该段的解析式求值.当出现))((a f f 的形式时,应从内到外依次求值.例1. 已知函数⎪⎩⎪⎨⎧≤+>-+=,2,2,2,21)(2x x x x x x f ,则))1((f f 的值为【 】 (A )21-(B )2 (C )4 (D )11 解:∵21<,∴()32112=+=f ,∴()3))1((f f f = ∵23>,∴()423133=-+=f ,∴4))1((=f f .【 C 】. 习题1. 已知函数⎩⎨⎧>-≤++=,0,3,0,34)(2x x x x x x f ,则=))5((f f 【 】(A )0 (B )2- (C )1- (D )12.已知分段函数的函数值,求自变量的值.方法是:先假设函数值在分段函数的各段上取得,解关于自变量的方程,求出各段上自变量的值.注意:所求出的自变量的值应在相应的各段函数定义域内,不在的应舍去.例2. 已知函数⎩⎨⎧<<--≤+=)21()1(2)(2x x x x x f ,若3)(=x f ,则=x _________.解:当1-≤x 时,32=+x ,解之得:1=x ,不符合题意,舍去;当21<<-x 时,32=x ,解之得:3±=x ,其中13-<-=x ,舍去,∴3=x 综上,3=x .习题2. 已知函数⎩⎨⎧>-≤+=)0(2)0(1)(2x x x x x f ,若5)(=x f ,则x 的值是【 】(A )2- (B )2或25-(C )2或2- (D )2或2-或25-习题3. 已知⎩⎨⎧≤+>=)0(1)0(2)(x x x x x f ,若0)1()(=+-f a f ,则实数a 的值等于________.3.求分段函数自变量的取值范围在分段函数的前提下,求某条件下自变量的取值范围的方法是:先假设自变量的值在分段函数的各段上,然后求出在相应各段定义域上自变量的取值范围,再求它们的并集即可.例3. 已知函数⎩⎨⎧<+-≥-=)1(32)1(23)(22x x x x x x f ,求使2)(<x f 成立的x 的取值范围. 解:由题意可得:⎩⎨⎧<-≥22312x x x 或⎩⎨⎧<+-<23212x x 解不等式组⎩⎨⎧<-≥22312x x x 得:1≤371+<x ;解不等式在⎩⎨⎧<+-<23212x x 得:22-<x 或122<<x∴使2)(<x f 成立的x 的取值范围为⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎩⎨⎧+<<-<3712222x x x 或. 习题4. 已知()()⎩⎨⎧<≥=0001)(x x x f ,则不等式x x xf +)(≤2的解集为【 】(A )][1,0 (B )][2,0 (C )](1,∞- (D )](2,∞-习题5. 设函数()()⎩⎨⎧<+≥+-=06064)(2x x x x x x f ,则不等式)1()(f x f >的解集是_______.习题6. 函数()()()⎪⎩⎪⎨⎧≥<<-+-≤=434212)(x x x x x x x f ,若3)(-<a f ,则实数a 的取值范围是_____.例 4. 已知0≠a ,函数()()⎩⎨⎧≥--<+=1212)(x a x x a x x f ,若()()a f a f +=-11,则a 的值为_________.解:当11<-a ,即0>a 时,11>+a∴()()a a a a f -=+-=-2121,()a a a a f 31211--=---=+ ∵()()a f a f +=-11 ∴a a 312--=-,解之得:023<-=a ,不符合题意,舍去; 当11>-a ,即0<a 时,11<+a()()a a a a f --=---=-1211,()()a a a a f 32121+=++=+∵()()a f a f +=-11∴a a 321+=--,解之得:43-=a ,符合题意.综上,a 的值为43-.习题7. 设()⎩⎨⎧≥-<<=)1(12)10()(x x x x x f ,若)1()(+=a f a f ,则=⎪⎭⎫⎝⎛a f 1_________. 习题8. 设⎩⎨⎧<≥=)0()0()(2x x x x x f ,⎩⎨⎧>-≤=)2()2()(2x x x x x ϕ,则当0<x 时,=))((x f ϕ【 】(A )x - (B )2x - (C )x (D )2x图(5)习题9. 设函数⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<≥-=)0(1)0(121)(x xx x x f ,若a a f =)(,则实数a 的值为【 】(A )1± (B )1- (C )2-或1- (D )1±或2-4.求分段函数的定义域分段函数的定义域是各段函数定义域的并集.例5. 函数⎪⎩⎪⎨⎧≥+<<+≤≤=)2(12)21(1)10(2)(x x x x x x x f 的定义域是_________.解:由各段函数的定义域可知该分段函数的定义域为[]())[)[∞+=∞+,0,22,11,0 .5.求分段函数的值域分段函数的值域是各段函数值域的并集.对于某些简单的分段函数,可画出其图象,象法).例6. 设∈x R ,求函数x x y 312--=的值域. 解:当x ≥1时,()2312--=--=x x x y ; 当0≤1<x 时,()25312+-=--=x x x y ; 当0<x 时,()2312+=+-=x x x y .综上所述,⎪⎩⎪⎨⎧<+<≤+-≥--=)0(2)10(25)1(2x x x x x x y其图象如图(5)所示,由图象可知其值域为](2,∞-. 另解:由上面可知:⎪⎩⎪⎨⎧<+<≤+-≥--=)0(2)10(25)1(2x x x x x x y 当x ≥1时,函数2--=x y 的值域为](3,-∞-;图(6)当0≤1<x 时,函数25+-=x y 的值域为(]2,3-; 当0<x 时,函数2+=x y 的值域为)(2,∞-.∴函数x x y 312--=的值域为]( 3,-∞-(] 2,3-)(=∞-2,](2,∞-.例7. 若∈x R ,函数)(x f 是x y x y =-=,22这两个函数值中的较小者,则函数)(x f 的最大值为【 】(A )2 (B )1 (C )1- (D )无最大值 解:解不等式22x -≥x 得:2-≤x ≤1 ∴当2-≤x ≤1时,x x f =)(,其值域为[]1,2-; 解不等式x x <-22得:1>x 或2-<x∴当1>x 或2-<x 时,22)(x x f -=,其值域为()1,∞-综上所述,⎩⎨⎧-<>-≤≤-=)21(2)12()(2x x x x x x f 或 函数)(x f 的值域为[] 1,2-()](1,1,∞-=∞- ∴函数)(x f 在其值域内的最大值为1. 函数)(x f 的图象如图(6)所示.习题10. 若函数⎪⎩⎪⎨⎧<≤<≤<<=)2015(5)1510(4)100(2)(x x x x f ,则函数)(x f 的值域是【 】(A ){}5,4,2 (B )()5,2 (C )()4,2 (D )()5,4习题11. 函数⎪⎩⎪⎨⎧≥<<≤≤=)2(3)21(2)10(2)(2x x x x x f 的值域是【 】(A )R (B ))[∞+,0 (C )[]3,0 (D )[]{}32,0 习题12. 已知函数()2221)(≤<--+=x xx x f . (1)用分段函数的形式表示该函数;(2)画出该函数的图象; (3)写出该函数的值域.习题13. 已知函数⎪⎩⎪⎨⎧<-=>-=)0(21)0(2)0(3)(2x x x x x x f .(1)画出函数)(x f 的图象;(2)求))(1(2R a a f ∈+,))3((f f 的值; (3)当)(x f ≥2时,求x 的取值范围.图(7)知识点三 函数的图象变换 函数图象的平移变换在平面直角坐标系中,函数图象的平移变换分为上下平移变换和左右平移变换两种.图象变换后,函数的解析式也发生了有规律的变化. (1)上下平移变换将函数)(x f y =的图象沿y 轴方向向上()0>b 或向下()0<b 平移b 个单位长度,得到函数b x f y +=)(的图象,即遵循“上加下减”的原则. (2)左右平移将函数)(x f y =的图象沿x 轴方向向左()0>a 或向右()0<a 平移a 个单位长度,得到函数)(a x f y +=的图象,即遵循“左加右减”的原则.例1. 将函数x y =的图象向上和向下平移2个单位长度,画出平移后的函数的图象.解:函数x y =,即函数()()⎩⎨⎧<-≥=00x x x x y .将函数x y =的图象向上平移2个单位长度,得到函数2+=x y 的图象,如图(1)所示;将函数x y =的图象向下平移2个单位长度,得到函数2-=x y 的图象,如图(2)所示.图(1)图(2)例2. 将函数x y 1=的图象向左平移1个单位长度,画出平移后的函数的图象. 解:将函数x y 1=的图象向左平移1个单位长度,得到函数11+=x y 的图象,如图(3)所示.图(3)说明:在图(3)中,反比例函数xy 1=的图象无限趋近于x 轴和y 轴,但不相交.因此把x 轴和y 轴叫做双曲线x y 1=的两条渐近线.所以,函数11+=x y 的图象的两条渐近线分别是x 轴和直线1-=x .例3. 将函数221)(x x f =的图象向右平移1个单位长度,画出平移后的函数的图象. 解:将函数221)(x x f =的图象向右平移1个单位长度,得到函数()2121)(-=x x f 的图象,如图(4)所示.图(4)1)2函数图象的对称变换在同一平面直角坐标系中,下列函数图象的对称关系为: (1)函数)(x f y =与函数)(x f y -=的图象关于x 轴对称; (2)函数)(x f y =与函数)(x f y -=的图象关于y 轴对称;(3)函数)(x f y =与函数)(x f y --=的图象关于原点对称(即关于原点成中心对称). 根据以上两个函数图象的对称关系,作出其中一个函数的图象,可以作出相应的另一个函数的图象.例4. 已知函数)(x f y =的图象如图(5)所示,画出函数)1(x f y -=的大致图象.图(5)解:∵ ()[]1)1(--=-=x f x f y ,∴先作出函数)(x f y =的图象关于y 轴对称的函数)(x f y -=的图象,如图(6)所示,再把函数)(x f y -=的图象向右平移1个单位长度,即可得到函数)1(x f y -=的图象,如图(7)所示.图(6)图(7)函数图象的翻折变换在同一平面直角坐标系中,通过对函数)(x f y =图象的翻折变换,可以得到函数)(x f y =和)(x f y =的图象.(1)要作出函数)(x f y =的图象,可先作出函数)(x f y =的图象,然后保留x 轴上及其上方的图象,把x 轴下方的图象翻折到x 轴上方即可;(2)要作出函数)(x f y =的图象,可先作出函数)(x f y =的图象,然后保留y 轴上及其右侧的图象,把y 轴右侧的图象翻折到y 轴左侧即可.例5. 画出函数132+-=x x y 的大致图象. 解:()1521512132+-=+-+=+-=x x x x x y 先作出函数,5的图象x y -=然后把函数的图象xy 5-=向左平移1个单位长度,得到函数15+-=x y 的图象,再把函数15+-=x y 的图象向上平移2个单位长度,即可得到函数132+-=x x y 的大致图象,如图(8)所示.图(8)说明:在图(8)中,直线1-=x 和直线2=y 是函数132+-=x x y 的图象的两条渐近线. 例6. 作出函数322--=x x y 的大致图象.解:先作出函数322--=x x y 的图象,然后把x 轴下方的图象翻折到x 轴上方即可得到函数322--=x x y 的图象,如图(9)所示.图(9)3说明:事实上,函数322--=x x y 为绝对值函数,可化为分段函数:()()⎩⎨⎧<<-++-≥-≤--=--=3132313232222x x x x x x x x x y 或.例7. 作出函数322--=x x y 的大致图象.解:先作出函数322--=x x y 的图象,然后保留其在y 轴上及其右侧的图象,把y 轴右侧的图象翻折到y 轴左侧即可得到函数322--=x x y 的图象,如图(10)所示.x 3图(9)说明:事实上,()()⎩⎨⎧<-+≥--=--=03203232222x x x x x x x x y .习题1. 若方程m x x =+-342有四个互不相等的实数根,则实数m 的取值范围是________. 提示:根据数形结合思想,构造两个函数:342+-=x x y 和常数函数m y =,将方程的根的个数转化为两个函数图象的交点个数问题.习题2. 将函数()3122-+=x y 的图象向右平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度,所得的图象对应的函数解析式为________________.习题3. 画出函数1322--+=x x x y 的图象,并根据图象指出函数的值域.知识点四 求函数的解析式 求函数的解析式的方法(1)待定系数法; (2)换元法; (3)配凑法; (4)解方程组法; (5)赋值法. 一、待定系数法已知函数的类型,求函数的解析式,用待定系数法.例1. 