3.1.1 函数的概念-【正禾一本通】2025-2026学年高中数学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书word(人教A版)
2025-12-09
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教A版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 3.1.1 函数的概念 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.40 MB |
| 发布时间 | 2025-12-09 |
| 更新时间 | 2025-12-09 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 正禾一本通·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-12-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55334598.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦函数的概念及其表示,从初中变量依赖关系过渡到高中用集合语言刻画函数,系统梳理函数三要素、定义域求解、区间表示、同一函数判断及值域求法,构建递进式学习支架。
以神舟发射、炮弹飞行为情境引入,通过问题链引导学生抽象函数概念,培养数学抽象与逻辑推理素养。例题与分层练习结合提升运算能力,课中助力情境教学,课后帮助学生巩固查漏。
内容正文:
3.1 函数的概念及其表示
3.1.1 函数的概念
第1课时 函数的概念(一) ► 对应学生用书P53
学习目标 1.在初中用变量之间的依赖关系描述函数的基础上,用集合语言和对应关系刻画函数,建立完整的函数概念,提升数学抽象素养.(重点、难点) 2.体会集合语言和对应关系在刻画函数概念中的作用,提升逻辑推理素养.(难点) 3.了解构成函数的要素,能求简单函数的定义域,提升数学抽象和数学运算素养.(重点)
北京时间2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟二十号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功.
问题1 火箭发射过程中,火箭升空高度h随时间t变化而变化,它们之间是函数关系吗?
提示:每一个时刻t,都有唯一确定的高度h与之对应,因此是函数关系.
【自主评测】
1.教材挖掘:(1)函数概念中强调的“三个特点”分别指的是什么?
提示:①非空性:函数定义中的集合A,B必须是两个非空实数集.
②任意性:即定义域中的每一个元素都有函数值.
③唯一性:每一个自变量都有唯一的函数值与之对应.
(2)对于函数f:A→B,值域一定是集合B吗?
提示:不一定.值域是函数值的集合,是集合B的子集,即值域{f(x)|x∈A}⊆B.
2.判断是非:判断下面结论是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”.
(1)根据函数的定义,定义域中的任何一个x可以对应着值域中不同的y.( )
(2)根据函数的定义,定义域中可以有多个x对应着值域中同一个y.( )
(3)根据函数的定义,集合A中可以存在x在集合B中没有对应的y.( )
(4)函数的定义域和值域一定是无限集合.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
函数的概念
一枚炮弹发射后,经过26 s落在地面击中目标,炮弹的射高为845 m,且炮弹距地面的高度为h(单位:m),随时间t(单位:s)变化的规律是h=130t-5t2.
问题2 炮弹飞行时间t的变化范围的集合A是什么?
提示:A={t|0≤t≤26}.
问题3 炮弹在飞行过程中距离地面高度h的变化范围的集合B是什么?
提示:B={h|0≤h≤845}.
问题4 对任一时刻t,高度h是否唯一确定?集合A,B有什么特点?
提示:唯一确定,集合A,B均为非空的实数集.
概念
一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数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)
定义域
x的取值范围A
值域
与x的值相对应的y值的集合{f(x)|x∈A}
例1 (链接教材:人教A版P64练习3)(多选)下列从集合A到集合B的对应关系f是函数的是( )
A.A={-1,0,1},B={0,1},f:A中的数平方
B.A={0,1},B={-1,0,1},f:A中的数开方
C.A=Z,B=Q,f:A中的数取倒数
D.A=R,B={x|x≥0},f:A中的数取绝对值
解析:选AD.按照函数定义,选项B中,集合A中的元素1对应集合B中的元素±1,不符合函数定义中一个自变量的值对应唯一的函数值的条件;选项C中,
集合A中的元素0取倒数没有意义,也不符合函数定义中集合A中任意元素都对应着唯一的函数值的要求;选项A和D符合函数的定义.
类题通法
判断一个对应关系是否为函数的方法
(1)根据函数的概念判断
(2) 根据图形判断
①任取一条垂直于x轴的直线l;
②在定义域内平行移动直线l;
③若直线l与图形有且只有一个交点,则是函数;若在定义域内没有交点或有两个或两个以上的交点,则不是函数.
