内容正文:
第三章
函数的概念与性质
3.1函数的概念及其表示
🔷知识点一 函数的概念
1. 函数定义
设是非空实数集,如果对于集合中任意一个数,按照某种确定的对应关系,在集合中都有唯一确定的数和它对应,则称为从集合到集合的一个函数,记作。
2. 函数的定义域和值域
在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域,与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.
3.函数的四个特征
①非空性:必须是非空数集,不存在定义域 或值域为空的函数;
②任意性:定义域内每一个都要有对应,不能有遗漏;
③单值性:一个只能对应一个;
④方向性:与不是同一个对应,不能颠倒。
4.构成函数的三要素
(1) 定义域:自变量的取值集合;
(2) 对应关系:对运算、变换的法则,是函数核心;
(3) 值域:所有函数值构成集合,值域是集合的子集。
5.同一函数判定
只有定义域相同,且对应法则也相同的两个函数才是同一函数.
两个函数相等定义域完全相同且对应关系完全相同,与自变量、因变量字母无关。
💡拓展延伸
抽象函数和复合函数的概念
(1)没有给出具体解析式的函数称为抽象函数.
(2)若函数y=f(t)的定义域为A,函数t=g(x)的定义域为D,值域为C,则当,称函数y=f(g(x))为f(t)与g(x)在D上的复合函数,其中t叫做中间变量,t=g(x)叫做内层函数,y=f(t)叫做外层函数.
⚠️特别提醒
1.判断图像是否为函数:作垂直轴的直线,直线与图像最多只有 1 个交点,否则不是函数;
2.仅值域相同不能判定为同一函数,定义域不同一定不是同一函数;
3.是整体符号,不是乘,代表时的函数值。
📌归纳总结
判断对应是否为函数,抓 “任意、唯一”;判断两函数是否相同,必须同时核对定义域、对应关系两点,缺一不可。
🔷 知识点二 函数定义域的求法
1.给定解析式函数的定义域
(1)分式函数中分母不等于0.
(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0.
(3)一次函数、二次函数的定义域为R.
(4)零次幂的底数不能为0.
(5)多个式子组合的函数,先提取每一部分对应的限制不等式,再将全部不等式联立成不等式组,最后求解不等式组并取解集的公共交集,即为函数定义域。
实际问题:除式子有意义,还要满足符合实际问题的背景约束(人数、长度等)。
2.抽象函数的定义域
(1)若已知函数f(x)的定义域为[a,b],则复合函数f[g(x)]的定义域可由不等式a≤g(x)≤b求出.
(2)若已知函数f[g(x)]的定义域为[a,b],则f(x)的定义域为g(x)在x∈[a,b]上的值域.
⚠️特别提醒
1.抽象函数定义域永远指单独的范围,不是中间变量;
2.复合分式和根式组合的函数,所有限制条件必须同时满足,不能遗漏;
3.零次方底数不能为 0 是高频丢分点。
📌归纳总结
给定解析式的函数分式分母不为 0、偶次根号非负、零次幂底数非零联立求解;抽象函数抓住 “括号内整体取值范围不变”,区分已知和已知复合函数两种题型。
🔷 知识点三 函数值域的求法
1.配方法:适用于二次型函数,通过配方化为顶点式,结合给定自变量定义域,确定函数的最大值、最小值,从而得到值域;
2.分离常数法:适用于一次分式型函数,拆分常数将式子变形,根据分式无法取到 0 的特点,判断无法取到的数值,确定值域;
3.换元法:适用于带有根式的函数(形如含),令,限定,将原函数转化为整式函数,再求解取值范围;
4.不等式法:利用平方恒非负、基本不等式等结论,限制代数式的上下界限,推导函数整体取值范围;
5.单调性法:适用于一次函数、反比例函数、单调复合函数。先判断函数在给定定义域上单调递增或单调递减,再将定义域两端的自变量代入解析式,算出对应的函数最值,以此确定函数完整取值范围;
6.数形结合法:适用于分段函数、结构复杂的函数。在平面直角坐标系中画出函数完整图像,观察图像最高点、最低点对应的纵坐标,所有纵坐标的集合就是函数的值域。
⚠️特别提醒
1.换元后必须标注新元取值范围,否则值域出错;
2.二次函数值域一定要结合给定定义域,不能直接默认全体实数;
3.分式分离常数后,分式永远取不到 0,值域要剔除对应数值。
📌归纳总结
二次函数优先配方;分式优先分离常数;带根号优先换元;复杂分段函数画图看上下边界。
🔷 知识点四 函数的三种表示方法
解析法
用解析式表示两个变量之间的对应关系(一般情况下,必须注明函数的定义域)
列表法
列出表格来表示两个变量之间的对应关系(选取的自变量要有代表性,能反映定义域的特征)
图象法
用图象表示两个变量之间的对应关系(注意定义域对图象的影响:与x轴垂直的直线与函数图象最多有一个公共点)
🔷 知识点五 函数解析式的求法
1.换元法:令,求出的取值范围,再用表示,代入原式化简得到,最后将换成并标注定义域。
2.配凑法:直接对的右侧式子变形整理,凑成只含的整体形式,再把替换为,同步写出定义域。
3.待定系数法:根据函数类型设带参数的标准解析式,将已知条件代入得到方程,解出参数后代回,得到完整解析式。
4.方程组法:把原式中的替换成或得到第二个等式,联立两式消去或,化简求出。
⚠️特别提醒
1.换元、配凑求出后,换回时同步保留变量取值范围;
2.方程组法替换变量时,定义域不变才能联立;
3.一次函数设,二次函数,系数限制不能丢。
📌归纳总结
复合函数解析式优先换元法或配凑法;已知函数类型用待定系数法;同时含构造方程组消元。
🔷 知识点六 区间概念
1. 区间的概念
设是两个实数,且,介于之间的所有实数构成的集合叫做区间,区间是简化连续实数集合书写的专用符号。称为区间端点。
2. 有限区间的表示(有两个端点)
定义
名称
符号
数轴表示
闭区间
(同时包含左端点、右端点,两端使用中括号。)
开区间
(不包含端点,两端使用小括号。)
半闭半闭开间
(包含左端点,不包含右端点。)
半开半闭区间
(不包含左端点,包含右端点。)
3.无穷区间的表示(含,无完整双端点)
定义
R
{x|x≥a}
{x|x>a}
{x|x≤a}
{x|x<a}
符号
(-∞,+∞)
[a,+∞)
(a,+∞)
(-∞,a]
(-∞,a)
数轴表示
4.用区间表示数集的注意点
(1)书写要点
区间左端点值小于右端点值;区间两端点之间用“,”隔开;含端点值的一端用中括号,不含端点值的一端用小括号;-∞,+∞仅为符号,不是实数,无穷一侧只能使用小括号,并不是所有数集都能用区间表示,例如单元素集合{0}。
(2) 数轴表示要点
在数轴上表示区间时,若区间包含端点,对应数轴上的点画实心黑点,表示该数值可以取到;若区间不包含端点,对应数轴上的点画空心圆圈,表示该数值不能取到。两个端点之间的所有实数,用实线连接表示;无穷区间不需要画端点,实线向数轴左右方向无限延伸。
⚠️特别提醒
1.不是实数,只是符号,永远不能搭配中括号;
2.区间书写必须左小右大,左边数字小于右边数字;
3.区间只能用来表示连续的实数集合,孤立点、离散数集不能用区间表示;
4. 多个不连续范围组合时,区间之间必须用并集符号连接,不能直接用逗号。
区间是连续数集的简写形式,写区间先判断端点能否取到,确定括号类型;无穷端只用小括号;画数轴时实心代表可取、空心代表不可取,间断解集使用并集符号连接。
📌归纳总结
区间是连续数集的简写形式,写区间先判断端点能否取到,确定括号类型;无穷端只用小括号;画数轴时实心代表可取、空心代表不可取,间断解集使用并集符号连接。
🔷 知识点七 分段函数
1.概念:若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.