已知一次函数)(x f 满足64))((+=x x f f ,求函数)(x f 的解析式. 解:设函数b kx x f +=)( ∵64))((+=x x f f∴()64)(2+=++=++=+x b kb x k b b kx k b kx f∴⎩⎨⎧=+=642b kb k ,解之得:⎩⎨⎧==22b k 或⎩⎨⎧-=-=62b k∴22)(+=x x f 或62)(--=x x f .例2. 已知)(x f 是一次函数,且满足172)1(2)1(3+=--+x x f x f ,求函数)(x f 的解析式. 解:设函数b kx x f +=)(,则:()b k kx b x k x f ++=++=+1)1(,()b k kx b x k x f +-=+-=-1)1(∵172)1(2)1(3+=--+x x f x f ∴()()17223+=+--++x b k kx b k kx 整理得:1725+=++x b k kx∴⎩⎨⎧=+=1752b k k ,解之得:⎩⎨⎧==72b k∴72)(+=x x f .例 3. 已知函数)(x f 是二次函数,且满足1)0(=f ,x x f x f 2)()1(=-+,求函数)(x f 的解析式.解:设c bx ax x f ++=2)( ∵1)0(=f∴1)(,12++==bx ax x f c∴()()()12111122+++++=++++=+b a bx ax ax x b x a x f∵x x f x f 2)()1(=-+ ∴x b a ax 22=++∴⎩⎨⎧=+=022b a a ,解之得:⎩⎨⎧-==11b a∴1)(2+-=x x x f .习题1. 已知)(x f 是一次函数,且14))((-=x x f f ,求函数)(x f 的解析式.习题2. 已知)(x f 是二次函数,且0)0(=f ,1)()1(++=+x x f x f ,求函数)(x f 的解析式.习题3. (1)已知一次函数)(x f y =,3)1(,1)1(-=-=f f ,求)3(f ; (2)已知q px x x f ++=2)(,0)2()1(==f f ,求)1(-f .二、换元法已知函数))((x g f 的解析式,求函数)(x f 的解析式,用换元法. 例4. 已知函数x x x f 2)1(+=+,则)(x f 的解析式为____________. 解:设t x =+1,则()21-=t x (t ≥1)∴()()1121)(22-=-+-=t t t t f (t ≥1)∴1)(2-=x x f (x ≥1). (第二种解法见例8)注意:使用换元法求函数解析式,换元后要标明新元的取值范围,即函数)(x f 的定义域. 例5. 已知函数22)1(2++=+x x x f ,求)(x f 及)3(+x f . 解:设t x =+1,则1-=t x (∈t R ) ∴()()12121)(22+=+-+-=t t t t f∴1)(2+=x x f∴()10613)3(22++=++=+x x x x f .例6. 已知函数111+=⎪⎭⎫⎝⎛-x x f ,求函数)(x f 的解析式.解:由111+=⎪⎭⎫⎝⎛-x x f 可知:1≠x .设t x =-11,则tt x 1+=()0≠t ∴t t t t f 1211)(+=++=∴xx f 12)(+=()0≠x .习题7. 已知函数x x x f 2)1(2-=+,则)(x f 的解析式为____________. 习题8. 已知函数x x x f 2)1(+=-,求函数)(x f 的解析式.习题9. 若xx x f -=⎪⎭⎫⎝⎛11,则当0≠x 且1≠x 时,)(x f 等于【 】(A )x 1 (B )11-x (C )x -11 (D )11-x三、配凑法已知函数))((x g f 的解析式,求某些函数)(x f 的解析式,也可用配凑法. 例7. 已知函数x x x f 2)1(2-=+,求函数)(x f 的解析式. 解:∵x x x f 2)1(2-=+∴()()3141)1(2++-+=+x x x f∴34)(2+-=x x x f .例8. 已知函数x x x f 2)1(+=+,则)(x f 的解析式为____________. 解:∵x x x f 2)1(+=+ ∴()11)1(2-+=+x x f∵1+x ≥1∴1)(2-=x x f (x ≥1).例9. 已知x x x x x f 11122++=⎪⎭⎫ ⎝⎛+,求函数)(x f 的解析式. 解法1(配凑法)∵x x x x x f 11122++=⎪⎭⎫ ⎝⎛+ ∴111111111122+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++=⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x x x x f∵111≠+x∴1)(2+-=x x x f (1≠x ). 解法2(换元法):习题10. 已知22)1(2++=+x x x f ,求函数)(x f 的解析式.习题11. 已知1)1(++=-x x x f ,求函数)(x f 的解析式.习题12. 已知函数13)(-=x x f ,若32))((+=x x g f ,则函数)(x f 的解析式为【 】(A )3432)(+=x x g (B )3432)(-=x x g (C )3234)(+=x x g (D )3234)(-=x x g提示:1)(3))((-=x g x g f . 四、解方程组法已知中含有⎪⎭⎫⎝⎛x f x f 1),(或)(),(x f x f -形式的函数,求函数)(x f 的解析式,用解方程组法.例10. 已知函数)(x f 满足x x f x f =⎪⎭⎫⎝⎛+12)(,则函数)(x f 的解析式为____________.解:∵x x f x f =⎪⎭⎫⎝⎛+12)(∴用x 1替换上式中的x ,得到:x x f x f 1)(21=+⎪⎭⎫⎝⎛解方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛+x x f x f x x f x f 1)(2112)(得:xx x f 3231)(+-=.例11. 定义在区间()1,1-上的函数)(x f 满足2)()(2x x f x f =--,求函数)(x f 的解析式. 解:∵()1,1-∈x ,∴()1,1-∈-x ∵2)()(2x x f x f =--∴用x -替换上式中的x ,得到:()22)()(2x x x f x f =-=--解方程组⎩⎨⎧=--=--22)()(2)()(2x x f x f x x f x f 得: )11()(2<<-=x x x f .习题13. 已知函数)(x f 满足2112)(+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+xx f x f ,则函数)(x f 的解析式为____________.习题14. 已知x x x f x f 2)(2)(2+=-+,求函数)(x f 的解析式.五、赋值法求抽象函数的解析式用赋值法.例12. 设)(x f 是R 上的函数,且满足1)0(=f ,并且对任意的实数y x ,都有:)12()()(+--=-y x y x f y x f ,求)(x f 的解析式.解:设y x =,∵1)0(=f∴()112)()0()(=+--==-x x x x f f y x f ∴1)(2++=x x x f .习题15. 已知对于任意实数y x ,都有y x y xy x y f y x f 332)(2)(22-+-+=-+,求函数)(x f 的解析式.。
1【课件(人教版)】第1课时 函数的表示法
法二:(换元法) 令 x+1=t(t≥1),则 x=(t-1)2(t≥1), 所以 f(t)=(t-1)2+2 (t-1)2=t2-1(t≥1). 所以 f(x)=x2-1(x≥1). (3)f(x)+2f1x=x,令 x=1x, 得 f1x+2f(x)=1x.
于是得到关于 f(x)与 f1x的方程组
(3)消元法(或解方程组法):在已知式子中,含有关于两个不同变量的函数, 而这两个变量有着某种关系,这时就要依据两个变量的关系,建立一个新的 关于这两个变量的式子,由两个式子建立方程组,通过解方程组消去一个变 量,得到目标变量的解析式,这种方法叫做消元法(或解方程组法).
1.(2020·辽源检测)设函数 f11- +xx=x,则 f(x)的表达式为
解析:选 A.法一:令 2x+1=t,则 x=t-2 1.
所以 f(t)=6×t-2 1+5=3t+2,
所以 f(x)=3x+2.
法二:因为 f(2x+1)=3(2x+1)+2,
所以 f(x)=3x+2.
()
3.已知函数 f(x)=x-mx ,且此函数的图象过点(5,4),则实数 m 的值为 ________. 解析:因为函数 f(x)=x-mx 的图象过点(5,4), 所以 4=5-m5 ,解得 m=5. 答案:5
5.已知 f(x)是二次函数,且满足 f(0)=1,f(x+1)-f(x)=2x,求 f(x). 解:因为 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.
4.下表表示函数 y=f(x),则 f(x)>x 的整数解的集合是________.
函数的概念及其表示-高考复习课件
(3)若函数 f(x)满足 f(x)-2f1x=x+2,则 f(2)= -3 .
解析:由 f(x)-2f1x=x+2,可得 f1x-2f(x)=1x+2,联立两式可得 f(x)=-13x+2x- 2,代入 x=2 可得 f(2)=-3.
规律总结
求函数解析式的常用方法 (1)待定系数法:若已知函数的类型,可用待定系数法; (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)的解析式,然后以 x 替代 g(x),便得 f(x)的解析式; (4)构造法:已知关于 f(x)与 f1x或 f(-x)的解析式,可根据已知条件再构造出另外一 个等式,通过解方程组求出 f(x).
3.(教材改编题)已知函数 f(x)=2x+x-11,,xx≤>00,, 则 f(f(0))的值为 1 ;方程 f(-x)=1 的解是 0 或-1 .
解析:∵f(0)=1,∴f(f(0))=f(1)=1;当-x≤0 时,f(-x)=-x+1=1,解得 x=0; 当-x>0 时,f(-x)=2-x-1=1,解得 x=-1.
1.2.2函数的表示法(二)映射
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例3. 以下给出的对应是不是从集合A到B的
映射?
(3)集合A={x|x是三角形},
集合B={x|x是圆},
对应关系f:每一个三角形都对应它的内
切圆; f:A--->B
(4)集合A={x|x是新华中学的班级},
集合B={x|x是新华中学的学生},
对应关系f:每一个班级都对应班里的
f : x y x1; (4) A R, B R, f : x y x2 2x 3; (5)A { x | 1 x 3}, B { y | 4 y 10},
f : x y 3x 1.
(2)(4)(5)
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例5. 已知A=B=R,x∈A, y∈B,
f : x y x1;
(4) A R, B R, f : x y x2 2x 3;
(5)A { x | 1 x 3}, B { y | 4 y 10},
f : x y 3x 1.
其哪中些构是成映映射射的 ?是
.
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18
3
90
2
1
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10
以下是不是映射?
①开平方
3
9
-3
4
2 -2
1
1
-1
1 ②求平方
-1
2
1
-2
4
3 -3
9
③求正弦 1
④乘以2 1
2
30
2
45
2
1
2 3
2
4
60
3
3
5
高中数学第一册3.1.2函数的表示法课件
5.已知函数 f(x)=xx+2-42,x,x≤0<0x≤4 -x+2,x>4.
(1)求 f{f[f(5)]}的值; (2)画出函数的图象.
【解】 (1)∵5>4,∴f(5)=-5+2=-3. ∵-3<0,∴f[f(5)]=f(-3)=-3+4=1. ∵0<1<4,∴f{f[f(5)]}=f(1)=12-2×1=-1, 即 f{f[f(5)]}=-1. (2)图象如图所示.
(2)x R, 用M(x)表示 f (x), g(x)中的较大者,记为
M(x) max{f (x), g(x)}
试分别用图象法和解析法表示函数M(x).
(2)解:由(1)中函数图象中函数取值的情况,结合函数M(x)的 定义,可得函数M(x)的图象,如图
由(x 1)2 x 1,可解得x 1,或x 0. 结合函数的图象,可得函数M(x)的解析式为
第三章
人教2019A版必修 第一册
函数概念与性质
3.1.2 函数的表示法
表示函数的方法,常用的有解析法、列表法和图象法三种.
