内容正文:
第二单元 函数
第6讲 函数的概念及其表示
知识梳理
1.函数的概念
一般地,设A,B是非空的 ,如果对于集合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,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.函数的定义域、值域
(1)在函数y=f(x),x∈A中,x叫作自变量,x的取值范围A叫作函数的 ;与x的值相对应的y值叫作函数值,函数值的 叫作函数的 .
(2)如果两个函数的 相同,并且 完全一致,那么这两个函数为同一个函数.
3.函数的表示法
表示函数的常用方法有 、图象法和 .
4.分段函数
(1)若函数在其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.
(2)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自变量的取值范围的并集,值域等于各段函数的函数值的取值范围的并集.
常用结论
1.常见函数的定义域
(1)分式函数分母不等于0. (2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0.
(3零的零次方无意义. (4)y=logax(a>0且a≠1)的定义域为{x|x>0}.
(5)指数、对数的底数大于0且不为1 (6)y=tan x的定义域为
考点01 函数的定义域
例1 (1)函数f(x)=+(3-x)0的定义域是 ( )
A.[1,3) B.(3,+∞)
C.(1,3)∪(3,+∞) D.[1,3)∪(3,+∞)
(2) 已知函数f(x)的定义域为,则函数f(x2)的定义域为 ( )
A. B. C. D.(-2,2)
(3)若函数y=f(x)的定义域是[0,2025],则函数g(x)=的定义域是 ( )
A.[-1,2024] B.[-1,2)∪(2,2024]
C.[1,2)∪(2,2026] D.(1,2026]
考点02 求函数的解析式
例2(1) 已知函数 ,则f(1-3x)=
(2)已知函数 ,则f( x)=
(3)已知函数f(x)满足f=x2+,则f(x)的解析式为 ( )
A.f(x)=x2+2 B.f(x)=x2
C.f(x)=x2+2(x≠0) D.f(x)=x2-2(x≠0)
(4)(多选题)已知一次函数f(x)满足f[f(x)]=81x+80,则f(x)的解析式可能为 ( )
A.f(x)=9x+8 B.f(x)=-9x-8
C.f(x)=9x+10 D.f(x)=-9x-10
(5)已知函数f(x)的定义域为R,且满足2f(x)-f(1-x)=x,则f(x)= ( )
A.x-2 B. C. D.-x+2
(6)已知函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy,若f(1)=1,则f(25)= ( )
A.25 B.125 C.625 D.15 625
(7)已知f(x-y)=f(x)-y(2x-y+1)对任意实数x,y恒成立,且f(0)=1,则f(x)的解析式为 .
考点03 分段函数
例7 设f(x)=则f[f(-1)]= ( )
A.3 B.5 C.-1 D.1
例8 (1)函数f(x)=的值域为 ( )
A.[-1,+∞) B.[3,+∞)
C.[-1,0] D.[-1,3]
(2)设函数f(x)=若f(a2-3)>f(a-1),则实数a的取值范围是 ( )
A.(-∞,-1)∪(2,+∞) B.(-∞,-2)∪(1,+∞)
C.(-∞,-1)∪(3,+∞) D.(-∞,-3)∪(1,+∞)
限时训练 (时间:45分钟)
1.下列选项中可表示函数y=f(x)的图象的是 ( )
A B C D
2.在下列函数中,与函数y=|x|是同一个函数的是 ( )
A.y= B.y= C.y= D.y=
3.已知函数f(x)是一次函数,且f[f(x)-2x]=3,则f(5)= ( )
A.11 B.9 C.7 D.5
4.已知f=2x-5,且f(a)=3,则a= ( )
A.3 B. C.1 D.
5.函数y=1-x+的值域为 ( )
A. B.[0,+∞) C. D.
6.已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足f(x)-4f=-,则f(2)的值为 ( )
A. B. C. D.
7.(多选题)已知函数f(x)=在R上单调递减,则a的值不可能为 ( )
A. B.1 C. D.2
8.已知函数f(x)对任意x,y∈R,都有f(x+y)-f(y)=x(x+2y-2),且f(1)=0,则f(x)的解析式为 .
9.已知函数f(x)和g(x)分别由下表给出,则g[f(2)]= ;若f[g(a)]>6,则实数a的取值集合为 .
x
1
2
3
4
5
f(x)
1
4
9
16
25
x
2
3
4
5
6
g(x)
1
3
2
4
5
10.已知函数f(x)=,
(1)求f[f(0)];
(2)若f(a)≤5,求实数a的取值范围.
11.已知函数f(x)=的值域为R,则a的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
12.已知f(x)为定义在R上的单调函数,且对∀x∈R,f[f(x)-ex]=2+ln 2,则f(ln 3)= ( )
A.3ln 2 B.3+ln 2 C.3-ln 2 D.ln 3
13.(多选题)已知函数f(x)的图象由如图所示的两段线段组成,则 ( )
A.f[f(3)]=1 B.不等式f(x)≤1的解集为
C.函数f(x)在区间[2,3]上的最大值为2
D.函数f(x)的解析式可表示为f(x)=x-3+2|x-3|(x∈[0,4])
14.已知函数f(x)对任意x都满足3f(x)-f(2-x)=4x,二次函数g(x)满足g(x+2)-g(x)=4x且g(1)=-4.