2.书写规范:整体使用一个左侧大括号统一包裹全部解析式,每一行解析式后方标注该行对应的自变量取值区间。
3.定义域、值域:分段函数表示的是一个函数,并不是多个独立函数.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集.
⚠️特别提醒
1.计算函数值时,先判断自变量所属区间,再选用对应解析式计算;
2.定义域的分界点只能划归其中一个区间,不可同时归属两段或遗漏;
3.求解方程、画函数图像,求解参数范围,均需要按照区间分段分布处理。
4.若分段函数在全体实数上单调递增或单调递减,需保证前一段函数最大值小于等于后一段函数最小值。
📌归纳总结
处理分段函数相关题目,第一步判断自变量所在区间,再匹配对应解析式;求解参数、解不等式、画图像均需要分段讨论。
易错点 1 混淆函数判定标准,一个对应多个仍判定为函数
错例:方程,判定为函数,取时
错因:忽略函数 “单值性”,一个自变量只能对应唯一函数值
规避方法:竖线检验,垂直轴直线与图像最多一个交点才是函数。
易错点 2 抽象函数定义域把中间变量当成范围
错例:的定义域为,直接说成的定义域为
错因:分不清定义域是而非括号整体,忘记先求() 的范围
规避方法:牢记定义域永远是,括号内整体范围固定不变。
易错点 3 求值域忽略定义域限制
错例:,直接写值域
错因:只看二次函数本身值域,忽略给定自变量区间
规避方法:先锁定范围,再推导取值。
易错点 4 判定同一函数只看解析式,忽略定义域
错例:与判定为同一函数
错因:的定义域为,的定义域,定义域不同
规避方法:同一函数两步走,先核对定义域,再化简对比对应关系。
易错点 5 分段函数求值代错区间解析式
错例:,求代入()
错因:未判断自变量所属区间,随意选用解析式
规避方法:求值第一步:判断落在哪一段,再代入对应式子。
易错点 6 换元求解析式不标注新元范围
错例:,令得,直接写
错因:,新函数定义域应为,遗漏限制
规避方法:换元同步记录新变量取值,最后代回解析式标注定义域。
易错点 7 区间书写无穷端使用中括号
错例:写成
错因:不是实数,不能搭配中括号
规避方法:一侧出现,统一使用小括号。
易错点 8 区间左右数字写反
错例:写成
错因:区间必须左小右大
规避方法:小数写左边,大数写右边。
题型一:函数概念的理解与判断
📝方法技巧
1.判断是否为函数的核心依据:根据函数定义,对于定义域内任意一个自变量 ,必须有唯一确定的函数值 与之对应。出现 “一个 对应多个 ” 的情况,一定不是函数。
2.图像判断法(竖线检验法):在图像上任意作垂直于轴的直线,若直线与图像最多只有一个交点,则该图像可以表示函数;若存在直线与图像有两个及以上交点,则不是函数。
3.集合对应判断:集合为定义域,集合内每一个元素必须有对应,不能出现定义域内的无对应值;只允许多对一,不允许一对多。
4.函数概念辨析:判断函数是否相同、判断对应关系是否合法、区分函数与非函数,都必须优先核对定义域和对应关系两大核心要素,缺一不可。
1.(25-26高一上·安徽铜陵·期末)已知集合,下列对应关系不能视作函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的定义,逐一分析各个选项,即可得答案.
【详解】由函数的定义得,设A,B为非空数集,如果A中任意一个元素x,按照某种对应关系,在B中都有唯一确定的元素y与之对应,则能视作函数.
选项A:,当时,,
当时,,
当时,,满足函数定义,不符合题意;
选项B:,当时,,
当时,,
当时,,满足函数定义,不符合题意;
选项C:,当时,,
当时,,
当时,,满足函数定义,不符合题意;
选项D:,当时,无意义,不满足函数定义,符合题意.
故选:D
2.(多选)(25-26高三·全国·一轮复习)判断下列对应关系是集合A到集合B的函数( )
A.,;
B.,;
C.,;
D.,.
【答案】BD
【分析】根据函数的概念,集合中任意一个元素,集合中都有唯一的元素与之对应,选项和分别可以举出反例,即可判断是错误的;选项和满足概念条件.
【详解】选项,A中的元素0在B中没有对应元素,故不是集合A到集合B的函数.
选项,对于集合A中的任意一个整数,按照对应关系在集合B中都有唯一一个确定的整数与其对应,故是集合A到集合B的函数.
选项,由负数没有平方根,若集合A中的元素取负整数,则集合B中没有元素与之对应,故不是集合A到集合B的函数.
选项,对于集合A中任意一个实数,按照对应关系在集合B中都有唯一一个确定的数0和它对应,故是集合A到集合B的函数.
3.(多选)(25-26高一上·广西玉林·期末)已知集合,集合,下列表达式能建立从集合到集合的函数关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】根据给定条件,利用函数的定义逐一判断即可.
【详解】由从集合到集合的函数关系,得集合中的每个元素,按照给定法则,在集合中有唯一元素与之对应,
对于A,当时,,A不是;
对于B,由,得,则对每个,有唯一,B是;
对于C,当时,,C不是;
对于D,由,得,则对每个,有唯一,D是.
故选:BD
4.(高一上·贵州遵义·阶段检测)下列图形可作为函数图象的是( )
A. B.C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的定义即可判断.
【详解】对于C,满足函数的定义,所以可以作为函数的图象,
对于A、B、D均存在使得一个对应两个及两个以上的值,不符合函数的定义,所以不能作为函数的图象.
故选:C.
5.(期末真题汇编)下列四个图形中,不是以为自变量的函数的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由函数定义知,定义域内的每一个都有唯一函数值与之对应,逐个判断即可.
【详解】由函数定义知,定义域内的每一个都有唯一函数值与之对应,
ABD选项中的图象都符合;C项中对于大于零的而言,有两个不同的值与之对应,不符合函数定义.
故选:C.
题型二: 区间书写与数轴转化
📝方法技巧
1.不等式转区间书写时,根据端点是否可取选择对应括号,包含端点搭配中括号,不包含端点搭配小括号;涉及 的无穷区间,无穷端统一使用小括号,同时保证区间书写左小右大。
2.区间转化为数轴图像时,可取的区间端点在数轴上绘制实心黑点,不可取的区间端点绘制空心圆圈,有限区间的两个端点之间用实线连接。
3.无穷区间无需绘制端点,图像实线朝着无穷方向无限延伸,完整覆盖所有可取实数。
4.多个不连续的取值区间需要分开绘制,书写时用 连接各个区间,空缺部分代表无对应取值。
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.
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高二上·上海·期末)不等式的解集可用区间表示为_____.
【答案】
【分析】利用绝对值的性质去绝对值,解不等式即可.
【详解】由,得到,解得.
故答案为:
4.(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·阶段检测)集合或用区间表示为___________
【答案】
【分析】根据集合与区间的转换表示即可.