(1)解析法:就是用数学表达式表示两个变量之间的对应关系. 如,s=60t2,A=r2,S=2,y=ax2+bx+c(a≠0),y=x+2等等都是用解析 式表示函数关系的。
(2)图象法:就是用图象表示两个变量之间的对应关系.如3.1.1的问题3.
【答案】 C
x+2,x≥0 1,x<0,
则 f[f(-1)]=(
)
A.3 C.0
B.1 D.-1
【解析】 ∵f(x)=x1+,2x,<0x,≥0 ∴f[f(-1)]=f(1)=1+2=3.故选 A.
【答案】 A
3.f(x)=|x-1|的图象是( )
函数的基本概念和表示方法
函数的概念及其表示方法【知识点一】函数的概念1.函数的定义设A、B是非空的数集,如果按照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.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值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x A}叫做函数的值域.2.构成函数的三要素:定义域、对应关系和值域①构成函数的三个要素是定义域、对应关系和值域.由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全—致,即称这两个函数相等(或为同一函数);②两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全—致,而与表示自变量和函数值的字母无关.3.区间的概念(1)区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间;(2)无穷区间;(3)区间的数轴表示.区间表示:{x|a≤x≤b}=[a,b];;;.【知识点二】函数的表示法1.函数的三种表示方法:解析法:用数学表达式表示两个变量之间的对应关系.优点:简明,给自变量求函数值.图象法:用图象表示两个变量之间的对应关系.优点:直观形象,反应变化趋势.列表法:列出表格来表示两个变量之间的对应关系.优点:不需计算就可看出函数值. 2.分段函数:分段函数的解析式不能写成几个不同的方程,而应写函数几种不同的表达式并用个左大括号括起来,并分别注明各部分的自变量的取值情况.【知识点三】映射与函数1.映射定义:设A、B是两个非空集合,如果按照某个对应法则f,对于集合A中的任何一个元素,在集合B中都有唯一的元素和它对应,这样的对应叫做从A到B的映射;记为f:A→B.象与原象:如果给定一个从集合A到集合B的映射,那么A中的元素a对应的B中的元素b 叫做a的象,a叫做b的原象.注意:(1)A中的每一个元素都有象,且唯一;(2)B中的元素未必有原象,即使有,也未必唯一;(3)a的象记为f(a).2.函数:设A、B是两个非空数集,若f:A→B是从集合A到集合B的映射,这个映射叫做从集合A 到集合B的函数,记为y=f(x).注意:(1)函数一定是映射,映射不一定是函数;(2)函数三要素:定义域、值域、对应法则;(3)B中的元素未必有原象,即使有原象,也未必唯一;(4)原象集合=定义域,值域=象集合.规律方法指导1.函数定义域的求法(1)当函数是以解析式的形式给出时,其定义域就是使函数解析式有意义的自变量的取值的集合.具体地讲,就是考虑分母不为零,偶次根号的被开方数、式大于或等于零,零次幂的底数不为零以及我们在后面学习时碰到的所有有意义的限制条件.(2)当函数是由实际问题给出时,其定义域不仅要考虑使其解析式有意义,还要有实际意义.(3)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.2.如何确定象与原象对于给出原象要求象的问题,只需将原象代入对应关系中,即可求出象.对于给出象,要求原象的问题,可先假设原象,再代入对应关系中得已知的象,从而求出原象;也可根据对应关系,由象逆推出原象.3.函数值域的求法实际上求函数的值域是个比较复杂的问题,虽然给定了函数的定义域及其对应法则以后,值域就完全确定了,但求值域还是特别要注意讲究方法,常用的方法有:观察法:通过对函数解析式的简单变形,利用熟知的基本函数的值域,或利用函数的图象的"最高点"和"最低点",观察求得函数的值域;配方法:对二次函数型的解析式可先进行配方,在充分注意到自变量取值范围的情况下,利用求二次函数的值域方法求函数的值域;判别式法:将函数视为关于自变量的二次方程,利用判别式求函数值的范围,常用于一些"分式"函数等;此外,使用此方法要特别注意自变量的取值范围;换元法:通过对函数的解析式进行适当换元,将复杂的函数化归为几个简单的函数,从而利用基本函数的取值范围来求函数的值域.求函数的值域没有通用的方法和固定的模式,除了上述常用方法外,还有最值法、数形结合法等.总之,求函数的值域关键是重视对应法则的作用,还要特别注意定义域对值域的制约.经典例题透析类型一、函数概念1.下列各组函数是否表示同一个函数?(1)(2)(3)(4)思路点拨:对于根式、分式、绝对值式,要先化简再判断,在化简时要注意等价变形,否则等号不成立.解:(1),对应关系不同,因此是不同的函数;(2)的定义域不同,因此是不同的函数;(3)的定义域相同,对应关系相同,因此是相同的函数;(4)定义域相同,对应关系相同,自变量用不同字面表示,仍为同一函数.总结升华:函数概念含有三个要素,即定义域,值域和对应法则,其中核心是对应法则,它是函数关系的本质特征.只有当两个函数的定义域和对应法则都分别相同时,这两个函数才是同一函数,换言之就是:(1)定义域不同,两个函数也就不同;(2)对应法则不同,两个函数也是不同的.(3)即使定义域和值域都分别相同的两个函数,它们也不一定是同一函数,因为函数的定义域和值域不能唯一地确定函数的对应法则.举一反三:【变式1】判断下列命题的真假(1)y=x-1与是同一函数;(2)与y=|x|是同一函数;(3)是同一函数;(4)与g(x)=x2-|x|是同一函数.答:从函数的定义及三要素入手判断是否是同一函数,有(1)、(3)是假命题,(2)、(4)是真命题.2.求下列函数的定义域(用区间表示).(1);(2);(3).思路点拨:由定义域概念可知定义域是使函数有意义的自变量的取值范围.解:(1)的定义域为x2-2≠0,;(2);(3).总结升华:使解析式有意义的常见形式有①分式分母不为零;②偶次根式中,被开方数非负.当函数解析式是由多个式子构成时,要使这多个式子对同一个自变量x有意义,必须取使得各式有意义的各个不等式的解集的交集,因此,要列不等式组求解.举一反三:【变式1】求下列函数的定义域:(1);(2);(3).思路点拨:(1)中有分式,只要分母不为0即可;(2)中既有分式又有二次根式,需使分式和根式都有意义;(3)只要使得两个根式都有意义即可.解:(1)当|x-2|-3=0,即x=-1或x=5时,无意义,当|x-2|-3≠0,即x≠-1且x≠5时,分式有意义,所以函数的定义域是(-∞,-1)∪(-1,5)∪(5,+∞);(2)要使函数有意义,须使,所以函数的定义域是;(3)要使函数有意义,须使,所以函数的定义域为{-2}.总结升华:小结几类函数的定义域:(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.3.已知函数f(x)=3x2+5x-2,求f(3),,f(a),f(a+1).思路点拨:由函数f(x)符号的含义,f(3)表示在x=3时,f(x)表达式的函数值.解:f(3)=3×32+5×3-2=27+15-2=40;;;.举一反三:【变式1】已知函数.(1)求函数的定义域;(2)求f(-3),的值;(3)当a>0时,求f(a)×f(a-1)的值.解:(1)由;(2);;(3)当a>0时,.【变式2】已知f(x)=2x2-3x-25,g(x)=2x-5,求:(1)f(2),g(2);(2)f(g(2)),g(f(2));(3)f(g(x)),g(f(x))思路点拨:根据函数符号的意义,可以知道f(g(2))表示的是函数f(x)在x=g(2)处的函数值,其它同理可得.解:(1)f(2)=2×22-3×2-25=-23;g(2)=2×2-5=-1;(2)f(g(2))=f(-1)=2×(-1)2-3×(-1)-25=-20;g(f(2))=g(-23)=2×(-23)-5=-51;(3)f(g(x))=f(2x-5)=2×(2x-5)2-3×(2x-5)-25=8x2-46x+40;g(f(x))=g(2x2-3x-25)=2×(2x2-3x-25)-5=4x2-6x-55.总结升华:求函数值时,遇到本例题中(2)(3)(这种类型的函数称为复合函数,一般有里层函数与外层函数之分,如f(g(x)),里层函数就是g(x),外层函数就是f(x),其对应关系可以理解为,类似的g(f(x))为,类似的函数,需要先求出最里层的函数值,再求出倒数第二层,直到最后求出最终结果.4. 求值域(用区间表示):(1)y=x2-2x+4;.思路点拨:求函数的值域必须合理利用旧知识,把现有问题进行转化.解:(1)y=x2-2x+4=(x-1)2+3≥3,∴值域为[3,+∞);(2);(3);(4),∴函数的值域为(-∞,1)∪(1,+∞). 类型二、映射与函数5. 下列对应关系中,哪些是从A到B的映射,哪些不是?如果不是映射,如何修改可以使其成为映射?(1)A=R,B=R,对应法则f:取倒数;(2)A={平面内的三角形},B={平面内的圆},对应法则f:作三角形的外接圆;(3)A={平面内的圆},B={平面内的三角形},对应法则f:作圆的内接三角形.思路点拨:根据定义分析是否满足“A中任意”和“B中唯一”.解:(1)不是映射,集合A中的元素0在集合B中没有元素与之对应,不满足“A中任意”;若把A改为A={x|x≠0}或者把对应法则改为“加1”等就可成为映射;(2)是映射,集合A中的任意一个元素(三角形),在集合B中都有唯一的元素(该三角形的外接圆)与之对应,这是因为不共线的三点可以确定一个圆;(3)不是映射,集合A中的任意一个元素(圆),在集合B中有无穷多个元素(该圆的内接三角形有无数个)与之对应,不满足“B中唯一”的限制;若将对应法则改为:以该圆上某定点为顶点作正三角形便可成为映射.总结升华:将不是映射的对应改为映射可以从出发集A、终止集B和对应法则f三个角度入手.举一反三:【变式1】判断下列两个对应是否是集合A到集合B的映射?①A={1,2,3,4},B={3,4,5,6,7,8,9},对应法则②A=N*,B={0,1},对应法则f:x→x除以2得的余数;③A=N,B={0,1,2},f:x→x被3除所得的余数;④设X={0,1,2,3,4},思路点拨:判断是否构成映射应注意:①A中元素的剩余;②“多对一”“一对一”构成,而“一对多”不构成映射.解:①构成映射,②构成映射,③构成映射,④不构成映射,0没有象.【变式2】已知映射f:A→B,在f的作用下,判断下列说法是否正确?(1)任取x∈A,都有唯一的y∈B与x对应;(2)A中的某个元素在B中可以没有象;(3)A中的某个元素在B中可以有两个以上的象;(4)A中的不同的元素在B中有不同的象;(5)B中的元素在A中都有原象;(6)B中的元素在A中可以有两个或两个以上的原象.答:(1)、(6)的说法是正确的,(2)、(3)、(4)、(5)说法不正确.【变式3】下列对应哪些是从A到B的映射?是从A到B的一一映射吗?是从A到B的函数吗?(1)A=N,B={1,-1},f:x→y=(-1)x;(2)A=N,B=N+,f:x→y=|x-3|;(3)A=R,B=R,(4)A=Z,B=N,f:x→y=|x|;(5)A=N,B=Z,f:x→y=|x|;(6)A=N,B=N,f:x→y=|x|.