函数与映射的概念及其表示方法
高数课件(同济第五版)D1_1映射与函数
解: 当 1≤ x < 0 时, y = x ∈( 0, 1] , 则 x = y , y ∈( 0, 1] 当 0 < x ≤1 时, y = ln x ∈( ∞, 0] , 则 x = e , y ∈( ∞, 0]
y
2e
2
1 1 o 1 2x
当 1< x ≤ 2 时, y = 2ex1∈( 2, 2e] , y 则 x =1+ ln 2 , y ∈( 2, 2e] 反函数 y =
o 1
y = th x x
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(4) 周期性
x ∈D, l > 0, 且 x ± l ∈D, 若
则称 f (x)为周期函数 , 称 l 为周期 ( 一般指最小正周期 ).
y
π 2π
o π 2π x
周期为 注: 周期函数不一定存在最小正周期 . 例如, 常量函数 f (x) = C 狄里克雷函数
( 自学, P17 – P21 )
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非初等函数举例: 符号函数 当x>0 当x=0 当x<0 取整函数 当
y
2 1o 1 2 3 4
y
1
o
1
x
x
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例5. 求 y =
x2 , 1≤ x < 0 ln x , 0 < x ≤1 的反函数及其定义域. x1 2e , 1< x ≤ 2 y
* M 表示 M 中排除 0 的集 ;
M 表示 M 中排除 0 与负数的集 .
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+
函数、映射的概念
函数、映射的概念•1、映射:(1)设A,B是两个非空集合,如果按照某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的任何一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应,那么,就称对应f:A→B为从集合A到集合B的映射,记作:f:A→B。
(2)像与原像:如果给定一个集合A到集合B的映射,那么,和集合A中的a对应的集合B中的b叫做a的像,a叫做b的原像。
2、函数:(1)定义(传统):如果在某变化过程中有两个变量x,y并且对于x在某个范围内的每一个确定的值,按照某个对应法则,y都有唯一确定的值和它对应,那么y就是x的函数,x叫做自变量,x 的取值范围叫做函数的定义域,和x的值对应的y的值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域。
(2)函数的集合定义:设A,B都是非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A 中的任何一个元素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:x→y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f(x)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f(x)的值域。
显然值域是集合B的子集。
3、构成函数的三要素:定义域,值域,对应法则。
值域可由定义域唯一确定,因此当两个函数的定义域和对应法则相同时,值域一定相同,它们可以视为同一函数。
4、函数的表示方法:(1)解析法:如果在函数y=f(x)(x∈A)中,f(x)是用代数式(或解析式)来表达的,则这种表示函数的方法叫做解析式法;(2)列表法:用表格的形式表示两个量之间函数关系的方法,称为列表法;(3)图象法:就是用函数图象表示两个变量之间的关系。
注意:函数的图象可以是一个点,或一群孤立的点,或直线,或直线的一部分,或若干曲线组成。
•映射f:A→B的特征:(1)存在性:集合A中任一a在集合B中都有像;(2)惟一性:集合A中的任一a在集合B中的像只有一个;(3)方向性:从A到B的映射与从B到A的映射一般是不一样的;(4)集合B中的元素在集合A中不一定有原象,若集合B中元素在集合A中有原像,原像不一定惟一。
高一数学:函数及其表示(导学案含答案)
第一节 函数及其表示1.函数与映射的概念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.求函数定义域的策略(1)确定函数的定义域常从解析式本身有意义,或从实际出发.(2)如果函数y =f (x )是用表格给出,则表格中x 的集合即为定义域.(3)如果函数y =f (x )是用图象给出,则图象在x 轴上的投影所覆盖的x 的集合即为定义域.(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.两函数值域与对应关系相同时,两函数不一定相同.(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.3.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.关于分段函数的3个注意(1)分段函数虽然由几个部分构成,但它表示同一个函数.(2)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)各段函数的定义域不可以相交.考点一 函数的定义域[典例] (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)(2)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.⎝⎛⎭⎫-1,-12 C .(-1,0)D.⎝⎛⎭⎫12,1[答案] (1)D (2)B 2.抽象函数的定义域问题(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],其复合函数f (g (x ))的定义域由不等式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 ]上的值域.[题组训练]1.函数f (x )=1ln (x +1)+4-x 2的定义域为( )A .[-2,0)∪(0,2]B .(-1,0)∪(0,2]C .[-2,2]D .(-1,2]解析:选B考点二 求函数的解析式[典例] (1)已知二次函数f (2x +1)=4x 2-6x +5,求f (x );所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R).考点三 分段函数考法(一) 求函数值[典例] 已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ log 3x ,x >0,a x +b ,x ≤0(0<a <1),且f (-2)=5,f (-1)=3,则f (f (-3))=()A .-2B .2C .3D .-3[答案] B考法(二) 求参数或自变量的值(或范围)[典例] 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2-x ,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0)[答案] D[题组训练]1.设f (x )=⎩⎨⎧ x ,0<x <1,2(x -1),x ≥1,若f (a )=f (a +1),则f ⎝⎛⎭⎫1a =( )A .2B .4C .6D .8综上,f ⎝⎛⎭⎫1a =6.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≤1,f (x -1),x >1,则f (f (3))=________. 解析:由题意,得f (3)=f (2)=f (1)=21=2,∴f (f (3))=f (2)=2.答案:23.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,2x ,x >0,则满足f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12>1的x 的取值范围是________. 答案:⎝⎛⎭⎫-14,+∞ 4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ ⎝⎛⎭⎫12x -7,x <0,x ,x ≥0,若f (a )<1,则实数a 的取值范围是____________. 答案:(-3,1)[课时跟踪检测]1.下列所给图象是函数图象的个数为( )A .1B .2C .3D .4故选B.2.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,+∞)解析:选C 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -1≥0,x -2≠0,解得x ≥0,且x ≠2.3.已知f ⎝⎛⎭⎫12x -1=2x -5,且f (a )=6,则a 等于( )A.74 B .-74C.43 D .-43解析:选A 令t =12x -1,则x =2t +2,f (t )=2(2t +2)-5=4t -1,则4a -1=6,解得a =74.4.下列函数中,同一个函数的定义域与值域相同的是( )A .y =x -1B .y =ln xC .y =13x -1 D .y =x +1x -1解析:选D5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ log 2x +a ,x >0,4x -2-1,x ≤0.若f (a )=3,则f (a -2)=( )A .-1516 B .3C .-6364或3 D .-1516或3 解析:选A 6.已知函数y =f (2x -1)的定义域是[0,1],则函数f (2x +1)log 2(x +1)的定义域是( ) A .[1,2]B .(-1,1] C.⎣⎡⎦⎤-12,0 D .(-1,0)解析:选D 由f (2x -1)的定义域是[0,1],得0≤x ≤1,故-1≤2x -1≤1,∴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,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x <0.7.下列函数中,不满足f (2 018x )=2 018f (x )的是( )A .f (x )=|x |B .f (x )=x -|x |C .f (x )=x +2D .f (x )=-2x解析:选C 若f (x )=|x |,则f (2 018x )=|2 018x |=2 018|x |=2 018f (x );若f (x )=x -|x |,则f (2 018x )=2 018x -|2 018x |=2 018(x -|x |)=2 018f (x );若f (x )=x +2,则f (2 018x )=2 018x +2,而2 018f (x )=2 018x +2 018×2,故f (x )=x +2不满足f (2 018x )=2 018f (x );若f (x )=-2x ,则f (2 018x )=-2×2 018x =2 018×(-2x )=2 018f (x ).故选C.8.已知具有性质:f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x )的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数:①f (x )=x -1x ;②f (x )=x +1x ;③f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x ,0<x <1,0,x =1,-1x,x >1.其中满足“倒负”变换的函数是( )A .①②B .①③C .②③D .① 解析:选B 9.函数y =ln ⎝⎛⎭⎫1+1x +1-x 2的定义域为________. 答案:(0,1]10.若函数f (x )=⎩⎨⎧ lg (1-x ),x <0,-2x ,x ≥0,则f (f (-9))=________. 答案:-211.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于________. 答案:-312.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 12x +1,x ≤0,-(x -1)2,x >0,使f (x )≥-1成立的x 的取值范围是________. 答案:[-4,2]13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <0,2x ,x ≥0,且f (-2)=3,f (-1)=f (1). (1)求函数f (x )的解析式;(2)在如图所示的直角坐标系中画出f (x )的图象.解:(1)由f (-2)=3,f (-1)=f (1),得⎩⎪⎨⎪⎧ -2a +b =3,-a +b =2, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +1,x <0,2x ,x ≥0. (2)函数f (x )的图象如图所示.。
第5讲 函数的表示法及映射(基础)
函数的表示法及映射【学习目标】(1)掌握函数的表示法,能根据对应关系满足的条件,求函数的解析式;(2)能正确认识和使用函数的三种表示法:解析法,列表法和图象法.了解每种方法的优点.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法表示函数;(3)求简单分段函数的解析式;了解分段函数及其简单应用;(4)了解映射的概念,象与原象的概念,和一一映射的概念.【要点梳理】要点一、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.要点二、映射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.要点诠释:(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.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.函数与映射的区别与联系: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).要点诠释:(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.要点三、关于分段函数应注意的几点(1)分段函数是一个函数,而不是几个函数.(2)处理分段函数的求值问题时,一定要明确自变量的取值应属于哪一个区间,以免因误用法则造成错误结果.(3)分段函数的定义域是各段定义域的并集,其值域也是各段值域的并集.要点四、函数解析式的求法(1)若已知函数的结构形式,可用待定系数法求解.(3)已知(())f g x 得解析式,求()f x 的解析式用换元法.可令()g x t =,反解出x ,即用t 表示x ,然后代入(())f g x 中即求得()f t ,从而求得()f x . 要点诠释:利用配凑法、换元法求解析式时一定要注意自变量的取值范围为所求函数的定义域.(4)已知()f x ,()g x 的解析式,求(())f g x 的解析式,用代入法,只需将()g x 替换()f x 中的x . (5)方程组法(消去法),适用于自变量有对称规律,如:互为倒数(如()f x ,1()f x);互为相反数(如()f x ,()f x -)的函数方程,通过对称构造一个对称方程组,解方程组即可.【典型例题】类型一、映射与函数例1.(1)试用列举法表示[]3,3-内的整数的绝对值;则零售量是否为月份的函数?为什么?例2. 判断下列对应哪些是从集合A 到集合B 的映射,哪些是从集合A 到集合B 的函数?(1)A={直角坐标平面上的点},B={(x ,y )|,x R y R ∈∈},对应法则是:A 中的点与B 中的(x ,y )对应.(2)A={平面内的三角形},B={平面内的圆},对应法则是:作三角形的外接圆; (3)A=N ,B={0,1},对应法则是:除以2的余数;(4)A={0,1,2},B={4,1,0},对应法则是f :2x y x =→(5)A={0,1,2},B={0,1,12},对应法则是f :x 1y x =→举一反三:【变式1】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 ,;x1x1y x :f -+=→ (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|.例3.已知映射:f A B →中,{}(,)|,A B x y x R y R ==∈∈,:(,)(321,431).f x y x y x y →-++- (1)求A 中元素(1,2)的像; (2)求B 中元素(1,2)的原像.【变式1】如果(,)x y 在映射f 的作用下的像为(,)x y xy +,其中,x y R ∈,则(1,2)的像是 ,(2,-3)的原像是 .类型二、函数解析式的求法 例4. 求函数的解析式(1)若2()2f x x x =+,求(21)f x +; (2)若2(1)21f x x +=+,求()f x ; (3)已知1()2()32f x f x x-=+,求()f x .举一反三:【变式1】已知f(x+1)=x 2+4x+2,求f(x).【变式2】求下列函数的解析式(1)已知()f x 为二次函数,(0)2,f =且当1x =时()f x 取最小值1-,求()f x ; (2)函数()y f x =满足1()3(),f x f x x-=求()f x .类型三、函数的图象例5.作出下列函数的图象.(1)1({21012})y x x =-∈--,,,,;(2)211x y x +=-;(3)2|2|1y x x =-+.类型四、分段函数例6.函数22,1,(),12,2, 2.x x f x x x x x +≤-⎧⎪=-<<⎨⎪≥⎩中,若()3f x =,则x 的值为( ).A .1B .1或32C.举一反三:【变式1】 已知2,0(),0x x f x x x -≤⎧=⎨>⎩,若()4f α=,则实数α=A .-4或-2B .-4或2C .-2或4D .-2或2【巩固练习】1.对于集合A 到集合B 的映射,有下述四个结论 ( )①B 中的任何一个元素在A 中必有原象; ②A 中的不同元素在B 中的象也不同;③A 中任何一个元素在B 中的象是唯一的; ④A 中任何一个元素在B 中可以有不同的象. 其中正确结论的个数是( )2.设,f g都是由A到A的映射,其对应法则如表1和表2所示:表1 映射f的对应法则表2 映射g的对应法则原像 1 2 3 4像 3 4 2 1则与((1))f g相同的是()A.((1))g f B.((2))g f C.((3))g f D.((4))g f3.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.(25,1) B.(1,3) C.(2,6) D.(-1,-3)4.函数222(03)()6(20)x x xf xx x x⎧-≤≤⎪=⎨+-≤<⎪⎩的值域是()A.R B.[)9,-+∞C.[]8,1-D.[]9,1-5.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( )6.已知函数2,0(),()(1)0,1,0x xf x f a fx x>⎧=+=⎨+≤⎩若则实数a的值等于()A.-3 B.-1 C.1 D.37.已知函数)(xfy=的图象关于直线1-=x对称,且当),0(+∞∈x时,有,1)(xxf=则当)2,(--∞∈x时,)(xf的解析式为()A.x1-B.21--xC.21+xD.21+-x8.如图所表示的函数解析式是( )A.3|1|(02)2y x x=-≤≤ B.33|1|(02)22y x x=--≤≤C.3|1|(02)2y x x=--≤≤ D. 1|1|(02)y x x=--≤≤13(,),(1,3),(2,3)A B C-原像 1 2 3 4像 4 3 1 2为 。
2021年高考数学基础突破——集合与函数:2.函数的概念及其表示
