第2章 2.1 第2课时 函数概念(二)（课件PPT）-【精讲精练】2024-2025学年高中数学必修第一册（北师大版2019）

第二章　函 数 §2　函 数 2.1　函数概念 第2课时　函数概念(二) 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 课前案·自主学习 01 课堂案·互动探究 02 课后案·学业评价 03 栏目导航 第二章　函 数 1 01 课前案·自主学习 栏目导航 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 定义域 对应关系 定义域 对应关系 栏目导航 第二章　函 数 1 R R R 栏目导航 第二章　函 数 1 解析式 外层函数 内层函数 栏目导航 第二章　函 数 1 自变量x 自变量x 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 02 课堂案·互动探究 栏目导航 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 栏目导航 第二章　函 数 1 谢谢观看 栏目导航 第二章　函 数 1 导学1　函数的要素 　以下各对函数的定义域、对应关系、值域是否相同？ (1)f(x)＝x2，x∈[0，1]与g(x)＝x2，x∈[0，3]； (2)f(x)＝x与g(x)＝ eq \r(x2) ； (3)f(x)＝ eq \f(1,x) 与g(t)＝ eq \f(1,t) . [提示]　(1)对应关系相同，定义域与值域分别不同． (2)定义域相同，对应关系与值域分别不同． (3)定义域、对应关系与值域均相同． 　构成函数的要素有哪些？函数y＝x与g(x)＝|x|表示同一个函数吗？ [提示]　定义域、对应关系和值域；不是同一函数，对应关系与值域分别不同． ◎结论形成 1．由函数的定义知，一个函数的构成要素为__________、____________和值域．函数的值域由定义域与对应关系决定． 2．同一个函数 前提条件 __________相同 ____________完全一致 结论 这两个函数是同一个函数 3．常见函数的值域 (1)一次函数f(x)＝ax＋b(a≠0)的定义域为______，值域是______． (2)二次函数f(x)＝ax2＋bx＋c(a≠0)的定义域是______． 当a>0时，值域为__________________， 当a<0时，值域为__________________． eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4ac－b2,4a)，＋∞)) eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(－∞，\f(4ac－b2,4a))) 导学2　抽象函数 1．没有给出具体__________的函数，称为抽象函数． 2．设y是u的函数，即y＝f(u)，u是x的函数，即u＝g(x).如果g(x)的值全部或部分在f(u)的定义域内，则y通过u成为x的函数，记作y＝f(g(x))，称为由函数y＝f(u)与u＝g(x)复合而成的复合函数，其中y＝f(u)称为____________，u＝g(x)称为____________． 3．已知f(x)的定义域为A，求f(g(x))的定义域，其实质是已知g(x)的取值范围(g(x)的值域)为A，求出____________的取值范围． 4．已知f(g(x))的定义域为B，求f(x)的定义域，其实质是已知f(g(x))中的____________的取值范围为B，求出g(x)的取值范围[g(x)的值域]，此范围就是f(x)的定义域． 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)已知定义域和对应关系就可以确定一个函数．(　　) (2)两个函数的定义域和值域分别对应相同就表示同一函数．(　　) (3)若f(x＋1)＝x2则f(2)＝4.(　　) (4)f(x)的定义域是[2，4]，f(g(x))的定义域也是[2，4].(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)× 2．下列函数中，与函数y＝2x表示同一函数的是(　　) A．y＝|2x|　　　　　 B．y＝2t C．y＝ eq \f(2x2,x) D．y＝ eq \r(4x2) 解析　A、D选项中的对应关系与y＝2x不同；C项中定义域与y＝2x的定义域不同． 答案　B 3．