内容正文:
3.1.2 函数的表示法
第1课时 函数的表示法 [教学方式:基本概念课——逐点理清式教学]
[课时目标]
1.掌握函数的三种表示法:解析法、列表法、图象法以及各自的优缺点.
2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法表示函数.
逐点清(一) 函数的三种表示法
[多维理解]
三种常用的函数表示方法
[微点练明]
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)所有函数都能用三种表示法表示. ( )
(2)能用列表法表示的函数一定能用图象法表示. ( )
(3)若函数f(x)是反比例函数,则f(1)=1. ( )
(4)函数能用图象法表示的前提是函数的变化规律清晰. ( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√
2.已知函数y与x成反比,且当x=2时,y=1,则y关于x的函数关系式为 ( )
A.y= B.y=-
C.y= D.y=-
解析:选C 设y=,由题意知1=,即k=2.∴y=.
3.已知函数f(x)由下表给出,则f(3)= .
x
1≤x<2
2
2<x≤4
f(x)
1
2
3
解析:∵当2<x≤4时,f(x)=3,∴f(3)=3.
答案:3
4.中秋节到了,小明想买几块月饼,已知每块月饼的单价是6元,买x(x∈{1,2,3,4,5,6})块月饼需要y元,你能用函数的三种表示法表示函数y=f(x)吗?
解:因为函数的定义域是数集{1,2,3,4,5,6},所以用解析法可将函数表示为f(x)=6x,x∈{1,2,3,4,5,6}.
用列表法可将函数表示为
月饼数x
1
2
3
4
5
6
钱数y
6
12
18
24
30
36
用图象法可将函数表示为
逐点清(二) 函数的图象
[多维理解]
作函数y=f(x)图象的方法
(1)若y=f(x)是已学过的函数,则描出图象上的几个关键点,直接画出图象即可,有些可能需要根据定义域进行取舍.
(2)若y=f(x)不是所学过的函数之一,则要按:
①列表;②描点;③连线三个基本步骤作出y=f(x)的图象.
[微点练明]
1.已知函数f(x)的图象如图所示,则此函数的定义域是 ,值域是 .
解析:结合题图,知函数f(x)的定义域为[-3,3],值域为[-2,2].
答案:[-3,3] [-2,2]
2.画出下列函数的图象,并说出函数的定义域、值域:
(1)y=3x;
(2)y=-4x+5;
(3)y=x2-6x+7.
(4)y=-,x∈[-3,0)∪(0,1].
解:(1)一次函数y=3x的图象如图1所示,定义域为R,值域为R.
(2)一次函数y=-4x+5的图象如图2所示,定义域为R,值域为R.
(3)二次函数y=x2-6x+7的图象如图3所示,定义域为R,值域为[-2,+∞).
(4)作出函数y=-,x∈[-3,0)∪(0,1]的图象,如图4所示,由图象可知值域为(-∞,-4]∪.
逐点清(三) 函数的解析式
[典例] 求下列函数的解析式:
(1)(换元法或配凑法)已知f(+1)=x-2,求f(x);
(2)(待定系数法)已知函数f(x)是一次函数,若f(f(x))=4x+8,求f(x);
(3)(方程组法)已知函数f(x)对于任意的x都有f(x)-2f(-x)=1+2x,求f(x).
解:(1)法一:换元法 令t=+1,则t≥1,x=(t-1)2.代入原式有f(t)=(t-1)2-2(t-1)=t2-4t+3,
所以f(x)=x2-4x+3(x≥1).
法二:配凑法 由已知得f(+1)=x+2+1-4-4+3=(+1)2-4(+1)+3.
因为+1≥1,所以f(x)=x2-4x+3(x≥1).
(2)设f(x)=ax+b(a≠0),则f(f(x))=f(ax+b)=a(ax+b)+b=a2x+ab+b.
因为f(f(x))=4x+8,所以a2x+ab+b=4x+8,
即解得或
所以f(x)=2x+或f(x)=-2x-8.