2021年高考数学基础突破——集合与函数2.函数的概念及其表示(同学版,后附老师版)【学问梳理】1.函数与映射的概念函 数映 射两集合A 、B 设A ,B 是两个非空的数集设A ,B 是两个非空的集合 对应关系 f :A →B 假如依据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 )和它对应假如按某一个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个元素x ,在集合B 中都有唯一确定的元素y 与之对应名 称称f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个函数 称对应f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个映射记 法 y =f (x )(x ∈A ) 对应f :A →B 是一个映射 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.明显,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:假如两个函数的定义域和对应关系完全全都,则这两个函数相等,这是推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. 3.分段函数若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.4.常见函数定义域的求法(1)分式函数中分母不等于零.(2)偶次根式函数被开方式大于或等于0. (3)一次函数、二次函数的定义域为R .(4)y =a x (a >0且a ≠1),y =sin x ,y =cos x ,定义域均为R .(5)y =tan x 的定义域为|,2x x k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭. 5.基本初等函数的值域(1)y =kx +b (k ≠0)的值域是R .(2)y =ax 2+bx +c (a ≠0)的值域是:当a >0时,值域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y ≥4ac -b 24a ;当a <0时,值域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y ≤4ac -b 24a .(3)y =kx(k ≠0)的值域是{y |y ≠0}.(4)y =a x (a >0且a ≠1)的值域是{y |y >0}. (5)y =log a x (a >0且a ≠1)的值域是R . (6)y =sin x ,y =cos x 的值域是[-1,1]. (7)y =tan x 的值域是R .【基础考点突破】考点1. 函数的基本概念【例1】M ={x |0≤x ≤2},N ={y |0≤y ≤3},给出下列四个图形,其中能表示从集合M 到集合N 的函数关系的有( )A .0个B .1个C .2个D .3个变式训练1. 试推断下列各组中的函数f (x )与g (x )是否表示同一个函数,并说明理由.(1)f (x )=(x -1)0,g (x )=1; (2)f (x )=x ,g (x )=x 2; (3)f (x )=x 2,g (x )=(x +1)2; (4)f (x )=|x |,g (x )=x 2.考点2. 分段函数【例2】 若函数22,2(),222,2x x f x x x x x +≤-⎧⎪=-<<⎨⎪≥⎩,(1)求f (-5),f (-3),f [f (-3)]的值;(2)若f (a )=3,求a 的值.变式训练2.(1)【2022年高考北京理数】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_______. (2)作出函数y =2|x -1|-3|x |的图象.考点3. 求函数解析式【例3】 (1)已知反比例函数f (x )满足f (3)=-6,求f (x )的解析式; (2)一次函数y =f (x ),f (1)=1,f (-1)=-3,求f (3).变式训练3. 已知f (1+1x )=1+x 2x 2+1x ,试求f (x ).考点4. 函数的定义域 【例4】求函数y =变式训练4.(1)【2022高考江苏卷】函数y =的定义域是 . (2) 函数f (x )=lg (1-2x )的定义域为( )A .(-∞,0]B .(-∞,0) C.⎝⎛⎭⎫0,12 D .⎝⎛⎭⎫-∞,12 考点5. 函数的值域【例5】 求函数22([0,3])y x x x =+∈的值域.变式训练5. 求函数f (x )=x -1-2x 的值域【基础练习】1.下列四组式子中,f (x )与g (x )表示同一函数的是( )A .f (x )=4x 4,g (x )=(4x )4B .f (x )=x ,g (x )=3x 3 C .f (x )=x ,g (x )=(x )2D .f (x )=x 2-4x +2,g (x )=x -22.已知f (x )=x 2+x +1,则f [f (1)]的值是( )A .11B .12C .13D .10 3.函数y =(x +1)0|x |-x的定义域是( )A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(-∞,-1)∪(-1,0)D .(-∞,-1)∪(-1,0)∪(0,+∞) 4.函数y =x 2-2x 的定义域为{0,1,2,3},则其值域为( )A .{-1,0,3}B .{0,1,2,3}C .{y |-1≤y ≤3}D .{y |0≤y ≤3}5.已知函数f (x )由下表给出,则f (3)等于( )x 1 2 3 4 f (x )-3-2-4-1A.-1 B .-2 C .-3 D .-46.已知f (x2-1)=2x +3,且f (m )=6,则m 等于( )A .-14 B.14 C.32D .-327.等腰三角形的周长为20,底边长y 是一腰长x 的函数,则( )A .y =10-x (0<x ≤10)B .y =10-x (0<x <10)C .y =20-2x (5≤x ≤10)D .y =20-2x (5<x <10) 8.已知函数1,11()1,1x x f x x x ⎧<⎪+=⎨⎪-≥⎩,则f (2)等于( )A .0 B.13 C .1 D .29.函数f (x )=x +|x |x的图象是( )10.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,0≤x ≤1,2,1<x <2,3,x ≥2的值域是( )A .[0,+∞)B .RC .[0,3]D .[0,2]∪{3}11.已知a 、b 为实数,集合M ={ba ,1},N ={a,0},f :x →x 表示把集合M 中的元素x 映射到集合N 中仍为x ,则a +b 的值为( )A .-1B .0C .1D .±112.已知映射f :A →B ,其中集合A ={-3,-2,-1,1,2,3,4},集合B 中的元素都是集合A 中某个元素在映射f下对应的元素,且对任意的a ∈A ,在B 中和它对应的元素是|a |,则集合B 中的元素的个数是( ) A .4 B .5 C .6 D .713.设a <b ,函数y =(x -a )2(x -b )的图象可能是( )14.下图中能表示函数关系的是________.15.设f (x )=11-x,则f [f (x )]=________.16.函数y =x 2-4x +6,x ∈[1,5)的值域是________.17.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2,x ≤2,2x ,x >2,则f (-4)=________,又f (x 0)=8,则x 0=________.18.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 3x +1,x ≥0,x 2,x <0,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x 2,x ≤1,2,x >1,则f [g (π)]=________,g [f (2)]=________.19.已知全集U =R ,函数y =x -2+x +1的定义域为A ,函数y =2x +4x -3的定义域为B . (1)求集合A ,B ;(2)求(∁U A )∪(∁U B ).20.已知二次函数f (x )满足f (0)=0,且对任意x ∈R 总有f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x ).2021年高考数学基础突破——集合与函数2.函数的概念及其表示(老师版)【学问梳理】1.函数与映射的概念函 数映 射两集合A 、B 设A ,B 是两个非空的数集设A ,B 是两个非空的集合对应关系 f :A →B假如依据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 )和它对应假如按某一个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个元素x ,在集合B 中都有唯一确定的元素y 与之对应名 称称f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个函数 称对应f :A →B 为从集合A 到集合B的一个映射记 法 y =f (x )(x ∈A ) 对应f :A →B 是一个映射 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.明显,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:假如两个函数的定义域和对应关系完全全都,则这两个函数相等,这是推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. 3.分段函数若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.4.常见函数定义域的求法(1)分式函数中分母不等于零.(2)偶次根式函数被开方式大于或等于0. (3)一次函数、二次函数的定义域为R .(4)y =a x (a >0且a ≠1),y =sin x ,y =cos x ,定义域均为R .(5)y =tan x 的定义域为|,2x x k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭. 5.基本初等函数的值域(1)y =kx +b (k ≠0)的值域是R .(2)y =ax 2+bx +c (a ≠0)的值域是:当a >0时,值域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y ≥4ac -b 24a ;当a <0时,值域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y ≤4ac -b 24a .(3)y =kx(k ≠0)的值域是{y |y ≠0}.(4)y =a x (a >0且a ≠1)的值域是{y |y >0}. (5)y =log a x (a >0且a ≠1)的值域是R . (6)y =sin x ,y =cos x 的值域是[-1,1]. (7)y =tan x 的值域是R .【基础考点突破】考点1. 函数的基本概念【例1】M ={x |0≤x ≤2},N ={y |0≤y ≤3},给出下列四个图形,其中能表示从集合M 到集合N 的函数关系的有( )A .0个B .1个C .2个D .3个【答案】C【解析】用x =a,0≤a ≤2动直线去截图象,哪个始终只有一个交点,哪个就表示具有函数关系.由图可知,图(2)(3)都具有这一性质,而(1)(4)则不具有这一性质,所以有2个具有函数关系. 变式训练1. 试推断下列各组中的函数f (x )与g (x )是否表示同一个函数,并说明理由.(1)f (x )=(x -1)0,g (x )=1; (2)f (x )=x ,g (x )=x 2; (3)f (x )=x 2,g (x )=(x +1)2; (4)f (x )=|x |,g (x )=x 2.【解】(1)f (x )的定义域是{x |x ∈R ,且x ≠1},g (x )的定义域是R ,它们的定义域不同,故不是同一个函数; (2)定义域相同都是R ,但是g (x )=|x |,即它们的解析式不同,也就是对应关系不同,故不是同一个函数; (3)定义域相同都是R ,但是它们的解析式不同,也就是对应关系不同,故不是同一个函数; (4)定义域相同都是R ,解析式化简后都是y =|x |,也就是对应关系相同,故是同一个函数.考点2. 分段函数【例2】 若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2 (x ≤-2),x 2 (-2<x <2),2x (x ≥2).(1)求f (-5),f (-3),f [f (-3)]的值;(2)若f (a )=3,求a 的值.【解析】(1)f (-5)=-5+2=-3,f (-3)=(-3)2=3,f [f (-3)]=f (3)=2×3=6.(2)①若a +2=3,则a =1>-2不成立,舍去; ②若a 2=3,则a =±3,-2<±3<2成立; ③若2a =3,则a =32<2不成立,舍去.变式训练2. (1)【2022年高考北京理数】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)-∞-.【解答】解:①若a=0,则33,0()2,0x x x f x x x ⎧-≤=⎨->⎩,则233,0()2,0x x f x x ⎧-≤'=⎨->⎩,当x <﹣1时,()0f x '>,此时函数为增函数;当x >﹣1时,()0f x '<,此时函数为减函数, 故当1x =-时,()f x 的最大值为2.②233,()2,x x a f x x a ⎧-≤'=⎨->⎩,令()0f x '=,则x=±1,若f (x )无最大值,则3123a a a a ≤⎧⎨->-⎩,或312322a a a a a >-⎧⎪->-⎨⎪->⎩,解得:(,1)a ∈-∞-.(2)作出函数y =2|x -1|-3|x |的图象. 【解析】当x <0时,y =-2(x -1)+3x =x +2; 当0≤x <1时,y =-2(x -1)-3x =-5x +2; 当x ≥1时,y =2(x -1)-3x =-x -2,因此2,052,012,1x x y x x x x +<⎧⎪=-+≤<⎨⎪--≥⎩,依上述解析式作出图象如下图考点3. 求函数解析式【例3】 (1)已知反比例函数f (x )满足f (3)=-6,求f (x )的解析式; (2)一次函数y =f (x ),f (1)=1,f (-1)=-3,求f (3).【解析】(1)设反比例函数f (x )=k x (k ≠0),则f (3)=k 3=-6,解得k =-18,故f (x )=-18x.(2)设一次函数f (x )=ax +b (a ≠0),∵f (1)=1,f (-1)=-3,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =1-a +b =-3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2b =-1,∴f (x )=2x -1. ∴f (3)=2×3-1=5. 变式训练3. 已知f (1+1x )=1+x 2x 2+1x,试求f (x ).【解析】解法一:(换元法)令t =1+1x ,则t ∈(-∞,1)∪(1,+∞),于是x =1t -1,代入1+x 2x 2+1x 中,可得f (t )=t 2-t +1,即f (x )=x 2-x +1,x ∈(-∞,1)∪(1,+∞).解法二:(配凑法)f (1+1x )=1+x 2x 2+1x =x 2+2x +1x 2-2x x 2+1x =(1+1x )2-(1+1x )+1,由于1+1x≠1,所以函数解析式为f (x )=x 2-x +1,x ∈(-∞,1)∪(1,+∞).考点4. 函数的定义域 【例4】 求函数1x y +=【解析】要使函数解析式有意义,由1020x x +≥⎧⎨-≠⎩解得x ≥-1且x ≠2,所以函数定义域为{x |x ≥-1且x ≠2}.变式训练4.(1)【2022高考江苏卷】函数232y x x --的定义域是 . (2)函数f (x )=lg (1-2x )的定义域为( )A .(-∞,0]B .(-∞,0) C.⎝⎛⎭⎫0,12 D .⎝⎛⎭⎫-∞,12 【解析】(1)要使函数有意义,必需2320x x --≥,即2230x x +-≤,31x ∴-≤≤.故应填:[]3,1-,(2)要使函数有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧1-2x >0,lg (1-2x )≥0,解得x ≤0,故选A.考点5. 函数的值域【例5】 求函数y =x 2+2x (x ∈[0,3])的值域.【解析】(1)(配方法)y =x 2+2x =(x +1)2-1,由于y =(x +1)2-1在[0,3]上为增函数,所以0≤y ≤15,即函数y =x 2+2x (x ∈[0,3])的值域为[0,15].变式训练5. 求函数f (x )=x -1-2x 的值域解: 法一:(换元法)令1-2x =t ,则t ≥0且x =1-t 22,于是y =1-t 22-t =-12(t +1)2+1,由于t ≥0,所以y ≤12,故函数的值域是⎝⎛⎦⎤-∞,12. 法二:(单调性法)f (x )的定义域为⎝⎛⎦⎤-∞,12,简洁推断f (x )为增函数,所以f (x )≤f ⎝⎛⎭⎫12=12,即函数的值域是⎝⎛⎦⎤-∞,12.【基础练习】1.下列四组式子中,f (x )与g (x )表示同一函数的是( )A .f (x )=4x 4,g (x )=(4x )4B .f (x )=x ,g (x )=3x 3C .f (x )=x ,g (x )=(x )2D .f (x )=x 2-4x +2,g (x )=x -2答案:B解析:A 、C 、D 定义域不同,B 定义域、对应关系、值域都相同. 2.已知f (x )=x 2+x +1,则f [f (1)]的值是( )A .11B .12C .13D .10解析:f [f (1)]=f (3)=9+3+1=13. 答案:C 3.函数y =(x +1)0|x |-x的定义域是( )A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(-∞,-1)∪(-1,0)D .(-∞,-1)∪(-1,0)∪(0,+∞)解析:由题知⎩⎪⎨⎪⎧x +1≠0,|x |>x ,∴x <0且x ≠-1,即定义域为(-∞,-1)∪(-1,0).答案:C4.函数y =x 2-2x 的定义域为{0,1,2,3},则其值域为( )A .{-1,0,3}B .{0,1,2,3}C .{y |-1≤y ≤3}D .{y |0≤y ≤3}解析:x =0,y =0;x =1,y =-1;x =2,y =0;x =3,y =3,∴值域为{-1,0,3}. 答案:A5.已知函数f (x )由下表给出,则f (3)等于( )x 1 2 3 4 f (x )-3-2-4-1A.-1 B .-2 C .-3 D .-4答案:D6.已知f (x2-1)=2x +3,且f (m )=6,则m 等于( )A .-14 B.14 C.32D .-32解析:令2x +3=6,得x =32,所以m =x 2-1=12×32-1=-14,或先求f (x )的解析式,再由f (m )=6,求m .答案:A7.等腰三角形的周长为20,底边长y 是一腰长x 的函数,则( )A .y =10-x (0<x ≤10)B .y =10-x (0<x <10)C .y =20-2x (5≤x ≤10)D .y =20-2x (5<x <10)解析:∵2x +y =20,∴y =20-2x ,解不等式组20202020x x x y x x ->⎧⎪+>=-⎨⎪>⎩,得5<x <10.答案:D8.已知函数1,11()1,1x x f x x x ⎧<⎪+=⎨⎪-≥⎩,则f (2)等于( )A .0 B.13 C .1 D .2解析:f (2)=2-1=1.答案:C9.函数f (x )=x +|x |x的图象是( )解析:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x >0,x -1,x <0,画出f (x )的图象可知选C.答案:C10.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,0≤x ≤1,2,1<x <2,3,x ≥2的值域是( )A .[0,+∞)B .RC .[0,3]D .[0,2]∪{3} 答案:D11.已知a 、b 为实数,集合M ={ba ,1},N ={a,0},f :x →x 表示把集合M 中的元素x 映射到集合N 中仍为x ,则a +b 的值为( )A .-1B .0C .1D .±1解析:∵f :x →x ,∴M =N . ∴⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b a =0,解得a =1,b =0.∴a +b =1.答案:C12.已知映射f :A →B ,其中集合A ={-3,-2,-1,1,2,3,4},集合B 中的元素都是集合A 中某个元素在映射f 下对应的元素,且对任意的a ∈A ,在B 中和它对应的元素是|a |,则集合B 中的元素的个数是( )A .4B .5C .6D .7解析:∵|±3|=3,|±2|=2,|±1|=1,|4|=4,∴B ={1,2,3,4}. 答案:A 13.设a <b ,函数y =(x -a )2(x -b )的图象可能是()解析:由于f (a )=0,f (b )=0,则函数的图象过点(a,0),(b,0).当x <b 时,则x -b <0,(x -a )2>0,此时f (x )<0,即在区间(-∞,a )∪(a ,b )上,函数的图象位于x 轴下方,排解A 、B 、D.答案:C14.下图中能表示函数关系的是________.解析:(3)中元素2对应着两个元素1和3,不符合函数定义.(1)、(2)、(4)均符合函数定义. 答案:(1)(2)(4)15.设f (x )=11-x,则f [f (x )]=________.解析:f [f (x )]=f (11-x )=11-11-x=1-x -x=x -1x .答案:x -1x16.函数y =x 2-4x +6,x ∈[1,5)的值域是________.解析:画出函数的图象,如右图所示,观看图象可得图象上全部点的纵坐标的取值范围是[f (2),f (5)),即函数的值域是[2,11). 答案:[2,11)17.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2,x ≤2,2x ,x >2,则f (-4)=________,又f (x 0)=8,则x 0=________.解析:f (-4)=(-4)2+2=18;令x 2+2=8,解得x =±6,∵x ≤2,∴x =-6;令2x =8,解得x =4.综上可知x 0=-6或4.答案:18 4或- 618.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 3x +1,x ≥0,x 2,x <0,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x 2,x ≤1,2,x >1,则f [g (π)]=________,g [f (2)]=________.解析:f [g (π)]=f (2)=3×2+1=7,g [f (2)]=g (7)=2. 答案:7 219.已知全集U =R ,函数y =x -2+x +1的定义域为A ,函数y =2x +4x -3的定义域为B . (1)求集合A ,B ; (2)求(∁U A )∪(∁U B ).解:(1)函数y =x -2+x +1应满足⎩⎪⎨⎪⎧x -2≥0,x +1≥0,∴x ≥2.∴A ={x |x ≥2}.函数y =2x +4x -3应满足⎩⎪⎨⎪⎧2x +4≥0,x -3≠0,∴x ≥-2且x ≠3. ∴B ={x |x ≥-2且x ≠3}.(2)∁U A ={x |x <2},∁U B ={x |x <-2或x =3},∴(∁U A )∪(∁U B )={x |x <2或x =3}.20.已知二次函数f (x )满足f (0)=0,且对任意x ∈R 总有f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x ).解:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),∵f (0)=c =0,∴f (x +1)=a (x +1)2+b (x +1)+c =ax 2+(2a +b )x +a +b , f (x )+x +1=ax 2+bx +x +1=ax 2+(b +1)x +1.∴⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1.∴⎩⎨⎧a =12,b =12.∴f (x )=12x 2+12x .。
函数的概念及其表示法ppt课件
∴2aa+=b1=,-1,
即ab= =12-,32.
∴f(x)=12x2-32x+2.
(3)在 f(x)=2f1x· x-1 中, 将 x 换成1x,则1x换成 x,
得 f1x=2f(x)· 1x-1,
由fx=2f1x· x-1, f1x=2fx· 1x-1,
解得 f(x)=23 x+13.
答案
2 (1)lgx-1(x>1)
解析 (1)f56=3×56-b=52-b, 若52-b<1,即 b>32时, 则 ff56=f52-b=352-b-b=4, 解之得 b=78,不合题意舍去. 若52-b≥1,即 b≤32,则 =4,解得 b=12.
