内容正文:
专题3.2 相同函数、分段函数、复合函数
【考纲要求】
1. 掌握判断相同函数的条件,会判断两个函数是否是相同函数.
2. 理解分段函数和复合函数的定义,会计算分段函数和复合函数的值.
【考向预测】
1.判断两函数是否是相同函数。
2.计算分段函数的值.
3.计算复合函数的值
1.相同函数
一般地,函数的三要素:定义域,对应关系与值域,如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,我们就称这两个函数是相同函数,也就是同一个函数.
2.分段函数
(1)一般地,分段函数就是在函数定义域内,对于自变量x的不同取值范围,有着不同的对应关系的函数.
(2)分段函数是一个函数,其定义域、值域分别是各段函数的定义域、值域的并集;各段函数的定义域的交集是空集.
(3)作分段函数图象时,应分别作出每一段的图象.
3.复合函数
一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为函数y=f(u)和u=g(x)的复合函数,记作y=f(g(x)),其中y=f(u)叫做复合函数y=f(g(x))的外层函数,u=g(x)叫做y=f(g(x))的内层函数.
考点一:相同函数
【例1】下列函数中与函数是同一个函数的是( )
A. B. C. D.
【变式探究】下列四组函数中,表示同一函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【例2】下列四组函数中,表示相同函数的一组是( )
A., B.,
C. , D.,
【变式探究】下列函数与是同一个函数的是( )
A. B. C. D.
【例3】下列四组函数中,表示的是同一函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式探究】下面各组函数中表示同一个函数的是( )
A., B.,
C., D.,
【例4】下列函数中与函数是同一个函数的是( )
A. B. C. D.
【变式探究】下列四组函数中,两个函数相同的是( )
A., B.,
C., D.,
【例5】下列各组函数是同一函数的是( )
①与; ②与;
③与; ④与
A.①② B.①③ C.③④ D.①④
【变式探究】下列四组中的给出的两个函数,为同一个函数的是( )
A., B.,
C., D.,
考点二:分段函数
【例1】已知函数,则的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式探究】已知函数,则( )
A. B. C. D.
【例2】若,则 .
【变式探究】已知函数,则 .
【例3】已知函数,则不等式的解集为 .
【变式探究】已知函数 ,若,则( )
A. B.2或 C.或2 D.或
【例4】设函数,若,则( )
A.3 B.4 C.32 D.33
【变式探究】已知函数,则( )
A.0 B. C.1 D.2
考点三:复合函数
【例1】已知函数则( )
A. B.3 C.1 D.19
【变式探究】已知函数,则( )
A.3 B.2 C.-3 D.-2
【例2】已知函数,则( )
A.2 B. C. D.
【变式探究】已知函数,则( )
A. B. C.4 D.
【例3】已知函数,则 .
【变式探究】设函数,且,则( )
A. B.1 C. D.3
【例4】已知,,则 , _.
【变式探究】已知是一次函数,,则( )
A. B. C. D.或
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专题3.2 相同函数、分段函数、复合函数
【考纲要求】
1. 掌握判断相同函数的条件,会判断两个函数是否是相同函数.
2. 理解分段函数和复合函数的定义,会计算分段函数和复合函数的值.
【考向预测】
1.判断两函数是否是相同函数。
2.计算分段函数的值.
3.计算复合函数的值
1.相同函数
一般地,函数的三要素:定义域,对应关系与值域,如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,我们就称这两个函数是相同函数,也就是同一个函数.
2.分段函数
(1)一般地,分段函数就是在函数定义域内,对于自变量x的不同取值范围,有着不同的对应关系的函数.
(2)分段函数是一个函数,其定义域、值域分别是各段函数的定义域、值域的并集;各段函数的定义域的交集是空集.
(3)作分段函数图象时,应分别作出每一段的图象.
3.复合函数
一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数为函数y=f(u)和u=g(x)的复合函数,记作y=f(g(x)),其中y=f(u)叫做复合函数y=f(g(x))的外层函数,u=g(x)叫做y=f(g(x))的内层函数.
考点一:相同函数
【例1】下列函数中与函数是同一个函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对于A中,函数的定义为,因为函数的定义域为,所以两函数的定义域不同,不是同一函数;
对于B中,函数与函数的定义域和对应法则都相同,所以是同一函数;
对于C中,函数与函数的对应法则不同,不是同一函数;
对于D中,函数的定义域为,因为函数的定义域为,所以两函数的定义域不同,不是同一函数,
故选:B.
【变式探究】下列四组函数中,表示同一函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】C
【解析】对于A,∵,x,对应关系不同,∴不是同一函数;
对于B,的定义域时,的定义域是,∴不是同一函数;
对于C,两函数的定义域,对应法则相同,∴是同一函数;
对于D,的定义域为,的定义域为,不是同一函数,
故选:C.
