内容正文:
专题02 函数与基本初等函数
专题2.1 函数概念及定义域
2.1.1 基础函数概念及定义域
知识点梳理
1.函数的定义:一般地,给定非空数集A,B,按照某个对应法则f,使得A中任意元素x,都有B中唯一确定的y与之对应,那么从集合A到集合B的这个对应,叫做从集合A到集合B的一个函数.记作:,.
集合A叫做函数的定义域,记为D,集合叫做值域,记为C.
(1)函数表示法:函数书写方式为,.
(2)函数三要素:定义域、值域、对应关系.
(3)同一函数:两个函数只有在定义域和对应法则都相等时,两个函数才相同.
2.求解函数的定义域:
(1)分式的分母不为零.
(2)偶次方根的被开方数大于或等于零.
(3)对数的真数大于零,底数大于零且不等于1.
(4)零次幂或负指数次幂的底数不为零.
(5)对于实际问题中函数的定义域,还需根据实际意义再限制,从而得到实际问题函数的定义域.
典型例题
例1.函数的定义域为 .
例2.在下列从集合A到集合B的对应关系中,不能确定y是x的函数的是( )
①A={x|x∈Z},B={y|y∈Z},对应关系f:x→y=;
②A={x|x>0,x∈R},B={y|y∈R},对应关系f:x→y2=3x;
③A={x|x∈R},B={y|y∈R},对应关系f:x→x2+y2=25;
④A={x|x∈R},B={y|y∈R},对应关系f:x→y=x2;
⑤A={(x,y)|x∈R,y∈R},B={s|s∈R},对应关系f:(x,y)→s=x+y;
⑥A={x|-1≤x≤1,x∈R},B={0},对应关系f:x→y=0.
A.①⑤⑥ B.②④⑤⑥
C.②③④ D.①②③⑤
例3.下列各组函数:
①f(x)=,g(x)=x-1;
②f(x)=,g(x)=;
③f(x)=·,g(x)=;
④f(x)=,g(x)=x+3;
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).
其中表示同一个函数的是________(填上所有正确的序号).
例4.函数的定义域为 .
例5.若, 则的定义域为 .
随堂演练
1.已知四组函数:
①f(x)=x,g(x)=()2;②f(x)=x,g(x)=;③f(n)=2n-1,g(n)=2n+1(n∈N);④f(x)=x2-2x-1,g(t)=t2-2t-1.
其中是同一个函数的是( )
A.没有 B.仅有②
C.②④ D.②③④
2.(多选)已知集合A={x|0≤x≤8},集合B={y|0≤y≤4},则下列对应关系中,可看作是从A到B的函数关系的是( )
A.f:x→y=x B.f:x→y=x
C.f:x→y=x D.f:x→y=x
3.函数的定义域是 .
4.函数的定义域为 .
5.函数的定义域为 .
6.函数的定义域是 .
7.函数的定义域是 .
8.函数的定义域为 .
2.1.2 抽象函数的定义域
知识点梳理
已知f(x)的定义域求解的定义域,或已知的定义域求f(x)的定义域,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f下,括号内的范围相同.
典型例题
例1.设函数, 则函数的定义域为 .
例2.若函数的定义域为,则函数的定义域为 .
随堂演练
1.若函数y=f(2x+1)的定义域为[0,1],则y=f(x﹣1)的定义域为 .
2.已知函数f(3x﹣1)的定义域为[1,+∞),则f(2x)+f(4﹣x)的定义域为 .
3.已知函数f(x2﹣1)的定义域为[1,+∞),则f(x)的定义域为 .
4.f(x)的定义域为[1,4],则的定义域为 .
5.设, 则的定义域为 .
6.已知函数的值域为,则函数的定义域为 .
7.已知函数,则y=f(2x+1)的定义域为 .
8.已知函数的定义域为,则函数的定义域为 .
2.1.3 已知函数定义域求参数范围
知识点梳理
函数定义域是指自变量x的取值范围(或集合),使得函数表达式有意义(如分母不为0、偶次根式下非负、对数真数为正等).当函数中含参数时,若已知函数的定义域,需通过定义域的限制条件反推参数的取值或取值范围,这类问题称为“已知函数定义域求参数”.
典型例题
例1.函数y的定义域为R,则实数k的取值范围为 .
例2.函数f(x)的定义域为R,则实数a的取值范围是 .
例3.若函数的定义域为,则的取值范围为 .
随堂演练
1.若函数的定义域为R,则实数a的取值范围是 .
2.已知函数f(x)的定义域为R,则实数m的取值范围 .
3.函数的定义域为,则的取值范围为 .
4.已知函数,若f(x)的定义域为R,则m的取值范围为 .
5.已知函数的定义域为,则实数的取值范围为 .
6.已知函数的定义域为,则的最小值为 .
7.若函数的定义域为,则实数的取值范围是 .
8.已知函数的定义域为,则实数的取值范围是 .
