内容正文:
第1节 函数的概念及其表示
★[课程标准]
1.通过实例,体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型,体会对应关系在刻画函数概念中的作用;
了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域.
2.会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.
3.通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应用.
学生用书 P17
1.函数的定义及相关概念
(1)函数定义:给定实数集R中的两个非空数集A 和
B,如果存在一个对应关系f,使对于集合A 中的
每一个数x,在集合B 中都有唯一确定的数y 和
它对应,那么就把对应关系f 称为定义在集合A
上的一个函数.记作y=f(x),x∈A.
(2)相关概念:集合A 称为函数的定义域,x称为自变
量;与x值对应的y 值称为函数值,集合{f(x)|x
∈A}称为函数的值域.
(3)同一个函数:如果两个函数的定义域相同,并且对
应关系完全一致,即相同的自变量对应的函数值
相同,那么这两个函数是同一个函数.
2.函数的表示法
表示函数的常用方法有解析法、图象法和列表法.
3.分段函数
若函数y=f(x),x∈A,根据自变量x在A 中不同
的取值范围,有着不同的对应关系,则称这样的函
数为分段函数.分段函数虽由几个部分组成,但它
表示的是一个函数.
1.直线x=a(a是常数)与函数y=f(x)的图象有0
个或1个交点.
2.函数定义域的基本要求
(1)分式函数中分母不等于零.
(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0.
(3)y=x0 的定义域是{x|x≠0}.
(4)对数型函数的真数大于0.
◆[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里
打“√”,错误的打“×”.
(1)函数y=f(x)的图象与直线x=a最多有2个
交点. ( )
(2)函数f(x)=x2-2x 与g(t)=t2-2t是同一
函数. ( )
(3)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函
数是相等函数. ( )
(4)f(x)=|x|x
与g(x)=
1(x≥0),
-1(x<0){ 表示同一
函数. ( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
◆[小题查验]
1.(多选)下列四个图象中,是函数图象的是 ( )
解析:ACD [根据函数的定义,一个自变量值对应
唯一一个函数值,或者多个自变量值对应唯一一个
函数值,显然只有B不满足.]
2.(BSD必修第一册P57习题2-2A组T4 改编)下列
函数中,与函数y=x+1是同一个函数的是( )
A.y=(x+1)2 B.y=
3
x3+1
C.y=x
2
x+1 D.y= x
2+1
答案:B
3.(2025吉林模拟)已知f(x)=
2x-1,x<1,
x
2
,x≥1,{ 若
f(a)=1,则实数a的值为 ( )
A.1 B.4 C.1或4 D.2
解析:B [当a<1时,f(a)=2a-1=1,则a-1=0,
解得a=1(舍去);当a≥1时,f(a)= a2=1
,则 a
=2,解得a=4.]
4.函数f(x)= 3x
x+4
+ 16-x2的定义域是 .
答案:(-4,4]
5.(忽视变量的范围致误)已知f (x)=x-1,则
f(x)= .
解析:令t= x,则t≥0,x=t2,所以f (t)=t2-1
(t≥0),即f(x)=x2-1(x≥0).
答案:x2-1(x≥0)
42
学生用书 P18
函数的定义域
▶[命题点1] 求给定函数解析式的定义域
1.函 数 y= lg
(2-x)
12+x-x2
+(x-1)0 的 定 义 域 是
.
解析:由
2-x>0,
12+x-x2>0,
x-1≠0,
ì
î
í
ïï
ï
得
x<2,
-3<x<4,
x≠1,
{ 所以-3<
x<2且x≠1,故所求函数的定义域为{x|-3<x<2
且x≠1}.