【例2】下列四组函数中,表示相同函数的一组是( )
A., B.,
C. , D.,
【答案】C
【解析】由题意得:对于选项A:的定义域为,的定义域为,所以这两个函数的定义域不同,不表示相同的函数,故A错误;
对于选项B:的定义域为,的定义域为,所以这两个函数的定义域不同,不表示相同的函数,故B错误;
对于选项C:的定义域为,的定义域为,这两函数的定义域相同,且对应关系也相同,所以表示相同的函数,故C正确;
对于选项D:的定义域为,的定义域为或,所以这两个函数的定义域不同,不表示相同的函数,故D错误,
故选:C.
【变式探究】下列函数与是同一个函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】的定义域为R,
A. ,且定义域为R,故正确;
B. ,故错误;
C. ,故错误;
D. ,故错误;
故选:A.
【例3】下列四组函数中,表示的是同一函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A中,两函数定义域均为R;u=|v|,故对应法则也相同,∴是同一函数;
而B,C,D中两函数定义域均不同,∴不是同一函数.
B中,y的定义域为R,s的定义域为[0,+∞);
C中,定义域为(-∞,1)∪(1,+∞);的定义域为R;
D中,且,即定义域,
或,定义域为,
故选:A.
【变式探究】下面各组函数中表示同一个函数的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【解析】对于A,的定义域为R,而的定义域为,两函数的定义域不相同,所以不是同一个函数;
对于B,两个函数的定义域都为R,定义域相同,,这两个函数是同一个函数;
对于C,的定义域为,而的定义域是R,两个函数的定义城不相同,所以不是同一个函数;
对于D,的定义域为,而的定义域是R,两个的数的定义域不相同,所以不是同一个函数,
故选:B.
【例4】下列函数中与函数是同一个函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对于选项,与函数的对应法则不一样,则错;
对于选项,的定义域为,与函数的定义域不一样,则错;
对于选项,,则正确;
对于选项,的定义域为,与函数的定义域不一样,则错,
故选:.
【变式探究】下列四组函数中,两个函数相同的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【解析】选项A:的定义域为,和定义域不同,不是同一函数,故A错误;
选项B:的定义域为,和定义域不同,不是同一函数,故B错误;
选项C:的定义域为,和定义域不同,不是同一函数,故C错误;
选项D:的定义域为,和定义域相同,对应法则也一样,是同一函数,故D正确,
故选:D.
【例5】下列各组函数是同一函数的是( )
①与; ②与;
③与; ④与
A.①② B.①③ C.③④ D.①④
【答案】C
【解析】①与的定义域是,而,故这两个函数不是同一函数;
②与的定义域都是,,这两个函数的定义域相同,对应法则不同,故这两个函数不是同一函数;
③与的定义域是,并且,对应法则也相同,故这两个函数是同一函数;
④与是同一函数;所以是同一函数的是③④,
故选:C.
【变式探究】下列四组中的给出的两个函数,为同一个函数的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【解析】A:定义域为R,定义域为R,显然两个函数解析式不一致,故A错误;
B: 定义域为R,定义域为,两个函数解析式一致,故B错误;
C:定义域为R,定义域为,两个函数解析式一致,故C错误;
D:定义域为R,定义域为R,并且,两个函数解析式也一致,故D正确.
故选:D.
考点二:分段函数
【例1】已知函数,则的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【解析】,
故选:D.
【变式探究】已知函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当时,,,
故选:C.
【例2】若,则 .
【答案】
【解析】因为,
所以,
故答案为:.
【变式探究】已知函数,则 .
【答案】
【解析】.
故答案为:.
【例3】已知函数,则不等式的解集为 .
【答案】
【解析】由题意,得或,
解得或,
所以不等式的解集为,
故答案为:.
【变式探究】已知函数 ,若,则( )
A. B.2或 C.或2 D.或
【答案】C
【解析】当时,此时,即令,得 ,满足;
当时,此时,即令,得 ,因为,所以,
综上所述,或,
故选:C.
【例4】设函数,若,则( )
A.3 B.4 C.32 D.33
【答案】D
【解析】当时,,解得:,符合要求,
当时,,故不可能等于5,
综上:,
故选:D.
【变式探究】已知函数,则( )
A.0 B. C.1 D.2
【答案】D
【解析】由题意得当时,函数的一个周期为4,所以,
故选:D.
考点三:复合函数
【例1】已知函数则( )
A. B.3 C.1 D.19
【答案】B
【解析】,
故选:B.
【变式探究】已知函数,则( )
A.3 B.2 C.-3 D.-2
【答案】B
【解析】∵,∴,
因此,,
故选:B.
【例2】已知函数,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【解析】,
故选:C.
【变式探究】已知函数,则( )
A. B. C.4 D.
【答案】C
【解析】,,
故选:C.
【例3】已知函数,则 .
【答案】1
【解析】由题意可得,所以,
故答案为:1.
【变式探究】设函数,且,则( )
A. B.1 C. D.3
【答案】D
【解析】因为,所以,
故选:D.
【例4】已知,,则 , _.
【答案】;.
【解析】由题意,函数,,
则,,
故答案为:;.
【变式探究】已知是一次函数,,则( )
A. B. C. D.或
【答案】D
【解析】由题意设,则,
∴,解得或,
∴或,
故选:D.
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