内容正文:
2.1 函数的概念BS
2.2 函数的表示法 BS
思维导图
目录
考点一 函数的概念与判断 2
考点二 求函数值 7
考点三 定义域 9
考点四 判断是否是同一函数 16
考点五 函数的表示方法 24
考点六 求函数值域 26
考点七 求函数解析式 34
考点八 分段函数 41
考点一 函数的概念与判断
知识点:
函数
两集合A、B
设A,B是两个非空数集
对应关系f:A→B
如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,
在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应
名称
称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数
记法
y=f(x),x∈A
【例1】下列各曲线中,不能表示y是x的函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】函数的定义:设在一个变化过程中有两个变量x与y,对于x的每一个确定的值,y都有唯一的值与其对应,那么就说y是x的函数,x是自变量.
如图,C选项中,在x允许的取值范围内取x=x0,此时函数y与之对应的有2个值,y=y1,y=y2,不符合函数的定义.其它三个选项都符合函数的定义.
故选:C.
典例:
1.设,给出下列四个图形,如下图所示,其中能表示从集合到的函数关系的有( )个
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【详解】由函数的定义知,①不能表示集合到的函数关系,因为图中y的范围是[0,2];
②不能表示集合到的函数关系,因为图中y的范围是[0,2];
③不能表示集合到的函数关系,因为对于一个x,可能有两个y值与之对应;
④能表示集合到的函数关系.
故满足题意的有④,共1个. 故选:A.
变式训练:
1.如图所示,表示函数图像的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据函数的定义知,一个有唯一的对应,由图象可看出,只有选项B的图象满足这一点.故选:B.
2.下列各图中能作为函数图像的是( ).
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】A
【解析】对①②,对于定义域内的任意一个,都有唯一的值与对应,则①②正确;
对③,在内,此时一个有两个值与对应,则③错误;
对④,在内,此时一个有两个值与对应,则④错误;
故选:A
3.判断下列对应是否为函数:
(1)x→y=x,x∈{x|0≤x≤6},y∈{y|0≤y≤3};
(2)x→y=x,x∈{x|0≤x≤6},y∈{y|0≤y≤3};
(3)x→y=3x+1,x∈R,y∈R.
【答案】(1)不是;(2)是;(3)是
【解析】(1)根据函数概念知,当时,在没有值与对应,所以不是函数;
(2)根据函数概念,当时,,所以对于每一个值,都有唯一的值与之对应,所以是函数;
(3)根据函数概念,对于每一个值,都有唯一的值与之对应,所以是函数;
4.在下列图象中,函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对于A,存在一个自变量对应两个值,错误;对于B,存在自变量对应两个值,错误;对于C,存在自变量对应两个值,错误;对于D,定义域内每个自变量都有唯一实数与之对应,正确,故选D.
5、下列图象中,不能作为函数图象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的定义知,定义域内的任意的自变量,只能有唯一的与对应,逐项判定,即可求解.
【详解】根据函数的定义知,对于定义域内的任意的自变量,只能有唯一的与对应,
选项ABD中,每一个都有唯一的与对应,满足函数的定义,可以表示函数;
选项C中,出现一个都有两个与对应,不满足函数的定义,不可以表示函数.
故选:C.
6、设,如下选项是从M到N的四种应对方式,其中是M到N的函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由函数对应关系可得,对于集合M中的每个数,集合N中都有唯一且确定的数与之对应.
【详解】对于A,集合M中的3对应了集合N中的两个数,A错误;
对于B,集合M中的2对应了集合N中的两个数,B错误;
对于C,集合M中的每个数在集合N中都有唯一的数对应,C正确;
对于D,集合M中的3对应了集合N中的两个数,D错误,
故选:C.
7、给定数集满足方程,下列对应关系为函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】ACD选项,可举出反例;B选项,利用函数的定义作出判断.
【详解】A选项,,当时,,由于,故A选项不合要求;
B选项,,存在唯一确定的,使得,故B正确;
CD选项,对于,不妨设,此时,解得,
故不满足唯一确定的与其对应,不满足要求,CD错误.
故选:B
考点二 求函数值
【例1】求下列函数的函数值:
(1)已知,求; (2)已知,求;
(3)已知,,求;
解:(1)将代入函数,得;
(2)将代入函数,得;
(3)将代入,得,
将代入,得,所以
思考:在(3)中,求,.
变式训练:
1.已知,则( )
A.15 B.21 C.3 D.0
【答案】D
【解析】根据的解析式,有.故选:D
2.若函数,则______________.
【答案】-1
【解析】当时,故.
故答案为:
3、已知函数,则 .
【答案】21
【分析】代入求值即可.
【详解】由,可得.
故答案为:21.
4.若函数f(x)=,g(x)=,则的值为____________.
【答案】
【解析】.故答案为:
5.已知f(x)= (x≠-1),g(x)=x2+2,则f(2)=________,f(g(2))=________.
【答案】
【解析】因为,故可得;又,故可得;
故.故答案为:;.
6.已知定义域为的函数和.求和的值.
【答案】,
【详解】因为定义域为的函数和,
所以,,
所以,.
7.已知函数f(x)=.
(1)求f(2)+f(),f(3)+f()的值;
(2)求证:f(x)+f()是定值;
(3)求f(2)+f()+f(3)+f()+…+f(2012)+f()的值.
【答案】(1)1,1;(2)证明见解析;(3)2011.
【解析】(1)∵f(x)=,
∴f(2)+f()=+=1,f(3)+f()=+=1.
