内容正文:
第09讲 函数的概念及其表示(知识详解+12典例精讲+课后作业)
知识详解·核心内容
知识点01:函数的概念
知识点02:函数的三要素
知识点03:区间的概念
知识点04:函数图象的画法
知识点05:分段函数求值(范围)问题
典例精讲·例题解析
(举一反三)
题型01:求函数值
题型02:区间的定义与表示
题型03:区间的关系与运算
题型04:具体函数、抽象函数、复合函数的定义域
题型05:常见(一次函数、二次函数、反比例函数等)的函数值域
题型06:复杂(根式型、分式型等)函数的值域
题型07:判断两个函数是否相等
题型08:已知f(g(x))求解析式
题型09:解析法、图像法、列表法表示函数
题型10:求分段函数解析式或求函数的值
题型11:分段函数的性质及应用
题型12:已知分段函数的值求参数或自变量
课后作业·巩固延伸
一、单选题(8)
二、多选题(3)
三、填空题(3)
四、解答题(5)
【知识点01】函数的概念
函数的概念
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),x∈A
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}
注意点:
(1)A,B是非空的实数集.
(2)定义域是非空的实数集A,但函数的值域不一定是非空实数集B,而是集合B的子集.
(3)函数定义中强调“三性”:任意性、存在性、唯一性.
(4)函数符号“y=f(x)”是数学符号之一,不表示y等于f与x的乘积,f(x)也不一定是解析式,还可以是图象或表格,或其他的对应关系.
(5)除f(x)外,有时还用g(x),u(x),F(x),G(x)等符号表示函数.
【例1】判断下列对应关系是否为函数,说明理由。
① ②
解:根据函数定义:任意一个只能对应唯一。
① 对于,当时,,一个对应两个,不满足唯一性,不是函数。
② 对于,定义域内任意一个,都能算出唯一确定的,满足函数定义,是函数。
总结:判函数看对应,一对多不是函数,多对一是函数。
【知识点02】函数的三要素
1.一次函数y=kx+b(k≠0)的定义域为R,值域为R.
2.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的定义域为R.当a>0时,值域为;当a<0时,值域为
3.反比例函数y= (k≠0)的定义域为{x|x≠0},值域为{y|y≠0}.
【例2】判断与是否为同一个函数。
解:步骤1:求两个函数的定义域
:定义域为;
:分母不为0,定义域为。
步骤2:对比三要素
两个函数定义域不同,不满足函数相等条件。
结论:不是同一个函数。
总结:判断同一函数,先看定义域,再看对应关系。
【知识点03】区间的概念
设a,b∈R,且a<b,规定如下:
定义
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]
{x|x≥a}
[a,+∞)
{x|x>a}
(a,+∞)
{x|x≤b}
(-∞,b]
{x|x<b}
(-∞,b)
特别地:实数集R可以用区间表示为(-∞,+∞),“∞”读作“无穷大”,“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”.
注意点:
(1)区间只能表示连续的数集,开闭不能混淆.
(2)用数轴表示区间时,要特别注意实心点与空心点的区别.
(3)区间是实数集的一种表示形式,集合的运算仍然成立.
(4)“∞”是一个符号,而不是一个数.
【例3】将数集、用区间表示。
解:1. 数集:
可取等,用中括号;不可取等,用小括号,区间为:
2. 数集:
不可取等,右侧无穷大,区间为:
答案:、
【知识点04】函数图象的画法
函数图象的平移变换
(1)左加右减:函数y=f(x)的图象沿x轴方向向左(a>0)或向右(a<0)平移|a|个单位长度得到函数y=f(x+a)的图象.
(2)上加下减:函数y=f(x)的图象沿y轴方向向上(b>0)或向下(b<0)平移|b|个单位长度得到函数y=f(x)+b的图象.
注意点:
左右移动加减的是自变量,且不带系数与符号,上下移动加减的是函数值.
【例4】用描点法画出函数 的图象。
解:步骤1:确定定义域
定义域为离散点:,图象为离散点,无连续线条。
步骤2:列表求值
;;;
步骤3:描点
在坐标系中描出四个点:。
总结:离散定义域画点,连续定义域平滑连线。
【知识点05】分段函数求值(范围)问题
分段函数
(1)定义:像y=这样的函数称为分段函数.
(2)本质:函数在定义域不同的范围内,有着不同的对应关系.
注意点:
分段函数的定义域是各段范围的并集,值域为各段上值域的并集.
【例5】已知分段函数 ,求、的值。
解:步骤1:计算
因为,满足第一段区间,代入
步骤2:计算
因为,满足第二段区间,代入
答案:
【题型01】求函数值
【典例1-1】(25-26高一上·新疆伊犁·期末)已知,则__________.
【答案】13
【分析】根据给定函数关系,赋值计算得解.
【详解】函数,由,得,
所以.
故答案为:13
【变式1-1】(25-26高一上·山东滨州·期末)已知函数满足对于任意实数x,y都有,且,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用赋值法计算即可.
【详解】由对于任意实数,都有,得
又,则,而,解得,
所以.
故选:D
【变式1-2】(25-26高一下·湖南·期末)已知定义在上的函数,满足,,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】根据题意,令可得,再令,得即可求解.
【详解】令时,,
令时,,解得.
故选:C.
【变式1-3】(多选)(25-26高一上·福建厦门·期中)下列函数满足的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】利用函数恒等式进行赋值证明即可作出判断.
