内容正文:
第2课时 函数概念的应用 [教学方式:拓展融通课——习题讲评式教学]
[课时目标] 进一步了解函数的概念,能求简单函数的定义域及值域.能求一些简单的抽象函数值及定义域.
题型(一) 已知解析式求函数的定义域
[例1] 函数y=的定义域为 ( )
A.(-∞,3] B.[0,3]
C.(0,2)∪(2,3) D.[0,2)∪(2,3]
[解析] 由题设可得
解得0≤x≤3,且x≠-,x≠2,
故x∈[0,2)∪(2,3].
[答案] D
[例2] 函数f(x)= -的定义域是 .
[解析] 由题意,得解得x≥-1且x≠0.故x∈[-1,0)∪(0,+∞).
[答案] [-1,0)∪(0,+∞)
|思|维|建|模| 已知解析式求函数的定义域的步骤
[针对训练]
1.函数f(x)=-(x-3)0的定义域为 ( )
A.[2,+∞) B.(2,+∞)
C.(2,3)∪(3,+∞) D.[3,+∞)
解析:选C 由得x>2,且x≠3.
2.函数f(x)=-的定义域为 .
解析:要使f(x)有意义,则解得x≥1.所以f(x)的定义域为[1,+∞).
答案:[1,+∞)
题型(二) 求抽象函数的定义域
[例3] 已知函数y=f(x)的定义域是[-1,3],则f(2x+1)的定义域为 .
[解析] 令-1≤2x+1≤3,解得-1≤x≤1.
所以f(2x+1)的定义域为[-1,1].
[答案] [-1,1]
[例4] 若函数y=f(3x+1)的定义域为[-2,4],则y=f(x)的定义域是 .
[解析] 由题意知,-2≤x≤4.
所以-5≤3x+1≤13.
所以y=f(x)的定义域是[-5,13].
[答案] [-5,13]
|思|维|建|模|
抽象函数的定义域的类型及解题策略
(1)已知f(x)的定义域为[a,b],求f(g(x))的定义域时,不等式a≤g(x)≤b的解集即定义域.
(2)已知f(g(x))的定义域为[c,d],求f(x)的定义域时,求出g(x)在[c,d]上的范围(值域)即定义域.
[针对训练]
3.若函数y=f(x)的定义域是[0,3],则函数g(x)=的定义域是 ( )
A.[0,1) B.(0,1) C.[0,1] D.[0,1)∪(1,9]
解析:选A 因为函数y=f(x)的定义域是[0,3],所以解得0≤x<1.所以函数g(x)=的定义域是[0,1).
4.已知f(x2-1)的定义域为[1,3],则f(2x-1)的定义域为 ( )
A. B.
C. D.
解析:选B 由f(x2-1)的定义域为[1,3],得x∈[1,3].所以x2∈[1,9],即x2-1∈[0,8].所以f(x)的定义域为[0,8].令2x-1∈[0,8],得2x∈[1,9],即x∈.所以f(2x-1)的定义域为.
题型(三) 求函数的值域
[例5] 求下列函数的值域:
(1)y=x+1;
(2)y=x2-2x+3,x∈[0,3);
(3)y=;
(4)y=2x-.
[解] (1)(观察法)∵x∈R,∴x+1∈R,即函数值域是R.
(2)(配方法)y=x2-2x+3=(x-1)2+2,由x∈[0,3),再结合函数的图象(如图),可得函数的值域为[2,6).
(3)(分离常数法)y===3-.∵≠0,∴y≠3.
∴y=的值域为(-∞,3)∪(3,+∞).
(4)(换元法)设t=,则t≥0且x=t2+1,∴y=2(t2+1)-t=2+.由t≥0,再结合函数的图象(如图),可得函数的值域为.
|思|维|建|模| 求函数值域的方法
(1)观察法:对于一些比较简单的函数,其值域可通过观察得到.
(2)配方法:此方法是求“二次函数类”值域的基本方法,即把函数通过配方转化为能直接看出其值域的方法.(3)分离常数法:此方法主要是针对有理分式,即将有理分式转化为“反比例函数类”的形式,便于求值域.
(4)换元法:对于一些无理函数(如y=ax±b±),通过换元把它们转化为有理函数,然后利用有理函数求值域的方法,间接地求解原函数的值域.
[针对训练]
5.求下列函数的值域:
(1)y=-1(x≥4);
(2)y=2x+1,x∈{1,2,3,4,5};
(3)y=x+;
(4)y=x2-2x-3(x∈[-1,2]).
解:(1)因为x≥4,所以≥2.所以-1≥1.
所以函数的值域为[1,+∞).
(2)因为x∈{1,2,3,4,5},y=2x+1,
所以y={3,5,7,9,11}.
(3)设u=,则u≥0,且x=,
于是y=+u=(u+1)2≥.
所以y=x+的值域为.
(4)因为y=x2-2x-3=(x-1)2-4,x∈[-1,2],
所以当x=1时,ymin=-4,
当x=-1时,ymax=0.
所以函数的值域为[-4,0].
[课时检测]
1.函数f(x)=的定义域为 ( )
A. B.
C. D.
解析:选D 要使f(x)有意义,只需满足即x≤且x≠0.