(2)证明:f(x)+f()=+=+==1.
(3)由(2)知f(x)+f()=1,
∴f(2)+f()=1,f(3)+f()=1,f(4)+f()=1,…,f(2012)+f()=1.
∴f(2)+f()+f(3)+f()+…+f(2012)+f()=2011.
8.已知,则_________.
【答案】
【解析】,,
所以
故答案为:
考点三 定义域
【例1】函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由,解得x≥且x≠2.
∴函数的定义域为.故选:C.
【例2】已知的定义域为,
(1)求的定义域;
(2)求的定义域
【答案】(1)(3,5);(2).
【解析】(1)的定义域为,,则,即的定义域为;
(2)的定义域为;由得,即的定义域为.
【例3】.若函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】函数的定义域是,的定义域须满足,
,解得,所以函数的定义域为.故选:C.
【例4】已知函数的定义域是,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】函数的定义域是,等价于不等式对任意恒成立,分和两种情况求出实数的取值范围即可.
【详解】因为函数的定义域是,
所以不等式对任意恒成立,
当时,,对任意恒成立,符合题意;
当时,,即,解得:,
综上,实数的取值范围是;
故选:D
典例:
1.函数的定义域是( )
A. B.∪
C. D.
【答案】B
【分析】利用根式、分式和零次幂有意义,列关系计算即可.
【详解】依题意得得∪.
故选:B.
2.求下列函数的定义域:
(1)已知函数的定义域为,求函数的定义域;
(2)已知函数的定义域,求函数的定义域.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)设,由于函数定义域为,
故,即,解得,
所以函数的定义域为;
(2)因为函数的定义域为,即,
所以,所以函数的定义域为,
由,得,
所以函数的定义域为.
3.已知函数,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据二次根式的性质,结合复合函数的定义域性质进行求解即可.
【详解】由,
于是有,
故选:C
4.已知函数的定义域是R,则实数a的取值范围是( )
A.或 B.
C. D.或
【答案】B
【分析】由题意知恒成立,然后根据二次项系数是否为0,进行分类讨论,求出结果即可.
【详解】因为函数的定义域是R,即恒成立,
(1)若,则有意义,符合题意;
(2)若,则,解得,
综上实数a的取值范围是,
故选:B.
5.已知函数的定义域为,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.5
【答案】C
【分析】根据函数定义域求出,利用基本不等式可求答案.
【详解】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.
故选:C.
变式训练:
1.函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意可得:,且,得到,且,故选:D
2.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由 ,可得 ,
所以函数的定义域为 .故选A.
3.已知函数的定义域为(-1,0),则函数的定义域为________.
【答案】
【解析】由-1<2x+1<0,得-1<x<-,所以函数f(2x+1)的定义域为
4.设的定义域为,则函数的定义域是___________.
【答案】
【解析】∵函数的定义域为, ∴函数满足,
解不等式,得,即函数的定义域是,故选A
5.已知函数的定义域为,求的定义域 .
【答案】
【解析】由题意,函数的定义域为,
则函数满足,解得,即,
即函数的定义域为.
6.函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意,得,解得.∴定义域为.
故选:B.
7.函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】要使函数有意义,则:,
解得,所有的定义域为:,故选:A
8.已知的定义域为,则函数的定义域为 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为函数的定义域为,故函数有意义只需即可,解得,选B.
9.已知的定义域为,的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】的定义域为;;;
的定义域为;;;
的定义域为.故选:D.
10.函数的定义域是指自变量的取值范围,则函数的定义域为( )
A. B.且
C. D.或
【答案】C
【分析】根据题意知,解不等式即可求解.
【详解】根据题意,要使函数有意义,需满足,即,解得,
所以函数的定义域为.
故选:C
11、已知函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】整体代入法求函数的定义域,再由有意义的条件,求定义域.
【详解】因为函数的定义域是,由,解得,
所以函数的定义域为.
要使有意义,则,解得,
所以的定义域是.
故选:.
12、若函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由已知求得的取值范围,此范围也即为中的范围,也即通过函数的定义域求解,从而可得结论.
【详解】函数的定义域是,,所以的定义域是,
故对于函数,有,解得,
从而函数的定义域是,
故选:D.
13、已知函数的定义域为,则的定义域为 .
【答案】
【分析】由题意,可得,即的定义域为,进而根据,解不等式即可得答案.
【详解】因为函数的定义域为,即,
所以,即的定义域为,
所以,解得,
所以函数的定义域为.
故答案为:.
考点四 判断是否是同一函数
判断方法:根据函数的定义,判断各选项中两函数的定义域、对应关系以及值域是否相同,如有不同即可判断不是同一函数,
【例1】(1)函数和是同一个函数吗?为什么?
(2)函数和是同一个函数吗?为什么?
解:(1)因为函数的定义域为,函数的定义域为,
所以和不是同一个函数.
(2)因为函数和的定义域都为,
而函数的等号右边分子分母同时除以得,
所以函数和的对应关系相同,所以和是同一函数.
【例2】下列四组函数中,表示同一函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】对于A:, ,两个函数的定义域和对应关系都相同,表示同一函数;
对于B:的定义域为R,的定义域为,两个函数的定义域不同,不是同一函数;
对于C.的定义域为,的定义域为,两个函数的定义域不同,不是同一函数;
对于D.的定义域为,的定义域为或,两个函数的定义域不同,不是同一函数.
