第05讲 函数的三要素(秋季讲义)-2024-2025学年高一数学秋季讲义(人教A版2019必修第一册)

2024-09-18
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版必修第一册
年级 高一
章节 3.1 函数的概念及其表示,小结
类型 教案-讲义
知识点 函数及其表示
使用场景 同步教学-单元练习
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
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发布时间 2024-09-18
更新时间 2024-09-18
作者 吴老师工作室
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审核时间 2024-09-18
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来源 学科网

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. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 学科网(北京)股份有限公司 $$ 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. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第05讲  函数的三要素(秋季讲义)-2024-2025学年高一数学秋季讲义(人教A版2019必修第一册)
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