内容正文:
专题3.1 函数的概念及其表示(知识点讲解)
【知识框架】
【核心素养】
1.以分式函数、对数函数及带二次根号的函数为载体,考查函数的定义域,凸显数学运算的核心素养.
2.考查换元法、待定系数法、解方程组法等在求函数解析式中的应用,凸显数学运算的核心素养.
【知识点展示】
(一)函数的概念
1.(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,则这两个函数为相等函数.
(3)函数的表示方法:列表法、图像法、解析法.
2.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.
3.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.
(二)求函数的解析式
1.待定系数法:当函数的特征已经确定时,一般用待定系数法来确定函数解析式
2.换元法:如果给定复合函数的解析式,求外函数的解析式,通常用换元法将内函数先换元,然后求出外函数的解析式
3.配凑法:将f(g(x))右端的代数式配凑成关于g(x)的形式,进而求出f(x)的解析式
4.解方程组法:如果给定两个函数的关系式,可以通过变量代换建立方程组,再通过方程组求出函数解析式.
(三)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.
【常考题型剖析】
题型一 求函数的定义域
例1.(2019·江苏高考真题)函数的定义域是_____.
例2.(2022·北京·高考真题)函数的定义域是_________.
例3.(2020·北京·高考真题)函数的定义域是____________.
例4.(2013·全国·高考真题(理))已知的定义域为,则函数的定义域为
A. B. C. D.
例5.(2021·黔西南州同源中学高一期中)已知函数的定义域为,则的定义域为__________.
【方法技巧】
1.根据具体的函数解析式求定义域的策略
已知解析式的函数,其定义域是使解析式有意义的自变量的取值集合,求解时只要根据函数解析式列出自变量满足的不等式(组),得出不等式(组)的解集即可.
2.求抽象函数的定义域的策略
(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.
3.求函数定义域应注意的问题
(1)不要对解析式进行化简变形,以免定义域发生变化;
(2)定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示数集,不能用“或”连接,而应该用并集符号“∪”连接.
题型二:已知函数的定义域求参数
例6. (2021·浙江学军中学高一竞赛)若函数的定义域为R,则a的取值范围是_____________.
例7.(2021·全国)函数的自变量的取值范围为一切实数,则实数m的取值范围是________.
【总结提升】
已知函数的定义域求参数问题的解题步骤
(1)调整思维方向,根据已知函数,将给出的定义域问题转化为方程或不等式的解集问题;
(2)根据方程或不等式的解集情况确定参数的取值或范围.
题型三:函数的解析式问题
例8.(2022·全国·高考真题(理))已知函数的定义域均为R,且.若的图像关于直线对称,,则( )
A. B. C. D.
例9.(2016·浙江·高考真题(文))设函数f(x)=x3+3x2+1.已知a≠0,且f(x)–f(a)=(x–b)(x–a)2,,则实数a=_____,b=______.
例10.(2006·安徽·高考真题(理))函数对于任意实数满足条件,若则_______________.
例11.(2021·上海高一专题练习),则________.
例12.(2021·黔西南州同源中学高一期中)已知函数满足,则__________.
【特别提醒】
谨防求函数解析式的两种失误:
(1)在求函数解析式时,一定要注意自变量的范围,也就是定