典例:
1.下列各组函数表示同一函数的是( )
A.和 B.和
C.和 D.与
【答案】C
【详解】对于A,的定义域为,的定义域为,定义域不同,不是同一函数,故A错误;
对于B,,,表达式不同,不是同一函数,故B错误;
对于C,两函数的定义域,表达式和值域均相同,是同一函数,故C正确;
对于D,的定义域为,的定义域为,定义域不同,不是同一函数,故D错误.
故选:C.
2.中文“函数”一词,最早是由近代数学家李善兰翻译的,之所以这么翻译,他给出的原因是“凡此变数中函彼变数者,则此为彼之函数”,下列选项中是同一个函数的是( )
A.与
B.与
C.与
D.与
【答案】C
【详解】对于A,函数的定义域为,函数的定义域为,两个函数定义域不同,A不是;
对于B,函数的定义域为,函数的定义域
为或,两个函数定义域不同,B不是;
对于C,函数的定义域为,函数的定义域为,且,
两个函数定义域相同,对应法则也相同,C是;
对于D,函数的定义域为,函数的定义域为,两个函数定义域不同,D不是.
故选:C
变式训练:
1.下列各组函数中,表示同一个函数的是__________(填序号).
(1)y=x-1和y=;(2)y=x0和y=1;
(3)f(x)=x2和g(x)=(x+1)2;(4)f(x)=和g(x)=.
【答案】(4)
【解析】(1)的定义域为;的定义域为,定义域不同,故不是同一个函数;
(2)的定义域为;的定义域为,定义域不同,故不是同一个函数;
(3)两个函数的对应关系不同,故不是同一个函数;
(4)因为两个函数的定义域均为,且,故两函数是同一个函数.
2.下列函数;;;与函数是同一函数的是________.
【答案】
【解析】定义域是,所以与函数不是同一函数;
定义域是,所以与函数不是同一函数;
,所以与函数是同一函数;
,所以与函数不是同一函数.
故答案为:
3.下列与函数是同一个函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】定义域相同且对应关系相同,则两个函数相同,进而得到答案.
【详解】函数定义域为R.
对A,函数定义域为,故错误;
对B,函数定义域为,故错误 ;
对C,函数定义域为R,函数为,对应关系不同,故错误;
对D,函数定义域为R,函数可化简为,故正确.
故选:D.
4.下列各组函数表示相同函数的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】C
【分析】根据函数的定义域及对应法则判断是否为同一函数即可.
【详解】对于A中,函数的定义域为,函数的定义域为,两个函数的定义域不同,所以表示不同的函数;
对于B中,函数的定义域为,函数的定义域为,两个函数的定义域不同,所以表示不同的函数;
对于C中,函数与的定义域和对应法则都相同,所以表示相同的函数;
对于D中,函数的定义域为,函数的定义域为,两个函数的定义域不同,所以表示不同的函数.
5.(多选题)下列各组函数不是同一函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】ABC
【分析】利用同一函数的定义对每一个选项逐一判断得解.
【详解】对于A,函数的定义域是,函数的定义域是,两个函数定义域不同,故这两个函数不是同一个函数;
对于B,函数的定义域是,函数的定义域是或,两个函数的定义域不同,故这两个函数不是同一个函数;
对于C,函数,,两个函数的对应关系不相同,故这两个函数不是同一个函数;
对于D,函数和的定义域都是,两个函数的对应关系也相同,故这两个函数是同一个函数.
故选:ABC.
6.(多选题)下列各组函数是同一函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】AD
【分析】根据函数的定义,判断各选项中两函数的定义域、对应关系以及值域是否相同,如有不同即可判断不是同一函数,即可得答案.
【详解】对于A,与的定义域都是R,对应关系相同,
值域相同,故与是同一函数,A正确;
对于B,与的对应关系不同,故二者不是同一函数,B错误;
对于C,与,前者的定义域为R,后者定义域为,
故二者不是同一函数,C错误;
对于D,,与的定义域以及对应关系都相同,
故二者是同一函数,D正确,
7、下列各组中的函数,表示同一函数的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】根据定义域及对应关系判断是否是同一函数.
【详解】选项A,,,两个函数的定义域不同,不是同一函数;
选项B,,,两个函数的定义域不同,不是同一函数;
选项C,,,两个函数的定义域不同,对应关系也不同,不是同一函数;
选项D,,,即,是同一函数,
故选:D.
8、中文“函数”一词,最早是由清代数学家李善兰翻译而得,之所以这么翻译,他给出的原因是“凡此变数中函彼变数者,则此为彼之函数”,也即函数指一个量随着另一个量的变化而变化,下列选项中是同一个函数的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】先求函数的定义域,定义域不同则不是同一个函数,定义域相同再看对应关系是否相同,对应关系相同则是同一个函数,对应关系不同则不是同一个函数.
【详解】对于A,和定义域均为R, ,
故和定义域相同,对应关系不同,和不是同一个函数,故A错误;
对于B,和定义域均为R,,
故和定义域相同,对应关系相同,和是同一个函数,故B正确;
对于C,定义域为,定义域为R,
故和定义域不相同, 和不是同一个函数,故C错误;
对于D,定义域为R,定义域为,
故和定义域不相同, 和不是同一个函数,故D错误;
故选:B.
9、下列函数中与函数相等的函数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】对A,的定义域为,而的定义域,故两者不是相等函数,故A错误;
对B,,其定义域为,则其与为相等函数,故B正确;
对C,的定义域为,而的定义域为,故两者不是相等函数,故C错误;
对D,,与的对应法则不同,故两者不是相等函数,故D错误.
故选:B.
