高中数学第二章函数概念与基本初等函数I2.1函数的概念2.1.2函数的表示方法优化训练苏教版必修1

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高中数学第二章函数概念与基本初等函数I函数的概念函数的概念名师导航学案苏教版

高中数学第二章函数概念与基本初等函数I函数的概念函数的概念名师导航学案苏教版

2。

1 函数的概念和图象2.1。

1 函数的概念名师导航知识梳理1.函数的概念设A ,B 是非空的数集,如果按某个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个x ,在集合B 中都有__________的数f (x)和它对应,那么就称f:A →B 为从集合A 到集合B 的函数,记作y=f (x),x ∈A.其中x 叫__________,x 的取值范围A 叫做函数y=f (x )的__________;与x 的值相对应的y 的值叫做函数值,函数值的集合{f(x )|x ∈A }(⊆B )叫做函数y=f(x )的__________。

函数符号y=f (x)表示“y 是x 的函数",有时简记作函数__________。

(1)函数实际上就是集合A 到集合B 的一个特殊对应f:A →B ,这里A ,B 为__________的数集.(2)A:定义域;{f(x )|x ∈A}:值域,其中{f(x )|x ∈A}__________B ;f :对应法则,x ∈A,y ∈B.(3)函数符号:y=f (x )↔y 是x 的函数,简记f(x).2。

已学函数的定义域和值域(1)一次函数f (x )=ax+b(a ≠0):定义域为__________,值域为__________;(2)反比例函数f(x )=xk (k ≠0):定义域为__________,值域为__________; (3)二次函数f (x)=ax 2+bx+c (a ≠0):定义域为__________,值域:当a 〉0时,为__________;当a 〈0时,为__________。

3。

函数的值:关于函数值f(a )例:f (x)=x 2+3x+1,则f(2)= __________.4。

函数的三要素:对应法则f 、定义域A 和值域{f(x )|x ∈A}.只有当这三要素__________时,两个函数才能称为同一函数。

疑难突破有关函数概念的理解剖析:(1)如果一个函数需要几条限制时,那么定义域为各限制所得x 的范围的交集。

高中数学知识点总结(第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节 函数及其表示)

高中数学知识点总结(第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节 函数及其表示)

第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节函数及其表示一、基础知识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)(2019·长春质检)函数y =ln1-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[解析] (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,x +1>0,x ≠0,解得-1<x <0或0<x <1.所以原函数的定义域为(-1,0)∪(0,1).(2)令u =2x +1,由f (x )的定义域为(-1,0),可知-1<u <0,即-1<2x +1<0, 得-1<x <-12.[答案] (1)D (2)B [解题技法]1.使函数解析式有意义的一般准则(1)分式中的分母不为0; (2)偶次根式的被开方数非负; (3)y =x 0要求x ≠0;(4)对数式中的真数大于0,底数大于0且不等于1; (5)正切函数y =tan x ,x ≠k π+π2(k ∈Z);(6)实际问题中除考虑函数解析式有意义外,还应考虑实际问题本身的要求. 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 )=1lnx +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 由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,ln x +1≠0,4-x 2≥0,得-1<x ≤2,且x ≠0.2.若函数y =f (x )的定义域是[1,2 019],则函数g (x )=f x +1x -1的定义域是________________.解析:因为y =f (x )的定义域是[1,2 019],所以若g (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧1≤x +1≤2 019,x -1≠0,所以0≤x ≤2 018,且x ≠1.因此g (x )的定义域是{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}. 答案:{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}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 ); (2)已知函数f (x )满足f (-x )+2f (x )=2x ,求f (x ). [解] (1)法一:待定系数法因为f (x )是二次函数,所以设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (2x +1)=a (2x +1)2+b (2x +1)+c =4ax 2+(4a +2b )x +a +b +c .因为f (2x +1)=4x 2-6x +5, 所以⎩⎪⎨⎪⎧4a =4,4a +2b =-6,a +b +c =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-5,c =9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R). 法二:换元法令2x +1=t (t ∈R),则x =t -12,所以f (t )=4⎝⎛⎭⎫t -122-6·t -12+5=t 2-5t +9(t ∈R),所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R). 法三:配凑法因为f (2x +1)=4x 2-6x +5=(2x +1)2-10x +4=(2x +1)2-5(2x +1)+9, 所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R).(2)解方程组法由f (-x )+2f (x )=2x , ① 得f (x )+2f (-x )=2-x ,② ①×2-②,得3f (x )=2x +1-2-x . 即f (x )=2x +1-2-x3.故f (x )的解析式是f (x )=2x +1-2-x3(x ∈R).[解题技法] 求函数解析式的4种方法及适用条件 (1)待定系数法先设出含有待定系数的解析式,再利用恒等式的性质,或将已知条件代入,建立方程(组),通过解方程(组)求出相应的待定系数.(2)换元法对于形如y =f (g (x ))的函数解析式,令t =g (x ),从中求出x =φ(t ),然后代入表达式求出f (t ),再将t 换成x ,得到f (x )的解析式,要注意新元的取值范围.(3)配凑法由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式.(4)解方程组法已知关于f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 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,通过解方程组求出f (x ).[提醒] 由于函数的解析式相同,定义域不同,则为不相同的函数,因此求函数的解析式时,如果定义域不是R ,一定要注明函数的定义域.[题组训练]1.[口诀第2句]已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,则f (x )=________________.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).答案:12x 2+12x (x ∈R)2.[口诀第3句]已知f ⎝⎛⎭⎫2x +1=lg x ,则f (x )=________________.解析:令2x +1=t ,得x =2t -1,则f (t )=lg 2t -1,又x >0,所以t >1,故f (x )的解析式是f (x )=lg2x -1(x >1). 答案:lg2x -1(x >1) 3.[口诀第4句]已知f (x )满足2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,则f (x )=________. 解析:∵2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,①把①中的x 换成1x ,得2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=3x.② 联立①②可得⎩⎨⎧2f x +f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,2f ⎝⎛⎭⎫1x +f x =3x,解此方程组可得f (x )=2x -1x(x ≠0).答案:2x -1x (x ≠0)考点三 分段函数考法(一) 求函数值[典例] (2019·石家庄模拟)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[解析] 由题意得,f (-2)=a -2+b =5,①f (-1)=a -1+b =3,②联立①②,结合0<a <1,得a =12,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,⎝⎛⎭⎫12x +1,x ≤0,则f (-3)=⎝⎛⎭⎫12-3+1=9,f (f (-3))=f (9)=log 39=2. [答案] B[解题技法] 求分段函数的函数值的策略(1)求分段函数的函数值时,要先确定要求值的自变量属于哪一区间,然后代入该区间对应的解析式求值;(2)当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值;(3)当自变量的值所在区间不确定时,要分类讨论,分类标准应参照分段函数不同段的端点.考法(二) 求参数或自变量的值(或范围)[典例] (2018·全国卷Ⅰ)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)[解析] 法一:分类讨论法①当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x ≤0,即x ≤-1时,f (x +1)<f (2x ),即为2-(x +1)<2-2x,即-(x +1)<-2x ,解得x <1. 因此不等式的解集为(-∞,-1].②当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x >0时,不等式组无解.③当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x ≤0,即-1<x ≤0时,f (x +1)<f (2x ),即为1<2-2x,解得x <0.因此不等式的解集为(-1,0).④当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x >0,即x >0时,f (x +1)=1,f (2x )=1,不合题意.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,0). 法二:数形结合法∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,∴函数f (x )的图象如图所示. 结合图象知,要使f (x +1)<f (2x ), 则需⎩⎪⎨⎪⎧x +1<0,2x <0,2x <x +1或⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0,2x <0, ∴x <0,故选D. [答案] D[解题技法]已知函数值(或范围)求自变量的值(或范围)的方法(1)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,最后将各段的结果合起来(求并集)即可;(2)如果分段函数的图象易得,也可以画出函数图象后结合图象求解.[题组训练]1.设f (x )=⎩⎨⎧x ,0<x <1,2x -1,x ≥1,若f (a )=f (a +1),则f ⎝⎛⎭⎫1a =( ) A .2 B .4 C .6D .8解析:选C 当0<a <1时,a +1>1,f (a )=a ,f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴a =2a , 解得a =14或a =0(舍去).∴f ⎝⎛⎭⎫1a =f (4)=2×(4-1)=6.当a ≥1时,a +1≥2,f (a )=2(a -1),f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴2(a -1)=2a ,无解. 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.(2017·全国卷Ⅰ)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________.解析:由题意知,可对不等式分x ≤0,0<x ≤12,x >12讨论.①当x ≤0时,原不等式为x +1+x +12>1,解得x >-14,故-14<x ≤0.②当0<x ≤12时,原不等式为2x +x +12>1,显然成立.③当x >12时,原不等式为2x +2x -12>1,显然成立.综上可知,所求x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-14,+∞. 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____________.解析:若a <0,则f (a )<1⇔⎝⎛⎭⎫12a-7<1⇔⎝⎛⎭⎫12a <8,解得a >-3,故-3<a <0; 若a ≥0,则f (a )<1⇔a <1,解得a <1,故0≤a <1. 综上可得-3<a <1. 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解析:选B ①中当x >0时,每一个x 的值对应两个不同的y 值,因此不是函数图象;②中当x =x 0时,y 的值有两个,因此不是函数图象;③④中每一个x 的值对应唯一的y 值,因此是函数图象.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.43D .-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.(2019·贵阳检测)下列函数中,同一个函数的定义域与值域相同的是( ) A .y =x -1 B .y =ln x C .y =13x -1D .y =x +1x -1解析:选D 对于A ,定义域为[1,+∞),值域为[0,+∞),不满足题意;对于B ,定义域为(0,+∞),值域为R ,不满足题意;对于C ,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域为(-∞,-1)∪(0,+∞),不满足题意;对于D ,y =x +1x -1=1+2x -1,定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),值域也是(-∞,1)∪(1,+∞).5.(2018·福建期末)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 .-1516B .3C .-6364或3D .-1516或3解析:选A 当a >0时,若f (a )=3,则log 2a +a =3,解得a =2(满足a >0);当a ≤0时,若f (a )=3,则4a -2-1=3,解得a =3,不满足a ≤0,所以舍去.于是,可得a =2.故f (a -2)=f (0)=4-2-1=-1516.6.已知函数y =f (2x -1)的定义域是[0,1],则函数f 2x +1log 2x +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 +1log 2x +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 .①② B .①③ C .②③D .①解析:选B 对于①,f (x )=x -1x ,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x-x =-f (x ),满足题意;对于②,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x +x=f (x ),不满足题意;对于③,f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧ 1x ,0<1x <1,0,1x =1,-x ,1x >1,即f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧ 1x ,x >1,0,x =1,-x ,0<x <1,故f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x ),满足题意.综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③. 9.(2019·青岛模拟)函数y =ln ⎝⎛⎭⎫1+1x +1-x 2的定义域为________. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧ 1+1x >0,1-x 2≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <-1或x >0,-1≤x ≤1⇒0<x ≤1. 所以该函数的定义域为(0,1].答案:(0,1]10.(2019·益阳、湘潭调研)若函数f (x )=⎩⎨⎧ lg 1-x ,x <0,-2x ,x ≥0,则f (f (-9))=________. 解析:∵函数f (x )=⎩⎨⎧ lg 1-x ,x <0,-2x ,x ≥0,∴f (-9)=lg 10=1,∴f (f (-9))=f (1)=-2. 答案:-211.(2018·张掖一诊)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于________.解析:∵f (1)=2,且f (1)+f (a )=0,∴f (a )=-2<0,故a ≤0. 依题知a +1=-2,解得a =-3.答案:-312.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 12x +1,x ≤0,-x -12,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 -12≥-1,解得-4≤x ≤0或0<x ≤2,故所求x 的取值范围是[-4,2].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.。

高一数学必修一第二章基本初等函数知识点总结

高一数学必修一第二章基本初等函数知识点总结

在 R 上是减函数
函数值的 变化情况
a 变化对
图象的影 响
y>1(x > 0), y=1(x=0), 0 < y<1(x < 0)
y> 1(x < 0), y=1(x=0), 0 < y< 1(x > 0)
在第一象限内, a 越大图象越高,越靠近 y 轴; 在第一象限内, a 越小图象越高,越靠近 y 轴; 在第二象限内, a 越大图象越低,越靠近 x 轴. 在第二象限内, a 越小图象越低,越靠近 x 轴.
y
f ( x) 中反解出 x
1
f ( y) ;
③将 x f 1( y ) 改写成 y f 1 ( x) ,并注明反函数的定义域.
( 8)反函数的性质
①原函数 y
f (x) 与反函数 y
1
f ( x) 的图象关于直线 y
x 对称.
②函数 y f ( x) 的定义域、值域分别是其反函数 y f 1 (x ) 的值域、定义域. ③若 P(a,b) 在原函数 y f (x ) 的图象上,则 P' (b, a) 在反函数 y f 1(x ) 的图象上.
③根式的性质: (n a )n a ;当 n 为奇数时, n an
a ;当 n 为偶数时, n an | a |
a (a 0)

a (a 0)
( 2)分数指数幂的概念
m
①正数的正分数指数幂的意义是: a n n a m (a 0, m, n N , 且 n 1) . 0 的正分数指数幂等于 0.②正数的负分数
设一元二次方程 ax 2 bx c 0( a 0) 的两实根为 x1, x2 ,且 x1 x2 .令 f ( x) ax 2 bx c ,从以下四个方
面来分析此类问题:①开口方向: a ②对称轴位置: x

核按钮(新课标)高考数学一轮复习第二章函数的概念、基本初等函数(Ⅰ)及函数的应用2.1函数及其表示课

核按钮(新课标)高考数学一轮复习第二章函数的概念、基本初等函数(Ⅰ)及函数的应用2.1函数及其表示课

A.都表示映射,都表示 y 是 x 的函数 C.仅④表示 y 是 x 的函数
B.仅③表示 y 是 x 的函数 D.都不能表示 y 是 x 的函数
解:根据映射的定义,①②③中,x 与 y 的对应关系都不是映 射,当然不是函数关系,④是映射,是函数关系.故选 C.
第十一页,共50页。
(2015·甘肃模拟)已知
映射而言,A 和 B 不一定是数.集..
第七页,共50页。
7.复合函数 一般地,对于两个函数 y=f(u)和 u=g(x),如果通过变量 u,y 可以表示成 x 的函数,那么称这个函数为函数 y=f(u)和 u=g(x)的复 合函数,记作 y=f(g(x)),其中 y=f(u)叫做复合函数 y=f(g(x))的外 层函数,u=g(x)叫做 y=f(g(x))的内层函数.
第二十页,共50页。
解:对于 A,f(x)= x2=|x|,g(x)=3 x3=x,它们的值域和对 应关系都不同,所以不是同一函数;对于 B,函数 f(x)的定义域 为(-∞,0)∪(0,+∞),而 g(x)的定义域为 R,所以不是同一函 数;对于 C,当 n∈N*时,2n±1 为奇数,则 f(x)=2n+1 x2n+1= x,g(x)=(2n-1 x)2n-1=x,它们的定义域、对应关系都相同,所 以是同一函数;对于 D,f(x)的定义域为[0,+∞),而 g(x)的定义 域为(-∞,-1]∪[0,+∞),它们的定义域不同,所以不是同一 函数.故选 C.
第十五页,共50页。
(2013·南昌模拟)给出下列四个对应: ①A=R,B=R,对应关系 f:x→y,y=x+1 1;
| | ②A=a
21a∈N*,B=b
b=1n,n∈N*,对应关
系 f:a→b,b=1a;