(2)当 x<1 时,ex-1≤2,解得 x≤1+ln 2, 所以 x<1.
当 x≥1 时, ≤2,解得 x≤8,所以 1≤x≤8.
解析 (1)令 t=2x+1(t>1),则 x=t-2 1, ∴f(t)=lgt-2 1,即 f(x)=lgx-2 1(x>1). (2)设 f(x)=ax2+bx+c(a≠0), 由 f(0)=2,得 c=2, f(x+1)-f(x)=a(x+1)2+b(x+1)+2-ax2-bx-2=x-1, 则 2ax+a+b=x-1,
2.下列给出的四个对应中: ①A=B=N*,对任意的 x∈A,f:x→|x-2|; ②A=R,B={y|y>0},对任意的 x∈A,f:x→x12; ③A=B=R,对任意的 x∈A,f:x→3x+2; ④A={(x,y)|x,y∈R},B=R,对任意的(x,y)∈A,f:(x,y)→x +y. 其中对应为函数的有________(填序号).
第1讲 函数的概念及其表示法
考试要求 1.函数的概念,求简单函数的定义域和值域,B 级要求;2.选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表 示函数,B级要求;3.简单的分段函数及应用,A级要求.
一函数与映射的基本概念
一、函数与映射的基本概念一、基本概念1.函数的定义: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 中的每一个元素x ,在集合B 中都有唯一的元素y 和它对应,那么就称这样的对应“f :A →B ”为从集合A 到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,函数值的集合C={y|y = f (x ),x ∈A }叫做函数的值域)(B C ⊆. 函数符号y =f (x )表示“y 是x 的函数”,或简记为f (x ).这里的“f ”即对应法则,它确定了y 与x 的对应关系.从函数概念看,“定义域、值域和对应法则”是构成函数的三个要素,其中,“定义域和对应法则”是两个关键性要素,定义域和对应法则一旦确定,函数的值域也随之确定.2、对应法则是指y 与x 的对应关系,它含有两层意思,一是对应的过程(形式),即由x 求出y 的运算过程,一般体现在函数的解析表达式中;二是运算的结果(本质),即y 的值,两个对应法则是否相同,要看对于同一个自变量的值所得到的函数值是否相同,有时形式上不同的对应法则本质上是相同的。
例如:x x x y x y ++=+=22cos sin 1与的对应法则是相同的。
3、同一个函数两个函数当且仅当定义域和对应法则二者均相同时才表示同一个函数,而值域相同是两函数为同一函数的必要非充分条件.4、变换字母在函数的定义域及对应法则不变的条件下,用不同的字母表示自变量及对应法则,这对于函数本身并无影响,比如f (x )=x 2+1,g (t )= t 2+1,都表示同一函数.5、区间及其表示方法.区间是数学中常用的表示数集的术语与符号.设b a R b a <∈,、,规定闭区间: [a ,b ]={}b x a x ≤≤|,开区间:(a ,b )={}b x a x <<|,半开半闭区间:(a ,b ]={}b x a x ≤<|,[a ,b )={}b x a x <≤|. 其中a 、b 分别为区间的左端点、右端点,b -a 为区间长度.符号+∞读作正无穷大,﹣∞读作负无穷大,它们都不是一个具体的数. 用+∞或-∞作为区间的端点,表示无穷区间,并且只能用开区间的形式. 如:{}a x x a >=+∞|),(,{}}|),(b x x b <=-∞,R =+∞-∞),(6.映射的概念:映射是两个集合间的一种特殊的对应关系,即若按照某种对应法则f ,对于集合A 中的任一元素,在集合B 中都有唯一的元素与之对应,那么这样的对应(包括集合A 、B 和对应法则f )就叫做集合A 到集合B 的映射,记作f :A →B .在映射f :A →B 中,若A 中元素a 与B 中元素b 对应,则b 叫做a 的象,a 叫做b 的原象.因而,映射可以理解为“使A 中任一元素在B 中都有唯一象”的特殊对应(即单值对应).如果映射f :A →B 满足①A 中不同元素在B 中有不同的象;②B 中任一元素均有原象,那么这个映射就是A 到B 上的一一映射.7、映射与函数的关系函数是映射,但映射不一定是函数。
高考数学第二章 函数与基本初等函数Ⅰ
第二章函数与基本初等函数Ⅰ第一节函数的概念及其表示1.函数与映射的概念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、值域和对应法则.(3)相同函数:如果两个函数的定义域和对应法则完全一致,则这两个函数相同,这是判断两函数相同的依据.(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.3.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,有着不同的对应法则,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.[小题体验]1.(教材习题改编)下列五个对应f,不是从集合A到集合B的函数的是________(填序号).①A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,1,32 ,B ={-6,-3,1},f ⎝⎛⎭⎫12 =-6,f (1)=-3,f ⎝⎛⎭⎫32 =1; ②A ={1,2,3},B ={7,8,9},f (1)=f (2)=7,f (3)=8; ③A =B ={1,2,3},f (x )=2x -1; ④A =B ={x |x ≥-1},f (x )=2x +1;⑤A =Z ,B ={-1,1},n 为奇数时,f (n )=-1,n 为偶数时,f (n )=1.解析:根据函数定义,即看是否是从非空数集A 到非空数集B 的映射.③中集合A 中的元素3在集合B 中无元素与之对应,故不是A 到B 的函数.其他均满足.答案:③2.(教材习题改编)若f (x )=x -x 2,则f ⎝⎛⎭⎫12 =________. 解析:f ⎝⎛⎭⎫12 =12-⎝⎛⎭⎫12 2=14. 答案:143.(教材习题改编)用长为30 cm 的铁丝围成矩形,若将矩形面积S (cm 2)表示为矩形一边长x (cm)的函数,则函数解析式为________,其函数定义域为________.解析:矩形的另一条边长为15-x ,且x >0,15-x >0. 故S =x (15-x ),定义域为(0,15). 答案:S =x (15-x ) (0,15) 4.函数f (x )=x -4|x |-5的定义域是________________. 答案:[4,5)∪(5,+∞)1.解决函数的一些问题时,易忽视“定义域优先”的原则.2.易混“函数”与“映射”的概念:函数是特殊的映射,映射不一定是函数,从A 到B 的一个映射,若A ,B 不是数集,则这个映射便不是函数.3.误把分段函数理解为几个函数组成. [小题纠偏]1.函数y =x 与函数y =xx________(填“是”或“不是”)同一函数. 解析:函数y =x 的定义域为[0,+∞),y =xx的定义域为(0,+∞).因为两个函数的定义域不同,所以不表示同一函数.答案:不是2.函数f (x )=x -1·x +1的定义域为________.解析:由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥0,x +1≥0,所以x ≥1,所以函数f (x )的定义域是[1,+∞).答案:[1,+∞)3.一个面积为100的等腰梯形,上底长为x ,下底长为上底长的3倍,则把它的高y 表示成x 的函数为______________________________________________________________.解析:由x +3x2·y =100,得2xy =100,所以y =50x (x >0). 答案:y =50x (x >0)4.已知f ⎝⎛⎭⎫1x =x 2+5x ,则f (x )=________. 解析:令t =1x ,∴x =1t .∴f (t )=1t 2+5t .∴f (x )=5x +1x 2(x ≠0).答案:5x +1x 2(x ≠0)考点一 函数的定义域(常考常新型考点——多角探明)[命题分析]函数的定义域是使函数有意义的自变量取值的集合,它是函数不可缺少的组成部分,研究函数问题必须树立“定义域优先”的观念.求给定函数的定义域往往转化为解不等式(组)的问题,在解不等式(组)取交集时可借助于数轴.常见的命题角度有:(1)求给定函数解析式的定义域; (2)求抽象函数的定义域; (3)已知定义域确定参数问题.[题点全练]角度一:求给定函数解析式的定义域 1.(2016·南师附中月考)y =x -12x -log 2(4-x 2)的定义域是________. 解析:要使函数有意义,必须⎩⎨⎧x -12x≥0,x ≠0,4-x 2>0,∴x ∈(-2,0)∪[1,2). 答案:(-2,0)∪[1,2) 2.函数f (x )=1-|x -1|a x -1(a >0且a ≠1)的定义域为____________________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧1-|x -1|≥0,a x-1≠0⇒⎩⎨⎧0≤x ≤2,x ≠0⇒0<x ≤2,故所求函数的定义域为(0,2]. 答案:(0,2]角度二:求抽象函数的定义域3.若函数y =f (x )的定义域是[1,2 016],则函数g (x )=f (x +1)x -1的定义域是________. 解析:令t =x +1,则由已知函数的定义域为[1,2 016],可知1≤t ≤2 016.要使函数f (x +1)有意义,则有1≤x +1≤2 016,解得0≤x ≤2 015,故函数f (x +1)的定义域为[0,2 015].所以使函数g (x )有意义的条件是⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2 015,x -1≠0,解得0≤x <1或1<x ≤2 015.故函数g (x )的定义域为[0,1)∪(1,2 015]答案:[0,1)∪(1,2 015]4.若函数f (x 2+1)的定义域为[-1,1],则f (lg x )的定义域为________. 解析:因为f (x 2+1)的定义域为[-1,1], 则-1≤x ≤1,故0≤x 2≤1, 所以1≤x 2+1≤2.因为f (x 2+1)与f (lg x )是同一个对应法则, 所以1≤lg x ≤2,即10≤x ≤100,所以函数f (lg x )的定义域为[10,100]. 答案:[10,100]角度三:已知定义域确定参数问题 5.(2016·苏北四市调研)若函数f (x )= 2ax ax22+--1的定义域为R ,则a 的取值范围为______________________.解析:因为函数f (x )的定义域为R , 所以222ax ax +--1≥0对x ∈R 恒成立,即2ax ax22+-≥20,x 2+2ax -a ≥0恒成立,因此有Δ=(2a )2+4a ≤0, 解得-1≤a ≤0. 答案:[-1,0][方法归纳] 函数定义域的2种求法考点二 求函数的解析式(重点保分型考点——师生共研)[典例引领](1)已知f ⎝⎛⎭⎫x +1x =x 2+1x 2,求f (x )的解析式; (2)已知f ⎝⎛⎭⎫2x +1=lg x ,求f (x )的解析式;(3)已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x ); (4)已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x ·x -1,求f (x ). 解:(1)由于f ⎝⎛⎭⎫x +1x =x 2+1x 2=⎝⎛⎭⎫x +1x 2-2,所以f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2,故f (x )的解析式是f (x )=x 2-2,x ≥2或x ≤-2. (2)令2x +1=t 得x =2t -1,代入得f (t )=lg 2t -1,又x >0,所以t >1,故f (x )的解析式是f (x )=lg 2x -1,x >1.(3)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx , 又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1, 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x ,x ∈R.(4)在f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x x -1中, 用1x 代替x ,得f ⎝⎛⎭⎫1x =2f (x )1x-1, 将f ⎝⎛⎭⎫1x =2f (x )x -1代入f (x )=2f ⎝⎛⎭⎫1x x -1中, 可求得f (x )=23x +13.[由题悟法]求函数解析式的4个方法[即时应用]1.设y =f (x )是二次函数,方程f (x )=0有两个相等实根,且f ′(x )=2x +2,求f (x )的解析式.解:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f ′(x )=2ax +b =2x +2, ∴a =1,b =2,f (x )=x 2+2x +c . 又∵方程f (x )=0有两个相等实根,∴Δ=4-4c =0,解得c =1.故f (x )=x 2+2x +1. 2.根据下列条件求各函数的表达式:(1)已知f (x )是一次函数,且满足3f (x +1)-2f (x -1)=2x +17,求f (x ); (2)已知f ⎝⎛⎭⎫x +1x =x 3+1x 3,求f (x ). 解:(1)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.(2)因为f ⎝⎛⎭⎫x +1x =x 3+1x 3=⎝⎛⎭⎫x +1x 3-3⎝⎛⎭⎫x +1x ,所以f (x )=x 3-3x (x ≥2或x ≤-2).考点三 分段函数(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]1.已知f (x )=⎩⎨⎧log 3x ,x >0,a x +b ,x ≤0,且f (0)=2,f (-1)=3,则f (f (-3))=________.解析:由题意得f (0)=a 0+b =1+b =2,解得b =1.f (-1)=a -1+b =a -1+1=3,解得a =12.故f (-3)=⎝⎛⎭⎫12-3+1=9, 从而f (f (-3))=f (9)=log 39=2. 答案:22.(2015·山东高考改编)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x -1,x <1,2x , x ≥1,则满足f (f (a ))=2f (a )的a 的取值范围是________.解析:由f (f (a ))=2f (a )得,f (a )≥1.当a <1时,有3a -1≥1,∴a ≥23,∴23≤a <1.当a ≥1时,有2a ≥1,∴a ≥0,∴a ≥1.综上,a ≥23.答案:⎣⎡⎭⎫23,+∞ [由题悟法]分段函数2种题型的求解策略(1)根据分段函数解析式求函数值首先确定自变量的值属于哪个区间,其次选定相应的解析式代入求解. (2)已知函数值或函数值范围求自变量的值或范围应根据每一段的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值或范围是否符合相应段的自变量的取值范围.[提醒] 当分段函数的自变量范围不确定时,应分类讨论.[即时应用]1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x ≥0,3x 2,x <0,且f (x 0)=3,则实数x 0的值为________.解析:由条件可知,当x 0≥0时,f (x 0)=2x 0+1=3,所以x 0=1;当x 0<0时,f (x 0)=3x 20=3,所以x 0=-1,所以实数x 0的值为-1或1.答案:-1或12.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x +1,x ≤0,-(x -1)2,x >0,使f (x )≥-1成立的x 的取值范围是________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,12x +1≥-1或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,-(x -1)2≥-1,解得-4≤x ≤0或0<x ≤2,故x 的取值范围是[-4,2]. 答案:[-4,2]一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.函数f (x )=x +3+log 2(6-x )的定义域是________.解析:要使函数有意义应满足⎩⎪⎨⎪⎧x +3≥0,6-x >0,解得-3≤x <6. 答案:[-3,6)2.已知f ⎝⎛⎭⎫12x -1=2x -5,且f (a )=6,则a 等于________.解析:令t =12x -1,则x =2t +2,f (t )=2(2t +2)-5=4t -1,则4a -1=6,解得a =74.答案:743.若二次函数g (x )满足g (1)=1,g (-1)=5,且图象过原点,则g (x )的解析式为________________________.解析:设g (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), ∵g (1)=1,g (-1)=5,且图象过原点, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b +c =1,a -b +c =5,c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =-2,c =0,∴g (x )=3x 2-2x . 答案:g (x )=3x 2-2x4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(a -1)x +1,x ≤1,a x -1,x >1,若f (1)=12,则f (3)=________.解析:由f (1)=12,可得a =12,所以f (3)=⎝⎛⎭⎫122=14. 答案:145.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2ax ,x ≥2,2x +1,x <2,若f (f (1))>3a 2,则a 的取值范围是________.解析:由题意知f (1)=2+1=3,f (f (1))=f (3)=32+6a , 若f (f (1))>3a 2,则9+6a >3a 2,即a 2-2a -3<0,解得-1<a <3. 答案:(-1,3)二保高考,全练题型做到高考达标1.函数f (x )=10+9x -x 2lg (x -1)的定义域为________.解析:要使函数f (x )有意义,则x 须满足⎩⎪⎨⎪⎧10+9x -x 2≥0,x -1>0,lg (x -1)≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧(x +1)(x -10)≤0,①x >1,x ≠2,解①得,-1≤x ≤10.所以函数f (x )的定义域为(1,2)∪(2,10]. 答案:(1,2)∪(2,10]2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≥0,x 2,x <0,则f (f (-2))=________.解析:因为f (-2)=(-2)2=4,而f (4)=4+1=5,所以f (f (-2))=5. 答案:53.(2016·福建四地六校联考)若f (x )对于任意实数x 恒有2f (x )-f (-x )=3x +1,则f (1)=________.解析:令x =1,得2f (1)-f (-1)=4,① 令x =-1,得2f (-1)-f (1)=-2,② 联立①②得f (1)=2. 答案:24.已知函数f (x ),g (x )分别由下表给出:则满足f (g (x ))>g (f (x ))的x 的值是________.解析:当x =1时,f (g (1))=1,g (f (1))=3,不满足f (g (x ))>g (f (x ));当x =2时,f (g (2))=3,g (f (2))=1,满足f (g (x ))>g (f (x ));当x =3时,f (g (3))=1,g (f (3))=3,不满足f (g (x ))>g (f (x )).答案:25.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x,0≤x ≤1,92-32x ,1<x ≤3,当t ∈[0,1]时,f (f (t ))∈[0,1],则实数t 的取值范围是________.解析:当t ∈[0,1]时,f (t )=3t ∈[1,3];当3t =1,即t =0时,f (1)=3∉[0,1],不符合题意,舍去;当3t ∈(1,3]时,f (3t )=92-32×3t ∈[0,1],由f (3t )=92-32×3t ≥0,得3t ≤3,所以t ≤1;由f (3t )=92-32×3t ≤1,得3t ≥73,所以t ≥log 373.综上所述,实数t 的取值范围是⎣⎡⎦⎤log 373,1. 答案:⎣⎡⎦⎤log 373,1 6.(2016·南京一中检测)已知f (x )=⎩⎨⎧x 12,x ∈[0,+∞),|sin x |,x ∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,若f (a )=12,则a =________.解析:若a ≥0,由f (a )=12得,a 1212=12,解得a =14;若a <0,则|sin a |=12,a ∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,解得a =-π6. 综上可知,a =14或-π6.答案:14或-π67.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________. 解析:∵y =f (x 2-1)的定义域为[-3,3], ∴x ∈[-3, 3 ],x 2-1∈[-1,2], ∴y =f (x )的定义域为[-1,2]. 答案:[-1,2]8.已知函数f (x )=2x +1与函数y =g (x )的图象关于直线x =2成轴对称图形,则函数y =g (x )的解析式为________.解析:设点M (x ,y )为函数y =g (x )图象上的任意一点,点M ′(x ′,y ′)是点M 关于直线x =2的对称点,则⎩⎪⎨⎪⎧x ′=4-x ,y ′=y .又y ′=2x ′+1,∴y =2(4-x )+1=9-2x ,即g (x )=9-2x . 答案:g (x )=9-2x9.规定[t ]为不超过t 的最大整数,例如[12.6]=12,[-3.5]=-4,对任意实数x ,令f 1(x )=[4x ],g (x )=4x -[4x ],进一步令f 2(x )=f 1[g (x )].(1)若x =716,分别求f 1(x )和f 2(x );(2)若f 1(x )=1,f 2(x )=3同时满足,求x 的取值范围. 