【迁移运用】 1.下列图形中不是函数图象的是( )
解析:选A.选项A中至少存在一处如x=0,一个横坐标对应两个纵坐标,这相当于集合A中至少有一个元素在集合B中对应的元素不唯一,故选项A中的图形不是函数图象,其余B,C,D均符合函数定义.
函数的三要素
已知函数y=f(x)的图象如图所示
问题5 f(x)的定义域是什么?
提示:f(x)的定义域为{x|-2≤x≤4,或5≤x≤8}.
问题6 f(x)的值域是什么?
提示:值域为{y|-4≤y≤3}.
问题7 这个函数对应关系是用什么表示?
提示:图象.
函数y=f(x),x∈A的定义域A,值域与对应关系f称为函数的三要素,其中值域由定义域与对应关系确定,值域是集合{f(x)|x∈A},是集合B的子集.
角度一 函数的定义域、值域
例2 求函数y=+的定义域.
解析:要使函数式有意义,必须即
因此函数y=+的定义域为{x|x<0,且x≠-3}.
类题通法
求函数的定义域应关注三点
(1)要明确使各函数表达式有意义的条件是什么,函数有意义的准则一般有:
①分式的分母不为0;②偶次根式的被开方数非负;③y=x0要求x≠0.
(2)不对解析式化简变形,以免定义域变化.
(3)当一个函数由两个或两个以上代数式的和、差、积、商的形式构成时,定义域是使得各式子都有意义的公共部分的集合.
【迁移运用】 2.(链接教材:人教A版P73习题3.1T11)下列可以表示以M={x|0≤x≤1}为定义域,以N={y|0≤y≤1}为值域的函数图象的是( )
解析:选C.根据题意,依次分析选项.对于A,其对应函数的值域不是N={y|0≤y≤1},A错误;对于B,图象中存在一部分与x轴垂直,该图象不是函数的图象,B错误;对于C,其对应函数的定义域为M={x|0≤x≤1},值域是N={y|0≤y≤1},C正确;对于D,图象不满足一个x对应唯一的y,该图象不是函数的图象,D错误.
角度二 求函数值
例3 已知函数f(x)=,则f[f(1)]=________.
解析:∵f(1)==,
∴f[f(1)]=f()==.
答案:
类题通法
函数求值的方法
(1) 已知f(x)的解析式时,只需用a替换解析式中的x即得f(a)的值.
(2) 求f(g(a))的值应遵循由里往外的原则.
注意:用来替换解析式中x的数a必须是函数定义域内的值,否则函数无意义.
【迁移运用】 3.设函数f(x)=,则当f(x)=2时,x的取值为( )
A.-4 B.4
C.-10 D.10
解析:选C.令=2,则x=-10.
1.已知集合A={x|0≤x≤4},集合B={x|0≤x≤2},下列图象能建立从集合A到集合B的函数关系的是( )
解析:选D.选项A,当0<x≤4时,每个x对应2个y,错误;
选项B,不满足定义域为A={x|0≤x≤4},错误;
选项C,不满足值域为B={x|0≤x≤2},错误;
选项D,每个x都满足从集合A到集合B的函数关系,正确.
2.某校有一班级,设变量x是该班同学的姓名,变量y是该班同学的学号,变量z是该班同学的身高,变量w是该班同学的数学考试成绩,则下列选项中正确的是( )
A.y是x的函数
B.w是y的函数
C.w是z的函数
D.w是x的函数
解析:选B.因为姓名不是数集,所以A、D错误;因为同一个身高可能对应多名同学,多个成绩,所以C错误;根据函数定义知,只有考试成绩与学号之间存在函数关系.
3.函数f(x)=-(x-4)0的定义域是( )
A.{x|x≥2}
B.{x|x>2}
C.{x|x>2,且x≠4}
D.{x|x≥2,且x≠4}
解析:选C.由解得x>2且x≠4,∴定义域为{x|x>2,且x≠4}.
