内容正文:
5.1 函数的概念和图象
题型一 函数关系的判断
1.(24-25高一上·全国·课前预习)下列表示函数图象的是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·全国·课后作业)下列从集合到集合的对应中不是函数的是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·全国·课后作业)下列各解析式能够表示函数的是(为自变量)( )
A. B.
C. D.
4.(多选)(25-26高一上·全国·课后作业)下列对应关系是集合到集合的函数的是( )
A.,,
B.,,
C.,,
D.,,
题型二 求函数值
1.(2025高二上·黑龙江·学业考试)已知函数,则( )
A.1 B. C. D.
2.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数,,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·广西柳州·开学考试)已知函数,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
4.(16-17高二下·全国·自主招生)已知映射既是单射又是满射,并且满足,则 .
5.(25-26高一上·全国·课后作业)已知定义在上的函数满足,则 , .
题型三 已知函数值求自变量、参数
1.(24-25高一上·辽宁辽阳·期中)已知函数,且,则( )
A. B.3 C. D.17
2.(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数,,则( )
A.或3 B.1或3 C. D.3
3.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数,且,则实数 .
4.(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数,当时, .
题型四 求具体函数的定义域
1.(2025高二上·云南·学业考试)函数的定义域是( )
A. B. C. D.
2.(2017·全国·高考真题)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·全国·课前预习)函数的定义域是( )
A. B.或 C.或 D.
题型五 常见函数的值域
1.(25-26高一上·全国·课后作业)如果记圆周率小数点后第n位上的数字为y,那么以下说法正确的为( )
A.y不是n的函数
B.y是n的函数,定义域是
C.y是n的函数,值域是
D.y是n的函数,但该函数值域不确定
2.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数,其中表示不超过x的最大整数,当时,下列函数中,其值域与的值域不相同的函数为( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高一上·全国·课后作业)若函数的定义域为,则其值域为 .
4.(24-25高一上·福建漳州·阶段练习)函数的值域 .
题型六 实际问题的定义域
1.(19-20高一·全国·课后作业)等腰三角形的周长为20cm,底边长ycm是腰长xcm的函数,则此函数的定义域为( )
A.(0,10) B.(0,5)
C.(5,10) D.[5,10)
2.(19-20高一·全国·课后作业)设计一个水渠,其横截面为等腰梯形(如图),要求满足条件(常数),,写出横截面的面积y关于腰长x的函数,并求它的定义域和值域.
题型七 函数的图象及应用
1.(24-25高一上·全国·课后作业)甲、乙两人在一次赛跑中,路程s与时间t的函数关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.甲比乙先出发 B.乙比甲跑的路程多
C.甲、乙两人的速度相同 D.甲先到达终点
2.(24-25高一上·宁夏银川·期中)如图,是函数的图象上的三点,其中,则的值为( )
A. 0 B. 1 C.2 D.3
3.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数的对应关系如下表,函数的图象是如下图的曲线,其中,则( )
x
1
2
3
2
3
0
A.3 B.2 C.1 D.0
4.(24-25高一上·全国·课后作业)水以恒速注入下图所示容器中,则水的高度与时间满足的函数图象是( )
A. B.
B. C. D.
题型一 求抽象(复合)函数的定义域
1.(24-25高一上·江西赣州·期末)若函数的定义域为,则函数的定义域为 .
2.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知的定义域为,则的定义域是 .
3.(24-25高二下·天津静海·阶段练习)已知的定义域为,函数的定义域为 .
题型二 复合(抽象)函数的值域
1.(23-24高一上·河北石家庄·阶段练习)已知函数的值域为,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
2.(2021·江苏·高一单元测试)若函数的值域是,则函数的值域是( )
A. B. C. D.
3.(多选)(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.
题型三 根据函数定义域求参数
1.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数的定义域为,则实数m的值构成的集合是 ;若函数在上有意义,则实数m的值构成的集合是 .
2.(24-25高一上·云南红河·阶段练习)函数的定义域为,则实数的取值范围是 .
