内容正文:
第二章 函 数
第一节 函数的概念及其表示
[课标要求] 1.了解函数的含义.2.在实际情境中,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.
1.函数的概念
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:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x),x∈A.
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,即相同的自变量对应的函数值也相同,那么这两个函数是同一个函数.
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.
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.直线x=a与函数y=f(x)的图象至多有1个交点.
2.在函数的定义中,非空实数集A,B,A即为函数的定义域,值域为B的子集.
3.分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数的值域的并集.
1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若两个函数的定义域和值域相同,则这两个函数是同一个函数.( × )
(2)任何一个函数都可以用图象法表示.( × )
(3)直线y=a与函数y=f(x)的图象可以有多个交点.( √ )
(4)函数f(x)=的定义域为R.( √ )
2.若函数y=f(x)的定义域为{x|-3≤x≤8,x≠5},值域为{y|-1≤y≤2,y≠0},则y=f(x)的图象可能是( )
A B
C D
答案 B
解析 选项A中,当x=8 时,y=0,不符合题意,排除A;选项C中,存在一个x对应多个y值,不是函数的图象,排除C;选项D中,x取不到0,不符合题意,排除D.故选B.
3.(多选)下列选项中,表示的不是同一个函数的是( )
A.y=与y=
B.y=x2与y=(x-1)2
C.y=与y=x
D.y=1与y=x0
答案 BCD
解析 对于A选项,y=的定义域是[-3,3),y=的定义域是[-3,3),
并且=,所以两个函数的定义域相同,对应关系相同,所以是同一个函数;
对于B选项,两个函数的对应关系不相同,所以不是同一个函数;
对于C选项,y==|x|,所以两函数的对应关系不同,所以不是同一个函数;
对于D选项,y=1的定义域是R,y=x0的定义域是{x|x≠0},两个函数的定义域不同,所以不是同一个函数.
4.已知函数f(x)=则f(f(-4))= ________.
答案 -6
解析 因为f(-4)=f(-3)=f(-2)=f(-1)=f(0)=f(1)=1-3-4=-6,
所以f(f(-4))=f(-6)=f(1)=1-3-4=-6.
金榜题名 创新高考总复习 数学(这是双页眉,请据需要手工删加)
第二章 函 数(这是单页眉,请据需要手工删加)
题型一 函数的概念
[例1] (1)(2025·重庆测试)下列四组函数中,表示同一函数的是( )
A.f(x)=x 与g(x)=|x|
B.f(x)= 与g(x)=()2
C.f(x)= 与g(x)=
D.f(x)=x 与g(x)=
答案 D
解析 对选项A,因为f(x)=x定义域为R,g(x)=|x| 定义域为R,定义域相同,但f(x)≠g(x),所以f(x),g(x)不是同一函数,故A错误;
对选项B,因为f(x)=定义域为R,g(x)= 定义域为{x|x≥-2},定义域不同,所以f(x),g(x)不是同一函数,故B错误;
对选项C,因为f(x)= 定义域为{x|x≥0},g(x)=定义域为{x|x>0},定义域不同,所以f(x),g(x)不是同一函数,故C错误;
对选项D,因为f(x)=x 定义域为R,g(x)= 定义域为R,又g(x)==x=f(x),所以f(x),g(x)是同一函数,故D正确.故选D.
(2)(2025·济南检测)已知函数f(x)的定义域为[-2,3],则函数f(x-1)的定义域为________.
答案 [-1,4]
解析 由-2≤x-1≤3,解得-1≤x≤4,
所以函数f(x-1)的定义域为[-1,4].
函数的含义及判断两个函数是
同一个函数的方法
(1)函数概念中有两个要求:①A,B是非空的实数集;②第一个集合A中的每个元素在第二个集合B中有且只有一个元素与之对应.
(2)两个函数满足定义域和对应关系相同时,才是同一个函数.
[即时训练]
(1)下列各组函数表示同一个函数的是( )
A.f(x)=,g(x)=()2
B.f(x)=-1,g(x)=
C.f(x)=g(t)=|t|
D.f(x)=x+1,g(x)=
答案 C
解析 对于A,f(x)=的定义域为R,g(x)=()2的定义域为[0,+∞),不是同一个函数;对于B,f(x)的定义域为{x|x≠0},g(x)的定义域为{x|x≠1},不是同一个函数;对于C,两个函数的定义域、对应关系均相同,是同一个函数;对于D,f(x)=x+1的定义域为R,g(x)=的定义域为{x|x≠1},不是同一个函数.
(2)(2025·承德模拟)若函数f(x)的定义域为[-2,4],则函数y=的定义域为( )
A.(1,8] B.[-4,1)∪(1,8]
C.(1,2] D.[-1,1)∪(1,2]
答案 D
解析 由题意得
解得-1≤x≤2且x≠1.
题型二 函数的解析式
[例2] (1)已知f(1-sin x)=cos2x,求f(x)的解析式;
(2)已知f=x4+,求f(x)的解析式;
(3)已知f(x)是一次函数且3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,求f(x)的解析式.