【详解】由或,
则区间为.
故答案为:
5.(高一上·上海·阶段检测)用区间表示集合_________.
【答案】
【分析】利用区间的定义即可求解.
【详解】集合的区间表示为.
故答案为:.
6.(高一上·全国·课后作业)将下列集合用区间以及数轴表示出来:
(1);
(2)或;
(3)且;
(4).
【答案】(1)
用区间表示为,用数轴表示如图:
(2)
或用区间表示为,用数轴表示如图:
(3)
且用区间表示为,用数轴表示如图:
(4)
用区间表示为,用数轴表示如图:
【分析】根据集合、区间以及数轴的知识确定正确答案.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
(4)略
题型三:求具体函数定义域
📝方法技巧
1.求解具体函数定义域的核心,是保证函数解析式有意义,根据式子类型匹配对应的限制条件。分式结构要求分母不等于零,偶次根式结构要求被开方数大于等于零,零次幂结构要求底数不等于零,奇次根式结构无取值限制。
2.若函数由多种基础式子组合而成,需要逐一列出每一部分的取值限制条件,联立构成不等式组,求解不等式组后取所有条件的公共交集,所得范围即为函数的定义域。
3.若函数的解集由多个不连续的区间构成,区间之间必须使用 连接,不可直接罗列书写。
4.带有实际应用背景的函数,除满足解析式有意义的条件外,还需要符合实际场景的取值要求,长度、时间等物理量需要大于零,人数、个数等离散量需要满足正整数要求。
1.(2026高三·全国·专题练习)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据具体函数定义域的求法求解即可.
【详解】由条件可得:,
所以的定义域为.
2.(2026高二下·浙江·学业考试)函数的定义域为( )
A. B.
C.且 D.且
【答案】D
【详解】要使函数有意义,
需使,解得且,
所以函数的定义域为且.
3.(25-26高二下·天津东丽·阶段检测)函数的定义域是________
【答案】
【分析】根据分式分母不为零、偶次根式被开方数非负的要求列不等式组,求解不等式组得函数定义域.
【详解】要使函数有意义,需同时满足以下条件:
,,解得且.
因此函数的定义域为.
4.(25-26高一上·江苏扬州·期中)函数的定义域为__________.
【答案】
【分析】根据使函数有意义得到,即可求出函数的定义域.
【详解】对于函数,可得,解得且,
所以函数的定义域为.
故答案为:.
5.(25-26高一上·福建泉州·期中)求下列函数的定义域:
(1);
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)二次根式有意义的条件是被开方数为非负数,据此列出不等式组,求解即可.
(2)零次幂有意义的条件是底数不等于0,二次根式有意义的条件是被开方数为非负数,分式有意义的条件是分母不等于0,据此列出不等式组,求解即可.
【详解】(1)要使有意义,
须满足,解得,
所以所求函数的定义域为;
(2)要使函数有意义,
须满足,即,
解得,且,
所以所求函数的定义域为.
题型四: 抽象复合函数定义域
📝方法技巧
1.函数定义域的定义,始终指自变量 的取值范围,与复合函数的内层表达式无关,这是解决此类问题的核心原则。
2.已知 定义域求 定义域时,将内层整体 匹配基础函数的取值范围,列出对应不等式,求解出自变量 的取值范围,即为复合函数定义域。
3.已知 定义域求 定义域时,根据已知的自变量 取值范围,求出内层整体 的全部取值范围,该范围即为基础函数 的定义域。
4.由多个复合式子叠加构成的函数,需要分别求解每一个式子的定义域,最终取所有定义域的公共交集,作为整个函数的定义域。
1.(25-26高三上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)已知定义域为,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据复合函数定义域的求法求解即可.
【详解】设,则可化为.
因为定义域为,即,则中的,
即,解得.
所以的定义域为.
2.(25-26高一上·江西上饶·阶段检测)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A.且 B.且
C.且 D.且
【答案】B
【分析】由函数有意义的条件,结合函数的定义域即可求解.
【详解】函数的定义域为,函数有意义,
则有且,解得且,
所以函数的定义域为且.
故选:B
3.(25-26高一上·山西朔州·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
【分析】由函数的定义域求解的定义域,再结合函数求解定义域.
【详解】因为函数的定义域为,即,所以,
所以的定义域为,又,则,
所以,因此函数的定义域为,
故选:C.
4.(25-26高一上·山东泰安·期中)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由抽象函数的定义域列出相应不等式,求解可得函数的定义域.
【详解】函数的定义域为,所以函数的定义域满足,
解得,所以.
所以函数的定义域为.
故选:B.
5.(25-26高一上·四川南充·期中)已知函数的定义域为,则函数的定义域为______.
【答案】
【分析】根据函数解析式求定义域即可.
【详解】要使函数有意义,则
,
解得或.
所以函数的定义域为.
故答案为:.
6.(2026高三·全国·专题练习)已知函数的定义域是,则的定义域为______.
【答案】
【分析】由抽象函数定义域的计算方法求解即可.
【详解】由题意得,则,即的定义域为.
7.(25-26高一上·安徽阜阳·期末)已知函数的定义域为,则函数的定义域为_________.
【答案】
【分析】由的定义域为,得到 的定义域为,进而得到的定义域为.
【详解】因为的定义域为,所以,所以
则的定义域为,故对于,令解得.
故的定义域为.
故答案为:.
8.(25-26高一上·全国·阶段检测)若函数的定义域为,则函数的定义域为______.
【答案】
【分析】利用抽象函数的定义域的求法计算即可.
【详解】由得,
对于函数,需使,解得.
故答案为:
题型五: 求函数值、由函数值求参数
📝方法技巧
1.普通常规解析式求函数值,只需将指定数值替换解析式中的自变量 ,按照运算规则逐步化简计算,即可得到对应函数值。
2.多层复合函数求解函数值,必须遵循由内向外的运算顺序,先计算内层函数的函数值,再将计算结果代入外层函数,逐层计算得出最终结果。
3.分段函数求解函数值时,首先判断自变量 所属的取值区间,再选用该区间对应的解析式代入计算,严禁跨区间套用解析式。
4.已知函数值求解自变量或参数时,分段函数需要按照不同区间分别列出方程求解,算出结果后必须检验解是否落在对应区间内,舍去不符合区间范围的无效解。
5.抽象函数求值与求参数问题,可通过代入 等特殊数值构造等式,结合函数性质推导未知参数与函数值。
1.(2026高三·全国·专题练习)已知函数,则_______________.
【答案】2
【详解】
2.(2026高三·全国·专题练习)图中的图像所表示的函数的解析式________.
【答案】
【详解】当时,,
当时,设,把,分别代入可得,
解得,故
即函数的解析式
3.(2027年高考数学一轮复习讲练测)若函数,,则( )
A.10 B.9 C.8 D.6
【答案】A
【分析】应用赋值法计算求解函数值.
【详解】因为,所以,又,所以.
4.(25-26高一上·江苏淮安·期中)已知函数,且,则( )
A. B.26 C. D.18
【答案】C
【分析】根据给定条件,代入计算即可得解.
【详解】函数,由,得,解得,
所以.
故选:C
5.(25-26高一上·云南玉溪·期中)已知函数,且,则( )
A.-4或4 B.1 C.4 D.-1或1
【答案】D
【分析】分和两种情况求解即可.
【详解】解:根据题意,当,,则.