【详解】由可知:,故A正确;
由可知:,故B正确;
由可知:,故C错误;
由可知:,故D错误;
故选:AB.
【题型02】区间的定义与表示
【典例2-1】(25-26高一上·山东济南·期中)区间对应的不等式是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用区间表示括号的意义即可作出判断.
【详解】根据区间表示括号的意义可知区间对应的不等式是,
故选:A.
【变式2-1】(24-25高一上·四川宜宾·期末)集合( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由交集的运算即可求解;
【详解】,
故选:A
【变式2-2】(25-26高一上·山东济南·期中)不等式的解集用区间表示为______.
【答案】
【分析】利用一次不等式的解法和区间的概念可得出原不等式的解集.
【详解】解不等式得,故原不等式的解集为.
故答案为:.
【变式2-3】(多选)(24-25高一上·新疆·期中)下列集合不能用区间形式表示的是( )
A. B.
C.或 D.
【答案】ABD
【分析】根据区间的概念及区间形式可以表示连续数集,是无限集,逐个判断即可得出答案.
【详解】区间形式可以表示连续数集,是无限集
A,D是自然数集的子集,都不能用区间形式表示,
B选项,Q是有理数,数轴上大于1的有理数不是连续的,
故只有C可以,区间形式为,
故选:ABD.
【题型03】区间的关系与运算
【典例3-1】设集合,,则______.
【答案】
【分析】根据交集的定义计算即可.
【详解】因为,,
所以,
故答案为:.
【变式3-1】已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】运用集合的并集及区间的表示即可求得结果.
【详解】如图所示,
所以.
故选:.
【变式3-2】(24-25高一上·四川成都·期中)不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】首先求解不等式,再用区间表示.
【详解】方程的两根分别为和,
所以不等式,得,
解集用区间表示为.
故选:A
【变式3-3】(25-26高一上·湖北武汉·阶段检测)已知全集U=R,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先根据图确定集合为,再求集合,即可求解.
【详解】由图可知阴影部分表示的集合为,
因为集合,又全集,
所以,因为,
所以.
故选:B
【题型04】具体函数、抽象函数、复合函数的定义域
【典例4-1】(25-26高一上·新疆·期末)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】函数的定义域为,则在函数中,,解得,
所以的定义域为.
【变式4-1】(25-26高一上·广东佛山·阶段检测)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意可得,解得.
【变式4-2】(2026高一·全国·专题练习)已知函数的定义域为,则的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复合函数定义域的求法求函数定义域.
【详解】由 .
所以函数的定义域为.
故选:C
【变式4-3】(25-26高一上·四川眉山·阶段检测)函数的定义域为__________.
【答案】
【分析】根据二次根式和分式的意义可得.
【详解】函数,
则,得且,
所以函数定义域为.
故答案为:
【题型05】常见(一次函数、二次函数、反比例函数等)的函数值域
【典例5-1】(25-26高一上·湖南衡阳·期中)已知函数的定义域为,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】直接计算出所有函数值即可.
【详解】因为,
所以函数的值域为.
故选:D
【变式5-1】(25-26高一上·安徽六安·期中)若函数的定义域为,则函数的值域为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据函数定义域及不等式的性质求解值域即可.
【详解】函数的定义域为,
由,可得,
,即函数的值域为.
故选:A.
【变式5-2】(25-26高一上·四川成都·阶段检测)函数,的值域是___________.
【答案】
【分析】根据自变量取值代入计算即可得出结果.
【详解】将分别代入计算可得.
所以函数的值域为.
故答案为:
【变式5-3】求下列函数的值域:
(1),;
(2);
(3);
(4),.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)根据给定的自变量值求出函数值即可;
(2)利用二次根式的意义求出值域;
(3)利用二次函数的性质求出值域;
(4)根据不等式性质运算求解即可.
【详解】(1),且,则.
所以函数的值域为.
(2)函数的定义域为,由,得,
所以的值域为.
(3)函数图象的对称轴为,
当时,,
所以函数的值域为.
(4)因为,则,可得,
所以在的值域为.
【题型06】复杂(根式型、分式型等)函数的值域
【典例6-1】(2026高一·全国·专题练习)函数的值域是______.
【答案】
【分析】根据已知函数的性质,运用换元法化简不等式,结合的值域构造不等式,解不等式求函数的值域.
【详解】令,则,原函数化为:,
整理得即,当时显然不合题意;
当时,,
,即,等价于,解得,
原函数的值域为.
【变式6-1】(25-26高一上·浙江台州·期末)若函数的定义域为,则此函数的值域为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据定义域求出的范围,即可求解.
【详解】函数的定义域为,则,或,
当时,,
当时,,
综上,函数的值域为
故选:D
【变式6-2】(2026高一·全国·专题练习)函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出函数的定义域,且,设,由得到,将函数两边平方,得到,设,利用二次函数的图像求出的范围,将代入得到,根据的范围求出的范围,根据的范围和求出的范围即可得解.
【详解】,,,,
设,则,
可得,
设,则
,,,,,
,,,,
的值域为.
故选:C.
【变式6-3】(25-26高一上·四川南充·阶段检测)求下列函数的值域:
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)(3)根据题意结合基本不等式求值域;
(2)换元令,结合二次函数求值域.
【详解】(1)因为,则,
可得,
当且仅当,即时,等号成立,
所以函数的值域为.
(2)令,则,
可得,
当时,等号成立,
所以函数的值域为.