已知f(x3)＝2x＋1，则f(2)＝________． 解析　令x3＝2，则x＝ eq \r(3,2) ，所以f(2)＝2 eq \r(3,2) ＋1. 答案　2 eq \r(3,2) ＋1 4．设函数f(x)＝(x－2)2＋x－ eq \f(4,x) ，若f(x)＝0，则x＝________． 解析　令f(x)＝(x－2)2＋x－ eq \f(4,x) ＝0，整理，得 eq \f((x－2)(x2－x＋2),x) ＝0. 因为x2－x＋2＝0无实根，所以x＝2. 答案　2 题型一　同一函数的判断 　下列各组函数． ①f(x)＝ eq \f(x2－x,x) ，g(x)＝x－1；②f(x)＝ eq \r(x＋1) · eq \r(1－x) ，g(x)＝ eq \r(1－x2) ； ③f(x)＝ eq \r((x＋3)2) ，g(x)＝x＋3; ④f(x)＝x＋1，g(x)＝x＋x0； ⑤汽车匀速运动时，路程与时间的函数关系f(t)＝80t(0≤t≤5)与一次函数g(x)＝80x(0≤x≤5). 其中表示同一函数的是________(填序号). [解析]　①f(x)与g(x)的定义域不同，不是同一函数； ②f(x)与g(x)的定义域都是[－1，1]，且对应关系相同，是同一函数； ③f(x)＝ eq \r((x＋3)2) ＝|x＋3|与g(x)＝x＋3对应关系不同，不是同一函数； ④f(x)与g(x)定义域不同，不是同一函数； ⑤f(x)与g(x)的定义域、对应关系分别对应相同，是同一函数． [答案]　②⑤ 判断两个函数为同一函数应注意的三点 (1)定义域、对应关系两者中只要有一个不相同就不是同一函数，即使定义域与值域都分别对应相同，也不一定是同一函数． (2)函数是两个数集之间的对应关系，所以用什么字母表示自变量、因变量是没有限制的． (3)在化简解析式时，必须是等价变形． [触类旁通] 1．下列四组函数中，表示同一函数的是(　　) A．f(x)＝|x|，g(x)＝ eq \r(x2) B．f(x)＝x2，g(x)＝(x＋1)2 C．f(x)＝ eq \f(x2－1,x＋1) ，g(x)＝x－1 D．f(x)＝ eq \r(x＋1) · eq \r(x－1) ，g(x)＝ eq \r(x2－1) 解析　对于A项，g(x)＝ eq \r(x2) ＝|x|与f(x)＝|x|定义域、对应关系分别对应相同，是同一函数． 选项B中，对应关系不同，不是同一函数． 选项C中，f(x)定义域{x|x∈R且x≠－1}， g(x)的定义域为R，不是同一函数； 选项D中，f(x)定义域为[1，＋∞)，g(x)定义域为{x|x≤－1或x≥1}，两函数定义域不同，不是同一函数． 答案　A 题型二　求函数的值域 　求下列函数的值域． (1)y＝ eq \r(x) －1；(2)y＝ eq \f(2x＋1,x－3) ； (3)y＝ eq \f(x2＋8,x－1) (x>1)；(4)y＝2x－ eq \r(x－1) . [解析]　(1)(直接法)∵ eq \r(x) ≥0， ∴ eq \r(x) －1≥－1， ∴y＝ eq \r(x) －1的值域为[－1，＋∞). (2)(分离常数法)y＝ eq \f(2x＋1,x－3) ＝ eq \f(2(x－3)＋7,x－3) ＝2＋ eq \f(7,x－3) ， 显然 eq \f(7,x－3) ≠0，所以y≠2， 故函数的值域为(－∞，2)∪(2，＋∞). (3)(基本不等式法)由x>1，知x－1>0. 则y＝ eq \f(x2＋8,x－1) ＝ eq \f((x－1)2＋2(x－1)＋9,x－1) ＝(x－1)＋ eq \f(9,x－1) ＋2≥2 eq \r((x－1)·\f(9,x－1)) ＋2＝8， 当且仅当x－1＝ eq \f(9,x－1) ，即x＝4时，上式取“＝”． ∴y＝ eq \f(x2＋8,x－1) (x>1)的最小值为8.故函数y＝ eq \f(x2＋8,x－1) 的值域为[8，＋∞). (4)(换元法)设t＝ eq \r(x－1) ，则t≥0，且x＝t2＋1， 所以y＝2(t2＋1)－t＝2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(t－\f(1,4))) eq \s\up20(2) ＋ eq \f(15,8) ， 由t≥0，结合函数的图象得原函数的值域为 eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(15,8)，＋∞)) . 1．求函数的值域，应先确定定义域，由定义域及对应关系确定函数的值域． 2．