高中数学 第二章 基本初等函数(Ⅰ)2.1.2 指数函数及其性质教材梳理素材 新人教A版必修1

高中数学 第二章 基本初等函数(Ⅰ)2.1.2 指数函数及其性质教材梳理素材 新人教A版必修1

2.1.2 指数函数及其性质疱丁巧解牛知识·巧学·升华 一、指数函数及其性质 1.指数函数的定义一般地,函数y=a x(a >0且a ≠1,x ∈R )叫做指数函数,其中x 是自变量.由于当a=0时,若x >0,a x 恒等于0;若x ≤0,a x无意义. 当a <0时,如y=(-2)x,对x=…,-21,41,21,…在实数范围内函数值不存在. 当a=1时,y=1x=1,是一常量,没有研究的必要.综上可知,当a ≤0或a=1时,不是没有意义,就是没有研究的必要,故规定a >0且a ≠1.只有形如y=a x (a >0且a ≠1)且定义域为R 的函数,才是指数函数,又如y=3·2x ,y=2x-1,y=2x+1等,是由指数函数经过某种变换而得到的,它们都不是指数函数.要点提示 因为指数的概念已经从整数扩充到实数,在底数a >0且a ≠1的情况下,对任意一个x 都有唯一确定的值y 与它对应,所以x 是任意实数. 2.指数函数的图象和性质(1)下面先画指数函数y=2x 及y=0.5x图象列出x,y 的对应值表,用描点法化出图象: x …-3 -2 -1 0 1 2 3 … y=2x 0.13 0.25 0.5 1 2 4 8 y=0.5x84210.50.250.13要点提示 函数y=a x与y=a -x的图象关于y 轴对称.xa >10<a <1图象性质①定义域:R ②值域:(0,+∞)③过点(0,1),即x=0时,y=1 ④在R 上是增函数, 当x <0时,0<y <1; 当x >0时,y >1④在R 上是减函数, 当x <0时,y >1; 当x >0时,0<y <1指数函数的单调性是指数函数性质中应用最广的,运用此性质可以求与指数函数有关的一般函数的值域、单调区间等.指数函数的图象变换有两种:一种是平移变换分上下、左右平移,遵循“左加右减,上加下减”.平移前后的形状没有发生变化,只是位置改变了;另一种是对称变换,它会导致前后的形状发生明显改变.指数函数的图象变换可以推广到我们学过的任何函数. 研究函数的性质,可明确图象的形状;通过函数的图象可以进一步加深对性质的理解.二者相辅相成、缺一不可,可通过解决函数的图象来解决与方程和不等式有关的问题,这时作函数的图象应明确其图象的形状,而确定形状的手段主要有:函数关系式的等价变形、图象的变换、通过研究函数的性质等.要点提示 ①指数函数的图象恒在x 轴上方;②指数函数的单调性取决于它的底数;③y=a x (a >1)在 x >0的方向上增幅越来越快;④指数函数由唯一的常量a 确定.⑤y=a x (0<a<1)在x <0的方向上增幅越来越快.方法点拨 遇到求含有字母的表达式等问题可先用待定系数法确定a ,再求值.深化升华 ①底数相同,指数不同的,可构造指数函数,利用函数的单调性比较大小; ②底数、指数都不相同的,可选一中间值比较大小; ③指数相同,底数不同的可用数形结合法比较大小. 问题·思路·探究问题1 为什么说指数函数的图象是研究函数性质的直观工具?思路:对于指数函数问题,我们不仅仅应该知道其表达式及利用表达式进行计算的问题,而且应注重结合其相应的图象掌握相应的知识且能灵活运用图象来分析问题、解决问题,从而领会图象在指数函数应用方面的作用. 探究:因为通过图象我们可以直观地看到,任取a({a|a>0且a ≠1}),图象始终过定点(0,1),图象始终在x 轴的上方;当a>1时第一象限的图象与0<a<1时第二象限的图象始终在直线y=1的上方,当a>1时第二象限的图象与0<a<1时第一象限的图象始终在直线y=1的下方,当a>1时,图象是上升的,当0<a<1时,图象是下降的.所以应用图象进行数形结合,清晰地刻画了指数函数的性质,它们便于我们记忆起函数性质和变化规律.问题2 函数y=2|x|的图象有什么特征?你能根据它的图象指出其值域和单调区间吗?思路:函数y=a |x|:其图象是关于y 轴对称的,所以只要先把y=a x的y轴右边的图象保留,再将y 轴右边部分关于y轴作出对称部分;就得到了y=a |x|的图象.探究:函数y=2|x|的图象关于y 轴对称,这是因为它的图象由y=2x(x ≥0)的图象和y=(21)x(x<0)的图象合并而成,而y=2x(x>0)与y=(21)x(x<0)的图象关于y 轴对称,所以函数y=2|x|的图象关于y 轴对称,由图象可知值域是[1,+∞),递增区间为[0,+∞),递减区间为(-∞,0]问题3 函数y=a x+h+k(a>0且a ≠1)的图象恒过点(-h,1+k ),为什么?思路:一般地,把函数y=f (x )的图象向右平移m 个单位得函数y=f (x-m )的图象(m ∈R ,m <0就是向右平移|m|个单位);把函数y=f (x )的图象向上平移n 个单位,得到函数y=f (x )+n 的图象(n ∈R ,若n <0,就是向下平移|n|个单位=探究:函数y=a x+h +k(a>0且a ≠1)的图象可由y=a x(a>0且a ≠1)的图象向左(当h>0时)或向右(当h<0时)平移|h|个单位,再向上(当k>0时)或向右(当k<0时)平移|k|个单位而得到,因为y=a x (a>0且a ≠1)的图象恒过点(0,1),所以函数y=a x+h+k(a>0且a ≠1)的图象恒过点(-h,1+k ). 典题·热题·新题例1 下列函数中,哪些是指数函数?①y=4x ②y=x 4 ③y=-4x ④y=4-x ⑤y=(-4)x ⑥y=4x+1 ⑦y=4x +1⑧y=e x ⑨y=4x(x>0)⑩y=(a-1)x(a>1且a ≠2)思路解析:①④⑧⑩为指数函数,其中④y=4-x 从形式上看不是指数函数,将它变形为y=(4-1)x,即y=(41)x.它实质上是指数函数. ②中底数x 不是常数,而4不是变数;③是-1与指数函数4x的乘积;⑤中底数-4<0; ⑥中的指数是x 的函数,不是自变量x ;⑦由y=4x向上平移得到的;⑨x 的范围不是R . 答案:②③⑤⑥⑦⑨不是指数函数.误区警示 像y=4x+1,y=4x +1的图象可由y=2x 的图象通过平移或伸缩变换而得到.而y=a -x从形式上看不是指数函数,将它变形为y=(a -1)x,即y=(a1)x.它实质上是指数函数. 例2 若指数函数y=(2a-1)x是减函数.则a 的范围是多少? 思路解析:由题意可知1>2a-1>0,得21<a <1. 答案:21<a <1 深化升华 解与指数有关的问题时,注意对底数分类讨论,这是考试的一个重点.例3 如右图,在同一坐标系下给出四个指数函数的图象,试比较底数a 、b 、c 、d 的大小.思路解析:作直线x=1与四个图象交于四个点,得四个纵坐标为a 、b 、c 、d ,底数都“跑”到纵轴上去了,可在数轴的位置上直观比较底数的大小,则a >b >1>c >d >0 . 答案:a >b >c >d拓展延伸 在同一坐标系中,画出函数y=3x,y=(31)x ,y=2x,y=(21)x 的图象,比一比,看它们之间有何联系.从图中可以看到,图象向下无限地与x 轴靠拢,即x 轴是指数函数的渐近线.任何两个函数图象都是交叉出现的,交叉点是(0,1).在y 轴的右侧,对同一变量x 而言,底数越大,函数值越大;在y 轴的左侧,情况正好相反,即对同一自变量x 而言,底数越大,函数值越小.以此为依据,可定性地分析在同一坐标系中,底数不同的若干个指数函数的底数的大小关系.怎样定量分析同一坐标系中底数不同的指数函数的底数的大小呢?我们知道,对指数函数y=a x(a >0且a ≠1),当x=1时,y=a ,而a 恰好是指数函数的底数,这就启发我们,不妨作直线x=1,它同各个图象相交,交点的纵坐标就是各指数函数的底数,以此可比较底数的大小.深化升华 (1)渐近线是指逐渐靠拢,但永远不能到达的线.(2)从联系的观点研究不同底数的指数函数图象间的关系,对深化理解指数函数的图象和性质是有帮助的.例4 画出下列函数的图象:(1)y=2x-1+2;(2)y=0.5|x|思路解析:利用指数函数的图象及结合函数图象的变换来处理.答案:(1)利用函数y=2x的图象沿x 轴正半轴平移一个单位,纵坐标不变,再把所得图象沿y 轴的正半轴平移2个单位,横坐标不变,得到y=2x-1+2的图象,如图(1)(注:画出虚直线的目的是体现平移变换).(2)由y=0.5|x|=⎪⎩⎪⎨⎧<=≥-,0,25.0,0,5.0x x xx x作y=0.5x的图象但只取y 轴及其右侧部分,再作y=2x的图象但只取y 轴左侧部分,就得到函数y=0.5|x|的图象,如图(2)所示的实线(注:画出虚线的目的是衬托实线的特征).图(1) 图(2) 深化升华 由指数函数的图象,我们还可以总结出图象的变化规律: ①平移规律若已知y=a x 的图象,则把y=a x 的图象向左平移b (b >0)个单位,则得到y=a x+b的图象.把y=a x 的图象向右平移b (b >0)个单位,则得到y=a x-b 的图象,把y=a x的图象向上平移b(b >0)个单位,则得到y=a x +b 的图象.把y=a x的图象向下平移b (b >0)个单位,则得到y=a x-b 的图象. ②对称规律函数y=a x 的图象与y=a -x 的图象关于y 轴对称,y=a x 的图象与y=-a x的图象关于直线x轴对称.函数y=a x 的图象与y=-a -x的图象关于坐标原点对称.函数y=a |x|:其图象是关于y 轴对称的,所以只要先把y=a x的y轴右边的图象保留;再将y轴右边部分关于y轴对称;就得到了y=a |x|的图象.拓展延伸 一般地,把函数y=f (x )的图象向右平移m 个单位得函数y=f (x-m )的图象(m ∈R ,m <0就是向右平移|m|个单位);把函数y=f (x )的图象向上平移n 个单位,得到函数y=f (x )+n 的图象(n ∈R ,若n <0,就是向下平移|n|个单位=.函数y=f (x )的图象与y=f (-x )的图象关于y 轴对称,函数y=f (x )的图象与函数y=-f (x )的图象关于x 轴对称,函数y=f (x )的图象与函数y=-f (1-x )的图象关于原点对称.函数y=f(|x|):其图象是关于y 轴对称的,所以只要先把y轴右边的图象保留;再将y轴右边部分关于y轴对称;就得到了y=f(|x|)的图象.例5 用函数单调性定义证明函数f (x )=2x在(-∞,+∞)上单调递增. 思路解析:函数单调递增:x 1<x 2⇒f (x 1)<f (x 2);或先论证)()(21x f x f <1,又f (x 2)>0⇒f (x 1)<f (x 2).证明:在(-∞,+∞)上任取x 1<x 2,则)()(21x f x f =2121222x x x x -=,∵x 1-x 2<0,∴212xx -<1.又f (x 2)=2x2>0,∴f (x 1)<f (x 2).∴函数f (x )=2x在(-∞,+∞)上单调递增. 深化升华 在用函数单调性定义证明的过程中,除了作差法也可用作商法比较f (x 1)、f (x 2)的大小.例6 求下列函数的单调区间:(1)y=2425.0--x x ;(2)y=x112+.思路解析:将原函数“拆”成两个简单的函数,再依据复合函数的单调性求解. 解:(1)令u=x 2-4x-2,则y=0.5u.因为y=0.5u为减函数,所以y=2425.0--x x 与u=x 2-4x-2的单调性相反.又由u=x 2-4x-2=(x-2)2-6得u=x 2-4x-2在(-∞,2]为减函数,在[2,+∞)为增函数.所以y=2425.0--x x 在(-∞,2)为增函数,在[2,+∞]为减函数;(2)令u=1+x 1,则y=2u ,因为y=2u为增函数,所以y=x 112+的单调性与u=1+x 1的单调性相同.因为u=1+x1(x ≠0)所以在(-∞,0)及(0,+∞)上均为减函数,所以y=x 112+的单调递减区间为(-∞,0)和(0,+∞).拓展延伸 确定函数的单调性,利用复合函数的单调性的方法或可变形函数解析式,利用已有函数的单调性进行由里及外的层层判断,最终得出函数的单调性.但是要证明单调性必须用单调性定义.本题求函数值域也可以利用解析式变形,由里及外层层求出值域最终而得:y=1212+-x x =1-122+x .x ∈(-∞,+∞)⇒2x >0⇒2x+1>1⇒121+x <1,∴-2<-122+x<0.∴-1<y <1.∴值域为(-1,1).例7 已知函数f (x )=a x(a >0,且a ≠1),根据图象判断21[f (x 1)+f (x 2)]与f (221x x +)的大小,并加以证明.思路解析:对a >1及0<a <1两种情形的指数函数图象,分别取两点A (x 1,f (x 1))、B (x 2,f (x 2))连线段,其中21[f (x 1)+f (x 2)]就是这线段中点M 的函数值,f (221x x +)就是图象上弧线段与直线x=221x x +的交点M 的函数值,如下图.显然无论哪一种情形总有点N 在点M 下方. ∴f (221x x +)<21[f (x 1)+f (x 2)]. 证明:f (x 1)+f (x 2)-2f (221x x +)=2222)(2112121x x x x xx a aaa a -=-++.由x 1≠x 2,∴21x ≠22x .∴2221xxa a -≠0,∴222)(21xxa a ->0.∴f (x 1)+f (x 2)-2f (221x x +)>0. 深化升华 通过数形结合我们不难发现凸凹函数的性质. 若f (x )是凸函数,则f (221x x +)≥21[f (x 1)+f (x 2)]; 若f (x )是凹函数,则f (221x x +)≤21[f (x 1)+f (x 2)]. 例8 方程2x-1=2x 的实数解的个数为( )A. 0个B.1个C.2个D.3个 思路解析:这不是我们所学的代数等式,也不可能转化成代数式,只有数形结合观察图象交点才能解决.答案:2x-1=2x 可化为2x=2x+1,令⎩⎨⎧+==122x y y x 在同一坐标系中画出y=2x及y=2x+1的图象.如右图所示,可以看出它们图象有两个交点.故选C.深化升华 遇到等式两边的形式属于不同类型的函数而且直接处理无法进行时,这时应联想到用数形结合来解决.。

高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)2.1指数函数2.1.2第1课时指数函数的图象及性质课件新人教A版必修1

高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)2.1指数函数2.1.2第1课时指数函数的图象及性质课件新人教A版必修1
由图象可知值域是(0,1],递增区间是(-∞,0],递减区间 是[0,+∞).
与指数函数有关的定义域、值域问题
求下列函数的定义域与值域:
(1)y=
;(2)y=23-|x|.
思路点拨:
指数函数y=axa>0, 且a≠1的定义域是R
―→
函数y=afxa>0,且a≠1 与fx的定义域相同
―→
值域
解:(1)由xx+ -11≥0,得 x≤-1 或 x>1.
已知指数函数f(x)的图象过点(3,8),则f(6)=________. 解析:设f(x)=ax(a>0,且a≠1). ∵函数f(x)的图象过点(3,8). ∴8=a3,∴a=2. ∴f(x)=2x. ∴f(6)=26=64. 答案:64
2.指数函数的图象和性质 a>1
图象图象
如图是指数函数:①y=ax,②y=bx,③y=cx,④ y=dx的图象,则a,b,c,d与1的大小关系是( )
A.a<b<1<c<d B.b<a<1<d<c C.1<a<b<c<d D.a<b<1<d<c
思路点拨:
解析:方法一:在①②中底数大于零且小于 1,在 y 轴右 边,底数越小,图象向下越靠近 x 轴,故有 b<a,在③④中底 数大于 1,在 y 轴右边,底数越大,图象向上越靠近 y 轴,故 有 d<c.故选 B.
1.指数函数的图象一定在x轴的上方.( ) 2.当a>1时,对于任意x∈R总有ax>1.( ) 3.函数f(x)=2-x在R上是增函数.( ) 答案:1.√ 2.× 3.×
指数函数的概念
函数y=(a2-3a+3)ax是指数函数,求a的值. 思路点拨: ax的系数为1 ―→ a为常数,a>0且a≠1 ―→ 不等式组 解:∵y=(a2-3a+3)ax 是指数函数, ∴aa>2-03且a+a≠3=1,1, 解得aa= >10或 且2a,≠1. ∴a=2.

