内容正文:
3.1.2 函数的表示法
第1课时 函数的表示法
素养目标 思维导图
1.在实际情境中,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(数学抽象).
2.理解函数图象的作用(直观想象).
课前自主学习
问题:某同学计划买x(x∈{1,2,3,4,5})支2B铅笔.每支铅笔的价格为0.5元,共需y元.于是y与x间建立起了一个函数关系.
(1)该函数的定义域是什么?
提示:{1,2,3,4,5}.
(2)y与x有何关系?
提示:y=0.5x,x∈{1,2,3,4,5}.
(3)试用表格表示y与x之间的关系.
提示:
铅笔数x/支 1 2 3 4 5
钱数y/元 0.5 1 1.5 2 2.5
(4)试用图象表示y与x之间的关系.
提示:
【核心概念】
1.列表法:通过列出表格来表示两个变量之间的对应关系.
2.图象法:用图象表示两个变量之间的对应关系.
3.解析法:用解析式表示两个变量之间的对应关系.
课堂合作探究
探究点一 待定系数法求函数解析式
【典例1】(1)已知函数F(x)=f(x)+g(x),其中f(x)是x的正比例函数,g(x)是x的反比例函数,且F()=16,F(1)=8,则F(x)的解析式为 .
【思维导引】分别利用正比例函数、反比例函数设出F(x),根据条件求系数.
【解析】设f(x)=kx(k≠0),g(x)=(m≠0,且x≠0),则F(x)=kx+.
由F()=16,F(1)=8,得
解得所以F(x)=3x+(x≠0).
答案:F(x)=3x+(x≠0)
(2)已知f(x)为二次函数,且f(x+1)+f(x-1)=2x2-4x,求f(x).
【思维导引】利用待定系数法,根据已知条件列方程组求解即可.
【解析】设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则f(x+1)+f(x-1)=a(x+1)2+b(x+1)+c+a(x-1)2+b(x-1)+c=2ax2+2bx+2a+2c=2x2-4x,
所以所以
所以f(x)=x2-2x-1.
【类题通法】待定系数法的适用条件及步骤
(1)适用条件:函数的类型已知.
(2)一般步骤:
①设出解析式;
②依据条件列出方程(组);
③解方程(组)写出解析式.
【定向训练】
1.设二次函数f(x)满足:对任意x∈R,都有f(x+1)+f(x)=2x2-2x-3 ,求f(x)的解析式.
【解析】设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则f(x+1)+f(x)=2ax2+(2a+2b)x+a+b+2c=2x2-2x-3,所以解得
从而f(x)=x2-2x-1.
2.已知函数y=f(x)是一次函数,且f(2x)+f(3x+1)=-5x+9,求f(x)的解析式.
【解析】由题意,设一次函数的解析式为f(x)=kx+b(k≠0),
由f(2x)+f(3x+1)=-5x+9可得2kx+b+k(3x+1)+b=-5x+9,整理得5kx+k+2b=-5x+9,即解得
所以函数的解析式为f(x)=-x+5.
探究点二 换元法(或配凑法)、方程组法求函数解析式
【典例2】(一题多解)
(1)已知f(x+1)=x2+4x+1,求f(x)的解析式.
(2)已知f(x)满足2f(x)+f()=3x,求f(x).
【思维导引】熟练掌握换元法、配凑法、方程组法求函数解析式的格式和步骤是解答的关键.
【解析】(1)方法一(换元法):设x+1=t,则x=t-1,所以f(t)=(t-1)2+4(t-1)+1,即f(t)=t2+2t-2,所以所求函数解析式为f(x)=x2+2x-2.
方法二(配凑法) :
f(x+1)=x2+4x+1=(x+1)2+2(x+1)-2,
所以所求函数解析式为f(x)=x2+2x-2.
(2)2f(x)+f()=3x①,
将①中x换成,得2f()+f(x)=②,
①×2-②得3f(x)=6x-.
所以f(x)=2x-.
【类题通法】
1.换元法的适用条件及步骤
适用类型:已知f(g(x)),求f(x)的解析式.
一般步骤:
(1)换元:令t=g(x),并写出t的范围.
(2)求解:用t表示x.
(3)代入:将用t表示的x代入原式,写出解析式.
2.用方程组法求函数解析式
已知f(x)与f(φ(x))满足的关系式,要求f(x)时,可用φ(x)代替两边的所有x,得到关于f(x)及
f(φ(x))的方程组,解之即可求出f(x).