4.已知f(x)=(x∈R,且x≠-1),g(x)=x2+2(x∈R).
(1)求f(2),g(2)的值;
(2)求f [g(3)]的值.
解:(1)∵f(x)=,∴f(2)==.
又∵g(x)=x2+2,∴g(2)=22+2=6.
(2)∵g(3)=32+2=11,∴f[g(3)]=f(11)==.
[课后分层练(十八)] 函数的概念(一)
(单选题、填空题每题5分,多选题每题6分,解答题每题15分)
【基础巩固】
1.下列对应是从集合A到集合B的函数的是( )
A.A=R,B={x∈R|x>0},f:x→
B.A=N,B=N*,f:x→|x-1|
C.A={x∈R|x>0},B=R,f:x→x2
D.A=R,B={x∈R|x≥0},f:x→
解析:选C.A中,x=0时,集合B中没有元素与之对应;B中,x=1时,|x-1|=0,集合B中没有元素与之对应;C正确;D中,当x为负数时,B中没有元素与之对应.
2.函数y=的定义域是( )
A.{x|x<-,或x>1}
B.
C.
D.
解析:选B.由题意,可得2-≥0,即≥0,即2x2-x-1≥0,解得x≤-或x≥1.
3.已知函数f(x+2)=x2-3x+4,则f(1)=( )
A.4 B.6 C.7 D.8
解析:选D.由x+2=1,得x=-1.令x=-1,得f(1)=(-1)2-3×(-1)+4=1+3+4=8.
4.函数f(x)=x2+1(0<x≤2且x∈N*)的值域是( )
A.{x|x≥1} B.{x|x>1} C.{2,3} D.{2,5}
解析:选D.因为0<x≤2且x∈N*,所以x=1或x=2,所以f(1)=2,f(2)=5,故函数的值域为{2,5}.
5.若函数f(x)=ax2-1,a为一个正数,且f(f(-1))=-1,那么a的值是( )
A.1 B.0 C.-1 D.2
解析:选A.因为f(x)=ax2-1,所以f(-1)=a-1,f(f(-1))=f(a-1)=a·(a-1)2-1=-1,所以a(a-1)2=0.又因为a为正数,所以a=1.
6.(多选)托马斯说:“函数概念是近代数学思想之花.”根据函数的概念判断:下列对应关系是集合M={-1,2,4}到集合N={1,2,4,16}的函数的是( )
A.y=2x B.y=x+2
C.y=x2 D.y=
解析:选CD.对于A,当x=-1时,y=-2,没有对应值,不满足条件;对于B,当x=4时,y=x+2=6,没有对应值,不满足条件;C,D满足条件.
7.(多选)下列函数中,定义域为{x}的是( )
A.y= B.y=
C.y=+(3x-3)0 D.y=(2x-2)0
解析:选AC.对于A选项,依题可知x-1≠0,且2x-2≥0,所以x>1,故A符合题意;
对于B选项,依题可知x-1≥0,所以x≥1,故B不符合题意;
对于C选项,依题可知x-1≥0,且3x-3≠0,所以x>1,故C符合题意;
对于D选项,依题可知2x-2≠0,所以x≠1,故D不符合题意.
8.若函数y=的定义域为R,则实数a的取值范围为________.
解析:由题意不等式ax2-4ax+3>0的解集为R,当a=0时,不等式变为3>0,解集为R,符合题意.当a≠0时,实数a应满足条件解得0<a<.综上,实数a的取值范围为{a|0≤a<}.
答案:
9.已知函数f(x)=x2-mx+n且f(1)=-1,f(n)=m,则f(f(-1))=________,f(f(x))=________.
解析:由题意知解得
所以f(x)=x2-x-1,故f(-1)=1,
f(f(-1))=f(1)=-1,
f(f(x))=f(x2-x-1)=(x2-x-1)2-(x2-x-1)-1=x4-2x3-2x2+3x+1.
答案:-1 x4-2x3-2x2+3x+1
10.已知f(x)=,
(1)求f(x)的定义域;
(2)求证:f()=-f(x);
(3)若f(a)=2,求a.