10、下列各组中的两个函数是同一函数的是( )
①,;②,;③,;④,.
A.①② B.②③ C.③ D.③④
【答案】C
【详解】对于①中,函数与,
则两个函数的定义域不同,所以不是同一函数;
对于②中,函数,与的对应关系不同,所以不是同一函数;
对于③中,函数,与,
可得两函数的的定义域相同,对应关系也相同,所以是同一函数;
对于④中,函数,与,
可得两函数的的定义域不同,所以不是同一函数.
综上,是同一函数的只有③.
故选:C.
11.(多选)下列各组函数是同一个函数的是( )
A.与
B.与
C.与
D.与
【答案】AC
【详解】对于选项A:的定义域为,的定义域为,
定义域相同,对应关系也相同,是同一个函数,故A正确;
对于选项B:的定义域为,
的定义域为,
定义域相同对应关系不同,不是同一个函数,故B错误;
对于选项C:的定义域,的定义域,
定义域相同,对应关系也相同,是同一个函数,故C正确;
对于选项D:的定义域为,的定义域为,
定义域相同对应关系不同,不是同一个函数,故D错误.
故选:AC.
12.(多选)下列各组函数是同一个函数的是( )
A.与
B.与
C.与
D.与
【答案】AC
【详解】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:因为函数的定义域为,函数的定义域为,所以与不是同一个函数,故B错误;
对C:函数与的定义域都是,对应关系一样,故它们是同一个函数,故C正确;
对D:函数的定义域是:,函数的定义域是:,定义域不一致,所以它们不是同一个函数,故D错误.
故选:AC
13.(多选)下列各组中不是同一个函数的是( )
A., B.,
C., D.,.
【答案】BD
【详解】选项A:的定义域为,此时,故两个函数是同一个函数;
选项B:的定义域为,的定义域为,定义域不同,故不是同一函数;
选项C:两个函数的定义域都是,,故是同一个函数;
选项D:函数的定义域为,函数的定义域是,定义域不同,故不是同一函数,
故选:BD
考点五 函数的表示方法
知识点01 函数的三种表示方法
1.解析法∶利用解析法表示函数的前提是变量间的对应关系明确,且利用解析法表示函数时要注意注明其定义域.
2.列表法∶就是列出表格来表示两个变量之间的对应关系.比如我们生活中经常遇到的列车时刻表、银行的利率表等.其优点是不需要计算就可以直接看出与自变量相对应的函数值.这种表示法常常被应用到实际生产和生活中去.
3.图像法∶函数图象的形状不一定是一条或几条无限长的平滑曲线,也可能是一些点、一些线段、一段曲线等,但不是任何一个图形都是函数图象.
例1.(多选)下列结论中正确的是( )
A.任意一个函数都可以用解析式表示
B.函数,的图象是直线上一些孤立的点
C.表格可以表示是的函数
有理数
无理数
y
1
D.图象
可以表示函数的图象
【答案】BC
【分析】利用函数的定义及表示方法一一判定选项即可.
【详解】对于A项,并非所有函数都有解析式,故A错误;
对于B项,函数,,是直线上对应的五个点,故B正确;
对于C项,表格表示函数,因为对于任意自变量,都有唯一的函数值与之对应,故C正确;
对于D项,图中对于任意自变量,并非都有唯一的函数值与之对应,故D错误.
故选:BC
变式训练:
1.某移动公司采用分段计费的方法来计算话费,月通话时间(分钟)与相应话费(元)之间的函数图像如图所示,则与之间的函数关系式为 .
【答案】
【分析】根据函数图象利用待定系数法求解即可.
【详解】由图知,当时,设函数为,则
,得,所以,
当时,设函数为,则
,解得,
所以,
综上与之间的函数关系式为.
故答案为:
考点六 求函数值域
【例1】求函数的值域:
解:依题意得,,
∵
∴,
则的值域为
【例2】求下列函数的值域:
(1);(2);(3)();(4).
【答案】(1)(2)(3)(4)
【详解】(1)∵,∴,∴的值域为.
(2),显然,所以,故函数的值域为.
(3)由,知.则,
当且仅当,即时,上式取“”.∴()的最小值为8.
故函数()的值域为.
(4)设,则,且,所以,
由,结合函数的图象得原函数的值域为.
典例:
二次函数类:
1.(多选)已知函数在区间上有最大值3,最小值2,则的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】AB
【分析】由一元二次函数的单调性和最值即可求解.
【详解】因为函数,
所以该函数在上单调递减,在上单调递增,最小值在处取得且为2.
令或,
所以若函数在区间上有最大值3、最小值2时,则.
故选:AB
2、函数的值域是( )
C.
解:由二次函数图像可知,D
3、求函数的值域.
解:由二次函数图像可得,值域为:
4.已知函数,则该函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】令,则,解得,
所以函数的定义域为,
则,因为,所以,
所以,则,所以,
显然,所以,即该函数的值域为.故选:D
“一次”比“一次”类:
1、函数的值域为_________。
解:由图像可得,
2、函数的值域为_________。
解:换元由图像可得,
3.已知函数,则对任意实数x,函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用不等式的性质求出函数值域得解.
【详解】依题意,,
显然,则,于是,
所以函数的值域是.
故选:C
不齐次类:
1.若,则函数在上的值域是______________.
【答案】
【详解】,
任取,,且,
则,
所以,所以函数在上单调递增,
则,,
所以函数在上的值域是. 故答案为:.
