内容正文:
赢在微点 高考复习顶层设计 数学 名师划重点
第二章
函数与基本初等函数
第一节
第二章 函数与基本初等函数
函数的概念及其表示
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课
标
要
求
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三
年
考
情
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基础/梳理自测
赢在微点 数学 大一轮
第一部分
——回扣知识
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6
回|归|教|材
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基|础|自|测
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考点/精研突破
赢在微点 数学 大一轮
第二部分
——考向探究
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考点一
函数的概念
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考点二
函数的定义域
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考点三
函数的解析式
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考点四
分段函数
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把握高考微点,实现素能提升
完成——微练(八)
本部分内容讲解结束
1.了解构成函数的要素,会求简单函数的定义域和值域.
2.在实际情景中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.
3.了解简单的分段函数,并能简单应用.
2022
2023
2024
全国Ⅰ卷
全国Ⅱ卷
重点提示:函数的表示、定义域、值域、分段函数
x
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________________,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有______确定的数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
三要素
对应关系
y=f(x),x∈A
定义域
____的取值范围
值域
与x的值相对应的y值的集合{f(x)|x∈A}
实数集
任意一个数x
唯一
2.同一个函数
(1)前提条件:①定义域________;②对应关系________.
(2)结论: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________、图象法和列表法.
4.分段函数
若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系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.
相同
相同
解析法
关于分段函数的3个注意点
(1)分段函数虽然由几个部分构成,但它表示同一个函数;
(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集;
(3)各段函数的定义域不可以相交.
【常用结论】
1.直线x=a(a是常数)与函数y=f(x)的图象有0个或1个交点.
2.几种常见函数的定义域:
(1)f(x)为分式型函数时,定义域为使分母不为零的实数集合.
(2)f(x)为偶次根式型函数时,定义域为使被开方式非负的实数集合.
(3)f(x)为对数式时,函数的定义域是使真数为正数、底数为正且不为1的实数集合.
(4)若f(x)=x0,则定义域为{x|x≠0}.
1.思考辨析(对的打“√”,错的打“×”)
(1)函数f(x)=x-1,g(x)=-1表示的是同一函数.( )
(2)函数f(x)=的定义域为R.( )
(3)若A=R,B={x|x>0},f:x→y=|x|,其对应是从A到B的函数.( )
(4)若两个函数的定义域与值域分别相同,则这两个函数是同一个函数.( )
×
√
×
×
2.(人A必一P64T3改编)已知集合M={x|0≤x≤4},N={x|0≤x≤2},下列对应关系能够构成从M到N的函数的是( )
A.f:x→
B.f:x→x2
C.f:x→|x|
D.f:x→x-1
对于f:x→,当0≤x≤4时,0≤≤2,对于任意x∈M={x|0≤x≤4},在N={x|0≤x≤2}中都存在唯一确定的元素与之对应,满足函数定义,A正确;对于f:x→x2,当0≤x≤4时,0≤x2≤16,当<x≤4时,在N={x|0≤x≤2}中无元素与之对应,不满足函数定义,B错误;对于f:x→|x|,当0≤x≤4时,0≤|x|≤4,当2<x≤4时,在N={x|0≤x≤2}中无元素与之对应,不满足函数定义,C错误;对于f:x→x-1,当0≤x≤4时,-1≤x-1≤3,当0≤x<1或3<x≤4时,在N={x|0≤x≤2}中无元素与之对应,不满足函数定义,D错误.故选A.
3.(人A必一P73T5改编)已知函数f(x)=,当f(x)=4时,x的值为( )
A.8 B.4 C.2 D.24
因为f(x)=4,所以=4,即x=4x-24,x=8,故选A.
4.(人A必一P65例2改编)函数f(x)=+的定义域为______________________.
由得-3≤x<-2或-2<x≤1.
[-3,-2)∪(-2,1]
【例1】 (1)已知集合M={-1,1,2,4},N={1,2,4},给出下列四个对应关系(x∈M,y∈N),则能构成从M到N的函数的是( )
A.y=x2 B.y=x+1
C.y=x-1 D.y=|x|
当x=4时,y=42=16∉N.当x=-1时,y=-1+1=0∉N.当x=-1时,y=-1-1=-2∉N.当x=±1时,y=|x|=1∈N,当x=2时,y=|x|=2∈N,当x=4时,y=|x|=4∈N,故选D.