题型四 由函数的值域求参数、定义域
1.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数.若函数的值域为,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
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
3.(多选)(23-24高一上·山西·期中)已知函数的值域为,则的定义域可能为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知,若函数的值域为,则的取值范围是 .
1.(25-26高一上·全国·课后作业)函数定义域为,对任意,都有,又,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(24-25高一上·全国·课前预习)函数的定义域是( )
A. B. C.,且 D.,且
3.(23-24高一上·福建福州·阶段练习)已知函数的定义域是,值域为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二下·江西南昌·期末)已知函数的定义域为,,则( )
A.1 B. C. D.
5.(24-25高一上·贵州毕节·期末)已知函数的定义域是,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(24-25高一下·安徽亳州·开学考试)若函数的定义域是R,实数a的取值范围是 .
7.(24-25高一上·四川德阳·期中)已知函数,.
(1)若函数的图象经过点,求实数的值;
(2)在(1)的条件下,求不等式的解集.
8.(24-25高一上·全国·课前预习)已知函数.
(1)求与与;
(2)由(1)中求得结果,你能发现与有什么关系?并证明你的发现;
(3)求.
9.(24-25高一上·浙江杭州·期中)已知,,函数.
(1)若,求的最小值;
(2)若,求不等式的解集(用表示).
10.(24-25高一上·贵州贵阳·期中)(1)把函数写出分段函数形式,并在答题卡上画出该函数的图象,写上该函数的定义域与值域(不需要过程)
(2)给定函数.
(i)在答题卡上的同一个坐标系画出函数的图象;
(ii),用表示中的较小者,记为,请分别用图象法和解析法表示函数.
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5.1 函数的概念和图象
题型一 函数关系的判断
1.(24-25高一上·全国·课前预习)下列表示函数图象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的定义对图象一一判断即可.
【详解】在函数的基本概念中,自变量和因变量需要一一对应,且对于每个值,仅有一个值对应,
所以选项ABD均不符合.
故选:C.
2.(25-26高一上·全国·课后作业)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
【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.
3.(24-25高一下·全国·课后作业)下列各解析式能够表示函数的是(为自变量)( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】在选项A中,,在实数范围内定义域不存在,不能表示函数,A错误;在选项B中,当时,或,不符合对应法则中“一对一”或“多对一”,B错误;在选项D中,一个值对应2个值,也不符合函数三要素的对应法则,D错误.
4.(多选)(25-26高一上·全国·课后作业)下列对应关系是集合到集合的函数的是( )
A.,,
B.,,
C.,,
D.,,
【答案】ABD
【详解】选项A,B,D中,对集合中任意实数,按给定的对应关系,在集合中都有唯一实数与之对应,故选项A,B,D符合函数的定义.选项C中,对于集合中元素1,按对应法则,在中有元素和1与之对应,不符合函数的定义.
题型二 求函数值
1.(2025高二上·黑龙江·学业考试)已知函数,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【分析】将直接代入解析式即可.
【详解】因为函数,所以,
故选:D
2.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,所以.
3.(24-25高一下·广西柳州·开学考试)已知函数,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】利用换元法求出函数的解析式,即可得解.
【详解】令,则,
则,
所以,
所以.
故选:D.
4.(16-17高二下·全国·自主招生)已知映射既是单射又是满射,并且满足,则 .
【答案】5
【分析】设,可得 即可求得答案.
【详解】设,则由可得,即,经验证满足题意,
所以
故答案为:5.
5.(25-26高一上·全国·课后作业)已知定义在上的函数满足,则 , .
【答案】 1
【详解】因为,令,得,所以.令,得①,令,得②,,得,解得.
题型三 已知函数值求自变量、参数
1.(24-25高一上·辽宁辽阳·期中)已知函数,且,则( )
A. B.3 C. D.17
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用赋值法代入计算得解.
【详解】函数,令,则,而,
所以.
