内容正文:
第二章 函 数
第一节 函数的概念及表示
课标解读
1.了解构成函数的要素,能求简单函数的定义域.
2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.
3.了解简单的分段函数,并能简单应用.
[对应学生用书P16]
1.函数的概念
给定实数集R中的两个非空数集A和B,如果存在一个对应关系f,使对于集合A中的每一个数x,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就把对应关系f称为定义在集合A上的一个函数,记作y=f(x),x∈A.
2.函数的三要素
(1)函数的三要素:定义域、对应关系、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,则这两个函数为同一个函数.
3.函数的表示法
表示函数的常用方法有解析法、图象法和列表法.
4.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.
分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.分段函数虽由几个部分构成,但它表示的是一个函数,各部分函数定义域不可以相交.
1.判断正误
(1)函数y=1或y=x0是同一个函数.( × )
(2)对于函数f:A→B,其值域是集合B.( × )
(3)已知f(x)=5(x∈R),则f(x2)=25.( × )
(4)函数f(x)的图象与直线x=1最多有1个交点.( √ )
2.下列各曲线表示的y与x之间的关系中,y不是x的函数的是( )
C 解析:根据函数意义:对任意x值都有唯一确定的数y与之对应,只有C不满足.
3.(多选)下列各组函数是同一个函数的为( )
A.f(x)=x2-2x-1,g(s)=s2-2s-1
B.f(x)=x-1,g(x)=
C.f(x)=,g(x)=
D.f(x)=,g(x)=x
AC 解析:同一个函数满足①定义域相同;②对应关系相同,只有A,C满足.
4.(2022·北京卷)函数f(x)=+的定义域是 .
答案:∪ 解析:因为f(x)=+,所以解得x≤1且x≠0,
故函数f(x)的定义域为∪.
5.已知函数f(x)=则f(f(-2))= .
答案:4
6.函数f(x)=[x]的函数值表示不超过x的最大整数,例如:[-3.5]=-4,[2.1]=2,当x∈(-1.5,1.5]时,函数f(x)的解析式是 .
答案:f(x)=
[对应学生用书P17]
1.(2023·西北师大附中月考)已知函数f(x)=,则函数的定义域为( )
A.(-∞,1)
B.(-∞,-1)
C.(-∞,-1)∪(-1,0)
D.(-∞,-1)∪(-1,1)
D 解析:令1-2x>0,
即2x<1,即x<0.
∴f(x)的定义域为(-∞,0).
∴函数中,有解得x<1且x≠-1.
故函数的定义域为(-∞,-1)∪(-1,1).
2.(2024·黑龙江哈尔滨三中月考)已知函数f(x)=的定义域是R,则实数a的取值范围是( )
A.(,+∞) B.(-12,0]
C.(-12,0) D.(-∞,]
B 解析:因为函数f(x)=的定义域是R,所以ax2+ax-3≠0对任意实数x都成立.当a=0时,显然成立;当a≠0时,需Δ=a2+12a<0,解得-12<a<0.综上所述,实数a的取值范围为(-12,0].
3.函数f(x)=+ln x的定义域是 .
答案:(0,+∞) 解析:要使函数有意义,需满足 即x>0.所以函数f(x)的定义域为(0,+∞).
4.(2023·重庆巴蜀中学月考)已知函数f(x)的定义域为(-1,0),则函数f(2x-2)的定义域为 .
答案:(,1) 解析:∵f(x)的定义域为(-1,0),由-1<2x-2<0,解得<x<1.∴函数f(2x-2)的定义域为(,1).
【例1】 (1)已知二次函数f(2x+1)=4x2-6x+5,求f(x);
(2)已知函数f(x)满足f(-x)+2f(x)=2x,求f(x).
解:(1)(方法一:待定系数法) 因为f(x)是二次函数,所以设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则f(2x+1)=a(2x+1)2+b(2x+1)+c=4ax2+(4a+2b)x+a+b+c.
因为f(2x+1)=4x2-6x+5,所以解得所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
(方法二:换元法) 令2x+1=t(t∈R),则x=,
所以f(t)=4()2-6×+5=t2-5t+9(t∈R),
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
(方法三:配凑法) 因为f(2x+1)=4x2-6x+5=(2x+1)2-10x+4=(2x+1)2-5(2x+1)+9,
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
(2)由f(-x)+2f(x)=2x,①
得f(x)+2f(-x)=2-x,②
①×2-②,得3f(x)=2x+1-2-x,
即f(x)=.
故f(x)的解析式是f(x)=(x∈R).
【练1】 (2024·湖北黄冈质检)已知f(1-sin x)=cos2x,则f(x)= .
答案:-x2+2x,x∈[0,2] 解析:令t=1-sinx,
∴t∈[0,2],sin x=1-t,
∴f(t)=1-sin2x=1-(1-t)2=-t2+2t,t∈[0,2],
∴f(x)=-x2+2x,x∈[0,2].
【练2】已知f(x)是二次函数且f(0)=2,f(x+1)-f(x)=x-1,则f(x)= .
答案:x2-x+2(x∈R) 解析:设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),由f(0)=2,得c=2,
又f(x+1)-f(x)=a(x+1)2+b(x+1)+2-ax2-bx-2=x-1,即2ax+a+b=x-1,
∴即
∴f(x)=x2-x+2(x∈R).
考向1 函数求值问题
【例2】 (2023·湖北襄阳期中)已知函数f(x)=则f(f(2 024))等于( )
A.- B.
C. D.
B 解析:f(2 024)=sin =sin =,
∴f(f(2 024))=f ==.
【练3】 (2023·江苏淮安六校联考)已知函数f(x)=,则f(-2 022)= .
答案:-2 解析:由题意可知,f(-2 022)=f(-2 019)=…=f(-3)=f(0)=log3(0+1)-2=-2.
考向2 与方程结合问题
【例3】 已知a∈R,函数f(x)=若f(f())=3,则a= .
答案:2 解析:由题意得f()=()2-4=2.
∴f(f())=f(2)=|2-3|+a=3,解得a=2.
【练4】 (2023·广东肇庆模拟)设函数f(x)=若f(f())=4,则a= .
答案:- 解析:∵<1,
考向3 求解不等式问题
【例4】 设函数f(x)=则满足f(x+1)<f(2x)的x的取值范围是( )
A.(-∞,-1] B.(0,+∞)
C.(-1,0) D.(-∞,0)
D 解析:函数f(x)的图象如图所示.
结合图象知,要使f(x+1)<f(2x),则需或解得x<0,所以x的取值范围是(-∞,0).
【练5】 (2023·重庆质检)已知函数f(x)=则f(x)<f(x+1)的解集为 .
答案: 解析:由题意可得当x≤0时,
x+1≤1,f(x)<f(x+1),
等价于x2-1<(x+1)2-1,
解得-<x≤0;
当0<x≤1时,x+1>1,
此时f(x)=x2-1≤0,
f(x+1)=log2(x+1)>0,
∴当0<x≤1时,恒有f(x)<f(x+1);
当x>1时,f(x)<f(x+1)⇔log2x<log2(x+1)恒成立.
综上可知,不等式f(x)<f(x+1)的解集为.
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