高中数学:函数的基本知识点

高中数学:函数的基本知识点

高中数学:函数的基本知识点函数是高考数学中的重点内容,学习函数需要首先掌握函数的各个知识点,然后运用函数的各种*质来解决具体的问题。

小编为大家收集了“高中数学讲解:函数的基本知识点”,供大家参考,希望对大家有所帮助!1.函数的定义定义:设x和y是两个变量,d是实数集r的某个子集.如果对任何的x∈d,按照某种对应法则,变量y总有确定的值与之对应,则称变量y是定义在d上变量x的函数,记作y=f(x).称d为该函数的定义域,称x为自变,.y为因变量.当自变量x取数值xo∈d时,与xo对应的因变量y的值称为函数y=f(x),当x取遍d的所有数值时,对应的变量y取值的全体组成的数集称为函数y二f(x)的值域.如果自变量在定义域内任取一个值时,对应的函数值只有一个,这种函数称为单值函数,否则称为多值函数.例如,y=3x+l是单值函数,而由方程x2+y2=1确定的函数y=士√1-x2就是多值函数.以后凡没有特别说明,本书所讨论的函数都是指单值函数.函数的表示法通常有三种,即表格法、图示法和公式法。

2.函数的两个基本要素由函数的定义知,确定函数的两个基本要素是定义域和对应法则.也就是说,两个函数只有当它们的定义域和对应法则完全相同时,两个函数才是相同的.3.函数的几种特*(1)有界*设函数y=f(x)的定义域为d,数集x∈d,如果存在正数m,使得对于任意的x∈x,都有不等式f(x)?≤m成立,则称了(x)在x上有界,如果这样的m不存在,则称函数在x上无界.(2)单调*.设函数y=f(x)在区向x上有定义.如果对于任意的x1,x2∈x,当x1<x2时,均有f(x1)(3)奇偶*设函数y=f(x)的定义域d是关于原点对称的,如果对于任意的x∈d,均有f(x)=f(一x),则称.f(x)为偶函数;如果对于任意的x∈d,均有f(x)=-f(x),则称了(x)为奇函数.(4)周期*设函数y.=f(x),如果存在不为零的常数t,.使得对于任意x∈d均有x+t∈d,且f(x)=f(x+t)成立,则称函数y=f(x)为周期函数,称t为f(x)的一个周期。

高考数学知识点总结 第二章函数概念与基本初等函数

高考数学知识点总结 第二章函数概念与基本初等函数

第二章函数概念与基本初等函数知识点与方法1.函数解析式的求法主要有换元法和待定系数法等:利用函数的解析式研究问题时要特别注意分析自变量x与函数值y的关系,尤其要注意分段函数各段的自变量所对ƒ的解析式.已知函数解析式,计算有限个函数值的和.fl类问题一般都具有明显的规律,或者函数具有周期性,或者函数具有对称性(自变量具有某种关系,其函数值和fi定值).如£(x)=,求+的值(这$£(x)+£(1—x)=).².确定函数定义域的基本原则.(1)分式函数y=中,满足分母g(x)≠0.(²)偶次式y=(n∈N*)中,满足被开方式£(x)≥0.(3)对数函数y=log£(x)g(x)中,满足且£(x)≠1.(4)幂函数y=[£(x)]0中,满足£(x)≠0.(±)fl切函数y=tanx中,满足x≠kπ+(k∈Z).(6)在实际问题中考虑自变量的实际意义.3.函数值域(最值)的求法.(1)二次型函数——配方法.(²)©曲函数——均值н等式.(3)利用换元法转化fi二次型函数或©曲函数.(4)函数单调性法.(±)导数法.对于н等式恒成立、fl在性问题h要通过求函数最值的方法解决.4.判断函数单调性的方法.(1)定义法:一般地,设函数y=£(x)的定义域fiA,区间W⊆A,∀x1,x²∈W,(x1—x²)[£(x1)—£(x²)]>0⇔>0⇔£(x)在区间W L是增函数.若£(x)在区间W L fi增函数,x1, x²∈W,则有x1<x²⇔£(x1)<£(x²),减函数有类似结论.(注意:在涉þ到н等式的求解、证明等有关问题时可以考虑构造函数,利用函数单调性求解).(²)用已知函数单调性判断(下列函数都在¿共单调区间L): ķ增函数+增函数=增函数:ĸ减函数+减函数=减函数:③复合函数单调性:④奇(偶)函数在对称区间L的单调性相¼(相反).(3)借助图像判断函数单调性.(4)导数法:对可导函数£(x),x∈(a,b ),£′(x)≥0⇔£(x)在(a,b)L是增函数:£′(x)≤0⇔£(x)在(a,b)L 是减函数(其中导致导数fi0的点是孤立的).±.函数的奇偶性.(1)判定函数奇偶性的方法.函数具有奇偶性的必要条fl是定义域fi 关于原点对称的区间.判断函数奇偶性首先确定函数定义域.ķ定义法:∀x∈D£,£(x)±£(—x)=0: ĸ用已知函数奇偶性判定:(i)奇±奇=奇:偶±偶=偶:奇±偶=非奇非偶(非零函数): 奇×偶=奇:奇×奇=偶:偶×偶=偶.(ii)复合函数奇偶性,内偶则偶,两奇fi奇.③借助图像确定奇偶性.(²)奇偶函数的性质.ķ定义域含0的奇函数图像必过原点: ĸ奇函数若fl在最大(小)值,则它们的和fi0:③£(x)是偶函数,则有£(—x)=£(x)=£(|x|):④既奇又偶的函数的解析式必fi£(x)=0:⑤对于奇(偶)函数,已知y轴一侧的图像、解析式、单调性,能够确定y轴另一侧的图像、解析式、单调性.题目中出现x与—x的函数值问题,需考虑函数的奇偶性.(3)奇偶函数性质推广(对称性问题).已知函数£(x),x∈D.ķ满足£(a+x)=£(b—x)⇔£(x)关于直线x=对称, 特别地,£(—x)=£(x)⇔£(x)关于y轴(x=0)对称: ĸ满足£(a+x)=—£(b—x)⇔£(x)关于点,0 对称, 特别地,£(—x)=—£(x)⇔£(x)关于原点(0,0)中心对称:③函数y=£(x)与y=£(—x)的图像关于y轴对称:④函数y=£(x)与y=—£(x)的图像关于x轴对称:⑤函数y=£(a+x)与y=£(b—x)的图像关于x=对称. 6.函数的周期性.(1)定义:已知函数y=£(x),x∈D,若对任意x∈D,fl在非零fl 常数T,满足:ķ£(x+T)=£(x),周期fiT:ĸ£(x+T)=—£(x),周期fi²T:£(x+T)+£(x)=G,周期fi²T:③£(x+T)=±,周期fi²T:£(x+T)·£(x)=G(G≠0),周期FI²T:④£(x+T)=—£(x—T),周期fi4T:⑤£(x+T)+£(x—T)=£(x),周期fi6T.(²)对称性与周期性关系:若函数£(x)具有两个对称性(中心、轴)þ周期性三个性质中的两个,则必定具有第三个性质.例如:ķ若£(x)的图像关于直线x=a和x=b对称(a≠b),则£(x)是周期fi²|a—b|的周期函数.ĸ若£(x)的图像关于点(a,0)和(b,0)对称(a≠b),则£(x)是周期fi²|a—b|的周期函数.③若£(x)的图像关于直线x=aþ点(b,0)对称(a≠b),则£(x)是周期fi4|a—b|的周期函数.7.三个二次(一元二次方程、二次н等式、二次函数)间的问题可相互转化.如二次函数零点是相ƒ二次方程的,二次н等式的求解依赖于二次方程与二次函数的图像等.(1)一元二次方程.ķ判别式,求¿式, 与系数关系:ĸ的分布问题,要由判别式、对称轴、端点值三者确定.例如:(i)二次方程ax²+BX+G=0(A>0)两都大于k⇔(ii)一大于k,一小于k⇔£(k)<0.(²)二次函数的三种表现形式. y=ax²+bx+G=a(x—m)²+n=a (x—x1)(x—x²)(a≠0),其中(m,n)是顶点,x1,x²fi零点.对于限定区间L的二次函数最值要注意对称轴与区间的ƒ置关系.(3)一元二次н等式解法依赖于相ƒ方程与二次函数图像.(4)对于二次函数£(x)=ax²+bx+G,若£(x1 )=£(x²), x1≠x²,则x1+x²=—.8.关于幂、指数、对数函数问题.(1)幂函数£(x)=xα在第一象限的图像如图1—3所示,单调性fi:当α>0时,函数£(x)在(0,+∞)Lfi增函数:当α<0时,函数£(x)在(0,+∞)Lfi减函数.图1-3(²)指数与对数.a b=N⇔b=log a N(a>0,a≠1),a log a N=N,log a a b=b,=,log a m b n=log a b.(3)指数函数y=a x(a>0,a≠1)与对数函数y=log a x(a>0, a≠1).ķ互fi反函数: ĸ定义域、值域之间的关系fl好相反:③单调性:在各自定义域L,当0<a<1时,均fi减函数:当a>1 时,均fi增函数.(4)以各自的䘀算规则fi模型的抽象函数的表示法.ķ幂函数:£(xy)=£(x)£(y),£=(y≠0,£(y)≠0),£(1)=1:ĸ指数函数:£(x+y)=£(x)·£(y),£(x—y)=,£(0)=1:③对数函数:£(x y)=£(x)+£(y),£=£(x)—£(y),£(1)=0.(±)会画y=a|x|,y=log a|x|,y=|log a x|(a>0,a≠1)的图像.9.图像问题.(1)注意以下两个函数图像.ķ形如y=的函数能变fi形如y=n±的函数,其图像是关于点(m,n)对称的反比例函数图像:ĸ形如y=ax+ 的“©曲函数”,若ab>0,则fi“对勾函数”: 若ab<0,则fi单调函数.(²)图像变换.ķᒣ移变换:ĸ伸缩变换:③对称变换:函数y=£(—x)的图像与函数y=£(x)的图像关于y轴对称.函数y=—£(x)的图像与函数y=£(x)的图像关于x轴对称.函数y=—£(—x)的图像与函数y=£(x)的图像关于原点对称.④翻折变换:y=£(|x|)与y=£(x)之间的关系,y=£(x)与y=£(x)之间的关系.(3)研究问题方法.会由图像特征研究函数性质,能用性质描函数图像,养成用图像、性质分析思考问题,即数形结合思想解题的习惯.查漏补缺1. 函数是数集到数集的特殊映射,其对应法则必须满足自变量在定义域内的任意性,函数值的唯一性例8 已知集合A=(1,²,3,…,²3),求证:нfl在这fi的函数£:A→(1,²,3),使得对任意的整数x1,x²∈A,若|x1—x²|∈(1,²,3),则£(x1)≠£(x²).变式1 函数y=£(x)的图像与直线x=a(a∈R)的交点个数fi ().A.0B.1 C.0或 1 D.可多于12. 结合函数图像研究函数性质如图1—4所示,以函数fi核心,其核心内容包括函数的图像与性质,函数的图像包括基本初等函数的图像的作法þ图像变换,函数的性质主要包括函数的定义域、解析式、值域、奇偶性、单调性、周期性, 对称性þ特殊点.函数知识的外延主要体现在函数与方程(函数零点)þ函数与н等式的结合.而函数与方程(函数零点)þ函数与н等式问题可通过转化思想,利用函数图像与性质求解.图1-4例9 关于x的方程(x—a)(x—b)=²(a<b)的两实fiα, β,且α<β,试比较α,β,a,b的大小.变式1 已知函数£(x)=,若£(²—a²)>£(a),则实数a的ᒣ值范围是().(—1,²)A.(—∞,—1)∪(²,+∞) B.C.(—²,1)D.(—∞,—²)∪(1,+∞)3. 已知函数的解析式研究函数的性质给出函数的解析式,常常需要¼学们能够有意识地通过函数的解析式来研究函数的性质,如函数的奇偶性、单调性、周期性þ函数值的分布等,进而解决函数的有关问题.已知函数£(x)=x²—GOSX,对于L的任意x1 ,x²,有如下条fl:ķx1>x²:ĸ>:③|x1|>x²,其中能使£(x1 )>£(x²)恒成立的条fl序号是.4. 构造函数的解析式研究函数的性质看似与函数无关的问题,如果我们能够分析其本质特点,引入变量并根据其模型构造函数,利用函数性质求解.这才是函数的真正魅力例10 若α,β∈,且αsinα—βsinβ>0,则下列结论fl确的是().A.α>βB.α+β>0C.α<βD.α²>β²变式1 比较, ,ln 这三个实数的大小,并说明理由.变式2 比较, , 的大小.。

高中数学第二章函数

高中数学第二章函数

2.1。

1 函数-2.1。

2 函数的表示方法自主整理1。

函数的概念设集合A是一个非空的数集,对A内任意数x,按照确定的法则f,都有唯一确定的数值y与它对应,则这种对应关系叫做集合A上的一个函数,记作y=f(x),x∈A.其中,x叫做自变量,自变量的取值范围A叫做函数的定义域;如果自变量取值a,则由法则f确定的值y称作函数在a处的函数值,记作y=f(a)或y|x=a.所有函数值构成的集合{y|y=f(x),x∈A}叫做函数的值域。

2。

两个函数的相等函数的定义含有三个要素,即定义域A、值域C和对应法则f.当且仅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个函数。

3.区间(1)在数轴上,区间可以用一条以a,b为端点的线段来表示(如下表)。

用实心点表示端点包括在区间内,用空心点表示端点不包括在区间内.定义名称符号数轴表示{x|a≤x≤b}闭区间[a,b]{x|a〈x<b}开区间(a,b){x|a≤x〈b} 半开半闭区间[a,b){x|a<x≤b}半开半闭区间(a,b](2)无穷区间的概念:关于-∞,+∞作为区间的一端或两端的区间称为无穷区间,它的定义和符号如下表:{x|x≥a}[a,+∞){x|x>a}(a,+∞){x|x≤a}(-∞,a]{x|x〈a} (-∞,a)R (—∞,+∞)取遍数轴上所有值4.映射的概念设A、B是两个非空的集合,如果按某种对应法则f,对A内任意一个元素x,在B中有一个且仅有一个元素y与x 对应,则称f是集合A到集合B的映射。

这时,称y是x在映射f的作用下的象,记作f(x).于是y=f(x),x称作y的原象,映射f也可记为f:A→B,x→f (x)。

其中A叫做映射f的定义域(函数定义域的推广),由所有象f(x)构成的集合叫做映射f的值域,通常记作f(A). 5。

常用的函数表示法(1)列表法:通过列出自变量与对应函数值的表来表达函数关系的方法;(2)图象法:就是用函数图象来表达函数关系;(3)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,则这种表达函数的方法叫做解析法(也称公式法).6。