2、函数的值域为_________。
3.函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】结合题意:,
当时,;
当时,,当且仅当,
即,原式取得最小值;
另一方面,因为,所以,即;
当时,,
当且仅当,即,原式取得最大值;
另一方面因为,
令,则,所以,所以
所以,即;
综上所述:函数的值域是.
故选:A.
变式训练:
1.已知则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由有意义可得,
设,则,,所以,所以,故选:C.
2.函数在上的值域是 .
【答案】
【详解】因为,
又,所以,所以,所以,
所以.故答案为:
3.函数的值域为 .
【答案】
【详解】由可得,故,
又,当且仅当,即时取等号,
故,故函数的值域为,故答案为:
4.函数的值域为
【答案】
【详解】设,,所以,
由图象易知值域为.
故答案为:.
5.函数的值域为 .
【答案】
【详解】设,则,,
所以,因为,在上单调递减,所以,所以函数的值域为.故答案为:.
6.求函数的值域.
【答案】
【详解】设,则,
函数可化为,对称轴为,
所以该函数在上单调递减,所以当时,,
所以原函数的值域为.
7.已知函数的图象如图所示,其中y轴的左侧为一条线段,右侧为某抛物线的一段.
(1)写出函数的解析式、定义域和值域;
(2)求,的值.
【答案】(1),定义域为,值域为;
(2),.
【详解】(1)根据题意及图象可知:当时,可设线段解析式为,
将点代入解析式可得,即;
当时,图象为抛物线一部分,可设解析式为,
由图象可知其顶点为且过点,所以,
即,
则,
结合图象,所以的定义域为,值域为;
(2)由上可知,,
即,.
8.求下列函数的值域.
(1),;(2).
【答案】(1) (2)
【详解】(1),,
在区间上单调递增,所以值域为.
(2)的定义域是,
,由于,所以,所以值域为.
9、函数f(x)=x+的值域为________.
【答案】(-∞,1].
【分析】利用换元法,令,则,,即可求得答案.
【详解】函数的定义域为,令,
则.∴,
故t=1(即x=0)时,y有最大值1,故值域为(-∞,1].
故答案为: .
考点七 求函数解析式
【例1】根据下列条件,求的解析式.
(1)f(x)是一次函数,且满足3f(x+1)-f(x)=2x+9;
(2)f(x+1)=x2+4x+1;
(3).
【答案】(1)f(x)=x+3;(2)f(x)=x2+2x-2;(3)
【解析】(1)解由题意,设f(x)=ax+b(a≠0)
∵3f(x+1)-f(x)=2x+9∴3a(x+1)+3b-ax-b=2x+9,
即2ax+3a+2b=2x+9,由恒等式性质,得∴a=1,b=3
∴所求函数解析式为f(x)=x+3.
(2)设x+1=t,则x=t-1f(t)=(t-1)2+4(t-1)+1
即f(t)=t2+2t-2.∴所求函数解析式为f(x)=x2+2x-2.
(3)解,将原式中的x与互换,得.
于是得关于f(x)的方程组解得.
典例:
1.已知函数是一次函数,满足,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【详解】设,
由题意可知,
所以,解得或,
所以或.
故选:AD.
2.已知是二次函数,且,若,则的解析式为______.
【答案】
【详解】由已知设,
因为,所以,
因为,
,
所以,解得,
所以. 故答案为:.
3.已知f()=x,则f(x)的表达式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】令,则,故
故选B
4.已知函数满足:,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】通过化简即可得出函数的解析式.
【详解】因为,∴,
故选:A.
5.已知对于任意实数x,函数f(x)都满足f(x)+2f(2-x)=x,则f(x)的解析式为______.
【答案】
【详解】由题意,因为f(x)+2f(2-x)=x①;
∴f(2-x)+2f(x)=2-x②;
①②联立解得.
故答案为.
变式训练:
1.根据下列条件,求f(x)的解析式.
(1)f(f(x))=2x-1,其中f(x)为一次函数;
(2)f(2x+1)=6x+5;
(3)f(x)+2f(-x)=x2+2x.
【答案】(1)或;(2)f(x)=3x+2;(3).
【解析】(1)由题意,设f(x)=ax+b(a≠0),则f(f(x))=af(x)+b=a(ax+b)+b=a2x+ab+b=2x-1由恒等式性质,得
或
∴所求函数解析式为或
(2)设2x+1=t,则
∴f(x)=3x+2.
(3)将x换成-x,得f(-x)+2f(x)=x2-2x,
∴联立以上两式消去f(-x),得3f(x)=x2-6x,
2. (1)已知函数是一次函数,若,求的解析式;
(2)已知是二次函数,且满足,,求的解析式.
【答案】(1)或;(2).
【解析】(1)设,则,
又,所以,,解得或,
因此,或;
(2),则,
,即,
即,所以,解得.
因此,.
3、已知函数,那么等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由函数的解析式,用代换,即可得的解析式.
【详解】因为函数,所以
故选:D.
4.(多选) 设,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】代入求解,即可求解.
【详解】,,,
所以,,BD正确,AC错误,
故选:BD
5、已知是二次函数,且,,则 .
【答案】
【分析】由题意设,通过待定系数法得出关于的方程组即可求解.
【详解】因为,是二次函数,所以设,
又因为,
所以,
所以,解得.
故答案为:.
6、若函数,且,则实数a的值为 .
【答案】
【分析】先求出函数解析式,进而求解结论.
【详解】函数,又的值域为,
,
,可得,解得.
故答案为:.
7、设,,则 .
【答案】
【分析】直接由的定义即可代入得解.
【详解】由题意.