(3)因为,则,
可得,
当且仅当,即时,等号成立,
即,所以函数的值域为.
【题型07】判断两个函数是否相等
【典例7-1】(25-26高一上·贵州毕节·阶段检测)在下列各组函数中,与表示同一函数的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据定义域和对应关系是否相同,即可结合选项逐一求解.
【详解】对于A,的定义域为R,的定义域为,定义域不相同,
故不为同一个函数,故A错误;
对于B,与的定义域分别为,定义域不相同,
故不为同一个函数,故B错误;
对于C, 的定义域为R,的定义域为,
定义域不相同,故不为同一个函数,故C错误;
对于D,的定义域均为R,对应关系也相同,故为同一个函数,D正确.
故选:D
【变式7-1】(多选)(25-26高一上·安徽合肥·期末)下列各组函数中,是同一个函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】AC
【分析】利用相等函数的定义可判断.
【详解】对于A: 的定义域为 ,对应法则为 ;
定义域也为 ,且 ,
即对应法则相同,因此,两者是同一个函数,故A正确;
对于B: 的定义域为 ,
而 的定义域为 ,
定义域不同,故两者不是同一个函数,故B错误;
对于C: 两者定义域均为 ,对应法则相同,
因此,两者是同一个函数,故C正确;
对于D: 的定义域为 ,
对应法则为 ,值域也为,
而的值域为,
因此,两者不是同一个函数,故D错误.
故选:AC
【变式7-2】(24-25高一上·甘肃庆阳·阶段检测)下列各组函数表示同一个函数的是______.
(1)
(2)
(3)
(4)
【答案】(1)(4)
【分析】通过判断函数的定义域、对应关系是否相同来判断是否是同一个函数,从而得解.
【详解】对于选项(1),因为,
所以两个函数的定义域均为,且对应关系也相同,
所以是同一个函数,故(1)正确;
对于选项(2),因为,
两个函数的对应关系不相同,所以不是同一个函数,故(2)错误;
对于选项(3),因为的定义域为,
的定义域为,
所以两个函数的定义域不同,不是同一个函数,故(3)错误;
对于选项(4),因为,
所以两个函数的定义域均为,对应关系也相同,是同一个函数,故(4)正确.
故答案为:(1)(4).
【变式7-3】判断下列各组函数是否是同一个函数,并说明理由:
(1),; (2),,;
(3),; (4),.
【答案】答案见解析.
【分析】根据函数的三要素:定义域,对应关系,值域是否相同来判断即可.
【详解】(1)函数的定义域为R,的定义域为,
所以两者不是同一个函数.
(2)函数的定义域为R,,的定义域为,定义域不同,所以两者不是同一个函数.
(3)定义域,对应关系,值域均相同,所以两者是同一个函数.
(4)定义域,对应关系,值域均相同,所以两者是同一个函数.
【题型08】已知f(g(x))求解析式
【典例8-1】(2025高一·全国·专题练习)已知函数,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】换元法求解出的解析式.
【详解】令,则,所以,
所以,所以,
故选:B.
【变式8-1】(2026高一·全国·专题练习)已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】令,则,且,则,
可得,
所以.
【变式8-2】(2026高一·全国·专题练习)已知函数,则函数的解析式是___________.
【答案】,
【分析】利用配凑法求抽象函数解析式即可.
【详解】,且,
所以,.
故答案为:,.
【变式8-3】(25-26高一上·贵州毕节·阶段检测)(1)已知函数,求的值及函数的解析式;
(2)若,求的值及函数的解析式.
【答案】(1)9,;(2)9,
【分析】(1)由代入法即可求解;(2)由,即可求解.
【详解】(1)由解析式可得:,
;
(2),
可得,
所以.
【题型09】解析法、图像法、列表法表示函数
【典例9-1】(25-26高一上·河南信阳·期中)若函数的解析式满足下表,则( )
0
1
2
3
-3
3
1
2
A.-3 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】根据对应法则找到对应的值即可.
【详解】由表可知:,
故选:C.
【变式9-1】(25-26高一上·贵州贵阳·阶段检测)小宇周日去电影院看电影,从家出发匀速步行一段路后发现快迟到了,就匀速跑步前进,看完电影后匀速步行回家,下面图象由与上述事件吻合的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】把时间与离家的路程变化,与速度有关,所以根据速度的大小来判断直线的斜率.
【详解】从家出发先匀速步行,此时直线的上升幅度较小,中间匀速跑步前进,此时直线的上升幅度较之前步行的增大,后面看电影的时间表示离家的距离没有发生变化,故直线呈水平状态,最后匀速步行回家,此时直线下降,最后减至离家的距离为.
根据以上判断,只有B吻合,
故选:B.
【变式9-2】给定函数,用表示中的较小者,记为,例如,当时,,则用解析法可表示为__________.
【答案】
【分析】根据函数的定义和分段函数的表示方法求解即可.
【详解】令,解得,
所以.
故答案为:
【变式9-3】(24-25高一上·全国·课堂例题)中秋节到了,小明想买几块月饼,已知每块月饼的单价是6元,买x()块月饼需要y元,你能用函数的三种表示方法表示函数吗?
【答案】答案见解析
【分析】运用函数3种表示方法表示即可.
【详解】解 函数的定义域是数集,
用解析法可将函数表示为,.
