内容正文:
第05讲 函数的三要素
【人教A版2019】
模块一
定义域问题
1.函数的概念
(1)一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称f:AB为从集合A到集合B的一个函数(function),记作y=f(x),xA.
(2)函数的四个特征:
①非空性:A,B必须为非空数集,定义域或值域为空集的函数是不存在的.
②任意性:即定义域中的每一个元素都有函数值.
③单值性:每一个自变量有且仅有唯一的函数值与之对应.
④方向性:函数是一个从定义域到值域的对应关系,如果改变这个对应方向,那么新的对应所确定
的关系就不一定是函数关系.
2.函数的三要素
(1)定义域:函数的定义域是自变量的取值范围.
(2)值域:与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|xA}叫做函数的值域(range).
(3)对应关系:对应关系f是函数的核心,它是对自变量x实施“对应操作”的“程序”或者“方法”.
3.抽象函数的定义域
(1)抽象函数小括号内整体取值范围一致;
(2)定义域是指自变量x的取值范围.
4.求给定解析式的函数定义域的方法
求给定解析式的函数的定义域,其实质就是以函数解析式中所含式子(运算)有意义为准则,列出不等式或不等式组求解;对于实际问题,定义域应使实际问题有意义.
5.求抽象函数定义域的方法
(1)若已知函数f(x)的定义域为[a,b],则复合函数f[g(x)]的定义域可由不等式a≤g(x)≤b求出.
(2)若已知函数f[g(x)]的定义域为[a,b],则f(x)的定义域为g(x)在x∈[a,b]上的值域.
【题型1 具体函数的定义域的求解】
【例1.1】(23-24高一上·河北石家庄·期末)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据函数解析式有意义可得出关于实数的不等式组,即可解得函数的定义域.
【解答过程】由题意对于,得,解得且,故C正确.
故选:C.
【例1.2】(23-24高二上·宁夏石嘴山·阶段练习)若函数的定义域为R,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解题思路】由题意可知的解集为R,分,两种情况讨论,即可求解.
【解答过程】函数的定义域为R,可知的解集为R,
若,则不等式为恒成立,满足题意;
若,则,解得.
综上可知,实数k的取值范围是.
故选:B.
【变式1.1】(23-24高一下·广东汕头·期中)函数的定义域为( )
A.{且} B.{且}
C. D.{且}
【解题思路】根据函数解析式,列出使函数解析式有意义的不等式组,求出解集即可.
【解答过程】由题意得,解得且,
即定义域为.
故选:D.
【变式1.2】(23-24高一上·重庆·期末)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据函数的解析式有意义,列出不等式组,即可求解.
【解答过程】由题意,函数有意义,则满足:
分母不为零:……①
负数不能开偶次方根:……②
由①②得:的定义域为.
故选:B.
【题型2 抽象函数的定义域的求解】
【例2.1】(23-24高一上·河南·阶段练习)若函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据函数的定义域求出的定义域,然后求解的定义域即可.
【解答过程】因为函数的定义域是,所以,所以,
所以的定义域是,故对于函数,有,解得,
从而函数的定义域是.
故选:A.
【例2.2】(23-24高一上·浙江·期末)若函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据条件列出不等式组,解出即可.
【解答过程】因为函数的定义域为,
所以,解得或,
故函数的定义域为,
故选:A.
【变式2.1】(23-24高二下·辽宁·阶段练习)若函数的定义域为,则的定义域为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据题意先求得函数的定义域为,然后结合抽象函数定义域与求解即可;
【解答过程】由题意可知,所以,要使函数有意义,则解得.
故选:D.
【变式2.2】(23-24高一上·湖南衡阳·期中)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据给定条件,结合抽象函数定义域的意义,列出不等式求解作答.
【解答过程】函数的定义域为,则,因此在中,,
函数有意义,必有,解得,
所以函数的定义域为.
故选:C.