解 (1)(换元法)设1-sin x=t,t∈[0,2],
则sin x=1-t,
∵f(1-sin x)=cos2x=1-sin2x,
∴f(t)=1-(1-t)2=2t-t2,t∈[0,2].
即f(x)=2x-x2(0≤x≤2).
(2)(配凑法)f=x4+=-2,
又x2+≥2=2,
当且仅当x2=,即x=±1时等号成立.
设t=x2+,
则t≥2,∴f(t)=t2-2(t≥2),
∴f(x)=x2-2(x≥2).
(3)(待定系数法)∵f(x)是一次函数,
∴可设f(x)=ax+b(a≠0),
∴3[a(x+1)+b]-2[a(x-1)+b]=2x+17,
即ax+(5a+b)=2x+17,
∴解得
∴f(x)=2x+7(x∈R).
函数解析式的求法:(1)配凑法;(2)待定系数法;(3)换元法.
[即时训练]
(1)若f =,则f(x)=________.
答案 (x≠0且x≠1)
解析 f(x)==(x≠0且x≠1).
(2)(2025·深圳外国语学校质检)写出一个满足:f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy 的函数解析式为________.
答案 f(x)=x2
解析 f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy 中,令x=y=0,解得f(0)=0,
令y=-x 得f(x-x)=f(x)+f(-x)-2x2,故f(x)+f(-x)=2x2,
不妨设f(x)=x2,满足要求.
题型三 分段函数
[例3] (1)(多选)(2025·佛山模拟)已知函数f(x)=则下列关于函数f(x)的结论正确的是( )
A.f(x)的定义域为R
B.f(x)的值域为(-∞,4]
C.若f(x)=2,则x的值是-
D.f(x)<1的解集为(-1,1)
答案 BC
解析 函数f(x)=的定义域是[-2,+∞),故A错误;
当-2≤x<1时,f(x)=x2,值域为[0,4],当x≥1时,f(x)=-x+2,值域为(-∞,1],故f(x)的值域为(-∞,4],故B正确;
当x≥1时,令f(x)=-x+2=2,无解,当-2≤x<1时,令f(x)=x2=2,解得x=-,故C正确;
当-2≤x<1时,令f(x)=x2<1,解得x∈(-1,1),当x≥1时,令f(x)=-x+2<1,解得x∈(1,+∞),故f(x)<1的解集为(-1,1)∪(1,+∞),故D错误.
(2)已知函数f(x)=若f(a)=4,则实数a的值是________;若f(a)≥2,则实数a的取值范围是________________.
答案 -2或5 [-3,-1)∪[4,+∞)
解析 若f(a)=4,
则或
解得a=-2或a=5.
若f(a)≥2,
则或
解得-3≤a<-1或a≥4,
∴a的取值范围是[-3,-1)∪[4,+∞).
分段函数求值问题的解题思路
(1)求函数值:当出现f(f(a))的形式时,应从内到外依次求值.
(2)求自变量的值:先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记要代入检验.
[即时训练]
(1)(2025·北京模拟)已知函数f(x)= 无最大值,则实数a 的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.(-1,0)
C.(0,+∞) D.(-∞,-1)
答案 D
解析 由题可知,当x≤a 时,f(x)=-x2-x+,其对称轴为x=-1,
当a≥-1 时,函数f(x)=-x2-x+ 有最大值为f(-1)=2,
当a<-1 时,函数f(x)=-x2-x+ 有最大值为f(a)=-a2-a+,
当x>a 时,f(x)=-2x,在(a,+∞)单调递减,故f(x)<f(a)=-2a,
因为函数f(x)无最大值,故当a≥-1 时,需满足2<-2a,解得a<-1,不符合题意,
当a<-1 时,需满足-a2-a+<-2a,解得a<-1,或a>3 (舍去).
综上,实数a的取值范围是(-∞,-1).故选D.
(2)(多选)已知函数f(x)=则( )
A.f(f())=3
B.若f(x)=-1,则x=2或x=-3
C.f(x)<2的解集为(-∞,0)∪(1,+∞)
D.若∀x∈R,a>f(x),则a≥3
答案 BCD
解析 对于A,因为f()=-()2+3=0,所以f(f())=f(0)=2,所以A错误;对于B,当x<1时,由f(x)=-1,得x+2=-1,解得x=-3,当x≥1时,由f(x)=-1,得-x2+3=-1,x2=4,解得x=2或x=-2(舍去),综上,x=2或x=-3,所以B正确;对于C,当x<1时,由f(x)<2,得x+2<2,解得x<0,当x≥1时,由f(x)<2,得-x2+3<2,解得x>1,综上,f(x)<2的解集为(-∞,0)∪(1,+∞),所以C正确;对于D,当x<1时,x+2<3,当x≥1时,-x2+3≤2,所以f(x)的值域为(-∞,3),因为∀x∈R,a>f(x),所以a≥3,所以D正确.
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