列表法可将函数表示为
月饼数x
1
2
3
4
5
6
钱数y
6
12
18
24
30
36
图象法可将函数表示为
【题型10】求分段函数解析式或求函数的值
【典例10-1】(25-26高一下·广西百色·阶段检测)已知函数,则( )
A.15 B.5 C. D.21
【答案】A
【分析】根据分段函数解析式直接求解.
【详解】因为函数,所以.
【变式10-1】(25-26高一上·浙江嘉兴·期末)已知函数则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据分段函数的定义,先判断自变量所在的区间,再代入对应的表达式逐步计算.
【详解】因为,所以代入,得,
因为,所以代入,得,
将代入,得.
故选:C.
【变式10-2】(24-25高一上·全国)已知函数的图象如图所示,则的解析式是________.
【答案】
【分析】根据函数图象确定函数是分段函数,每段都是一次函数,可用待定系数法求解析式即可.
【详解】当时,为一次函数的一部分,
把点和代入到中,
解得,即;
当时,也为一次函数的一部分,
把点和代入到中,
解得,即.综上所述,.
故答案为:.
【变式10-3】23.(24-25高一上·全国·课后作业)已知的图象如图所示,求的解析式.
【答案】
【分析】根据图象,分两种情况:和时,分别求出其解析式即可.
【详解】当时,;
当时,设,
则解得此时.
综上,
【题型11】分段函数的性质及应用
【典例11-1】(25-26高一上·福建·期中)若函数则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】结合一次函数的单调性求解即可.
【详解】当时,,则;
当时,,则,
所以函数的值域为.
故选:A.
【变式11-1】(24-25高一上·全国·课后作业)下列选项中不是分段函数的为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用分段函数定义和性质即可得到不是分段函数的选项.
【详解】分段函数在各段定义域上有着不同的对应关系,
其定义域为各段函数的定义域的并集,各段函数的定义域的交集为空集,
ABD符合题意,C项中两段函数的定义域存在交集,
故选:C.
【变式11-2】(25-26高一上·重庆·期中)设,若为定值,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】利用平方根的意义及去绝对值思想可确定参数范围.
【详解】因为,
由为定值,则当时,,满足题意,
当时,,不合题意,
所以实数的取值范围是,
故答案为:
【变式11-3】(24-25高一上·海南·期中)设函数,则不等式的解集为__________.
【答案】
【分析】通过讨论当时,当时,当时,不等式的解集,最后得到答案.
【详解】当,即时,
则,解得;
当,即时,
则,
即,解得;
当时,恒成立;
综上所述,不等式的解集为.
故答案为:.
【题型12】已知分段函数的值求参数或自变量
【典例12-1】(25-26高一上·贵州毕节·期末)已知函数,若,则的值是( )
A.1 B. C. D.1或
【答案】D
【分析】根据分段函数的定义,分与两种情况讨论即可求解.
【详解】当时,,得到,负根舍去;
当时,,得到,符合题意;
综上所述,或.
故选:D
【变式12-1】(多选)(25-26高一上·江苏盐城·阶段检测)已知函数,若,求实数的值( )
A.0 B.-2 C.2 D.1
【答案】AC
【分析】分和两种情况求解即可.
【详解】因为,
当时,解得,符合题意;
当时,解得,又,所以.
综上所述或.
故选:AC.
【变式12-2】(25-26高一上·河北石家庄·期末)已知函数,若,则实数的值为__________.
【答案】或
【分析】根据分段函数解析式得到方程(不等式)组,解得即可.
【详解】因为且,
所以或,
解得或.
故答案为:或
【变式12-3】(24-25高一上·广东揭阳·阶段检测)已知函数
(1)求,,;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),8,
(2)
【分析】(1)根据自变量值代入相应的解析式后可求各函数值;
(2)根据可将题设中的不等式转化为一元二次不等式,求出其解后可得求实数的取值范围.
【详解】(1)因为,,,
所以, ,
.
(2)因为,
所以,
则不等式转化为,
解得或,
所以实数的取值范围是
知识点01函数的概念
1. 严格定义
设为非空数集,如果按照某一确定的对应关系,对于集合中任意一个实数,在集合中都有唯一确定的实数与之对应,则称为定义在集合上的函数。
函数标准记法:
2. 核心判定准则(必考)
满足:任意x → 唯一y,即为函数;
禁忌:一个对应多个(一对多不是函数);
允许多个对应同一个(多对一是函数)。
知识点02函数的三要素
1. 三大要素
函数由定义域、对应关系、值域三要素唯一确定:
定义域:自变量的取值范围(首要判断条件);
对应关系:的运算规则(函数的核心);
值域:所有函数值构成的集合,由定义域和对应关系唯一决定。
2. 同一函数判定充要条件
两个函数为同一个函数 定义域完全相同 且 对应关系完全相同。
值域由前两者决定,无需单独验证;只要定义域或对应关系不同,一定不是同一函数。
知识点03区间的概念
1. 区间定义与公式(微软标准)
区间是实数集的简化表示,设且:
闭区间(含端点):
开区间(不含端点):
左闭右开:
左开右闭:
无穷区间:
2. 使用规则
可取等用中括号[],不可取等用小括号();无穷数只能用小括号。
知识点04函数图象的画法(描点法)
1. 标准三步流程
第一步:确定定义域:锁定自变量取值范围,确定图象横向范围;
第二步:列表取值:选取定义域内关键点,计算对应函数值;
第三步:描点连线:连续函数平滑连线,离散函数只描点、不连线。
2. 核心注意点
图象必须满足“竖线法则”:任意一条垂直于轴的直线与图象最多只有一个交点,否则不是函数图象。
知识点05分段函数(重难点)
1. 概念
在自变量的不同取值区间上,对应不同解析式的函数,称为分段函数。
重要结论:分段函数是一个函数,而非多个函数。
2. 标准通用形式
3. 核心解题思路
求值/求范围统一口诀:先判区间,再代解析式。根据的取值匹配对应区间,代入对应解析式计算。
知识点06本节核心公式速查
考点
核心公式/结论
函数定义式
闭区间
开区间
实数集区间
同一函数判定
定义域、对应关系均相同
知识点07高频易错点总结
1.误以为“一对多”是函数,函数必须满足一个仅对应一个;
2.判断同一函数忽略定义域,化简相同但定义域不同,不是同一函数;
3.区间书写易错:无穷区间、不等号端点括号混用;
4.分段函数误区:当成多个函数,求值不判断区间直接代公式;
5.画函数图象忽略定义域,画出定义域外的多余图象。
一、单选题
1.(25-26高一上·湖南邵阳·阶段检测)若函数,则( )
A. B.1 C. D.3
【答案】C
【分析】根据题意,直接代入,即可求解.