第二章 2.1函数概念与基本初等函数

第二章  2.1函数概念与基本初等函数

§2.1函数及其表示最新考纲考情考向分析1.了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域,了解映射的概念.2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.3.了解简单的分段函数,并能简单应用(函数分段不超过三段).以基本初等函数为载体,考查函数的表示法、定义域;分段函数以及函数与其他知识的综合是高考热点,题型既有选择、填空题,又有解答题,中等偏上难度.1.函数与映射函数映射两个集合A,B设A,B是两个非空数集设A,B是两个非空集合对应关系f:A→B如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应名称称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数称f:A→B为从集合A到集合B的一个映射函数记法函数y=f(x),x∈A 映射:f:A→B2.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.(2)函数的三要素:定义域、对应关系和值域.(3)函数的表示法表示函数的常用方法有解析法、图象法和列表法.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.概念方法微思考请你概括一下求函数定义域的类型.提示(1)分式型;(2)根式型;(3)对数式型;(4)指数函数、对数函数型;(5)三角函数型.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)对于函数f:A→B,其值域就是集合B.(×)(2)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数相等.(×)(3)函数f(x)的图象与直线x=1最多有一个交点.(√)(4)若A=R,B={x|x>0},f:x→y=|x|,其对应是从A到B的映射.(×)(5)分段函数是由两个或几个函数组成的.(×)题组二教材改编2.[P24A组T1(4)]函数f(x)=4-xx-1的定义域是________.答案(-∞,1)∪(1,4]3.[P25B组T1]函数y=f(x)的图象如图所示,那么,f(x)的定义域是________;值域是________;其中只有唯一的x值与之对应的y值的范围是________.答案[-3,0]∪[2,3][1,5][1,2)∪(4,5]题组三 易错自纠4.已知集合P ={x |0≤x ≤4},Q ={y |0≤y ≤2},下列各对应关系f 不能表示从P 到Q 的函数的是________.(填序号)①f :x →y =12x ;②f :x →y =13x ;③f :x →y =23x ;④f :x →y =x .答案 ③解析 对于③,因为当x =4时,y =23×4=83∉Q ,所以③不是从P 到Q 的函数.5.已知函数f (x )=x |x |,若f (x 0)=4,则x 0的值为______. 答案 2解析 当x ≥0时,f (x )=x 2,f (x 0)=4, 即x 20=4,解得x 0=2.当x <0时,f (x )=-x 2,f (x 0)=4, 即-x 20=4,无解,所以x 0=2.6.设f (x )=⎩⎨⎧1-x ,x ≥0,2x ,x <0,则f (f (-2))=________.答案 12解析 因为-2<0,所以f (-2)=2-2=14>0,所以f (f (-2))=f ⎝⎛⎭⎫14=1-14=1-12=12.题型一 函数的定义域命题点1 求函数的定义域例1 (1)(2018·江苏)函数f (x )=log 2x -1的定义域为________. 答案 {x |x ≥2}解析 由log 2x -1≥0,即log 2x ≥log 22,解得x ≥2, 满足x >0,所以函数f (x )=log 2x -1的定义域为{x |x ≥2}.(2)函数f (x )=1x ln x 2-3x +2+-x 2-3x +4的定义域为________________.答案 [-4,0)∪(0,1) 解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x ≠0,x 2-3x +2>0,-x 2-3x +4≥0,解得-4≤x <0或0<x <1,故函数f (x )的定义域为[-4,0)∪(0,1).(3)若函数y =f (x )的定义域是[0,2 020],则函数g (x )=f (x +1)x -1的定义域是( )A .[-1,2 019]B .[-1,1)∪(1,2 019]C .[0,2 020]D .[-1,1)∪(1,2 020]答案 B解析 使函数f (x +1)有意义,则0≤x +1≤2 020,解得-1≤x ≤2 019,故函数f (x +1)的定义域为[-1,2 019].所以函数g (x )有意义的条件是⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤2 019,x -1≠0,解得-1≤x <1或1<x ≤2 019.故函数g (x )的定义域为[-1,1)∪(1,2 019]. 引申探究本例(3)中,若将“函数y =f (x )的定义域为[0,2 020]”,改为“函数f (x -1)的定义域为[0,2 020]”,则函数g (x )=f (x +1)x -1的定义域为________.答案 [-2,1)∪(1,2 018]解析 由函数f (x -1)的定义域为[0,2 020], 得函数y =f (x )的定义域为[-1,2 019],令⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x +1≤2 019,x ≠1,则-2≤x ≤2 018且x ≠1. 所以函数g (x )的定义域为[-2,1)∪(1,2 018]. 命题点2 已知定义域求参数的值或范围例2 (1)若函数f (x )=ax 2+abx +b 的定义域为{x |1≤x ≤2},则a +b 的值为________.答案 -92解析 函数f (x )的定义域是不等式ax 2+abx +b ≥0的解集.不等式ax 2+abx +b ≥0的解集为{x |1≤x ≤2}, 所以⎩⎪⎨⎪⎧a <0,1+2=-b ,1×2=ba,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-32,b =-3,所以a +b =-32-3=-92.(2)设f (x )的定义域为[0,1],要使函数f (x -a )+f (x +a )有定义,则a 的取值范围为____________. 答案 ⎣⎡⎦⎤-12,12 解析 函数f (x -a )+f (x +a )的定义域为[a,1+a ]∩[-a,1-a ],当a ≥0时,应有a ≤1-a ,即0≤a ≤12;当a <0时,应有-a ≤1+a ,即-12≤a <0.所以a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-12,12. 思维升华 (1)求给定函数的定义域往往转化为解不等式(组)的问题,可借助于数轴,注意端点值的取舍.(2)求抽象函数的定义域①若y =f (x )的定义域为(a ,b ),则解不等式a <g (x )<b 即可求出y =f (g (x ))的定义域; ②若y =f (g (x ))的定义域为(a ,b ),则求出g (x )在(a ,b )上的值域即得f (x )的定义域. (3)已知函数定义域求参数的值或范围,可将问题转化成含参数的不等式,然后求解. 跟踪训练1 (1)若函数y =f (x )的定义域为[0,2],则函数g (x )=f (2x )x -1的定义域是( )A .[0,1)B .[0,1]C .[0,1)∪(1,4]D .(0,1)答案 A解析 函数y =f (x )的定义域是[0,2],要使函数g (x )有意义,可得⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x ≤2,x -1≠0,解得0≤x <1,故选A.(2)函数y =ln ⎝⎛⎭⎫1+1x +1-x 2的定义域为________. 答案 (0,1]解析 函数的定义域满足⎩⎪⎨⎪⎧x ≠0,1+1x >0,1-x 2≥0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x >0或x <-1,-1≤x ≤1,∴0<x ≤1.(3)若函数f (x )=mx 2+mx +1的定义域为一切实数,则实数m 的取值范围是________. 答案 [0,4]解析 由题意知,mx 2+mx +1≥0对x ∈R 恒成立. 当m =0时,f (x )的定义域为一切实数;当m ≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧m >0,m 2-4m ≤0,得0<m ≤4,综上,m 的取值范围是[0,4]. 题型二 求函数的解析式1.若f ⎝⎛⎭⎫1x =x1-x ,则当x ≠0,且x ≠1时,f (x )等于( ) A.1x B.1x -1 C.11-x D.1x -1 答案 B解析 f (x )=1x1-1x=1x -1(x ≠0且x ≠1).2.已知f (x )是二次函数且f (0)=2,f (x +1)-f (x )=x -1,则f (x )=________. 答案 12x 2-32x +2解析 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=2,得c =2,f (x +1)-f (x )=a (x +1)2+b (x +1)+2-ax 2-bx -2=x -1,即2ax +a +b =x -1,∴⎩⎪⎨⎪⎧2a =1,a +b =-1,即⎩⎨⎧a =12,b =-32.∴f (x )=12x 2-32x +2.3.已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=3x ·f ⎝⎛⎭⎫1x +1,则f (x )=______________. 答案 -38x -18(x >0)解析 在f (x )=3x ·f ⎝⎛⎭⎫1x +1中,将x 换成1x ,则1x 换成x ,得f ⎝⎛⎭⎫1x =31x·f (x )+1,将该方程代入已知方程消去f ⎝⎛⎭⎫1x ,得f (x )=-38x -18(x >0). 思维升华 函数解析式的求法(1)待定系数法:若已知函数的类型,可用待定系数法;(2)换元法:已知复合函数f (g (x ))的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围; (3)配凑法:由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式;(4)消去法:已知f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 或f (-x )之间的关系式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).题型三 常见函数的值域求下列函数的值域: (1)y =3x 2-x +2,x ∈[1,3]; (2)y =3x +1x -2;(3)y =x +41-x ; (4)y =2x 2-x +12x -1⎝⎛⎭⎫x >12. 解 (1)(配方法)因为y =3x 2-x +2=3⎝⎛⎭⎫x -162+2312, 所以函数y =3x 2-x +2在[1,3]上单调递增. 当x =1时,原函数取得最小值4; 当x =3时,原函数取得最大值26.所以函数y =3x 2-x +2(x ∈[1,3])的值域为[4,26]. (2)(分离常数法)y =3x +1x -2=3(x -2)+7x -2=3+7x -2,因为7x -2≠0,所以3+7x -2≠3,所以函数y =3x +1x -2的值域为{y |y ≠3}.(3)(换元法) 设t =1-x ,t ≥0,则x =1-t 2,所以原函数可化为y =1-t 2+4t =-(t -2)2+5(t ≥0),所以y ≤5, 所以原函数的值域为(-∞,5]. (4)(基本不等式法) y =2x 2-x +12x -1=x (2x -1)+12x -1=x +12x -1=x -12+12x -12+12,因为x >12,所以x -12>0,所以x -12+12x -12≥2⎝⎛⎭⎫x -12·12⎝⎛⎭⎫x -12=2,当且仅当x -12=12x -12,即x =1+22时取等号.所以y ≥2+12,即原函数的值域为⎣⎡⎭⎫2+12,+∞. 思维升华 配方法、分离常数法和换元法是求函数值域的有效方法,但要注意各种方法所适用的函数形式,还要注意函数定义域的限制.换元法多用于无理函数,换元的目的是进行化归,把无理式转化为有理式来解.二次分式型函数求值域,多采用分离出整式再利用基本不等式求解.题型四 分段函数命题点1 求分段函数的函数值例3 (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))等于( )A .-2B .2C .3D .-3 答案 B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.(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫13x ,x ≥3,f (x +1),x <3,则f (2+log 32)的值为________.答案154解析 ∵2+log 31<2+log 32<2+log 33,即2<2+log 32<3,∴f (2+log 32)=f (2+log 32+1)=f (3+log 32),又3<3+log 32<4,∴f (3+log 32)=⎝⎛⎭⎫1333log 2+=⎝⎛⎭⎫133×⎝⎛⎭⎫133log 2=127×(3-1)3log 2=127×3log 23-=127×31log 23=127×12=154,∴f (2+log 32)=154. 命题点2 分段函数与方程、不等式问题例4 (1)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≤0,|log 2x |,x >0,则使f (x )=12的x 的集合为__________.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,2,22 解析 由题意知,若x ≤0,则2x =12,解得x =-1;若x >0,则|log 2x |=12,解得x =122或x =122-.故x 的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,2,22.(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧13log x ,x >0,2x ,x ≤0,若f (a )>12,则实数a 的取值范围是__________.答案 ⎝⎛⎭⎫-1,33解析 当a ≤0时,令2a >12,解得-1<a ≤0;当a >0时,令13log a >12,解得0<a <33.∴a ∈(-1,0]∪⎝⎛⎭⎫0,33,即a ∈⎝⎛⎭⎫-1,33. 思维升华 (1)分段函数的求值问题的解题思路①求函数值:当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值.②求自变量的值:先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记要代入检验.(2)分段函数与方程、不等式问题的求解思路依据不同范围的不同段分类讨论求解,最后将讨论结果并起来.跟踪训练2 (1)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-log 2(3-x ),x <2,2x -2-1,x ≥2,若f (2-a )=1,则a 等于( )A .-2B .-1C .-1或-12D .2答案 B解析 当2-a ≥2,即a ≤0时,令22-a -2-1=1,解得a =-1;当2-a <2,即a >0时,令-log 2[3-(2-a )]=1,解得a =-12,不符合,舍去.所以a =-1.(2)(2018·全国Ⅰ)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解析 方法一 ①当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x ≤0,即x ≤-1时,f (x +1)<f (2x )即为2-(x +1)<2-2x ,即-(x +1)<-2x ,解得x <1.因此不等式的解集为(-∞,-1].②当⎩⎨⎧x +1≤0,2x >0时,不等式组无解.③当⎩⎪⎨⎪⎧ x +1>0,2x ≤0,即-1<x ≤0时,f (x +1)<f (2x )即1<2-2x ,解得x <0.因此不等式的解集为(-1,0).④当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x >0,即x >0时,f (x +1)=1,f (2x )=1,不合题意.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,0). 故选D.方法二 ∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x,x ≤0,1,x >0,∴函数f (x )的图象如图所示.由图可知,当x +1≤0且2x ≤0时,函数f (x )为减函数,故f (x +1)<f (2x )转化为x +1>2x . 此时x ≤-1.当2x <0且x +1>0时,f (2x )>1,f (x +1)=1, 满足f (x +1)<f (2x ). 此时-1<x <0.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,-1]∪(-1,0)=(-∞,0). 故选D.1.下列所给图象是函数图象的个数为( )A .1B .2C .3D .4 答案 B解析 图象①关于x 轴对称,x >0时,每一个x 对应2个y ,图象②中x 0对应2个y ,所以①②均不是函数图象;图象③④是函数图象. 2.下列各组函数中,表示同一函数的是( ) A .f (x )=e ln x ,g (x )=x B .f (x )=x 2-4x +2,g (x )=x -2C .f (x )=sin 2x2cos x ,g (x )=sin xD .f (x )=|x |,g (x )=x 2 答案 D解析 A ,B ,C 的定义域不同,所以答案为D.3.(2018·郑州调研)函数f (x )=ln xx -1+12x 的定义域为( )A .(0,+∞)B .(1,+∞)C .(0,1)D .(0,1)∪(1,+∞)答案 B解析 要使函数f (x )有意义,应满足⎩⎨⎧x -1≠0,xx -1>0,x ≥0,解得x >1,故函数f (x )=ln xx -1+12x 的定义域为(1,+∞).4.(2018·湖南五市十校联考)若函数f (x 2+1)的定义域为[-1,1],则f (lg x )的定义域为( ) A .[-1,1] B .[1,2] C .[10,100] D .[0,lg 2]答案 C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 )是同一个对应关系,所以1≤lg x ≤2,故10≤x ≤100,所以函数f (lg x )的定义域为[10,100].故选C.5.已知f ⎝⎛⎭⎫12x -1=2x -5,且f (a )=6,则a 等于( ) A .-74 B.74 C.43 D .-43答案 B解析 令t =12x -1,则x =2t +2,所以f (t )=2(2t +2)-5=4t -1, 所以f (a )=4a -1=6,即a =74.6.如图,△AOD 是一直角边长为1的等腰直角三角形,平面图形OBD 是四分之一圆的扇形,点P 在线段AB 上,PQ ⊥AB ,且PQ 交AD 或交弧DB 于点Q ,设AP =x (0<x <2),图中阴影部分表示的平面图形APQ (或APQD )的面积为y ,则函数y =f (x )的大致图象是( )答案 A解析 观察可知阴影部分的面积y 的变化情况为:(1)当0<x ≤1时,y 随x 的增大而增大,而且增加的速度越来越快.(2)当1<x <2时,y 随x 的增大而增大,而且增加的速度越来越慢.分析四个答案中的图象,只有选项A 符合条件. 7.已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 1+x =1-x 21+x 2,则f (x )的解析式为( ) A .f (x )=x1+x 2(x ≠-1)B .f (x )=-2x1+x 2(x ≠-1)C .f (x )=2x1+x 2(x ≠-1)D .f (x )=-x1+x 2(x ≠-1) 答案 C解析 令1-x 1+x =t ,则x =1-t 1+t ,所以f (t )=(1+t )2-(1-t )2(1+t )2+(1-t )2=2t1+t 2,故函数f (x )的解析式为f (x )=2x1+x 2(x ≠-1),故选C. 8.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x 2+t ),x <0,3(t -1)x ,x ≥0,且f ⎝⎛⎭⎫12=6,则f (f (-2))的值为( ) A .27 B .243 C.127 D.1243答案 B解析 ∵f ⎝⎛⎭⎫12=3×(t -1)12=6,∴t =5,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x 2+5),x <0,3×4x,x ≥0,∴f (-2)=log 2[(-2)2+5]=log 29>0, f (f (-2))=f (log 29)=3×2log 94=3×22log 92=3×22log 92=3×81=243.故选B.9.已知f (x )是一次函数,且满足3f (x +1)-2f (x -1)=2x +17,则f (x )=________. 答案 2x +7解析 设f (x )=ax +b (a ≠0),则3f (x +1)-2f (x -1)=ax +5a +b ,所以ax +5a +b =2x +17对任意实数x 都成立,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,5a +b =17,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =7,所以f (x )=2x +7.10.函数y =x 2x 2-x +1的值域是________.答案 ⎣⎡⎦⎤0,43 解析 若x =0,则y =0;若x ≠0,则y =1⎝⎛⎭⎫1x 2-⎝⎛⎭⎫1x +1=1⎝⎛⎭⎫1x -122+34∈⎝⎛⎦⎤0,43. 故所求值域为⎣⎡⎦⎤0,43. 11.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤0,-(x -1)2,x >0,则不等式f (x )≥-1的解集是________________.答案 {x |-4≤x ≤2}解析 当x ≤0时,由题意得x2+1≥-1,解得-4≤x ≤0.当x >0时,由题意得-(x -1)2≥-1, 解得0<x ≤2,综上f (x )≥-1的解集为{x |-4≤x ≤2}.12.定义新运算“★”:当m ≥n 时,m ★n =m ;当m <n 时,m ★n =n 2.设函数f (x )=(2★x )x -(4★x ),x ∈[1,4],则函数f (x )的值域为____________. 答案 [-2,0]∪(4,60]解析 由题意知,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -4,x ∈[1,2],x 3-4,x ∈(2,4],当x ∈[1,2]时,f (x )∈[-2,0]; 当x ∈(2,4]时,f (x )∈(4,60],故当x ∈[1,4]时,f (x )∈[-2,0]∪(4,60].13.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x ,x <0,x 2-2x ,x ≥0,若f (f (-2))>f (t ),则实数t 的取值范围是____________.答案 (-4,4)解析 f (-2)=4,f (4)=8,不等式f (f (-2))>f (t )可化为f (t )<8.当t <0时,-2t <8,得-4<t <0;当t ≥0时,t 2-2t <8,即(t -1)2<9,得0≤t <4.综上所述,t 的取值范围是(-4,4).14.已知具有性质:f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x )的函数,我们称f (x )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____________.(填序号) 答案 ①③解析 对于①,f (x )=x -1x ,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x-x =-f (x ),满足;对于②,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x +x =f (x ),不满足;对于③,f⎝⎛⎭⎫1x=⎩⎪⎨⎪⎧1x,0<1x<1,0,1x=1,-x,1x>1,即f⎝⎛⎭⎫1x=⎩⎪⎨⎪⎧1x,x>1,0,x=1,-x,0<x<1,故f⎝⎛⎭⎫1x=-f(x),满足.综上,满足“倒负”变换的函数是①③.15.已知函数f(x)满足对任意的x∈R都有f()1+x+f()1-x=4成立,则f⎝⎛⎭⎫18+f⎝⎛⎭⎫28+f⎝⎛⎭⎫38+…+f⎝⎛⎭⎫158=________.答案30解析由f()1+x+f()1-x=4,得f⎝⎛⎭⎫18+f⎝⎛⎭⎫158=4,f⎝⎛⎭⎫28+f⎝⎛⎭⎫148=4,…,f⎝⎛⎭⎫78+f⎝⎛⎭⎫98=4,又f⎝⎛⎭⎫88=2,∴f⎝⎛⎭⎫18+f⎝⎛⎭⎫28+f⎝⎛⎭⎫38+…+f⎝⎛⎭⎫158=4×7+2=30.16.如图为一木制框架,框架的下部是边长分别为x,y(单位:m)的矩形,上部是等腰直角三角形,要求框架围成的总面积为4 m2,设用x表示y的表达式为f(x),则f(x)=______________.答案4x-x4(0<x<4)解析由已知x·y+12·x·12x=4,∴y=4x-14x,即f(x)=4x-x4.又⎩⎪⎨⎪⎧x>0,4x-x4>0,得0<x<4.。