解:(1)若使函数f(x)=有意义,需满足1-x2≠0,即x≠±1.
所以函数f(x)=的定义域为{x|x≠±1}.
(2)证明:∵f()===,
-f(x)=-=,
∴f()=-f(x).
(3)∵f(a)=2,∴=2,
∴3a2=1,解得a=±.
【综合运用】
11.函数y=f(x)的图象如图所示,那么f(x)的定义域是______,其中只与x的一个值对应的y值的范围是________.
解析:观察函数图象可知,f(x)的定义域是[-3,0]∪[2,3];只与x的一个值对应的y值的范围是[1,2)∪(4,5].
答案:[-3,0]∪[2,3] [1,2)∪(4,5]
12.已知f(x)满足f(ab)=f(a)+f(b)且f(2)=p,f(3)=q,则f(72)=________.
解析:因为f(ab)=f(a)+f(b),
所以f(9)=f(3)+f(3)=2q,
f(8)=f(4)+f(2)=f(2)+f(2)+f(2)=3p,
所以f(72)=f(8×9)=f(8)+f(9)=3p+2q.
答案:3p+2q
13.一个小球被抛出后经过6 s落地,小球在空中运动时与地面的最大距离为9 m,且小球的高度h与运动时间t之间的关系为h=-t2+6t,求该关系所表示的函数的定义域和值域,并用函数的定义来描述这个函数.
解:定义域为A=,
因为h=-t2+6t=-2+9,则值域为B=,
对应关系h=-t2+6t把集合A中的任意一个数t,对应到集合B中唯一确定的数-t2+6t.
14.(一题多解)已知f(x)=,x∈R.
(1)计算f(a)+f()的值;
(2)计算f(1)+f(2)+f()+f(3)+f()+f(4)+f()的值.
解:(1)由于f(a)=,f()=,
所以f(a)+f()=1.
(2)法一 因为f(1)==,
f(2)==,
f()==,
f(3)==,f()==,
f(4)==,f()==,
所以f(1)+f(2)+f()+f(3)+f()+f(4)+f()=++++++=.
法二 由(1)知,f(a)+f()=1,
则f(2)+f()=f(3)+f()=f(4)+f()=1,
即[f(2)+f()]+[f(3)+(f())]+[f(4)+f()]=3,
而f(1)=,所以f(1)+f(2)+f()+f(3)+f()+f(4)+f()=.
【创新探索】
15.(多选)(数学文化)德国数学家狄利克雷(1805—1859)在1837年时提出:“如果对于x的每一个值,y总有一个完全确定的值与之对应,那么y是x的函数.”这个定义较清楚地说明了函数的内涵.只要有一个法则,使得取值范围中的每一个x,有一个确定的y和它对应就行了,不管这个法则是用公式还是用图象、表格等形式表示,如狄利克雷函数D(x),即当自变量取有理数时,函数值为1;当自变量取无理数时,函数值为0.以下关于狄利克雷函数D(x)的性质正确的有( )
A.D()=1
B.D(x)的值域为[0,1]
C.D(x)的定义域为R
D.D(x-1)=D(x)
解析:选CD.因为是无理数,所以D()=0,故A错误;D(x)的值域为{0,1},故B错误;D(x)的定义域为R,故C正确;当x为有理数时,x-1也为有理数,所以此时D(x-1)=D(x)=1,当x为无理数时,x-1也为无理数,所以此时D(x-1)=D(x)=0,所以对x∈R,都有D(x-1)=D(x),故D正确.
第2课时 函数的概念(二) ► 对应学生用书P56
学习目标 1.会判断两个函数是否为同一个函数,提升数学抽象素养.(重点) 2.能正确使用区间表示数集,提升数学运算素养.(重点)
3.会求一些简单函数的值域.提升数学运算素养.(重点、难点)
区间的概念
设计运行时速达350 km的京津城际列车呈现出超越世界的“中国速度”,使得新时速旅客列车的运行速度值界定在200 km/h与350 km/h之间.