解:(1)∵x =716时,4x =74,∴f 1(x )=⎣⎡⎦⎤74=1. ∵g (x )=74-⎣⎡⎦⎤74=34.∴f 2(x )=f 1[g (x )]=f 1⎝⎛⎭⎫34=[3]=3. (2)∵f 1(x )=[4x ]=1,g (x )=4x -1, ∴f 2(x )=f 1(4x -1)=[16x -4]=3.∴⎩⎪⎨⎪⎧1≤4x <2,3≤16x -4<4,∴716≤x <12.故x 的取值范围为⎣⎡⎭⎫716,12.10.(1)定义在(-1,1)内的函数f (x )满足2f (x )-f (-x )=lg(x +1),求函数f (x )的解析式; (2)若函数f (x )=xax +b(a ≠0),f (2)=1,且方程f (x )=x 有唯一解,求f (x )的解析式.解:(1)当x ∈(-1,1)时,有 2f (x )-f (-x )=lg(x +1).① 以-x 代x ,得2f (-x )-f (x )=lg(-x +1).② 由①②消去f (-x ),得f (x )=23lg(x +1)+13lg(1-x ),x ∈(-1,1).(2)由f (2)=1,得22a +b=1,即2a +b =2.由f (x )=x ,得xax +b=x ,变形得x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1ax +b -1=0,解此方程得x =0或x =1-ba ,又因为方程有唯一解,故1-ba =0,解得b =1,代入2a +b =2,得a =12,所以f (x )=2xx +2. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(2016·金陵中学月考)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(1-2a )x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,那么a 的取值范围是________.解析:要使函数f (x )的值域为R ,需使⎩⎪⎨⎪⎧1-2a >0,ln 1≤1-2a +3a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <12,a ≥-1,∴-1≤a <12.即a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫-1,12. 答案:⎣⎡⎭⎫-1,12 2.已知f 是有序数对集合M ={(x ,y )|x ∈N *,y ∈N *}上的一个映射,正整数数对(x ,y )在映射f 下的象为实数z ,记作f (x ,y )=z .对于任意的正整数m ,n (m >n ),映射f 由下表给出:则使不等式f 解析:∵∀x ∈N *,都有2x >x ,∴f (2x ,x )=2x -x , 则f (2x ,x )≤4⇔2x -x ≤4(x ∈N *)⇔2x ≤x +4(x ∈N *), 当x =1时,2x =2,x +4=5,2x ≤x +4成立; 当x =2时,2x =4,x +4=6,2x ≤x +4成立; 当x ≥3(x ∈N *)时,2x >x +4. 故满足条件的x 的集合是{1,2}. 答案:{1,2}3.行驶中的汽车在刹车时由于惯性作用,要继续往前滑行一段距离才能停下,这段距离叫做刹车距离.在某种路面上,某种型号汽车的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米/时)满足下列关系:y =x 2200+mx+n (m ,n 是常数).如图是根据多次实验数据绘制的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米/时)的关系图.(1)求出y 关于x 的函数表达式;(2)如果要求刹车距离不超过25.2米,求行驶的最大速度.解:(1)由题意及函数图象,得⎩⎨⎧402200+40m +n =8.4,602200+60m +n =18.6,解得m =1100,n =0,所以y =x 2200+x 100(x ≥0).(2)令x 2200+x100≤25.2,得-72≤x ≤70.∵x ≥0,∴0≤x ≤70.故行驶的最大速度是70千米/时.第二节 函数的单调性与最值1.函数的单调性(1)单调函数的定义(2)单调区间的定义如果函数y =f (x )在区间D 上是单调增函数或单调减函数,那么就说函数y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,单调增区间和单调减区间统称为函数y =f (x )的单调区间.2.函数的最值 [小题体验]1.(教材习题改编)下列函数中,在区间(0,2)上是单调增函数的是________.(填序号) ①y =1-3x ;②y =-1x;③y =x 2+1;④y =|x +1|.解析:y =1-3x 在区间(0,2)上是减函数,故①错误,其余均正确.故填②③④. 答案:②③④2.(教材习题改编)若函数y =ax 2+(2a +1)x 在(-∞,2]上是增函数,则实数a 的取值范围是________.解析:应分函数为一次函数还是二次函数两种情况:①若a =0,则y =x 在(-∞,2]上是增函数,所以a =0符合题意;②若a ≠0,则⎩⎨⎧a <0,-2a +12a ≥2,解得-16≤a <0.综合①②得实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-16,0. 答案:⎣⎡⎦⎤-16,0 3.已知函数f (x )=2x -1(x ∈[2,6]),则函数的最大值为______. 答案:21.易混淆两个概念:“函数的单调区间”和“函数在某区间上单调”,前者指函数具备单调性的“最大”的区间,后者是前者“最大”区间的子集.2.若函数在两个不同的区间上单调性相同,则这两个区间要分开写,不能写成并集.例如,函数f (x )在区间(-1,0)上是减函数,在(0,1)上是减函数,但在(-1,0)∪(0,1)上却不一定是减函数,如函数f (x )=1x .3.两函数f (x ),g (x )在x ∈(a ,b )上都是增(减)函数,则f (x )+g (x )也为增(减)函数,但f (x )·g (x ),1f (x )等的单调性与其正负有关,切不可盲目类比. [小题纠偏]1.函数y =⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x <0,2x 2+x -1,x ≥0的单调增区间是________.解析:由题意画出函数y =⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x <0,2x 2+x -1,x ≥0的图象如图所示,所以函数的单调增区间是(-∞,0)和[0,+∞). 答案:(-∞,0)和[0,+∞)2.设函数f (x )是(-3,3)上的增函数,若f (m -1)>f (2m -1),则实数m 的取值范围是________.解析:由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧m -1>2m -1,-3<m -1<3,-3<2m -1<3,所以-1<m <0.答案:(-1,0)3.设定义在[-1,7]上的函数y =f (x )的图象如图所示,则函数y =f (x )的增区间为________.答案:[-1,1],[5,7]考点一 函数单调性的判断(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]1.函数y =-(x -3)|x |的递增区间是________.解析:y =-(x -3)|x |=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+3x ,x >0,x 2-3x ,x ≤0.作出该函数的图象,观察图象知递增区间为⎣⎡⎦⎤0,32. 答案:⎣⎡⎦⎤0,32 2.讨论函数f (x )=axx 2-1(a >0)在x ∈(-1,1)上的单调性. 解:法一(定义法): 设-1<x 1<x 2<1, 则f (x 1)-f (x 2)=ax 1x 21-1-ax 2x 22-1 =ax 1x 22-ax 1-ax 2x 21+ax 2(x 21-1)(x 22-1) =a (x 2-x 1)(x 1x 2+1)(x 21-1)(x 22-1). ∵-1<x 1<x 2<1,a >0,∴x 2-x 1>0,x 1x 2+1>0,(x 21-1)(x 22-1)>0.∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),故函数f (x )在(-1,1)上为减函数. 法二(导数法):f ′(x )=a (x 2-1)-2ax 2(x 2-1)2=-a (x 2+1)(x 2-1)2.又a >0, 所以f ′(x )<0,所以函数f (x )在(-1,1)上为减函数.[谨记通法]判断或证明函数的单调性的2种重要方法及其步骤 (1)定义法,其基本步骤:(2)导数法,其基本步骤: 求导函数确定符号得出结论考点二 求函数的单调区间(重点保分型考点——师生共研)[典例引领]求下列函数的单调区间: (1)y =-x 2+2|x |+1; (2)y =log 12(x 2-3x +2).解:(1)由于y =⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +1,x ≥0,-x 2-2x +1,x <0,即y =⎩⎪⎨⎪⎧-(x -1)2+2,x ≥0,-(x +1)2+2,x <0.画出函数图象如图所示,单调增区间为(-∞,-1]和[0,1],单调减区间为[-1,0]和[1,+∞).(2)令u =x 2-3x +2,则原函数可以看作y =log 12u 与u =x 2-3x +2的复合函数.令u =x 2-3x +2>0,则x <1或x >2.∴函数y =log 12(x 2-3x +2)的定义域为(-∞,1)∪(2,+∞).又u =x 2-3x +2的对称轴x =32,且开口向上.∴u =x 2-3x +2在(-∞,1)上是单调减函数,在(2,+∞)上是单调增函数. 而y =log 12u 在(0,+∞)上是单调减函数,∴y =log 12(x 2-3x +2)的单调减区间为(2,+∞),单调增区间为(-∞,1).[由题悟法]确定函数的单调区间的3种方法[提醒] 单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分别写,不能用并集符号“∪”联结,也不能用“或”联结.[即时应用]1.若将[典例引领](1)中的函数变为“y =|-x 2+2x +1|”,则结论如何? 解:函数y =|-x 2+2x +1|的图象如图所示.由图象可知,函数y =|-x 2+2x +1|的单调增区间为(1-2,1)和(1+2,+∞);单调减区间为(-∞,1-2)和(1,1+2).2.函数y =⎝⎛⎭⎫13x x 1223-+的单调递增区间为________. 解析:令u =2x 2-3x +1=2⎝⎛⎭⎫x -342-18. 因为u =2⎝⎛⎭⎫x -342-18在⎝⎛⎦⎤-∞,34上单调递减,函数y =⎝⎛⎭⎫13u 在R 上单调递减.所以y =⎝⎛⎭⎫1322x 3x 1-+在⎝⎛⎦⎤-∞,34上单调递增. 答案:⎝⎛⎦⎤-∞,34考点三 函数单调性的应用(常考常新型考点——多角探明)[命题分析]高考对函数单调性的考查多以填空题的形式出现,有时也应用于解答题中的某一问中. 常见的命题角度有: (1)求函数的值域或最值;(2)比较两个函数值或两个自变量的大小; (3)解函数不等式;(4)利用单调性求参数的取值范围或值.[题点全练]角度一:求函数的值域或最值1.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x ≥1,-x 2+2,x <1的最大值为________.解析:当x ≥1时,函数f (x )=1x 为减函数,所以f (x )在x =1处取得最大值,为f (1)=1;当x <1时,易知函数f (x )=-x 2+2在x =0处取得最大值,为f (0)=2.故函数f (x )的最大值为2. 答案:2角度二:比较两个函数值或两个自变量的大小2.(2016·苏州调研)已知函数f (x )的图象关于直线x =1对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,设a =f ⎝⎛⎭⎫-12,b =f (2),c =f (e),则a ,b ,c 的大小关系为_____. 解析:因为f (x )的图象关于直线x =1对称.由此可得f ⎝⎛⎭⎫-12=f ⎝⎛⎭⎫52.由x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,知f (x )在(1,+∞)上单调递减.∵1<2<52<e ,∴f (2)>f ⎝⎛⎭⎫52>f (e),∴b >a >c . 答案:b >a >c角度三:解函数不等式3.f (x )是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足f (xy )=f (x )+f (y ),f (3)=1,当f (x )+f (x-8)≤2时,x 的取值范围是________.解析:2=1+1=f (3)+f (3)=f (9),由f (x )+f (x -8)≤2,可得f [x (x -8)]≤f (9),因为f (x )是定义在(0,+∞)上的增函数,所以有⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x -8>0,x (x -8)≤9,解得8<x ≤9.答案:(8,9]角度四:利用单调性求参数的取值范围或值4.如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a 的取值范围是________.解析:当a =0时,f (x )=2x -3, 在定义域R 上是单调递增的, 故在(-∞,4)上单调递增;当a ≠0时,二次函数f (x )的对称轴为x =-1a ,因为f (x )在(-∞,4)上单调递增, 所以a <0, 且-1a ≥4,解得-14≤a <0.综上所述,实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-14,0. 答案:⎣⎡⎦⎤-14,0 5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(a -2)x -1,x ≤1,log a x ,x >1,若f (x )在(-∞,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围为________.解析:要使函数f (x )在R 上单调递增, 则有⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a -2>0,f (1)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a >2,a -2-1≤0,解得2<a ≤3,即实数a 的取值范围是(2,3]. 答案:(2,3][方法归纳]函数单调性应用问题的常见类型及解题策略(1)求函数值域或最值.常用方法有:单调性法、图象法、基本不等式法、导数法、换元法.(2)比较大小.比较函数值的大小,应将自变量转化到同一个单调区间内,然后利用函数的单调性解决.(3)解不等式.在求解与抽象函数有关的不等式时,往往是利用函数的单调性将“f ”符号脱掉,使其转化为具体的不等式求解.此时应特别注意函数的定义域.(4)利用单调性求参数.视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数.[提醒] ①若函数在区间[a ,b ]上单调,则该函数在此区间的任意子区间上也是单调的;②分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点的取值.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.已知函数y =f (x )的图象如图所示,那么该函数的单调减区间是________.解析:由函数的图象易知,函数f (x )的单调减区间是[-3,-1]和[1,2]. 答案:[-3,-1]和[1,2]2.函数f (x )=|x -2|x 的单调减区间是________.解析:由于f (x )=|x -2|x =⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥2,-x 2+2x ,x <2.结合图象可知函数的单调减区间是[1,2]. 答案:[1,2]3.(2016·学军中学检测)已知函数f (x )=|x +a |在(-∞,-1)上是单调函数,则a 的取值范围是________.解析:因为函数f (x )在(-∞,-a )上是单调函数,所以-a ≥-1,解得a ≤1. 答案:(-∞,1]4.函数f (x )=1x -1在区间[a ,b ]上的最大值是1,最小值是13,则a +b =________.解析:易知f (x )在[a ,b ]上为减函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧f (a )=1,f (b )=13,即⎩⎪⎨⎪⎧1a -1=1,1b -1=13,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =4.∴a +b =6. 答案:65.已知函数f (x )=x 2-2ax -3在区间[1,2]上具有单调性,则实数a 的取值范围为________________.解析:函数f (x )=x 2-2ax -3的图象开口向上,对称轴为直线x =a ,画出草图如图所示.由图象可知,函数在(-∞,a ]和[a ,+∞)上都具有单调性,因此要使函数f (x )在区间[1,2]上具有单调性,只需a ≤1或a ≥2,从而a ∈(-∞,1]∪[2,+∞).答案:(-∞,1]∪[2,+∞) 二保高考,全练题型做到高考达标1.函数f (x )=x -a x 在[1,4]上单调递增,则实数a 的最大值为________.解析:令x =t ,所以t ∈[1,2],即f (t )=t 2-at ,由f (x )在[1,4]上递增,知f (t )在[1,2]上递增,所以a2≤1,即a ≤2,所以a 的最大值为2.答案:22.已知函数f (x )=x 2-2x -3,则该函数的单调增区间为________. 解析:设t =x 2-2x -3,由t ≥0, 即x 2-2x -3≥0,解得x ≤-1或x ≥3. 所以函数的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t =x 2-2x -3的图象的对称轴为x =1,所以函数t 在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增.所以函数f (x )的单调增区间为[3,+∞). 答案:[3,+∞)3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +3a ,x <0,a x ,x ≥0(a >0且a ≠1)是R 上的减函数,则a 的取值范围是________.解析:由f (x )在R 上是减函数,得0<a <1,且-0+3a ≥a 0,由此得a ∈⎣⎡⎭⎫13,1. 答案:⎣⎡⎭⎫13,14.定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x -(2⊕x ),x ∈[-2,2]的最大值等于________.解析:由已知得当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2, 当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2.∵f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在定义域内都为增函数. ∴f (x )的最大值为f (2)=23-2=6. 答案:65.(2016·南通调研)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(3a -1)x +4a ,x <1,log a x ,x ≥1是(-∞,+∞)上的减函数,那么a 的取值范围是________.解析:当x =1时,log a 1=0,若f (x )为R 上的减函数,则(3a -1)x +4a >0在x <1时恒成立,令g (x )=(3a -1)x +4a ,则必有⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -1<0,g (1)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧3a -1<0,3a -1+4a ≥0⇒17≤a <13.此时,log a x 是减函数,符合题意. 答案:⎣⎡⎭⎫17,136.函数y =x -x (x ≥0)的最大值为________.解析:令t =x ,则t ≥0,所以y =t -t 2=-⎝⎛⎭⎫t -122+14,结合图象知,当t =12,即x =14时,y max =14.答案:147.已知函数f (x )为(0,+∞)上的增函数,若f (a 2-a )>f (a +3),则实数a 的取值范围为________.解析:由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a >0,a +3>0,a 2-a >a +3,解得-3<a <-1或a >3.所以实数a 的取值范围为(-3,-1)∪(3,+∞). 答案:(-3,-1)∪(3,+∞) 8.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,g (x )=x 2f (x -1),则函数g (x )的递减区间是________.解析:由题意知g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x >1,0,x =1,-x 2,x <1.函数图象如图所示,其递减区间是[0,1). 答案:[0,1)9.(2016·苏州调研)已知函数f (x )=1a -1x (a >0,x >0), (1)求证:f (x )在(0,+∞)上是增函数;(2)若f (x )在 ⎣⎡⎦⎤12,2上的值域是⎣⎡⎦⎤12,2,求a 的值. 解:(1)证明:任取x 1>x 2>0,则f (x 1)-f (x 2)=1a -1x 1-1a +1x 2=x 1-x 2x 1x 2,∵x 1>x 2>0,∴x 1-x 2>0,x 1x 2>0, ∴f (x 1)-f (x 2)>0, 即f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,+∞)上是增函数.(2)由(1)可知f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上为增函数, ∴f ⎝⎛⎭⎫12=1a -2=12,f (2)=1a -12=2, 解得a =25.10.已知f (x )=xx -a(x ≠a ). (1)若a =-2,试证明f (x )在(-∞,-2)内单调递增; (2)若a >0且f (x )在(1,+∞)上单调递减,求a 的取值范围. 