【题型3 复合函数的定义域的求解】
【例3.1】(23-24高一上·江西南昌·阶段练习)若函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【解题思路】由已知求出中的取值范围,它即为中的范围,再结合分母不等于0,二次根式中被开方数非负得出结论.
【解答过程】中,,则,
所以函数中,解得,
故选:A.
【例3.2】(23-24高一上·河北邢台·期末)已知函数,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据函数的定义域列出不等式即可得解.
【解答过程】因为,
所以,解得,即的定义域为,
若有意义,
则 解得,即的定义域为.
故选:A.
【变式3.1】(23-24高一上·河南信阳·阶段练习)已知函数的定义域为,则的定义域为( )
A. B. C. D.
【解题思路】由已知条件求得的定义域,再由的定义域求出的定义域即可.
【解答过程】∵函数的定义域为,即,
∴,
又∵,解得,
∴的定义域为,
故选:C.
【变式3.2】(23-24高三上·全国·阶段练习)若函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用复合函数的定义及给定函数式列出不等式组,求出其解集即可作答.
【解答过程】因函数的定义域为,则在函数中,
必有,解得,
所以的定义域为.
故选:A.
模块二
值域问题
1.复合函数的值域
求复合函数的值域是由内向外逐层求解,先看整个函数的定义域,再依次从内层开始求每层的值域,每一个内层的值域都对应它外面一层的定义域,这样一层层处理就可以得到整个函数的值域.
2.求函数值域的一般方法
(1)分离常数法;
(2)配方法;
(3)不等式法;
(4)单调性法;
(5)换元法;
(6)数形结合法.
【题型4 复杂函数求值域问题】
【例4.1】(23-24高一下·吉林·阶段练习)函数的值域是( )
A. B. C. D.
【解题思路】先求出函数的定义域,然后利用换元法转化为关于的一元二次函数,利用一元二次方程最值性质进行求解即可.
【解答过程】由得,设,则,且,
即,
则等价为,抛物线开口向下,对称轴为,
∵,∴当时函数取得最大值,
即,即函数的值域为,
故选:D.
【例4.2】(23-24高一上·四川宜宾·期中)函数的值域是( )
A. B. C. D.
【解题思路】对函数分离常数,借助基本不等式,分三种情况讨论即可.
【解答过程】结合题意:,
当时,;
当时,,当且仅当,
即,原式取得最小值;
另一方面,因为,所以,即;
当时,,
当且仅当,即,原式取得最大值;
另一方面因为,
令,则,所以,所以
所以,即;
综上所述:函数的值域是.
故选:A.
【变式4.1】(23-24高三·全国·对口高考)已知函数的定义域为,且当时,,则的值域为( )
A. B. C. D.
【解题思路】首先由的定义域得出的定义域,再将代入,由的范围求出值域即可.
【解答过程】由的定义域为,,
则,即,
所以,
因为,所以函数在上单调递增,
当,当,
故函数的值域为.
故选:C.
【变式4.2】(23-24高一上·广东梅州·阶段练习)设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数.例如:,,已知函数,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用基本不等式可求得函数的值域,由此可求得函数的值域.
【解答过程】当时,,当且仅当时,等号成立;
当时,,当且仅当时,等号成立,
此时;
又因为,所以,函数的值域为,
当时,;当时,;
当时,.
综上所述,函数的值域为.
故选:D.
【题型5 已知值域求参数问题】
【例5.1】(23-24高一上·湖北黄石·期中)若函数的值域为,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解题思路】当时易知满足题意;当时,根据的值域包含,结合二次函数性质可得结果.
【解答过程】当时,,即值域为,满足题意;
若,设,则需的值域包含,
,解得:;
综上所述:的取值范围为.
故选:C.
【例5.2】(23-24高一下·广东梅州·期中)已知函数在上的值域为,则( )
A.4 B.5 C.8 D.10
【解题思路】首先利用二次函数最值求出,则得到其单调性,则,代入计算即可.
【解答过程】的对称轴为,则,解得,
则在上单调递增,
所以,即,
所以,为方程的两个根,
即为方程的两个根,所以.
故选:D.