故答案为:.
8.(1)已知,求函数的解析式.
(2)已知,求函数的解析式.
【答案】(1)(2)
【详解】(1)(换元法):令,,则,
所以,
所以函数的解析式为;
(2)(换元法): 令,则,,
所以,即;
9.(多选)已知,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】利用配凑法求出函数解析式,再逐项判断作答.
【详解】依题意,,因此,BC错误,D正确;
显然,A正确.
故选:AD
10.已知,则= .
【答案】
【分析】根据配凑法求解,注意定义域的求解.
【详解】因为,所以,
所以,其中.
∴.
故答案为:
11. (1)已知,求的解析式;
(2)已知,求的解析式.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由题意得:定义域为
设,则
(2)由…①得:…②
①②联立消去得:
12.已知函数的定义域为R,对任意均满足:则函数解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由,可得①,
又②,①+②得:,解得,
13、(1)已知是二次函数,且满足,,求函数的解析式;
(2)已知,求的解析式.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)设出函数解析式,利用待定系数法求解即得.
(2)根据给定条件,利用方程法求解即得.
【详解】(1)由是二次函数,设,
由,得,由,得,
化简并整理得,因此,解得,
所以.
(2)用替换中的x,得,
由,解得,
所以.
考点八 分段函数
【例1】已知函数,则的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】A
【解析】由题意得,,,,所以,故选:A.
【例2】设函数若,则实数=( )
A.-4或-2 B.-4或2
C.-2或4 D.-2或2
【答案】B
【解析】当时,,解得;当时,,解得,
因为,所以,综上,或,故答案选
典例:
1.设,则( )
A.10 B.8 C.12 D.13
【答案】B
【解析】直接根据分段函数的解析式代入即可得结果.
【详解】因为,
所以,
故选:B.
2.已知函数,若,则的值是( )
A.3或 B.或5 C. D.3或或5
【答案】B
【分析】根据分段函数的解析式,分类讨论的范围,得到方程,解出即可.
【详解】若,则方程可化为,
∴或(舍去);
若,则方程可化为
∴,
综上可得,或,
故选:B.
3、设函数,若,则
4.函数,则的自变量的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分和两种情况进行讨论,即可求出答案
【详解】当时,即或,
解得或,故或;
当时,,
因为,所以不等式转化成,解得,故;
综上所述,的取值范围为
故选:D
5.函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】法一:因为且,
所以当时,,当时,;
当时,,
所以函数的最小值为,最大值为3,故函数的值域为.
法二:画出的草图,如图所示,由图象可知函数的最小值为,最大值为3,故函数的值域为.
故选:D
6.已知,,用表示,中的较大者,记为,当时,的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,
因为,
所以,当时,
,
,所以,
当时,
,
,所以,
所以,
当时,单调递减,所以,
即,
当时,单调递增,所以,
即,
综上,,
即的值域为.
故选:D.
变式训练:
1.设,则等于( )
A.1 B.0 C.2 D.-1
【答案】C
【解析】 ,.故选: C.
2、设函数,则等于( )
A. B.3 C. D.
【答案】C
【分析】根据题中分段函数解析式运算求解.
【详解】因为,所以.
故选:C.
3、已知函数那么的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.5
【答案】A
【分析】先计算,从而,由此能求出结果.
【详解】解:函数,
,
.
故选:A.
4、已知函数,则( )
A.14 B.5 C.1 D.-1
【答案】B
【分析】根据分段函数解析式代入计算可得.
【详解】因为,所以.故选:B
5.已知函数y=,则使函数值为的的值是( )
A.或 B.或
C. D.或或
【答案】C
【解析】当时,令,得,解得;
当时,令,得,解得,不合乎题意,舍去.
综上所述,.故选:C.
6.已知
(1)画出f(x)的图象;
(2)若,求x的值;
(3)若,求x的取值范围.
【答案】(1)作图见解析;(2);(3)
【解析】(1)函数的对称轴,当时,;当时,;当时,,则f(x)的图象如图所示.
(2)等价于①或②或③
解①得,②③的解集都为
∴当时,.
(3)由于,结合此函数图象可知,使的x的取值范围是
7.已知函数f(x)=则f(f(-4))=________.
【答案】-2
【解析】由题得,所以f(f(-4))=.
故答案为:-2
8.设,则______
【答案】36
【解析】.
9.设,若,则x的值为 .
【答案】
【详解】若,则无解;若,则,所以x=.若,则无解.综上:.
故答案为:
10.已知函数,则f(2)= .
【答案】1
【详解】由已知,
故答案为:1.
11.已知函数,若,则实数_________.
【答案】或
【解析】当时,,解得;当时,,得.
因此,或,故答案为或.
12、设.
(1)求的值; (2)若,求t值.
【答案】(1)0 (2)或或
【详解】(1).
(2)当时,,∴;
当时,,解得:;
当时,,∴,
综上所述:或或.
13.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ABC,则的值为( )
1
2
3
2023
0
A.2023 B.0 C. D.
【答案】A
【分析】按函数的定义结合图表计算即可
【详解】根据题意,可得,则,
故选:A.
14.(多选)已知函数的图象由如图所示的两段线段组成,则( )
A.
B.不等式的解集为
C.函数在区间上的最大值为2
D.的解析式可表示为:
【答案】BD
【分析】由函数的图象求出函数的解析式,由此分析选项可得答案.