当,,则.
综上所述,或1.
故选:D.
6.(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数,.若,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】B
【详解】由条件可知,,即,,得,
解得:.
7.(25-26高二下·全国·期末)设定义在上的函数满足,且对任意都有,则=____;=____.
【答案】 2 2027
【分析】利用赋值法,令求出,再令,可得两个关于的等式,联立求解出的表达式,最后代入的值求出与.
【详解】令,得,
令,则,
即①,又因为,
令代入,得,
即②,联立①②得,所以,.
8.(2026·四川自贡·三模)已知函数的定义域为,,,,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】令判断A;令,判断B;利用得,令判断,令判断,然后可判断C;利用,结合判断D.
【详解】对A,令,则,又,所以,错误;
对B,令,则,即,,错误;
对C,令,得,所以,
令,则,即,所以
令,则,所以,即,
所以,错误;
对D,因为,所以,
又,所以,正确.
题型六:判断两个函数是否为同一函数
📝方法技巧
1.判断两个函数是否为同一函数,只需依据定义域和对应关系两大要素,两个条件必须同时满足,缺一不可。
2.优先判断两个函数的定义域,若自变量的取值范围不完全相同,可直接判定两个函数不是同一函数。
3.在定义域完全相同的基础上,对两个函数的解析式进行化简,若化简后的对应运算规则完全一致,则两个函数为同一函数。
4.函数的本质由定义域和对应关系决定,与自变量、因变量所用的字母符号无关。同时需要注意,部分解析式化简后会消除原有限制条件,定义域会发生改变,判断时必须以原式定义域为准。
1.(25-26高一下·山东潍坊·期中)下列各组函数表示同一函数的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】D
【详解】选项A:的定义域是,的定义域是,
定义域不同,不是同一函数,故A错误;
选项B:的定义域是,的定义域是,
定义域不同,不是同一函数,故B错误;
选项C:的定义域是,的定义域是,
定义域不同,不是同一函数,故C错误;
选项D:的定义域是,
去绝对值分段得,
定义域和表达式均和一致,是同一函数,故D正确.
2.(25-26高一上·河北雄安·期末)下列各组函数不是同一个函数的是( )
A.与
B.与
C.与
D.与
【答案】D
【分析】利用相等函数的定义从函数三要素角度分析即可.
【详解】对于A,当为奇数时,,
所以,与对应关系和定义域相同,故是同一个函数;
对于B,为偶数时,,所以,
与对应关系和定义域相同,故是同一个函数;
对于C,与都可化为,
且定义域均为,故是同一个函数;
对于D,与的定义域都是,
是关于的二次函数,而是关于的函数,
当时为一次函数,当时为常数函数,
两函数对应关系不相同,故不是同一个函数.
故选:D.
3.(25-26高一上·黑龙江佳木斯·期末)下列说法中正确的个数为( )
(1)与表示同一函数
(2)与表示同一函数
(3)与表示同一函数
(4)与表示同一函数
(5)与表示同一函数
(6)与表示同一函数
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】根据同一函数的定义,结合函数的定义域与对应关系,逐个分析判断,即可求解.
【详解】(1)由函数的定义域为,函数的定义域为,
两函数的定义域不同,所以不是同一函数;
(2)函数的定义域为,
函数的定义为,
两函数的定义域不同,所以不是同一函数;
(3)函数的定义为,函数的定义为,
两函数的定义域不同,所以不是同一函数;
(4)函数的定义域为,函数的定义域为,
两函数的定义域相同,且对应关系也相同,所以是同一函数;
(5)函数的定义域为,函数的定义域为,
两函数的定义域相同,且对应关系也相同,所以是同一函数;
(6)函数的定义域为,函数的定义域为,
两函数的定义域不同,所以不是同一函数.
故选:A.
4.(多选)下列各组函数是同一函数的为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】AC
【分析】结合同一函数的定义,逐一判断两个函数的定义域与对应关系是否一致即可得.
【详解】选项A:和的定义域都是全体实数,对应法则相同,是同一函数;
选项B:的定义域是;要求分母不为0,定义域是,二者定义域不同,不是同一函数;
选项C:,定义域是;的分段表达式即为,定义域也是,定义域和对应法则都相同,是同一函数;
选项D:的定义域满足,即,
化简得:,
与的对应法则不同,不是同一函数.
题型七:求函数解析式
📝方法技巧
1.换元法适用于复合形式的函数,令内层复杂结构为新变量,求解出新变量的取值范围,通过等量代换化简原式得到新函数,最后还原变量并标注完整定义域。
2.配凑法针对复合函数解析式变形使用,将原式整体整理、拼凑为内层结构对应的完整形式,完成结构替换后,结合原有定义域确定新函数的完整范围。
3.待定系数法适用于已知明确函数类型的题目,根据函数类型设出带有未知参数的标准解析式,代入题目给出的已知条件,列方程求解所有参数,最终得到完整函数解析式。
4.方程组法适用于含 、、 结构的函数,通过替换自变量构造两组不同的等式,联立方程组消去多余式子,化简求解得到目标函数解析式。
1.(25-26高二下·内蒙古呼和浩特·期末)求下列函数解析式:
(1)函数满足;
(2)函数对任意的都有 ;
(3)函数是一次函数且满足 .
【答案】(1)
(2)
(3)或 .
【分析】(1)用换元法,令,代入求出后即可得;
(2)用替换已知式中的,然后解方程组可得;
(3)设,代入已知条件求解.
【详解】(1)令,则,
所以,则.
(2)∵ ,①
∴ ,②
由得
解得: .
(3)设 ,则 .
又 ,所以.
即,解得,或.
所以或 .
2.(25-26高一上·江西宜春·期末)(1),求的解析式;
(2)已知,求;
(3)已知(且),求.
【答案】(1);(2);(3).
【分析】(1)利用代入法可得出的解析式;
(2)利用换元法可求出函数的解析式;
(3)由得出,结合方程组法可得出函数的解析式.
【详解】(1)因为,所以;
(2)因为,令,则,
所以,故;
(3)因为①(且),所以②,
联立①②可得.
3.(2026高三·全国·专题练习)已知两个函数,.
(1)当时,求的解析式;
(2)当时,求的解析式.
【答案】(1)
(2)
【分析】根据复合函数的定义写出解析式.
【详解】(1)当时,,故;
(2)当时,,故.
4.(25-26高一上·甘肃武威·期中)(1)已知函数是一次函数,若,求的解析式.
(2)已知函数对任意的都有,求的解析式.
(3)已知函数对任意实数,满足,求的解析式.
【答案】(1)或;(2);(3)
【分析】(1)由待定系数法可得解析式;(2)由换元法可得解析式;(3)由方程组法可得解析式.
【详解】(1)设,
则,
所以,解得或,
即或;
(2)令,则,可得;
(3)因为,
所以,
联立方程解得.
