内容正文:
苏教版 数学 必修第一册
第5章 函数概念与性质
章末总结提升
网络构建·知识导图
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要点归纳·典例提升
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要点一 求函数的定义域
1.求函数定义域的类型与方法
(1)已给出函数解析式:函数的定义域是使解析式有意义的自变量的取值集合.
(2)实际问题:求函数的定义域既要考虑解析式有意义,还应考虑使实际问题有意义.
(3)复合函数问题:
①若 的定义域为 ,则 的定义域应由 解出;
②若 的定义域为 ,则 的定义域为 在 上的值域.
注意: 中的 与 中的 “地位”相同;
.定义域是指 的取值集合.
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2.求函数值域的方法
(1)与二次函数有关的函数,可用配方法(注意定义域)求值域;
(2)形如 的函数,可用换元法,即设 ,转化成
二次函数再求值域(注意 );
(3)形如 的函数可借助反比例函数,求其值域,这类函数的值
域为 .
(4)基本不等式法:若函数解析式直接或变形能满足基本不等式的条件,可利用基本不等式求最值.
3.提升逻辑推理和数学运算的核心素养.
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【典例1】(1) 函数 的定义域为( )
D
A. B.
C. D.
[解析] 由题意得 需满足
解得
故函数的定义域为 .故选D.
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(2)函数 的值域为_______.
<m></m>
[解析] 因为 ,
又函数的定义域为 ,所以 ,
所以 ,则 .
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(3)函数 的值域为_____________.
<m></m>
[解析] .
, .
函数的值域为 .
(4)函数 的值域是_ ________.
<m></m>
[解析] 令 ,则 ,
. , .
函数 的值域是 .
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规律方法 求函数的定义域、值域的注意事项
1.定义域:关注解析式中的根号、分母、零次幂有意义;抽象函数的定义域一般用代入法求解.
2.值域:首先观察函数类型,再确定函数在定义域上的单调性,最后计算最值.解题过程中要灵活应用换元法、配方法等方法,含参数的要分情况讨论.
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跟踪训练1(1) 函数 的定义域是( )
D
A. B.
C. D.
[解析] 由题意得 需满足 得 且 ,故选D.
(2)已知函数 的定义域是 ,则 的定义域为( )
C
A. B. C. D.
[解析] 的定义域是 ,则 ,则 的定义域是
.令 ,解得 ,即 的定义域为 .
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(3)函数 的值域是_ _________.
<m></m>
[解析] ,即函数的值域为 .
(4)函数 的值域是________.
<m></m>
[解析] ,
,又 , 函数 的值域
为 .
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要点二 求函数的解析式
1.求函数的解析式最常用的方法是换元法和待定系数法.
2.掌握常见的基本初等函数的类型和求解析式的方法,提升数学运算和逻辑推理的核心素养.
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【典例2】(1) 函数 为奇函数,当 时, ,则 的解析式
为_ _______________________.
<m></m>
[解析] 设 ,则 ,
所以 .因为 是奇函数,所以 ,
即 ,所以 .
因为 是奇函数,所以 ,
所以
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(2)已知 ,则 的解析式为___________________________
________________.
<m></m> , <m></m>
[解析] 令 ,则 , .
把 代入 ,
得 .
所以所求函数的解析式为 , .
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规律方法 求函数解析式的题型与相应的解法
(1)已知形如 的解析式求 的解析式,使用换元法或配凑法.
(2)已知函数的类型(往往是一次函数或二次函数),使用待定系数法.
(3)含 与 或 与 ,使用解方程组法.
(4)已知一个区间的解析式,求另一个区间的解析式,可用奇偶性转移法.
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跟踪训练2(1) 已知 ,则 _ ______.
<m></m>
[解析] 因为 ,以 代替 得 ,两式联立得 .
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(2)二次函数 满足条件:①当 时,
的图象关于直线 对称; ; 在 上的最小值为0.求函数
的解析式.
解 因为 的对称轴为 ,
所以 ,即 .又 ,所以 .
由条件③知 ,且 ,
即 .由上可求得 , , ,
所以 .
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要点三 函数的图象及应用
1.函数的图象是函数的重要表示方法,它具有明显的直观性,通过函数的图象能直接判断函数的单调性、奇偶性等性质,还可以比较大小、求最值等,同样,由函数的性质也能准确地画出函数图象.
2.掌握简单的基本函数图象,提升直观想象和数据分析的核心素养.
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【典例3】 对于函数 .
(1)判断其奇偶性,并指出图象的对称性;
解 函数的定义域为 ,定义域关于原点对称,
.
则 是偶函数,图象关于 轴对称.
(2)画此函数的图象,并指出单调区间和最小值.
解
画出图象如图所示,
根据图象知,函数 的最小值是 .增区间是 ;
减区间是 .
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跟踪训练3 已知函数 ,且 .
(1)求 的值,并用分段函数的形式来表示 ;
(2)如图所示,在给定的平面直角坐标系内作出函数 的草图(不用列表、描点);
(3)由图象指出函数 的单调区间.
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(2) 由(1)中的解析式画出函数的图象如图所示.
(3) 结合图象可得函数的增区间为 和 ,减区间为 .
解 由题意得 ,解得 ,
所以
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要点四 函数性质的综合应用
1.函数的性质主要有定义域、值域、单调性和奇偶性,利用函数的单调性和奇偶性求值、比较大小、解不等式是重点考查内容,解不等式时经常结合图象.
2.掌握借助单调性和奇偶性的判断和证明方法及简单的综合运用,提升数学抽象、逻辑推理和直观想象的核心素养.
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【典例4】 已知函数 是定义在区间 上的奇函数,且 ,若对于任意的
, , ,有 .
(1)判断函数的单调性(不要求证明);
解 函数 在区间 上单调递增.
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(2)解不等式 ;
解 由(1)知函数 在区间 上单调递增,
由 ,
得
解得 .
所以不等式 的解集为 .
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(3)若 对于任意的 , 恒成立,求实数 的取值范围.
解 因为函数 在区间 上单调递增,且 ,
所以要使得对于任意的 , 都有 恒成立,
只需对任意的 , 恒成立.
令 ,当 时, 可以看作关于 的一次函数,且在 时,
恒成立.
因此只需 解得 ,且 .
当 时, ,满足 恒成立.
所以实数 的取值范围为 .
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规律方法 巧用奇偶性及单调性解不等式
(1)利用已知条件,结合函数的奇偶性,把已知不等式转化为 或 的形式.
(2)根据奇函数在对称区间上的单调性一致,偶函数在对称区间上的单调性相反,脱掉不等式中的“ ”,转化为简单不等式求解.
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跟踪训练4 已知 为 上的奇函数,且当 时, .
(1)求 在 上的解析式;
解 因为 为
上的奇函数,且当 时, ,
所以当 时, , ,
则 .
所以 在 上的解析式为
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(2)判断函数 在 上的单调性,并用定义证明;
解 函数 在 上单调递减.
证明如下:设 , ,且 ,
.
因为 , ,且 ,
所以 , ,
则 ,
即 .
所以 在 上单调递减.
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(3)解关于 的不等式 .
解 因为 为奇函数,且在 上单调递减,
所以 是 上的减函数.
因为 ,
所以 ,
所以 ,
即 .
当 时,解得 ;当 时, 恒成立;当 时,解得 .
综上,
当 时,不等式的解集为 ;
当 时,不等式的解集为 ;
当 时,不等式的解集为 .
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