解:(1)证明:任设x 1<x 2<-2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2). ∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0, ∴f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在(-∞,-2)上单调递增. (2)任设1<x 1<x 2,则 f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ). ∵a >0,x 2-x 1>0, ∴要使f (x 1)-f (x 2)>0,只需(x 1-a )(x 2-a )>0在(1,+∞)上恒成立,∴a ≤1. 综上所述,a 的取值范围是(0,1]. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x -k ,x ≤0,(1-k )x +k ,x >0是R 上的增函数,则实数k 的取值范围是________.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧e 0-k ≤k ,1-k >0,解得12≤k <1.答案:⎣⎡⎭⎫12,12.(2016·泰州中学期中)已知函数y =log 12(x 2-ax +a )在区间(-∞,2]上是增函数,则实数a 的取值范围是________.解析:设y =log 12t ,t =x 2-ax +a .因为y =log 12t 在(0,+∞)上是单调减函数,要想满足题意,则t =x 2-ax +a 在(-∞, 2 ]上为单调减函数, 且t min >0,故需⎩⎪⎨⎪⎧a 2≥ 2,(2)2-2a +a >0,解得22≤a <2+2 2. 答案:[22,22+2)3.已知定义在区间(0,+∞)上的函数f (x )满足f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2=f (x 1)-f (x 2),且当x >1时,f (x )<0.(1)求f (1)的值;(2)证明:f (x )为单调递减函数;(3)若f (3)=-1,求f (x )在[2,9]上的最小值. 解:(1)令x 1=x 2>0, 代入得f (1)=f (x 1)-f (x 1)=0, 故f (1)=0.(2)证明:任取x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1>x 2, 则x 1x 2>1,由于当x >1时,f (x )<0, 所以f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2<0,即f (x 1)-f (x 2)<0,因此f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )在区间(0,+∞)上是单调递减函数. (3)∵f (x )在(0,+∞)上是单调递减函数. ∴f (x )在[2,9]上的最小值为f (9). 由f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2=f (x 1)-f (x 2)得,f ⎝⎛⎭⎫93=f (9)-f (3),而f (3)=-1,所以f (9)=-2. ∴f (x )在[2,9]上的最小值为-2.第三节 函数的奇偶性及周期性1.函数的奇偶性(1)周期函数对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期.(2)最小正周期如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫做f (x )的最小正周期.[小题体验]1.(教材习题改编)函数f (x )=mx 2+(2m -1)x +1是偶函数,则实数m =________. 解析:由f (-x )=f (x ),得2m -1=0,即m =12.答案:122.(教材习题改编)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=x 3+x +1,则当x <0时,f (x )=________.解析:若x <0,则-x >0,f (-x )=-x 3-x +1,由于f (x )是奇函数,所以f (-x )=-f (x ),所以f (x )=x 3+x -1.答案:x 3+x -13.若函数f (x )是周期为5的奇函数,且满足f (1)=1,f (2)=2,则f (8)-f (14)=________. 答案:-11.判断函数的奇偶性,易忽视判断函数定义域是否关于原点对称.定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的一个必要条件.2.判断函数f (x )的奇偶性时,必须对定义域内的每一个x ,均有f (-x )=-f (x )或f (-x )=f (x ),而不能说存在x 使f (-x )=-f (x )或f (-x )=f (x ).3.分段函数奇偶性判定时,误用函数在定义域某一区间上不是奇偶函数去否定函数在整个定义域上的奇偶性.[小题纠偏]1.已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b =________. 解析:∵f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数, ∴a -1+2a =0,∴a =13.又f (-x )=f (x ),∴b =0,∴a +b =13.答案:132.设f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时, f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-4x 2+2,-1≤x <0,x , 0≤x <1,则f ⎝⎛⎭⎫32=________. 解析:由题意得,f ⎝⎛⎭⎫32=f ⎝⎛⎭⎫-12=-4×⎝⎛⎭⎫-12 2+2=1. 答案:13.函数f (x )=(2x +2)2+x2-x的奇偶性为________. 解析:由2+x2-x ≥0,得函数f (x )=(2x +2)2+x2-x的定义域为[-2,2),不关于原点对称,所以函数f (x )为非奇非偶函数.答案:非奇非偶考点一 函数奇偶性的判断(基础送分型考点——自主练透)[题组练透]判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=1-x 2+x 2-1; (2)f (x )=3-2x +2x -3; (3)f (x )=3x -3-x ;(4)f (x )=4-x 2|x +3|-3;(5)(易错题)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x >0,x 2-x ,x <0.解:(1)∵由⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1≥0,1-x 2≥0,得x =±1,∴f (x )的定义域为{-1,1}.又f (1)+f (-1)=0,f (1)-f (-1)=0, 即f (x )=±f (-x ).∴f (x )既是奇函数又是偶函数. (2)∵函数f (x )=3-2x +2x -3的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫32,不关于坐标原点对称,∴函数f (x )既不是奇函数,也不是偶函数. (3)∵f (x )的定义域为R ,∴f (-x )=3-x -3x =-(3x -3-x )=-f (x ), 所以f (x )为奇函数.(4)∵由⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0,|x +3|-3≠0,得-2≤x ≤2且x ≠0.∴f (x )的定义域为[-2,0)∪(0,2],∴f (x )=4-x 2|x +3|-3=4-x 2(x +3)-3=4-x 2x ,∴f (-x )=-f (x ), ∴f (x )是奇函数.(5)易知函数的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,又当x>0时,f(x)=x2+x,则当x<0时,-x>0,故f(-x)=x2-x=f(x);当x<0时,f(x)=x2-x,则当x>0时,-x<0,故f(-x)=x2+x=f(x),故原函数是偶函数.[谨记通法]判定函数奇偶性的3种常用方法(1)定义法:(2)图象法:(3)性质法:①设f(x),g(x)的定义域分别是D1,D2,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.②复合函数的奇偶性可概括为“同奇则奇,一偶则偶”.[提醒](1)“性质法”中的结论是在两个函数的公共定义域内才成立的.(2)判断分段函数的奇偶性应分段分别证明f(-x)与f(x)的关系,只有对各段上的x都满足相同的关系时,才能判断其奇偶性.如“题组练透”第(5)题.考点二函数的周期性(题点多变型考点——纵引横联)[典型母题]设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=-f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2.(1)求函数的最小正周期;(2)计算f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 015).[解](1)∵f(x+2)=-f(x),∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x).∴f(x)的最小正周期为4.(2)f(0)=0,f(1)=1,f(2)=0,f(3)=f(-1)=-f(1)=-1.又∵f(x)是周期为4的周期函数,∴f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=f(4)+f(5)+f(6)+f(7)=…=f(2 012)+f(2 013)+f(2 014)+f(2 015)=0,∴f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 015)=0.[类题通法]1.判断函数周期性的2个方法(1)定义法.(2)图象法.2.周期性3个常用结论对f(x)定义域内任一自变量的值x:(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a;(2)若f(x+a)=1f(x),则T=2a;(3)若f(x+a)=-1f(x),则T=2a.(a>0)[越变越明][变式1]若母题中条件变为“f(x+2)=-1f(x)”,求函数f(x)的最小正周期.解:∵对任意x ∈R ,都有f (x +2)=-1f (x ),∴f (x +4)=f (x +2+2)=-1f (x +2)=-1-1f (x )=f (x ),∴f (x )的最小正周期为4.[变式2] 若母题条件改为:定义在R 上的函数f (x )满足f (x +6)=f (x ),当-3≤x <-1时,f (x )=-(x +2)2;当-1≤x <3时,f (x )=x .求f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 015)的值.解:∵f (x +6)=f (x ),∴T =6.∵当-3≤x <-1时,f (x )=-(x +2)2; 当-1≤x <3时,f (x )=x ,∴f (1)=1,f (2)=2,f (3)=f (-3)=-1,f (4)=f (-2)=0,f (5)=f (-1)=-1,f (6)=f (0)=0,∴f (1)+f (2)+…+f (6)=1,∴f (1)+f (2)+…+f (6)=f (7)+f (8)+…+f (12) =…=f (2 005)+f (2 006)+…+f (2 010)=1, ∴f (1)+f (2)+…+f (2 010)=1×2 0106=335. 而f (2 011)+f (2 012)+f (2 013)+f (2 014)+f (2 015) =f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)=1+2-1+0-1=1. ∴f (1)+f (2)+…+f (2 015)=335+1=336.[变式3] 在母题条件下,求f (x )(x ∈[2,4])的解析式. 解:当x ∈[-2,0]时,-x ∈[0,2],由已知得f (-x )=2(-x )-(-x )2=-2x -x 2, 又f (x )是奇函数, ∴f (-x )=-f (x )=-2x -x 2. ∴f (x )=x 2+2x .又当x ∈[2,4]时,x -4∈[-2,0], ∴f (x -4)=(x -4)2+2(x -4).又f (x )是周期为4的周期函数,∴f (x )=f (x -4)=(x -4)2+2(x -4)=x 2-6x +8. 故x ∈[2,4]时,f (x )=x 2-6x +8. [破译玄机]利用函数的周期性,求函数的解析式,应把问题转化为已知区间上的相应问题,即把区间[2,4]转化为[-2,0]上.考点三 函数性质的综合应用(常考常新型考点——多角探明)[命题分析]函数的奇偶性、周期性以及单调性是函数的三大性质,在高考中常常将它们综合在一起命制试题,其中奇偶性多与单调性相结合,而周期性常与抽象函数相结合,并以结合奇偶性求函数值为主.多以填空题形式出现.常见的命题角度有: (1)奇偶性的应用; (2)单调性与奇偶性结合; (3)周期性与奇偶性结合; (4)单调性、奇偶性与周期性结合.[题点全练]角度一:奇偶性的应用1.已知f (x )是R 上的偶函数,且当x >0时,f (x )=x 2-x -1,则当x <0时,f (x )=________. 解析:∵f (x )是定义在R 上的偶函数, ∴当x <0时,-x >0.由已知f (-x )=(-x )2-(-x )-1=x 2+x -1=f (x ), ∴f (x )=x 2+x -1. 答案:x 2+x -1 2.设函数f (x )=(x +1)(x +a )x为奇函数,则a =________. 解析:∵f (x )=(x +1)(x +a )x 为奇函数,∴f (1)+f (-1)=0,即(1+1)(1+a )1+(-1+1)(-1+a )-1=0,∴a =-1. 答案:-1角度二:单调性与奇偶性结合3.(2016·刑台摸底考试)已知定义在(-1,1)上的奇函数f (x ),其导函数为f ′(x )=1+cos x ,如果f (1-a )+f (1-a 2)<0,则实数a 的取值范围为________.解析:依题意得,f ′(x )>0,则f (x )是定义在(-1,1)上的奇函数、增函数.不等式f (1-a )+f (1-a 2)<0等价于f (1-a 2)<-f (1-a )=f (a -1),则-1<1-a 2<a -1<1,由此解得1<a < 2.答案:(1,2)角度三:周期性与奇偶性结合4.已知f (x )是定义在R 上的以3为周期的偶函数,若f (1)<1,f (5)=2a -3a +1,则实数a 的取值范围为________.解析:∵f (x )是定义在R 上的周期为3的偶函数, ∴f (5)=f (5-6)=f (-1)=f (1), ∵f (1)<1,f (5)=2a -3a +1, ∴2a -3a +1<1,即a -4a +1<0, 解得-1<a <4. 答案:(-1,4)角度四:单调性、奇偶性与周期性结合5.已知函数f (x )是定义在R 上以5为周期的奇函数,若f (-1)>1,f (2 016)=a +3a -3,则a的取值范围是________.解析:因为f (x )的周期为5, 所以f (2 016)=f (1), 又因为f (x )是奇函数, 所以f (-1)=-f (1),即f (2 016)=-f (-1)<-1, 所以a +3a -3<-1,解得0<a <3.答案:(0,3)[方法归纳]函数性质综合应用问题的常见类型及解题策略(1)函数单调性与奇偶性结合.注意函数单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.(2)周期性与奇偶性结合.此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.(3)周期性、奇偶性与单调性结合.解决此类问题通常先利用周期性转化自变量所在的区间,然后利用奇偶性和单调性求解.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.函数f (x )=1x-x 的图象关于________对称.解析:因为函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且对定义域内每一个x ,都有f (-x )=-1x+x =-f (x ),所以函数f (x )是奇函数,其图象关于原点对称.答案:原点2.下面四个结论:①偶函数的图象一定与y 轴相交;②奇函数的图象一定过原点;③偶函数的图象关于y 轴对称;④没有一个函数既是奇函数又是偶函数.其中正确的结论是________(填序号).解析:函数y =1x 2是偶函数,但不与y 轴相交,故①错;函数y =1x 是奇函数,但不过原点,故②错;由偶函数的性质,知③正确;函数f (x )=0既是奇函数又是偶函数,故④错.答案:③3.(2016·南通调研)设函数f (x )为偶函数,当x ∈(0,+∞)时,f (x )=log 2x ,则f (-2)=________.解析:因为函数f (x )是偶函数,所以f (-2)=f (2)=log 22=12.答案:124.设奇函数f (x )的定义域为[-6,6].若当x ∈[0,6]时,f (x )的图象如图所示,则不等式f (x )>0的解集是________.解析:奇函数的图象关于原点对称,作出函数f (x )在[-6,0]上的图象(图略),由图象,可知不等式f (x )>0的解集是[-6,-2)∪(0,2).答案:[-6,-2)∪(0,2)5.函数f (x )在R 上为奇函数,且x >0时,f (x )=x +1,则当x <0时,f (x )=________________.解析:∵f (x )为奇函数,x >0时,f (x )=x +1, ∴当x <0时,-x >0,。
高一函数知识点总结
高一函数知识点总结在学习中,很多人都经常追着老师们要知识点吧,知识点也不一定都是文字,数学的知识点除了定义,同样重要的公式也可以理解为知识点。
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高一函数知识点总结篇1(一)、映射、函数、反函数1、对应、映射、函数三个概念既有共性又有区别,映射是一种特殊的对应,而函数又是一种特殊的映射。
2、对于函数的概念,应注意如下几点:(1)掌握构成函数的三要素,会判断两个函数是否为同一函数。
(2)掌握三种表示法——列表法、解析法、图象法,能根实际问题寻求变量间的函数关系式,特别是会求分段函数的解析式。
(3)如果y=f(u),u=g(x),那么y=f[g(x)]叫做f和g 的复合函数,其中g(x)为内函数,f(u)为外函数。
3、求函数y=f(x)的反函数的一般步骤:(1)确定原函数的值域,也就是反函数的定义域;(2)由y=f(x)的解析式求出x=f—1(y);(3)将x,y对换,得反函数的习惯表达式y=f—1(x),并注明定义域。
注意:①对于分段函数的反函数,先分别求出在各段上的反函数,然后再合并到一起。
②熟悉的应用,求f—1(x0)的值,合理利用这个结论,可以避免求反函数的过程,从而简化运算。
(二)、函数的解析式与定义域1、函数及其定义域是不可分割的整体,没有定义域的函数是不存在的,因此,要正确地写出函数的解析式,必须是在求出变量间的对应法则的同时,求出函数的定义域。
求函数的定义域一般有三种类型:(1)有时一个函数来自于一个实际问题,这时自变量x有实际意义,求定义域要结合实际意义考虑;(2)已知一个函数的解析式求其定义域,只要使解析式有意义即可。
如:①分式的分母不得为零;②偶次方根的被开方数不小于零;③对数函数的真数必须大于零;④指数函数和对数函数的底数必须大于零且不等于1;⑤三角函数中的正切函数y=tanx(x∈R,且k∈Z),余切函数y=cotx(x∈R,x≠kπ,k∈Z)等。
高中数学必修2《 函数概念与基本性质》知识点
第2讲函数及其表示方法2.1映射1、映射的概念f设有两个集合、,通过在中都有唯一确定的元素与之对应,称映射.A B x A f B y A B∀∈−−→原象:象:说明:映射是一种对应关系,对应关系一般有4种类型,但只有“一对一”、“多对一”才构成映射关系.下列对应中有几项是映射?考点1 映射【例1】【例2】一、选择题1.给出下列四个命题:(1)若A={整数},B={正奇数},则一定不能建立从集合A到集合B的映射;(2)若A是无限集,B是有限集,则一定不能建立从集合A到集合B的映射;(3)若A={a},B={1,2},则从集合A到集合B只能建立一个映射;(4)若A={1,2},B={a},则从集合A到集合B只能建立一个映射.其中正确命题的个数是( )A.0个B.1个C.2个D.3个2.下列从P到Q的各对应关系f中,不是映射的是( )A .P =N ,Q =N *,f :x →|x -8|B .P ={1,2,3,4,5,6},Q ={-4,-3,0,5,12},f :x →x (x -4)C .P =N *,Q ={-1,1},f :x →(-1)xD .P =Z ,Q ={有理数},f :x →x 23.已知集合M ={x |0≤x ≤6},P ={y |0≤y ≤3},则下列对应关系中,不能看做从M 到P 的映射的是( )A .f :x →y =12xB .f :x →y =13xC .f :x →y =xD .f :x →y =16x4.集合A ={a ,b ,c },B ={d ,e }则从A 到B 可以建立不同的映射个数为( ) A .5 B .6 C .8 D .9详解答案 1[答案] B[解析] 对于(1)f :A →B 对应法则f :x →2|x |+1故(1)错;(2)f :R →{1},对应法则f :x →1,(2)错;(3)可以建立两个映射,(3)错;(4)正确,故选B.2[答案] A[解析] 对于选项A ,当x =8时,|x -8|=0∉N *, ∴不是映射,故选A. 3[答案] C[解析] 对于选项C ,当x =6时,y =6,当6∉P ,故选C. 4[答案] C[解析] 用树状图写出所有的映射为:a →d ⎩⎪⎨⎪⎧b →d ⎩⎨⎧ c →d c →eb →e ⎩⎨⎧c →d c →e a →e ⎩⎪⎨⎪⎧b →d ⎩⎨⎧ c →d c →eb →e ⎩⎨⎧c →d c →e 共8个.2.2函数及其表示1、函数的概念:非空数集A 到非空数集B 的映射,叫函数。
第一节 函数及其表示
第一节 函数及其表示
总纲目录
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总纲目录 教材研读
1.函数与映射的概念 2.函数的有关概念 3.分段函数
考点突破
考点一 函数的定义域 考点二 求函数的解析式
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1.函数与映射的概念
函数 两集合A、B 设A、B是两个① 非空数集 映射 设A、B是两个② 非空集
对应关系f:A→B 按照某种确定的对应关系f,使对于集合 按某种确定的对应关系f,使对于集 A中的③ 任意 一个数x,在集合B中 合A中的⑤ 任意 一个元素x,在 的元
2
x ( x )2 D.f(x)= 和g(x)= 2 x ( x)
答案 D A中两个函数的定义域不同;B中y=x0的x不能取0;C中两函数 的对应关系不同.故选D.