(3)由题意,在f(x)-2f(-x)=1+2x中,以-x代替x可得f(-x)-2f(x)=1-2x.
联立解得f(x)=x-1.
|思|维|建|模| 求函数解析式的4种常用方法
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
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),得到f(x)的表达式
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
方程
组法
已知关于f(x)与f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)
[针对训练]
根据下列条件,求f(x)的解析式.
(1)已知f(x)满足f(x+1)=x2+4x+1;
(2)已知f(x)是一次函数,且满足3f(x+1)-f(x)=2x+9;
(3)已知f(x)满足2f+f(x)=x(x≠0).
解:(1)令t=x+1,则x=t-1.
故f(t)=(t-1)2+4(t-1)+1=t2+2t-2.
所以f(x)=x2+2x-2.
(2)设f(x)=kx+b(k≠0),
因为3f(x+1)-f(x)=2x+9,
所以3k(x+1)+3b-kx-b=2x+9.
即2kx+3k+2b=2x+9.
所以解得所以f(x)=x+3.
(3)因为2f+f(x)=x(x≠0) ①,
所以2f(x)+f= ②.
2×②-①,得3f(x)=-x,
所以f(x)=-(x≠0).
[课时检测]
1.函数y=f(x)的图象如图,则f(x)的定义域是 ( )
A.R
B.(-∞,1)∪(1,+∞)
C.(-∞,0)∪(0,+∞)
D.(-1,0)
解析:选C 由题图知x≠0,
即x∈(-∞,0)∪(0,+∞).
2.已知函数y=f(x)的对应关系如下表所示,函数y=g(x)的图象是如图所示的曲线ABC,则f(g(2))的值为 ( )
x
1
2
3
f(x)
2
3
0
A.3 B.0
C.1 D.2
解析:选D 由题图可知g(2)=1,由题表可知f(1)=2,故f(g(2))=2.
3.已知函数f(x)是一次函数,且f(x-1)=4x+3,则f(x)的解析式为 ( )
A.f(x)=4x-1 B.f(x)=4x+7
C.f(x)=4x+1 D.f(x)=4x+3
解析:选B 设一次函数的解析式为f(x)=ax+b(a≠0),由f(x-1)=4x+3,可得f(x-1)=a(x-1)+b=ax-a+b=4x+3.所以解得所以函数的解析式为f(x)=4x+7.
4.已知f(-1)=-x,则函数f(x)的表达式为 ( )
A.f(x)=x2+2x+1(x≥0)
B.f(x)=x2+2x+1(x≥-1)
C.f(x)=-x2-2x-1(x≥0)
D.f(x)=-x2-2x-1(x≥-1)
解析:选D 令t=-1(t≥-1),则x=(t+1)2.所以f(t)=-(t+1)2=-t2-2t-1(t≥-1).所以f(x)=-x2-2x-1(x≥-1).故选D.
5.某学生离家去学校,一开始跑步前进,跑累了再走余下的路程.下列图中纵轴表示离校的距离,横轴表示出发后的时间,则较符合该学生走法的是 ( )
解析:选D 由题意可知,一开始速度较快,后来速度变慢,所以开始曲线比较陡峭,后来曲线比较平缓,又纵轴表示离校的距离,所以开始时距离最大,最后距离为0.
6.(多选)若函数f(1-2x)=(x≠0),则 ( )
A.f=15
B.f(2)=-
C.f(x)=-1(x≠0)
D.f=-1(x≠0且x≠1)
解析:选AD 令1-2x=t(t≠1),则x=.所以f(t)==-1.则f(x)=-1(x≠1),故C错误;f=15,故A正确;f(2)=3,故B错误;f=-1=-1(x≠0且x≠1),故D正确.
7.函数y=的大致图象是 ( )
解析:选A 法一 y=的定义域为{x|x≠-1},排除C、D;当x=0时,y=0,排除B.