故选:B
2.(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数,,则( )
A.或3 B.1或3 C. D.3
【答案】D
【分析】根据题意,再用计算即可.
【详解】令,解得,则,则.
故选:D.
3.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数,且,则实数 .
【答案】或4或
【详解】令,则,解得或0.由,得,解得.由得,解得或.
故答案为:或4或
4.(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数,当时, .
【答案】/
【分析】根据求解即可.
【详解】由题得,解得.
故答案为:.
题型四 求具体函数的定义域
1.(2025高二上·云南·学业考试)函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用函数有意义列式求解.
【详解】函数的意义,则,解得,
所以函数的定义域是.
故选:B
2.(2017·全国·高考真题)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数有意义求解即可.
【详解】由,得,
所以函数的定义域为.
故选:C.
3.(24-25高一上·全国·课前预习)函数的定义域是( )
A. B.或 C.或 D.
【答案】C
【详解】由题意得且,即,
等价于,解得或,
故定义域为或.
故选:C
题型五 常见函数的值域
1.(25-26高一上·全国·课后作业)如果记圆周率小数点后第n位上的数字为y,那么以下说法正确的为( )
A.y不是n的函数
B.y是n的函数,定义域是
C.y是n的函数,值域是
D.y是n的函数,但该函数值域不确定
【答案】B
【详解】对于给定的任意一个n的值,显然有唯一的y值与之对应,所以y是n的函数,故A错误;n的取值为正整数,所以定义域是,故B正确;根据定义可知值域为,故C错误,D错误.
2.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数,其中表示不超过x的最大整数,当时,下列函数中,其值域与的值域不相同的函数为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】当时,的值域为.对于C,该函数的值域为.
3.(25-26高一上·全国·课后作业)若函数的定义域为,则其值域为 .
【答案】
【详解】当时,;当时,;当时,;当时,.所以值域为.
4.(24-25高一上·福建漳州·阶段练习)函数的值域 .
【答案】
【分析】根据二次函数的性质求解即可.
【详解】函数的对称轴为,开口向下,
且时,;时,;时,,
则函数的最小值为0,最大值为4,
所以的值域为.
故答案为:.
题型六 实际问题的定义域
1.(19-20高一·全国·课后作业)等腰三角形的周长为20cm,底边长ycm是腰长xcm的函数,则此函数的定义域为( )
A.(0,10) B.(0,5)
C.(5,10) D.[5,10)
【答案】C
【解析】利用两边之和大于第三边及边长为正数可得函数的定义域.
【详解】由题设有,
由得,
故选:C.
2.(19-20高一·全国·课后作业)设计一个水渠,其横截面为等腰梯形(如图),要求满足条件(常数),,写出横截面的面积y关于腰长x的函数,并求它的定义域和值域.
【答案】定义域为,值域为.
【分析】结合图形,求出高和上底、下底的长,写出横截面的面积的解析式,求出它的定义域和值域.
【详解】如图,连接,过分别作的垂线,垂足为,
因为,所以,即,
因为,
所以,所以,
,
,
故当时,y有最大值,
故它的定义域为,值域为.
题型七 函数的图象及应用
1.(24-25高一上·全国·课后作业)甲、乙两人在一次赛跑中,路程s与时间t的函数关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.甲比乙先出发 B.乙比甲跑的路程多
C.甲、乙两人的速度相同 D.甲先到达终点
【答案】D
【分析】根据图象对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】当时,,甲、乙同时出发;甲、乙路程一样,故AB错误;
甲跑完全程s所用的时间少于乙所用时间,故甲先到达终点,则甲速度比乙速度快,则C错误,D正确.
故选:D
2.(24-25高一上·宁夏银川·期中)如图,是函数的图象上的三点,其中,则的值为( )
A. 0 B. 1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】根据图象先计算出的值,然后再计算出的值.
【详解】由图象可知,所以,
故选:D.
3.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数的对应关系如下表,函数的图象是如下图的曲线,其中,则( )
x
1
2
3
2
3
0
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】B
【详解】由的图象与的对应法则表可知,所以.