题型八: 求函数值域
📝方法技巧
1.配方法适用于二次型函数,将二次解析式通过配方整理为顶点式,结合题目给定的自变量取值区间,确定函数的最大值与最小值,进而确定函数的值域范围。
2.分离常数法适用于一次分式型函数,对分式式子进行变形拆分,分离出常数部分,利用分式无法取到零的特点,确定函数无法取得的数值,最终确定完整值域。
3.换元法适用于含根式结构的函数,设置新变量替换根式部分,严格标注新变量的非负取值范围,将原式转化为基础函数后,结合新变量范围求解值域。
4.不等式法利用代数式恒非负、基本不等式等性质,约束代数式的上下取值边界,通过推导式子的最值,确定函数的整体值域。
5.单调性法适用于单调函数,先判定函数在指定定义域内的增减性,将定义域的区间端点代入解析式,通过端点对应的函数最值,确定函数的值域。
6.数形结合法适用于分段函数与复杂结构函数,通过绘制完整的函数图像,根据图像最高点、最低点对应的纵坐标取值,整合所有函数值构成的集合,即为函数值域。
1.(25-26•绥棱县校级期中)函数的值域是( )
A. B., C., D.,
【答案】
【分析】根据函数的单调性求解.
【详解】解:函数在,上为单调递增函数,
所以,
即函数的值域为,.
故选:.
2.(25-26•石家庄校级期中)函数,,的值域为( )
A. B. C., D.,
【答案】
【分析】换元后得到,结合函数单调性得到值域.
【详解】解:,,设,则,,则,
所以函数变为,
在,上单调递减,
其中,,
所以函数的值域为,.
故选:.
3.(25-26高一上·上海嘉定·阶段检测)已知函数,是二次函数,若的值域是,则的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】画出函数的图象,即可求解.
【详解】画出函数的图象,如图所示:
若的值域是,得,
即的值域为:.
故选:A
4.(25-26高三·全国·一轮复习)分别求下列函数的值域:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】利用分离常数法、换元法,以及二次函数的性质求解即可.
【详解】(1),
,所以,
故函数的值域为.
(2)令(),则,
则(),
结合二次函数的性质可得,,当时有最大值4,
所以函数的值域为.
(3)∵,
则,即原函数值域为,
(4),
因为,
即函数值域为.
5.(2026·江西上饶·二模)若函数的定义域为,则此函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据定义域确定的范围,再结合反比例型函数得到值域即可.
【详解】函数的定义域为,
则或,
当时,,
当时,,
综上,此函数的值域为.
6.(25-26高一上·江苏·阶段检测)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.
题型九:分段函数综合
📝方法技巧
1.分段函数所有题型的核心解题思路为分段讨论,根据定义域划分的独立区间,逐段单独分析、求解问题。
2.分段函数求值与复合运算,先判定自变量的所属区间,匹配对应解析式计算,多层复合运算严格遵循由内向外的计算规则。
3.分段函数解方程时,在每一个定义区间内分别列出方程求解,得到解后逐一验证是否落在对应区间内,舍去所有无效的增根。
4.画分段函数图像时,严格区分各段端点的实心、空心标记,按照各段解析式的图像特征分段画,保证图像完整规范。
5.求解分段函数整体单调的参数问题,既要保证每一段解析式在自身区间内单调,同时需要满足相邻区间中,前一段函数的最大值小于等于后一段函数的最小值。
1.(25-26高二下·广东·期末)已知函数,则的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【详解】,,则.
2.(25-26高二下·陕西商洛·期末)已知函数若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意得,.
若,即,,解得.
若,即,,解得.
综上所述,.
3.(2026高三·全国·专题练习)设函数若,,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,故,故,
而,故,故,
而即为或,故或,
故不等式的解集为.
4.(25-26高一上·江苏连云港·期末)已知函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据分段函数解析式求出当时,即可得到当时的值域需包含,从而得到不等式组,解得即可.
【详解】因为,
所以当时,即;
要使函数的值域为,
所以当时的值域需包含,
又,所以,解得,
即实数的取值范围是.
故选:D
5.(25-26高一上·上海嘉定·阶段检测)已知函数,是二次函数,若的值域是,则的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】画出函数的图象,即可求解.
【详解】画出函数的图象,如图所示:
若的值域是,得,
即的值域为:.
故选:A
6.(25-26高一上·辽宁大连·期中)已知函数,若,则______.
【答案】或/或
【分析】根据分段函数的定义域分界点,分及两类求解的取值,再计算.
【详解】当时,,解得,则;
当时,,解得,
则或;
综上:或.
7.(25-26高二下·天津红桥·期末)已知分段函数,,则实数________.
【答案】或2
【详解】当时,,解得;
当时,,解得(舍)或,
所以或.
8.(25-26高二下·山东临沂·期末)已知函数.其中为正实数,则__________.
【答案】
【分析】结合分段函数的区间求解即可.
【详解】,.
题型十: 函数三种表示法应用
📝方法技巧
1.列表法解题时,可直接根据表格对应数据读取自变量与函数值,多层复合运算需要逐层查表计算,精准匹配对应数值。
2.图像法解题时,通过观察函数图像,可直接读出函数定义域、值域、特殊点函数值,同时可结合图像升降趋势求解不等式、判断函数增减性。
3.实际建模问题中,需要根据题目等量关系设出自变量,结合实际场景列出函数解析式,同时补充符合现实意义的定义域范围,完成函数建模求解。
1.(25-26高一上·广东·期中)为推进城市绿色出行,某市公交公司逐步将传统燃油公交车更换为新能源电动公交车、已知该公司更换的每辆新能源电动车每天固定损耗(如空调、照明、电池自耗等)为10千瓦时,行驶耗电为每公里0.8千瓦时,电价为0.6元/千瓦时,若某新能源电动车一天行驶()公里,则每公里的平均电费为___________元(用含的式子表示)
【答案】
【分析】求出总电费,再除以公里数即可.
【详解】由题意得总电费为,
则每公里的平均电费为.
故答案为:.
2.(25-26高一下·河北保定·阶段检测)“龟兔赛跑”讲述了这样的故事:领先的兔子看着缓慢爬行的乌龟,骄傲起来,睡了一觉.当它醒来时,发现乌龟快到终点了,于是急忙追赶,但为时已晚,乌龟还是先到达了终点.用,分别表示乌龟和兔子所行的路程,为时间,则下列图象中与故事情节相吻合的是________.
【答案】④
【详解】由题意可知,对乌龟而言,从起点到终点都没有停歇,其路程不断增加;
对兔子而言,开始跑得快,所以路程增加得快,中间睡觉路程保持不变,醒来时追赶乌龟路程增加,但晚于乌龟到达终点,故符合题意的是④.
3.(25-26高一上·北京·期中)已知函数的全部对应关系如下表,函数的图像是如图所示的曲线,其中,则__________,不等式的解集为__________.
1
2
3
2
3
0
【答案】 2
【分析】第一个问题通过图像找函数值计算即可;第二个问题通过的对应关系去解不等式即可.
【详解】由图知:,所以;
由题知:函数的全部对应关系如表中所示,
所以时,或,
故不等式的解集为.
故答案为:2;
4.(25-26高一上·云南玉溪·期中)已知函数
(1)画出函数的图象;
(2)若,求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)根据函数解析式画出函数图象;
(2)由解析式分段计算;
(3)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,
令,则或或,
解得或或,
综上可得所对应的的值为或.
(3)因为,
所以,则,,
所以.
5.(25-26高一上·广西来宾·期中)已知函数,.
(1)求和的值;
(2)求的值域;
(3)求不等式的解集.
【答案】(1),;
(2);
(3)或.
【分析】(1)根据给定的分段函数,分段判断代入求出和的值.
(2)分别求出和的函数值的取值范围即可求的值域.
(3)根据复合函数的关系式,按和分类讨论求出的表达式,再分段解不等式.
【详解】(1)由函数,,得,,
所以,.
(2)当时,;当时,,则,
所以的值域为.
