内容正文:
分段函数
一、复习目标(1分钟)
二、考点解读(3分钟)
会求分段函数的函数值以及含参问题
重点:分段函数求值
难点: 含参分段函数求值
分段函数常作为考查函数知识的载体,因其考查函数知识较全面而成为高考命题的热点,多以选择题或填空题的形式呈现,重点考查求值、解方程与不等式,涉及函数的零点、图象及性质等,难度中低档.
知识梳理(5分钟)
1.分段函数
若函数在其定义域的不同子集上,因__________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.
分段函数的定义域等于各段函数的定义域的______,其值域等于各段函数的值域的
______,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.
对应关系
并集
并集
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名师导学第一轮总复习
高三数学
3
考题讲练(10分钟)
考向1 分段函数求值问题
B
-2
9
知识梳理(3分钟)
第一章 集合与常用逻辑用语
高考一轮总复习 数学(文科)
考题讲练(12分钟)
考向2 分段函数与方程、不等式问题
A
第一章 集合与常用逻辑用语
高考一轮总复习 数学(文科)
D
第一章 集合与常用逻辑用语
高考一轮总复习 数学(文科)
第一章 集合与常用逻辑用语
高考一轮总复习 数学(文科)
五、课堂小结(1分钟)
第一章 集合与常用逻辑用语
高考一轮总复习 数学(文科)
当堂训练(11分钟)
函数的概念和定义域
1、分段函数
2、分段函数求值问题
3、分段函数与方程、不等式问题
(1)设f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x+3,x>10,,f(x+5),x≤10,))则f(5)的值为( )
A.16
B.18
C.21
D.24
(2)(2024·福建三明高三模拟)已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(3x,x≤0,,log3x,x>0,))则f(f(-2))=______.
解析 f(f(-2))=f(3-2)=log33-2=-2.
(3)已知函数f(x)=f(1,2))eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2x-1,x≤0,,x,x>0,))
若f(m)=3,则m=________.
解析 由题意可知eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2m-1=3,,m≤0))或f(1,2))eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m=3,,m>0,))
解得m=9.
求参数或自变量的值(范围)的解题思路
(1)解决此类问题时,先在分段函数的各段上分别求解,然后将求出的值或范围与该段函数的自变量的取值范围求交集,最后将各段的结果合起来(取并集)即可.
(2)如果分段函数的图象易得,也可以画出函数图象后结合图象求解.
(1)已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2x,x>0,,x+1,x≤0.))若f(a)+f(1)=0,则实数a的值为( )
A.-3
B.-1
C.1
D.3
解析 ∵f(1)=21=2,∴f(a)+2=0,∴f(a)=-2.当a≤0时,f(a)=a+1=-2,∴a=-3;当a>0时,f(a)=2a=-2,方程无解.综上,a=-3.故选A.
(2)设函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2-x,x≤0,,1,x>0,))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)
解析 ∵f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2-x,x≤0,,1,x>0,))
∴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eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x+1<0,,2x<0,,2x<x+1))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x+1≥0,,2x<0,))∴x<0.故选D.
(3)已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-x2+2,x≤1,,x+\f(1,x)-1,x>1,))则feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))))=________;若当x∈[a,b]时,1≤f(x) ≤3,则b-a的最大值是________.
eq \f(37,28)
3+eq \r(3)
解析 由已知得feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))=-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))
eq \s\up12(2)+2=eq \f(7,4),feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,4)))=eq \f(7,4)+eq \f(4,7)-1=eq \f(37,28),所以feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))))=eq \f(37,28).当x≤1时,由1≤f(x)≤3可得1≤-x2+2≤3,所以-1≤x≤1;当x>1时,由1≤f(x)≤3可得1≤x+eq \f(1,x)-1≤3,所以1<x≤2+eq \r(3).所以1≤f(x)≤3等价于-1≤x≤2+eq \r(3),所以[a,b]⊆[-1,2+eq \r(3)],所以b-a的最大值为3+eq \r(3).
1.“分段函数——分段看”,遇到分段函数要时刻盯住自变量的范围,并根据自变量的范围选择合适的解析式代入,若自变量的范围并不完全在某一段中,要注意进行分类讨论.解题思路如下:
(1)求函数值:当出现f(f(a))的形式时,应从内到外依次求值.
(2)求自变量的值:先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记要代入检验.
1.已知f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(log3x,x>0,,ax+b,x≤0))(0<a<1),且f(-2)=5,f(-1)=3,则f(f(-3))=( )
A.-2
B.2 C.3
D.-3
2.(多选)已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x+2,x≤-1,,x2,-1<x<2,))则下列关于函数f(x)的结论正确的是( )
A.f(x)的值域为(-∞,4)
B.f(1)=3
C.若f(x)=3,则x的值是eq \r(3)
D.f(x)<1的解集为(-1,1)
3.已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))\s\up12(x)-1,x<0,,-log2(x+1),x≥0,))若f(a)=1,则f(a+1)=( )
A.-1
B.-eq \f(1,2)
C.0
D.1
4.(选做题)若函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2x+3,x≤0,,(x-2)2,0<x≤a))的定义域和值域的交集为空集,则正数a的取值范围是( )
A.(0,1]
B.(0,1)
C.(1,4)
D.(2,4)
1.解析 由题意得,f(-2)=a-2+b=5,①
f(-1)=a-1+b=3,②
联立①②,结合0<a<1,得a=eq \f(1,2),b=1,所以f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(log3x,x>0,,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))x+1,x≤0,))则f(-3)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))-3+1=9,f(f(-3))=f(9)=log39=2.故选B.
2、解析 当x≤-1时,f(x)的取值范围是(-∞,1],当-1<x<2时,f(x)的取值范围是[0,4),因此f(x)的值域为(-∞,4),故A正确;f(1)=1≠3,故B错误;当x≤-1时,由x+2=3,解得x=1(舍去),当-1<x<2时,由x2=3,解得x=eq \r(3)或x=-eq \r(3)(舍去),故C正确;当x≤-1时,由x+2<1,解得x<-1,当-1<x<2时,由x2<1,解得-1<x<1,因此f(x)<1的解集为(-∞,-1)∪(-1,1),故D错误.故选AC.
3、解析 当a<0时,eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))
eq \s\up12(a)-1=1,解得a=-1;当a≥0时,-log2(a+1)=1,解得a=-eq \f(1,2)(舍去),故f(a+1)=f(0)=-log21=0.故选C.
$$