答:(1)、(4)、(5)、(6)是从A到B的映射也是从A到B的函数,但只有(6)是从A到B的一一映射;(2)、(3)不是从A到B的映射也不是从A到B的函数.6. 已知A=R,B={(x,y)|x,y R},f:A→B是从集合A到集合B的映射,f:x→(x+1,x2+1),求A中的元素的象,B中元素的原象.解:∴A中元素的象为故.举一反三:【变式1】设f:A→B是集合A到集合B的映射,其中(1)A={x|x>0},B=R,f:x→x2-2x-1,则A中元素的象及B中元素-1的原象分别为什么?(2)A=B={(x,y)|x∈R,y∈R},f:(x,y)→(x-y,x+y),则A中元素(1,3)的象及B中元素(1,3)的原象分别为什么?解:(1)由已知f:x→x2-2x-1,所以A中元素的象为;又因为x2-2x-1=-1有x=0或x=2,因为A={x|x>0},所以B中元素-1的原象为2;(2)由已知f:(x,y)→(x-y,x+y),所以A中元素(1,3)的象为(1-3,1+3),即(-2,4);又因为由有x=2,y=1,所以B中元素(1,3)的原象为(2,1).类型三、函数的表示方法7. 求函数的解析式(1)若f(2x-1)=x2,求f(x);(2)若f(x+1)=2x2+1,求f(x).思路点拨:求函数的表达式可由两种途径.解:(1)∵f(2x-1)=x2,∴令t=2x-1,则;(2)f(x+1)=2x2+1,由对应法则特征可得:f(x)=2(x-1)2+1即:f(x)=2x2-4x+3.举一反三:【变式1】(1) 已知f(x+1)=x2+4x+2,求f(x);(2)已知:,求f[f(-1)].解:(1)(法1)f(x+1)=x2+4x+2=(x+1)2+2(x+1)-1∴f(x)=x2+2x-1;(法2)令x+1=t,∴x=t-1,∴f(t)=(t-1)2+4(t-1)+2=t2+2t-1∴f(x)=x2+2x-1;(法3)设f(x)=ax2+bx+c则f(x+1)=a(x+1)2+b(x+1)+c∴a(x+1)2+b(x+1)+c=x2+4x+2;(2)∵-1<0,∴f(-1)=2·(-1)+6=4f[f(-1)]=f(4)=16.总结升华:求函数解析式常用方法:(1)换元法;(2)配凑法;(3)定义法;(4)待定系数法等.注意:用换元法解求对应法则问题时,要关注新变元的范围.8.作出下列函数的图象.(1);(2);(3);(4).思路点拨:(1)直接画出图象上孤立的点;(2)(3)先去掉绝对值符号化为分段函数.解:(1),∴图象为一条直线上5个孤立的点;(2)为分段函数,图象是两条射线;(3)为分段函数,图象是去掉端点的两条射线;(4)图象是抛物线.所作函数图象分别如图所示:类型四、分段函数9. 已知,求f(0),f[f(-1)]的值.思路点拨:分段函数求值,必须注意自变量在不同范围内取值时的不同对应关系.解:f(0)=2×02+1=1f[f(-1)]=f[2×(-1)+3]=f(1)=2×12+1=3.举一反三:【变式1】已知,作出f(x)的图象,求f(1),f(-1),f(0),f{f[f(-1)+1]}的值.解:由分段函数特点,作出f(x)图象如下:∴如图,可得:f(1)=2;f(-1)=-1;f(0)=;f{f[f(-1)+1]}=f{f[-1+1]}=f{f(0)}=f()=+1.10. 某市郊空调公共汽车的票价按下列规则制定:(1)乘坐汽车5公里以内,票价2元;(2)5公里以上,每增加5公里,票价增加1元(不足5公里按5公里计算),已知两个相邻的公共汽车站间相距约为1公里,如果沿途(包括起点站和终点站)设20个汽车站,请根据题意,写出票价与里程之间的函数解析式,并画出函数的图象.解:设票价为y元,里程为x公里,由空调汽车票价制定的规定,可得到以下函数解析式:根据这个函数解析式,可画出函数图象,如下图所示:举一反三:【变式1】移动公司开展了两种通讯业务:“全球通”,月租50元,每通话1分钟,付费0.4元;“神州行”不缴月租,每通话1分钟,付费0.6元,若一个月内通话x分钟,两种通讯方式的费用分别为y1,y2(元),Ⅰ. 写出y1,y2与x之间的函数关系式?Ⅱ. 一个月内通话多少分钟,两种通讯方式的费用相同?Ⅲ. 若某人预计一个月内使用话费200元,应选择哪种通讯方式?解:Ⅰ:y1=50+0.4x,y2=0.6x;Ⅱ:当y1=y2时,50+0.4x=0.6x,∴0.2x=50,x=250∴当一个月内通话250分钟时,两种通讯方式费用相同;Ⅲ:若某人预计月付资费200元,采用第一种方式:200=50+0.4x,0.4x=150 ∴x=375(分钟)采用第二种方式:200=0.6x,∴应采用第一种(全球通)方式.基础达标一、选择题1.判断下列各组中的两个函数是同一函数的为( )⑴,;⑵,;⑶,;⑷,;⑸,.A.⑴、⑵B.⑵、⑶C.⑷D.⑶、⑸2.函数y=的定义域是()A.-1≤x≤1B.x≤-1或x≥1 C.0≤x≤1 D.{-1,1}3.函数的值域是( )A.(-∞,)∪(,+∞)B.(-∞,)∪(,+∞)C.R D.(-∞,)∪(,+∞)4.下列从集合A到集合B的对应中:①A=R,B=(0,+∞),f:x→y=x2;②③④A=[-2,1],B=[2,5],f:x→y=x2+1;⑤A=[-3,3],B=[1,3],f:x→y=|x|其中,不是从集合A到集合B的映射的个数是( )A. 1 B. 2 C. 3 D. 45.已知映射f:A→B,在f的作用下,下列说法中不正确的是( )A.A中每个元素必有象,但B中元素不一定有原象B.B中元素可以有两个原象C.A中的任何元素有且只能有唯一的象D.A与B必须是非空的数集6.点(x,y)在映射f下的象是(2x-y,2x+y),求点(4,6)在f下的原象( )A.(,1)B.(1,3) C.(2,6)D.(-1,-3)7.已知集合P={x|0≤x≤4},Q={y|0≤y≤2},下列各表达式中不表示从P到Q的映射的是( ) A.y=B.y=C.y=x D.y=x28.下列图象能够成为某个函数图象的是( )9.函数的图象与直线的公共点数目是( )A.B.C.或D.或10.已知集合,且,使中元素和中的元素对应,则的值分别为( )A.B.C.D.11.已知,若,则的值是( )A.B.或C.,或D.12.为了得到函数的图象,可以把函数的图象适当平移,这个平移是( ) A.沿轴向右平移个单位B.沿轴向右平移个单位C.沿轴向左平移个单位D.沿轴向左平移个单位二、填空题1.设函数则实数的取值范围是_______________.2.函数的定义域_______________.3.函数f(x)=3x-5在区间上的值域是_________.4.若二次函数的图象与x轴交于,且函数的最大值为,则这个二次函数的表达式是_______________.5.函数的定义域是_____________________.6.函数的最小值是_________________.三、解答题1.求函数的定义域.2.求函数的值域.3.根据下列条件,求函数的解析式:(1)已知f(x)是二次函数,且f(2)=-3,f(-2)=-7,f(0)=-3,求f(x);(2)已知f(x-3)=x2+2x+1,求f(x+3);(3)已知;能力提升一、选择题1.设函数,则的表达式是( )A.B.C.D.2.函数满足则常数等于( )A.3 B.-3 C.D.3.已知,那么等于( )A.15 B.1 C.3 D.304.已知函数定义域是,则的定义域是( ) A.B.C.D.5.函数的值域是( )A.B.C.D.6.已知,则的解析式为( )A.B.C.D.二、填空题1.若函数,则=_______________.2.若函数,则=_______________.3.函数的值域是_______________.4.已知,则不等式的解集是_______________.5.设函数,当时,的值有正有负,则实数的范围_______________.三、解答题1.设是方程的两实根,当为何值时,有最小值?求出这个最小值.2.求下列函数的定义域(1);(2).3.求下列函数的值域(1);(2).综合探究1.某学生离家去学校,由于怕迟到,所以一开始就跑步,等跑累了再走余下的路程.在下图中,纵轴表示离学校的距离,横轴表示出发后的时间,如图四个图象中较符合该学生走法的是( )2.如图所表示的函数解析式是( )A. B.C. D.3.函数的图象是( )。
函数的表示法及分段函数
02 分段函数的概念与性质
分段函数的定义与表示方法
分段函数的定义
分段函数是一种在自变量的不同取值 范围内,对应不同的函数表达式的函 数。
分段函数的表示方法
通常使用大括号将各段的函数表达式 括起来,并在每一段前面标明自变量 的取值范围。
分段函数的性质
分段连续性
01
分段函数在其定义域内的每一段上都是连续的,但在某些点处
分段函数的单调性
01
分段函数的单调性需要分别考虑其各段的单调性。
02
如果分段函数在某一段内单调增加(或减少),则该函数在 该段内为增函数(或减函数)。
03
如果分段函数在其整个定义域内都是单调的,则该函数为全 局单调函数。
分段函数的奇偶性
分段函数的奇偶性需要分 别考虑其各段的奇偶性。
如果分段函数在其定义域 内关于y轴对称,则该函 数为偶函数。
税收制度
税收制度中的累进税率就是一种 典型的分段函数。根据不同的收 入区间,税率会有所不同,从而 形成了一个分段函数。
需求与供给
在经济学中,需求和供给曲线可 以表示为分段函数。这些曲线描 述了在不同价格水平下,消费者 和生产者的行为变化。
分段函数在工程学中的应用
控制系统
在控制工程中,分段函数常被用来描述系统的非线性特性。 例如,饱和环节、死区环节等都可以通过分段函数来表示。
现实世界中的许多系统都具 有复杂性和非线性特点,如 生态系统、社会经济系统等 。未来,分段函数将在复杂 系统的建模和分析中发挥更 大作用,需要发展更为精细 和高效的方法。
函数表示法与计 算机科学的结合
随着计算机科学的不断进步 ,函数表示法将与计算机科 学更加紧密地结合,如自动 微分、符号计算等技术的发 展将为函数表示法提供新的 思路和方法。
函数的表示法
函数的定义 设A、B是非空的数集, 如果按照某都有唯一确定的数 f (x)与 之对应, 那么就把对应关系 f 叫作定义在集合A上的函数.
记作 f:A→B,或 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 [或 f (x)]值叫做函数值, 函数值的集 合{y |y=f (x), x∈A}叫做函数的值域.
二、例题与练习:
1.作函数的图像
x, x 0, 例1.请画出下面函数的图像:y x x, x 0.
解: 图像为第一和第二象限的角平分线,如图, y
1 o
1 2
x
x 4, 2 例2.已知函数 f ( x) x 2 x, x 2,
f f (5) f (3) 3 4 1.
( x 1) 2 , x 0, 练习1.已知函数 f ( x ) x 0. x, (2)画出函数的图像. (1)求 f f f 1 的值;
2.求函数的解析式 例3.国内跨省市之间邮寄信函,每封信函的质量和对应的邮资 如表.画出图像,并写出函数的解析式.
§2.2函数的表示法
一、函数的表示:
把函数的两个变量之间的函数关系, 用一个等式来表示, (1)解析法: 这个等式叫做函数的解析表达式,简称解析式.
函数的表示法 (2)列表法: 列出表格来表示两个变量的函数关系. (3)图象法:用函数的图象表示两个变量之间的函数关系.
(1)函数关系清楚. 解析法的优点:(2)给自变量一个值,可求它的函数值. (3)便于研究函数的性质. 列表法的优点:不必计算,查表可得到自变量与函数的对应值. 图象法的优点:直观形象地表示出函数值随自变量的变化规律.