问题1 如何用不等式表示列车的运行速度的范围?
提示:200≤v≤350.
问题2 如何用集合表示列车的运行速度的范围?
提示:{v|200≤v≤350}.
1.一般区间的表示
设a,b是两个实数,且a<b,规定如下:
集合
名称
区间
数轴表示
{x|a≤x≤b}
闭区间
[a,b]
{x|a<x<b}
开区间
(a,b)
{x|a≤x<b}
半开半闭区间
[a,b)
{x|a<x≤b}
半开半闭区间
(a,b]
2.特殊区间的表示
集合
R
{x|x≥a}
{x|x>a}
{x|x≤b}
{x|x<b}
区间
(-∞,+∞)
[a,+∞)
(a,+∞)
(-∞,b]
(-∞,b)
例1 (链接教材:人教A版P64)把下列数集用区间表示:
(1){x|x≥-2};(2){x|x<0};(3){x|-1<x<1};(4){x|0<x<1,或2≤x≤4}.
解:(1){x|x≥-2}=[-2,+∞).
(2){x|x<0}=(-∞,0).
(3){x|-1<x<1}=(-1,1).
(4){x|0<x<1,或2≤x≤4}=(0,1)∪[2,4].
类题通法
用区间表示数集时的注意点
(1) 区间左端点值小于右端点值;
(2) 区间两端点之间用“,”隔开;
(3) 含端点值的一端用中括号,不含端点值的一端用小括号;
(4) 以“-∞”“+∞”为区间的一端时,这端必须用小括号.
【迁移运用】 1.若[a,3a-1]为一确定区间,则a的取值范围是________.
解:因为[a,3a-1]为一确定区间,所以a<3a-1,解得a>,所以a的取值范围是.
答案:
同一个函数
问题3 构成函数的要素有哪些?
提示:定义域、对应关系和值域.
问题4 结合函数的定义,如何才能确定同一个函数?
提示:两个函数的定义域相同,且对应关系完全一致.
问题5 函数y=x与g(x)=|x|的对应关系与值域是否分别相同?
提示:都不相同.
前提条件
如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致
结论
这两个函数是同一个函数
例2 (链接教材:人教A版P66例3)(多选)给出下列各组函数:
①f(x)=,g(x)=x-1;
②f(x)=·,g(x)=;
③f(x)=,g(x)=x+3;
④f(x)=x+1,g(x)=x+x0;
⑤汽车匀速运动时,路程与时间的函数关系f(t)=80t(0≤t≤5)与一次函数g(x)=80x(0≤x≤5).
其中表示同一函数的是________(填序号).
解析:①定义域不同,不是同一函数.
②f(x)与g(x)的定义域都是[-1,1],且对应关系相同,是同一函数.
③f(x)==|x+3|与g(x)=x+3对应关系不同,不是同一函数.
④f(x)与g(x)的定义域不同,不是同一函数.
⑤f(t)与g(x)的定义域和对应关系分别对应相同,是同一函数.
答案:②⑤
类题通法
判断两个函数是否为同一个函数的步骤
【迁移运用】 2.(多选)下列各组函数为同一个函数的是( )
A.f(x)=x,g(x)=
B.f(x)=1,g(x)=(x-1)0
C.f(x)=,g(x)=
D.f(t)=,g(t)=t+4(t≠4)
解析:选CD.对于A,这两个函数的定义域不同,所以这两个函数不是同一个函数;
对于B,这两个函数的定义域不同,所以这两个函数不是同一个函数;
对于C,这两个函数的定义域与对应关系均相同,所以这两个函数为同一个函数;
对于D,这两个函数的定义域与对应关系均相同,所以这两个函数是同一个函数.
求抽象函数的定义域
例3 已知函数f(x)的定义域为[1,2],求函数y=f(2x+1)的定义域.
解:因为f(x)的定义域为[1,2],即1≤x≤2,
所以函数y=f(2x+1)满足1≤2x+1≤2,所以0≤x≤,
所以函数y=f(2x+1)的定义域为[0,].
