内容正文:
专题2.1 函数的概念
目录
目录 1
一、5年高考•真题感悟 2
二、课程标准•考情分析 5
【课程标准】 5
【考情分析】 6
【2026考向预测】 6
三、知识点•逐点夯实 6
知识点1、函数的概念 6
知识点2、函数的三要素 6
知识点3、函数的表示法 6
知识点3、分段函数 6
【常用结论】 7
四、重点难点•分类突破 7
考点1 函数的概念 7
考点2 求函数的定义域 9
考点3 求抽象函数的定义域 11
考点4 判断函数为(同一)相等函数 12
考点5 函数的表示法(求函数的值域) 14
考点6 求函数的值域 16
考点7 分段函数 18
五、必考题型•分层训练 21
A、基础保分 21
B、综合提升 25
一、5年高考•真题感悟
1.(2025·北京·高考真题)已知函数的定义域为D,则“函数的值域为”是“对任意,存在,使得”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
2.(2025·全国一卷·高考真题)设是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
3.(2023·北京·高考真题)下列函数中,在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
4.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)设函数,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.1
5.(2025·全国二卷·高考真题)(多选题)已知是定义在R上的奇函数,且当时,,则( )
A. B.当时,
C.当且仅当 D.是的极大值点
6.(2023·北京·高考真题)已知函数,则 .
二、课程标准•考情分析
【课程标准】
(1)了解函数的含义,会求简单函数的定义域和值域.
(2)在实际情景中,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)了解简单的分段函数,并会简单的应用.
【5年考情分析】
5年考情分析
考题示例
考点分析
难易程度(简单、一般、较难、很难)
2025年新I卷,第5题,5分
函数的奇偶性和周期性
一般
2024年新I卷,第6题,5分
根据分段函数的单调性求参数
一般
2024年新I卷,第8题,5分
求函数值
抽象函数的关系
较难
2024年新Ⅱ卷,第6题,5分
函数奇偶性的定义与判断
函数奇偶性的应用
较难
2023年新I卷,第4题,5分
复合函数的单调性
一般
【2026考向预测】
历年高考对函数概念的考查相对比稳定,考查内容、频率、题型、难度均变化不大.高考对本节的考查不会有大的变化,仍将以分段函数、定义域、值域及最值为主,综合考查不等式与函数的性质.
三、知识点•逐点夯实
知识点1、函数的概念
(1)一般地,给定 ,,按照某个对应法则,使得中 元素,都有中 的 与之对应,那么从集合到集合的这个对应,叫做从集合到集合的一个函数.记作: ,.集合叫做函数的 ,记为,集合,叫做 ,记为.
(2)函数的实质是从一个非空集合到另一个非空集合的映射.
知识点2、函数的三要素
(1)函数的三要素: 、 、 .
(2)如果两个函数的 相同,并且 完全一致,则这两个函数为同一个函数.
知识点3、函数的表示法
表示函数的常用方法有 、 和 .
知识点4、分段函数
若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系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.
【常用结论】
1、基本的函数定义域限制
(1)分式的分母不为零;
(2)偶次方根的被开方数大于或等于零:
(3)对数的真数大于零,底数大于零且不等于1;
(4)零次幂或负指数次幂的底数不为零;
(5)三角函数中的正切的定义域是且;
(6)已知的定义域求解的定义域,或已知的定义域求的定义域,遵循两点:①定义域是指自变量的取值范围;②在同一对应法则∫下,括号内式子的范围相同;
(7)对于实际问题中函数的定义域,还需根据实际意义再限制,从而得到实际问题函数的定义域.
2、基本初等函数的值域
(1)的值域是.
(2)的值域是:当时,值域为;当时,值域为.
(3)的值域是.
(4)且的值域是.
(5)且的值域是.
四、重点难点•分类突破
考点1 函数的概念
例1.(2024·全国·高三专题练习)如图,可以表示函数的图象的是( )
A.B.C.D.
例2.(2025高三·全国·专题练习)下列可以作为集合A到集合B的一个函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式训练1】(2024高三·全国·专题练习)已知,下列图形能表示以A为定义域,B为值域的函数的是( )
A. B. C. D.
【变式训练2】(2025·浙江宁波·模拟预测)已知集合,是的函数,且满足,则这样的函数的个数为( )
A.31 B.33 C.41 D.133
考点2 求函数的定义域
例3.(2024·河北·模拟预测)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
例4.(2024高三上·北京·期中)函数的定义域是 .