函数的表示法2:分段函数
分段函数Q 情景引入ing jing yin ru某魔术师猜牌的表演过程是这样的,表演者手中持有六张扑克牌,不含王牌和牌号数相同的牌,让6位观众每人从他手里任摸一张,并嘱咐摸牌时看清和记住自己的牌号,牌号数是这样规定的,A 为1,J 为11,Q 为12,K 为13,其余的以牌上的数字为准,然后,表演者让他们按如下的方法进行计算,将自己的牌号乘2加3后乘5,再减去25,把计算结果告诉表演者(要求数值绝对准确),表演者便能立即准确地猜出谁拿的是什么牌,你能说出其中的道理吗?分段函数所谓分段函数,是指在定义域的不同部分,有不同的对应关系的函数.[知识点拨] 分段函数是一个函数,不要把它误认为是几个函数.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.预习自测1.函数y =|x |的图象是( B )[解析] 因为y =|x |=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,所以B 选项正确.2.y =f (x )的图象如图所示,则函数的定义域是( D )A .[-5,6)B .[-5,0]∪[2,6]C .[-5,0)∪[2,6)D .[-5,0]∪[2,6)[解析] 根据分段函数定义域的确定原则:将每一段上函数的自变量的范围取并集,即:[-5,0]∪[2,6).3.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x 为有理数,0,x 为无理数,则f [g (π)]的值为( B )A .1B .0C .-1D .π[解析] 由题设,g (π)=0,f (g (π))=f (0)=0. 4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -3,x >0,3,x =0,2x +3,x <0,求f (f (12))的值.[解析] f (12)=12×2-3=-2,f (-2)=2×(-2)+3=-1, ∴f (f (12))=f (-2)=-1.命题方向1 ⇨分段函数的求值问题 典例1 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x ≤-1,x 2,-1<x <2,2x ,x ≥2.(1)求f (-4),f (3),f [f (-2)]; (2)若f (a )=10,求a 的值.[思路分析] 分段函数的解析式⇒求函数值或已知函数值列方程求字母的值. [解析] (1)f (-4)=-4+2=-2, f (3)=2×3=6,f (-2)=-2+2=0, f [f (-2)]=f (0)=02=0.(2)当a ≤-1时,a +2=10,可得a =8,不符合题意; 当-1<a <2时,a 2=10,可得a =±10,不符合题意; 当a ≥2时,2a =10,可得a =5,符合题意; 综上可知,a =5.『规律方法』 求分段函数函数值的方法 (1)先确定要求值的自变量属于哪一段区间. (2)然后代入该段的解析式求值,直到求出值为止. 当出现f [f (x 0)]的形式时,应从内到外依次求值. 〔跟踪练习1〕已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +3,x >10,f [f (x +5)],x ≤10,则f (5)的值是( A )A .24B .21C .18D .16[解析] f (5)=f [f (10)],f (10)=f [f (15)]=f (18)=21,f (5)=f (21)=24. 命题方向2 ⇨分段函数与不等式的应用 典例2 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≤-2,x +1,-2<x <4,3x ,x ≥4,若f (a )<-3,则a 的取值范是__(-∞,-3)__.[思路分析]解不等式f (a )<-3需先求f (a )的值―→讨论a 落在分段函数的哪一段上―→解得a 的取值范围[解析] 当a ≤-2时,f (a )=a <-3,此时不等式的解集是(-∞,-3); 当-2<a <4时,f (a )=a +1<-3,此时不等式无解; 当a ≥4时,f (a )=3a <-3,此时不等式无解. 所以a 的取值范围是(-∞,-3).『规律方法』 解决分段函数与不等式的问题,应分段利用函数解析式求得自变量的取值范围,最后再将每段中求得的范围取并集,即可得到所求自变量的取值集合.〔跟踪练习2〕已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-1,x <0,1,x ≥0,则不等式xf (x -1)≤1的解集为( A )A .[-1,1]B .[-1,2]C .(-∞,1]D .[-1,+∞)[解析] 当x -1<0,即x <1时,f (x -1)=-1, ∴xf (x -1)=-x ≤1,∴x ≥-1, ∴-1≤x <1.当x -1≥0,即x ≥1时, f (x -1)=1,∴xf (x -1)=x ≤1, 又∵x ≥1,∴x =1.综上可知,-1≤x ≤1,故选A . 命题方向3 ⇨分段函数的图象及应用 典例3 已知函数f (x )=1+|x |-x2(-2<x ≤2).(1)用分段函数的形式表示函数f (x );(2)画出函数f (x )的图象; (3)写出函数f (x )的值域.[思路分析] 先根据绝对值的意义去掉绝对值符号,将函数转化为分段函数,再利用描点法作出函数图象.[解析] (1)当0≤x ≤2时,f (x )=1+x -x2=1;当-2<x <0时,f (x )=1+-x -x2=1-x .所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,0≤x ≤2,1-x ,-2<x <0.(2)函数f (x )的图象如图所示.(3)由(2)知,f (x )在(-2,2]上的值域为[1,3).『规律方法』 1.由分段函数的图象确定函数解析式的步骤(1)定类型:根据自变量在不同范围内图象的特点,先确定函数的类型. (2)设函数式:设出函数的解析式.(3)列方程(组):根据图象中的已知点,列出方程或方程组,求出该段内的解析. (4)下结论:最后用“{”表示出各段解析式,注意自变量的取值范围. 2.作分段函数图象的注意点作分段函数的图象时,定义域分界点处的函数取值情况决定着图象在分界点处的断开或连接,特别注意端点处是实心点还是空心点.〔跟踪练习3〕已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +1,x <1,x 2-2x ,x ≥1.(1)画出函数的图象; (2)若f (x )=1,求x 的值. [解析] (1)函数图象如图所示.(2)由f (x )=1和函数图象综合判断可知,当x ∈(-∞,1)时,得f (x )=-2x +1=1,解得x =0;当x ∈[1,+∞)时,得f (x )=x 2-2x =1,解得x =1+2或x =1-2(舍去). 综上可知x 的值为0或1+2 分段函数概念的理解错误.典例4 求函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1(x ≥0)x (x <0)的定义域.[错解] ∵x ≥0时,f (x )=x 2-1,x <0时,f (x )=x , ∴当x ≥0时,f (x )的定义域为[0,+∞), 当x <0时,f (x )的定义域为(-∞,0).[错因分析] 错解的原因是对分段函数概念不理解,认为分段函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1(x ≤0)x (x <0)是两个函数.[正解] 函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪[0,+∞),即(-∞,+∞),∴函数f (x )的定义域为(-∞,+∞).建模应用能力数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学知识与方法构建模型解决问题的过程.主要包括:在实际情境中从数学的视角发现问题、提出问题,分析问题、构建模型,求解结论,验证结果并改进模型,最终解决实际问题.数学模型构建了数学与外部世界的桥梁,是数学应用的重要形式.数学建模是应用数学解决实际问题的基本手段,也是推动数学发展的动力.在数学建模核心素养的形成过程中,积累用数学解决实际问题的经验.学生能够在实际情境中发现和提出问题;能够针对问题建立数学模型;能够运用数学知识求解模型,并尝试基于现实背景验证模型和完善模型;能够提升应用能力,增强创新意识.典例5 如图,在边长为4的正方形ABCD 的边上有一点P ,沿折线BCDA 由点B (起点)向点A (终点)运动,设点P 运动的路程为x ,△APB 的面积为y .(1)求y 关于x 的函数关系式y =f (x ); (2)画出y =f (x )的图象;(3)若△APB 的面积不小于2,求x 的取值范围. [思路分析] (1)点P 位置不同△ABP 的形状一样吗? (2)注意该函数的定义域.[解析] (1)y =⎩⎪⎨⎪⎧2x (0≤x ≤4)8 (4<x ≤8)2(12-x ) (8<x ≤12).(2)y =f (x )的图象如图所示.(3)即f (x )≥2,当0≤x ≤4时,2x ≥2,∴x ≥1,当8<x ≤12时,2(12-x )≥2, ∴x ≤11,∴x 的取值范围是1≤x ≤11.[点评] (3)可以作直线y =2与函数y =f (x )的图象交于点A (1,2),B (11,2),要使y ≥2,应有1≤x ≤11.『规律方法』 利用分段函数求解实际应用题的策略 (1)首要条件:把文字语言转换为数学语言. (2)解题关键:建立恰当的分段函数模型.(3)思想方法:解题过程中运用分类讨论的思想方法.1.已知函数已知f (1)=0,且对任意n ∈N *,都有f (n +1)=f (n )+3,则f (3)=( C ) A .0 B .3 C .6D .9[解析] f (3)=f (2)+3=f (1)+6=6.2.在下列的四个图象中,是函数f (x )=x|x |的图象的是( C )3.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,(x ≤-1)x 2,(-1<x <2)2x (x ≥2),若f (x )=3,则x 的值为( D )A .1B .1或 3C .32D . 34.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1(x ≥0)|x |(x <0),且f (x 0)=3,则实数x 0=__-3或1__.[解析] 当x 0≥0时,f (x 0)=2x 0+1=3, ∴x 0=1;当x 0<0时,f (x 0)=|x 0|=3, ∴x 0=±3, 又∵x 0<0, ∴x 0=-3.一、选择题1.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2(x ≥0)1(x <0),则f [f (-1)]=( A )A .3B .1C .0D .-1[解析] ∵x <0时,f (x )=1, ∴f (-1)=1,∴f [f (-1)]=f (1), 又∵x ≥0时,f (x )=x +2, ∴f (1)=1+2=3.2.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2(x ≤1)x 2+x -2(x >1),则f [1f (2)]的值为( A )A .1516B .-2716C .89D .18[解析] ∵x >1时,f (x )=x 2+x -2, ∴f (2)=22+2-2=4, ∴1f (2)=14∴f [1f (2)]=f (14),又∵x ≤1时,f (x )=1-x 2, ∴f (14)=1-(14)2=1-116=1516,故选A .3.某市出租车起步价为5元(起步价内行驶里程为3 km),以后每1 km 价为1.8元(不足1 km 按1 km 计价),则乘坐出租车的费用y (元)与行驶的里程x (km)之间的函数图象大致为下列图中的( B )[解析] 由已知得y =⎩⎪⎨⎪⎧5(0<x ≤3)5+[x -3]×1.8(x >3).故选B .4.设x ∈R ,定义符号函数sgn x =⎩⎪⎨⎪⎧1(x >0)0(x =0)-1(x <0),则( D )A .|x |=x |sgn x |B .|x |=x sgn|x |C .|x |=|x |sgn xD .|x |=x sgn x[解析] 当x >0时,|x |=x ,sgn x =1,则|x |=x sgn x ;当x <0时,|x |=-x ,sgn x =-1,则|x |=x sgn x ;当x =0时,|x |=x =0,sgn x =0,则|x |=x sgn x ,故选D .5.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2,x ≥0,x ,x <0,φ(x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,-x 2,x <0,则当x <0时,f [φ(x )]( B )A .-xB .-x 2C .xD .x 2[解析] x <0时,φ(x )=-x 2<0,∴f (φ(x ))=-x 2.6.某学生离家去学校,由于怕迟到,所以一开始就跑步,等跑累了再走余下的路程.在图中,纵轴表示离学校的距离,横轴表示出发后的时间,则四个图形中较符合该学生走法的是( D )[解析] ∵纵轴表示离学校的距离,横轴表示出发后的时间,∴当t =0时,纵坐标表示家到学校的距离,不能为零,故排除A ,C ;又由于一开始是跑步,后来是走完余下的路,∴刚开始图象下降的较快,后来下降的较慢,故选D .二、填空题7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2,x ∈[-1,1],x ,x ∉[-1,1],若f (f (x ))=2,则x 的取值范围是__{2}∪[-1,1]__.[解析] 设f (x )=t ,∴f (t )=2,当t ∈[-1,1]时,满足f (t )=2,此时-1≤f (x )≤1,无解,当t =2时,满足f (t )=2,此时f (x )=2即-1≤x ≤1或x =2.8.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x ≥0,0,x <0,则不等式xf (x )+x ≤2的解集是__{x |x ≤1}__.[解析] 当x ≥0时,f (x )=1,由xf (x )+x ≤2,知x ≤1,∴0≤x ≤1; 当x <0时,f (x )=0,∴x <0. 综上,不等式的解集为{x |x ≤1}. 三、解答题9.若方程x 2-4|x |+5=m 有4个互不相等的实数根,求m 的取值范围.[解析] 令f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +5,x ≥0,x 2+4x +5,x <0.作其图象,如图所示由图可知1<m <5.10.如图所示,已知底角为45°的等腰梯形ABCD ,底边BC 长为7 cm ,腰长为2 2 cm ,当垂直于底边BC (垂足为F )的直线l 从左向右移动(与梯形ABCD 有公共点)时,直线l 把梯形分成两部分,令BF =x ,试写出左侧部分的面积y 关于x 的函数解析式.[解析] 如图所示,过点A ,D 分别作AG ⊥BC ,DH ⊥BC ,垂足分别是G ,H .因为四边形ABCD 是等腰梯形, 底角为45°,AB =22cm , 所以BG =AG =DH =HC =2 cm. 又BC =7 cm ,所以AD =GH =3 cm. 当点F 在BG 上时,即x ∈(0,2]时,y =12x 2;当点F 在GH 上时,即x ∈(2,5]时, y =12×2×2+2(x -2)=2x -2; 当点F 在HC 上时,即x ∈(5,7]时,y =S 五边形ABFED =S 梯形ABCD -S Rt △CEF =12(7+3)×2-12(7-x )2=-12(x -7)2+10.综上,y =⎩⎪⎨⎪⎧12x 2,x ∈(0,2],2x -2,x ∈(2,5],-12(x -7)2+10,x ∈(5,7].。
1.2.2函数的表示法
例题剖析
例3 某种笔记本的单价是5元,买x(x{1,2,3,4,5}) 个笔记本需要y元。试用函数的三种表示法表示函数 y=(x)。 解:这个函数的定义域是数集{1,2,3,4,5}用解 析法可将函数y=f(x)表示为y=5x,x{1,2,3,4,5}. 用列表法可将函数表示为 笔记本数x 钱数y 1 5 2 10 3 15 4 20 5 25
y 100
90 80
70
.