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专题02 函数与基本初等函数
专题2.1 函数概念及定义域
2.1.1 基础函数概念及定义域
知识点梳理
1.函数的定义:一般地,给定非空数集A,B,按照某个对应法则f,使得A中任意元素x,都有B中唯一确定的y与之对应,那么从集合A到集合B的这个对应,叫做从集合A到集合B的一个函数.记作:,.
集合A叫做函数的定义域,记为D,集合叫做值域,记为C.
(1)函数表示法:函数书写方式为,.
(2)函数三要素:定义域、值域、对应关系.
(3)同一函数:两个函数只有在定义域和对应法则都相等时,两个函数才相同.
2.求解函数的定义域:
(1)分式的分母不为零.
(2)偶次方根的被开方数大于或等于零.
(3)对数的真数大于零,底数大于零且不等于1.
(4)零次幂或负指数次幂的底数不为零.
(5)对于实际问题中函数的定义域,还需根据实际意义再限制,从而得到实际问题函数的定义域.
典型例题
例1.函数的定义域为 .
解:要使函数有意义,则,解得,即函数的定义域为.
例2.在下列从集合A到集合B的对应关系中,不能确定y是x的函数的是( )
①A={x|x∈Z},B={y|y∈Z},对应关系f:x→y=;
②A={x|x>0,x∈R},B={y|y∈R},对应关系f:x→y2=3x;
③A={x|x∈R},B={y|y∈R},对应关系f:x→x2+y2=25;
④A={x|x∈R},B={y|y∈R},对应关系f:x→y=x2;
⑤A={(x,y)|x∈R,y∈R},B={s|s∈R},对应关系f:(x,y)→s=x+y;
⑥A={x|-1≤x≤1,x∈R},B={0},对应关系f:x→y=0.
A.①⑤⑥ B.②④⑤⑥
C.②③④ D.①②③⑤
解:①在对应关系f下,A中不能被3整除的数在B中没有唯一确定的数与它对应,所以不能确定y是x的函数.②在对应关系f下,A中的数在B中有两个数与之对应,所以不能确定y是x的函数.③在对应关系f下,A中的数(除去5与-5外)在B中有两个数与之对应,所以不能确定y是x的函数.⑤A不是数集,所以不能确定y是x的函数.④⑥显然满足函数的特征,y是x的函数.故答案选:D.
例3.下列各组函数:
①f(x)=,g(x)=x-1;
②f(x)=,g(x)=;
③f(x)=·,g(x)=;
④f(x)=,g(x)=x+3;
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).
其中表示同一个函数的是________(填上所有正确的序号).
解:①不是同一个函数,定义域不同,f(x)定义域为{x|x≠0},g(x)定义域为R.
②不是同一个函数,对应关系不同,f(x)=,g(x)=.
③是同一个函数,定义域、对应关系都相同.
④不是同一个函数,值域不同,f(x)≥0,g(x)∈R.
⑤是同一个函数,定义域、对应关系都相同.
故答案为:③⑤.
例4.函数的定义域为 .
解:要使函数有意义,需,解得,所以定义域为.
例5.若, 则的定义域为 .
解:,所以定义域为.
随堂演练
1.已知四组函数:
①f(x)=x,g(x)=()2;②f(x)=x,g(x)=;③f(n)=2n-1,g(n)=2n+1(n∈N);④f(x)=x2-2x-1,g(t)=t2-2t-1.
其中是同一个函数的是( )
A.没有 B.仅有②
C.②④ D.②③④
解:对于第一组,定义域不同;对于第三组,对应关系不同;对于第二、四组,定义域与对应关系都相同.故选:C.
2.(多选)已知集合A={x|0≤x≤8},集合B={y|0≤y≤4},则下列对应关系中,可看作是从A到B的函数关系的是( )
A.f:x→y=x B.f:x→y=x
C.f:x→y=x D.f:x→y=x
解:根据函数的定义,对于D,在集合A中的部分元素,在集合B中没有元素与它对应,故不正确.故选:ABC.
3.函数的定义域是 .
解:要使函数有意义,则,解得:,即函数的定义域为.
4.函数的定义域为 .
解:由题意可得,解得,因此函数的定义域为.
5.函数的定义域为 .
解:由函数的表达式可知,函数的定义域应满足条件:
,解之得,即函数的定义域为.
6.函数的定义域是 .
解:试题分析:分母不等于零,对数真数大于零,所以,解得.故函数的定义域为.
7.函数的定义域是 .
解:由已知得,即,解得,故函数的定义域为.
8.函数的定义域为 .
解:由已知得,即或,解得或.故函数的定义域为.
2.1.2 抽象函数的定义域
知识点梳理
已知f(x)的定义域求解的定义域,或已知的定义域求f(x)的定义域,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f下,括号内的范围相同.
典型例题
例1.设函数, 则函数的定义域为 .
解:要使函数有意义,则需,
则所求定义域为: .
例2.若函数的定义域为,则函数的定义域为 .
解:根据已知可得函数的定义域需满足:,解得:,即函数定义域为.
随堂演练
1.若函数y=f(2x+1)的定义域为[0,1],则y=f(x﹣1)的定义域为 .