【变式5.1】(23-24高一·全国·课后作业)已知函数的值域为,求实数的值.
【解题思路】先令,将该函数整理成关于的方程,该方程有实数根,所以对应判别式,这样便可求出的范围,即原函数的值域,又已知函数值域是,所以让它对应端点相等求出,即可.
【解答过程】解:令,并将该函数变成:,则该关于的方程有实数根;
,即,
,
又函数的值域为,
,解得,;
,.
【变式5.2】(23-24高一上·江西赣州·期中)已知函数.
(1)若的定义域为,求的取值范围;
(2)若的值域为,求的取值范围.
【解题思路】(1)由定义域为即可知不等式对恒成立,对进行分类讨论即可;
(2)由的值域为可知函数的值域包括,限定的取值即可求得结果.
【解答过程】(1)因为的定义域为,
所以对恒成立.
当时,不恒成立,不合题意.
当时,由题意可得,
解得.
综上可知的取值范固为.
(2)设函数的值域为.
因为的值域为,所以.
当时,的值域为,满足题意.
当时,由题意知,解得.
故的取值范围为.
模块三
解析式问题
1.函数解析式的常见求法
(1)配凑法:由已知条件f(g(x))=F(x),可将F(x)改写成关于g(x)的表达式,然后以x替代g(x),便得f(x)的表达式.
(2)待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数)可用待定系数法来求解.
(3)换元法:已知复合函数f(g(x))的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围.
(4)方程思想:已知关于f(x)与或f(-x)等的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f(x).
【题型6 已知函数类型求解析式】
【例6.1】(23-24高一上·内蒙古赤峰·期中)已知是一次函数,且,,则( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据题意设函数,列出方程组,求得的值,即可求解.
【解答过程】由题意,设函数,
因为,,
所以,,
则,解得,
所以.
故选:D.
【例6.2】(23-24高一上·河南驻马店·阶段练习)设为一次函数,且.若,则的解析式为( )
A.或 B.
C. D.
【解题思路】设,根据已知条件可得出关于、的方程组,解出这两个未知数的值,再结合可得出、的值,即可得出函数的解析式.
【解答过程】设,其中,则,
所以,,解得或.
当时,,此时,合乎题意;
当时,,此时,不合乎题意.
综上所述,.
故选:B.
【变式6.1】(23-24高一上·云南昭通·阶段练习)(1)若二次函数满足,且图象过原点,求的解析式;
(2)已知是一次函数,且满足,求的解析式.
【解题思路】(1)根据待定系数法即可求解,
(2)根据待定系数法即可求解.
【解答过程】解:(1)设 ,
, 且图象过原点,
解得
(2)设 ,
则, ,
即 不论为何值都成立,
解得 .
【变式6.2】(23-24高一上·全国·课前预习)(1)已知是一次函数,且,求;
(2)已知是二次函数,且满足,求.
【解题思路】(1)设,代入,整理,得恒等式,求出即可;
(2)设,代入条件,求出即可
【解答过程】(1)设,
则
因为,所以
所以解得或
所以或
(2)设
由,得
由
得
整理,得
所以 所以
所以.
【题型7 已知f(g(x))求解析式】
【例7.1】(23-24高一上·湖北·期中)已知,则函数的解析式为( )
A. B.()
C.() D.()
【解题思路】令(),采用换元法求函数的解析式.
【解答过程】设(),则,
,
所以(),
故选:C.
【例7.2】(23-24高一上·内蒙古呼和浩特·期中)已知,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】令,利用换元法求出函数 ,从而直接代入即可求出的解析式.
【解答过程】因为,所以令,则,
所以 ,
所以,
因为,所以,即,
所以 .
故选:D.
【变式7.1】(24-25高三上·黑龙江佳木斯·开学考试)求下列函数解析式
(1)函数满足, 求函数的解析式;
(2)函数满足,求函数的解析式.
【解题思路】(1)令,用换元法进行求解;
(2)用替换的,得到,与原式组成方程组,解方程组即可得到的解析式.