高中数学人教A版 精品 第二章 §2-1 函数的概念及其表示

高中数学人教A版 精品 第二章 §2-1 函数的概念及其表示

判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若两个函数的定义域和值域相同,则这两个函数是同一个函数.
( ×) (2)函数y=f(x)的图象可以是一条封闭曲线.( × ) (3)y=x0与y=1是同一个函数.( × )
(4)函数 f(x)=xx- 2,1x,<0x≥0, 的定义域为 R.( √ )
3.函数的表示法 表示函数的常用方法有 解析法 、图象法和 列表法 . 4.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.
1.直线x=a与函数y=f(x)的图象至多有1个交点. 2.在函数的定义中,非空数集A,B,A即为函数的定义域,值域为B的子集. 3.分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.分段函数的定义 域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数的值域的并集.
跟踪训练1 函数f(x)=lnx1-1+ 3-x的定义域为
A.(1,3]
√B.(1,2)∪(2,3]
C.(1,3)∪(3,+∞)
D.(-∞,3)
x-1>0, 由题意知x-1≠1,
3-x≥0, 所以1<x<2或2<x≤3,
所以函数的定义域为(1,2)∪(2,3].
题型二 函数的解析式
例2 (1)已知f(1-sin x)=cos2x,求f(x)的解析式;
令f(a)=t,则f(t)=2,可得t=0或t=1, 当t=0时,即f(a)=0,显然a≤0, 因此a+2=0⇒a=-2, 当t=1时,即f(a)=1,显然a≤0, 因此a+2=1⇒a=-1, 综上所述,a=-2或-1.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

高中数学 第二章 函数概念与基本初等函数I 2.1 函数的概念 2.1.4 函数的表示方法课堂导学案

高中数学 第二章 函数概念与基本初等函数I 2.1 函数的概念 2.1.4 函数的表示方法课堂导学案

2.1.4 函数的表示方法课堂导学三点剖析一、用适当方法表示函数及分段函数【例1】 已知f(x)=⎩⎨⎧<+≥+.012,012x x x x(1)求f(1),f(-2),f(a 2+1),f [f(0)]的值;(2)画出f(x)的图象.思路分析:(1)先确定自变量的取值属于哪一段,再用该段的解析式求函数值.(2)分两段作函数的图象,每一段一般都先作出端点.解析:(1)f(1)=12+1=2,f(-2)=2×(-2)+1=-3,f(a 2+1)=(a 2+1)2+1=a 4+2a 2+2,f [f(0)]=f(1)=12+1=2.(2)f(x)的图象如下图所示.温馨提示(1)关键是理解分段函数的意义,即自变量在不同范围内取值时,相应的函数解析式不同.(2)f [g(x)]是g(x)作为自变量执行“f ”这个对应法则,求f [f(x 0)]的值应从里向外求.二、求函数解析式【例2】 (1)已知f(x)是二次函数,且满足f(0)=1,f(x+1)-f(x)=2x,求f(x);(2)已知f(x +4)=x+8x ,求f(x 2).思路分析:(1)可设出二次函数,根据已知条件,确定待定系数.(2)中应先求出f(x),再求f(x 2).解析:(1)∵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.左端展开整理得2ax+(a+b)=2x.由恒等式原理知⎩⎨⎧=+=,0,22b a a ∴⎩⎨⎧-==.1,1b a ∴f(x)=x 2-x+1.(2)设t=x +4.∴x =t-4(t ≥4).由f(x +4)=x+8x 可得f(t)=(t-4)2+8(t-4)=t 2-16(t ≥4).∴f(x)=x 2-16(x ≥4).∴f(x 2)=x 4-16(x ≥2或x ≤-2).温馨提示在(2)中求f(x 2),千万不能直接代入f(x +4)=x+8x ,得f(x 2)=x 2+8|x|,这是没明白x 2与x +4有同等地位,都执行“f ”这个对应法则导致的.三、利用分段函数解决实际问题【例3】 在国内投寄外埠平信,每封信不超过20克付邮资80分,超过20克不超过40克付邮资160分,超过40克不超过60克付邮资240分,依此类推,每封x 克(0<x ≤100)的信应付多少分邮资?写出函数的表达式,作出函数的图象,并求函数的值域.解析:设每封信的邮资为y ,则y 是信件重量x 的函数.这个函数关系的表达式为f(x)=⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∈∈∈∈∈],100,80(,400],80,60(,320],60,40(,240],40,20(,160],20,0(,80x x x x x函数值域为{80,160,240,320,400}.在直角坐标系中描点作图,函数图象如下图.温馨提示用函数知识解实际问题,一要注意自变量的取值范围;二要注意自变量x 和函数y 的取值是否具有实际意义.各个击破类题演练 1已知函数y=f(x),f(0)=1,且当n∈N *时,有f(n)=nf(n-1),求f(0),f(1),f(2),f(3),f(4),f(5).解析:f(0)=1;f(1)=1·f(1-1)=1·f(0)=1;f(2)=2·f(2-1)=2·f(1)=2×1=2;f(3)=3·f(3-1)=3·f(2)=3×2=6;f(4)=4·f(4-1)=4·f(3)=4×6=24;f(5)=5·f(5-1)=5·f(4)=5×24=120;变式提升 1已知x∈N *,f(x)=⎩⎨⎧<+≥-),6()2(),6(5x x f x x 则f(3)=__________. 解析:∵f(x)= ⎩⎨⎧<+≥-),6()2(),6(5x x f x x∴f(3)=f(3+2)=f(5)=f(5+2)=f(7)=7-5=2,故f(3)=2.答案:2类题演练 2(2004湖北卷高考理,3)已知f(x x +-11)=2211xx +-,则f(x)的解析式可取为( ) A.21x x + B.-212x x + C.212x x + D.-21xx + 解析:设x x +-11=t ,则x=tt +-11. ∴f(t)=)11(1)11(12tt t t +-++--=2224t t +=212tt + 即f(x)=212x x +,故选C. 答案:C变式提升 2已知函数φ(x)=f(x)+g(x),其中f(x)是x 的正比例函数,g(x)是x 的反比例函数,且φ(31)=16,φ(1)=8,求φ(x)的表达式. 解析:设f(x)=k 1x,g(x)=x k 2,则φ(x)=k 1x+xk 2, ∵φ(31)=16,φ(1)=8, ∴⎪⎩⎪⎨⎧+=+=,8,33162121k k k k 解得⎩⎨⎧==,5,321k k ∴φ(x )=3x+x5. 类题演练 3某地出租车的出租费为4千米以内(含4千米),按起步费收10元,超过4千米按每千米加收2元,超过20千米(不含20千米)每千米再加收0.2元,若将出租车费设为y ,所走千米数设为x ,试写出y=f(x)的表示式.解析:当0<x ≤4,y=10.当4<x ≤20时,y=10+(x-4)×2=2x+2.当x>20时,y=10+32+(x-20)×2.2=2.2x-2.综上所述,y 与x 的函数关系为y=⎪⎩⎪⎨⎧>-≤<+≤<).20(22.2),204(22),40(10x x x x x变式提升 3如下图,在边长为4的正方形ABCD 上有一点P ,沿着折线BC 、CD 、DA 由B 点(起点)向A 点(终点)移动,设P 点移动的路程为x,△ABP 的面积为y=f(x).(1)求△ABP 的面积与P 移动的路程间的函数关系式;(2)作出函数的图象,并根据图象求y 的最大值.解析:函数定义域为(0,12).当0<x ≤4时,S=f(x)=21×4×x=2x ; 当4<x ≤8时,S=f(x)=8; 当8<x<12时,S=f(x)=21×4×(12-x)=24-2x, ∴函数解析式为f(x)=⎪⎩⎪⎨⎧∈-∈∈].12,8(224],8,4(8(0,4],x 2x x x x(2)作出f(x)的图象(下图).由图象看出[f(x)]max =8.。

最新高中数学知识点总结(最全版)