法二 y==1-,由函数的平移性质可知A正确.
8.(5分)已知函数y=f(x)的图象如图所示.
则(1)f(-2)= ;(2)若f(x)=0,
则x= .
解析:(1)由题图,知f(x)过点(-2,3),故可得f(-2)=3.
(2)由题图可知,f(x)过点(-3,0),
故可得x=-3.
答案:(1)3 (2)-3
9.(5分)某航空公司规定,乘客所携带行李的重量x(kg)与其运费y(元)由如图的一次函数图象确定,那么乘客可免费携带行李的最大重量为 kg.
解析:设一次函数解析式为y=ax+b(a≠0),代入点(30,330)与点(40,630),得解得即y=30x-570,若要免费,则y≤0,所以x≤19.
答案:19
10.(5分)下表表示函数y=f(x),则f(x)>x的整数解的集合是 .
x
0<x<5
5≤x<10
10≤x<15
15≤x<20
y=f(x)
4
6
8
10
解析:当0<x<5时,f(x)>x的整数解为{1,2,3};当5≤x<10时,f(x)>x的整数解为{5}.当10≤x<15时,f(x)>x的整数解为⌀.当15≤x<20时,f(x)>x的整数解为⌀.综上所述,f(x)>x的整数解的集合是{1,2,3,5}.
答案:{1,2,3,5}
11.(5分)已知函数f(x)=x2-4x在[0,m]上的值域为[-4,0],则实数m的取值范围是 .
解析:函数f(x)=x2-4x的部分图象及在[0,m]上的图象如图所示.
f(0)=0,f(2)=-4,f(4)=0,
当x>4时,f(x)>0;当0<x<4时,-4≤f(x)<0,
所以为使函数f(x)=x2-4x在[0,m]上的值域为[-4,0],实数m的取值范围是[2,4].
答案:[2,4]
12.(10分)已知函数p=f(m)的图象如图所示.求:
(1)函数p=f(m)的定义域;(4分)
(2)函数p=f(m)的值域;(3分)
(3)p取何值时,有唯一的m值与之对应.(3分)
解:(1)观察函数p=f(m)的图象,可以看出图象上所有点的横坐标的取值范围是[-3,0]或[1,4],由题图知定义域为[-3,0]∪[1,4].
(2)由题图知值域为[-2,2].
(3)由题图知,当p∈(0,2]时,只有唯一的m值与之对应.
13.(10分)(1)已知f(x)是一次函数,且满足2f(x+3)-f(x-2)=2x+21,求f(x)的解析式;(5分)
(2)已知f(x)为二次函数,且满足f(0)=1,f(x-1)-f(x)=4x,求f(x)的解析式.(5分)
解:(1)设f(x)=ax+b(a≠0),则2f(x+3)-f(x-2)=2[a(x+3)+b]-[a(x-2)+b]=2ax+6a+2b-ax+2a-b=ax+8a+b=2x+21.
所以a=2,b=5.所以f(x)=2x+5.
(2)由题意设f(x)=ax2+bx+c(a≠0).
由f(0)=1,得c=1.
因为f(x-1)-f(x)=4x,
所以a(x-1)2+b(x-1)+c-(ax2+bx+c)=4x,
整理得-2ax+a-b=4x,
即a=-2,b=-2.所以f(x)=-2x2-2x+1.
14.(10分)画出下列函数的大致图象:
(1)y=;(5分)(2)y=|x2-1|.(5分)
解:(1)因为y==2-,所以可先作出函数y=-的大致图象,把所得图象向左平移1个单位长度,得到y=-的图象,再把所得图象向上平移2个单位长度,就得到了函数y=的图象,如图①所示.
(2)先作出函数y=x2-1的大致图象,保留它在x轴上及其上方的部分,再把它在x轴下方的部分翻折到x轴上方,所得到的图象就是函数y=|x2-1|的图象,如图②所示.
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