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3.函数f(x)= A.(0,2) 答案 C
1 的定义域为 ( log 2 x 1
C )
D.[2,+∞)
B.(0,2]
考点突破
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1-3
2x 若函数f(x)=
2
2 ax a
1 的定义域为R,则实数a的取值范围是 [-1,0]
.
答案 [-1,0]
解析
2x 2 axa -1≥0,x∈R恒成立,则x2+2ax-a≥0,x∈ 由函数定义域为R得
2
R恒成立,则Δ=(2a)2+4a≤0,解得-1≤a≤0.
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3.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.
一、函数与映射的基本概念
一、函数与映射的基本概念一、基本概念1.函数的定义: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 中的每一个元素x ,在集合B 中都有唯一的元素y 和它对应,那么就称这样的对应“f :A →B ”为从集合A 到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,函数值的集合C={y|y = f (x ),x ∈A }叫做函数的值域)(B C ⊆. 函数符号y =f (x )表示“y 是x 的函数”,或简记为f (x ).这里的“f ”即对应法则,它确定了y 与x 的对应关系.从函数概念看,“定义域、值域和对应法则”是构成函数的三个要素,其中,“定义域和对应法则”是两个关键性要素,定义域和对应法则一旦确定,函数的值域也随之确定.2、对应法则是指y 与x 的对应关系,它含有两层意思,一是对应的过程(形式),即由x 求出y 的运算过程,一般体现在函数的解析表达式中;二是运算的结果(本质),即y 的值,两个对应法则是否相同,要看对于同一个自变量的值所得到的函数值是否相同,有时形式上不同的对应法则本质上是相同的。
例如:x x x y x y ++=+=22cos sin 1与的对应法则是相同的。
3、同一个函数两个函数当且仅当定义域和对应法则二者均相同时才表示同一个函数,而值域相同是两函数为同一函数的必要非充分条件.4、变换字母在函数的定义域及对应法则不变的条件下,用不同的字母表示自变量及对应法则,这对于函数本身并无影响,比如f (x )=x 2+1,g (t )= t 2+1,都表示同一函数.5、区间及其表示方法.区间是数学中常用的表示数集的术语与符号.设b a R b a <∈,、,规定闭区间: [a ,b ]={}b x a x ≤≤|,开区间:(a ,b )={}b x a x <<|, 半开半闭区间:(a ,b ]={}b x a x ≤<|,[a ,b )={}b x a x <≤|. 其中a 、b 分别为区间的左端点、右端点,b -a 为区间长度.符号+∞读作正无穷大,﹣∞读作负无穷大,它们都不是一个具体的数. 用+∞或-∞作为区间的端点,表示无穷区间,并且只能用开区间的形式. 如:{}a x x a >=+∞|),(,{}}|),(b x x b <=-∞,R =+∞-∞),(6.映射的概念:映射是两个集合间的一种特殊的对应关系,即若按照某种对应法则f ,对于集合A 中的任一元素,在集合B 中都有唯一的元素与之对应,那么这样的对应(包括集合A 、B 和对应法则f )就叫做集合A 到集合B 的映射,记作f :A →B .在映射f :A →B 中,若A 中元素a 与B 中元素b 对应,则b 叫做a 的象,a 叫做b 的原象.因而,映射可以理解为“使A 中任一元素在B 中都有唯一象”的特殊对应(即单值对应).如果映射f :A →B 满足①A 中不同元素在B 中有不同的象;②B 中任一元素均有原象,那么这个映射就是A 到B 上的一一映射.7、映射与函数的关系函数是映射,但映射不一定是函数。
旧教材适用2023高考数学一轮总复习第二章函数与基本初等函数第1讲函数及其表示课件
B.(-1,1]
C.(-,-1)
D.(-4,0)∪(0,1]
答案 A
解析 要使函数 f(x)有意义,应有
-x2-3x+4≥0,
x+1>0,
解得-1<x<0 或 0<x≤1,故选 A.
x+1≠1,
3 . (2021·陕 西 省 高 三 教 学 质 量 检 测 ( 四 )) 已 知 函 数 f(x) =
□06 唯一确定
A→B
一个元素 x,在集合 B 中都有 合 B 中都有□04 唯一确定的
的元素 y 与之对应
数 f(x)与之对应
名称 记法
称对应 f:A→B 为从集 称 f:A→B 为从集合 A 到集
合 A 到集合 B 的一个 合 B 的一个函数
映射
y=f(x),x∈A
f:A→B
2.函数的定义域、值域
x-1 B.y= x-1与 y= x-1 C.y=4lg x 与 y=2lg x2 D.y=(3 x)3 与 y=x 答案 D
解析 A 中,y=x-1 与 y= (x-1)2=|x-1|的解析式不同,两函数
不相等;B 中,y=
x-1的定义域为[1,+∞),y=
x-1 x-1的定义域为(1,
+∞),定义域不同,两函数不相等;C 中,y=4lg x 与 y=2lg x2=4lg |x|的
A.f:x→y=12x B.f:x→y=13x C.f:x→y=23x D.f:x→y= x 答案 C 解析 依据函数的概念,集合 A 中任一元素在集合 B 中都有唯一确定 的元素与之对应,故选项 C 不符合.
-x2-3x+4 2.函数 f(x)= lg (x+1) 的定义域为( )
A.(-1,0)∪(0,1]
《函数的基本概念与表示》知识点及典型例题总结
函数的基本概念与表示模块一、函数与映射要点一、映射1.映射:设A 、B 是两个集合,如果按照某种对应关系f ,对于集合A 中的 元素,在集合B 中都有 元素和它对应,这样的对应叫做 到 的映射,记作 .2.象与原象:如果f :A→B 是一个A 到B 的映射,那么和A 中的元素a 对应的 叫做象, 叫做原象。
要点二、函数1.定义:设A 、B 是 ,f :A→B 是从A 到B 的一个映射,则映射f :A→B 叫做A 到B 的 ,记作 。
2.函数的三要素为 、 、 ,两个函数当且仅当 分别相同时,二者才能称为同一函数。
3.函数的表示法有 、 、 。
要点三、函数相等只有当两个函数的 和 都分别相同时,这两个函数才是相等函数(或称为同一个函数)。
考点一、同一函数的判断 例1.下列各组函数中,表示同一函数的是( ).A. B. C. D. 变式训练1:下列函数中,与函数y=x 相同的函数是 ( )A.y= B.y=()2 C.y=lg10x D.y=考点二、已知函数解析式求函数值例2-1. 已知f(x)= 12−x (x ∈R,x≠2),g(x)=x+4(x ∈R).⑴求f (1),g (1)的值.⑵求f [g (1)],g [f (1)]的值.⑶求f [g (x)],g [f (x)]的表达式.例2-2. 设f (x )={1−√x ,x ≥0,2x ,x <0,则f(f (−2))=( ) A. -1 B. 14 C. 12 D. 32变式训练2:函数f (x )={x 2+2(x ≤2),2x (x >2)则f (−4)=( ),若f (x 0)=8,则x 0=( )。
1,x y y x==211,1y x x y x =-+=-33,y x y x ==2||,()y x y x ==x x 2x x 2log 2模块二、函数的三要素要点四、函数的定义域1. 函数的定义域就是使函数式 的集合.2.常见函数:使式子有意义(1)整式:定义域为R(2)一次函数:,定义域是R 。
专题02函数的概念及其表示、分段函数(重难点突破)
函数的概念及其表示、分段函数一、学法指导与考点梳理【基础知识梳理】一、函数的概念1.函数与映射的相关概念(1)函数与映射的概念注意:判断一个对应关系是否是函数关系,就看这个对应关系是否满足函数定义中“定义域内的任意一个自变量的值都有唯一确定的函数值”这个核心点.(2)函数的定义域、值域在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域,与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.(3)构成函数的三要素:函数的三要素为定义域、值域、对应关系.(4)函数的表示方法函数的表示方法有三种:解析法、列表法、图象法.解析法:一般情况下,必须注明函数的定义域;列表法:选取的自变量要有代表性,应能反映定义域的特征;图象法:注意定义域对图象的影响.二、函数的三要素1.函数的定义域函数的定义域是使函数解析式有意义的自变量的取值范围,常见基本初等函数定义域的要求为:(1)分式函数中分母不等于零.(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0.(3)一次函数、二次函数的定义域均为R.(4)y=x0的定义域是{x|x≠0}.2.函数的解析式(1)函数的解析式是表示函数的一种方式,对于不是y=f(x)的形式,可根据题目的条件转化为该形式.(2)求函数的解析式时,一定要注意函数定义域的变化,特别是利用换元法(或配凑法)求出的解析式,不注明定义域往往导致错误.3.函数的值域函数的值域就是函数值构成的集合,熟练掌握以下四种常见初等函数的值域:(1)一次函数y=kx+b(k为常数且k≠0)的值域为R.(2)反比例函数kyx=(k为常数且k≠0)的值域为(−∞,0)∪(0,+∞).(3)二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c为常数且a≠0),当a>0时,二次函数的值域为24[,)4ac ba-+∞;当a<0时,二次函数的值域为24(,]4ac ba--∞.求二次函数的值域时,应掌握配方法:2 224()24b ac b y ax bx c a xa a-=++=++.三、分段函数分段函数的概念若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,则这种函数称为分段函数.分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.【知识拓展】1.(1)相等函数—如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则这两个函数相等.①两个函数是否是相等函数,取决于它们的定义域和对应关系是否相同,只有当两个函数的定义域和对应关系完全相同时,才表示相等函数.②函数的自变量习惯上用x表示,但也可用其他字母表示,如:f(x)=2x−1,g(t)=2t−1,h(m)=2m−1均表示相等函数.(2)映射的个数若集合A 中有m 个元素,集合B 中有n 个元素,则从集合A 到集合B 的映射共有m n 个. 2.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集.二、重难点题型突破(一)、判断对应关系(图像)是否为函数. 1.判断对应关系是否为函数的2个条件(1)A ,B 必须是非空实数集.(2)A 中任意一元素在B 中有且只有一个元素与之对应. 对应关系是“一对一”或“多对一”的是函数关系,“一对多”的不是函数关系. 例1.(2020·全国高一)下列图象中,不可能...成为函数()y f x =图象的是( ) A .B .C .D .【解析】由选项中的图象可得,选项A 中有一个自变量x 的值对应两个函数值y ,所以其不可能成为函数()y f x =图象.故选:A【变式训练1】设集合M ={x |(x +1)(x ﹣3)≤0},N ={y |y (y ﹣3)≤0},函数f (x )的定义域为M ,值域为N ,则函数f (x )的图象可以是( )A .B .C .D .【答案】解:M ={x |(x +1)(x ﹣3)≤0}=[﹣1,3],N ={y |y (y ﹣3)≤0}=[0,3]A 项定义域为[1-,0],D 项值域是[0,2],C 项对任一x 都有两个y 与之对应,都不符.故选:B .【变式训练2】下列四个图象中,是函数图象的是( )① ② ③ ④A .①B .①③④C .①②③D .③④【答案】根据函数的定义知:在y 是x 的函数中,x 确定一个值,Y 就随之确定一个值, 体现在图象上,图象与平行于y 轴的直线最多只能有一个交点, 对照选项,可知只有(2)不符合此条件.故选:B .【变式训练3】.(2012·全国高一课时练习)设集合{|02}M x x =≤≤,{|02}N y y =≤≤,那么下面的4个图形中,能表示集合M 到集合N 的函数关系的有( )A .①②③④B .①②③C .②③D .②【解析】①图象不满足函数的定义域,不正确;②③满足函数的定义域以及函数的值域,正确;④不满足函数的定义,故选:C .(二)、求函数的定义域.1.求函数定义域的三种常考类型及求解策略(1)已知函数的解析式:构建使解析式有意义的不等式(组)求解. (2)抽象函数: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. (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. 2.求函数定义域的注意点(1)不要对解析式进行化简变形,以免定义域变化.(2)当一个函数由有限个基本初等函数的和、差、积、商的形式构成时,定义域一般是各个基本初等函数定义域的交集.(3)定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示,不能用“或”连接,而应该用并集符号“∪”连接.例2.(1).(2019·广东高一课时练习)函数()1f x x=的定义域是( )A.{x|x >0}B.{x|x≥0}C.{x|x≠0}D.R【解析】要使f(x)有意义,则满足0x x ≥⎧⎨≠⎩,得到x>0.故选A.(2).函数y =的定义域是 .【解析】由题意得到关于x 的不等式,解不等式可得函数的定义域.由已知得2760x x +-≥,即2670x x --≤,解得17x -≤≤,故函数的定义域为[1,7]-. 【变式训练1】求下列函数的定义域.(1)()34f x x =-; (2)2()347f x x x =+-;(3)5()32xf x x =-; (4)()1f x =;(5)()f x =【解析】(1)()34f x x =-的定义域为R ;(2)2()347f x x x =+-的定义域为R ; (3)5()32xf x x =-有意义,可得320x -≠,即23x ≠,即所求定义域为2{|3x x ≠且}x R ∈;(4)()1f x =有意义,可得1﹣x ≥0且x +3≥0,即为﹣3≤x ≤1,则所求定义域为[3-,1]:(5)()f x =3x ﹣6≥0且40x ->,解得4x >.则所求定义域为{|4}x x >.例3.(2019·哈尔滨市第一中学校高三开学考试(文))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【解析】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 .【变式训练1】(1)已知()f x 的定义域为[2-,1],求函数(31)f x -的定义域; (2)已知(25)f x +的定义域为[1-,4],求函数()f x 的定义域.(3)已知函数()y f x =的定义域为[1-,2],求函数2(1)y f x =-的定义域. (4)已知函数(23)y f x =-的定义域为(2-,1],求函数()y f x =的定义域.【思路分析】(1)根据函数定义域的求法,直接解不等式2311x --,即可求函数(31)y f x =-的定义域;(2)由[1x ∈-,4],可得25[3x +∈,13],可得答案.【解析】(1)函数()y f x =的定义域为[2-,1],由11-32--≤≤x 得:1[3x ∈-,2]3,故函数(31)y f x =-的定义域为1[3-,2]3;’(2)函数(25)f x +的定义域为[1-,4],[1x ∴∈-,4],25[3x ∴+∈,13], 故函数()f x 的定义域为:[3,13].(3)因为函数()y f x =的定义域是[1-,2],所以函数 f (1﹣x 2)中﹣1≤1﹣x 2≤2,∴﹣1≤x 2≤2,即[x ∈,2(1)f x ∴-的定义域为[. (4)函数(23)y f x =-的定义域为(2-,1],∴﹣2<x ≤1,﹣4<2x ≤2,﹣7<2x ﹣3≤﹣1,即函数()y f x =的定义域为(7-,1]-. (三)、判断函数为同一(相等)函数 判断函数相等的方法(1)先看定义域,若定义域不同,则不相等;(2)若定义域相同,再化简函数的解析式,看对应关系是否相同.例4.(2020·江苏省响水中学高一月考)下列选项中,表示的是同一函数的是( )A .()()2f xg x ==B .()()()22,2f x x g x x ==-C .()(),0,,0x x f x g t t x x ≥⎧==⎨-<⎩D .()()f x g x =【解析】选项A :函数()f x 的定义域为全体实数,而函数()g x 的定义域为全体非负实数,故这两个函数不是同一函数;选项B :虽然两个函数的定义域和值域相同但是它们的对应关系不同,故这两个函数不是同一函数; 选项C :根据绝对值性质可知:()f x x =,两个函数定义域和值域相同,对应关系也相同,故这两个函数是同一函数;选项D :函数()f x 的定义域为{}1x x ≥,函数()g x 的定义域为{1,x x ≥或1x ≤-},故这两个函数不是同一函数.故选:C【变式训练1】.下列各组函数中是相等函数的是( )A .y =x +1与y =x 2-1x -1B .y =x 2+1与s =t 2+1C .y =2x 与y =2x (x ≥0)D .y =(x +1)2与y =x 2【解析】A ,C 选项中两函数的定义域不同,D 选项中两函数的对应关系不同,故A ,C ,D 错误,选B. (四)、求函数的解析式 求函数解析式常用的方法 1.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; 2.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 )的表达式; 3.待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数)可用待定系数法; 4.方程组法:已知关于f (x )与1()f x或f (-x )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,通过解方程求出f (x ).例5.