(3)当时,,则;
当时,,,
因此,
不等式化为或,解得或,
所以原不等式的解集为或.
6.(25-26高一上·河南许昌·开学考试)某市“招手即停”公共汽车的票价按下列规则制定:
(1)公里以内(含公里),票价元;
(2)公里以上,每增加公里,票价增加元(不足公里的按公里计算).
如果某条线路的总里程为公里,请根据题意,写出票价与里程之间的函数关系式,并画出函数的图象.
【答案】,作图见解析.
【分析】分、、、四种情况讨论,可得出函数的解析式,并由此作出该函数的图象.
【详解】当时,;当时,;
当时,;当时,;
综上:函数解析式为.
按照分段函数画出图象,如下图:
7.(25-26高一上·广西·期中)如图,在中,是线段的中点,点在线段上,且.
(1)设,求的面积关于的函数表达式;
(2)求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)过点作,由与相似建立等式可得,根据面积公式可得函数表达式;
(2)设,则,利用基本不等式求解即可.
【详解】(1)如图,过点作,垂足为,
则,
,
且,所以与相似,
则,即,
解得,
依题意可得,即,
所以
(2)设,则,
则
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以面积的最小值为.
8.(高一·全国·课后作业)经研究发现,学生对概念的接受能力与老师讲解概念所用的时间(单位:min)之间有如下关系:
2
5
7
10
12
13
14
17
20
47.8
53.5
56.3
59
59.8
59.9
59.8
58.3
55
(1)上表中两个变量之间是否存在依赖关系?若存在依赖关系,是否是函数关系?
(2)当老师讲解概念所用的时间是10min时,学生对概念的接受能力是多少?
(3)根据表格中的数据,你认为老师讲解概念所用的时间为几分钟时,学生对概念的接受能力最强?
【答案】(1)存在依赖关系,且是函数关系
(2)59
(3)当老师讲解概念所用的时间为13min时,学生对概念的接受能力最强
【分析】(1)准确理解函数的概念,及函数的表示方法即可得出结果.
(2)通过表格读取数据即可.
(3)通过表格对比即可得出结果.
【详解】(1)表中两个变量之间存在依赖关系,且是函数关系.
(2)由题中表格,可知当老师讲解概念所用的时间为10min时,学生对概念的接受能力是59.
(3)由题中表格,可知当老师讲解概念所用的时间为13min时,学生对概念的接受能力最强.
试卷第2页,共3页
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第三章
函数的概念与性质
3.1函数的概念及其表示
🔷知识点一 函数的概念
1. 函数定义
设是非空实数集,如果对于集合中任意一个数,按照某种确定的对应关系,在集合中都有唯一确定的数和它对应,则称为从集合到集合的一个函数,记作。
2. 函数的定义域和值域
在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域,与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.
3.函数的四个特征
①非空性:必须是非空数集,不存在定义域 或值域为空的函数;
②任意性:定义域内每一个都要有对应,不能有遗漏;
③单值性:一个只能对应一个;
④方向性:与不是同一个对应,不能颠倒。
4.构成函数的三要素
(1) 定义域:自变量的取值集合;
(2) 对应关系:对运算、变换的法则,是函数核心;
(3) 值域:所有函数值构成集合,值域是集合的子集。
5.同一函数判定
只有定义域相同,且对应法则也相同的两个函数才是同一函数.
两个函数相等定义域完全相同且对应关系完全相同,与自变量、因变量字母无关。
💡拓展延伸
抽象函数和复合函数的概念
(1)没有给出具体解析式的函数称为抽象函数.
(2)若函数y=f(t)的定义域为A,函数t=g(x)的定义域为D,值域为C,则当,称函数y=f(g(x))为f(t)与g(x)在D上的复合函数,其中t叫做中间变量,t=g(x)叫做内层函数,y=f(t)叫做外层函数.
⚠️特别提醒
1.判断图像是否为函数:作垂直轴的直线,直线与图像最多只有 1 个交点,否则不是函数;
2.仅值域相同不能判定为同一函数,定义域不同一定不是同一函数;
3.是整体符号,不是乘,代表时的函数值。
📌归纳总结
判断对应是否为函数,抓 “任意、唯一”;判断两函数是否相同,必须同时核对定义域、对应关系两点,缺一不可。
🔷 知识点二 函数定义域的求法
1.给定解析式函数的定义域
(1)分式函数中分母不等于0.
(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0.
(3)一次函数、二次函数的定义域为R.
(4)零次幂的底数不能为0.
(5)多个式子组合的函数,先提取每一部分对应的限制不等式,再将全部不等式联立成不等式组,最后求解不等式组并取解集的公共交集,即为函数定义域。
实际问题:除式子有意义,还要满足符合实际问题的背景约束(人数、长度等)。
2.抽象函数的定义域
(1)若已知函数f(x)的定义域为[a,b],则复合函数f[g(x)]的定义域可由不等式a≤g(x)≤b求出.
(2)若已知函数f[g(x)]的定义域为[a,b],则f(x)的定义域为g(x)在x∈[a,b]上的值域.
⚠️特别提醒
1.抽象函数定义域永远指单独的范围,不是中间变量;
2.复合分式和根式组合的函数,所有限制条件必须同时满足,不能遗漏;
3.零次方底数不能为 0 是高频丢分点。
📌归纳总结
给定解析式的函数分式分母不为 0、偶次根号非负、零次幂底数非零联立求解;抽象函数抓住 “括号内整体取值范围不变”,区分已知和已知复合函数两种题型。
🔷 知识点三 函数值域的求法
1.配方法:适用于二次型函数,通过配方化为顶点式,结合给定自变量定义域,确定函数的最大值、最小值,从而得到值域;
2.分离常数法:适用于一次分式型函数,拆分常数将式子变形,根据分式无法取到 0 的特点,判断无法取到的数值,确定值域;
3.换元法:适用于带有根式的函数(形如含),令,限定,将原函数转化为整式函数,再求解取值范围;
4.不等式法:利用平方恒非负、基本不等式等结论,限制代数式的上下界限,推导函数整体取值范围;
5.单调性法:适用于一次函数、反比例函数、单调复合函数。先判断函数在给定定义域上单调递增或单调递减,再将定义域两端的自变量代入解析式,算出对应的函数最值,以此确定函数完整取值范围;
6.数形结合法:适用于分段函数、结构复杂的函数。在平面直角坐标系中画出函数完整图像,观察图像最高点、最低点对应的纵坐标,所有纵坐标的集合就是函数的值域。
⚠️特别提醒
1.换元后必须标注新元取值范围,否则值域出错;
2.二次函数值域一定要结合给定定义域,不能直接默认全体实数;
3.分式分离常数后,分式永远取不到 0,值域要剔除对应数值。
📌归纳总结
二次函数优先配方;分式优先分离常数;带根号优先换元;复杂分段函数画图看上下边界。
🔷 知识点四 函数的三种表示方法
解析法
用解析式表示两个变量之间的对应关系(一般情况下,必须注明函数的定义域)
列表法
列出表格来表示两个变量之间的对应关系(选取的自变量要有代表性,能反映定义域的特征)
图象法