【解答过程】(1)令,则(R),又,
所以,
所以函数的解析式为.
(2)∵,
∴用替换上式中的,得到,
解方程组,得.
【变式7.2】(24-25高一上·全国·课堂例题)(1)已知,求;
(2)已知为二次函数,且,求;
(3)已知函数对于任意的x都有,求.
【解题思路】(1)利用换元法或配凑法求解即可;
(2)利用待定系数法,令,然后结合已知条件化简列方程组可求出,从而可求出;
(3)将已知等式中的用替换,得到另一个式子,与已知等式联立可求出.
【解答过程】(1)方法一 (换元法):
令,则,,
所以,
所以的解析式为.
方法二 (配凑法):
.
因为,
所以的解析式为.
(2)设,
则
,
所以,解得,
所以.
(3),
令,得,
于是得到关于与的方程组,
解得.
【题型8 求函数值或由函数值求参】
【例8.1】(23-24高一上·广西钦州·期末)若函数,且,则a等于( )
A. B. C. D.
【解题思路】将代入函数解析式,解方程即可.
【解答过程】由,令,
则,
解得.
故选:A.
【例8.2】(2024·浙江嘉兴·模拟预测)已知函数的定义域为,且,,则的值是( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【解题思路】由赋值法先得,再由与关系列式求解.
【解答过程】中令,则,
中令,,则,
又中令,则,所以,
中,令,则,
再令,,则.
故选:D.
【变式8.1】(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)已知数.
(1)求函数的定义域
(2)求;
(3)已知,求的值.
【解题思路】(1)根据函数定义域的求法求得正确答案.
(2)根据函数的解析式求得正确答案.
(3)根据已知条件解方程来求得.
【解答过程】(1)由解析式知:,可得且,
故定义域为或,
(2),
.
(3)由,,
所以,显然在定义域内,
所以.
【变式8.2】(23-24高一上·浙江·阶段练习)已知函数对,都有且.
(1)求证:;
(2)求的值.
【解题思路】(1)取都为时,代入题中关系式即可证明;
(2)令,分析可得,进而可求,令,分析可得,整理得,即可得结果.
【解答过程】(1)因为,
取都为时,所以.
(2)令,则,可得或,
当时,令,则,即与矛盾,
所以,
因为,
令,则,可得,
令,则,
即,
即,
可得,
用代可得,
可得,即,
所以.
一、单选题
1.(23-24高二上·安徽马鞍山·开学考试)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【解题思路】依题意得,解出该不等式组即可得解.
【解答过程】因为函数的定义域为,
所以,,
所以函数的定义域为.
故选:A.
2.(23-24高一上·江苏苏州·期中)函数的值域为( )
A. B. C. D.
【解题思路】令,,可得,利用函数单调性求值域.
【解答过程】令,,则,
所以函数,函数在上单调递增,
时,有最小值,
所以函数的值域为.
故选:C.
3.(23-24高一上·安徽阜阳·阶段练习)下列各组函数相等的是( )
A., B.,
C., D.,
【解题思路】分别求每个选项中两个函数的定义域和对应关系,即可判断是否为相同函数,进而可得正确选项.
【解答过程】对于A中,函数的定义域为R,的定义域为,
所以定义域不同,不是相同的函数,故A错误;
对于B中,函数的定义域为R,的定义域为,
所以定义域不同,不是相同的函数,故B错误;
对于C中,函数的定义域为R,与的定义域为,
所以定义域不同,所以不是相同的函数,故C错误;
对于D中,函数与的定义域均为R,
可知两个函数的定义域相同,对应关系也相同,所以是相同的函数, 故D正确;
故选:D.
4.(23-24高一上·浙江嘉兴·阶段练习)已知函数是一次函数,且,则( )
A.11 B.9 C.7 D.5
【解题思路】设,根据恒成立可得a,b,然后可解.
【解答过程】设,
则,
整理得,
所以,解,
所以,所以.
故选:A.