班♦ 平 均 分
■
▲
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ. . . .
▲
.
■ ▲
王伟
♦
▲
♦ ▲
■
■
♦
♦ 张城
▲ ■
■
♦
赵磊
60 0
1
2
3
4
5
6
x
例5 画出函数y=|x|的图象. 解:由绝对值的概念,我们有
y=
图象如下:
x, x≥0, -x, x<0.y
5
4 3 2
1 -3 -2 -1 0 1
2 3 x
有些函数在它的定义域中,对于自变量X的不同取值 范围,对应关系不同,这样函数通常称为分段函数。
第一次 第二次 王伟 张城 赵磊 班级平均分 98 90 68 88.2 87 76 65 78.3
第三次 91 88 73 85.4
第三次 92 75 72 80.3
第五次 88 86 75 75.7
第六次 95 80 82 82.6
y 100
90 80
70
.
班♦ 平 均 分
■
▲
. . . .
▲
应关系f,在集合B中都有唯一的元素和它对应,那么这个
高中数学《函数的表示法》(第2课时)教学设计
函数的表示法(第2课时)教学设计一、内容和内容解析1.内容实际问题中的函数表示.2.内容解析数学教育的终极目标是让学生:会用数学的眼光观察世界、会用数学的思维思考世界、会用数学的语言表达世界.其中“会用数学的语言表达世界”体现的是数学的应用价值,即利用数学模型解决实际问题.通过第1课时的学习,学生已基本掌握了函数的三种表示法及其特点,并且初步体会了在具体的问题(分段函数)中如何选择适当的表示法解决数学问题.那么,如何选择适当的表示法解决实际问题呢?通过本节课的学习,学生应有所体会.在本节课中不仅可以进一步研究函数本身,将实际问题数学化,应用函数解决实际问题,而且可以加深对函数概念的理解,学会比较选择最优解法.例7是关于数学成绩的问题,贴近学生生活,体现了列表法向图象法的转化,通过对三名同学成绩的简单分析,学生可进一步体会图象法的直观性,可提倡学生用科学的方法看待自身成绩.例8是2019年国家热点问题——个税的新计算方式.函数以列表法给出,可通过对条件的分析,转化成解析法和图象法,体现了分段函数的应用价值.基于以上分析,确定本节课的教学重点:选择恰当的方法表示具体问题中的函数关系.二、目标和目标解析1.目标选择恰当的方法表示具体问题中的函数关系.2.目标解析达成上述目标的标志是:学生会正确选择合适的表示法解决教科书例7、例8所示的问题,结合例7,例8的学习,初步体会建立函数模型解决实际问题的过程,发展数学建模素养。
三、教学问题诊断分析经过义务教育阶段的数学学习,学生对具体数学知识和问题的求解比较熟悉,而解决带有情境的实际问题的能力相对欠缺,于是新版教材专门对前版教材结构进行了调整,搭建了两个与学生密切相关、应用性很强的实际问题情境,对其进行合理分析,培养学生选择恰当的方法表示具体问题中的函数关系的能力.对于例7,可能有的同学觉得表3.1-4包含了三名同学的6次成绩数据,已经很直观了,教师可进行相应解释:列表法虽然具有“不需要计算就可以直接看出与自变量的值相对应的函数值”的优点,但是不利于发现每位同学的成绩变化情况,以及与班级平均分的关系,换句话说仍然不够直观.学生一般可自然想到更加直观的表示方式——图象法.但是当学生们在同一直角坐标系中画出了三位同学6次成绩及班级6次平均分共24个散点时,问题随之而来——无法区分每个散点数据属于哪个学生,其直观性更是无从谈起.于是教师可进行相应引导:为了更容易看出一个同学的学习情况,我们将表示每位同学成绩的函数图象(离散的点)用虚线连接.在此基础上,可进一步引导学生对三名同学的数学学习情况进行分析.对于例8,学生首先面对的问题就是对题目的理解.带有情境的实际问题往往篇幅略长,因此需要给学生充足的时间读懂题目,明确研究对象,理清题中变量间的关系,是解决问题的前提和保障.之后就需要依据题目建立适当的数学模型,解决问题.本题是分段函数模型,每一段都是一次函数,相对简单,但要注意分段时自变量取值的原则——不重不漏.四、教学支持条件分析本节课的教学重点是选择恰当的方法表示具体问题中的函数关系.可借助图形计算器、几何画板、Geogebra等技术工具做出函数图象,用图象法表示函数,对问题进行直观分析.五、教学过程设计引导语:对于一个具体的问题,如果涉及函数,你会选择恰当的方法表示问题中的函数关系吗?这节课我们通过两个实例来做相关研究.(一)实际问题问题1:表3.1-4是某校高一(1)班三名同学在高一学年度六次数学测试的成绩及班级平均分表.你能直接通过表3.1-4对这三位同学在高一学年的数学学习情况做一个分析吗?师生活动:教师给出问题后让学生先简单独立思考并尝试写出结论,大部分同学无法直接通过表3.1-4所给数据分析这三位同学在高一学年的数学学习情况.如有个别同学提出可以,教师可提醒:表3.1-4不太容易分析每位同学的成绩变化情况,不够直观,因而会制约结论的形成.追问:你选择哪种表示法分析这三位同学在高一学年的数学学习情况?为什么?学生会首先想到图象法.教师让学生在同一直角坐标系中画出与表3.1-4所对应的函数图象,并让学生尝试利用图象得出结论.面对毫无规律的24个散点,学生基本没有头绪.此时教师可做适当引导:为了更容易看出一个同学的学习情况,我们将表示每位同学成绩的函数图象(离散的点)用虚线连接.并用多媒体展示教科书第70页图3.1-6,然后让学生分组讨论,分享自己眼中的结论.最后教师找几位学生代表回答与补充,得出结论.设计意图:问题1是架设学生熟悉的数学成绩情境,引导学生直接通过列表法无法直观的看出学生成绩的变化情况,不要直接利用表格做出一些并不准确的结论,而应另寻他法;追问是为了启发学生主动选择更加直观的图象法解决问题,培养从列表法转到图象法表示函数的能力.正确合理地做出图象,问题就解决了一半.问题2:(教科书第71页练习1)下图中哪几个图象与下述三件事分别吻合得最好?请你为剩下的那个图象写出一件事.(1)我离开家不久,发现自己把作业本忘在家里了,于是返回家里找到了作业本再上学;(2)我骑着车离开家后一路匀速行驶,只是在途中遇到一次交通堵塞,耽搁了一些时间;(3)我从家出发后,心情轻松,一路缓缓加速行进.师生活动:教师可在多媒体上展示问题,让学生独立完成,然后找学生回答.对于选项C,可给出参考:我从家出发后,发现时间还早,于是慢慢放缓了脚步.设计意图:培养学生将实际情境转化成数学图象的能力,训练思维与表达能力.问题3:依法纳税是每个公民应尽的义务,个人取得的所得应依照《中华人民共和国个人所得税法》向国家缴纳个人所得税(简称个税).2019年1月1日起,个税税额根据应纳税所得额、税率和速算扣除数确定,计算公式为个税税额=应纳税所得额×税率-速算扣除数. ①应纳税所得额的计算公式为应纳税所得额=综合所得收入额-基本减除费用-专项扣除-专项附加扣除-依法确定的其他扣除. ②其中,“基本减除费用”(免征额)为每年60 000元.税率与速算扣除数见表3.1-5.(1)设全年应纳税所得额为应缴纳个税税额为你能求出y=f(t)并画出图象吗?(2)小王全年综合所得收入额为189 600元,假定缴纳的基本养老保险、基本医疗保险、失业保险等社会保险费和住房公积金占综合所得收入额的比例分别是8%,2%,1%,9%,专项附加扣除是52 800元,依法确定其他扣除是4 560元,那么他全年应缴纳多少综合所得个税?师生活动:给学生充足的时间阅读题目,理清计算应缴纳个税税额的计算步骤.之后可将教科书第71页前三行用PPT展示,帮助学生了解解题脉络.(1)教师用PPT展示个税计算公式及表3.1-5,给学生适当时间阅读思考.之后可进行如下追问.追问:由表3.1-5第二列,你认为y=f(t)是什么函数?学生基本都可回答出是分段函数.教师可板书y=f(t)的前两段,带领学生感受求解析式的过程,后几段可让学生自己完成,注意提示最后写成分段函数的规范形式(大括号、范围不重不漏),并让学生自己画出相应图象,之后可利用多媒体将学生代表的图象放到屏幕上展示,最终确定正确结果.(2)利用之前明确的计算步骤,结合第(1)问的解析式,让学生自己解决剩余问题.设计意图:帮助学生读懂题目,提高学生的数学阅读能力,以及将实际问题数学化的能力;引导学生将表3.1-5的函数表示方式转化成解析式的方式,建立多元表示之间的联系。
函数的表示法(含答案)
函数的表示法[学习目标] 1.掌握函数的三种表示方法:解析法、图象法、列表法.2.会根据不同的需要选择恰当的方法表示函数. 知识点函数的三种表示方法思考(1)函数的三种表示方法各有什么优、缺点?(2)任何一个函数都可以用解析法、列表法、图象法三种形式表示吗?答(1)三种表示方法的优、缺点比较:(2)不一定并不是所有的函数都可以用解析式表示,不仅如此,图象法也不适用于所有函数,如D(x)=⎩⎪⎨⎪⎧0,x∈Q,1,x∈∁R Q.列表法虽在理论上适用于所有函数,但对于自变量有无数个取值的情况,列表法只能表示函数的一个概况或片段.题型一作函数的图象例1作出下列函数的图象:(1)y=x+1(x∈Z);(2)y=x2-2x(x∈[0,3)).解(1)这个函数的图象由一些点组成,这些点都在直线y=x+1上,如图(1)所示.(2)因为0≤x<3,所以这个函数的图象是抛物线y=x2-2x介于0≤x<3之间的一部分,如图(2)所示.跟踪训练1画出下列函数的图象:(1)y=x+1(x≤0);(2)y=x2-2x(x>1,或x<-1).解(1)y=x+1(x≤0)表示一条射线,图象如图(1).(2)y=x2-2x=(x-1)2-1(x>1,或x<-1)是抛物线y=x2-x去掉-1≤x≤1之间的部分后剩余曲线.如图(2).题型二列表法表示函数例2已知函数f(x),g(x)分别由下表给出则f(g(1))的值为________;满足f(g(x))>g(f答案1 2解析∵g(1)=3,∴f(g(1))=f(3)=1.f(g(x))与g(f(x))与x相对应的值如下表所示.∴f(g(x))>g(f(x))的解为x=2.跟踪训练2已知函数f(x),g(x)分别由下表给出(1)f[g(1)]=__________;(2)若g[f(x)]=2,则x=__________.答案(1)1(2)1解析 (1)由表知g (1)=3,∴f [g (1)]=f (3)=1; (2)由表知g (2)=2,又g [f (x )]=2,得f (x )=2, 再由表知x =1.题型三 待定系数法求函数解析式例3 (1)已知f (x )是一次函数,且f [f (x )]=4x -1,求f (x ); (2)已知f (x )是二次函数,且满足f (0)=1,f (x +1)-f (x )=2x ,求f (x ). 解 (1)∵f (x )是一次函数, ∴设f (x )=ax +b (a ≠0),则f [f (x )]=f (ax +b )=a (ax +b )+b =a 2x +ab +b . 又∵f [f (x )]=4x -1, ∴a 2x +ab +b =4x -1,即⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,ab +b =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-13或⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =1. ∴f (x )=2x -13或f (x )=-2x +1.(2)∵f (x )是二次函数, ∴设f (x )=ax 2+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-ax 2-bx -1=2x . 左边展开整理得2ax +(a +b )=2x ,由恒等式原理知⎩⎪⎨⎪⎧ 2a =2,a +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-1.∴f (x )=x 2-x +1.跟踪训练3 已知二次函数f (x )满足f (0)=1,f (1)=2,f (2)=5,求该二次函数的解析式. 解 设二次函数的解析式为f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧c =1,a +b +c =2,4a +2b +c =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =0,c =1,故f (x )=x 2+1.题型四 换元法(或配凑法)求函数解析式 例4 求下列函数的解析式: (1)已知f ⎝⎛⎭⎫1+x x =1+x 2x 2+1x ,求f (x ); (2)已知f (x +1)=x +2x ,求f (x ).解 (1)方法一 (换元法)令t =1+x x =1x+1,则t ≠1.把x =1t -1代入f⎝⎛⎭⎫1+x x =1+x 2x 2+1x ,得 f (t )=1+⎝⎛⎭⎫1t -12⎝⎛⎭⎫1t -12+11t -1=(t -1)2+1+(t -1)=t 2-t +1. ∴所求函数的解析式为f (x )=x 2-x +1,x ∈(-∞,1)∪(1,+∞).方法二 (配凑法)∵f ⎝⎛⎭⎫1+x x =1+x 2+2x -2x x 2+1x =⎝⎛⎭⎫1+x x 2-1+x -x x =⎝⎛⎭⎫1+x x 2-1+xx +1, ∴f (x )=x 2-x +1. 又∵1+x x =1x+1≠1,∴所求函数的解析式为f (x )=x 2-x +1(x ≠1). (2)方法一 (换元法)令x +1=t (t ≥1), 则x =(t -1)2,∴f (t )=(t -1)2+2(t -1)2=t 2-1. ∴f (x )=x 2-1(x ≥1).方法二 (配凑法)∵x +2x =(x +1)2-1, ∴f (x +1)=(x +1)2-1.又∵x +1≥1,∴f (x )=x 2-1(x ≥1).