解:∵y=f(2x+1)的定义域为[0,1],即x∈[0,1],∴2x+1∈[1,3],∴在函数y=f(x﹣1)中,有1≤x﹣1≤3,解得2≤x≤4,∴y=f(x﹣1)的定义域为[2,4].
2.已知函数f(3x﹣1)的定义域为[1,+∞),则f(2x)+f(4﹣x)的定义域为 .
解:∵f(3x﹣1)的定义域为[1,+∞),即x∈[1,+∞),∴3x﹣1∈[2,+∞),
由题意,得,解得1≤x≤2,∴函数f(2x)+f(4﹣x)的定义域为[1,2].
3.已知函数f(x2﹣1)的定义域为[1,+∞),则f(x)的定义域为 .
解:∵f(x2﹣1)的定义域为[1,+∞),即x∈[1,+∞),∴x2﹣1∈[0,+∞),
∴函数f(x)的定义域为[0,+∞).
4.f(x)的定义域为[1,4],则的定义域为 .
解:f(x)的定义域为[1,4],则有14,x2≤1,∴ 或,
则的定义域为[,1]∪[﹣1,].
5.设, 则的定义域为 .
解:要使函数有意义,则解得:,有意义,须确保两个式子都要有意义,则.则的定义域为.
6.已知函数的值域为,则函数的定义域为 .
解:由值域为,得,所以,解得:,
即的定义域为,由得,故的定义域为.
7.已知函数,则y=f(2x+1)的定义域为 .
解:由f(x),得﹣x2+2x+3≥0,即x2﹣2x﹣3≤0,解得﹣1≤x≤3,
令﹣1≤2x+1≤3,解得﹣1≤x≤1,所以函数y=f(2x+1)的定义域为[﹣1,1].
8.已知函数的定义域为,则函数的定义域为 .
解:由题意可知, 要使有意义,只需要
所以,
所以函数的定义域为.
2.1.3 已知函数定义域求参数范围
知识点梳理
函数定义域是指自变量x的取值范围(或集合),使得函数表达式有意义(如分母不为0、偶次根式下非负、对数真数为正等).当函数中含参数时,若已知函数的定义域,需通过定义域的限制条件反推参数的取值或取值范围,这类问题称为“已知函数定义域求参数”.
典型例题
例1.函数y的定义域为R,则实数k的取值范围为 .
解:函数y的定义域为R等价于kx2﹣2kx+4≥0恒成立,
当k=0时,显然成立;当k≠0时,由Δ=4k2﹣16k≤0,得0<k≤4,
综上,实数k的取值范围为[0,4].
故答案为:[0,4].
例2.函数f(x)的定义域为R,则实数a的取值范围是 .
解:由已知得ax2+4ax+3=0无解,当a=0时,3=0,无解,满足;
当a≠0时,Δ<0即16a2﹣12a<0,解得0,综上,0,故答案为:[0,).
例3.若函数的定义域为,则的取值范围为 .
解:恒成立恒成立
随堂演练
1.若函数的定义域为R,则实数a的取值范围是 .
解:∵函数的定义域为R,∴不等式ax2﹣ax+3>0在R上恒成立,
当a=0时,不等式化为3>0,显然恒成立,符合题意,
当a≠0时,则,解得0<a<12,综上所述,实数a的取值范围是[0,12).
2.已知函数f(x)的定义域为R,则实数m的取值范围 .
解:f(x),
当m+1=0,即m=﹣1时,x﹣2≥0不恒成立,不符合题意,
当m+1<0时,二次函数开口向下,显然不符合题意,
当m+1>0,即m>﹣1时,由题意可知,Δ=(﹣m)2﹣4(m+1)(m﹣1)≤0,解得m,
综上所述,m的取值范围为[);
3.函数的定义域为,则的取值范围为 .
解:由函数的定义域为,得对,恒成立.
当时,恒成立;
当时,,解得:.
综上所述的取值范围为.故选:C.
4.已知函数,若f(x)的定义域为R,则m的取值范围为 .
解:因为f(x)的定义域为R,所以mx2﹣8x+m+6≥0对x∈R恒成立.
当m=0时,﹣8x+6≥0不恒成立,不合题意.
当m≠0时,由题意可得,
解得m≥2.综上可知m的取值范固为[2,+∞).
5.已知函数的定义域为,则实数的取值范围为 .
解:由题意,不等式对任意的 恒成立。
当时,恒成立,即符合题意。
当时,则,解得:.综上, 的取值范围是 .
6.已知函数的定义域为,则的最小值为 .
解:由题可知,且,即,所以,当且仅当,时,等号成立,所以的最小值为4.
7.若函数的定义域为,则实数的取值范围是 .
解:函数的定义域为,可知的解集为,
若,则不等式恒成立,满足题意;
若,则,解得.
综上可知,实数的取值范围是.
8.已知函数的定义域为,则实数的取值范围是 .
解:函数 的定义域为,得恒成立.
当时, 恒成立;当时, , 得,综上, 实数的取值范围是.
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