【变式训练3】(2025·北京朝阳·一模)函数的定义域为 .
【变式训练4】(2024·陕西西安·一模)函数的定义域为
考点3 求抽象函数的定义域
例5.(2025·天津·二模)若函数的定义域为,则函数的定义域为 .
例6.(24-25高三上·四川成都·阶段练习)已知函数的定义域是,则的定义域是( )
A. B. C. D.
【变式训练5】(23-24高三上·新疆·期中)已知函数的定义域是,则函数的定义域是 .
【变式训练6】(2023·江西九江·模拟预测)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
考点4 判断函数是否为(同一)相等函数
例7.(2023·四川·模拟预测)与函数是相同函数的是( )
A. B. C. D.
例8.(2023·江西九江·模拟预测)下列各组函数中,表示同一函数的是( )
A., B.,
C., D.,
【变式训练7】(23-24高三上·云南大理·期中)(多选题)下列两个函数是相同函数的有( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【变式训练8】(多选题)下列各组函数中表示同一个函数的是( )
A., B.,
C., D.,
考点5 函数的表示法(求函数的解析式)
例9.(2024·四川德阳·三模)已知,且,则( )
A.3 B. C.1 D.
例10.(2025·辽宁沈阳·二模)已知,则( )
A. B. C. D.
【变式训练9】(2023·河南·模拟预测)已知函数对定义域内的任意实数满足,则 .
【变式训练10】若,则 .
考点6 求函数的值域
例11.(2025·安徽·一模)函数的值域为 .
例12.(2025·四川泸州·模拟预测)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【变式训练11】(2025·上海松江·三模)已知函数,则的值域为 .
【变式训练12】(2025·重庆·模拟预测)函数 的值域为( )
A. B. C. D.
考点7 分段函数
例13.(2025·海南·模拟预测)若函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C.(0,1) D.
例14.(2025·福建福州·模拟预测)若函数的定义域和值域的交集为空集,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式训练13】(2025·山东济宁·模拟预测)已知函数,则 .
【变式训练14】(2025·江苏苏州·模拟预测)已知函数则不等式的解集为 .
五、分层训练
1.下列从集合到集合的对应中不是函数的是( )
A. B. C. D.
2.(2024高三·全国·专题练习)设集合,.下列四个图象中能表示从集合M到集合N的函数关系的有( )
A.3个 B.2个 C.1个 D.0个
3.(2025·陕西咸阳·三模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
4.(2023·江苏镇江·模拟预测)若函数的定义域为,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
5.下列函数中,与函数相同的是( )
A. B. C. D.
6.(2025·广东广州·三模)若函数有最大值,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(24-25高三上·湖南邵阳·阶段练习)已知函数的定义域是,则函数的定义域为 .
8.若函数满足关系式,则 .
9.(2025·江西新余·模拟预测)已知函数的值域为R,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
10.(多选题),下列说法正确的有( )
A.的减区间为
B.的值域为
C.若有3个零点,则
D.若有5个零点,则
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专题2.1 函数的概念
目录
目录 1
一、5年高考•真题感悟 2
二、课程标准•考情分析 5
【课程标准】 5
【考情分析】 6
【2026考向预测】 6
三、知识点•逐点夯实 6
知识点1、函数的概念 6
知识点2、函数的三要素 6
知识点3、函数的表示法 6
知识点3、分段函数 6
【常用结论】 7
四、重点难点•分类突破 7
考点1 函数的概念 7
考点2 求函数的定义域 9
考点3 求抽象函数的定义域 11
考点4 判断函数为(同一)相等函数 12
考点5 函数的表示法(求函数的值域) 14
考点6 求函数的值域 16
考点7 分段函数 18
五、必考题型•分层训练 21
A、基础保分 21
B、综合提升 25
一、5年高考•真题感悟
1.(2025·北京·高考真题)已知函数的定义域为D,则“函数的值域为”是“对任意,存在,使得”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】判断命题的充分不必要条件、抽象函数的值域
【分析】由函数值域的概念结合特例,再根据充分条件、必要条件的概念即可求解.
【详解】若函数的值域为,则对任意,一定存在,使得,
取,则,充分性成立;
取,,则对任意,一定存在,使得,
取,则,但此时函数的值域为,必要性不成立;
所以“函数的值域为”是“对任意,存在,使得”的充分不必要条件.