4.(24-25高一上·全国·课后作业)水以恒速注入下图所示容器中,则水的高度与时间满足的函数图象是( )
A. B.
B. C. D.
【答案】D
【分析】根据容器的特征,结合几何体的结构和题意知,容器的底面积越大水的高度变化慢、反之变化得快,再由图象越平缓就是变化越慢、图象陡就是变化快来判断.结合函数图象分析判别可得结论.
【详解】此容器从下往上口径先由大变小,再由小变大,故等速注入液体其高度增加变化率先由慢变快,再由快变慢,
A、B、C选项中:函数图象中高度变化率分别是先快后慢、先慢后快、匀速的增加,与题干不符,故排除;
D选项:当注水开始时,函数图象中高度变化率是先由慢变快,再由快变慢,符合题意;
故选:D.
题型一 求抽象(复合)函数的定义域
1.(24-25高一上·江西赣州·期末)若函数的定义域为,则函数的定义域为 .
【答案】
【分析】由函数的定义域为,可得,即的定义域为.
【详解】函数的定义域为,
,则,
,
函数的定义域为.
故答案为:.
2.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知的定义域为,则的定义域是 .
【答案】
【分析】利用抽象函数定义域的解法求解即可.
【详解】因为的定义域为,
对于函数,需使,解得,
即的定义域是,
故答案为:
3.(24-25高二下·天津静海·阶段练习)已知的定义域为,函数的定义域为 .
【答案】
【分析】根据题意列不等式组求函数的定义域.
【详解】要使函数有意义,须有:
,所以或.
所以所求函数的定义域为:.
故答案为:
题型二 复合(抽象)函数的值域
1.(23-24高一上·河北石家庄·阶段练习)已知函数的值域为,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据已知求得的范围,即可得到的范围.
【详解】因为函数的值域为,即,
所以,
所以,即函数的值域为.
故选:A
2.(2021·江苏·高一单元测试)若函数的值域是,则函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】令,,则,然后由对勾函数的单调性可求出函数的值域
【详解】解:令,,则.
当时,单调递减,
当时,单调递增,
又当时,,当时,,当时,,
所以函数的值域为,
故选:B.
3.(多选)(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.
【答案】AC
【分析】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.
【详解】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
题型三 根据函数定义域求参数
1.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数的定义域为,则实数m的值构成的集合是 ;若函数在上有意义,则实数m的值构成的集合是 .
【答案】
【详解】由题意得,从而函数的定义域为,即,故.要使函数有意义.则需,从而,故,所以,解得.
2.(24-25高一上·云南红河·阶段练习)函数的定义域为,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】由题意可得不等式对于恒成立,进而结合一元二次不等式恒成立问题求解即可.
【详解】因为函数的定义域为,
所以不等式对于恒成立,
当时,不等式为,恒成立,符合题意;
当时,有,解得.
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
题型四 由函数的值域求参数、定义域
1.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数.若函数的值域为,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】函数的值域为,即的值域包含这一子区间.故当时,,此时的值域为,符合题意;当时,是开口向下的二次函数,显然,值域不可能包含这一区间,故不符合题意;当时,需要与x轴有交点,才能完全包含这一区间,此时,即,解得.综上,.
易错警示 一定要理解并区分定义域为与值域为的不同.
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
【答案】D
【分析】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.
【详解】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.
3.(多选)(23-24高一上·山西·期中)已知函数的值域为,则的定义域可能为( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】根据函数的值域为结合二次函数的对称性可求出相应的定义域,
【详解】令,解得,
令,解得,
根据的图象关于轴对称的性质,
可得的定义域可能为,或,故B、C、D正确.
故选:BCD.
4.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知,若函数的值域为,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据给定条件,求出函数值域包含的范围即可.
【详解】由函数的值域为,得函数值域包含,
则,解得,
所以的取值范围是.
故答案为:
1.(25-26高一上·全国·课后作业)函数定义域为,对任意,都有,又,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【详解】由已知得,故.