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高中数学 必修1知识点1 第一章 函数概念2 (1)函数的概念3 ①设A 、B 是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中任何一个数x ,在4 集合B 中都有唯一确定的数()f x 和它对应,那么这样的对应(包括集合A ,B 以及A 到B 的对5 应法则f )叫做集合A 到B 的一个函数,记作:f A B →.6 ②函数的三要素:定义域、值域和对应法则.7 ③只有定义域相同,且对应法则也相同的两个函数才是同一函数. 8 (2)区间的概念及表示法9 ①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10 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11 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12 做[,),(,),(,],(,)a a b b +∞+∞-∞-∞.13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14 a b <,(前者可以不成立,为空集;而后者必须成立). 15 (3)求函数的定义域时,一般遵循以下原则:16 ①()f x 是整式时,定义域是全体实数.17②()f x 是分式函数时,定义域是使分母不为零的一切实数.18 ③()f x 是偶次根式时,定义域是使被开方式为非负值时的实数的集合.19 ④对数函数的真数大于零,当对数或指数函数的底数中含变量时,底数须大于零且不等于1. 20 ⑤tan y x =中,()π⑥零(负)指数幂的底数不能为零.22 ⑦若()f x 是由有限个基本初等函数的四则运算而合成的函数时,则其定义域一般是各基本初23 等函数的定义域的交集.24 ⑧对于求复合函数定义域问题,一般步骤是:若已知()f x 的定义域为[,]a b ,其复合函数25 [()]f g x 的定义域应由不等式()a g x b ≤≤解出.26 ⑨对于含字母参数的函数,求其定义域,根据问题具体情况需对字母参数进行分类讨论. 27 ⑩由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义. 28 (4)求函数的值域或最值29 求函数最值的常用方法和求函数值域的方法基本上是相同的.事实上,如果在函数的值域中30 存在一个最小(大)数,这个数就是函数的最小(大)值.因此求函数的最值与值域,其实质31 是相同的,只是提问的角度不同.求函数值域与最值的常用方法:32 ①观察法:对于比较简单的函数,我们可以通过观察直接得到值域或最值.33 ②配方法:将函数解析式化成含有自变量的平方式与常数的和,然后根据变量的取值范围34 确定函数的值域或最值.35 ③判别式法: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36 2()()()0a y x b y x c y ++=37则在()0a y ≠时,由于,x y 为实数,故必须有2()4()()0b y a y c y ∆=-⋅≥,从而确定函数的值38 域或最值.39 ④不等式法:利用基本不等式确定函数的值域或最值.40 ⑤换元法:通过变量代换达到化繁为简、化难为易的目的,三角代换可将代数函数的最值问41 题转化为三角函数的最值问题.42 ⑥反函数法:利用函数和它的反函数的定义域与值域的互逆关系确定函数的值域或最值. 43 ⑦数形结合法:利用函数图象或几何方法确定函数的值域或最值. 44 ⑧函数的单调性法.45(5)函数的表示方法4647表示函数的方法,常用的有解析法、列表法、图象法三种.48解析法:就是用数学表达式表示两个变量之间的对应关系.列表法:就是列出表格来表示两49个变量之间的对应关系.图象法:就是用图象表示两个变量之间的对应关系.50(6)映射的概念51①设A、B是两个集合,如果按照某种对应法则f,对于集合A中任何一个元素,在集合B52中都有唯一的元素和它对应,那么这样的对应(包括集合A,B以及A到B的对应法则f)叫53做集合A到B的映射,记作:f A B→.54②给定一个集合A到集合B的映射,且,∈∈.如果元素a和元素b对应,那么我们把a Ab B55元素b叫做元素a的象,元素a叫做元素b的原象.56(6)函数的单调性57①定义及判定方法②在公共定义域内,两个增函数的和是增函数,两个减函数的和是减函数,增函数减去一58 个减函数为增函数,减函数减去一个增函数为减函数.59 ③对于复合函数[()]y f g x =,令()u g x =,若()y f u =为增,()u g x =为增,则[()]y f g x =60 为增;若()y f u =为减,()u g x =为减,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为增,()u g x =为减,61则[()]y f g x =为减;若()y f u =为减,()u g x =为增,则[()]y f g x =为减.62 (7)打“√”函数()(0)af xx a x=+>的图象与性质63()f x 分别在(,]a -∞-、[,)a +∞上为增函数,64 分别在[,0)a -、(0,]a 上为减函数. 65 (8)最大(小)值定义66 ①一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存67在实数M 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x M ≤;68 (2)存在0x I ∈,使得0()f x M =.那么,我们称M 是函数()f x 的最大值,记作max ()f x M =.69②一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数m 满足:(1)对于任意的x I ∈,都70 有()f x m ≥;(2)存在0x I ∈,使得0()f x m =.那么,我们称m 是函数()f x 的最小值,记作71 max ()f x m =.72 (9)函数的奇偶性73 ①定义及判定方法74函数的性 质定义图象判定方法函数的奇偶性如果对于函数f(x)定义域内任意一个x ,都有f(..-.x)=...-.f(x)....,那么函数f(x)叫做奇.函数...(1)利用定义(要先判断定义域是否关于原点对称)(2)利用图象(图象关于原点对称)如果对于函数f(x)定义域内任意一个x ,都有f(..-.x)=f(x).......,那么函数f(x)叫做偶函..数.. (1)利用定义(要先判断定义域是否关于原点对称)(2)利用图象(图象关于y 轴对称)②若函数()f x 为奇函数,且在0x =处有定义,则(0)0f =.75 ③奇函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相同,偶函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相76 反.77 ④在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个78 偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数. 79 第二章 基本初等函数(Ⅰ) 80 〖2.1〗指数函数81 【2.1.1】指数与指数幂的运算 82 (1)根式的概念83 ①如果,,,1n x a a R x R n =∈∈>,且n N +∈,那么x 叫做a 的n 次方根.当n 是奇数时,a 的n 次84 n a n 是偶数时,正数a 的正的n n a 负的n 次方根用符85号0的n 次方根是0;负数a 没有n 次方根.86 n 叫做根指数,a 叫做被开方数.当n 为奇数时,a 为任意实数;87 当n 为偶数时,0a ≥.88 ③根式的性质:n a =;当n 为奇数时,a =;当n 为偶数时,89 (0)|| (0) a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩. 90(2)分数指数幂的概念91 ①正数的正分数指数幂的意义是:0,,,m na a m n N +=>∈且1)n >.0的正分数指数幂等于92 0.93②正数的负分数指数幂的意义是: 1()0,,,mm n n aa m n N a -+==>∈且1)n >.0的负分数94 指数幂没有意义. 注意口诀:底数取倒数,指数取相反数. 95 (3)分数指数幂的运算性质96 ①(0,,)r s r s a a a a r s R +⋅=>∈ ②()(0,,)r s rs a a a r s R =>∈ 97③()(0,0,)r r r ab a b a b r R =>>∈ 98 【2.1.2】指数函数及其性质 99 (4)指数函数100101 〖2.2〗对数函数102 【2.2.1】对数与对数运算 103 (1)对数的定义104 ①若(0,1)x a N a a =>≠且,则x 叫做以a 为底N 的对数,记作log a x N =,其中a 叫做底数,N105叫做真数. 106 ②负数和零没有对数.107 ③对数式与指数式的互化:log (0,1,0)x a x N a N a a N =⇔=>≠>. 108 (2)几个重要的对数恒等式109 log 10a =,log 1a a =,log b a a b =.110 (3)常用对数与自然对数111 常用对数:lg N ,即10log N ;自然对数:ln N ,即log e N (其中 2.71828e =…). 112(4)对数的运算性质 如果0,1,0,0a a M N >≠>>,那么113①加法:log log log ()a a a M N MN += ②减法:log log log a a a MM N N-= 114③数乘:log log ()n a a n M M n R =∈ ④log a N a N =115⑤log log (0,)b n a a nM M b n R b =≠∈ ⑥换底公式:log log (0,1)log b a bN N b b a =>≠且 116【2.2.2】对数函数及其性质 117 (5)对数函数118(6)反函数的概念119 设函数()y f x =的定义域为A ,值域为C ,从式子()y f x =中解出x ,得式子()x y ϕ=.如果120 对于y 在C 中的任何一个值,通过式子()x y ϕ=,x 在A 中都有唯一确定的值和它对应,那么式121 子()x y ϕ=表示x 是y 的函数,函数()x y ϕ=叫做函数()y f x =的反函数,记作1()x f y -=,习惯122 上改写成1()y f x -=. 123 (7)反函数的求法124 ①确定反函数的定义域,即原函数的值域;②从原函数式()y f x =中反解出1()x f y -=; 125③将1()x f y -=改写成1()y f x -=,并注明反函数的定义域. 126 (8)反函数的性质127 ①原函数()y f x =与反函数1()y f x -=的图象关于直线y x =对称.128②函数()y f x =的定义域、值域分别是其反函数1()y f x -=的值域、定义域. 129③若(,)P a b 在原函数()y f x =的图象上,则'(,)P b a 在反函数1()y f x -=的图象上. 130 ④一般地,函数()y f x =要有反函数则它必须为单调函数. 131 〖2.3〗幂函数 132 (1)幂函数的定义133一般地,函数y xα134=叫做幂函数,其中x为自变量,α是常数.135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156(3)幂函数的性质①图象分布:幂函数图象分布在第一、二、三象限,第四象限无图象.幂函数是偶函数时,图象157 分布在第一、二象限(图象关于y 轴对称);是奇函数时,图象分布在第一、三象限(图象关于原点158 对称);是非奇非偶函数时,图象只分布在第一象限.159 ②过定点:所有的幂函数在(0,)+∞都有定义,并且图象都通过点(1,1).160③单调性:如果0α>,则幂函数的图象过原点,并且在[0,)+∞上为增函数.如果0α<,则幂函161 数的图象在(0,)+∞上为减函数,在第一象限内,图象无限接近x 轴与y 轴.162④奇偶性:当α为奇数时,幂函数为奇函数,当α为偶数时,幂函数为偶函数.当qpα=(其中163 ,p q 互质,p 和q Z ∈),若p 为奇数q 为奇数时,则q py x =是奇函数,若p 为奇数q 为偶数时,则164 qpy x =是偶函数,若p 为偶数q 为奇数时,则q py x =是非奇非偶函数.165 ⑤图象特征:幂函数,(0,)y x x α=∈+∞,当1α>时,若01x <<,其图象在直线y x =下方,若1x >,166 其图象在直线y x =上方,当1α<时,若01x <<,其图象在直线y x =上方,若1x >,其图象在直167 线y x =下方.168 〖补充知识〗二次函数 169 (1)二次函数解析式的三种形式170 ①一般式:2()(0)f x ax bx c a =++≠②顶点式:2()()(0)f x a x h k a =-+≠③两根式:171 12()()()(0)f x a x x x x a =--≠(2)求二次函数解析式的方法172 ①已知三个点坐标时,宜用一般式.173 ②已知抛物线的顶点坐标或与对称轴有关或与最大(小)值有关时,常使用顶点式. 174 ③若已知抛物线与x 轴有两个交点,且横线坐标已知时,选用两根式求()f x 更方便. 175 (3)二次函数图象的性质176①二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠的图象是一条抛物线,对称轴方程为,2bx a=-顶点坐标是177 24(,)24b ac b a a--. 178②当0a >时,抛物线开口向上,函数在(,]2b a -∞-上递减,在[,)2b a -+∞上递增,当2bx a=-时,179 2min 4()4ac b f x a -=;当0a <时,抛物线开口向下,函数在(,]2b a -∞-上递增,在[,)2ba -+∞上递减,180当2bx a=-时,2max 4()4ac b f x a -=.181③二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠当240b ac ∆=->时,图象与x 轴有两个交点182 ********(,0),(,0),||||||M x M x M M x x a =-=. 183(4)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠根的分布184 一元二次方程根的分布是二次函数中的重要内容,这部分知识在初中代数中虽有所涉及,但185 尚不够系统和完整,且解决的方法偏重于二次方程根的判别式和根与系数关系定理(韦达定理)186 的运用,下面结合二次函数图象的性质,系统地来分析一元二次方程实根的分布.187 设一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两实根为12,x x ,且12x x ≤.令2()f x ax bx c =++,从188以下四个方面来分析此类问题:①开口方向:a ②对称轴位置:2bx a=- ③判别式:∆ ④端点函189 数值符号. 190 ①k <x 1≤x 2 ⇔191192 ②x 1≤x 2<k ⇔193194 ③x 1<k <x 2 ⇔ af (k )<0195196 ④k 1<x 1≤x 2<k 2 ⇔ 197198199 ⑤有且仅有一个根x 1(或x 2)满足k 1<x 1(或x 2)<k 2 ⇔f (k 1)f (k 2)<0,并同时考虑200 f (k 1)=0或f (k 2)=0这两种情况是否也符合201202203⑥k 1<x 1<k 2≤p 1<x 2<p 2 ⇔ 204 此结论可直接由⑤推出.205 (5)二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠在闭区间[,]p q 上的最值206 设()f x 在区间[,]p q 上的最大值为M ,最小值为m ,令01()2x p q =+.207 (Ⅰ)当0a >时(开口向上) 208 ①若2b p a -<,则()m f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b m f a=- ③若2b q a ->,则()m f q = 209210 211 212 213 214 215 216 217 ①若02b x a -≤,则()M f q =b ()f p 218 219 220 221 2222230x 0x225226 (Ⅱ)当0a <时(开口向下) 227 ①若2b p a -<,则()M f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b M f a=- ③若2bq a ->,则()M f q = 228229 230 231 232 233 234235 236 237 ①若02b x a -≤,则()m f q = ②02b xa->,则()m f p =.238 239 240 241 242 243244ff fx246 第三章 函数的应用247 一、方程的根与函数的零点248 1、函数零点的概念:对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数249 ))((D x x f y ∈=的零点。

高中数学第二章基本初等函数(ⅰ)2.1.2指数函数及其性质(第1课时)指数函数的图象及性质

高中数学第二章基本初等函数(ⅰ)2.1.2指数函数及其性质(第1课时)指数函数的图象及性质

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(1)判断一个函数是指数函数的方法 ①看形式:只需判断其解析式是否符合 y=ax(a>0,且 a≠1)这 一结构特征; ②明特征:看是否具备指数函数解析式具有的三个特征.只要 有一个特征不具备,则该函数不是指数函数.
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解析:选 B.法一:由图象可知③④的底数必大于 1,①②的底
数必小于 1.
作直线 x=1,在第一象限内直线 x=1 与各曲线的交点的纵坐
标即各指数函数的底数,则 1<d<c,b<a<1,从而可知 a,b,
c,d 与 1 的大小关系为 b<a<1<d<c.
法二:根据图象可以先分两类:
③④的底数大于 1,①②的底数小于 1,再Байду номын сангаас③④比较 c,d 的
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求解指数函数图象问题的策略 (1)抓住特殊点:指数函数的图象过定点(0,1). (2)巧用图象变换:函数图象的平移变换(左右平移、上下平移). (3)利用函数的性质:奇偶性与单调性.
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1.指数函数①f(x)=mx,②g(x)=nx 满足不等式 0<m<n<1,则 它们的图象是( )
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2.已知 0<a<1,b<-1,则函数 y=ax+b 的图象必定不经过
() A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
解析:选 A.函数恒过点(0,1+b),因为 b<-1,所以点(0,1 +b)在 y 轴负半轴上.故图象不经过第一象限.
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高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)2.1指数函数2.1.2指数函数及其性质教学设计新人教A版必修1

