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.了解构成函数的要素,能求简单函数的定义域.
2.理解函数的三种表示方法:图象法、列表法、解析法.会根据不同的需要选择恰当的方法.
3.通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应用.
目录
01.再认再现——课前基础落实
02.互动课堂——解题思维建模
03.即练即评——课堂效果评价
4
再认再现——课前基础落实
01
系统主干知识
1.函数的定义
前提 设A,B是两个______________
对应
关系 对于集合A中的______一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有__________的数y和它对应
名称 称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数
记法 y=f(x),x∈A
非空的实数集
任意
唯一确定
2.函数的定义域、值域
在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的________;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的______.
3.函数的三要素
________、__________和______.
定义域
值域
定义域
对应关系
值域
4.同一个函数
如果两个函数的________相同,且__________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.
5.函数的表示法
表示函数的常用方法有:________、________、________.
6.分段函数
若函数在定义域的不同子集上,因__________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.
定义域
对应关系
解析法
列表法
图象法
对应关系
1.(人A必修①P66·例3改编)下列函数中与函数y=x是同一个函数的是 ( )
A.y=()2 B.u= C.y= D.m=
解析:函数y=()2与函数m=和y=x的定义域不同,则不是同一个函数,函数y==|x|与y=x的解析式不同,也不是同一个函数,故选B.
细作教材小题
√
2.(人A必修①P72·T1(4)改编)函数f(x)=的定义域为( )
A.(-∞,4] B.(-∞,3)∪(3,4]
C.[-2,2] D.(-1,2]
解析:依题意有解得x≤4且x≠3,故选B.
√
3.(人B必修①P116·T2改编)已知函数f(x)=若f(x)=,则x= .
±
4.(苏教必修①P115·T4)下列图象中,表示函数关系y=f(x)的有 .
(1)(4)
互动课堂——解题思维建模
02
√
逐点清(一) 函数的概念
[例1] (多选)有以下判断,其中正确的是 ( )
A.f(x)=与g(x)=表示同一函数
B.函数y=f(x)的图象与直线x=1的交点最多有1个
C.f(x)=x2-2x+1与g(t)=t2-2t+1是同一函数
D.若f(x)=|x-1|-x,则f=0
√
解析:函数f(x)=的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),函数g(x)=定义域为R,两函数的定义域不同,所以不是同一函数,故A错误;若函数y=f(x)在x=1处有定义,则f(x)的图象与直线x=1的交点有1个;若函数y=f(x)在x=1处没有定义,则f(x)的图象与直线x=1没有交点,故B正确;函数f(x)=x2-2x+1与g(t)=t2-2t+1的定义域与对应法则都相同,所以两函数是同一函数,故C正确;由f(x)=|x-1|-x,可得f=0,所以f=f(0)=1,故D错误.
[例2] 函数y=的定义域为( )
A.[-2,2] B.(-1,2]
C.(-1,0)∪(0,2] D.(-1,1)∪(1,2]
解析:由已知可得即因此,函数y=的定义域为(-1,0)∪(0,2].故选C.
√
[例3] 已知函数y=f(x+1)的定义域是[-2,3],则y=f(x-1)的定义域是 ( )
A.[0,5] B.[-1,4]
C.[-3,2] D.[-2,3]
解析:函数y=f(x+1)的定义域是[-2,3],所以-1≤x+1≤4.于是对于函数y=f(x),有-1≤x≤4,所以对于函数y=f(x-1),有-1≤x-1≤4,解得0≤x≤5.所以函数y=f(x-1)的定义域是[0,5].
√
(1)判断两个函数是否为同一个函数,关键有两点:定义域是否相同,对应关系即解析式是否相同.
(2)求具体函数的定义域即求使解析式有意义的自变量x的取值集合,如分式的分母不等于0、对数的真数大于0且不等于1等,所以往往归结为求解自变量满足的不等式(组),不等式(组)的解集即为定义域.
(3)对于抽象函数,若已知函数f(x)的定义域为[a,b],则复合函数y=f(g(x))的定义域由不等式组a≤g(x)≤b求出;若复合函数y=f(g(x))的定义域为[a,b],则函数f(x)的定义域为g(x)(x∈[a,b])的值域.
点拨•建模
逐点清(二) 函数的解析式
[例4] (1)(换元法)已知f(1-sin x)=cos2x,求f(x)的解析式;
解: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,x∈[0,2].
(2)(配凑法)已知f =x2+,求f(x)的解析式;
解:∵f =x2+=-2,
∴f(x)=x2-2,x∈(-∞,-2]∪[2,+∞).
