内容正文:
第03讲 函数及其表示
【学科素养】数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析
【课标解读】
1.了解函数的概念,会求简单的函数的定义域和值域.
2.理解函数的三种表示法:解析法、图象法和列表法.
3.了解简单的分段函数,会用分段函数解决简单的问题.
【备考策略】
1.理解函数的概念、函数的定义域、值域、函数的表示方法;
2.以分段函数为背景考查函数的相关性质问题.
【核心知识】
知识点1.函数的概念
一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f ,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称f :A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作y=f (x),x∈A.
知识点2.函数的定义域、值域
(1)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)如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,即相同的自变量对应的函数值也相同,那么这两个函数是同一个函数.
知识点3.函数的表示方法
(1)用数学表达式表示两个变量之间的对应关系的方法叫做解析法.
(2)用图象表示两个变量之间的对应关系的方法叫做图象法.
(3)列出表格表示两个变量之间的对应关系的方法叫做列表法.
知识点4.函数的三要素
(1)函数的三要素:定义域、对应关系、值域.
(2)两个函数相等:如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则称这两个函数相等.
知识点5.分段函数
(1)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.
(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,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.
知识点6.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.
【高频考点】
高频考点一 求函数的定义域
例1.(2020·北京卷)函数的定义域是____________.
【方法技巧】
1.已知函数的具体解析式求定义域的方法
(1)若f(x)是由一些基本初等函数通过四则运算构成的,则它的定义域为各基本初等函数的定义域的交集.
(2)复合函数的定义域:先由外层函数的定义域确定内层函数的值域,从而确定对应的内层函数自变量的取值范围,还需要确定内层函数的定义域,两者取交集即可.
2.抽象函数的定义域的求法
(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.
【举一反三】(2021·安徽省巢湖市四中模拟)函数y=+log2(tan x-1)的定义域为________;
【变式探究】(2019·江苏卷)函数的定义域是 .
高频考点二 求函数的解析式
例2.(2021·福建省厦门市一中模拟)已知f (x)是一次函数,且f (f (x))=4x+3,则f (x)的解析式为________.
【方法技巧】函数解析式的常见求法
(1)配凑法:已知f(h(x))=g(x),求f(x)的问题,往往把右边的g(x)整理或配凑成只含h(x)的式子,然后用x将h(x)代换.
(2)待定系数法:已知函数的类型(如一次函数、二次函数)可用待定系数法,比如二次函数f(x)可设为f(x)=ax2+bx+c(a≠0),其中a,b,c是待定系数,根据题设条件,列出方程组,解出a,b,c即可.
(3)换元法:已知f(h(x))=g(x),求f(x)时,往往可设h(x)=t,从中解出x,代入g(x)进行换元.应用换元法时要注意新元的取值范围.
(4)解方程组法:已知f(x)满足某个等式,这个等式除f(x)是未知量外,还有其他未知量,如f(或f(-x))等,可根据已知等式再构造其他等式组成方程组,通过解方程组求出f(x).
【举一反三】(2021·江西省庐山中学模拟)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),且f(x)=2f·-1,则f(x)=________.
【变式探究】(2021·河北衡水模拟)已知f =+,则f (x)=( )
A.(x+1)2 B.(x-1)2
C.x2-x+1 D.x2+x+1
高频考点三 分段函数求值
例3.(2021·山东省曲阜一中模拟)设f (x)=则f (f (1))的值