变式探究 (1)已知函数y=f(2x+1)的定义域为[1,2],求函数f(x)的定义域.
解:因为y=f(2x+1)的定义域为[1,2],即1≤x≤2,
所以3≤2x+1≤5,所以函数f(x)的定义域满足3≤x≤5,
即函数f(x)的定义域为[3,5].
(2)已知函数y=f(2x+1)的定义域为[1,2],求函数y=f(2x-1)的定义域.
解:因为y=f(2x+1)的定义域[1,2],即1≤x≤2,
所以3≤2x+1≤5,所以函数y=f(2x-1)满足3≤2x-1≤5,即2≤x≤3,
所以函数f(2x-1)的定义域为[2,3].
类题通法
已知f(x)的定义域求解f(g(x))的定义域,或已知f(g(x))的定义域求f(x)
定义域,遵循两点:①定义域是指自变量的取值范围;②在同一对应法则下,括号内式子的范围相同.
求一些简单函数的值域
例4 求下列函数的值域:
(1)y=-1;
(2)y=;
(3)y=(x>1);
(4)y=2x-.
解:(1)(直接法)因为≥0,所以-1≥-1,
所以y=-1的值域为{y|y≥-1}.
(2)(分离常数法)因为y==1-,且定义域为{x|x≠-1},所以≠0,即y≠1.
所以函数y=的值域为{y|y∈R,且y≠1}.
(3)(基本不等式法)由x>1,知x-1>0.
则y===(x-1)++2≥2+2=8.
当且仅当x-1=,即x=4时,取“=”.
所以y=(x>1)的最小值为8.
故函数y=的值域为{y|y≥8}.
(4)(换元法)设t=,则t≥0,且x=t2+1,
所以y=2(t2+1)-t=2(t-)2+,
由t≥0,结合函数的图象可得原函数的值域为{y|y≥}.
类题通法
求函数值域的常用方法
(1) 对一些简单的函数,用观察法直接求解.
(2) 对于二次函数,常用配方法求值域.
(3) 对于分式类型的函数,采用分离常数法,转化为“反比例函数”的形式,便于求值域.
(4)对于带根号的函数,常用换元法转化为有理函数,间接地求原函数的值域.
【迁移运用】 3.求下列函数的值域:
(1)y=,x∈[1,2);(2)y=x+(x>0);
(3)y=.
解:(1)因为1≤x<2,所以1≤x2<4,
所以<≤1,所以2<≤8,所以函数的值域是(2,8].
(2)因为x>0,所以x+≥2=4(当且仅当x=2时取等号),可知y=x+(x>0)的值域为[4,+∞).
(3)因为y==,所以0≤y≤,
所以原函数的值域为.
1.下列各组函数中是同一个函数的是( )
A.y=x+1与y=
B.y=x2+1与s=t2+1
C.y=2x与y=2x(x≥0)
D.y=(x+1)2与y=x2
解析:选B.A,C选项中两函数的定义域不同,D选项中两函数的对应关系不同,故A,C,D中不是同一个函数;B选项中两函数的定义域和对应关系均相同,是同一个函数.
2.已知函数f(x-1)的定义域为{x|-2≤x≤3},则函数f(2x+1)的定义域为( )
A.{x|-1≤x≤9} B.{x|-3≤x≤7}
C.{x|-2≤x≤1} D.{x|-2≤x≤}
解析:选D.∵函数y=f(x-1)的定义域为{x|-2≤x≤3},
∴-2≤x≤3,则-3≤x-1≤2,即函数f(x)的定义域为{x|-3≤x≤2}.
∴对函数f(2x+1),有-3≤2x+1≤2,解得-2≤x≤.
即函数f(2x+1)的定义域为{x|-2≤x≤}.
3.已知f(x)=x-6,若f(a)=1,则f(a2)=________.
解析:若f(a)=a-6=1,则a=7,
∴f(a2)=f(49)=49-6=43.
答案:43
4.求下列函数的定义域,并用区间表示.
(1)y=;
(2)y=.