5.(24-25高一上·广东梅州·开学考试)已知函数的定义域是,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解题思路】函数的定义域是,等价于不等式对任意恒成立,分和两种情况求出实数的取值范围即可.
【解答过程】因为函数的定义域是,
所以不等式对任意恒成立,
当时,,对任意恒成立,符合题意;
当时,,即,解得:,
综上,实数的取值范围是;
故选:D.
6.(23-24高一上·天津南开·期中)已知,则函数的表达式为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】利用配凑法先求出函数,再整体代入即可求出函数的表达式.
【解答过程】因为
所以
所以,即.
故选:C.
7.(23-24高二下·福建龙岩·阶段练习)设函数,若,则实数a的值为( )
A.或 B.或4
C.或 D.或4
【解题思路】根据给定的分段函数,先分类讨论求得的值,再分类讨论求得的值,从而得解.
【解答过程】设,则,
当时,由,解得,当时,由,解得,
于是或,
当时,由或,解得或,因此;
当时,由或,解得或,因此,
所以实数a的值为或.
故选:C.
8.(23-24高一上·安徽宣城·期末)已知函数满足,且,则( )
A.0 B.1 C.5 D.
【解题思路】通过赋值得,,由此即可得解.
【解答过程】由题意在中令,则,解得,
令,则,则,
所以.
故选:C.
二、多选题
9.(23-24高一上·山东潍坊·期末)已知函数的定义域为,值域为,则下列函数的值域也为的是( )
A. B. C. D.
【解题思路】结合题意根据复合函数值域及函数图象变换,逐个选项验证可得答案.
【解答过程】对于A,的图象可看作由的图象向左平移一个单位得到的,故值域不变,正确;
对于B,由可得,即的值域为,错误;
对于C,函数与函数的图象关于y轴对称,
故函数的值域与函数的值域相同,为,正确;
对于D,由可得,即的值域为,错误.
故选:AC.
10.(23-24高一上·江苏苏州·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.若的定义域为,则的定义域为
B.函数的值域为
C.函数的值域为
D.函数在上的值域为
【解题思路】根据抽象函数的定义域的求解判断A;利用分离常数化简函数解析式,结合反比型函数的值域判断B;利用换元法,结合二次函数的性质求得其值域,判断C;利用配方法,结合二次函数的性质判断D.
【解答过程】对于A,因为的定义域为,所以,
解得,即的定义域为,故A正确;
对于B,,
所以,即函数的值域为,故B不正确;
对于C,令,则,,
所以,,
所以当时,该函数取得最大值,最大值为,
所以函数的值域为,故C正确;
对于D,,其图象的对称轴为直线,且,,
所以函数在上的值域为,故D不正确.
故选:AC.
11.(23-24高一上·浙江·期中)已知函数定义域为,且 ,,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据条件,令,可得,A正确;再令,可得,据此变形,可得,故C正确;此时可解出,求得,故BD错误.
【解答过程】对于A,中令,
则,A正确;
对于BCD,再令,则,
即①
所以
即②,
又因为也符合上式,C正确;
联立①②,解得 ,D错误
,B错误.
故选:AC.
三、填空题
12.(23-24高一上·内蒙古赤峰·期中)若函数的定义域为,则实数的取值范围是 .
【解题思路】由的定义域为,则恒成立,对分类讨论计算即可得.
【解答过程】由的定义域为,则恒成立,
当时,,得,不符合要求,故舍去,
当时,有,解得,
综上,.
故答案为:.
13.(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数(a,b为常数,且)满足,方程有唯一解,则函数的解析式为 .
【解题思路】根据,且方程的解只有一个,求出a和b的值,从而求出函数的解析式即可.
【解答过程】因为,且,可知,
令,整理可得,解得或,
若方程有唯一解,则或,解得,
又因为,解得,
所以.
故答案为:.
14.(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)已知是定义在R上的函数,,且对于任意都有,,若,则 11 .
【解题思路】根据题目所给不等式恒成立,利用赋值法求得的值,由此求得的值.