跟踪训练4 已知函数f (x +1)=x 2-2x ,则f (x )=________. 答案 x 2-4x +3解析 方法一 (换元法)令x +1=t ,则x =t -1,可得f (t )=(t -1)2-2(t -1)=t 2-4t +3,即f (x )=x 2-4x +3. 方法二 (配凑法)因为x 2-2x =(x 2+2x +1)-(4x +4)+3=(x +1)2-4(x +1)+3, 所以f (x +1)=(x +1)2-4(x +1)+3, 即f (x )=x 2-4x +3.忽略函数的定义域致误例5 已知f (x -1)=2x +x ,求f (x ). 错解 令t =x -1,则x =(t +1)2, 所以f (t )=2(t +1)2+(t +1)=2t 2+5t +3, 所以f (x )=2x 2+5x +3.正解 令t =x -1,则t ≥-1,x =(t +1)2, 所以f (t )=2(t +1)2+(t +1)=2t 2+5t +3, 所以f (x )=2x 2+5x +3(x ≥-1).易错警示跟踪训练5 已知f (1+1x )=1x 2-1,求f (x ).解 令t =1+1x (x ≠0),则x =1t -1(t ≠1),所以f (t )=(t -1)2-1=t 2-2t (t ≠1), 所以f (x )=x 2-2x (x ≠1).1.已知f (x +2)=6x +5,则f (x )等于( ) A.18x +17 B.6x +5 C.6x -7D.6x -52.小明骑车上学,开始时匀速行驶,途中因交通堵塞停留了一段时间后,为了赶时间加快速度行驶. 与以上事件吻合得最好的图象是( )3.已知函数f (x )由下表给出,则f (f (3))=________.4.已知f(x )是一次函数,且满足3f (x +1)_______. 5.已知f (x )为二次函数,若f (0)=0,且f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x )的表达式.一、选择题1.已知f (x )是一次函数,2f (2)-3f (1)=5,2f (0)-f (-1)=1,则f (x )等于( ) A.3x +2 B.3x -2 C.2x +3 D.2x -32.已知f (x -1)=x 2,则f (x )的解析式为( )A.f (x )=x 2+2x +1B.f (x )=x 2-2x +1C.f (x )=x 2+2x -1D.f (x )=x 2-2x -1 3.已知f (1-2x )=1x 2,则f (12)的值为( )A.4B.14C.16D.1164.函数f (x )=x +|x |x的图象是( )5.如图中图象所表示的函数的解析式为( )A.y =32|x -1|(0≤x ≤2)B.y =32-32|x -1|(0≤x ≤2)C.y =32-|x -1|(0≤x ≤2)D.y =1-|x -1|(0≤x ≤2)6.设f (x )=2x +a ,g (x )=14(x 2+3),且g (f (x ))=x 2-x +1,则a 的值为( )A.1B.-1C.1或-1D.1或-2二、填空题7.已知f (x )是一次函数,若f (f (x ))=4x +8,则f (x )的解析式为________________.8.函数y =x 2-4x +6,x ∈[1,5)的值域是________. 9.若2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =2x +12(x ≠0),则f (2)=________. 10.如图,函数y =f (x )的图象是折线段ABC ,其中A ,B ,C 的坐标分别为(0,4),(2,0),(6,4),则f (f (0))=____.三、解答题11.作出下列函数的图象,并求出其值域. (1)y =x 2+2x ,x ∈[-2,2]; (2)y =|x +1|.12.(1)已知f (x )是一次函数,且满足2f (x +3)-f (x -2)=2x +21,求f (x )的解析式; (2)已知f (x )为二次函数,且满足f (0)=1,f (x -1)-f (x )=4x ,求f (x )的解析式.13.求下列函数的解析式:(1)已知f ⎝⎛⎭⎫x -1x =x 2+1x 2+1,求f (x )的解析式; (2)已知f (x )+2f (-x )=x 2+2x ,求f (x )的解析式.当堂检测答案1.答案 C解析 设x +2=t ,得x =t -2, ∴f (t )=6(t -2)+5=6t -7, ∴f (x )=6x -7,故选C. 2.答案 C解析 由题意,知该学生离学校越来越近,故排除选项A ;又由于开始时匀速,后来因交通堵塞停留一段时间,最后是加快速度行驶,故选C. 3.答案 1解析 由题设给出的表知f (3)=4,则f (f (3))=f (4)=1.故填1. 4.答案 f (x )=2x +7解析 设f (x )=ax +b (a ≠0),则3f (x +1)-2f (x -1)=3ax +3a +3b -2ax +2a -2b =ax +b +5a =2x +17, 所以a =2,b =7,所以f (x )=2x +7.5.解 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),∵f (0)=c =0, ∴f (x +1)=a (x +1)2+b (x +1) =ax 2+(2a +b )x +a +b ,f (x )+x +1=ax 2+bx +x +1=ax 2+(b +1)x +1. 又f (x +1)=f (x )+x +1,∴⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,∴⎩⎨⎧a =12,b =12.∴f (x )=12x 2+12x .课时精练答案一、选择题 1.答案 B解析 设f (x )=kx +b (k ≠0),∵2f (2)-3f (1)=5,2f (0)-f (-1)=1,∴⎩⎪⎨⎪⎧ k -b =5,k +b =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧k =3,b =-2,∴f (x )=3x -2.2.答案 A解析 令x -1=t ,则x =t +1, ∴f (t )=(t +1)2=t 2+2t +1, ∴f (x )=x 2+2x +1.3.答案 C 解析 根据题意知1-2x =12,解得x =14,故1x 2=16.4.答案 C解析 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1, x >0,x -1, x <0.5.答案 B解析 由图象知,当0≤x ≤1时,y =32x ;当1<x ≤2时,y =3-32x .6.答案 B解析 因为g (x )=14(x 2+3),所以g (f (x ))=14[(2x +a )2+3]=14(4x 2+4ax +a 2+3)=x 2-x +1,求得a =-1.故选B.二、填空题7.答案 f (x )=2x +83或f (x )=-2x -8解析 设f (x )=ax +b (a ≠0),则f (f (x ))=f (ax +b )=a 2x +ab +b =4x +8.所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,ab +b =8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =83或⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =-8.所以f (x )=2x +83或f (x )=-2x -8.8.答案 [2,11)解析 画出函数的图象,如图所示,观察图象可得图象上所有点的纵坐标的取值范围是[f (2),f (5)),即函数的值域是[2,11). 9.答案 52解析 令x =2,得2f (2)+f ⎝⎛⎭⎫12=92,令x =12,得2f ⎝⎛⎭⎫12+f (2)=32,消去f ⎝⎛⎭⎫12,得f (2)=52. 10.答案 2 三、解答题11.解 (1)y =x 2+2x =(x +1)2-1,x ∈[-2,2]. 列表如下:作出函数图象如图(1)[-1,8].(2)当x +1≥0,即x ≥-1时,y =x +1;当x +1<0,即x <-1时,y =-x -1.∴y =⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≥-1,-x -1,x <-1.作该分段函数的图象如图(2)所示,可得函数的值域是[0,+∞). 12.解 (1)设f (x )=ax +b (a ≠0),则2f (x +3)-f (x -2)=2[a (x +3)+b ]-[a (x -2)+b ]=2ax +6a +2b -ax +2a -b =ax +8a +b =2x +21, 所以a =2,b =5,所以f (x )=2x +5.(2)因为f (x )为二次函数,设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0).由f (0)=1,得c =1. 又因为f (x -1)-f (x )=4x ,所以a (x -1)2+b (x -1)+c -(ax 2+bx +c )=4x , 整理,得-2ax +a -b =4x ,求得a =-2,b =-2, 所以f (x )=-2x 2-2x +1.13.解 (1)∵f ⎝⎛⎭⎫x -1x =⎝⎛⎭⎫x -1x 2+2+1=⎝⎛⎭⎫x -1x 2+3. ∴f (x )=x 2+3. (2)以-x 代替x 得:f (-x )+2f (x )=x 2-2x . 与f (x )+2f (-x )=x 2+2x 联立得: f (x )=13x 2-2x .。
函数的表示法(第二课时)
特点
表格表示法直观、易于理 解,可以展示函数在不同 自变量值下的取值情况。
示例
一个气温随时间变化的表 格,通过表格可以清晰地 看出不同时间的气温值。
图象表示法
定义
图象表示法是指将函数关 系以图像的形式呈现出来 的一种方法。
特点
图象表示法形象、直观, 可以展示函数的变化趋势 和性质,便于观察和分析。
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复合函数
定义
复合函数是指由两个或两个以 上的函数通过复合运算得到的
函数。
形式
设$y = f(u)$,$u = g(x)$,则 复合函数可以表示为$y = f(g(x))$。
性质
复合函数具有链式法则,即 $f(g(h(x))) = f(u) circ g(x) circ h(x)$。
应用
在数学、物理、工程等领域中 ,复合函数的应用非常广泛。
函数的表示法(第二课时)
contents
目录
• 函数的概念 • 函数的表示方法 • 函数的应用 • 函数的扩展知识
01 函数的概念
函数的定义
函数是数学上的一个概念,它描述了两个集合之间的关系。对于集合A中的每一个元素x, 按照某种对应关系f,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应。
函数的定义可以表示为:如果存在一个对应关系f,对于集合A中的每一个元素x,在集合B 中都有唯一确定的元素y与之对应,则称f为从集合A到集合B的函数。
示例
一个正弦函数的图像,通 过图像可以清晰地看出函 数的周期性、振幅等性质。
03 函数的应用
函数在实际生活中的应用
金融计算
函数可以用来描述金融数据之间 的关系,如利率、本金、利息等,
1.2.2 函数的表示法第1课时 函数的表示法
1.2.2函数的表示法第1课时函数的表示法明目标、知重点了解函数的三种表示法的各自优点,掌握用三种不同形式表示函数.自主学习1.函数的三种表示法(1)解析法——用表示两个变量之间的;(2)图象法——用表示两个变量之间的;f x为纵坐标就得到一个点,当自变量取完定义(以自变量x为横坐标,以对应的函数值()域内所有值时,即可得到函数图像。
一般地,作函数图象主要有三步:列表、描点、连线.作图象时一般应先确定函数的定义域,再在定义域内化简函数解析式,再列表描出图象,画图时要注意一些关键点,如与坐标轴的交点,端点的虚、实问题等.)(3)列表法——列出来表示两个变量之间的.2.(了解)函数三种表示法的优缺点例题解析探究点一函数的表示方法例1某种笔记本的单价是5元,买x(x∈{1,2,3,4,5})个笔记本需要y元.试用函数的三种表示法表示函数y=f(x).探究点二如何求函数的解析式例2已知f(x)是一次函数,且满足3f(x+1)-f(x)=2x+9,求f(x).反思与感悟本题已知函数类型,故可用待定系数法求解.即设出函数关系式,代入已知条件,建立关于x的恒等式求解.跟踪训练2(1)已知f(x)是一次函数,满足3f(x+1)=6x+4,则f(x)的解析式(2)已知f(x)是二次函数,若f(0)=0,且f(x+1)=f(x)+x+1,求函数f(x)的解析式.例3已知f(x+1)=x2+4x+1,求f(x)的解析式.反思与感悟利用换元法、配凑法求函数解析式时要注意新元的取值范围,即所求函数的定义域.跟踪训练3.已知f (1x )=1x +1,则f (x )的解析式为( ) A .f (x )=11+x B .f (x )=1+x x C .f (x )=x 1+xD .f (x )=1+x 例4 已知函数y =f (x )满足f (x )=2f (1x)+x ,则f (x )的解析式为。
跟踪训练4:已知函数y =f (x )满足f (x )=2f (-x )+x ,则f (x )的解析式为。
高等数学-函数
用以表示函数关系,称为表格法.
