内容正文:
考点03 函数及其表示
【命题趋势】
从近五年的考查情况来看,本节是高考中的一个热点,常以基本初等函数为载体,与不等式结合考查函数的定义域、值域、解析式的求法,尤其对分段函数的求值、求参问题考查频率较高,常以选择题或填空题的形式出现,属于中、低档题.
【重要考向】
本节通过对函数的概念及其表示方法、分段函数的理解及应用考查数形结合思想、分类讨论思想的运用以及考生的数学抽象、数学运算、逻辑推理核心素养.
求函数的定义域
在高考中考查函数的定义域时多以客观题形式呈现,难度不大.
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.
【典例】
1.函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由对数真数大于零和根式被开方数大于或等于零得不等式组,解不等式,取交集,得到函数的定义域.
【详解】由题知,
由,解得
由解得,,
当时,由,解得.
当时,区间和无交集;
当时,区间和无交集;
所以函数的定义域.故选:A.
2.若函数的定义域是则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由函数的定义域为,,知,由此能求出函数的定义域即可.
【详解】解:函数的定义域为,,
,
.故选:B.
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).
【典例】
3.已知一次函数满足,则=________.
【答案】
【分析】
设,代入利用恒等式思想建立方程组,解之可得答案.
【详解】
设,则由,
得,即,故解得,
所以.
故答案为:.
分段函数
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.
5.求奇偶性、周期性:
利用奇函数(偶函数)的定义判断,而周期性则由周期性的定义求解.
【典例】
4. 已知函数,若,则___________.
【答案】0或2
【分析】对函数值进行分段考虑,代值计算即可求得结果.
【详解】
由题意可得或,
∴m=0或m=2,
故答案为:0或2.
【点睛】
本题考查由分段函数的函数值求自变量,属简单题.
【名师点睛】分段函数的应用:
设分段函数.
(1)已知x0,求f(x0):
①判断x0的范围,即看x0∈I1,还是x0∈I2;
②代入相应解析式求解.
(2)已知f(x0)=a,求x0:
①当x0∈I1时,由f1(x0)=a,求x0;
②验证x0是否属于I1,若是则留下,反之则舍去;
③当x0∈I2时,由f2(x0)=a,求x0,判断是否属于I2,方法同上;
④写出结论.
(3)解不等式f(x)>a:
或.
【典例】
5. 若函数存在2个零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
分段函数f(x)在(1,+∞)上单调递增,且有一个零点,在(-∞,1]上用数形结合法探讨有一个零点即可得解.
【详解】
因函数f(x)在(1,+∞)上单调递增,且f(