(2)(多选题)下列各图象中,是函数图象的是( )
对于A,由图可知,有一部分的x有两个y的值与其对应,所以不是函数图象,所以A错误;对于B,由图可知,定义域内的每一个x都只有一个y和它对应,所以是函数图象,所以B正确;对于C,由图可知,有一部分的x有两个y的值与其对应,所以不是函数图象,所以C错误;对于D,由图可知,定义域内的每一个x都只有一个y和它对应,所以是函数图象,所以D正确.故选BD.
(3)(多选题)下列各组函数是同一个函数的是( )
A.f(x)=x2-2x-1与g(t)=t2-2t-1
B.f(x)=x0与g(x)=1
C.f(x)=与g(x)=
D.f(x)=·与g(x)=
对A:只是用不同的字母表示变量,所以是同一个函数,故A正确;对B:因为函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),函数g(x)的定义域为R,所以f(x)与g(x)不是同一个函数,故B错误;对C:函数f(x)与g(x)的定义域都是(-∞,0)∪(0,+∞),对应关系一样,故它们是同一个函数,故C正确;对D:函数f(x)=·的定义域是[1,+∞),函数g(x)的定义域是(-∞,-1]∪[1,+∞),定义域不一致,所以它们不是同一个函数,故D错误.故选AC.
[规律方法] 函数概念的理解
(1)函数的概念:①A,B是非空的实数集.②函数只要求第一个集合A中的每个元素在第二个集合B中有且只有一个元素与之对应;至于B中的元素则无要求.
(2)判断两个函数是否相同的方法:①构成函数的三要素中,定义域和对应关系相同,则值域一定相同.②两个函数当且仅当定义域和对应关系相同时,才是相同函数.
【训练1】 (多选题)下列说法中正确的有( )
A.f(x)=与g(x)=表示同一个函数
B.函数f(x)=-的定义域是[-1,0)∪(0,+∞)
C.y=与y=是同一个函数
D.若f(x)=|x-1|-x,则f =0
对于A,函数f(x)=的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),函数g(x)=的定义域为R,两函数的定义域不同,所以不是同一个函数,故A错误;对于B,由题意,在f(x)=-中,解得x≥
-1且x≠0,故B正确;因为y=的定义域为[-3,3),并且=,所以两个函数的定义域相同,对应关系相同,所以是同一个函数.对于D,由f(x)=|x-1|-x,可得f =0,所以f =f(0)=1,故D错误.
【例2】 (1)(2022·北京高考)函数f(x)=+的定义域是_________________.
(-∞,0)∪(0,1]
要使函数f(x)=+有意义,则解得x≤1且x≠0,所以函数的定义域为(-∞,0)∪(0,1].
(2)f(x)=的定义域为∪(1,2],则实数a的值是________.
2
由题意,要使函数f(x)=有意义,则即所以a=2,此时由可得x∈∪(1,2],符合题意.
[规律方法] 求给定函数定义域的方法
(1)将给定函数解析式的定义域转化为使解析式有意义的不等式(组)求解;
(2)当函数解析式较复杂时,要先确定全部限制条件,依次列出不等式,再分别求出每个不等式的解集,最后求出这些集合的交集即为函数的定义域.
【训练2】 函数f(x)=的定义域是________.
要使函数f(x)=有意义,当且仅当解得-<x<1,所以函数f(x)=的定义域是.
【微点拓展】
求抽象函数定义域的方法
(1)若已知函数f(x)的定义域为[a,b],则复合函数f(g(x))的定义域由不等式a≤g(x)≤b求出.
(2)若已知函数f(g(x))的定义域为[a,b],则f(x)的定义域为g(x)在x∈[a,b]上的值域.
【典例】 (1)(2025·济南检测)已知函数f(x)的定义域为[-2,3],则函数f(2x-1)的定义域为________.
由-2≤2x-1≤3,解得-≤x≤2,所以函数f(2x-1)的定义域为.
(2)已知函数f(2x-1)的定义域为[-2,3],则函数f(x-1)的定义域为_______.
[-4,6]
由-2≤x≤3,得-5≤2x-1≤5 ,则-5≤x-1≤5,解得-4≤x≤6,所以函数f(x-1)的定义域为[-4,6].
【微练】 若函数f(x-1)的定义域为[0,2 025],则函数g(x)=的定义域为______________________.
[-2,1)∪(1,2 023]
由函数f(x-1)的定义域为[0,2 025],得函数y=f(x)的定义域为[-1,2 024],则-2≤x≤2 023且x≠1.所以函数g(x)的定义域为[-2,1)∪(1,2 023].
【例3】 已知函数f(x)满足下列条件,分别求f(x)的解析式.
(1)(换元法)已知函数f =x.