用图象表示两个变量之间的对应关系(注意定义域对图象的影响:与x轴垂直的直线与函数图象最多有一个公共点)
🔷 知识点五 函数解析式的求法
1.换元法:令,求出的取值范围,再用表示,代入原式化简得到,最后将换成并标注定义域。
2.配凑法:直接对的右侧式子变形整理,凑成只含的整体形式,再把替换为,同步写出定义域。
3.待定系数法:根据函数类型设带参数的标准解析式,将已知条件代入得到方程,解出参数后代回,得到完整解析式。
4.方程组法:把原式中的替换成或得到第二个等式,联立两式消去或,化简求出。
⚠️特别提醒
1.换元、配凑求出后,换回时同步保留变量取值范围;
2.方程组法替换变量时,定义域不变才能联立;
3.一次函数设,二次函数,系数限制不能丢。
📌归纳总结
复合函数解析式优先换元法或配凑法;已知函数类型用待定系数法;同时含构造方程组消元。
🔷 知识点六 区间概念
1. 区间的概念
设是两个实数,且,介于之间的所有实数构成的集合叫做区间,区间是简化连续实数集合书写的专用符号。称为区间端点。
2. 有限区间的表示(有两个端点)
定义
名称
符号
数轴表示
闭区间
(同时包含左端点、右端点,两端使用中括号。)
开区间
(不包含端点,两端使用小括号。)
半闭半闭开间
(包含左端点,不包含右端点。)
半开半闭区间
(不包含左端点,包含右端点。)
3.无穷区间的表示(含,无完整双端点)
定义
R
{x|x≥a}
{x|x>a}
{x|x≤a}
{x|x<a}
符号
(-∞,+∞)
[a,+∞)
(a,+∞)
(-∞,a]
(-∞,a)
数轴表示
4.用区间表示数集的注意点
(1)书写要点
区间左端点值小于右端点值;区间两端点之间用“,”隔开;含端点值的一端用中括号,不含端点值的一端用小括号;-∞,+∞仅为符号,不是实数,无穷一侧只能使用小括号,并不是所有数集都能用区间表示,例如单元素集合{0}。
(2) 数轴表示要点
在数轴上表示区间时,若区间包含端点,对应数轴上的点画实心黑点,表示该数值可以取到;若区间不包含端点,对应数轴上的点画空心圆圈,表示该数值不能取到。两个端点之间的所有实数,用实线连接表示;无穷区间不需要画端点,实线向数轴左右方向无限延伸。
⚠️特别提醒
1.不是实数,只是符号,永远不能搭配中括号;
2.区间书写必须左小右大,左边数字小于右边数字;
3.区间只能用来表示连续的实数集合,孤立点、离散数集不能用区间表示;
4. 多个不连续范围组合时,区间之间必须用并集符号连接,不能直接用逗号。
区间是连续数集的简写形式,写区间先判断端点能否取到,确定括号类型;无穷端只用小括号;画数轴时实心代表可取、空心代表不可取,间断解集使用并集符号连接。
📌归纳总结
区间是连续数集的简写形式,写区间先判断端点能否取到,确定括号类型;无穷端只用小括号;画数轴时实心代表可取、空心代表不可取,间断解集使用并集符号连接。
🔷 知识点七 分段函数
1.概念:若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.
2.书写规范:整体使用一个左侧大括号统一包裹全部解析式,每一行解析式后方标注该行对应的自变量取值区间。
3.定义域、值域:分段函数表示的是一个函数,并不是多个独立函数.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集.
⚠️特别提醒
1.计算函数值时,先判断自变量所属区间,再选用对应解析式计算;
2.定义域的分界点只能划归其中一个区间,不可同时归属两段或遗漏;
3.求解方程、画函数图像,求解参数范围,均需要按照区间分段分布处理。
4.若分段函数在全体实数上单调递增或单调递减,需保证前一段函数最大值小于等于后一段函数最小值。
📌归纳总结
处理分段函数相关题目,第一步判断自变量所在区间,再匹配对应解析式;求解参数、解不等式、画图像均需要分段讨论。
易错点 1 混淆函数判定标准,一个对应多个仍判定为函数
错例:方程,判定为函数,取时
错因:忽略函数 “单值性”,一个自变量只能对应唯一函数值
规避方法:竖线检验,垂直轴直线与图像最多一个交点才是函数。
易错点 2 抽象函数定义域把中间变量当成范围
错例:的定义域为,直接说成的定义域为
错因:分不清定义域是而非括号整体,忘记先求() 的范围
规避方法:牢记定义域永远是,括号内整体范围固定不变。
易错点 3 求值域忽略定义域限制
错例:,直接写值域
错因:只看二次函数本身值域,忽略给定自变量区间
规避方法:先锁定范围,再推导取值。
易错点 4 判定同一函数只看解析式,忽略定义域
错例:与判定为同一函数
错因:的定义域为,的定义域,定义域不同
规避方法:同一函数两步走,先核对定义域,再化简对比对应关系。
易错点 5 分段函数求值代错区间解析式
错例:,求代入()
错因:未判断自变量所属区间,随意选用解析式
规避方法:求值第一步:判断落在哪一段,再代入对应式子。
易错点 6 换元求解析式不标注新元范围
错例:,令得,直接写
错因:,新函数定义域应为,遗漏限制
规避方法:换元同步记录新变量取值,最后代回解析式标注定义域。
易错点 7 区间书写无穷端使用中括号
错例:写成
错因:不是实数,不能搭配中括号
规避方法:一侧出现,统一使用小括号。
易错点 8 区间左右数字写反
错例:写成
错因:区间必须左小右大
规避方法:小数写左边,大数写右边。
题型一:函数概念的理解与判断
📝方法技巧
1.判断是否为函数的核心依据:根据函数定义,对于定义域内任意一个自变量 ,必须有唯一确定的函数值 与之对应。出现 “一个 对应多个 ” 的情况,一定不是函数。
2.图像判断法(竖线检验法):在图像上任意作垂直于轴的直线,若直线与图像最多只有一个交点,则该图像可以表示函数;若存在直线与图像有两个及以上交点,则不是函数。
3.集合对应判断:集合为定义域,集合内每一个元素必须有对应,不能出现定义域内的无对应值;只允许多对一,不允许一对多。
4.函数概念辨析:判断函数是否相同、判断对应关系是否合法、区分函数与非函数,都必须优先核对定义域和对应关系两大核心要素,缺一不可。
1.(25-26高一上·安徽铜陵·期末)已知集合,下列对应关系不能视作函数的是( )
A. B. C. D.
2.(多选)(25-26高三·全国·一轮复习)判断下列对应关系是集合A到集合B的函数( )
A.,;
B.,;
C.,;
D.,.
3.(多选)(25-26高一上·广西玉林·期末)已知集合,集合,下列表达式能建立从集合到集合的函数关系的是( )
A. B. C. D.
4.(高一上·贵州遵义·阶段检测)下列图形可作为函数图象的是( )
A. B.C. D.
5.(期末真题汇编)下列四个图形中,不是以为自变量的函数的图象是( )
A. B.
C. D.
题型二: 区间书写与数轴转化
📝方法技巧
1.不等式转区间书写时,根据端点是否可取选择对应括号,包含端点搭配中括号,不包含端点搭配小括号;涉及 的无穷区间,无穷端统一使用小括号,同时保证区间书写左小右大。
2.区间转化为数轴图像时,可取的区间端点在数轴上绘制实心黑点,不可取的区间端点绘制空心圆圈,有限区间的两个端点之间用实线连接。
3.无穷区间无需绘制端点,图像实线朝着无穷方向无限延伸,完整覆盖所有可取实数。
4.多个不连续的取值区间需要分开绘制,书写时用 连接各个区间,空缺部分代表无对应取值。
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.