答案:{x|-3<x<2且x≠1}
2.(2025 全国模拟)函 数 y= log5(1-2sinx)
-π2≤x≤
π
2
æ
è
ç
ö
ø
÷的定义域是 ( )
A.-π2
,0[ ] B.-π2,
π
6[
ö
ø
÷
C.-π2
,0[ öø÷ D.-
π
2
,π
6[ ]
解析:A [由题意,得
1-2sinx>0,
log5(1-2sinx)≥0,
-π2≤x≤
π
2
,
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
则
sinx<12
,
1-2sinx≥1,
-π2≤x≤
π
2
,
ì
î
í
ï
ïï
ï
ï
即
sinx≤0,
-π2≤x≤
π
2
,{
∴x∈ -π2
,0[ ].]
(1)已知函数的解析式求定义域,构建使解析式有
意义的不等式(组)求解.如果所给解析式较复
杂,切记不要化简后再求定义域.
(2)所求定义域须用集合或区间表示.
(3)实际问题:既要使构建的函数解析式有意义,又
要考虑实际问题的要求.
▶[命题点2] 求抽象函数的定义域
[典例1] (2025江苏模拟)若函数f(x)的定义域
为[-1,2],则函数g(x)=f
(x-2)
x-1
的定义域是
( )
A.[1,4] B.(1,4]
C.[1,2] D.(1,2]
[解析] 由于函数f(x)的定义域为[-1,2],对于
函数g(x)=f
(x-2)
x-1
,有 -1≤x-2≤2
,
x-1>0,{ 解得1<
x≤4.因此函数g(x)=f
(x-2)
x-1
的定义域是(1,4].
[答案] B
◉[互动探究]
若将本例改为“已知函数y=f(x2-4)的定义域是
[-1,5]”,则函数y=f(2x+1)的定义域为 .
解析:y=f(x2-4)的定义域是[-1,5],
则x2-4∈[-4,21],
即函数f(x)的定义域为[-4,21],
令2x+1∈[-4,21],解得x∈ -52
,10[ ].
则函数y=f(2x+1)的定义域为 -52
,10[ ].
答案:-52
,10[ ]
求抽象函数的定义域的策略
(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.
▶[命题点3] 已知定义域确定参数问题
[典例2] (1)(多选)若函数y= ax+1
在区间[-2,
-1]上有意义,则实数a可能的取值是 ( )
A.-1 B.1 C.3 D.5
[解析] 函数y= ax+1
在区间[-2,-1]上有意
义,等价于a
x+1≥0
在区间[-2,-1]上恒成立,
由x<0,得a≤-x在区间[-2,-1]上恒成立,所
以a≤1.
[答案] AB
(2)当x∈ 12
,+∞æ
è
ç
ö
ø
÷ 时,函数f(x)= 1
2ax-lnx
和g(x)=log2[2x2-(2a+3)x+2]有意义,则实
数a的取值范围是 .
[解析] 由题意知,当x∈ 12
,+∞æ
è
ç
ö
ø
÷ 时,不等式组
2ax-lnx>0,
2x2-(2a+3)x+2>0{ 成立.
对于2ax-lnx>0,整理得2a>lnxx
,
令h(x)=lnxx
,则h′(x)=1-lnx
x2
,
当x∈ 12
,eæ
è
ç ] 时,h′(x)>0,h(x)单调递增;
x∈(e,+∞)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,所以
h(x)max=h(e)=
1
e
,则2a>1e
,解得a>12e
;
52
主题二 第二章 函 数
对于2x2-(2a+3)x+2>0,整理得2a+32 <x+
1
x
,由于G(x)=x+1x
在 1
2
,+∞æ
è
ç
ö
ø
÷ 上的最小值为
G(1)=2,所以2a+32 <2
,解得a<12.
综上可得1
2e
<a<12.
[答案] 12e
,1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
已知函数的定义域求参数问题的解题步骤
(1)调整思维方向,根据已知函数,将给出的定义域
问题转化为方程或不等式的解集问题;
(2)根据方程或不等式的解集情况确定参数的取值
或范围.
1.已知f(2x)的定义域是[-1,1],则f(log2x)的定义
域为 .
解析:由已知x∈[-1,1],所 以2x∈ 12
,2[ ],故
f(x)的定义域为 12
,2[ ],所以在函数y=f(log2x)
中,1
2≤log2x≤2
,即log2 2≤log2x≤log24,所以
2≤x≤4,故f(log2x)的定义域为[2,4].