故选:A.
2.(2025·全国一卷·高考真题)设是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】函数奇偶性的应用、由函数的周期性求函数值
【分析】根据周期性和奇偶性把待求自变量转化为的范围中求解.
【详解】由题知对一切成立,
于是.
故选:A
3.(2023·北京·高考真题)下列函数中,在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】判断指数型复合函数的单调性、对数型复合函数的单调性、根据解析式直接判断函数的单调性
【分析】利用基本初等函数的单调性,结合复合函数的单调性判断ABC,举反例排除D即可.
【详解】对于A,因为在上单调递增,在上单调递减,
所以在上单调递减,故A错误;
对于B,因为在上单调递增,在上单调递减,
所以在上单调递减,故B错误;
对于C,因为在上单调递减,在上单调递减,
所以在上单调递增,故C正确;
对于D,因为,,
显然在上不单调,D错误.
故选:C.
4.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)设函数,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.1
【答案】C
【难度】0.4
【知识点】由对数函数的单调性解不等式、函数不等式恒成立问题
【分析】解法一:由题意可知:的定义域为,分类讨论与的大小关系,结合符号分析判断,即可得,代入可得最值;解法二:根据对数函数的性质分析的符号,进而可得的符号,即可得,代入可得最值.
【详解】解法一:由题意可知:的定义域为,
令解得;令解得;
若,当时,可知,
此时,不合题意;
若,当时,可知,
此时,不合题意;
若,当时,可知,此时;
当时,可知,此时;
可知若,符合题意;
若,当时,可知,
此时,不合题意;
综上所述:,即,
则,当且仅当时,等号成立,
所以的最小值为;
解法二:由题意可知:的定义域为,
令解得;令解得;
则当时,,故,所以;
时,,故,所以;
故, 则,
当且仅当时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:分别求、的根,以根和函数定义域为临界,比较大小分类讨论,结合符号性分析判断.
5.(2025·全国二卷·高考真题)(多选题)已知是定义在R上的奇函数,且当时,,则( )
A. B.当时,
C.当且仅当 D.是的极大值点
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】由奇偶性求函数解析式、函数奇偶性的应用、求已知函数的极值点
【分析】对A,根据奇函数特点即可判断;对B,利用代入求解即可;对C,举反例即可;对D,直接求导,根据极大值点判定方法即可判断.
【详解】对A,因为定义在上奇函数,则,故A正确;
对B,当时,,则,故B正确;
对C,, 故C错误;
对D,当时,,则,
令,解得或(舍去),
当时,,此时单调递增,
当时,,此时单调递减,
则是极大值点,故D正确;
故选:ABD.
6.(2023·北京·高考真题)已知函数,则 .
【答案】1
【难度】0.94
【知识点】求函数值、指数幂的运算、对数的运算
【分析】根据给定条件,把代入,利用指数、对数运算计算作答.
【详解】函数,所以.
故答案为:1
二、课程标准•考情分析
【课程标准】
(1)了解函数的含义,会求简单函数的定义域和值域.
(2)在实际情景中,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)了解简单的分段函数,并会简单的应用.
【5年考情分析】
5年考情分析
考题示例
考点分析
难易程度(简单、一般、较难、很难)
2025年新I卷,第5题,5分
函数的奇偶性和周期性
一般
2024年新I卷,第6题,5分
根据分段函数的单调性求参数
一般
2024年新I卷,第8题,5分
求函数值
抽象函数的关系
较难
2024年新Ⅱ卷,第6题,5分
函数奇偶性的定义与判断
函数奇偶性的应用
较难
2023年新I卷,第4题,5分
复合函数的单调性
一般
【2026考向预测】
历年高考对函数概念的考查相对比稳定,考查内容、频率、题型、难度均变化不大.高考对本节的考查不会有大的变化,仍将以分段函数、定义域、值域及最值为主,综合考查不等式与函数的性质.
三、知识点•逐点夯实
知识点1、函数的概念
(1)一般地,给定非空数集,,按照某个对应法则,使得中任意元素,都有中唯一确定的与之对应,那么从集合到集合的这个对应,叫做从集合到集合的一个函数.记作:,.集合叫做函数的定义域,记为,集合,叫做值域,记为.
(2)函数的实质是从一个非空集合到另一个非空集合的映射.