【详解】根据题意,由图象可得,在区间上,函数图象为线段,经过点和,
则其方程为,
在区间上,函数图象为线段,经过点和,
设,,则,解得,
所以其方程为,
综合可得,
对于A,,则,故A错误;
对于B,若,则有或,解得或,
即不等式的解集为,故B正确;
对于C,在区间上,为减函数,其最大值为,故C错误;
对于D,由,故D正确.
故选:BD.
1
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2.1 函数的概念BS
2.2 函数的表示法 BS
思维导图
目录
考点一 函数的概念与判断 2
考点二 求函数值 5
考点三 定义域 7
考点四 判断是否是同一函数 10
考点五 函数的表示方法 13
考点六 求函数值域 15
考点七 求函数解析式 18
考点八 分段函数 21
考点一 函数的概念与判断
知识点:
函数
两集合A、B
设A,B是两个非空数集
对应关系f:A→B
如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,
在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应
名称
称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数
记法
y=f(x),x∈A
【例1】下列各曲线中,不能表示y是x的函数的是( )
A. B.
C. D.
典例:
1.设,给出下列四个图形,如下图所示,其中能表示从集合到的函数关系的有( )个
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
变式训练:
1.如图所示,表示函数图像的是( )
A. B.
C. D.
2.下列各图中能作为函数图像的是( ).
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
3.判断下列对应是否为函数:
(1)x→y=x,x∈{x|0≤x≤6},y∈{y|0≤y≤3};
(2)x→y=x,x∈{x|0≤x≤6},y∈{y|0≤y≤3};
(3)x→y=3x+1,x∈R,y∈R.
4.在下列图象中,函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
5、下列图象中,不能作为函数图象的是( )
A. B.
C. D.
6、设,如下选项是从M到N的四种应对方式,其中是M到N的函数是( )
A. B.
C. D.
7、给定数集满足方程,下列对应关系为函数的是( )
A. B.
C. D.
考点二 求函数值
【例1】求下列函数的函数值:
(1)已知,求; (2)已知,求;
(3)已知,,求;
思考:在(3)中,求,.
变式训练:
1.已知,则( )
A.15 B.21 C.3 D.0
2.若函数,则______________.
3、已知函数,则 .
4.若函数f(x)=,g(x)=,则的值为____________.
5.已知f(x)= (x≠-1),g(x)=x2+2,则f(2)=________,f(g(2))=________.
6.已知定义域为的函数和.求和的值.
7.已知函数f(x)=.
(1)求f(2)+f(),f(3)+f()的值;
(2)求证:f(x)+f()是定值;
(3)求f(2)+f()+f(3)+f()+…+f(2012)+f()的值.
8.已知,则_________.
考点三 定义域
【例1】函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【例2】已知的定义域为,
(1)求的定义域;
(2)求的定义域
【例3】.若函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【例4】已知函数的定义域是,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
典例:
1.函数的定义域是( )
A. B.∪
C. D.
2.求下列函数的定义域:
(1)已知函数的定义域为,求函数的定义域;
(2)已知函数的定义域,求函数的定义域.
3.已知函数,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
4.已知函数的定义域是R,则实数a的取值范围是( )
A.或 B.
C. D.或
5.已知函数的定义域为,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.5
变式训练:
1.函数的定义域是( )
A. B. C. D.
2.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
3.已知函数的定义域为(-1,0),则函数的定义域为________.
4.设的定义域为,则函数的定义域是___________.
5.已知函数的定义域为,求的定义域 .
6.函数的定义域是( )
A. B. C. D.
7.函数的定义域是( )
A. B. C. D.
8.已知的定义域为,则函数的定义域为 ( )
A. B. C. D.
9.已知的定义域为,的定义域是( )
A. B. C. D.
10.函数的定义域是指自变量的取值范围,则函数的定义域为( )
A. B.且
C. D.或
11、已知函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
12、若函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
13、已知函数的定义域为,则的定义域为 .
考点四 判断是否是同一函数
判断方法:根据函数的定义,判断各选项中两函数的定义域、对应关系以及值域是否相同,如有不同即可判断不是同一函数,
【例1】(1)函数和是同一个函数吗?为什么?
(2)函数和是同一个函数吗?为什么?
【例2】下列四组函数中,表示同一函数的是( )
A. B.
C. D.
典例:
1.下列各组函数表示同一函数的是( )
A.和 B.和
C.和 D.与
2.中文“函数”一词,最早是由近代数学家李善兰翻译的,之所以这么翻译,他给出的原因是“凡此变数中函彼变数者,则此为彼之函数”,下列选项中是同一个函数的是( )
A.与
B.与
C.与
D.与
变式训练:
1.下列各组函数中,表示同一个函数的是__________(填序号).
(1)y=x-1和y=;(2)y=x0和y=1;
(3)f(x)=x2和g(x)=(x+1)2;(4)f(x)=和g(x)=.
2.下列函数;;;与函数是同一函数的是________.
3.下列与函数是同一个函数的是( )
A. B. C. D.
4.下列各组函数表示相同函数的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
5.(多选题)下列各组函数不是同一函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
6.(多选题)下列各组函数是同一函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
7、下列各组中的函数,表示同一函数的是( )
A., B.,
C., D.,
8、中文“函数”一词,最早是由清代数学家李善兰翻译而得,之所以这么翻译,他给出的原因是“凡此变数中函彼变数者,则此为彼之函数”,也即函数指一个量随着另一个量的变化而变化,下列选项中是同一个函数的是( )
A., B.,
C., D.,
9、下列函数中与函数相等的函数是( )
A. B. C. D.
10、下列各组中的两个函数是同一函数的是( )
①,;②,;③,;④,.