高中数学第二章基本初等函数(Ⅰ)2.1指数函数2.1.2指数函数及其性质教学设计新人教A版必修1

2.1.2 指数函数及其性质整体设计教学内容分析本节课是《普通高中课程标准实验教科书·数学(1)》(人教A版)第二章第一节第二课(2.1.2)《指数函数及其性质》.根据实际情况,将《指数函数及其性质》划分为三节课〔指数函数的图象及其性质,指数函数及其性质的应用(1),指数函数及其性质的应用(2)〕,这是第一节课“指数函数的图象及其性质”.指数函数是重要的基本初等函数之一,作为常见函数,它不仅是今后学习对数函数和幂函数的基础,同时在生活及生产实际中有着广泛的应用,所以指数函数应重点研究.学生学习情况分析指数函数是在学生系统学习了函数概念,基本掌握了函数性质的基础上进行研究的,是学生对函数概念及性质的第一次应用.教材在之前的学习中给出了两个实际例子(GDP的增长问题和碳14的衰减问题),已经让学生感受到了指数函数的实际背景,但这两个例子的背景对于学生来说有些陌生.本节课先设计一个看似简单的问题,通过超出想象的结果来激发学生学习新知的兴趣和欲望.设计思想1.函数及其图象在高中数学中占有很重要的位置.如何突破这个既重要又抽象的内容,其实质就是将抽象的符号语言与直观的图象语言有机地结合起来,通过具有一定思考价值的问题,激发学生的求知欲望——持久的好奇心.我们知道,函数的表示法有三种:列表法、图象法、解析法,以往的函数的学习大多只关注到图象的作用,这其实只是借助了图象的直观性,只是从一个角度看函数,是片面的.本节课力图让学生从不同的角度去研究函数,对函数进行一个全方位的研究,并通过对比总结得到研究的方法,让学生去体会这种研究方法,以便能将其迁移到其他函数的研究中去.2.在本节课的教学中我努力实践以下两点:(1)在课堂活动中通过同伴合作、自主探究培养学生积极主动、勇于探索的学习方式.(2)在教学过程中努力做到生生对话、师生对话,并且在对话之后重视体会、总结、反思,力图在培养和发展学生数学素养的同时让学生掌握一些学习、研究数学的方法.3.通过课堂教学活动向学生渗透数学思想方法.教学目标根据学生的实际情况,本节课的教学目标是:理解指数函数的概念,能画出具体指数函数的图象;在理解指数函数概念、性质的基础上,能应用所学知识解决简单的数学问题;在教学过程中通过类比,回顾归纳从图象和解析式这两种不同角度研究函数性质的数学方法,加深对指数函数的认识,让学生在数学活动中感受数学思想方法之美、体会数学思想方法之重要;同时通过本节课的学习,使学生获得研究函数的规律和方法;培养学生主动学习、合作交流的意识.重点难点教学重点:指数函数的概念、图象和性质.教学难点:对底数的分类,如何由图象、解析式归纳指数函数的性质.教学过程一、创设情境、提出问题(约3分钟)师:如果让1号同学准备2粒米,2号同学准备4粒米,3号同学准备6粒米,4号同学准备8粒米,5号同学准备10粒米,……,按这样的规律,51号同学该准备多少粒米?学生回答后教师公布事先估算的数据:51号同学该准备102粒米,大约5克重.师:如果改成让1号同学准备2粒米,2号同学准备4粒米,3号同学准备8粒米,4号同学准备16粒米,5号同学准备32粒米,……,按这样的规律,51号同学该准备多少粒米?学情预设学生可能说出很多或能算出具体数目.师:大家能否估计一下51号同学该准备的米有多重吗?教师公布事先估算的数据:51号同学所需准备的大米约重1.2亿吨.师:1.2亿吨是一个什么概念?根据2007年9月13日美国农业部发布的最新数据显示,2007~2008年度我国大米产量预计为1.27亿吨.这就是说51号同学所需准备的大米相当于2007~2008年度我国全年的大米产量!设计意图用一个看似简单的实例,为引出指数函数的概念做准备;同时通过与一次函数的对比让学生感受指数函数的爆炸增长,激发学生学习新知的兴趣和欲望.在以上两个问题中,每位同学所需准备的米粒数用y表示,每位同学的座号数用x表示,y与x之间的关系分别是什么?学生很容易得出y=2x(x∈N*)和y=2x(x∈N*).学情预设学生可能会漏掉x的取值范围,教师要引导学生思考具体问题中x的取值范围.二、师生互动、探究新知1.指数函数的定义师:其实,在本章开头的问题中,也有一个与y=2x类似的关系式y=1.073x(x∈N*,x≤20).(1)让学生思考讨论以下问题(问题逐个给出,约3分钟):①y=2x(x∈N*)和y=1.073x(x∈N*,x≤20)这两个解析式有什么共同特征?②它们能否构成函数?③是我们学过的哪个函数?如果不是,你能否根据该函数的特征给它起个恰当的名字? 设计意图引导学生从具体问题、实际问题中抽象出数学模型.学生对比已经学过的一次函数、反比例函数、二次函数,发现y =2x ,y =1.073x 是一个新的函数模型,再让学生给这个新的函数命名,由此激发学生的学习兴趣.引导学生观察,两个函数中,底数是常数,指数是自变量.师:如果可以用字母a 代替其中的底数,那么上述两式就可以表示成y =a x 的形式.自变量在指数位置,所以我们把它称作指数函数.(2)让学生讨论并给出指数函数的定义(约6分钟).对于底数的分类,可将问题分解为:①若a <0,会有什么问题?(如a =-2,x =12,则在实数范围内相应的函数值不存在) ②若a =0,会有什么问题?(对于x ≤0,a x 都无意义)③若a =1又会怎么样?(1x 无论x 取何值,它总是1,对它没有研究的必要)师:为了避免上述各种情况的发生,所以规定a >0且a ≠1.在这里要注意生生之间、师生之间的对话.①若学生从教科书中已经看到指数函数的定义,教师可以问,为什么要求a >0,且a ≠1;a =1为什么不行?②若学生只给出y =a x ,教师可以引导学生通过类比一次函数(y =kx +b ,k ≠0)、反比例函数(y =k x ,k ≠0)、二次函数(y =ax 2+bx +c ,a ≠0)中的限制条件,思考指数函数中底数的限制条件.学情预设设计意图①对指数函数中底数限制条件的讨论可以引导学生研究一个函数应注意它的实际意义和研究价值;②讨论出a >0,且a ≠1,也为下面研究性质时对底数的分类做准备.接下来教师可以问学生是否明确了指数函数的定义,能否写出一两个指数函数?教师也在黑板上写出一些解析式让学生判断,如y =2×3x ,y =32x ,y =-2x.学情预设学生可能只是关注指数是否是变量,而不考虑其他的.设计意图加深学生对指数函数定义和呈现形式的理解.2.指数函数的性质(1)提出两个问题(约3分钟)①目前研究函数一般可以包括哪些方面?设计意图让学生在研究指数函数时有明确的目标:函数三要素(对应法则、定义域、值域)和函数的基本性质(单调性、奇偶性).②研究函数(比如今天的指数函数)可以怎么研究?用什么方法、从什么角度研究? 可以从图象和解析式这两个不同的角度进行研究;可以从具体的函数入手(即底数取一些数值);当然也可以用列表法研究函数,只是今天我们所学的函数用列表法不易得出此函数的性质,可见具体问题要选择适当的方法来研究才能事半功倍!还可以借助一些数学思想方法来思考.设计意图①让学生知道图象法不是研究函数的唯一方法,由此引导学生可以从图象和解析式(包括列表)两个不同的角度对函数进行研究;②对学生进行数学思想方法(从一般到特殊再到一般、数形结合、分类讨论)的有机渗透.(2)分组活动,合作学习(约8分钟)师:下面我们就从图象和解析式这两个不同的角度对指数函数进行研究.①让学生分为两大组,一组从解析式的角度入手(不画图)研究指数函数,一组借助电脑通过几何画板的操作从图象的角度入手研究指数函数;②每一大组再分为若干合作小组(建议4人一小组);③每组都将研究所得到的结论或成果写出来以便交流.学情预设考虑到各组的水平可能有所不同,教师应巡视,对个别组可做适当的指导.通过自主探索、合作学习,不仅让学生充当学习的主人更可加深对所得到结论的理解.设计意图(3)交流、总结(约10~12分钟)师:下面我们开一个成果展示会!教师在巡视过程中应关注各组的研究情况,此时可选一些有代表性的小组上台展示研究成果,并对比从两个角度入手研究的结果.教师可根据上课的实际情况对学生发现、得出的结论进行适当的点评或要求学生分析.这里除了研究定义域、值域、单调性、奇偶性外,再引导学生注意是否还有其他性质?师:各组在研究过程中除了定义域、值域、单调性、奇偶性外是否还得到一些有价值的副产品呢?〔〕如过定点(0,1),y =a x 与y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x 的图象关于y 轴对称学情预设①首先选一个从解析式的角度研究的小组上台汇报;②对于从图象的角度研究的,可先选没对底数进行分类的小组上台汇报;③问其他小组有没有不同的看法,上台补充,让学生对底数进行分类,引导学生思考哪个量决定着指数函数的单调性,以什么为分界,教师可以马上通过电脑操作看函数图象的变化.设计意图①函数的表示法有三种:列表法、图象法、解析法,通过这个活动,让学生知道研究一个具体的函数可以从多个角度入手,从图象角度研究只是能直观的看出函数的一些性质,而具体的性质还是要通过对解析式的论证;特别是定义域、值域更是可以直接从解析式中得到的.②让学生上台汇报研究成果,使学生有种成就感,同时还可训练其对数学问题的分析和表达能力,培养其数学素养;③对指数函数的底数进行分类是本课的一个难点,让学生在讨论中自己解决分类问题,使该难点的突破显得自然.师:从图象入手我们很容易看出函数的单调性、奇偶性,以及过定点(0,1),但定义域、值域却不可确定;从解析式(结合列表)可以很容易得出函数的定义域、值域,但对底数的分类却很难想到.教师通过几何画板中改变参数a的值,追踪y=a x的图象,在变化过程中,让全体学生进一步观察指数函数的变化规律.师生共同总结指数函数的图象和性质,教师可以边总结边板书.0<a<1a>1(0,+∞)过定点(0,1)1.例:已知指数函数f(x)=a x(a>0,且a≠1)的图象经过点(3,π),求f(0),f(1),f(-3)的值.解:因为f(x)=a x的图象经过点(3,π),所以f(3)=π,即a 3=π.解得13πa =,于是f (x )=3πx . 所以f (0)=1,f (1)=3π,f (-3)=1π. 设计意图通过本题加深学生对指数函数的理解.师:根据本题,你能说出确定一个指数函数需要什么条件吗?师:从方程思想来看,求指数函数就是确定底数,因此只要一个条件,即布列一个方程就可以了.设计意图让学生明确底数是确定指数函数的要素,同时向学生渗透方程的思想.2.练习:(1)在同一平面直角坐标系中画出y =3x 和y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 的大致图象,并说出这两个函数的性质;(2)求下列函数的定义域:①y =112xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭. 3.师:通过本节课的学习,你对指数函数有什么认识?你有什么收获?学情预设学生可能只是把指数函数的性质总结一下,教师要引导学生谈谈对函数研究的学习,即怎么研究一个函数.设计意图①让学生再一次复习对函数的研究方法(可以从多个角度进行),让学生体会本节课的研究方法,以便能将其迁移到其他函数的研究中去.②总结本节课中所用到的数学思想方法.③强调各种研究数学的方法之间有区别又有联系,相互作用,才能融会贯通.4.作业:课本习题2.1A 组 5.教学反思1.本节课改变了以往常见的函数研究方法,让学生从不同的角度去研究函数,对函数进行一个全方位的研究,不仅仅是通过对比总结得到指数函数的性质,更重要的是让学生体会到对函数的研究方法,以便能将其迁移到其他函数的研究中去,教师可以真正做到“授之以渔”而非“授之以鱼”.2.教学中借助信息技术可以弥补传统教学在直观感、立体感和动态感方面的不足,可以很容易的化解教学难点、突破教学重点、提高课堂效率,本节课使用几何画板可以动态地演示出指数函数的底数的变化过程,让学生直观地观察底数对指数函数单调性的影响.3.在教学过程中不断向学生渗透数学思想方法,让学生在活动中感受数学思想方法之美、体会数学思想方法之重要,部分学生还能自觉地运用这些数学思想方法去分析、思考问题.指数函数及其性质的应用整体设计三维目标1.知识与技能理解指数函数的图象和性质,会利用性质来解决问题.2.过程与方法能利用指数函数的图象和性质来比较两个值的大小,图象间的平移,去探索利用指数函数的单调性来求未知字母的取值范围.3.情感、态度与价值观在解决简单实际问题的过程中,体会指数函数是一类重要的函数模型,激发学生学习数学的兴趣,努力培养学生的创新意识.重点难点教学重点:指数函数的图象和性质.教学难点:指数函数的性质应用.教学过程第2课时指数函数及其性质的应用(1)作者:王建波导入新课思路1.复习导入:我们前一节课学习了指数函数的概念和性质,下面我们一起回顾一下指数函数的概念、图象和性质.如何利用指数函数的图象和性质来解决一些问题,这就是本堂课要讲的主要内容.教师板书课题.思路2.我们在学习指数函数的性质时,利用了指数函数的图象的特点,并且是用类比和归纳的方法得出,在理论上,我们能否严格的证明(特别是指数函数的单调性),以便于我们在解题时应用这些性质,本堂课我们要解决这个问题.教师板书课题:指数函数及其性质的应用(1).应用示例例1 比较下列各题中的两个值的大小:(1)1.72.5与1.73;(2)0.8-0.1与0.8-0.2;(3)1.70.3与0.93.1.活动:学生自己思考或讨论,回忆比较数的大小的方法,结合题目实际,选择合理的方法,再写出答案(最好用实物投影仪展示写得正确的答案).比较数的大小,一是作差,看两个数差的符号,若为正,则前面的数大;图1二是作商,但必须是同号数,看商与1的大小,再决定两个数的大小;三是计算出每个数的值,再比较大小;四是利用图象;五是利用函数的单调性.教师在学生中巡视其他学生的解答,发现问题及时纠正并评价.解法一:用数形结合的方法,如第(1)小题,用图形计算器或计算机画出y=1.7x的图象,如图1.在图象上找出横坐标分别为2.5,3的点,显然,图象上横坐标为3的点在横坐标为2.5的点的上方,所以1.72.5<1.73,同理0.8-0.1<0.8-0.2,1.70.3>0.93.1.解法二:用计算器直接计算:1.72.5≈3.77,1.73≈4.91,所以1.72.5<1.73.同理0.8-0.1<0.8-0.2,1.70.3>0.93.1.解法三:利用函数单调性,(1)1.72.5与1.73的底数是1.7,它们可以看成函数y=1.7x,当x=2.5和3时的函数值;因为1.7>1,所以函数y=1.7x在R上是增函数,而2.5<3,所以1.72.5<1.73;(2)0.8-0.1与0.8-0.2的底数是0.8,它们可以看成函数y=0.8x,当x=-0.1和-0.2时的函数值;因为0<0.8<1,所以函数y=0.8x在R上是减函数,而-0.1>-0.2,所以0.8-0.1<0.8-0.2;(3)因为1.70.3>1.70=1,0.93.1<0.90=1,所以1.70.3>0.93.1.点评:在第(3)小题中,可以用解法一、解法二解决,但解法三不适合.由于1.70.3与0.93.1不能直接看成某个函数的两个值,因此,在这两个数值间找到1,把这两数值分别与1比较大小,进而比较1.70.3与0.93.1的大小,这里的1是中间值.思考在上面的解法中,你认为哪种方法更实用?活动:学生对上面的三种解法作比较,解题有法但无定法,我们要采取多种解法,在多种解法中选择最优解法,这要通过反复练习强化来实现.例活动:教师点拨提示定义法判断函数单调性的步骤,单调性的定义证明函数的单调性,要按规定的格式书写.证法一:设x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则y 2-y 1=21121(1)x x x x a a a a x -=--.因为a >1,x 2-x 1>0,所以21>1x x a-,即21x x a --1>0. 又因为1x a >0,所以y 2-y 1>0,即y 1<y 2.所以当a >1时,y =a x,x ∈R 是增函数.同理可证,当0<a <1时,y =a x 是减函数. 证法二:设x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则y 2与y 1都大于0,则y 2y 1=2211x x x x a a a -=. 因为a >1,x 2-x 1>0,所以21>1x x a->1,即y 2y 1>1,y 1<y 2. 所以当a >1时,y =a x ,x ∈R 是增函数.同理可证,当0<a <1时,y =a x是减函数.例1%,那么经过20年后,我国人口数最多为多少(精确到亿)?活动:师生共同讨论,将实际问题转化为数学表达式,建立目标函数,常采用特殊到一般的方式,教师引导学生注意题目中自变量的取值范围,可以先考虑一年一年增长的情况,再从中发现规律,最后解决问题:1999年底 人口约为13亿;经过1年 人口约为13(1+1%)亿;经过2年 人口约为13(1+1%)(1+1%)=13(1+1%)2亿;经过3年 人口约为13(1+1%)2(1+1%)=13(1+1%)3亿;……经过x 年 人口约为13(1+1%)x亿;经过20年 人口约为13(1+1%)20亿.解:设今后人口年平均增长率为1%,经过x 年后,我国人口数为y 亿,则 y =13(1+1%)x ,当x =20时,y =13(1+1%)20≈16(亿).答:经过20年后,我国人口数最多为16亿.点评:类似此题,设原值为N ,平均增长率为p ,则对于经过时间x 后总量y =N (1+p )x (x ∈N ),像y =N (1+p )x 等形如y =ka x (k ∈R ,且k ≠0;a >0,且a ≠1)的函数称为指数型函数.知能训练1.函数y =a |x |(a >1)的图象是( )图2解析:当x ≥0时,y =a |x |=a x 的图象过(0,1)点,在第一象限,图象下凸,是增函数. 答案:B2.下列关系中正确的是( )A .221333111252⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭B .122333111225⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭C .212333111522⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭D .221333111522⎛⎫⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭答案:D3.已知函数f (x )的定义域是(0,1),那么f (2x)的定义域是( )A .(0,1)B .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 C .(-∞,0) D .(0,+∞) 解析:由题意得0<2x <1,即0<2x <20,所以x <0,即x ∈(-∞,0). 答案:C4.若集合A ={y |y =2x,x ∈R },B ={y |y =x 2,x ∈R },则( ) A .AB B .AB C .A =B D .A ∩B =∅解析:A ={y |y >0},B ={y |y ≥0},所以A B .答案:A5.对于函数f (x )定义域中的任意的x 1、x 2(x 1≠x 2),有如下的结论: ①f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2);②f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2); ③f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0;④f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22<f (x 1)+f (x 2)2.当f (x )=10x时,上述结论中正确的是__________. 解析:因为f (x )=10x,且x 1≠x 2,所以f (x 1+x 2)=1212101010x x xx +=⋅=f (x 1)·f (x 2),所以①正确;因为f (x 1·x 2)=1212101010x x xx ⋅≠+=f (x 1)+f (x 2),②不正确;因为f (x )=10x是增函数,所以f (x 1)-f (x 2)与x 1-x 2同号, 所以f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,所以③正确.因为函数f (x )=10x图象如图3所示是上凹下凸的,可解得④正确.图3答案:①③④另解:④.∵10x 1>0,10x 2>0,x 1≠x 2,∴1210102xx +>1210102xx +>即121221010102x x x x ++>.∴f (x 1)+f (x 2)2>f ⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22.拓展提升在同一坐标系中作出下列函数的图象,讨论它们之间的联系. (1)①y =3x,②y =3x +1,③y =3x -1;(2)①y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,②y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1,③y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +1.活动:学生动手画函数图象,教师点拨,学生没有思路,教师可以提示.学生回忆函数作图的方法与步骤,按规定作出图象,特别是关键点.解:如图4及图5.观察图4可以看出,y =3x,y =3x +1,y =3x -1的图象间有如下关系:y =3x +1的图象由y =3x 的图象左移1个单位得到; y =3x -1的图象由y =3x 的图象右移1个单位得到; y =3x -1的图象由y =3x +1的图象向右移动2个单位得到.观察图5可以看出,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +1的图象间有如下关系:y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +1的图象由y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的图象左移1个单位得到;y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1的图象由y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的图象右移1个单位得到; y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1的图象由y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +1的图象向右移动2个单位得到. 你能推广到一般的情形吗?同学们留作思考.课堂小结思考本节课我们主要学习了哪些知识,你有什么收获?把你的收获写在笔记本上.活动:教师用多媒体显示以下内容,学生互相交流学习心得,看是否与多媒体显示的内容一致.本节课,在复习旧知识的基础上学习了数形结合的思想、函数与方程的思想,加深了对问题的分析能力,形成了一定的能力与方法.作业课本习题2.1 B组1,3,4.设计感想本节课主要是复习巩固指数函数及其性质,涉及的内容较多,要首先组织学生回顾指数函数的性质,为此,必须利用函数图象,数形结合,通过数与形的相互转化,借助形的直观性解决问题,本节课要训练学生能够恰当地构造函数,根据函数的单调性比较大小,有时要分a>1,0<a<1,这是分类讨论的思想,因此加大了习题和练习的量,目的是让学生在较短的时间内,掌握学习的方法,提高分析问题和解决问题的能力,要加快速度,多运用现代化的教学手段.第3课时指数函数及其性质的应用(2)作者:刘玉亭导入新课思路1.我们在学习指数函数的性质时,利用了指数函数的图象的特点,并且是用类比和归纳的方法得出,在上节课的探究中我们知道,函数①y=3x,②y=3x+1,③y=3x-1的图象之间的关系,由其中的一个可得到另外两个的图象,那么,对y=a x与y=a x+m(a>0,m∈R)有着怎样的关系呢?在理论上,含有指数函数的复合函数是否具有奇偶性呢?这是我们本堂课研究的内容.教师点出课题:指数函数及其性质的应用(2).思路2.我们在第一章中,已学习了函数的性质,特别是单调性和奇偶性是某些函数的重要特点,我们刚刚学习的指数函数,严格地证明了指数函数的单调性,便于我们在解题时应用这些性质,在实际生活中,往往遇到的不单单是指数函数,还有其他形式的函数,有的是指数函数的复合函数,我们需要研究它的单调性和奇偶性,这是我们面临的问题,也是我们本节课要解决的问题——指数函数及其性质的应用(2).推进新课新知探究提出问题(1)指数函数有哪些性质?(2)利用单调性的定义证明函数单调性的步骤有哪些?(3)对复合函数,如何证明函数的单调性?(4)如何判断函数的奇偶性,有哪些方法?活动:教师引导,学生回忆,教师提问,学生回答,积极交流,及时评价学生,学生有困惑时加以解释,可用多媒体显示辅助内容.讨论结果:(1)指数函数的图象和性质一般地,指数函数y=a x在底数a>1及0<a<1这两种情况下的图象和性质如下表所示:图象分布在一、二象限,与轴相交,落在x轴的上方都过点(0,1)第一象限的点的纵坐标都大于1第二象限的点的纵坐标都大于第一象限的点的纵坐标都大于0且小于1;第二象限的点①取值.即设x1,x2是该区间内的任意两个值且x1<x2.②作差变形.即求f(x2)-f(x1),通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断差的符号的方向变形.③定号.根据给定的区间和x2-x1的符号确定f(x2)-f(x1)的符号,当符号不确定时,可以进行分类讨论.④判断.根据单调性定义作出结论.(3)对于复合函数y=f(g(x))可以总结为:当函数f(x)和g(x)的单调性相同时,复合函数y=f(g(x))是增函数;当函数f(x)和g(x)的单调性相异即不同时,复合函数y=f(g(x))是减函数;又简称为口诀“同增异减”.(4)判断函数的奇偶性:一是利用定义法,即首先是定义域关于原点对称,再次是考查式子f(x)与f(-x)的关系,最后确定函数的奇偶性;二是作出函数图象或从已知图象观察,若图象关于原点或y轴对称,则函数具有奇偶性.应用示例例 1 在同一坐标系下作出下列函数的图象,并指出它们与指数函数y=2x的图象的关系.(1)y=2x+1与y=2x+2;(2)y=2x-1与y=2x-2.活动:教师适当时候点拨,学生回想作图的方法和步骤,特别是指数函数图象的作法,学生回答并到黑板上作图,教师指点学生,列出对应值表,抓住关键点,特别是(0,1)点,或用计算机作图.解:(1)列出函数数据表作出图象如图6.图6比较可知函数y=2x+1、y=2x+2与y=2x的图象的关系为:将指数函数y=2x的图象向左平行移动1个单位长度,就得到函数y=2x+1的图象;将指数函数y=2x的图象向左平行移动2个单位长度,就得到函数y=2x+2的图象.(2)列出函数数据表作出图象如图7.图7比较可知函数y =2x -1、y =2x -2与y =2x的图象的关系为:将指数函数y =2x的图象向右平行移动1个单位长度,就得到函数y =2x -1的图象;将指数函数y =2x的图象向右平行移动2个单位长度,就得到函数y =2x -2的图象.点评:类似地,我们得到y =a x与y =ax +m(a >0,a ≠1,m ∈R )之间的关系:y =a x +m (a >0,m ∈R )的图象可以由y =a x 的图象变化而来.当m >0时,y =a x的图象向左移动m 个单位得到y =ax +m的图象; 当m <0时,y =a x 的图象向右移动|m |个单位得到y =a x +m的图象.上述规律也简称为“左加右减”.例2 已知定义域为R 的函数f (x )=2x +1+a 是奇函数.(1)求a ,b 的值;(2)若对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的取值范围. 活动:学生审题,考虑解题思路.求值一般是构建方程,求取值范围一般要转化为不等式,如果有困难,教师可以提示,(1)从条件出发,充分利用奇函数的性质,由于定义域为R ,所以f (0)=0,f (-1)=-f (1),(2)在(1)的基础上求出f (x ),转化为关于k 的不等式,利用恒成立问题再转化.(1)解:因为f (x )是奇函数,所以f (0)=0,即b -1a +2=0⇒b =1.所以f (x )=1-2xa +2x +1;。