2.已知函数y=x2-2x的定义域为{0,1,2,3},那么其值域为 ( )
A.{-1,0,3} B.{0,1,2,3}
C.{y|-1≤y≤3} D.{y|0≤y≤3}
解析:选A 由题意,当x=0时,y=0;当x=1时,y=1-2=-1;当x=2时,y=4-2×2=0;当x=3时,y=9-2×3=3,所以函数y=x2-2x的值域为{-1,0,3}.
3.函数f(x)=(x∈R)的值域是 ( )
A.(-∞,1] B.(0,1]
C.[0,1) D.[0,1]
解析:选B 因为x2+1≥1,所以0<≤1.故函数f(x)=(x∈R)的值域为(0,1],故选B.
4.(多选)下列函数中,定义域为{x|x>1}的是 ( )
A.y= B.y=
C.y=+(3x-3)0 D.y=(2x-2)0
解析:选AC A选项,依题可知x-1≠0,且2x-2≥0,所以x>1,故A正确;B选项,依题可知x-1≥0,所以x≥1,故B错误;C选项,依题可知x-1≥0,且3x-3≠0,所以x>1,故C正确;D选项,依题可知2x-2≠0,所以x≠1,故D错误.
5.已知函数y=f(x)的定义域为[-8,1],则函数g(x)=的定义域是 ( )
A.(-∞,-2)∪(-2,3] B.[-8,-2)∪(-2,1]
C. D.∪(-2,0]
解析:选D 因为函数y=f(x)的定义域为[-8,1],所以对于函数g(x)=有解得-≤x<-2或-2<x≤0.
所以函数g(x)的定义域为∪(-2,0].
6.已知等腰三角形的周长为40 cm,底边长y(cm)是腰长x(cm)的函数,则函数的定义域为 ( )
A.(10,20) B.(0,10)
C.(5,10) D.[5,10)
解析:选A 由题设有y=40-2x,
由得10<x<20,故选A.
7.函数f(x)=的值域是 ( )
A.(-∞,-1) B.(1,+∞)
C.(-∞,1)∪(1,+∞) D.(-∞,+∞)
解析:选C ∵f(x)==1-,又x+1≠0,即≠0,∴f(x)≠1.
8.已知函数f(2x-1)的定义域为(0,1),则函数f(1-3x)的定义域是 ( )
A. B.
C.(-1,1) D.
解析:选D 因为函数f(2x-1)的定义域为(0,1),即x∈(0,1),所以-1<2x-1<1.所以函数f(x)的定义域为(-1,1).由-1<1-3x<1,得0<x<.所以函数f(1-3x)的定义域是.故选D.
9.(5分)函数y=x2-1的值域为 .
解析:易知y=x2-1的定义域为R.因为x2≥0,所以x2-1≥-1.所以函数y=x2-1的值域为[-1,+∞).
答案:[-1,+∞)
10.(5分)已知函数f(x)的定义域为[-1,3],则g(x)=f(x-2)+的定义域为 .
解析:因为函数f(x)的定义域为[-1,3],所以f(x-2)中x-2∈[-1,3].所以g(x)的定义域满足解得1≤x≤3.
答案:[1,3]
11.(5分)已知函数y=f(-2x+1)的定义域是[-1,2],则y=f(x)的定义域是 .
解析:由题意知-1≤x≤2,所以-3≤-2x+1≤3.所以y=f(x)的定义域为[-3,3].
答案:[-3,3]
12.(5分)若函数y=的定义域为R,则a的取值范围为 .
解析:当a=0时,1≥0恒成立,所以a=0符合题意;当a≠0时,由题意知⇒0<a≤4.
综上,a的取值范围为[0,4].
答案:[0,4]
13.(10分)求下列函数的定义域:
(1)f(x)=(x+2)0+;(5分)
(2)g(x)=.(5分)
解:(1)由题意得解得x≤1且x≠-2.
所以函数f(x)的定义域是(-∞,-2)∪(-2,1].
(2)由题意得解得x≥0且x≠3.
所以函数g(x)的定义域是[0,3)∪(3,+∞).
14.(10分)求下列函数的值域:
(1)y=(3分);(2)y=(3分);
(3)y=2x+4(4分).
解:(1)∵0≤16-x2≤16,∴0≤≤4,即函数y=的值域为[0,4].
(2)(分离常数法)∵y==1-,且定义域为{x|x≠-1},∴≠0,即y≠1.
∴函数y=的值域为{y|y∈R,且y≠1}.
(3)(换元法)令t=(t≥0),则x=1-t2,所以y=-2t2+4t+2=-2(t-1)2+4(t≥0),结合图象(图略)可得函数的值域为(-∞,4].
15.(10分)(1)已知函数f(x)的定义域为(1,2],值域为[-5,+∞),设g(x)=f(2x-1),求g(x)的定义域和值域;(5分)
(2)已知g(x)=f(2x-1)+1,且g(x)的定义域为(1,2],值域为[-5,+∞),求函数f(x)的定义域和值域.(5分)
解:(1)因为1<2x-1≤2,所以1<x≤.又f(x)的值域为[-5,+∞),所以函数g(x)的定义域为,值域为[-5,+∞).
(2)因为1<x≤2,所以1<2x-1≤3.
因为g(x)≥-5,所以g(x)-1≥-6.
因为g(x)=f(2x-1)+1,
所以f(2x-1)=g(x)-1≥-6,故f(x)≥-6.
因此函数f(x)的定义域为(1,3],值域为[-6,+∞).
学科网(北京)股份有限公司
$$