【详解】由函数,则.
故选:C.
2.(25-26高一上·山东济南·期中)不等式的解集用区间表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求解不等式,再用区间表示即可.
【详解】由题意得,用区间表示为.
故选:D.
3.(25-26高一上·江西南昌·期中)已知函数,则等于( )
A. B. C.3 D.6
【答案】A
【分析】应用分段函数计算函数值即可.
【详解】因为函数,
则.
故选:A.
4.(25-26高一上·湖北武汉·阶段检测)下列与集合相等的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用求二次函数值域即可得集合,从而可作出判断.
【详解】因为,
开口向下,对称轴,
所以当时,,
所以函数的值域为.
故选:D.
5.(25-26高一上·安徽·期末)已知函数,则( )
A.10 B. C.e D.
【答案】D
【分析】先求出再求即可.
【详解】由题意得,
所以.
故选:D.
6.(2025高一上·重庆开州·专题练习)已知,则函数的解析式为( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由利用配方法和换元法求函数解析式.
【详解】,且,
所以,
故选:B
7.(25-26高一上·安徽合肥·期末)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定函数,结合抽象函数定义域列出不等式组求解.
【详解】函数的定义域为,当时,,
则函数的定义域为,在函数中,,
解得且,所以函数的定义域为.
故选:A
8.(24-25高一下·湖南长沙·期末)某校要召开学生代表大会,规定各班每人推选一名代表,当班人数除以的余数大于时,再增选一名代表,则各班推选代表人数与该班人数之间的函数关系用取整函数(表示不大于的最大整数,如,)可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】令班级人数的个位数字为,则(),结合题意讨论写出对应值,由取整函数的定义写出函数关系式.
【详解】设班级人数的个位数字为,令,(),
当时,,当时,,
综上,函数关系式为.
故选:B.
二、多选题
9.(24-25高一上·广东广州·期中)设,则下列结论成立的是( )
A. B.()
C. D.()
【答案】AB
【分析】代入计算出,,判断出ABD;而,C错误.
【详解】A选项,,A正确;
BD选项,(),B正确,D错误;
C选项,,显然,C错误
故选:AB
10.(25-26高一上·陕西西安·期末)若定义在上的函数满足恒成立,则()
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】令,即可求;令,即求出.
【详解】∵恒成立,
令得:,,故B正确,A错误;
令得:,,,
,故C正确,D错误.
故选:BC
11.(25-26高一上·福建漳州·阶段检测)已知函数的对应关系如下表所示,函数的图象是如图所示的曲线,若,则的值可能为( )
0
1
2
3
4
0
2
1
2
0
3
1
A. B.0 C.2 D.4
【答案】BD
【分析】根据函数的定义,结合函数表格与函数图象,运用枚举法逐一判断即可.
【详解】对于A:当时,,不符合题意,故A错误;
对于B:当时,,符合题意,故B正确;
对于C:当时,,不符合题意,故C错误;
对于D:当时,,符合题意,故D正确,
故选:BD.
三、填空题
12.(25-26高一上·广东江门·期中)函数的定义域为__________.(用区间表示)
【答案】
【分析】根据根式函数和分式函数的定义域求法求解.
【详解】由,解得且,
所以的定义域为.
故答案为:
13.(25-26高一上·湖南长沙·期末)已知函数的定义域为,则函数的定义域为__________.
【答案】
【分析】由已知先求出的定义域,即可求出的定义域.
【详解】因为的定义域为,
则,即得,所以的定义域为,
由可得,解得,所以的定义域为.
故答案为:.
14.(2026高一·全国·专题练习)已知函数,,其中表示不超过的最大整数,如,,则______.
【答案】
【分析】根据函数和的解析式,先求得,进而求得的值,得到答案.
【详解】由函数和,
因为,所以,
所以.
四、解答题
15.已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)求的值.
【答案】(1)或或
(2)
【分析】(1)根据根式和分式的性质即可列不等式求解,
(2)代入即可求解.
【详解】(1)若函数有意义,则有
解得
故函数的定义域为:或或.
(2)
16.(25-26高一上·安徽阜阳·阶段检测)求抽象函数的定义域.