解析法 自变量和因变量之间的关系用数学表达式表
示,这种表示函数的方法称为解析法(也叫公式法).
16
03 函数的表示方法
注
用解析法表示函数,不一定总是用一个式子表示,
也可以分段用几个式子来表示一个函数.
分段函数 在自变量的不同变化范围中,对应法则
上式称为函数 = ()的反函数.习惯上写为 = −1 ().
注 反函数的定义域等于直接函数的值域,反函数的值域
等于直接函数的定义域.
32
05 反函数
定理1.1
如果直接函数 = (), ∈ 是
y = x , x∈[0, +
y
2
1
)
y = x , x∈[0, + )
的奇偶性.
解 因为 ∈ (−∞, + ∞),且 (−) = ( − + 2 + 1)
=
(− + 2 + 1)( + 2 + 1)
+
2
+1
=
1
+ 2 + 1
= ( + 2 + 1)−1 = − ( + 2 + 1) = −(),
周期.
30
01 预备知识
02 函数的定义
本节内容
03 函数的表示方法
04 函数的几种特性
05 反函数
06 初等函数
07 建立函数关系举例
31
05 反函数
定义1.4 设函数 = ()的定义域为 ,值域为 .如
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(3)f(x)的定义域为(-∞,-1]∪(-1,2)∪[2,+∞)=R. 当x≤-1时,f(x)∈(-∞,1]; 当-1<x<2时,f(x)∈(-2,4); 当x≥2时,f(x)∈[2,+∞). ∴(-∞,1]∪(-2,4)∪[2,+∞)=R,f(x)的值域为R.
题组练习
y
2
1.已知函数y=f(x)在区间[-1,1]上 的图象如图,试写出它在此区间上 的解析式.
1, x 0 ( 2) ( 符 号 函 数 ) n x) 0 , x 0 的 定 义 域 为 R, sg ( 1, x 0 值 域 为 1 , 0 , - 1 。
常见分段函数 1.符号函数:f ( x ) ( 1)
x
x ( x 0) 2.含绝对值符号函数,如 y x x ( x 0)
的图象
(3)可化为分段函数的图象分段画 如:作出y=|x2-6x-7|的图象
画函数图象常用方法: (4)利用变换法作图
①平移变换 左移m
y f ( x)
上移n 如:作出 y
2x 1 x 1
y f (x m) y f (x m) n
的图象
②翻折变换 y f ( x )
图象法
列表法
引入分段函数的概念 函数的图象
例1.画出函数 y | x | 的图象. 解:由绝对值的概念,我们有:
x, x 0 y x, x 0 所以,函数 y | x | 的图象如下图所示
y
3 2 1 -3 -2 -1 O 1 2 3
分段函数的图象
x
二、由实际问题引入分段函数的概念
(3)由函数图象可知,当x=1 时,f(x)的最大值为6.
学点二 已知
分段函数的求值问题
1 x 2 2 x f ( x ) 2 x 2 x2 4x x 2
求f{f[f(3)]}
【分析】求分段函数的函数值时,一般先确定自变量的取值 在定义域的哪个子区间,然后用与这个区间相对应的对应关 系来求函数值.
解:设票价为y,里程为x,则根据题意,自变量x的 取值范围是(0,20]
由公交车票价的规定,可得到以下函数解析式:
y=
2, 3, 4, 5,
0<x ≤ 5 5< x ≤ 10 10<x ≤ 15 15<x ≤ 20
» 在一个函数的定义域内,对于自变量x 的不同取值范围有着不同的对应法则
根据函数解析式,可画出函数图象,如下图
小结:求分段函数的值,要先弄清自变量所在区 间, 然后代入对应的解析式求值。
【解析】∵3∈[2,+∞),
∴f(3)=32-4×3=-3. ∵-3∈(-∞,-2], ∴f[f(3)]=f(-3)= ∵
3 2
1 2
3 2
×(-3)=
3 2
.
∈(-2,2),
∴f{f[f(3)]}=f(
)=π.
x 0 3x 5 已知函数f(x)的解析式为: f(x) x 5 0 x1 2x 8 x 1 3 1 (1)求 f( ), f( ), f( 1) 的值; 2 π
(2)画出这个函数的图象; (3)求f(x)的最大值.
(1) 0 3 2 1 π 1 f( 1 π 1 f( 3 2 )
学习过程
一、复习函数的三种表示方法 三种表示方法的优点
解析法
①函数关系清楚、精确②容易从自变量的值求 出其对应的函数值③便于研究函数的性质。解 析法是中学研究函数的主要表达方法。 能形象直观的表示出函数的变化趋势,是今 后利用数形结合思想解题的基础。 不必通过计算就知道当自变量取某些值时函数 的对应值,当自变量的值的个数较少时使用, 列表法在实际生产和生活中有广泛的应用。
) ( 2) 1 π 5
3 2
8 5
5π 1 π
1 0
f( 1) 3 5 2
分段函数的图象
(2)如图,在函数y=3x+5图 象上截取x≤0的部分,在函数 y=x+5图象上截取0<x≤1的部 分,在函数y=-2x+8图象上截 取x>1的部分.图中实线组成 的图形就是函数f(x)的图象.
2. 作分段函数图像时,应根据不同 定义域上的不同解析式分别做出. 3.注意结点处虚实.
4.其定义域和值域为各段上的值的 并集.
两个经典的分段函数:
1 ( 1) ( 狄 利 克 雷 函 数 ) D ( x ) = 0 定 义 域 为 R, 值 域 为 0, 。 1 x为 有 理 数 x为 无 理 数 。
1
1
o
x
2x f ( x) 2 x 2
1 x 0 0 x 1
2
2.已知f(x)的图象如图,在 [0,4]上是抛物线的一段,写 出f(x)的函数解析式.
3 2 f ( x) x 4 x 3 3 x 15 x0 0 x4 x4
X轴下方翻 y | f ( x ) | 折到上方 如:作出y=|x2-6x-7|的图象
(1)
f ( 7 4 ) 7 4 2 1 4
7 1 1 1 f f ( ) f ( ) 2 4 4 4 2
7 1 f f f ( ) f ( ) 1 4 2 (2)∵f(a)=3,
∴当a≤-1时,a+2=3,∴a=1>-1(舍去), 当-1<a<2时,2a=3,∴a= ∈(-1,2),当a≥2时, 2 a2=3,∴a= 6 ≥2, 32 综上知,当f(a)=3时,a= 或a= 6 .
例2 某市“招手即停”公交车的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1元(不足 5公里的按5公里计算)。 如果某条线路的总里程为20公里,请根据题意,写出 票价与里程之间的函数解析式,并画出函数的图象。
问题 ①自变量的范围是怎样得到的?②自变量的范围为什么分 成了四个区间?区间端点是怎样确定的?③每段上的函数 解析式是怎样求出的?
(2)f(1)=12=1,
f(-3)=0,
f[f(-3)]=f(0)=1, f{f[f(-3)]}=f[f(0)]=f(1)=12=1. 【评析】分段函数的对应关系是借助于几个不同的表达式 来表示的,处理分段函数的问题时,首先要确定自变量的 数值属于哪一个区间,从而选相应的对应关系.对于分段函 数,各个分段的“端点”要注意处理好.
【分析】给出的函Байду номын сангаас是分段函数,应注意在不同的范围上 用不同的关系式.
(1)函数f(x)在不同区间上的关系都是常见的基本初等函 数关系,因而可利用常见函数的图象作图. (2)根据自变量的值所在的区间,选用相应的关系式求 函数值.
分段函数的图象 【解析】(1)分别画出y=x2(x>0),y=1(x=0),y=0(x<0)的图 象,即得所求函数的图象如图所示.
y 5 4 3 2○ 1
○ ○ ○
有些函数在它的定义 域中,对于自变量的 不同取值范围,对应 关系不同,这种函数 通常称为分段函数。
注意:分段函数是一 个函数,不是几个函 数。x
0
5
10 15 20
注意
分段函数:习惯上是指定义域不同的部分,有不同对应
法则的函数。
1.分段函数是一个函数,不要把它误认 为是“几个函数”.
【评析】解决此类问题应自内向外依次求值.
已知函数
x 1 x2 f(x) 2x 1 x 2 2 x x 2 2
7 (1)求 f f f( ) 4
(2)若f(a)=3,求a的值;
(3)求f(x)的定义域与值域.
y
直 接 法
3
1
O
1 2 3 4 5
x
画函数图象常用方法: (1)基本函数的图象直接画 如:作出y=x2-6x+7的图象 (2)分段函数的图象分段画
3 x 2 2 ( x 0 ) ( x 0) 如:作出函数 f ( x ) 1 ( x 0)
这种类型的函数 叫分段函数P22
1 1
3.自定义函数: 已知函数f (x)=
x+2, (x≤-1) x2, (-1<x<2) 2x, ( x≥2 )
学点一
已知函数
分段函数图象
x2 f (x) 1 0 x 0 x 0 x 0
(1)画出函数的图象; (2)根据已知条件分别求f(1),f(-3),f[f(-3)],f{f[f(-3)]}的值.