(3)(待定系数法)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:∵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]=ax+(5a+b)=2x+17,
∴解得
∴f(x)的解析式是f(x)=2x+7.
(4)(解方程组法)已知f(x)满足2f(x)+f(-x)=3x,求f(x)的解析式.
解:∵2f(x)+f(-x)=3x①,
∴将x用-x替换,得2f(-x)+f(x)=-3x②,
由①②解得f(x)=3x.
函数解析式的求法
点拨•建模
待定
系数法 已知函数的类型(如一次函数、二次函数、反比例函数),可用待定系数法求解
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
解方程
组法 已知关于f(x)与f(或f(-x))的关系式,可根据已知条件再构造出另外一个等式,两等式组成方程组,通过解方程组求出f(x)
配凑法 由已知条件f(g(x))=F(x),可将F(x)改写成关于g(x)的解析式,然后以x替代g(x),便得f(x)的解析式
√
逐点清(三) 分段函数
题点1 求函数值
[例5] 已知g(x)=则f(f(26))等于( )
A. B.
C.1 D.2
解析:∵26>4,∴f(26)=log5(26-1)=2.又2<4,∴f(f(26))=f(2)=e2-2
=1.故选C.
[例6] (2025·聊城模拟)已知函数f(x)=则
f(2 024)=( )
A.-1 B.0
C. D.1
解析:由题意知f(2 024)=f(2)=f=f=f(3)=f(1)=f=f=sin=1.
√
求分段函数的函数值的方法
先确定要求值的自变量的取值属于哪一段区间,然后代入该段的解析式求值.当出现f(f(a))的形式时,应从内到外依次求值.
个性点拨
题点2 与方程结合
[例7] 设f(x)=若f(m)=f(m+1),则f=( )
A.14 B.16 C.2 D.6
解析:因为f(x)的定义域为(0,+∞),则解得m>0.若m≥1,则m+1≥2>1,可得2(m-1)=2m-2≠2m,不合题意;若0<m<1,则m+1>1,可得=2m,解得m=.综上所述,m=.所以f=f(8)=14.
√
分段函数与方程结合求参数的方法
(1)若分段函数中含有参数,则直接根据条件选择相应区间上的解析式代入求参.
(2)若是求自变量的值,则需要结合分段区间的范围对自变量进行分类讨论,再求值.
个性点拨
[例8] 已知函数f(x)=则f(x)<f(x+1)的解集为 .
题点3 与不等式结合
解析:当x>1时,不等式f(x)<f(x+1)可化为log2x<log2(x+1),此时不等式恒成立,所以x>1.当x≤1且x+1>1,即0<x≤1时,不等式f(x)<f(x+1)可化为x2-1<log2(x+1).因为当0<x≤1时,-1<x2-1≤0,log2(x+1)>log21=0,所以当0<x≤1时,x2-1<log2(x+1)恒成立,所以0<x≤1.当x≤1且x+1≤1,即x≤0时,不等式f(x)<f(x+1)可转化为x2-1<(x+1)2-1,化简整理得2x+1>0,解得x>-,所以-<x≤0.综上所述,不等式f(x)<f(x+1)的解集为.
与分段函数有关的不等式问题的解题策略
涉及与分段函数有关的不等式问题,主要表现为解不等式,当自变量取值不确定时,往往要分类讨论求解;当自变量取值确定,但分段函数中含有参数时,只需依据自变量的情况,直接代入相应解析式求解.
个性点拨
即练即评——课堂效果评价
03
逐点验收(一) 函数的概念
1.函数f(x)=+ln(1-x)的定义域是( )
A.(-2,1) B.(-3,1)
C.(1,2) D.(1,3)
解析:由题意得解得-2<x<1.故函数f(x)的定义域是(-2,1).
√
2.下列各组函数表示同一函数的是 ( )
A.f(x)=,g(x)=
B.f(x)=1,g(x)=x0
C.f(x)=g(t)=|t|
D.f(x)=x+1,g(x)=
√
解析:对于A,f(x)=的定义域为全体实数,g(x)=的定义域为[0,+∞),不是同一函数;对于B,f(x)=1的定义域为全体实数,g(x)=x0的定义域为{x|x≠0},不是同一函数;对于C,两个函数的定义域、对应关系和值域均相同,是同一函数;对于D,f(x)=x+1的定义域为全体实数,g(x)=的定义域为{x|x≠1},不是同一函数.