知识点2、函数的三要素
(1)函数的三要素:定义域、对应关系、值域.
(2)如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则这两个函数为同一个函数.
知识点3、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.
知识点4、分段函数
若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系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.
【常用结论】
1、基本的函数定义域限制
(1)分式的分母不为零;
(2)偶次方根的被开方数大于或等于零:
(3)对数的真数大于零,底数大于零且不等于1;
(4)零次幂或负指数次幂的底数不为零;
(5)三角函数中的正切的定义域是且;
(6)已知的定义域求解的定义域,或已知的定义域求的定义域,遵循两点:①定义域是指自变量的取值范围;②在同一对应法则∫下,括号内式子的范围相同;
(7)对于实际问题中函数的定义域,还需根据实际意义再限制,从而得到实际问题函数的定义域.
2、基本初等函数的值域
(1)的值域是.
(2)的值域是:当时,值域为;当时,值域为.
(3)的值域是.
(4)且的值域是.
(5)且的值域是.
四、重点难点•分类突破
考点1 函数的概念
例1.(2024·全国·高三专题练习)如图,可以表示函数的图象的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】根据函数的定义,对于一个,只能有唯一的与之对应,只有D满足要求
故选:D
例2.(2025高三·全国·专题练习)下列可以作为集合A到集合B的一个函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】函数关系的判断
【分析】观察所给的四个选项是否符合函数的概念,自变量到因变量对应关系允许“一对一”、“多对一”不允许“一对多”;自变量元素不允许“剩余”即可判断.
【详解】A选项:当x为负数时,B中没有元素与之对应,故A选项不正确;
B选项:当x为零时,B中没有元素与之对应,故B选项不正确;
C选项:一个自变量对应两个因变量,不符合函数定义,故C选项不正确;
D选项:多个自变量对应一个函数值,符合函数定义,故D选项正确.
故选:D
【变式训练1】(2024高三·全国·专题练习)已知,下列图形能表示以A为定义域,B为值域的函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.94
【知识点】函数关系的判断
【分析】根据定义域以及值域概念,由函数概念即可判断结论.
【详解】对于A,函数的值域为,不符合题意;
对于B,函数的值域为,不符合题意;
对于C,函数的定义域为,值域为,符合题意;
对于D,一个自变量对应两个函数值,不符合函数定义,不符合题意.
故选:C.
【变式训练2】(2025·浙江宁波·模拟预测)已知集合,是的函数,且满足,则这样的函数的个数为( )
A.31 B.33 C.41 D.133
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】函数关系的判断
【分析】由知,且不能只,中至少还要有1个函数值等于1,然后进行分类列举即可.
【详解】因为,若,则,所以,
若仅,设,则,
所以函数不能仅有,在中至少还要有1个函数值等于1,具体分类如下:
1、若5个函数值都为1,此时共有1种情况;
2、若仅有4个函数值为1,又,4个中取3个函数值为1有种,另一个的取值有3种情况,此时共有种;
3、若仅有3个函数值为1,4个中取2个函数值为1有种,另外2个的取值有种,此时共有种;
4、若仅有2个函数值为1,4个中取1个函数值为1有种,另3个的取值有1种,此时有种情况;
综上共有,
故选:C.
考点2 求函数的定义域
例3.(2024·河北·模拟预测)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】具体函数的定义域、求对数型复合函数的定义域、由对数函数的单调性解不等式
【分析】根据题意得,解不等式得解.
【详解】由,即,即,解得.
所以函数的定义域为.
故选:B.
例4.(2024高三上·北京·期中)函数的定义域是 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】具体函数的定义域、求对数函数的定义域
【分析】由解析式有意义可得,解不等式可得结论.
【详解】要使函数有意义,则满足:,
解得:
所以函数的定义域为.
故答案为:
【变式训练3】(2025·北京朝阳·一模)函数的定义域为 .
【答案】
【难度】0.94
【知识点】具体函数的定义域、求对数函数的定义域
【分析】根据函数解析式有意义可得出关于的不等式组,即可解得函数的定义域.
【详解】对于函数,有,解得,
故函数的定义域为.
故答案为:.
【变式训练4】(2024·陕西西安·一模)函数的定义域为
【答案】且
【难度】0.94
【知识点】具体函数的定义域
【分析】利用函数有意义列不等式求解.