(2020·全国高一)设函数()(0)f x kx b k =+>,满足(())165f f x x =+,则()f x =( ) A .543x --B .543x -C .41xD .41x +【解析】由题意可知2[()]()165f f x k kx b b k x kb b x =++=++=+,所以21650k kb b k ⎧=⎪+=⎨⎪>⎩,解得:4k =,1b =,所以()41f x x =+.故选:D【变式训练1】.(2020·河北衡水中学调研)已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x )的解析式.【解析】设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx , 又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1, 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x (x ∈R ).例6.(2017·全国高一课时练习)已知111f x x ⎛⎫= ⎪+⎝⎭,则()f x 的解析式为( ) A .()11f x x =+ B .()1xf x x += C .()1f x x x=+ D .()1f x x =+【答案】C 【解析】由111f x x ⎛⎫=⎪+⎝⎭可知,函数的定义域为{x |x ≠0,x ≠﹣1}, 用x 代换1x,代入上式得:f (x )1111x x x==++,故选:C .【变式训练1】.已知函数()f x 是一次函数,且()23f f x x ⎡⎤⎣⎦-=恒成立,则()3f =( ) A .1 B .3 C .5D .7【解析】设()f x ax b =+,0a ≠,则()()()()22222b f f x x f ax b x ax b a b a a x ab x =+=-++⎡⎣-=-⎤+-+⎦因为()23f f x x ⎡⎤⎣⎦-=恒成立,所以220a a -=且3ab b +=,解得2,1a b ==,所以()21f x x =+,即有()37f =.故选:D. 例7.(2020·全国高一)若函数()f x 满足1()23f x f x x ⎛⎫+=⎪⎝⎭,则(2)f =___________. 【解析】在关系式1()23f x f x x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭中,用1x 代换掉x 得132()f f x x x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,两式构成方程组,解方程组可得2()f x x x=-,所以(2)1f =-.故答案为:1-. 【变式训练1】.(2020·全国高一)对的所有实数,函数满足,求的解析式. 【解析】由已知①中用代换得到② 由①②得到③设,则,则代入③得到, 所以. 【变式训练2】.(1)已知f (x +1)=x -2x ,则f (x )=________;1x ≠±x ()f x 122111x x f f x x x +⎛⎫⎛⎫-=⎪ ⎪++-⎝⎭⎝⎭()f x 122111x x f f x x x +⎛⎫⎛⎫-=⎪ ⎪++-⎝⎭⎝⎭1x x 1122111x xf f x x x +⎛⎫⎛⎫-=⎪ ⎪++-⎝⎭⎝⎭2⨯+1111f x x ⎛⎫= ⎪+-⎝⎭11t x =+11x t =-()21t f t t =-()21xf x x =-(2)已知函数f (x )是一次函数,若f (f (x ))=4x +8,则f (x )=________; (3)已知函数f (x )对于任意的x 都有f (x )-2f (-x )=1+2x ,则f (x )=________. 【解析】(1)x 2-4x +3(x ≥1) (2)2x +83或-2x -8(3)23x -1 [(1)法一(换元法):令t =x +1,则t ≥1,x =(t -1)2,代入原式有f (t )=(t -1)2-2(t -1)=t 2-4t +3,f (x )=x 2-4x +3(x ≥1).法二(配凑法):f (x +1)=x +2x +1-4x -4+3=(x +1)2-4(x +1)+3, 因为x +1≥1,所以f (x )=x 2-4x +3(x ≥1).(2)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 +8,所以a 2x +ab +b =4x +8,即⎩⎪⎨⎪⎧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.(五)、求函数值域 求函数值域的基本方法 1.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,或利用函数图象的“最高点”和“最低点”,观察求得函数的值域. 2.利用常见函数的值域:一次函数的值域为R ;反比例函数的值域为{|0}y y ≠;指数函数的值域为(0,)+∞;对数函数的值域为R ;正、余弦函数的值域为[1,1]-;正切函数的值域为R .3.分离常数法:将形如cx dy ax b +=+(a ≠0)的函数分离常数,变形过程为: ()c bc bc ax b d d cx d c a a a ax b ax b a ax b ++--+==++++,再结合x 的取值范围确定bc d a ax b-+的取值范围,从而确定函数的值域. 4.换元法:对某些无理函数或其他函数,通过适当的换元,把它们化为我们熟悉的函数,再用有关方法求值域.如:函数()0)f x ax b ac =++≠,可以令0)t t =≥,得到2t d x c-=,函数()f x ax=0)b ac ++≠可以化为2()a t d y tb c-=++(t ≥0),接下来求解关于t 的二次函数的值域问题,求解过程中要注意t 的取值范围的限制. 5.配方法:对二次函数型的解析式可以先进行配方,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的方法求函数的值域. 6.数形结合法:作出函数图象,找出自变量对应的范围或分析条件的几何意义,在图上找出值域. 7.单调性法:函数单调性的变化是求最值和值域的依据,根据函数的单调区间判断其单调性,进而求函数的最值和值域.8.判别式法:将函数转化为二次方程:若函数y =f (x )可以化成一个系数含有y 的关于x 的二次方程a (y )x 2+b (y )x +c (y )=0,则在a (y )≠0时,由于x ,y 为实数,故必须有Δ=b 2(y )-4a (y )·c (y )≥0,由此确定函数的值域.利用判别式求函数值的范围,常用于一些“分式”函数、“无理”函数等,使用此法要特别注意自变量的取值范围.例8.(2019·东台创新高级中学高三月考)函数y =的值域是 _____.【解析】2404[0,2]x y ≤-=≤∴故答案为:[0,2]例9.求下列函数的值域:(1)243,[1,1]y x x x =-+∈-; (2)y x =- (3)2(1)1x y x x =>-.【解析】(1)2243(2)1y x x x =-+=--,∵1-≤x ≤1,∴3-≤x −2≤1-,∴1≤(x −2)2≤9,则0≤(x −2)21-≤8. 故函数243,[1,1]y x x x =-+∈-的值域为[0,8].(2)f (x )的定义域为1(,]2-∞,令21(0)2t t x t -==≥,得21122y t t =--+,故1(,]2y ∈-∞.(3)22(1)2(1)11124111x x x y x x x x -+-+===-++≥---.当且仅当x =2时“=”成立.故2(1)1x y x x =>-的值域为[4,)+∞.【变式训练1】.求下列函数的值域(1)2()41f x x x =-+,(2x ∈-,3]; (2)()1)f x x x =-. (3)232y x x =-+,[1x ∈,3]; (4)y x =+ (5)y =(6)y x =- (7)2223x y x -=+.【答案】(1)函数的对称轴为2x =,则当2x =时,()f x 取得最小值f (2)4813=-+=-,当2x =-时,(2)48113f -=++=, 即﹣3≤f (x )<13,即函数的值域为[3-,13).(2)设t =则t ≥0,且21x t =+,则函数()f x 等价为2214(2)3y t t t =+-=--,∵t ≥0,∴当2t =时,函数取得最小值3y =-,则y≤-3,即函数的值域为[3-,)+∞.(3)(配方法)因为22123323()612y x x x =-+=-+,所以函数232y x x =-+在[1,3]上单调递增,所以当1x =时,函数取得最小值4;当3x =时,函数取得最大值26. 所以函数232y x x =-+,[1x ∈,3]的值域为[4,26].(4)(换元法)设t =0-1≥x ,则x =1﹣t 2.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].(5)由2560x x -++>,即2560x x --<,解得:16x -<<,而函数256y x x =-++的对称轴是52x =,故函数256y x x =-++在5(1,)2-递增,在5(2,6)递减,故y 在5(1,)2-递减,在5(2,6)递增,故函数的最小值是522|7x y ==,故函数的值域是2[7,)+∞;(6)函数的定义域是(-∞,1]2,而函数y x =121|2x y ==,x →-∞时,y →-∞,故函数的值域是(-∞,1]2;(7)2513y x =-+在(,0)-∞递减,在(0,)+∞递增, 故0x =时,y 的最小值是23-,x →∞时,1y →,故函数的值域是2[3-,1).(六)、分段函数求值分段函数是一类重要的函数,常作为考查函数知识的最佳载体,以其考查函数知识容量大而成为高考的命题热点,多以选择题或填空题的形式呈现,重点考查求值、解方程、零点、解不等式、函数图象及性质等问题,难度一般不大,多为容易题或中档题. 分段函数问题的常见类型及解题策略: 1.求函数值:弄清自变量所在区间,然后代入对应的解析式,求“层层套”的函数值,要从最内层逐层往外计算. 2.求函数最值:分别求出每个区间上的最值,然后比较大小. 3.求参数:“分段处理”,采用代入法列出各区间上的方程或不等式. 4.解不等式:根据分段函数中自变量取值范围的界定,代入相应的解析式求解,但要注意取值范围的大前提.例10.(2012·全国高一课时练习)设2,(10)()[(6)],(10)x x f x f f x x -≥⎧=⎨+<⎩ ,则(5)f =( ) A .10B .11C .12D .13【解析】∵f (x )()()()210610x x f f x x ⎧-≥⎪=⎨⎡⎤+⎪⎣⎦⎩<,∴f (5)=f [f (11)]=f (9)=f [f (15)]=f (13)=11.故选:B . 例11.(2020·江苏省南京师大附中高三其他)已知函数24,()2,x x af x x x x a+<⎧=⎨-≥⎩,若对任意实数b ,总存在实数0x ,使得()0f x b =,则实数a 的取值范围是______. 【解析】作出函数4y x =+、22y x x =-的图象如图所示:根据题意,当1a ≤时,412a +≥-,解得5a ≥-;当1a <时,242a a a +≥-,解得14a -≤≤.综上所述,实数a 的取值范围是[5,4]-.故答案为:[5,4]-【变式训练1】.(1)已知函数21,02,0x x y x x ⎧+≤=⎨->⎩,若()10f x =,则x=___________【解析】因为函数()21,02,0x x f x x x ⎧+≤=⎨->⎩,当0x >时,()2010f x x =-<≠,当0x ≤时,()2110f x x =+=,可得3x =(舍去),或3x =-,故答案为3-.(2).(2020·四川省成都市郫都区第四中学高一期末)设函数221,1()22,1x x f x x x x +≥⎧=⎨--<⎩,若f (x 0)>1,则x 0的取值范围是( ) A .(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) B .(﹣∞,﹣1)∪[1,+∞) C .(﹣∞,﹣3)∪(1,+∞)D .(﹣∞,﹣3)∪[1,+∞)【解析】当01x ≥时,000()211,0f x x x =+>>,则01x ≥当01x <时,2000()221f x x x =--> ,200230x x --> ,有01x <-或03x >,01x <-,综上可知:x 0的取值范围是01x <-或01x ≥.选B.三、课堂定时训练(45分钟)1.下列四个图象中,不是函数图象的是( )A B C D【解析】 根据函数的定义知:y 是x 的函数中,x 确定一个值,y 就随之确定一个值,体现在图象上,图象与平行于y 轴的直线最多只能有一个交点,对照选项,可知只有B 不符合此条件.故选B.2.(2020·重庆巴蜀中学高二期中)若函数()f x 满足()3298f x x +=+,则()f x 的解析式是( ) A .()98f x x =+ B .()32f x x =- C .()34f x x =--D .()32f x x =+【解析】设32x t +=,则23t x -=.所以有()298323t f t t -=⨯+=+,所以()32f x x =+故选:D 3.求下列函数的定义域:(1)y =(2)1|2|1y x =+-.【思路分析】(1)由根式内部的代数式大于等于0联立不等式组求解; (2)由分式的分母不为0求解绝对值的不等式得答案.【答案】解:(1)由⎩⎨⎧≥-≥+043012x x ,解得4321≤≤-x ,∴y =的定义域为13[,]24-;(2)由|2|10x +-≠,得|2|1x +≠,1x ∴≠-或3x ≠-,∴1|2|1y x =+-的定义域为{|1x x ≠-或3}x ≠-.4.(1)已知函数()y f x =的定义域为[1-,2],求函数2(1)y f x =-的定义域. (2)已知函数(23)y f x =-的定义域为(2-,1],求函数()y f x =的定义域.【思路分析】(1)要求函数的定义域,就是求函数式中x 的取值范围;(2)根据复合函数定义域之间的关系进行求解即可.【答案】(1)因为函数()y f x =的定义域是[1-,2],所以函数 f (1﹣x 2)中﹣1≤1﹣x 2≤2,∴﹣1≤x 2≤2,即[x ∈,2(1)f x ∴-的定义域为[.(2)函数(23)y f x =-的定义域为(2-,1],∴﹣2<x ≤1,﹣4<2x ≤2,﹣7<2x ﹣3≤﹣1,即函数()y f x =的定义域为(7-,1]-.5.已知1)f x =+,求()f x .【解析】方法一:21)111)1f x x =+=+-=-11≥,所以2()1(1)f x x x =-≥.方法二:令1t =,则2(1),1x t t =-≥,所以22()(1)2(1)1(1)f t t t t t =-+-=-≥,所以2()1(1)f x x x =-≥.【名师点睛】在方法二中,用t 替换后,要注意t 的取值范围为1t ≥,忽略了这一点,在求()f x 时就会出错.6.设二次函数()f x 满足(0)1f =,且(1)()4f x f x x +-=,求()f x 的解析式.【答案】解 设所求二次函数为f (x )=ax 2+bx +c =0(a ≠0), ∵f (0)=1,∴c =1,则f (x )=ax 2+bx +1=0,(a ≠0),又∵f (x +1)﹣f (x )=4x ,∴a (x +1)2+b (x +1)+1﹣(ax 2+bx +1)=4x , 即 2ax +a +b =4x ,得,{2a =4a +b =0∴{a =2b =−2∴f (x )=2x 2﹣2x +1,7.(2020·浙江省高三其他)已知函数1,02()1(1),12x x f x f x x ⎧⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩,则23f ⎛⎫= ⎪⎝⎭________;()f x 的图象与坐标轴围成的图形的面积是________.【解析】由1,02()1(1),12x x f x f x x ⎧⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩得2211333f f ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当1012x ≤-<,即112x <≤时,()11f x x -=-,所以()1,0211,12x x f x x x ⎧≤≤⎪⎪=⎨⎪-<≤⎪⎩,作出函数()f x 的图象,如图所示,则()f x 的图象与坐标轴围成的图形的面积是1111224⨯⨯=.故答案为:13;148.(2019·大连市普兰店区第一中学高一期末)已知函数21,03,0x x y x x ⎧+≤=⎨>⎩,则()()2f f -=______,若()10f x =,则x =______.【解析】21,03,0x x y x x ⎧+≤=⎨>⎩,((2))(5)15f f f ∴-==,()10f x =时,若0x ≤,则2110x +=,解得3x =-或3x =(舍去),若0x >,则310x =,解得103x =, 综上,3x =-或103x =,故答案为:15;-3或1039.(2018·全国高一课时练习)已知f (x )=2(1),-20,21,02,-1,2,f x x x x x x +<<⎧⎪+≤<⎨⎪≥⎩(1)若f (a )=4,且a>0,求实数a 的值;(2)求f 3-2⎛⎫⎪⎝⎭的值. 【解析】(1)若0<a<2,则f (a )=2a+1=4,解得a=32,满足0<a<2. 若a ≥2,则f (a )=a 2-1=4,解得a=舍去),∴a=32或(2) 由题意331(-)(-1)(-)(11)21222222f f f f =+===⨯+=10.(2020·全国高一)已知函数()221x f x x+=. (1)求()122f ⎛⎫+⎪⎝⎭,()133f f ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值;(2)求证:()1f x f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭是定值; (3)求()()()111232012232012f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++⋯++⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭的值. 【解析】(1)∵()221x f x x +=,∴()2222222112212212121212112f f ⎛⎫⎪⎛⎫⎝⎭+=+=+= ⎪+++⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭, ()22222113313313131313113f f ⎛⎫ ⎪⎛⎫⎝⎭+=+=+= ⎪+++⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭; (2)证明:∵()221x f x x +=,∴222111111x f x x x ⎛⎫ ⎪⎛⎫⎝⎭== ⎪+⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∴()11f x f x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, (3)由(2)知()11f x f x ⎛⎫+=⎪⎝⎭,∴()()112,3,4,,2012f i f i i ⎛⎫+==⋯ ⎪⎝⎭∴()()()111232012232012f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++⋯++⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭=2011.。