【定向训练】
1.已知f(x2+1)=x4-1,则函数f(x)的解析式为( )
A.f(x)=x2-2x B.f(x)=x2-1(x≥1)
C.f(x)=x2-2x+2(x≥1) D.f(x)=x2-2x(x≥1)
【解析】选D.设x2+1=t≥1,则x2=t-1,
所以f(t)=(t-1)2-1=t2-2t,
所以f(x)=x2-2x(x≥1).
2.已知函数f(x)的定义域为R,对任意x∈R均满足:2f(x)-f(-x)=4x+1,则函数f(x)的解析式为 ( )
A.f(x)=x+1 B.f(x)=x-1
C.f(x)=-x+1 D.f(x)=-x-1
【解析】选A.由2f(x)-f(-x)=4x+1①,
可得2f(-x)-f(x)=-4x+1②,①×2+②得:3f(x)=4x+3,即f(x)=x+1.
探究点三 用函数图象、表格表示函数
【典例3】画出下列函数的图象,并求值域.
(1)f(x)=1-x,x∈Z,-2≤x≤2;
(2)f(x)=(x-1)2+1,x∈(-2,3];
(3)f(x)=2;
(4)f(x)=-1,x∈[-1,0)∪(0,2].
【思维导引】看函数的类型→看函数的定义域→描点、连线、成图.
【解析】(1)
函数的值域是{3,2,1,0,-1};
(2)
函数的值域是[1,10);
(3)
函数的值域是{2};
(4)
函数的值域是(-∞,-2]∪[-,+∞).
【类题通法】
1.图象法是表示函数的方法之一,它能直观形象地表示函数的变化情况,是数形结合法求解函数问题的基础.
2.函数的图象可能是平滑的曲线,也可能是一群孤立的点,画图时要注意关键点,如图象与坐标轴的交点、区间端点、二次函数的顶点等等,还要分清这些关键点是实心点还是空心点.
【知识延拓】作函数图象的步骤
【定向训练】
1.函数y=g(x)的对应关系如表所示,函数y=f(x)的图象是如图所示的曲线ABC,则g[f(3)-1]的值为( )
x 1 2 3
g(x) 2 024 0 -2 024
【解析】选A.根据题意,可得f(3)=2,则g[f(3)-1]=g(2-1)=g(1)=2 024.
2.画出下列函数的图象:
(1)y=x+1(x≤0);
(2)y=x2-2x(x>1或x<-1).
【解析】(1)y=x+1(x≤0)表示一条射线,图象如图①.
(2)y=x2-2x=(x-1)2-1(x>1或x<-1)是抛物线y=x2-2x去掉-1≤x≤1之间的部分后剩余的曲线,如图②实线部分.
课堂练习
1.反比例函数f(x)满足f(3)=-6,则f(x)= ( )
A. B. C. D.-
【解析】选D.设f(x)=(k≠0),则=-6,k=-18,所以f(x)=-.
2.已知函数f(x)的图象如图所示,则f(-1)+f(0)+f(1)等于( )
A.2 B.-2 C.0 D.1
【解析】选C.由题图知f(-1)=-1,f(0)=0,f(1)=1,
所以f(-1)+f(0)+f(1)=-1+0+1=0.
√
√
3.已知函数f(2x+1)=6x+5,则f(x)的解析式是 .
【解析】方法一:令2x+1=t,则x=.
所以f(t)=6×+5=3t+2,所以f(x)=3x+2.
方法二:因为f(2x+1)=3(2x+1)+2,所以f(x)=3x+2.
答案:f(x)=3x+2
4.一个面积为100 cm2的等腰梯形,上底长为x cm,下底长为上底长的3倍,则它的高y与x的函数关系为 .
【解析】由梯形的面积公式得100=·y,得y=(x>0).
答案:y=(x>0)
5.已知二次函数f(x)=ax2+bx+3(a≠0)满足f(3)=f(-1)=0,
(1)求f(x)的解析式.
(2)画出f(x)的图象.
(3)写出其值域.
【解析】(1)由f(3)=f(-1)=0得:
即
解得:
所以f(x)的解析式为f(x)=-x2+2x+3.
(2)列表如下:
x -1 0 1 2 3
y 0 3 4 3 0
描点,连线得f(x)的图象如图所示:
(3)由图可知:其值域为(-∞,4].
谢 谢
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