3.若函数y=f(2x)的定义域为[-2,4],则y=f(x)-f(-x)的定义域为 ( )
A.[-2,2] B.[-2,4]
C.[-4,4] D.[-8,8]
解析:因为函数y=f(2x)的定义域为[-2,4],则-2≤x≤4,可得-4≤
2x≤8,所以函数y=f(x)的定义域为[-4,8].对于函数y=f(x)-f(-x),则有解得-4≤x≤4.因此,函数y=f(x)-f(-x)的定义域为[-4,4].
√
4.函数f(x)=的值域为 .
解析:函数f(x)的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),
∵f(x)===2+, ≠0,
∴f(x)≠2.∴函数f(x)的值域为(-∞,2)∪(2,+∞).
(-∞,2)∪(2,+∞)
逐点验收(二) 函数的解析式
5.[多选]已知f(3x-1)=9x2,则下列结论正确的是( )
A.f(x)=9x2 B.f(x)=(x+1)2
C.f(2)=36 D.f(-2)=1
解析:因为f(3x-1)=9x2=(3x-1)2+2(3x-1)+1, 所以f(x)=x2+2x+1=(x+1)2,则f(2)=9,f(-2)=1.故B、D正确.
√
√
6.已知函数f=,则f(x)=( )
A.-1 B.-1
C.-1 D.-1
解析:令t=1-x,则x=1-t,且x≠0,则t≠1,可得f=
=-1,所以f(x)=-1.
√
7.设函数f(x)=2f+1,则f(10)等于( )
A.1 B.-1 C.10 D.
解析:由f(x)=2f+1,得f=2f(x)+1,联立方程组解得f(x)=-1,所以f(10)=-1.故选B.
√
逐点验收(三) 分段函数
8.已知函数f(x)=若f(f(0))=-2,则实数a=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:因为f(x)=所以f(0)=03+1=1,所以f(f(0))=f(1)=1-a=-2,解得a=3.
√
9.设函数f(x)=则使f(x)≤4成立的x的取值范围为( )
A.(-∞,4] B.(-∞,2]
C.(1,2] D.(1,4]
解析:当x<1时,由f(x)≤4,得2x-1≤4=22,得x-1≤2,解得x≤3,所以x<1;当x≥1时,由f(x)≤4,得x2≤4,解得-2≤x≤2,所以1≤x≤2.综上,x≤2,即使f(x)≤4成立的x的取值范围为(-∞,2].
√
10.(2025·武汉阶段练习)已知函数f(x)=若f(a+1)-f(2a-1)≥0,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,2] B.[2,+∞)
C.[2,6] D.
√
解析:因为当x∈(0,2]时,f(x)=log2x单调递增,
此时f(x)≤f(2)=1,当x∈(2,+∞)时,f(x)=2x-3单调
递增,此时f(x)>f(2)=1,所以f(x)=是定义在(0,+∞)上的增函数,所以若f(a+1)-f(2a-1)≥0,即f(a+1)≥f(2a-1),则a+1≥2a-1>0,解得<a≤2,故选D.
11.(2025年1月·八省高考适应性演练)已知函数f(x)=x|x-a|-2a2.若当x>2时,f(x)>0,则a的取值范围是 ( )
A.(-∞,1] B.[-2,1]
C.[-1,2] D.[-1,+∞)
√
解析:当a>2,x>2时,f(x)=x|x-a|-2a2=
当2<x<a时,f(x)=-x2+ax-2a2,此时Δ=a2-4×2a2=-7a2<0,所以f(x)<0,不满
足当x>2时,f(x)>0,故a>2不符合题意;当0<a≤2,x>2时,f(x)=x|x-a|-2a2
=x2-ax-2a2=(x-2a)·(x+a)>0,解得x>2a,由于x>2时,f(x)>0,故2a≤2,解
得0<a≤1;当a=0,x>2时,f(x)=x2>0恒成立,符合题意;当a<0,x>2时,f(x)=x|x-a|-2a2=x2-ax-2a2=(x-2a)·(x+a)>0,解得x>-a,由于x>2时,f(x)>0,
故-a≤2,解得-2≤a<0.综上-2≤a≤1.故选B.
(1)求函数定义域之前,尽量不要对函数的解析式进行变形,以免引起定义域的变化.
(2)用换元法求值域或解析式时,一定要根据原函数和定义域求出新变量的范围.
(3)f(φ(x))的定义域是指x的取值范围而不是φ(x)的取值范围.
细节、微点提醒
(4)分段求解是解决分段函数的基本原则,已知函数值求自变量值时,易因忽略自变量的取值范围而出错.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.
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(七)”
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