(高中数学课件)函数的概念与表示
课题7: 函数的概念与表示知识点1 函数与映射的概念■注:(1)“()y f x =”是函数符号,可以用任意的字母表示,如“()y g x =”; (2)函数符号“()y f x =”中的()f x 表示与x 对应的函数值,是一个数. 例如:()f a 表示函数()y f x =当x a =的函数值。
例1、若{|03}A x x =≤≤,{|26}B y y =≤≤,2:23f x x x →-+, (1)它们能构成为从集合A 到集合B 的函数吗?你的判断依据是什么?(2)上例中改为集合{|27}B y y =≤≤时,它们仍能构成为从集合A 到集合B 的函数吗?依据是什么?(3)函数的定义中,函数的值域{()|}f x x A C ∈=与集合B 相等吗?它们是什么关系?练习1:判断下列对应是否为函数: (1)2,,,x y y x x N y R →=∈∈;(2)x y x →=,{|06}x x x ∈≤≤,{|03}y y y ∈≤≤; (3)16x y x →=,{|06}x x x ∈≤≤,{|03}y y y ∈≤≤. 练习2、已知),(y x 在映射f 作用下的象是),(y x y x -+,(1)(-2,3)在f 作用下的象为 ; (2)求在f 作用下的象是(2,3)的原象),(y x = ; 练习3、已知集合{}40≤≤=x x P ,{}20≤≤=x x Q ,下列不表示从P 到Q 的映射是( ) A 、x y x f 21:=→ B 、x y x f 31:=→ C 、x y x f 32:=→ D 、x y x f =→:练习4、下列六个图像,可以表示函数的知识点2 函数的构成要素函数的三个要素:定义域、值域和对应法则.(1)定义域:函数y =f (x )自变量的取值范围(数集A )叫做这个函数的定义域. (2)值域:所有函数值构成的集合{y |y =f (x ),x ∈A }叫做这个函数的值域.■注:(1)从图像上看,函数定义域就是函数图像上点的横坐标构成的集合;值域就是函数图像上点的纵坐标构成的集合。
函数及其表示
函数及其表示基础知识1、函数与映射的概念可以不是数集,而函数中的两个集合必须是非空数集。
2.函数的定义域与值域在函数A x x f y ∈=),(中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做)(x f y =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{}A x x f ∈)(称为函数)(x f y =的值域.显然,值域是集合B 的子集。
温馨提示:(1)A 、B 都是非空数集,因此定义域(或值域)为空集的函数不存在. (2)函数关系的判断要注意“每一个”、“都有”、“唯一”等关键词. (3)注意f (x )与f (a )的区别,f (a )表示当x =a 时的函数值,是一个常量;而f (x )是关于x 的函数,一般情况下是一个变量,f (a )是f (x )的一个特殊值. (4)y=f (x)仅仅是函数符号。
3、函数的构成要素:定义域、对应关系和值域4、区间的概念及表示法 设,a b 是两个实数,且a b <,满足a x b ≤≤的实数x 的集合叫做闭区间,记做[,]a b ; 满足a x b <<的实数x 的集合叫做开区间,记做(,)a b ;满足a x b ≤<,或a x b <≤的实数x 的集合叫做半开半闭区间,分别记做[,)a b ,(,]a b ; 满足,,,x a x a x b x b ≥>≤<的实数x 的集合分别记做[,),(,),(,],(,)a a b b +∞+∞-∞-∞。
注意:对于集合{|}x a x b <<与区间(,)a b ,前者a 可以大于或等于b ,而后者必须a b <。
5、相等函数: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相同,并且对应关系完全一致,我们就称这两个函数相等.注:若两个函数的定义域与值域相同,是否为相等函数?(不一定。
如果函数y=x 和y=x+1,其定义域与值域完全相同,但不是相等函数;再如y=sinx 与y=cosx ,其定义域为R ,值域都为[-1,1],显然不是相等函数。
人教版高一数学必修一第一章知识点解析:函数及其表示
三一文库()/高一〔人教版高一数学必修一第一章知识点解析:函数及其表示〕考点一、映射的概念1.了解对应大千世界的对应共分四类,分别是:一对一多对一一对多多对多2.映射:设A和B是两个非空集合,如果按照某种对应关系f,对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都存在的一个元素y与之对应,那么,就称对应f:A→B为集合A到集合B的一个映射(mapping).映射是特殊的对应,简称“对一”的对应。
包括:一对一多对一考点二、函数的概念1.函数:设A和B是两个非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f,对于集合A中的任意一个数x,在集合B 中都存在确定的数y与之对应,那么,就称对应f:A→B为集合A到集合B的一个函数。
记作y=f(x),xA.其中x叫自变量,x的取值范围A叫函数的定义域;与x的值相对应的y的值函数值,函数值的集合叫做函数的值域。
函数是特殊的映射,是非空数集A到非空数集B的映射。
2.函数的三要素:定义域、值域、对应关系。
这是判断两个函数是否为同一函数的依据。
3.区间的概念:设a,bR,且a①(a,b)={xa⑤(a,+∞)={xx>a}⑥[a,+∞)={xx≥a}⑦(-∞,b)={xx考点三、函数的表示方法1.函数的三种表示方法列表法图象法解析法2.分段函数:定义域的不同部分,有不同的对应法则的函数。
注意两点:①分段函数是一个函数,不要误认为是几个函数。
②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。
考点四、求定义域的几种情况①若f(x)是整式,则函数的定义域是实数集R;②若f(x)是分式,则函数的定义域是使分母不等于0的实数集;③若f(x)是二次根式,则函数的定义域是使根号内的式子大于或等于0的实数集合;④若f(x)是对数函数,真数应大于零。
⑤.因为零的零次幂没有意义,所以底数和指数不能同时为零。
⑥若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各部分式子都有意义的实数集合;⑦若f(x)是由实际问题抽象出来的函数,则函数的定义域应符合实际问题。
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函数与映射的概念★知识梳理1.函数的概念 (1)函数的定义:设B A 、是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中的每一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数和它对应,那么这样的对应叫做从A 到B 的一个函数,通常记为A x x f y ∈=),( (2)函数的定义域、值域在函数A x x f y ∈=),(中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做)(x f y =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{}A x x f ∈)(称为函数)(x f y =的值域。
(2)函数的三要素:定义域、值域和对应法则 2.映射的概念设B A 、是两个集合,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中的任意元素,在集合B 中都有唯一确定的元素与之对应,那么这样的单值对应叫做从A 到B 的映射,通常记为B A f →:★重、难点突破重点:掌握映射的概念、函数的概念,会求函数的定义域、值域 难点:求函数的值域和求抽象函数的定义域 重难点:1.关于抽象函数的定义域求抽象函数的定义域,如果没有弄清所给函数之间的关系,求解容易出错误 问题1:已知函数)(x f y =的定义域为][b a ,,求)2(+=x f y 的定义域[误解]因为函数)(x f y =的定义域为][b a ,,所以b x a ≤≤,从而222+≤+≤+b x a 故)2(+=x f y 的定义域是]2,2[++b a[正解]因为)(x f y =的定义域为][b a ,,所以在函数)2(+=x f y 中,b x a ≤+≤2, 从而22-≤≤-b x a ,故)2(+=x f y 的定义域是]2,2[--b a 即本题的实质是求b x a ≤+≤2中x 的范围问题2:已知)2(+=x f y 的定义域是][b a ,,求函数)(x f y =的定义域 [误解]因为函数)2(+=x f y 的定义域是][b a ,,所以得到b x a ≤+≤2,从而22-≤≤-b x a ,所以函数)(x f y =的定义域是]2,2[--b a[正解]因为函数)2(+=x f y 的定义域是][b a ,,则b x a ≤≤,从而222+≤+≤+b x a 所以函数)(x f y =的定义域是]2,2[++b a 即本题的实质是由b x a ≤≤求2+x 的范围 即)(x f 与)2(+x f 中x 含义不同1. 求值域的几种常用方法(1)配方法:对于(可化为)“二次函数型”的函数常用配方法,如求函数4cos 2sin 2+--=x x y ,可变为2)1(cos 4cos 2sin 22+-=+--=x x x y 解决(2)基本函数法:一些由基本函数复合而成的函数可以利用基本函数的值域来求,如函数)32(log 221++-=x x y 就是利用函数u y 21log =和322++-=x x u 的值域来求。
(3)判别式法:通过对二次方程的实根的判别求值域。
如求函数22122+-+=x x x y 的值域 由22122+-+=x x x y 得012)1(22=-++-y x y yx ,若0=y ,则得21-=x ,所以0=y 是函数值域中的一个值;若0≠y ,则由0)12(4)]1(2[2≥--+-=∆y y y 得021332133≠+≤≤-y y 且,故所求值域是]2133,2133[+- (4)分离常数法:常用来求“分式型”函数的值域。
如求函数1cos 3cos 2+-=x x y 的值域,因为1cos 521cos 3cos 2+-=+-=x x x y ,而]2,0(1cos ∈+x ,所以]25,(1cos 5--∞∈+-x ,故]21,(--∞∈y(5)利用基本不等式求值域:如求函数432+=x xy 的值域当0=x 时,0=y ;当0≠x 时,xx y 43+=,若0>x ,则4424=⋅≥+xx x x 若0<x ,则4)4()(2)4(4=-⋅-≤-+--=+x x x x x x ,从而得所求值域是]43,43[- (6)利用函数的单调性求求值域:如求函数])2,1[(2224-∈+-=x x x y 的值域 因)14(22823-=-=x x x x y ,故函数])2,1[(2224-∈+-=x x x y 在)21,1(--上递减、在)0,21(-上递增、在)21,0(上递减、在)2,21(上递增,从而可得所求值域为]30,815[ (7)图象法:如果函数的图象比较容易作出,则可根据图象直观地得出函数的值域(求某些分段函数的值域常用此法)。
★热点考点题型探析考点一:判断两函数是否为同一个函数[例1] 试判断以下各组函数是否表示同一函数?(1)2)(x x f =,33)(x x g =;(2)xx x f =)(,⎩⎨⎧<-≥=;01,01)(x x x g(3)1212)(++=n n x x f ,1212)()(--=n n x x g (n ∈N *);(4)xx f =)(1+x ,x x x g +=2)(;(5)12)(2--=x x x f ,12)(2--=t t t g[解题思路]要判断两个函数是否表示同一个函数,就要考查函数的三要素。
[解析] (1)由于x x x f ==2)(,x x x g ==33)(,故它们的值域及对应法则都不相同,所以它们不是同一函数.(2)由于函数xx x f =)(的定义域为),0()0,(+∞-∞Y ,而⎩⎨⎧<-≥=;01,01)(x x x g 的定义域为R ,所以它们不是同一函数.(3)由于当n ∈N *时,2n ±1为奇数,∴x x x f n n ==++1212)(,x x x g n n ==--1212)()(,它们的定义域、值域及对应法则都相同,所以它们是同一函数.(4)由于函数xx f =)(1+x 的定义域为{}0≥x x ,而x x x g +=2)(的定义域为{}10-≤≥x x x 或,它们的定义域不同,所以它们不是同一函数.(5)函数的定义域、值域和对应法则都相同,所以它们是同一函数. [答案](1)、(2)、(4)不是;(3)、(5)是同一函数【名师指引】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确定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,即称这两个函数为同一函数。
第(5)小题易错判断成它们是不同的函数。
原因是对函数的概念理解不透,在函数的定义域及对应法则f 不变的条件下,自变量变换字母对于函数本身并无影响,比如1)(2+=x x f ,1)(2+=t t f ,1)1()1(2++=+u u f 都可视为同一函数.[新题导练]1.(2009·佛山) 下列函数中与函数x y =相同的是( ) A .y = (x )2 ; B. y=y =2x; D. y =xx 2[解析] B ;因为y=t =,所以应选择B2.(09年重庆南开中学)与函数)12lg(1.0-=x y 的图象相同的函数是 ( )A.)21(12>-=x x y ;B.121-=x y ;C.)21(121>-=x x y ; D.|121|-=x y[解析] C ;根据对数恒等式得121101.0121lg)12lg(-===--x y x x ,且函数)12lg(1.0-=x y 的定义域为),21(+∞,故应选择C 考点二:求函数的定义域、值域 题型1:求有解析式的函数的定义域 [例2].(08年湖北)函数=)(x f )4323ln(122+--++-x x x x x的定义域为( ) A.),2[)4,(+∞--∞Y ;B.)1,0()0,4(Y -;C. ]1,0()0,4[,Y -;D. )1,0()0,4[,Y - [解题思路]函数的定义域应是使得函数表达式的各个部分都有意义的自变量的取值范围。
[解析]欲使函数)(x f 有意义,必须并且只需⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≠>+--++-≥+--≥+-0043230430232222x x x x x x x x x )1,0()0,4[Y -∈⇒x ,故应选择D 【名师指引】如没有标明定义域,则认为定义域为使得函数解析式有意义的x 的取值范围,实际操作时要注意:①分母不能为0;② 对数的真数必须为正;③偶次根式中被开方数应为非负数;④零指数幂中,底数不等于0;⑤负分数指数幂中,底数应大于0;⑥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;⑦如果涉及实际问题,还应使得实际问题有意义,而且注意:研究函数的有关问题一定要注意定义域优先原则,实际问题的定义域不要漏写。
题型2:求抽象函数的定义域[例3](2006·湖北)设()x x x f -+=22lg ,则⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛x f x f 22的定义域为( ) A . ()()4,00,4Y -;B . ()()4,11,4Y --;C . ()()2,11,2Y --;D . ()()4,22,4Y --[解题思路]要求复合函数⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛x f x f 22的定义域,应先求)(x f 的定义域。
[解析]由202x x +>-得,()f x 的定义域为22x -<<,故22,222 2.xx⎧-<<⎪⎪⎨⎪-<<⎪⎩解得()()4,11,4x ∈--U 。
故⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛x f x f 22的定义域为()()4,11,4Y --.选B. 【名师指引】求复合函数定义域,即已知函数()f x 的定义为[,]a b ,则函数[()]f g x 的定义域是满足不等式()a g x b ≤≤的x 的取值范围;一般地,若函数[()]f g x 的定义域是[,]a b ,指的是[,]x a b ∈,要求()f x 的定义域就是[,]x a b ∈时()g x 的值域。
题型3;求函数的值域[例4]已知函数)(6242R a a ax x y ∈++-=,若0≥y 恒成立,求32)(+-=a a a f 的值域[解题思路]应先由已知条件确定a 取值范围,然后再将)(a f 中的绝对值化去之后求值域 [解析]依题意,0≥y 恒成立,则0)62(4162≤+-=∆a a ,解得231≤≤-a , 所以417)23()3(2)(2++-=+-=a a a a f ,从而4)1()(max =-=f a f ,419)23()(min-==f a f ,所以)(a f 的值域是]4,419[-【名师指引】求函数的值域也是高考热点,往往都要依据函数的单调性求函数的最值。