A.①② B.②③ C.③ D.③④
11.(多选)下列各组函数是同一个函数的是( )
A.与
B.与
C.与
D.与
12.(多选)下列各组函数是同一个函数的是( )
A.与
B.与
C.与
D.与
13.(多选)下列各组中不是同一个函数的是( )
A., B.,
C., D.,.
考点五 函数的表示方法
知识点01 函数的三种表示方法
1.解析法∶利用解析法表示函数的前提是变量间的对应关系明确,且利用解析法表示函数时要注意注明其定义域.
2.列表法∶就是列出表格来表示两个变量之间的对应关系.比如我们生活中经常遇到的列车时刻表、银行的利率表等.其优点是不需要计算就可以直接看出与自变量相对应的函数值.这种表示法常常被应用到实际生产和生活中去.
3.图像法∶函数图象的形状不一定是一条或几条无限长的平滑曲线,也可能是一些点、一些线段、一段曲线等,但不是任何一个图形都是函数图象.
例1.(多选)下列结论中正确的是( )
A.任意一个函数都可以用解析式表示
B.函数,的图象是直线上一些孤立的点
C.表格可以表示是的函数
有理数
无理数
y
1
D.图象可以表示函数的图象
变式训练:
1.某移动公司采用分段计费的方法来计算话费,月通话时间(分钟)与相应话费(元)之间的函数图像如图所示,则与之间的函数关系式为 .
考点六 求函数值域
【例1】求函数的值域:
【例2】求下列函数的值域:
(1);(2);(3)();(4).
典例:
二次函数类:
1.(多选)已知函数在区间上有最大值3,最小值2,则的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2、函数的值域是( )
C.
3、求函数的值域.
4.已知函数,则该函数的值域是( )
A. B. C. D.
“一次”比“一次”类:
1、函数的值域为_________。
2、函数的值域为_________。
3.已知函数,则对任意实数x,函数的值域是( )
A. B. C. D.
不齐次类:
1.若,则函数在上的值域是______________.
2、函数的值域为_________。
3.函数的值域是( )
A. B. C. D.
变式训练:
1.已知则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.函数在上的值域是 .
3.函数的值域为 .
4.函数的值域为
5.函数的值域为 .
6.求函数的值域.
7.已知函数的图象如图所示,其中y轴的左侧为一条线段,右侧为某抛物线的一段.
(1)写出函数的解析式、定义域和值域;
(2)求,的值.
8.求下列函数的值域.
(1),;(2).
9、函数f(x)=x+的值域为________.
考点七 求函数解析式
【例1】根据下列条件,求的解析式.
(1)f(x)是一次函数,且满足3f(x+1)-f(x)=2x+9;
(2)f(x+1)=x2+4x+1;
(3).
典例:
1.(多选)已知函数是一次函数,满足,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
2.已知是二次函数,且,若,则的解析式为______.
3.已知f()=x,则f(x)的表达式为( )
A. B. C. D.
4.已知函数满足:,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
5.已知对于任意实数x,函数f(x)都满足,则的解析式为______.
变式训练:
1.根据下列条件,求f(x)的解析式.
(1)f(f(x))=2x-1,其中f(x)为一次函数;
(2)f(2x+1)=6x+5;
(3)f(x)+2f(-x)=x2+2x.
2. (1)已知函数是一次函数,若,求的解析式;
(2)已知是二次函数,且满足,,求的解析式.
3、已知函数,那么等于( )
A. B. C. D.
4.(多选) 设,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
5、已知是二次函数,且,,则 .
6、若函数,且,则实数的值为 .
7、设,,则 .
8.(1)已知,求函数的解析式.
(2)已知,求函数的解析式.
9.(多选)已知,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
10.已知,则= .
11. (1)已知,求的解析式;
(2)已知,求的解析式.
12.已知函数的定义域为R,对任意均满足:则函数解析式为( )
A. B. C. D.
13、(1)已知是二次函数,且满足,,求函数的解析式;
(2)已知,求的解析式.
考点八 分段函数
【例1】已知函数,则的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【例2】设函数若,则实数=( )
A.-4或-2 B.-4或2
C.-2或4 D.-2或2
典例:
1.设,则( )
A.10 B.8 C.12 D.13
2.已知函数,若,则的值是( )
A.3或 B.或5 C. D.3或或5
3、设函数,若,则
4.函数,则的自变量的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.函数的值域为( )
A. B. C. D.
6.已知,,用表示,中的较大者,记为,当时,的值域为( )
A. B. C. D.
变式训练:
1.设,则等于( )
A.1 B.0 C.2 D.-1
2、设函数,则等于( )
A. B.3 C. D.
3、已知函数那么的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.5
4、已知函数,则( )
A.14 B.5 C.1 D.-1
5.已知函数y=,则使函数值为的的值是( )
A.或 B.或
C. D.或或
6.已知
(1)画出f(x)的图象;
(2)若,求x的值;
(3)若,求x的取值范围.
7.已知函数f(x)=则f(f(-4))=________.
8.设,则______
9.设,若,则x的值为 .
10.已知函数,则f(2)= .
11.已知函数,若,则实数_________.
12、设.
(1)求的值; (2)若,求t值.
13.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ABC,则的值为( )
1
2
3
2023
0
A.2023 B.0 C. D.
14.(多选)已知函数的图象由如图所示的两段线段组成,则( )
A.
B.不等式的解集为
C.函数在区间上的最大值为2
D.的解析式可表示为:
1
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