内容正文:
专题3.1 函数的概念及其表示
1.函数的概念
函数
两个集合
设是两个非空实数集
对应关系
如果按照某种确定的对应关系,使对于集合中的任意一个数,在集合中都有唯一确定的数和它对应,则称为从集合到集合的一个函数
2.函数的定义域、值域
(1)在函数中,叫做自变量,的取值范围叫做函数的定义域;
与的值相对应的值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域.
(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.
3.基本初等函数的值域
⑴的值域是.
⑵的值域是:当时,值域为;当时,值域为.
⑶的值域是.
⑷的值域是.
⑸的值域是.
⑹的值域是,的值域是.
【重要结论】
1.判断两个函数是否为相同函数:一看定义域是否相等,二看对应法则是否相同;
2.判断图象是否为函数图象:直线与图象至多有一个交点.
4.函数的三种表示法
解析法
图象法
列表法
就是把变量之间的关系用一个关系式来表示,通过关系式可以由的值求出的值.
就是把之间的关系绘制成图象,图象上每个点的坐标就是相应的变量的值.
就是将变量的取值列成表格,由表格直接反映出两者的关系.
5.分段函数
(1)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,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数;
(2)定义域:各段函数的定义域的并集;
(3)其值域:各段函数的值域的并集.
1.【人教A版必修一 3.1.1例3 P66】下列函数中,与有相同图象的函数是( )
A. B. C. D.
2.【人教A版必修一 习题3.1 第7题 P73】(多选)画出函数的图象,并求出,,的值和的值域.
考点一 求函数的定义域
【方法储备】
1.求函数的定义域: 研究函数问题都应该注意“定义域优先”
(1)求具体函数的定义域
i)函数用解析式表示:求定义域时,不要对解析式进行化简变形,以免定义域发生变化. 一般通过列不等式(组)求其解集,列不等式的基本原则有:
①分式:分母不能为零;
②根式:偶次根式中根号内的式子大于等于0;若偶次根式作分母,偶次根式根号内的式子大于0;
③零次幂:中底数;
④对数函数:对数函数中真数大于零,底数为大于0且不等于;
⑤三角函数:正切函数的定义域为,
⑥若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等函数的定义域的交集.
⑦在求实际问题或几何问题的定义域,此时除要考虑解析式有意义外,还应考虑使实际问题或几何问题有意义.
ii)函数用列表或图象表示:用列表法表示的函数的定义域,是指表格中实数x的集合;用图象法表示的函数的定义域,是指图象在x轴上的投影所对应的实数的集合.
注意:⑴不要对解析式进行化简变形,以免定义域发生变化;
⑵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.
(2)求抽象函数的定义域
①已知的定义域,求的定义域:
若的定义域为,则中,解得的取值范围即为的定义域;
②已知的定义域,求的定义域:
若的定义域为,则由确定的范围,即为的定义域;
③已知的定义域,求的定义域:
可先由定义域求得的定义域,再由的定义域求得的定义域;
④运算型的抽象函数
求由有限个抽象函数经四则运算得到的函数的定义域,其解法是:先求出各个函数的定义域,再求交集.
注意:求抽象函数的定义域,要明确定义域指的是的取值范围,同一个下括号内的范围是一样的.
2.已知函数的定义域求参数的取值范围:通常转化为恒成立问题解决.
【典例精讲】
例1.(2022·广东省佛山市月考) 已知函数,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
例2.(2023·湖北省武汉市期中) 若函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
例3.(2023·浙江省温州市月考) 若函数的定义域为,则的取值范围是 .
【拓展提升】
练1-1(2023·山东省青岛市期末) 函数的定义域为 .
练1-2(2022·湖南省长沙市模拟)(多选) 已知函数的定义域为,值域为,则( )
A. 函数的定义域为 B. 函数的值域为
C. 函数的定义域和值域都是 D. 函数的定义域和值域都是
考点二 求函数的解析式
【方法储备】
求函数的解析式的常用方法:
⑴待定系数法:
已知的类型,可先设出的表达式,再根据已知条件,求出待定的参数,求得的表达式.
⑵换元法:
已知的解析式,先设,转化为,再代入的表达式,得到的解析式,即为的解析式.
⑶配凑法:
已知的解析式,将解析式配凑成的运