求函数值域的常用方法． (1)对一些简单的函数，用观察法直接求解． (2)对于二次函数，常用配方法求值域． (3)对于分式类型的函数，采用分离常数法，转化为“反比例函数”的形式，便于求值域． (4)对于带根号的函数，常用换元法转化为有理函数，间接地求原函数的值域． [触类旁通] 2．求下列函数的值域． (1)y＝ eq \f(x,x＋1) ； (2)y＝2x＋4 eq \r(1－x) . 解析　(1)(分离常数法)∵y＝ eq \f(x,x＋1) ＝1－ eq \f(1,x＋1) ，且定义域为{x|x≠－1}， ∴ eq \f(1,x＋1) ≠0，即y≠1. ∴函数y＝ eq \f(x,x＋1) 的值域为{y|y∈R，且y≠1}． (2)(换元法)令t＝ eq \r(1－x) (t≥0)，则x＝1－t2， 则y＝－2t2＋4t＋2＝－2(t－1)2＋4(t≥0)， 结合图象可得函数的值域为(－∞，4]. 题型三　抽象函数的定义域 一题多变 　设函数y＝f(x)的定义域是[－1，3]，求函数g(x)＝f(2x＋1)＋f(x－1)的定义域． [解析]　∵函数f(x)的定义域是[－1，3]，∴要使函数g(x)有意义， 则 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(－1≤2x＋1≤3，,－1≤x－1≤3，)) 解得0≤x≤1. 故函数g(x)＝f(2x＋1)＋f(x－1)的定义域为[0，1]. [母题变式] (变条件)若将本例中已知“f(x)的定义域[－1，3]”改为：“f(x＋1)的定义域为(－2，2)”，求g(x)的定义域． 解析　∵f(x＋1)的定义域是(－2，2)， ∴f(x)的定义域是(－1，3). 要使g(x)有意义，则 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(－1<2x＋1<3，,－1<x－1<3，)) 解得0<x<1. ∴g(x)的定义域是(0，1). [素养聚焦]　数学抽象、逻辑推理等核心素养，体现在本例求解过程中． 1．若已知函数y＝f(x)的定义域为[a，b]，则函数y＝f(g(x))的定义域可由a≤g(x)≤b解得． 2．求抽象函数定义域的关键是理解函数的定义． [触类旁通] 3．已知函数f(x)＝ eq \r(－x2＋2x＋3) ，则函数f(3x－2)的定义域为(　　) A． eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,3)，\f(5,3))) 　　　　　　　 B． eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(－1，\f(5,3))) C． eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(－3，1)) D． eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,3)，1)) 解析　由－x2＋2x＋3≥0，解得－1≤x≤3，故函数f(x)的定义域为[－1，3].由－1≤3x－2≤3，解得 eq \f(1,3) ≤x≤ eq \f(5,3) ，则函数f(3x－2)的定义域为 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,3)，\f(5,3))) . 答案　A [缜密思维提能区]　易错案例 抽象函数的定义域 [典例]　若函数f(x)的定义域为[0，4]，求g(x)＝ eq \f(f(2x),x－1) 的定义域． [解析]　因为f(x)的定义域为[0，4]，所以要使g(x)有意义， 应有 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(0≤2x≤4，,x－1≠0，)) 解得0≤x≤2且x≠1. 所以g(x)的定义域为[0，1)∪(1，2]. [纠错心得]　求抽象函数定义域的原则及方法 (1)原则：同在对应法则f下的范围相同，即f(t)，f(φ(x))，f(h(x))三个函数中的t，φ(x)，h(x)的范围相同． (2)方法：已知f(x)的定义域为A，求f(g(x))的定义域，其实质是已知g(x)∈A，求x的范围． 知识落实 技法强化 1．同一个函数的判定． 2．简单函数的值域． 3．抽象函数的定义域． 1．同一个函数的判定：求定义域要根据“原型”，对应关系要看化简的结果． 2．换元法求无理函数、值域要注意定义域的变化． 3．f(x)与f(g(t))：x与g(t)取值范围相同． $$