【解答过程】在中,令,得,
由,得,
又,,
因此,则有,即,
所以.
故答案为:11.
四、解答题
15.(23-24高一上·全国·课后作业)设函数的定义域为.
(1)求函数的定义域;
(2)设,求函数的定义域.
【解题思路】(1)根据题意可得,从而可得出答案;
(2)根据题意可得,分,,三种情况讨论即可得出答案.
【解答过程】(1)解:因为函数的定义域为,
所以,解得,
所以函数的定义域为;
(2)解:因为函数的定义域为,
所以,即,
当或,即时,不等式组无解,即函数的定义域为空集,
当时,定义域是,
当,定义域是.
16.(23-24高一上·安徽宣城·期中)根据下列条件,求的解析式
(1)已知满足
(2)已知是一次函数,且满足;
(3)已知满足
【解题思路】(1)利用换元法即可求解;
(2)设,然后结合待定系数法即可得解;
(3)由题意可得,利用方程组思想即可得出答案.
【解答过程】(1)解:令,则,
故,
所以;
(2)解:设,
因为,
所以,
即,
所以,解得,
所以;
(3)解:因为①,
所以②,
②①得,
所以.
17.(23-24高一上·江苏苏州·阶段练习)已知函数
(1)若,求实数m及;
(2)若,求的定义域;
(3)若的定义域为,求实数m的取值范围.
【解题思路】(1)根据求出m的值,然后即可求出的值;
(2)根据可得出的解析式,让解析式有意义即可求出的定义域;
(3)根据的定义域可得出的最小值,从而得出m的范围.
【解答过程】(1),解得,所以,则,
所以;
(2)当时,,要使有意义,则,
解得,所以的定义域为;
(3)因为的定义域为,
所以在上恒成立,
所以的最小值,解得,
所以m的取值范围为.
18.(23-24高一上·浙江嘉兴·阶段练习)已知.
(1)若时,求的值域;
(2)函数,若函数的值域为,求a的取值范围.
【解题思路】(1)根据函数解析式,采用分离常数项的方法,结合不等式性质,可得答案;
(2)根据二次根式的定义,结合二次函数的性质,可得答案.
【解答过程】(1)由,则,
由不等式性质,则,,,,,
故,即的值域为.
(2)由题意,,
由函数的值域为,则有解且无最大值,
当时,符合题意;
当时,根据二次函数的性质,可得,
其中,,,,解得或,
综上,故.
19.(23-24高一上·广东广州·期中)已知函数满足.
(1)求的值,并求出的解析式;
(2)若函数,且在的最大值与最小值的差值恒小于4,求实数t的取值范围.
【解题思路】(1)令x=0代入求;利用构造法求的解析式;
(2),讨论对称轴与区间的关系,分别求出最小值和最大值,列不等式解出t的范围.
【解答过程】(1)因为函数满足
所以令x=0得:,即.
由得:
.
(2)函数,对称轴为x=t.
当时,在单调递增,所以所以有,即,解得:,所以;
当时,在单调递减,在单调递增,且,所以所以有,即,解得:,所以;
当时,在单调递减,在单调递增,且,所以所以有,即,解得:,所以;
当时,在单调递减,所以所以有,即,解得:,所以;
综上所述:.
即实数t的范围是.
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第05讲 函数的三要素
【人教A版2019】
模块一
定义域问题
1.函数的概念
(1)一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称f:AB为从集合A到集合B的一个函数(function),记作y=f(x),xA.
(2)函数的四个特征:
①非空性:A,B必须为非空数集,定义域或值域为空集的函数是不存在的.
②任意性:即定义域中的每一个元素都有函数值.
③单值性:每一个自变量有且仅有唯一的函数值与之对应.
④方向性:函数是一个从定义域到值域的对应关系,如果改变这个对应方向,那么新的对应所确定
的关系就不一定是函数关系.
2.函数的三要素
(1)定义域:函数的定义域是自变量的取值范围.
(2)值域:与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|xA}叫做函数的值域(range).