令t==-1+(t≠-1),得x=,据此可得函数f(x)的表达式是f(x)=(x≠-1).
(2)(待定系数法)已知二次函数f(x)的最大值是f =,且它的图象过点(2,4).
根据题意设f(x)=a2+,又图象过点(2,4),则a2+=4,解得a=-1,故f(x)=-2+.
(3)(配凑法)已知f =x2+.
因为f =x2+=2-2,所以f(x)=x2-2,x∈(-∞,-2]∪[2,+∞).
(4)(构造法)已知f(x)+3f(-x)=2x+1.
将等式f(x)+3f(-x)=2x+1中的x换为-x,得f(-x)+3f(x)=-2x+1,故有解得f(x)=-x+.
[规律方法] 求函数解析式的方法
(1)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),便得f(x)的表达式.
(2)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.
(3)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.
(4)构造法:已知关于f(x)与f或f(-x)等的表达式,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).
【训练3】 (1)已知一次函数f(x)满足f(f(x))=3x+2,则f(x)的解析式为______________________________________________.
f(x)=x+-1或f(x)=-x--1
设f(x)=ax+b(a≠0),f(f(x))=f(ax+b)=a(ax+b)+b=a2x+ab+b=3x+2,于是有解得或所以f(x)=x+-1或f(x)=-x--1.
(2)f(x)是R上的函数,且满足f(0)=1,并且对任意的实数x,y都有f(x-y)=f(x)-y(2x-y+1),则f(x)的解析式为__________________.
f(x)=x2+x+1
令x=0,代入f(x-y)=f(x)-y(2x-y+1),得f(-y)=f(0)-y(-y+1),又f(0)=1,则f(-y)=1-y(-y+1)=y2-y+1=(-y)2+(-y)+1,所以f(x)=x2+x+1.
角度1 分段函数求值
【例4】 (2025·四川达州模拟)已知f(x)=
则f(f(3))=________.
1
f(f(3))=f(-|3-2|+1)=f(0)=-02+1=1.
[规律方法] 求分段函数的函数值时务必要确定自变量所在区间及其对应关系,对于复合函数的求值问题,应由里到外依次求值.
角度2 分段函数与方程
【例5】 (1)(多选题)已知f(x)=若f(m)=29,则m的值为( )
A.3 B.- C.-3 D.
当m≥0时,m3+2=29,解得m=3;当m<0时,-3m=29,解得m=-.故选AB.
(2)已知a∈R,函数f(x)=若f(f())=3,则a=________.
2
因为f()=6-4=2,所以f(f())=f(2)=3,即|2-3|+a=3,解得a=2.
[规律方法] 解决含参数分段函数问题的方法
(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.
角度3 分段函数与不等式
【例6】 (2025·吉林九师联盟联考)设函数f(x)=若f(t)>2,则t的取值范围是( )
A.(-∞,-1)∪ B.(-∞,-1)∪
C. D.
当t≤0时,f(t)=2-t>2,解得t<-1;当t>0时,f(t)=logt>2=log,解得0<t<.综上,t的取值范围是(-∞,-1)∪.故选A.
[规律方法] 解决分段函数与不等式问题的策略
(1)分类讨论:解由分段函数构成的不等式,一般要根据分段函数的不同分段区间进行分类讨论,根据每一段的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值(取值范围)是否符合相应段的自变量的取值范围,然后将各段的结果求并集即可.
(2)数形结合:解决分段函数问题时,通过画出函数的图象,对代数问题进行转化,结合图象直观地分析判断,可以快速准确地解决问题.
【对点练】
1.(角度2)已知f(x)=若f(a)=1,则实数a的值为( )
A.1 B.4 C.1或4 D.2
当a<1时,f(a)=2a-1=1,则a-1=0,解得a=1(舍去);当a≥1时,f(a)==1,则=2,解得a=4.故选B.
2.(角度1)已知f(x)=则f =( )
A.1 B.2 C. D.
f =f +1=f +2=f +3=log2+3=-1+3=2.故选B.
3.(角度3)已知函数f(x)=若∃x0∈R,使得f(x0)≤10m+4m2成立,则实数m的取值范围为________________________________.
∪
因为函数y=x2-3x在区间上单调递减,在区间上单调递增,所以当x=时,函数y=x2-3x,x≤3取得最小值-.又因为函数y=log3x在区间(3,+∞)上单调递增,所以当x>3时,log3x>1.综上可得函数f(x)=的最小值为-.因为∃x0∈R,使得f(x0)≤10m+4m2成立,所以-≤10m+4m2,解得m≤-或m≥-.
$$