(1)已知函数,求函数的定义域;
(2)已知函数的定义域为,求的定义域.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据函数解析式可知,可得出函数的定义域,再根据抽象函数的定义域求法,即可求出函数的定义域;
(2)根据题意,可知,根据抽象函数的定义域求法,可求出函数的定义域,从而得出的定义域.
【详解】(1)解:由,
得,解得:,
∴函数的定义域为;
(2)解:∵函数的定义域为,
∴,则,
即函数的定义域为,
由,得,
∴的定义域为.
17.(25-26高一上·浙江·期中)已知函数
(1)求,的值;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1),
(2)或
【分析】(1)根据分段函数直接代入求值即可;
(2)由,再分,代入解方程即可.
【详解】(1)因为,
所以,;
(2)当时,,解得或(舍),
当时,,解得,
综上所述,或.
18.(25-26高一上·河南信阳·阶段检测)已知函数.
(1)求的值及函数的解析式;
(2)求关于的不等式的解集.(其中)
【答案】(1),
(2)答案见解析
【分析】(1)代入即可求出的值,利用配凑法可得;
(2)根据含参一元二次不等式的解法对的取值进行分类讨论,即可求得不等式解集.
【详解】(1)由,则,
而,
则.
(2)不等式,即为;
即,则,
当时,不等式为,解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
19.(25-26高一上·内蒙古赤峰·阶段检测)已知函数
(1)画出函数的图象;
(2)求函数的定义域及值域;
(3)若,求的值;
(4)求的值.
【答案】(1)图象见解析
(2)定义域为,值域为
(3)或
(4)
【分析】(1)根据函数解析式画出函数图象;
(2)由解析式得到定义域,结合图象求出值域;
(3)由解析式分段计算;
(4)根据解析式由内到外依次计算即可.
【详解】(1)因为,所以函数的图象如下所示:
(2)因为,所以的定义域为,
由的图象可知,当时取得最大值,即,
所以的值域为;
(3)因为,
令,则或或,
解得或或,
综上可得所对应的的值为或.
(4)因为,
所以,则,,
所以.
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第09讲 函数的概念及其表示(知识详解+12典例精讲+课后作业)
知识详解·核心内容
知识点01:函数的概念
知识点02:函数的三要素
知识点03:区间的概念
知识点04:函数图象的画法
知识点05:分段函数求值(范围)问题
典例精讲·例题解析
(举一反三)
题型01:求函数值
题型02:区间的定义与表示
题型03:区间的关系与运算
题型04:具体函数、抽象函数、复合函数的定义域
题型05:常见(一次函数、二次函数、反比例函数等)的函数值域
题型06:复杂(根式型、分式型等)函数的值域
题型07:判断两个函数是否相等
题型08:已知f(g(x))求解析式
题型09:解析法、图像法、列表法表示函数
题型10:求分段函数解析式或求函数的值
题型11:分段函数的性质及应用
题型12:已知分段函数的值求参数或自变量
课后作业·巩固延伸
一、单选题(8)
二、多选题(3)
三、填空题(3)
四、解答题(5)
【知识点01】函数的概念
函数的概念
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),x∈A
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}
注意点:
(1)A,B是非空的实数集.
(2)定义域是非空的实数集A,但函数的值域不一定是非空实数集B,而是集合B的子集.
(3)函数定义中强调“三性”:任意性、存在性、唯一性.
(4)函数符号“y=f(x)”是数学符号之一,不表示y等于f与x的乘积,f(x)也不一定是解析式,还可以是图象或表格,或其他的对应关系.
(5)除f(x)外,有时还用g(x),u(x),F(x),G(x)等符号表示函数.
【例1】判断下列对应关系是否为函数,说明理由。
① ②
【知识点02】函数的三要素
1.一次函数y=kx+b(k≠0)的定义域为R,值域为R.
2.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的定义域为R.当a>0时,值域为;当a<0时,值域为
3.反比例函数y= (k≠0)的定义域为{x|x≠0},值域为{y|y≠0}.
【例2】判断与是否为同一个函数。
【知识点03】区间的概念
设a,b∈R,且a<b,规定如下:
定义
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]
{x|x≥a}
[a,+∞)
{x|x>a}
(a,+∞)
{x|x≤b}
(-∞,b]
{x|x<b}
(-∞,b)
特别地:实数集R可以用区间表示为(-∞,+∞),“∞”读作“无穷大”,“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”.
注意点:
(1)区间只能表示连续的数集,开闭不能混淆.
(2)用数轴表示区间时,要特别注意实心点与空心点的区别.
(3)区间是实数集的一种表示形式,集合的运算仍然成立.
(4)“∞”是一个符号,而不是一个数.
【例3】将数集、用区间表示。
【知识点04】函数图象的画法
函数图象的平移变换
(1)左加右减:函数y=f(x)的图象沿x轴方向向左(a>0)或向右(a<0)平移|a|个单位长度得到函数y=f(x+a)的图象.
(2)上加下减:函数y=f(x)的图象沿y轴方向向上(b>0)或向下(b<0)平移|b|个单位长度得到函数y=f(x)+b的图象.
注意点:
左右移动加减的是自变量,且不带系数与符号,上下移动加减的是函数值.
【例4】用描点法画出函数 的图象。
【知识点05】分段函数求值(范围)问题
分段函数
(1)定义:像y=这样的函数称为分段函数.