【详解】由题意得 ,
则函数定义域为 且.
故答案为且.
考点3 求抽象函数的定义域
例5.(2025·天津·二模)若函数的定义域为,则函数的定义域为 .
【答案】
【难度】0.94
【知识点】复合函数的定义域、抽象函数的定义域
【分析】先由求得,再由可求出的定义域
【详解】因为,所以,所以的定义域为,
要使有意义,需满足,解得.
故答案为:
例6.(24-25高三上·四川成都·阶段练习)已知函数的定义域是,则的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】具体函数的定义域、抽象函数的定义域
【分析】根据具体函数和抽象函数的定义域列不等式组即可求解.
【详解】因为函数的定义域是,所以,
所以的定义域为,又因为,即,所以,
所以函数的定义域为.
故选:A.
【变式训练5】(23-24高三上·新疆·期中)已知函数的定义域是,则函数的定义域是 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】抽象函数的定义域、具体函数的定义域
【分析】根据抽象函数定义域求法和分式、根式有意义的要求可构造方程组求得结果.
【详解】由题意知:,解得:,的定义域为.
故答案为:.
【变式训练6】(2023·江西九江·模拟预测)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】解不含参数的一元二次不等式、抽象函数的定义域
【分析】由题可知解即可得答案.
【详解】解:因为函数的定义域为,
所以,,即,解得,
所以,函数的定义域为
故选:C
考点4 判断函数是否为(同一)相等函数
例7.(2023·四川·模拟预测)与函数是相同函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.94
【知识点】判断两个函数是否相等
【分析】根据,对原不等式等价变形即可.
【详解】由得,
所以.
故选:C.
例8.(2023·江西九江·模拟预测)下列各组函数中,表示同一函数的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】判断两个函数是否相等、具体函数的定义域
【分析】根据同一函数的定义,逐项验证定义域和对应法则是否相同,即得.
【详解】对于A中,函数的定义域为,函数的定义域为,定义域相同,对应法则相同,所以是同一个函数;
对于B中,函数和的定义域都是,但对应法则不同,所以不是同一个函数;
对于C中,函数的定义域为,函数的定义域为,定义域不相同,所以不是同一个函数;
对于D中,函数的定义域为,的定义域为,定义域不相同,所以不是同一个函数.
故选:A.
【变式训练7】(23-24高三上·云南大理·期中)下列两个函数是相同函数的有( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】BD
【难度】0.65
【知识点】判断两个函数是否相等、具体函数的定义域
【分析】利用函数的定义域和对应法则、判断函数是否相同的方法分析运算判断即可得解.
【详解】解:对于选项A,的定义域为,的定义域为,
两函数定义域不同,故不是相同函数,故A错误;
对于选项B,,
两函数定义域和对应法则相同,故为相同函数,故B正确;
对于选项C,与定义域不同,
故不是相同函数,故C错误;
对于选项D,,函数的定义域、对应法则均相同,
所以两函数是相同函数,故D正确.
故选:BD.
【变式训练8】(多选题)下列各组函数中表示同一个函数的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】AB
【难度】0.85
【知识点】判断两个函数是否相等
【分析】确定函数的定义域与对应法则是否相同即可判断.
【详解】A中两个函数定义域都是,对应法则都是乘以2后取绝对值,是同一函数;
B中两个函数定义域都是,对应法则都是取平方,是同一函数;
C中定义域是,的定义域是,不是同一函数;
D中的定义域是,的定义域是,不是同一函数.
故选:AB.
考点5 函数的表示法(求函数的解析式)
例9.(2024·四川德阳·三模)已知,且,则( )
A.3 B. C.1 D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】求解析式中的参数值
【分析】令,求出,代入解出.
【详解】, 且,
令,,解得,
,即,
.
故选:C.
例10.(2025·辽宁沈阳·二模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】已知f(g(x))求解析式
【分析】先由换元法求得函数的解析式,然后代入计算,即可得到结果.
【详解】令,则,所以,即,
则
故选:D.
【变式训练9】(2023·河南·模拟预测)已知函数对定义域内的任意实数满足,则 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】函数方程组法求解析式
【分析】先把x都化为2x,进行化简得到,再把x替换为得到,最后联立方程组求解即可.
【详解】由,得,即①,将换为,得②,由①+2②,得,故.
故答案为:.