(3)对应关系:对应关系f是函数的核心,它是对自变量x实施“对应操作”的“程序”或者“方法”.
3.抽象函数的定义域
(1)抽象函数小括号内整体取值范围一致;
(2)定义域是指自变量x的取值范围.
4.求给定解析式的函数定义域的方法
求给定解析式的函数的定义域,其实质就是以函数解析式中所含式子(运算)有意义为准则,列出不等式或不等式组求解;对于实际问题,定义域应使实际问题有意义.
5.求抽象函数定义域的方法
(1)若已知函数f(x)的定义域为[a,b],则复合函数f[g(x)]的定义域可由不等式a≤g(x)≤b求出.
(2)若已知函数f[g(x)]的定义域为[a,b],则f(x)的定义域为g(x)在x∈[a,b]上的值域.
【题型1 具体函数的定义域的求解】
【例1.1】(23-24高一上·河北石家庄·期末)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【例1.2】(23-24高二上·宁夏石嘴山·阶段练习)若函数的定义域为R,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1.1】(23-24高一下·广东汕头·期中)函数的定义域为( )
A.{且} B.{且}
C. D.{且}
【变式1.2】(23-24高一上·重庆·期末)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【题型2 抽象函数的定义域的求解】
【例2.1】(23-24高一上·河南·阶段练习)若函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【例2.2】(23-24高一上·浙江·期末)若函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【变式2.1】(23-24高二下·辽宁·阶段练习)若函数的定义域为,则的定义域为( )
A. B. C. D.
【变式2.2】(23-24高一上·湖南衡阳·期中)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【题型3 复合函数的定义域的求解】
【例3.1】(23-24高一上·江西南昌·阶段练习)若函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【例3.2】(23-24高一上·河北邢台·期末)已知函数,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【变式3.1】(23-24高一上·河南信阳·阶段练习)已知函数的定义域为,则的定义域为( )
A. B. C. D.
【变式3.2】(23-24高三上·全国·阶段练习)若函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
模块二
值域问题
1.复合函数的值域
求复合函数的值域是由内向外逐层求解,先看整个函数的定义域,再依次从内层开始求每层的值域,每一个内层的值域都对应它外面一层的定义域,这样一层层处理就可以得到整个函数的值域.
2.求函数值域的一般方法
(1)分离常数法;
(2)配方法;
(3)不等式法;
(4)单调性法;
(5)换元法;
(6)数形结合法.
【题型4 复杂函数求值域问题】
【例4.1】(23-24高一下·吉林·阶段练习)函数的值域是( )
A. B. C. D.
【例4.2】(23-24高一上·四川宜宾·期中)函数的值域是( )
A. B. C. D.
【变式4.1】(23-24高三·全国·对口高考)已知函数的定义域为,且当时,,则的值域为( )
A. B. C. D.
【变式4.2】(23-24高一上·广东梅州·阶段练习)设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数.例如:,,已知函数,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【题型5 已知值域求参数问题】
【例5.1】(23-24高一上·湖北黄石·期中)若函数的值域为,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【例5.2】(23-24高一下·广东梅州·期中)已知函数在上的值域为,则( )
A.4 B.5 C.8 D.10
【变式5.1】(23-24高一·全国·课后作业)已知函数的值域为,求实数的值.
【变式5.2】(23-24高一上·江西赣州·期中)已知函数.
(1)若的定义域为,求的取值范围;
(2)若的值域为,求的取值范围.
模块三
解析式问题
1.函数解析式的常见求法
(1)配凑法:由已知条件f(g(x))=F(x),可将F(x)改写成关于g(x)的表达式,然后以x替代g(x),便得f(x)的表达式.
(2)待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数)可用待定系数法来求解.
(3)换元法:已知复合函数f(g(x))的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围.
(4)方程思想:已知关于f(x)与或f(-x)等的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f(x).