答案:[2,4]
2.记函数f(x)= 2-x+3x+1
的定义域为 A,g(x)=
lg[(x-a-1)(2a-x)](a<1)的定义域为B.
若B⊆A,则实数a的取值范围为 .
解析:由已知得A={x|x<-1或x≥1},
B={x|(x-a-1)(x-2a)<0},
由a<1,得a+1>2a,∴B={x|2a<x<a+1}.
∵B⊆A,∴a+1≤-1或2a≥1,
∴a≤-2或12≤a<1.
∴a的取值范围为a≤-2或12≤a<1.
答案:(-∞,-2]∪ 12
,1[ öø÷
求函数的解析式
[典例] 求下列函数的解析式:
(1)已知f(1-sinx)=cos2x,求f(x)的解析式;
(2)已知f x+1x
æ
è
ç
ö
ø
÷=x2+1
x2
,求f(x)的解析式;
(3)f(x)是一次函数,且满足f(f(x))=4x-3,求
f(x)的解析式;
(4)已知f(x)满足2f(x)+f 1x
æ
è
ç
ö
ø
÷=3x,求f(x)的
函数解析式.
[解] (1)(换元法)设1-sinx=t,t∈[0,2],
则sinx=1-t,∵f(1-sinx)=cos2x=1-sin2x,
∴f(t)=1-(1-t)2=2t-t2,t∈[0,2].
即f(x)=2x-x2,x∈[0,2].
(2)(配凑法)∵fx+1x
æ
è
ç
ö
ø
÷=x2+1
x2
= x+1x
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
-2,
∴f(x)=x2-2,x∈(-∞,-2]∪[2,+∞).
(3)(待定系数法)因为f(x)是一次函数,
所以设f(x)=kx+b(k≠0),
所以f(f(x))=k(kx+b)+b=k2x+kb+b,
又因为f(f(x))=4x-3,
所以k2x+kb+b=4x-3,
故
k2=4,
kb+b=-3,{ 解得
k=2,
b=-1{ 或
k=-2,
b=3,{
所以f(x)=2x-1或f(x)=-2x+3.
(4)(方程组法)将1x
代入2f(x)+f 1x
æ
è
ç
ö
ø
÷=3x,
得2f 1x
æ
è
ç
ö
ø
÷+f(x)=3x
,因此
2f(x)+f 1x
æ
è
ç
ö
ø
÷=3x,
2f 1x
æ
è
ç
ö
ø
÷+f(x)=3x
,
ì
î
í
ï
ï
ïï
解得f(x)=2x-1x
(x≠0).
函数解析式的求法
(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)的解析式;
(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;
(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)消去法:已知关于f(x)与f 1x
æ
è
ç
ö
ø
÷ 或f(-x)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).
1.(2025贵州安顺市月考)已知函数f(x)满足
f(cosx-1)=cos2x-1,则f(x)的解析式为
( )
A.f(x)=2x2+4x(-2≤x≤0)
B.f(x)=2x2+4x(x∈R)
C.f(x)=2x-1(-2≤x≤0)
D.f(x)=2x-1(x∈R)
解析:A [函数f(x)满足f(cosx-1)=cos2x-1
=2cos2x-1-1=2cos2x-2,
设cosx-1=t,则cosx=t+1,
由cosx∈[-1,1]知,t∈[-2,0],
故原函数可转化为f(t)=2(t+1)2-2=2t2+4t,
t∈[-2,0],
即f(x)的解析式为f(x)=2x2+4x(-2≤x≤0).]
62
高考总复习 数学(BS)
2.已知f(x)是二次函数且f(0)=2,f(x+1)-f(x)
=x-1,求f(x)的解析式.
解:∵f(x)为二次函数,
∴f(x)=ax2+bx+c(a≠0),∵f(0)=c=2,
∵f(x+1)-f(x)=x-1,∴2ax+a+b=x-1,
∴a=12
,b=-32
,
∴f(x)=12x
2-32x+2.