【变式训练10】若,则 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】已知f(g(x))求解析式、二倍角的余弦公式
【分析】利用二倍角余弦公式可求得,从而得到,代入即可得到结果.
【详解】,,则.
故答案为:.
考点6 求函数的值域
例11.(2025·安徽·一模)函数的值域为 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】常见(一次函数、二次函数、反比例函数等)的函数值域、求指数函数在区间内的值域
【分析】由函数的单调性即可求解.
【详解】因为与在上均为减函数,
且当时,,所以,
故的值域为.
故答案为:
例12.(2025·四川泸州·模拟预测)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】交集的概念及运算、常见(一次函数、二次函数、反比例函数等)的函数值域、求指数函数在区间内的值域
【分析】由题意可得,,再由交集的定义求解即可.
【详解】因为,,
所以,
故选:B.
【变式训练11】(2025·上海松江·三模)已知函数,则的值域为 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】复杂(根式型、分式型等)函数的值域、分段函数的值域或最值
【分析】根据二次函数性质求出时的值域,再根据对勾函数的单调性求出时的值域,然后利用分段函数的性质即可求解.
【详解】因为,
当时,,
当时,函数单调递减,故,
综上,函数的值域为.
故答案为:.
【变式训练12】(2025·重庆·模拟预测)函数 的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】具体函数的定义域、常见(一次函数、二次函数、反比例函数等)的函数值域、判断指数函数的单调性、判断一般幂函数的单调性
【分析】求出函数定义域,再利用单调性求出值域.
【详解】函数的定义域为,
又与在上均单调递增,
所以在上单调递增,
,故的值域为.
故选:D.
考点7 分段函数
例13.(2025·海南·模拟预测)若函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C.(0,1) D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】根据对数函数的值域求参数值或范围、根据分段函数的值域(最值)求参数
【分析】先求出当时,的值域为,分析出要使的值域为,必须让时,的值域取到的所有值,然后分和两种情况分别求出的值域即可得解.
【详解】当时,的值域为,
所以要使的值域为,当时,
的值域需取到的所有值.
若,则的值域为,
所以只须,解得,
所以当时,的值域为;
若,则的值域为,
此时的值域不可能取到的所有值,
综上,实数的取值范围是.
故选:B
例14.(2025·福建福州·模拟预测)若函数的定义域和值域的交集为空集,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】交集的概念及运算、具体函数的定义域、求指数型复合函数的值域、分段函数的值域或最值
【分析】结合分段函数的性质先求出定义域,再结合指数函数的及二次函数的性质求出值域,即可求解.
【详解】由题意可得函数的定义域为,
当时,,
要使得定义域和值域的交集为空集,则,
又时,,
若,则,此时显然不满足题意,
若,则在上单调递减,,
故,
所以,解得.
故选:B.
【变式训练13】(2025·山东济宁·模拟预测)已知函数,则 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】求分段函数解析式或求函数的值、指数函数的判定与求值
【分析】根据分段函数的解析式,先求出,再求出即可.
【详解】因为,所以.
故答案为:
【变式训练14】(2025·江苏苏州·模拟预测)已知函数则不等式的解集为 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】解分段函数不等式、由对数函数的单调性解不等式
【分析】根据题意,分,和,三种情况讨论,结合对数函数的图象与性质,即可求解.
【详解】由函数,
当时,可得且,则
此时不等式,即为,
即,
令,可得函数在上为单调递增函数,
且,所以,所以的解集为;
当时,不等式,即为,此时不等式不成立,舍去;
当时,可得且,则
此时不等式,可得,
令,可得函数在上为单调递减函数,
且,所以,所以的解集为,
综上可得,不等式的解集为.
故答案为:.
五、分层训练
1.下列从集合到集合的对应中不是函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】函数关系的判断
【详解】选项D中,对于集合中的元素1,在集合中有两个元素4和5与之对应,不符合函数的定义.
2.(2024高三·全国·专题练习)设集合,.下列四个图象中能表示从集合M到集合N的函数关系的有( )
A.3个 B.2个 C.1个 D.0个
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】函数关系的判断
【分析】根据集合到集合的函数定义即可求解.
【详解】A中中的x没有对应的象,不符合;
B符合函数定义,
C也符合函数定义,
D中对于的x有两个象与之对应,不符合.
所以有2个满足.
