内容正文:
第2讲 函数基本性质
考点1:
一、函数的概念
1. 映射
设是两个非空集合,如果按照某种对应法则,对中的任意一个元素在中有一个且仅有一个元素与对应,则称是集合到集合的映射,这时称是在映射的作用下的象,记作,于是
称为的原象,映射也可记为:
其中叫做映射的定义域(函数定义域的推广).由所有象构成的集合叫做映射的值域.通常记作.
将上述定义中集合限制为非空数集,便可以得到函数的概念,如下:
2. 函数
设集合是一个非空数集,对中的任意的数,按照确定的法则,都有唯一确定的数与它对应,则这种对应关系叫做集合上的一个函数.记作,
其中叫做自变量.自变量取值的范围(数集)叫做这个函数的定义域.
如果自变量取值,则由法则确定的值称为函数在处的函数值,记作
所有函数值构成的集合叫做这个函数的值域.
3. 函数的三要素:定义域,值域,对应法则
4. 函数的表示法
(1)解析法:就是把两个变量的函数关系,用一个等式来表示,这个等式叫做函数的解析表达式,简称解析式;
(2)列表法:就是列出表格来表示两个变量的函数关系;
(3)图象法:就是用函数图象表示两个变量之间的关系.
二、函数的定义域
1. 基本函数的定义域
(1)分式的分母不应为零;
(2)零次或负次指数次幂的底数不为零;
(3)偶次方根的被开方数大于或者等于零;
(4)对数式的真数大于零;
(5)底数大于0且不等于1;
(6)的定义域为;
(7)应用题中要结合实际情况考察定义域.
2. 抽象函数的定义域
抽象函数的定义域:在同一对应法则下,括号内的作用对象取值范围必须一致,但要注意的是括号内的部分同样作为函数也有它本身的定义域,因此需要两部分求解后取交集.
三、函数的解析式
1. 换元法求解析式
2. 解方程组法求解析式
3. 待定系数法求解析式
四、函数的值域
1. 利用函数单调性
2. 模型函数的应用
(1)二次型
(2)(对勾函数)模型
的性质和图像:
①定义域:
②值域:
③单调性:在上单调递增;在上单调递减
④奇偶性:奇函数
⑤图像:
(3)模型:
的性质和图像:
①定义域:
②值域:
③单调性:在和上分别单调递增
④奇偶性:奇函数
⑤图像:
3. 分离常数
4. 换元(代数换元和三角换元)
5. 基本不等式
6. 几何法
典例精讲
【典例1】已知函数f(x)=ex﹣e﹣x﹣2x+1,若对于任意实数x,不等式f(x2+a)+f(2ax)>2恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(0,1] B.(﹣1,1) C.(0,1) D.(0,2)
【分析】可设g(x)=ex﹣e﹣x﹣2x,可判断g(x)为奇函数,求导得出g′(x)=ex+e﹣x﹣2≥0,从而得出函数g(x)在R上单调递增,而由f(x2+a)+f(2ax)>2可得,g(x2+a)+g(2ax)+2>2,从而得出x2+2ax+a>0恒成立,根据△<0即可求出a的取值范围.
【解答】解:设g(x)=ex﹣e﹣x﹣2x,则f(x)=g(x)+1;
g(﹣x)=e﹣x﹣ex+2x=﹣(ex﹣e﹣x﹣2x)=﹣g(x);
∴g(x)为奇函数;
∵g′(x)=ex+e﹣x﹣2≥0;
∴g(x)在R上单调递增;
由f(x2+a)+f(2ax)>2得,g(x2+a)+g(2ax)+2>2;
∴g(x2+a)>g(﹣2ax)恒成立;
∴x2+a>﹣2ax恒成立;
∴x2+2ax+a>0恒成立;
∴△=4a2﹣4a<0;
解得0<a<1;
∴实数a的取值范围是(0,1).
故选:C.
【点评】考查构造函数解决问题的方法,奇函数的定义,根据导数符号判断函数单调性的方法,二次函数取值和判别式△的关系.
【典例2】若函数的值域为,则的取值范围是
A., B. C., D.
【分析】由已知结合分段函数性质及指数函数与一次函数的性质即可求解.
【解答】解:由题意可得,单调递增且,
故,解可得,.
故选:.
【点评】本题主要考查了分段函数性质的应用,属于基础试题.
【典例3】设f(x)=ln(x+1)﹣2,若f(a)=1,f(b)=﹣5,则a+b=( )
A.2 B.0 C.1 D.﹣2
【分析】令g(x)=ln(),则 g(﹣x)=ln(x)=lng(x),所以g(x)为奇函数,再由f(a)=1,f(b)=﹣5可得g(a+1)=﹣g(b+1)可得a+1+b+1=0,可得a+b=﹣2.
【解答】解:令g(x)=ln(),
则 g(﹣x)=ln(x)=lng(x),所以g(x)为奇函数,
∴f(a)=g(a+1)﹣2=1,所以g(a+1)=3,
f(b)=g(b+1)﹣2=﹣5,所以g(b+1)=﹣3,
g(a+1)=﹣g(b+1),又g(x)为奇函数,所以a+1+b+1=0,即a+b=﹣2
故选:D.
【点评】本题考查了函数解析式的求解及