解:(1)由于0的零次幂无意义,故x+1≠0,即x≠-1.又x+2>0,即x>-2,
所以函数y=的定义域为(-2,-1)∪(-1,+∞).
(2)要使函数有意义,自变量x的取值必须满足解得x≤5,且x≠±3,
所以函数y=的定义域为(-∞,-3)∪(-3,3)∪(3,5].
“双曲”函数
(链接教材:人教A版P73习题3.1T5)
感悟升华
形如y=(c≠0,a≠0)的函数,通过分离常数可转化y=m+(t≠0)的形式,故它的图象可由反比例函数y=(t≠0)的图象通过平移得到,其形状与反比例函数y=(t≠0)的图象的形状一样,都是双曲线,故常称其为“双曲”函数.其对称中心是点(-n,m),定义域为{x|x≠-n},值域为{y|y≠m}.
[课后分层练(十九)] 函数的概念(二)
(单选题、填空题每题5分,多选题每题6分,解答题每题15分)
【基础巩固】
1.已知集合A={x|y=},B={y|y=x2+1},则A∩(∁RB)=( )
A.[0,1) B.(-∞,1)
C.[-1,1) D.[-1,1]
解析:选C.因为A={x|y=}={x|x≥-1}=[-1,+∞),B={y|y=x2+1}={y|y≥1}=[1,+∞),所以∁RB=(-∞,1),所以A∩(∁RB)=[-1,1).
2.已知函数f(x-3)=x2-x+1,则f(-1)=( )
A.-5 B.-1
C.2 D.3
解析:选D.取x=2,有f(-1)=22-2+1=3.
3.已知定义域为R的函数f(x)满足f(x)+f(y)=x+y,则f(2)=( )
A.0 B.
C.1 D.2
解析:选D.令x=y=2,则f(2)+f(2)=4,所以f(2)=2.
4.已知函数f(x)=,则函数g(x)=f(2x)+f(x2)的定义域为( )
A.[-,] B.(-∞,]
C.[1,] D.[-,1]
解析:选D.由题可知f(x)=的定义域为(-∞,2],则为使g(x)=f(2x)+f(x2)有意义必须且只需解得-≤x≤1,所以g(x)的定义域为[-,1].
5.某广场有一喷水池,水从地面喷出,如图,以水平面为x轴,出水点为原点,建立平面直角坐标系,水在空中划出的曲线是抛物线y=-x2+4x(单位:m)的一部分,则水喷出的最大高度是( )
A.4 m B.3 m
C.2 m D.1 m
解析:选A.y=-x2+4x=-(x-2)2+4≤4,故水喷出的最大高度是4 m.
6.下列各组函数中,表示同一个函数的是( )
A.y=|x|,y=
B.y=x,y=
C.y=1,y=x0
D.y=|x|,y=()2
解析:选A.选项A,解析式等价,定义域也相同,所以是同一个函数;
选项B,解析式化简后相同,但定义域不同,因为分母不能取0,所以不是同一个函数;
选项C,解析式化简后都是1,但定义域不同,因为0的0次幂没有意义,所以不是同一个函数;
选项D,解析式不同,定义域也不同,所以不是同一个函数.
7.若函数y=f(x)的定义域是[0,2 023],则函数g(x)=的定义域是( )
A.[-1,2 022]
B.[-1,2)∪(2,2 022]
C.[1,2)∪(2,2 024]
D.(1,2 024]
解析:选B.由题意得0≤x+1≤2 023且x-2≠0,解得-1≤x≤2 022且x≠2,故g(x)=的定义域为[-1,2)∪(2,2 022].
8.(多选)下列函数,值域为(0,+∞)的是( )
A.y=x+1(x>-1) B.y=x2
C.y=(x>0) D.y=
解析:选AC.A选项,函数y=x+1(x>-1)的值域为(0,+∞),正确;
B选项,函数y=x2的值域为[0,+∞),错误;
C选项,函数y=(x>0)的值域为(0,+∞),正确;
D选项,函数y=的值域为(-∞,0)∪(0,+∞),错误.