(1)求f(x),g(x)的解析式;
(2)若a>0,解关于x的不等式(a+1)x2-(a+4)x-3>g(x)-f(x).
参考答案
1.B [解析] 根据函数的定义可知一个x的值只能对应一个y值.故选B.
2.D [解析] 对于A,y==x(x≥0),与y=|x|(x∈R)的定义域不同,对应关系也不同,不是同一个函数,故A错误;对于B,y==x(x∈R),与y=|x|(x∈R)的对应关系不同,不是同一个函数,故B错误;对于C,y==|x|(x≠0),与y=|x|(x∈R)的定义域不同,不是同一个函数,故C错误;对于D,y==|x|(x∈R),与y=|x|(x∈R)的定义域相同,对应关系也相同,是同一个函数,故D正确.故选D.
3.A [解析] 设f(x)=ax+b(a≠0),则f[f(x)-2x]=f(ax+b-2x)=a(ax+b-2x)+b=3,整理得(a2-2a)x+ab+b-3=0,所以可得所以f(x)=2x+1,所以f(5)=2×5+1=11.故选A.
4.C [解析] 令2x-5=3,解得x=4,则f=f(1)=3,又易知f(x)为一次函数,所以a=1.故选C.
5.C [解析] 令=t(t≥0),则x=,所以1-x+=1++t=+t+=≥,所以函数y=1-x+的值域为.故选C.
6.D [解析] 因为定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足f(x)-4f=-,所以f-4f(x)=-15x,即f=4f(x)-15x,所以f(x)-4[4f(x)-15x]=-,可得f(x)=4x+,所以f(2)=8+=.故选D.
7.AD [解析] y=x2-2ax+3的图象的对称轴为x=a,由题可知解得1≤a≤,结合选项可知,a的值不可能为和2.故选AD.
8.f(x)=x2-2x+1 [解析] 令x=1,y=0,得f(1)-f(0)=-1,则f(0)=1.令y=0,得f(x)-f(0)=x(x-2),则f(x)=x2-2x+1.
9.2 {3,5,6} [解析] 根据表格可得,f(2)=4,则g[f(2)]=g(4)=2.根据表格可得,当g(a)=3时,f[g(a)]=9>6,此时a=3;当g(a)=4时,f[g(a)]=16>6,此时a=5;当g(a)=5时,f[g(a)]=25>6,此时a=6.综上可得,实数a的取值集合为{3,5,6}.
10.解:(1)因为f(0)=0+2=2,
所以f[f(0)]=f(2)=2×2=4.
(2)由f(a)≤5,得或或
解得a≤1或1<a<2或2≤a≤,
所以实数a的取值范围是.
11.D [解析] 当x≥2时,f(x)=x+1≥3,要使函数f(x)=的值域为R,需满足解得a≥,则a的取值范围是.故选D.
12.B [解析] 设f(x)-ex=t,则f(x)=ex+t,所以f(t)=et+t=2+ln 2,即et+ln et=2+ln 2.设g(x)=x+ln x(x>0),易知g(x)在(0,+∞)上单调递增,所以et=2,即t=ln 2,所以f(x)=ex+ln 2,所以f(ln 3)=eln 3+ln 2=3+ln 2.故选B.
13.BD [解析] 由题图可知,在区间[0,3]上,函数f(x)的图象为线段,且经过点(0,3)和点(3,0),则f(x)=3-x(0≤x≤3);在区间[3,4]上,函数f(x)的图象为线段,且经过点(3,0)和(4,3),则f(x)=3x-9(3≤x≤4).综上,f(x)=对于A,因为f(3)=0,所以f[f(3)]=f(0)=3,故A错误;对于B,由f(x)≤1,得或解得2≤x≤3或3<x≤,所以不等式f(x)≤1的解集为,故B正确;对于C,易知f(x)在区间[2,3]上单调递减,则f(x)在区间[2,3]上的最大值为f(2)=1,故C错误;对于D,f(x)=x-3+2|x-3|(x∈[0,4])=故D正确.故选BD.
14.解:(1)3f(x)-f(2-x)=4x①,用2-x代替①中的x,
得3f(2-x)-f(x)=8-4x②,
联立①②,可得f(x)=x+1.
设g(x)=dx2+bx+c(d≠0),
所以g(x+2)-g(x)=d(x+2)2+b(x+2)+c-dx2-bx-c=4x,
即4dx+4d+2b=4x,所以解得
又g(1)=-4,所以c=-3,所以g(x)=x2-2x-3.
(2)由(a+1)x2-(a+4)x-3>g(x)-f(x),
得ax2-(a+1)x+1>0,即(x-1)(ax-1)>0.
①当>1,即0<a<1时,不等式的解集为;
②当<1,即a>1时,不等式的解集为;
③当=1,即a=1时,不等式的解集为{x|x∈R且x≠1}.
综上所述,当0<a<1时,不等式的解集为;
当a=1时,不等式的解集为{x|x∈R且x≠1};
当a>1时,不等式的解集为.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$