(2)本质:函数在定义域不同的范围内,有着不同的对应关系.
注意点:
分段函数的定义域是各段范围的并集,值域为各段上值域的并集.
【例5】已知分段函数 ,求、的值。
【题型01】求函数值
【典例1-1】(25-26高一上·新疆伊犁·期末)已知,则__________.
【变式1-1】(25-26高一上·山东滨州·期末)已知函数满足对于任意实数x,y都有,且,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【变式1-2】(25-26高一下·湖南·期末)已知定义在上的函数,满足,,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式1-3】(多选)(25-26高一上·福建厦门·期中)下列函数满足的是( )
A. B.
C. D.
【题型02】区间的定义与表示
【典例2-1】(25-26高一上·山东济南·期中)区间对应的不等式是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(24-25高一上·四川宜宾·期末)集合( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(25-26高一上·山东济南·期中)不等式的解集用区间表示为______.
【变式2-3】(多选)(24-25高一上·新疆·期中)下列集合不能用区间形式表示的是( )
A. B.
C.或 D.
【题型03】区间的关系与运算
【典例3-1】设集合,,则______.
【变式3-1】已知集合,则( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(24-25高一上·四川成都·期中)不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【变式3-3】(25-26高一上·湖北武汉·阶段检测)已知全集U=R,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
【题型04】具体函数、抽象函数、复合函数的定义域
【典例4-1】(25-26高一上·新疆·期末)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(25-26高一上·广东佛山·阶段检测)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【变式4-2】(2026高一·全国·专题练习)已知函数的定义域为,则的定义域为( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(25-26高一上·四川眉山·阶段检测)函数的定义域为__________.
【题型05】常见(一次函数、二次函数、反比例函数等)的函数值域
【典例5-1】(25-26高一上·湖南衡阳·期中)已知函数的定义域为,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(25-26高一上·安徽六安·期中)若函数的定义域为,则函数的值域为( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】(25-26高一上·四川成都·阶段检测)函数,的值域是___________.
【变式5-3】求下列函数的值域:
(1),;
(2);
(3);
(4),.
【题型06】复杂(根式型、分式型等)函数的值域
【典例6-1】(2026高一·全国·专题练习)函数的值域是______.
【变式6-1】(25-26高一上·浙江台州·期末)若函数的定义域为,则此函数的值域为( )
A. B.
C. D.
【变式6-2】(2026高一·全国·专题练习)函数的值域是( )
A. B. C. D.
【变式6-3】(25-26高一上·四川南充·阶段检测)求下列函数的值域:
(1)
(2)
(3)
【题型07】判断两个函数是否相等
【典例7-1】(25-26高一上·贵州毕节·阶段检测)在下列各组函数中,与表示同一函数的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式7-1】(多选)(25-26高一上·安徽合肥·期末)下列各组函数中,是同一个函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【变式7-2】(24-25高一上·甘肃庆阳·阶段检测)下列各组函数表示同一个函数的是______.
(1)
(2)
(3)
(4)
【变式7-3】判断下列各组函数是否是同一个函数,并说明理由:
(1),; (2),,;
(3),; (4),.
【题型08】已知f(g(x))求解析式
【典例8-1】(2025高一·全国·专题练习)已知函数,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【变式8-1】(2026高一·全国·专题练习)已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【变式8-2】(2026高一·全国·专题练习)已知函数,则函数的解析式是___________.
【变式8-3】(25-26高一上·贵州毕节·阶段检测)(1)已知函数,求的值及函数的解析式;
(2)若,求的值及函数的解析式.
【题型09】解析法、图像法、列表法表示函数
【典例9-1】(25-26高一上·河南信阳·期中)若函数的解析式满足下表,则( )
0
1
2
3
-3
3
1
2
A.-3 B.1 C.2 D.3
【变式9-1】(25-26高一上·贵州贵阳·阶段检测)小宇周日去电影院看电影,从家出发匀速步行一段路后发现快迟到了,就匀速跑步前进,看完电影后匀速步行回家,下面图象由与上述事件吻合的是( )
A. B.
C. D.
【变式9-2】给定函数,用表示中的较小者,记为,例如,当时,,则用解析法可表示为__________.
【变式9-3】(24-25高一上·全国·课堂例题)中秋节到了,小明想买几块月饼,已知每块月饼的单价是6元,买x()块月饼需要y元,你能用函数的三种表示方法表示函数吗?
【题型10】求分段函数解析式或求函数的值
【典例10-1】(25-26高一下·广西百色·阶段检测)已知函数,则( )
A.15 B.5 C. D.21
【变式10-1】(25-26高一上·浙江嘉兴·期末)已知函数则的值为( )
A. B. C. D.
【变式10-2】(24-25高一上·全国)已知函数的图象如图所示,则的解析式是________.
【变式10-3】23.(24-25高一上·全国·课后作业)已知的图象如图所示,求的解析式.
【题型11】分段函数的性质及应用
【典例11-1】(25-26高一上·福建·期中)若函数则( )
A. B.
C. D.
【变式11-1】(24-25高一上·全国·课后作业)下列选项中不是分段函数的为( )
A. B.
C. D.
【变式11-2】(25-26高一上·重庆·期中)设,若为定值,则实数的取值范围是______.
【变式11-3】(24-25高一上·海南·期中)设函数,则不等式的解集为__________.