2.(24-25高一上·全国·课前预习)函数的定义域是( )
A. B. C.,且 D.,且
【答案】C
【分析】根据给定的函数有意义,列出不等式求解作答即可.
【详解】由,解得
故定义域为且.
故选:C.
3.(23-24高一上·福建福州·阶段练习)已知函数的定义域是,值域为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】结合二次函数知识及题意画出图形,数形结合可得答案.
【详解】结合题意:函数
所以图象是开口向上的抛物线,其对称轴方程为,
所以,易知:,
由图可知,要使函数的定义域是,值域为,
则的取值范围是,
故选:B.
4.(24-25高二下·江西南昌·期末)已知函数的定义域为,,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】A
【分析】借助赋值法,分别令及,可得求得答案.
【详解】令,得①
令,得②
由得.
故选:A.
5.(24-25高一上·贵州毕节·期末)已知函数的定义域是,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将定义域是的问题转化为不等式恒成立,对是否为零进行分类讨论即可求得结果.
【详解】根据题意对于恒成立;
当时,显然成立,可得符合题意;
当时,若满足题意可得,解得;
当时,若满足题意可得,此时无解;
综上可得,的取值范围是.
故选:C
6.(24-25高一下·安徽亳州·开学考试)若函数的定义域是R,实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】要使函数解析式有意义,则,分类讨论即可得出结论.
【详解】因为的定义域为,所以不等式恒成立.
当时,不等式为,显然恒成立;
当时,有 ,
即,解得,
所以的取值范围为,
故答案为:.
7.(24-25高一上·四川德阳·期中)已知函数,.
(1)若函数的图象经过点,求实数的值;
(2)在(1)的条件下,求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将点代入解析式,求出;
(2)解一元二次不等式,求出解集.
【详解】(1)将代入得,解得;
(2),解得,
故不等式解集为.
8.(24-25高一上·全国·课前预习)已知函数.
(1)求与与;
(2)由(1)中求得结果,你能发现与有什么关系?并证明你的发现;
(3)求.
【答案】(1),
(2),证明见解析
(3)
【分析】(1)根据解析式代入运算得解;
(2),利用解析式代入运算证明;
(3)利用,运算得解.
【详解】(1)因为,
所以,
.
(2)由(1)发现.
证明如下:.
(3).
由(2)知,,
所以原式.
9.(24-25高一上·浙江杭州·期中)已知,,函数.
(1)若,求的最小值;
(2)若,求不等式的解集(用表示).
【答案】(1);
(2)答案见解析.
【分析】(1)由得,再利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
(2)由得到,即代入不等式中分类讨论解不等式即可.
【详解】(1)由,得,即,而,
因此,
当且仅当时取等号,
所以当时,取得最小值.
(2)由,得,即,
不等式,
当时,解得或;当时,;当时,解得或,
所以当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为R;
当时,原不等式的解集为.
10.(24-25高一上·贵州贵阳·期中)(1)把函数写出分段函数形式,并在答题卡上画出该函数的图象,写上该函数的定义域与值域(不需要过程)
(2)给定函数.
(i)在答题卡上的同一个坐标系画出函数的图象;
(ii),用表示中的较小者,记为,请分别用图象法和解析法表示函数.
【答案】(1),图象见解析;(2)(i)图象见解析;(ii)图象见解析,.
【分析】(1)去掉绝对值,得到分段函数,并画出函数的图象,由图象可写出函数的定义域和值域;
(2)(i)分析出的图象特征,画出函数图象;
(ii)在(i)基础上,画出的图象,并根据图象写出解析式.
【详解】(1),
该函数的图象如下:
由图象可知,定义域为R,值域为;
(2)(i)为一次函数,其图象为一条直线,经过点,
为二次函数,其图象为抛物线,开口向上,顶点坐标为,
故在答题卡上的同一个坐标系画出函数的图象,如下:
(ii)的图象如下:
解析法表示为.
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