3.(2024新课标Ⅰ卷)已知函数f(x)的定义域为
R,f(x)>f(x-1)+f(x-2),且当x<3时,f(x)
=x,则下列结论中一定正确的是 ( )
A.f(10)>100 B.f(20)>1000
C.f(10)<1000 D.f(20)<10000
解析:B [由题意可知,当x<3时,f(x)=x,所以
可知f(1)=1,f(2)=2,又因为∀x∈R,f(x)>
f(x-1)+f(x-2),所以f(3)>f(1)+f(2)=3,
f(4)>f(2)+f(3)>5,同理可得,f(5)>8,f(6)
>13,f(7)>21,f(8)>34,f(9)>55,f(10)>89,
f(15)>987,f(16)>1597>1000,,故
选B.]
分段函数及应用
▶[命题点1] 求函数值
1.(2025 山 东 潍 坊 模 拟)设 函 数 f (x)=
x-3,x≥10,
f(f(x+4)),x<10,{ 则f(8)= ( )
A.10 B.9 C.7 D.6
解析:C [因为f(x)=
x-3,x≥10,
f(f(x+4)),x<10,{
则f(8)=f(f(12))=f(9)=f(f(13))=f(10)
=7.]
2.(2025浙江省江山中学期中)已知a∈[-1,1],
函 数 f (x)=
sin[2π(x-a)],x≤a,
x2-2(a+1)x+a2,x>a,{ 若
f(f(a))=1,则a= .
解析:f(f(a))=f(0)=1,
当0≤a≤1时,f(0)=sin(-2πa)=1,
得a=-14-k
,故a=34
;
当-1≤a<0时,f(0)=a2=1,故a=-1.
答案:3
4
或-1
分段函数“两种”题型的求解策略
(1)根据分段函数解析式求函数值
首先确定自变量的值属于哪个区间,其次选定
相应的解析式代入求解.
(2)已知函数值或函数值范围求自变量的值或范围
应根据每一段的解析式分别求解,但要注意检
验所求自变量的值或范围是否符合相应段的自
变量的取值范围.
提醒:当分段函数的自变量范围不确定时,应分类
讨论.
▶[命题点2] 解方程问题
[典例1] (2025凉山模拟)已知函数f(x)=
ex+1,x<0,
2,x≥0,{ 则方程f(1+x
2)=f(2x)的解集
是 .
[解析] ∵函数f(x)=
ex+1,x<0,
2,x≥0,{
方程f(1+x2)=f(2x),
∴当x<0时,2=e2x+1,解得x=0,不成立;
当x≥0时,f(1+x2)=f(2x)=2,成立.
∴方程f(1+x2)=f(2x)的解集是{x|x≥0}.
[答案] {x|x≥0}
分段函数与方程问题的求解思路
应根据每一段的解析式分别求解,但要注意检验所
求自变量的值是否符合相应段的自变量的取值
范围.
提醒:当分段函数的自变量范围不确定时,应分类
讨论.
1.(2025 江 苏 泰 州 模 拟)设 函 数 f (x)=
x2+2x,x≤0,
-x2,x>0,{ 若f(f(a))-f(a)+2=0,则实数
a的值为 ( )
A.2-1 B.- 2-1
C.2+1 D.- 2+1
解析:B [令f(a)=t,f(f(a))-f(a)+2=0,
则f(t)=t-2,
①t≤0时,t2+2t=t-2,则t2+t+2=0无解.
②t>0时,-t2=t-2,∴t=1,∴f(a)=1,
a≤0时,a2+2a=1,则a=- 2-1;a>0时,
-a2=1无解,综上,a=- 2-1.]
▶[命题点3] 解不等式问题
[典例2] 设函数f(x)=
x+1,x≤0,
2x,x>0,{ 则满足f(x)+
f x-12
æ
è
ç
ö
ø
÷>1的x的取值范围是 .