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函数表示方法5分钟训练(预习类训练,可用于课前)1.函数f(x)=,求解:〔1〕点〔3,14〕在f(x)图象上吗?〔2〕当x =4时,求f(x)值;〔3〕当f(x)=2时,求x 值.解:〔1〕因为≠14,所以点〔3,14〕不在函数f(x)图象上.〔2〕f(x)==-3.〔3〕由=2,解得x=14.2.画出以下函数图象:〔1〕f(x)=〔2〕g(x)=3n+1,n∈{1,2,3}.思路解析:画函数图象一般采用描点法,要注意定义域限制.解:〔1〕函数f(x)图象如以下图所示:〔2〕函数g(x)图象如以下图所示:100 cm 2等腰梯形,上底长为x cm ,下底长为上底长3倍,那么把它高y 表示成x 函数为( )A .y =50x(x >0) B.y =100x(x >0)C.y =x 50 (x >0)D.y =x100 (x >0) 思路解析:由·y=100,得2xy =100. ∴y=x50 (x >0). 答案:C10分钟训练(强化类训练,可用于课中)1.以下图形是函数y =-|x|(x∈[-2,2])图象是( )思路解析:y=-|x|=其中y=-x(0≤x≤2)是直线y=-x 上满足0≤x≤2一条线段(包括端点),y=x 是直线y=x 上满足-2≤x<0一条线段(包括左端点),其图象在原点及x 轴下方.答案:B 2.f(x1)=11+x ,那么f(x)解析式为( ) A. 11+x B.x x +1 C.1+x x D.1+x思路解析:令u=x1,用换元法,同时应注意函数定义域.∵x≠0且x≠-1,那么x=u 1,u≠0,u≠-1.∴f(u)=(u≠0,且u≠-1),即f(x)=1+x x (x≠0且x≠-1). 答案:C3.求实系数一次函数y=f(x),使f [f(x)]=4x+3.思路解析:设f(x)=ax+b 〔a≠0〕,用待定系数法.解:设f(x)=ax+b(a≠0),∴f[f(x)]=a·f(x)+b=a(ax+b)+b=a 2x+ab+b.∴a 2x+ab+b=4x+3.∴∴或∴f(x)=2x+1或f(x)=-2x-3.4.在学校洗衣店中每洗一次衣服〔4.5 kg 以内〕需要付费4元,如果在这家店洗衣10次以后可以免费洗一次.〔1〕根据题意填写下表:〔2〕“费用c 是次数n 函数〞还是“次数n 是费用c 函数〞 〔3〕写出函数解析式,并画出图象.思路解析:此题考察阅读理解能力,当 n≤10时,c=4n ;当10<n≤21时,c=4〔n-1〕.解:〔1〕〔2〕费用c 是次数n 函数,因为对于次数集合中每一个元素〔次数〕,在费用集合中都有唯一元素〔费用〕与它对应.但对于费用集合中每一个元素〔费用〕,在次数集合中并不都是只有唯一一个元素与它对应.如40元就有10次与11次与它对应.〔3〕函数解析式为c=,,11,,10),1(4,4**N n n N n n n n ∈≥∈≤⎩⎨⎧-且且其图象如图:5.用长为l 铁丝弯成下部为矩形,上部为半圆形框架,假设矩形底边长为2x ,求此框架围成面积y 与x 函数关系式,并指出其定义域. 思路解析:求函数定义域,如果是实际问题除应考虑解析式本身有定义外,还应考虑实际问题有意义,如此题注意到矩形长2x 、宽a 必须满足2x >0与a >0,即l-πx -2x>0.解:由题意知此框架围成面积是由一个矩形与一个半圆组成图形面积,而矩形长AB=2x ,宽为a.所以有2x +2a +πx=l,即a=2l -2πx-x ,半圆直径为2x ,半径为x.所以y=22x π+(2l -2πx-x)·2x=-(2+2π)x 2+lx. 根据实际意义知2l -2πx-x >0,又∵x>0,解得0<x <,即函数y=-(2+2π)x 2+lx 定义域是{x|0<x <}.6.如右图,某灌溉渠横断面是等腰梯形,底宽2 m ,渠深1.8 m ,边坡倾角是45°.〔1〕试用解析表达式将横断面中水面积A m 2表示成水深h m 函数; 〔2〕画出函数图象;〔3〕确定函数定义域与值域.思路解析:利用等腰梯形性质解决问题.解:〔1〕由,横断面为等腰梯形,下底为2 m ,上底为〔2+2h 〕 m ,高为h m ,∴水横断面面积A==h 2+2h .〔2〕函数图象如下确定:由于A=〔h+1〕2-1,对称轴为直线h=-1,顶点坐标为〔-1,-1〕,且图象过〔0,0〕与〔-2,0〕, 又考虑到0<h <1.8,∴函数A=h 2+2h 图象仅是抛物线一局部,如下图.〔3〕定义域为{h |0<h <1.8},值域由函数A=h 2+2h=〔h+1〕2-1图象可知,在区间〔0,1.8〕上函数为增函数,所以0<A <6.84. 故值域为{A|0<A <6.84}.快乐时光得不偿失一条狗跑进一家肉店,从柜台上叼起一块肉就跑.肉店老板认出那是邻居一只狗,那个邻居是一名律师.肉店老板向邻居打去了 问:“嘿,如果你狗从我肉店里偷去了一块肉,你愿意赔我肉钱吗?〞律师答复说:“当然可以,那你说多少钱?〞“7.98元.〞肉店老板答复说.几天后,肉店老板收到了一张7.98元支票,随那张支票寄来还有一张发票,上面写道:律师咨询费150美元.30分钟训练(稳固类训练,可用于课后)1.设f(x)=那么f [f(21)]( ) A.21 B.13459 D.4125 思路解析:f [f(21)]=f(-23)=. 答案:B2.由于水污染日益严重,水资源变得日益短缺.为了节约用水,某市政府拟自2007年始对居民自来水收费标准调整如下:每户每月用水不超过4吨时,每吨6元;当用水超过4吨时,超过局部每吨增收3元.那么某户居民所交水费y元与该月此户居民所用水量x吨之间函数关系式为…( )A.y=6xB.y=C.y=D.y=9x-12思路解析:当用水量0≤x≤4时,水费y=6x;当用水量x>4时,水费y=24+9×〔x-4〕=9x-12.应选B.答案:B3.甲、乙两厂年产值曲线如右图所示,那么以下结论中,错误是……( )思路解析:由图象可知,在1993年、1996年、2002年两厂产值一样,而在1993年以前,甲厂产值明显低于乙厂,而在1995年至2000年时,乙厂年产值增长那么要比甲厂快,所以B选项错.答案:B4.函数f(x)图象如右图所示,那么f(x)解析式是____________.思路解析:∵f(x)图象由两条线段组成,要重点注意是端点值是否可以取到.答案:f(x)=5.(2006安徽高考,理)函数f(x)对于任意实数x满足条件f(x+2)=,假设f(1)=-5,那么f(f(5))=___________.思路解析:由f(x+2)=,得f(x+4)= =f(x),所以f(5)=f(1)=-5,那么f(f(5))=f(-5)=f(-1)==-51.答案:- 51 6.f(1-x )=x ,求f(x).思路解析:设1-x =t ,用换元法,同时应注意函数定义域. 解:设1-x=t ,那么x=(1-t)2.∵x≥0,∴t≤1.∴f(t)=(1-t)2(t≤1).∴f(x)=(x -1)2(x≤1).7.设函数f(x)满足f(x)+2f(x 1)=x 〔x≠0〕,求f(x).思路解析:以x 1代换x ,解关于x 1、x 方程组,消去x 1.解:∵f(x)+2f(x 1)=x , ① 以x 1代换x 得f(x 1)+2f(x)= x 1. ②解①②组成方程组得f(x)=.8.某家庭今年一月份、二月份与三月份煤气用量与支付费用如下表所示:该市煤气收费方法是:煤气费=根本费+超额费+保险费.假设每月用量不超过最低限度A 米3,只付根本费3元与每户每月定额保险C 元,假设用气量超过A 米3,超过局部每立方米付B 元,又知保险费C 不超过5元,根据上面表格求A 、B 、C.思路解析:此题支付费用为每月用气量分段函数,先写出函数解析式,再求A 、B 、C.解:设每月用气量为x 米3,支付费用为y 元,那么得y=,,0,)(3,3A x A x C A x B C >≤≤⎩⎨⎧+-++ 由0<C≤5有3+C≤8.由第二、第三月份费用都大于8,即用气量25米3,35米3都大于最低限度A 米3,那么⎩⎨⎧=+-+=+-+.19)35(3,14)25(3C A B C A B 两式相减,得B=0.5.∴A=2C+3.再分析一月份用气量是否超过最低限度,不妨设A <4,将x=4代入3+B(x-A)+C,得3+0.5[4-(3+2C)]+C=4.由此推出3.5=4,矛盾.∴A≥4.一月份付款方式选3+C,∴3+C=4,即C=1.将C=1代入A=2C +3,得A=5.∴A=5,B=0.5,C=1.9.设二次函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),且f(x)=0两个实根平方与为10,f(x)图象过点(0,3),求f(x)解析式.思路解析:要求二次函数解析式,一般用待定系数法先设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),然后根据条件列出关于a、b、c方程组,求解即可.解:∵f(2+x)=f(2-x),代入f(x)=ax2+bx+c化简可得b=-4a.∵f(x)图象过点(0,3),∴f(0)=c=3.∴f(x)=ax2-4ax+3.∵ax2-4ax+3=0两实根平方与为10,6.∴a=1.∴f(x)=x2-4x+3.∴10=x12+x22=(x1+x2)2-2x1x2=16-a10.如右图,动点P从边长为4正方形ABCD顶点B开场,顺次经C、D、A绕边界运动,用x表示点P行程,y表示△APB面积,求函数y=f〔x〕解析式.思路解析:由P点运动方向知当P运动到BC、CD、DA上时,分别对应解析式不同,因此这是个分段函数.解:由,得y=11.某小型自来水厂蓄水池中存有400吨水,水厂每小时可向蓄水池注入自来水60吨,假设蓄水池向居民小区不连续供水,且t小时内供水总量为1206t吨〔0≤t≤24〕.〔1〕供水开场几小时后,蓄水量最少最少蓄水量是多少吨〔2〕假设蓄水池中水量少于80吨时,就会出现供水紧张现象,试问一天24小时内有多少小时会出现供水紧张现象并说明理由.解:〔1〕设t小时蓄水量y吨,所以y=400+60t-120t6〔0≤t≤24〕.令t=m〔0≤m≤26〕,y=60m2-1206m+400=60〔m-6〕2+40.∴t=6小时时,蓄水量最少为40吨.〔2〕由y <80,得60t-120t 6 +400<80.故一天中有8小时会出现供水紧张现象.12.如右图,动点P 从边长为1正方形ABCD 顶点A 出发顺次经过B 、C 、D 再回到A ,设x 表示P 点运动路程,y 表示PA 长,求y 关于x 函数解析式.思路解析:P 在A 、B 间运动,即0≤x≤1时,y=x.P 在B 、C 间运动,即1<x≤2时,y=221)1(22+-=+-x x x . P 在C 、D 间运动时,同理,得y=1061)3(22+-=+-x x x ,2<x≤3. P 在D 、A 间运动时,y=4-x ,3<x≤4.综上,得y 关于x 函数为y=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤<-≤<+-≤<+-≤≤.43,4,32,106,21,22,10,22x x x x x x x x x x。

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