【题型6 已知函数类型求解析式】
【例6.1】(23-24高一上·内蒙古赤峰·期中)已知是一次函数,且,,则( )
A. B.
C. D.
【例6.2】(23-24高一上·河南驻马店·阶段练习)设为一次函数,且.若,则的解析式为( )
A.或 B.
C. D.
【变式6.1】(23-24高一上·云南昭通·阶段练习)(1)若二次函数满足,且图象过原点,求的解析式;
(2)已知是一次函数,且满足,求的解析式.
【变式6.2】(23-24高一上·全国·课前预习)(1)已知是一次函数,且,求;
(2)已知是二次函数,且满足,求.
【题型7 已知f(g(x))求解析式】
【例7.1】(23-24高一上·湖北·期中)已知,则函数的解析式为( )
A. B.()
C.() D.()
【例7.2】(23-24高一上·内蒙古呼和浩特·期中)已知,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【变式7.1】(24-25高三上·黑龙江佳木斯·开学考试)求下列函数解析式
(1)函数满足, 求函数的解析式;
(2)函数满足,求函数的解析式.
【变式7.2】(24-25高一上·全国·课堂例题)(1)已知,求;
(2)已知为二次函数,且,求;
(3)已知函数对于任意的x都有,求.
【题型8 求函数值或由函数值求参】
【例8.1】(23-24高一上·广西钦州·期末)若函数,且,则a等于( )
A. B. C. D.
【例8.2】(2024·浙江嘉兴·模拟预测)已知函数的定义域为,且,,则的值是( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【变式8.1】(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)已知数.
(1)求函数的定义域
(2)求;
(3)已知,求的值.
【变式8.2】(23-24高一上·浙江·阶段练习)已知函数对,都有且.
(1)求证:;
(2)求的值.
一、单选题
1.(23-24高二上·安徽马鞍山·开学考试)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·江苏苏州·期中)函数的值域为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·安徽阜阳·阶段练习)下列各组函数相等的是( )
A., B.,
C., D.,
4.(23-24高一上·浙江嘉兴·阶段练习)已知函数是一次函数,且,则( )
A.11 B.9 C.7 D.5
5.(24-25高一上·广东梅州·开学考试)已知函数的定义域是,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(23-24高一上·天津南开·期中)已知,则函数的表达式为( )
A. B.
C. D.
7.(23-24高二下·福建龙岩·阶段练习)设函数,若,则实数a的值为( )
A.或 B.或4
C.或 D.或4
8.(23-24高一上·安徽宣城·期末)已知函数满足,且,则( )
A.0 B.1 C.5 D.
二、多选题
9.(23-24高一上·山东潍坊·期末)已知函数的定义域为,值域为,则下列函数的值域也为的是( )
A. B. C. D.
10.(23-24高一上·江苏苏州·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.若的定义域为,则的定义域为
B.函数的值域为
C.函数的值域为
D.函数在上的值域为
11.(23-24高一上·浙江·期中)已知函数定义域为,且 ,,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
12.(23-24高一上·内蒙古赤峰·期中)若函数的定义域为,则实数的取值范围是 .
13.(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数(a,b为常数,且)满足,方程有唯一解,则函数的解析式为 .
14.(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)已知是定义在R上的函数,,且对于任意都有,,若,则 .
四、解答题
15.(23-24高一上·全国·课后作业)设函数的定义域为.
(1)求函数的定义域;
(2)设,求函数的定义域.
16.(23-24高一上·安徽宣城·期中)根据下列条件,求的解析式
(1)已知满足
(2)已知是一次函数,且满足;
(3)已知满足
17.(23-24高一上·江苏苏州·阶段练习)已知函数
(1)若,求实数m及;
(2)若,求的定义域;
(3)若的定义域为,求实数m的取值范围.
18.(23-24高一上·浙江嘉兴·阶段练习)已知.
(1)若时,求的值域;
(2)函数,若函数的值域为,求a的取值范围.
19.(23-24高一上·广东广州·期中)已知函数满足.
(1)求的值,并求出的解析式;
(2)若函数,且在的最大值与最小值的差值恒小于4,求实数t的取值范围.
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