故选:B
3.(2025·陕西咸阳·三模)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】交并补混合运算、具体函数的定义域、求对数型复合函数的定义域、解不含参数的一元二次不等式
【分析】求出函数定义域分别化简集合,,再利用补集、交集的定义求解即得.
【详解】由得,∴,
由,得,解得或
∴,
故选:B.
4.(2023·江苏镇江·模拟预测)若函数的定义域为,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】抽象函数的定义域
【分析】利用抽象函数定义域的求解原则可求出函数的定义域,对于函数,可列出关于的不等式组,由此可得出函数的定义域.
【详解】因为函数的定义域为,则,可得,
所以,函数的定义域为,
对于函数,则有,解得,
因此,函数的定义域为.
故选:C.
5.下列函数中,与函数相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】判断两个函数是否相等、具体函数的定义域
【分析】根据两个函数的定义域相同,对应关系也相同,即判断这两个函数为相同函数.
【详解】解:对于A,,与函数的对应关系不相同,故不是相同函数;
对于B,函数的定义域为,函数的定义域为,两函数的定义域不相同,故两函数不是相同函数;
对于C,两函数的定义域都是,且对应关系相同,故两函数为相同函数;
对于D,,与函数的对应关系不相同,故不是相同函数.
故选:C.
6.(2025·广东广州·三模)若函数有最大值,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】求已知指数型函数的最值、根据分段函数的值域(最值)求参数
【分析】考虑,函数的值域,结合时,若,不合要求,若,在上单调递减,进而得到不等式,及时代入判断即可.
【详解】当时, ,
当时,,
若,在上单调递增,此时没有最大值,
若,在上单调递减,
要想函数有最大值,则,解得;
若,,函数有最大值1,符合题意;
故实数的取值范围为.
故选:A.
7.(24-25高三上·湖南邵阳·阶段练习)已知函数的定义域是,则函数的定义域为 .
【答案】.
【难度】0.65
【知识点】求对数型复合函数的定义域、抽象函数的定义域
【分析】由条件求出函数解析式中的范围,列出使得有意义的不等式,解不等式可得结论.
【详解】因为函数的定义域是,
所以,故,
因为有意义,
所以,所以,
所以函数的定义域为.
故答案为:.
8.若函数满足关系式,则 .
【答案】6
【难度】0.85
【知识点】函数方程组法求解析式、求函数值
【分析】用方程组法求得,代入求值即可解答.
【详解】因为,所以,
解得,所以.
故选:
9.(2025·江西新余·模拟预测)已知函数的值域为R,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】根据对数函数的值域求参数值或范围、根据分段函数的值域(最值)求参数
【分析】求出在区间上的值域,要使的值域为R,只需在区间上的值需取遍区间内所有值,列出关于的不等式组可得答案.
【详解】由题知,在区间上单调递增,
∴在区间上的值域为,
时,,
其对称轴为,要使的值域为R,
则在区间上的值需取遍区间内所有值,
,解得.
故选:C.
10.(多选题),下列说法正确的有( )
A.的减区间为
B.的值域为
C.若有3个零点,则
D.若有5个零点,则
【答案】BCD
【难度】0.4
【知识点】分段函数的性质及应用、函数图象的应用、函数与方程的综合应用、根据函数零点的个数求参数范围
【分析】根据函数的解析式,可画出函数草图,利用函数草图,可轻松判断ABC的真假;再结合分类讨论思想的应用,判断D的真假.
【详解】函数的草图如下:
由图象可知: 函数的减区间为和两个,不能用“并集”符号连接,故A错误;
函数值域为,故B正确;
若有3个零点,则,故C正确;
对D:结合函数草图:由或;
由或,解得:或或.
设,由题意方程有5个不同的根.
由,
若,则只有1解,且,此时方程有3个解;
若,则有2解,且或,
此时方程有3个解,方程也有3个解,所以方程有6个解;
若,则有3解,且,,,
此时方程有1个解,方程有3个解,方程也有3个解,所以方程有7个解;
若,则有3解,且或或,
此时方程有1个解,方程有3个解,方程有和两个解,所以方程有6个解;
若,则有3解,且,,,
此时方程有1个解,方程有3个解,方程有1个解,所以方程有5个解;
若,则有2解,且或,
此时方程有,共2个解,方程有1个解,所以方程有3个解;
若,则有1解,且,此时方程至多有1个解.
综上:若有5个零点,则.故D正确.
故选:BCD
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