9.记函数f(x)=-的定义域为集合M,函数g(x)=x2-4x+3的值域为集合N,求:
(1)M,N;
(2)M∩N,M∪N.
解:(1)由题意得解得-3≤x≤-1,
即M=[-3,-1].
由题意得,g(x)=(x-2)2-1≥-1,
即N=[-1,+∞).
(2)由(1)可知,M=[-3,-1],N=[-1,+∞),
所以M∩N={-1},M∪N=[-3,+∞).
【综合运用】
10.(多选)下列命题正确的是( )
A.命题“∀x,y∈R,x2+y2≥0”的否定是“∃x,y∈R,x2+y2<0”
B.f(x)=x-1与g(x)=是同一个函数
C.函数y=x+的值域为[0,+∞)
D.若函数f(x+1)的定义域为[1,4],则函数f(x)的定义域为[2,5]
解析:选AD.对于A,命题“∀x,y∈R,x2+y2≥0”的否定是“∃x,y∈R,x2+y2<0”,故A正确;
对于B,函数f(x)=x-1的定义域为x∈R,函数g(x)=的定义域为{x|x≠-1},
两个函数的定义域不一样,所以两个函数不是同一个函数,故B错误;
对于C,函数y=x+的定义域为[1,+∞),
函数y=x+=()2++1,令t=,则t≥0,
所以y=t2+t+1=(t+)2+≥1,所以函数y=x+的值域为[1,+∞),故C错误;
对于D,若函数f(x+1)的定义域为[1,4],可得2≤x+1≤5,则函数f(x)的定义域为[2,5],故D正确.
11.函数f(x)=x+的值域是( )
A.[,+∞) B.[,+∞)
C.(-∞,] D.(-∞,]
解析:选D.由1-4x≥0得x≤,设t=,则t≥0,且t2=1-4x,
即x=,
则f(x)等价为y=+t=-(t-2)2+,抛物线开口向下,对称轴为t=2,
∵t≥0,∴当t=2时函数取得最大值,
即f(x)≤,即函数的值域为(-∞,].
12.已知函数f(x)的定义域为[0,1],且满足下列条件:
①对于任意x∈[0,1],总有f(x)≥2;
②若x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1,则有f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2)-2.则f(0)=( )
A.0 B.1 C.2 D.3
解析:选C.令x1=x2=0,由①对于任意x∈[0,1],总有f(x)≥2,
∴f(0)≥2,
又由②得f(0)≥2f(0)-2,即f(0)≤2;
∴f(0)=2.
13.如图所示,用长为1的铁丝做一个下面为矩形、上面为半圆的框架,若半圆的半径为x,求此框架围成的面积y与x的函数,并写出定义域.
解:由题意知,AB=2x,的长为πx,
于是AD=,
∴y=2x·+,
即y=-x2+x.
由解得0<x<,
∴所求函数的定义域为.
故所求的函数为y=-x2+x,定义域为.
14.设函数f(x)=.
(1)当m=-1时,求函数f(x)的定义域;
(2)若函数f(x)的定义域为R,求实数m的取值范围.
解:(1)依题意,满足函数f(x)有意义,则mx2+mx+2≥0,
当m=-1时,则-x2-x+2≥0,
解得-2≤x≤1,
故函数的定义域为.
(2)若函数f(x)=的定义域为R,
则对任意的x∈R,mx2+mx+2≥0恒成立,
当m=0时,2≥0显然成立.
当m≠0时,由解得0<m≤8.
综上,实数m的取值范围为.
【创新探索】
15.我们规定:与函数f(x)的解析式相同,值域相同但定义域不同的函数叫f(x)的“孪生函数”,那么解析式为y=2x2-1,值域为{1,-1},定义域为{-1,0}的函数f(x)的“孪生函数”有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解析:选B.根据题意,令2x2-1=1,解得x=±1,令2x2-1=-1,解得x=0,
故解析式为y=2x2-1,值域为{1,-1},定义域为{-1,0}的函数f(x)的“孪生函数”定义域为{0,1}或{-1,0,1},因此只有2个.
[备课札记]
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