【题型12】已知分段函数的值求参数或自变量
【典例12-1】(25-26高一上·贵州毕节·期末)已知函数,若,则的值是( )
A.1 B. C. D.1或
【变式12-1】(多选)(25-26高一上·江苏盐城·阶段检测)已知函数,若,求实数的值( )
A.0 B.-2 C.2 D.1
【变式12-2】(25-26高一上·河北石家庄·期末)已知函数,若,则实数的值为__________.
【变式12-3】(24-25高一上·广东揭阳·阶段检测)已知函数
(1)求,,;
(2)若,求实数的取值范围.
知识点01函数的概念
1. 严格定义
设为非空数集,如果按照某一确定的对应关系,对于集合中任意一个实数,在集合中都有唯一确定的实数与之对应,则称为定义在集合上的函数。
函数标准记法:
2. 核心判定准则(必考)
满足:任意x → 唯一y,即为函数;
禁忌:一个对应多个(一对多不是函数);
允许多个对应同一个(多对一是函数)。
知识点02函数的三要素
1. 三大要素
函数由定义域、对应关系、值域三要素唯一确定:
定义域:自变量的取值范围(首要判断条件);
对应关系:的运算规则(函数的核心);
值域:所有函数值构成的集合,由定义域和对应关系唯一决定。
2. 同一函数判定充要条件
两个函数为同一个函数 定义域完全相同 且 对应关系完全相同。
值域由前两者决定,无需单独验证;只要定义域或对应关系不同,一定不是同一函数。
知识点03区间的概念
1. 区间定义与公式(微软标准)
区间是实数集的简化表示,设且:
闭区间(含端点):
开区间(不含端点):
左闭右开:
左开右闭:
无穷区间:
2. 使用规则
可取等用中括号[],不可取等用小括号();无穷数只能用小括号。
知识点04函数图象的画法(描点法)
1. 标准三步流程
第一步:确定定义域:锁定自变量取值范围,确定图象横向范围;
第二步:列表取值:选取定义域内关键点,计算对应函数值;
第三步:描点连线:连续函数平滑连线,离散函数只描点、不连线。
2. 核心注意点
图象必须满足“竖线法则”:任意一条垂直于轴的直线与图象最多只有一个交点,否则不是函数图象。
知识点05分段函数(重难点)
1. 概念
在自变量的不同取值区间上,对应不同解析式的函数,称为分段函数。
重要结论:分段函数是一个函数,而非多个函数。
2. 标准通用形式
3. 核心解题思路
求值/求范围统一口诀:先判区间,再代解析式。根据的取值匹配对应区间,代入对应解析式计算。
知识点06本节核心公式速查
考点
核心公式/结论
函数定义式
闭区间
开区间
实数集区间
同一函数判定
定义域、对应关系均相同
知识点07高频易错点总结
1.误以为“一对多”是函数,函数必须满足一个仅对应一个;
2.判断同一函数忽略定义域,化简相同但定义域不同,不是同一函数;
3.区间书写易错:无穷区间、不等号端点括号混用;
4.分段函数误区:当成多个函数,求值不判断区间直接代公式;
5.画函数图象忽略定义域,画出定义域外的多余图象。
一、单选题
1.(25-26高一上·湖南邵阳·阶段检测)若函数,则( )
A. B.1 C. D.3
2.(25-26高一上·山东济南·期中)不等式的解集用区间表示为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·江西南昌·期中)已知函数,则等于( )
A. B. C.3 D.6
4.(25-26高一上·湖北武汉·阶段检测)下列与集合相等的是( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·安徽·期末)已知函数,则( )
A.10 B. C.e D.
6.(2025高一上·重庆开州·专题练习)已知,则函数的解析式为( ).
A. B.
C. D.
7.(25-26高一上·安徽合肥·期末)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
8.(24-25高一下·湖南长沙·期末)某校要召开学生代表大会,规定各班每人推选一名代表,当班人数除以的余数大于时,再增选一名代表,则各班推选代表人数与该班人数之间的函数关系用取整函数(表示不大于的最大整数,如,)可表示为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(24-25高一上·广东广州·期中)设,则下列结论成立的是( )
A. B.()
C. D.()
10.(25-26高一上·陕西西安·期末)若定义在上的函数满足恒成立,则()
A. B. C. D.
11.(25-26高一上·福建漳州·阶段检测)已知函数的对应关系如下表所示,函数的图象是如图所示的曲线,若,则的值可能为( )
0
1
2
3
4
0
2
1
2
0
3
1
A. B.0 C.2 D.4
三、填空题
12.(25-26高一上·广东江门·期中)函数的定义域为__________.(用区间表示)
13.(25-26高一上·湖南长沙·期末)已知函数的定义域为,则函数的定义域为__________.
14.(2026高一·全国·专题练习)已知函数,,其中表示不超过的最大整数,如,,则______.
四、解答题
15.已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)求的值.
16.(25-26高一上·安徽阜阳·阶段检测)求抽象函数的定义域.
(1)已知函数,求函数的定义域;
(2)已知函数的定义域为,求的定义域.
17.(25-26高一上·浙江·期中)已知函数
(1)求,的值;
(2)若,求实数的值.
18.(25-26高一上·河南信阳·阶段检测)已知函数.
(1)求的值及函数的解析式;
(2)求关于的不等式的解集.(其中)
19.(25-26高一上·内蒙古赤峰·阶段检测)已知函数
(1)画出函数的图象;
(2)求函数的定义域及值域;
(3)若,求的值;
(4)求的值.
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