[解析] 第一步:解x>12
时,f(x)+fx-12
æ
è
ç
ö
ø
÷>1
由题意得,当x>12
时,f(x)+f x-12
æ
è
ç
ö
ø
÷ =2x+
2x-
1
2>1恒成立,即x>12
;
第二步:解0<x≤12
时,f(x)+f x-12
æ
è
ç
ö
ø
÷>1
当0<x≤12
时,f(x)+f x-12
æ
è
ç
ö
ø
÷=2x+x-12+1
>1恒成立,即0<x≤12
;
72
主题二 第二章 函 数
第三步:解x≤0时,f(x)+f x-12
æ
è
ç
ö
ø
÷>1
当x≤0时,x+1+x-12+1>1
,解得x>-14
,即
-14<x≤0.
第四步:取并集计算x的取值范围
综上x的取值范围是 -14
,+∞æ
è
ç
ö
ø
÷.
[答案] -14
,+∞æ
è
ç
ö
ø
÷
分段函数与不等式问题的求解思路:依据分段函数
的解析式,对不同范围的不同段分类讨论求解,最
后将各段结果取并集.注意每段不等式结果与本段
自变量的范围取交集得本段的最后结果.
2.(2025 河 北 模 拟 )设 函 数 f (x)=
(x+1)2+2,x<1,
-2x,x≥1,{ 则不等式f(3)+f(|x|-4)>0的
解集为 ( )
A.(-1,1)
B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
C.(-7,7)
D.(-∞,-7)∪(7,+∞)
解析:A [因为f(x)=
(x+1)2+2,x<1,
-2x,x≥1,{ 所以
f(3)=-6,f(-3)=(-3+1)2+2=6,
则f(3)+f(|x|-4)>0,即f(|x|-4)>-f(3)
=6=f(-3),
f(x)的函数图象如图所示:
由函数图象可知当x>-3时,f(x)<6且f(x)在
(-∞,-3)上单调递减,所以f(|x|-4)>f(-3)
等价于|x|-4<-3,即|x|<1,解得-1<x<1,
即x∈(-1,1).]
第2节 函数的单调性与最值
★[课程标准]
1.借助函数的图象,会用数学符号语言表达函数的单调性、最值,理解实际意义.
2.掌握求函数单调性与单调区间的求解方法,并能利用函数的单调性求最值.
学生用书 P20
1.函数的单调性
(1)单调函数的定义
增函数 减函数
定
义
设函数y=f(x)的定义域是D
如果对于任意的x1,x2
∈D,当x1<x2 时,都有
f(x1)<f(x2),那么就
称函数y=f(x)是增函
数.特别地,当I是定义
域D上的一个区间时,
也称函数在区间I上单
调递增.
如果对于任意的x1,x2
∈D,当x1<x2 时,都有
f(x1)>f(x2),那么就
称函数y=f(x)是减函
数.特别地,当I是定义
域D 上的一个区间时,
也称函数在区间I上单
调递减.
图
象
描
述 自左向右看图
象是上升的
自左向右看图
象是下降的
(2)单调区间的定义
如果函数y=f(x)在区间I上单调递增或单调递
减,那么就称函数y=f(x)在区间I上具有单调
性.此时,区间I为函数y=f(x)的单调区间.
2.函数的最值
(1)若存在实数 M,对所有的x∈D,都有f(x)≤M,
且存在x0∈D,使得f(x0)=M,则称 M 为函数
y=f(x)的最大值.
(2)若存在实数 M,对所有的x∈D,都有f(x)≥M,
且存在x0∈D,使得f(x0)=M,则称 M 为函数
y=f(x)的最小值.
函数的最大值和最小值统称为最值.
1.单调性定义的推广
设∀x1,x2∈D(x1≠x2),则①x1-x2>0(或<0),
f(x1)-f(x2)>0(或<0)⇔f(x)在D 上单调递
增;x1-x2>0(或<0),f(x1)-f(x2)<0(或>0)
⇔f(x)在D 上单调递减;
82
高考总复习 数学(BS)