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高二上·上海·期末)不等式的解集可用区间表示为_____.
4.(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·阶段检测)集合或用区间表示为___________
5.(高一上·上海·阶段检测)用区间表示集合_________.
6.(高一上·全国·课后作业)将下列集合用区间以及数轴表示出来:
(1);
(2)或;
(3)且;
(4).
题型三:求具体函数定义域
📝方法技巧
1.求解具体函数定义域的核心,是保证函数解析式有意义,根据式子类型匹配对应的限制条件。分式结构要求分母不等于零,偶次根式结构要求被开方数大于等于零,零次幂结构要求底数不等于零,奇次根式结构无取值限制。
2.若函数由多种基础式子组合而成,需要逐一列出每一部分的取值限制条件,联立构成不等式组,求解不等式组后取所有条件的公共交集,所得范围即为函数的定义域。
3.若函数的解集由多个不连续的区间构成,区间之间必须使用 连接,不可直接罗列书写。
4.带有实际应用背景的函数,除满足解析式有意义的条件外,还需要符合实际场景的取值要求,长度、时间等物理量需要大于零,人数、个数等离散量需要满足正整数要求。
1.(2026高三·全国·专题练习)函数的定义域为( )
A. B. C. D.
2.(2026高二下·浙江·学业考试)函数的定义域为( )
A. B.
C.且 D.且
3.(25-26高二下·天津东丽·阶段检测)函数的定义域是________
4.(25-26高一上·江苏扬州·期中)函数的定义域为__________.
5.(25-26高一上·福建泉州·期中)求下列函数的定义域:
(1);
(2)
题型四: 抽象复合函数定义域
📝方法技巧
1.函数定义域的定义,始终指自变量 的取值范围,与复合函数的内层表达式无关,这是解决此类问题的核心原则。
2.已知 定义域求 定义域时,将内层整体 匹配基础函数的取值范围,列出对应不等式,求解出自变量 的取值范围,即为复合函数定义域。
3.已知 定义域求 定义域时,根据已知的自变量 取值范围,求出内层整体 的全部取值范围,该范围即为基础函数 的定义域。
4.由多个复合式子叠加构成的函数,需要分别求解每一个式子的定义域,最终取所有定义域的公共交集,作为整个函数的定义域。
1.(25-26高三上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)已知定义域为,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·江西上饶·阶段检测)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A.且 B.且
C.且 D.且
3.(25-26高一上·山西朔州·期末)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一上·山东泰安·期中)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·四川南充·期中)已知函数的定义域为,则函数的定义域为______.
6.(2026高三·全国·专题练习)已知函数的定义域是,则的定义域为______.
7.(25-26高一上·安徽阜阳·期末)已知函数的定义域为,则函数的定义域为_________.
8.(25-26高一上·全国·阶段检测)若函数的定义域为,则函数的定义域为______.
题型五: 求函数值、由函数值求参数
📝方法技巧
1.普通常规解析式求函数值,只需将指定数值替换解析式中的自变量 ,按照运算规则逐步化简计算,即可得到对应函数值。
2.多层复合函数求解函数值,必须遵循由内向外的运算顺序,先计算内层函数的函数值,再将计算结果代入外层函数,逐层计算得出最终结果。
3.分段函数求解函数值时,首先判断自变量 所属的取值区间,再选用该区间对应的解析式代入计算,严禁跨区间套用解析式。
4.已知函数值求解自变量或参数时,分段函数需要按照不同区间分别列出方程求解,算出结果后必须检验解是否落在对应区间内,舍去不符合区间范围的无效解。
5.抽象函数求值与求参数问题,可通过代入 等特殊数值构造等式,结合函数性质推导未知参数与函数值。
1.(2026高三·全国·专题练习)已知函数,则_______________.
2.(2026高三·全国·专题练习)图中的图像所表示的函数的解析式________.
3.(2027年高考数学一轮复习讲练测)若函数,,则( )
A.10 B.9 C.8 D.6
4.(25-26高一上·江苏淮安·期中)已知函数,且,则( )
A. B.26 C. D.18
5.(25-26高一上·云南玉溪·期中)已知函数,且,则( )
A.-4或4 B.1 C.4 D.-1或1
6.(2026·山西忻州·模拟预测)已知函数,.若,则( )
A. B. C.1 D.
7.(25-26高二下·全国·期末)设定义在上的函数满足,且对任意都有,则=____;=____.
8.(2026·四川自贡·三模)已知函数的定义域为,,,,且,则( )
A. B.
C. D.
题型六:判断两个函数是否为同一函数
📝方法技巧
1.判断两个函数是否为同一函数,只需依据定义域和对应关系两大要素,两个条件必须同时满足,缺一不可。
2.优先判断两个函数的定义域,若自变量的取值范围不完全相同,可直接判定两个函数不是同一函数。
3.在定义域完全相同的基础上,对两个函数的解析式进行化简,若化简后的对应运算规则完全一致,则两个函数为同一函数。
4.函数的本质由定义域和对应关系决定,与自变量、因变量所用的字母符号无关。同时需要注意,部分解析式化简后会消除原有限制条件,定义域会发生改变,判断时必须以原式定义域为准。
1.(25-26高一下·山东潍坊·期中)下列各组函数表示同一函数的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
2.(25-26高一上·河北雄安·期末)下列各组函数不是同一个函数的是( )
A.与
B.与
C.与
D.与
3.(25-26高一上·黑龙江佳木斯·期末)下列说法中正确的个数为( )
(1)与表示同一函数
(2)与表示同一函数
(3)与表示同一函数
(4)与表示同一函数
(5)与表示同一函数
(6)与表示同一函数
A.2 B.3 C.4 D.5
4.(多选)下列各组函数是同一函数的为( )
A., B.,
C., D.,
题型七:求函数解析式
📝方法技巧
1.换元法适用于复合形式的函数,令内层复杂结构为新变量,求解出新变量的取值范围,通过等量代换化简原式得到新函数,最后还原变量并标注完整定义域。
2.配凑法针对复合函数解析式变形使用,将原式整体整理、拼凑为内层结构对应的完整形式,完成结构替换后,结合原有定义域确定新函数的完整范围。
3.待定系数法适用于已知明确函数类型的题目,根据函数类型设出带有未知参数的标准解析式,代入题目给出的已知条件,列方程求解所有参数,最终得到完整函数解析式。
4.方程组法适用于含 、、 结构的函数,通过替换自变量构造两组不同的等式,联立方程组消去多余式子,化简求解得到目标函数解析式。
1.(25-26高二下·内蒙古呼和浩特·期末)求下列函数解析式:
(1)函数满足;
(2)函数对任意的都有 ;
(3)函数是一次函数且满足 .
2.(25-26高一上·江西宜春·期末)(1),求的解析式;
(2)已知,求;
(3)已知(且),求.
3.(2026高三·全国·专题练习)已知两个函数,.
(1)当时,求的解析式;
(2)当时,求的解析式.
4.(25-26高一上·甘肃武威·期中)(1)已知函数是一次函数,若,求的解析式.
(2)已知函数对任意的都有,求的解析式.
(3)已知函数对任意实数,满足,求的解析式.
题型八: 求函数值域
📝方法技巧
1.配方法适用于二次型函数,将二次解析式通过配方整理为顶点式,结合题目给定的自变量取值区间,确定函数的最大值与最小值,进而确定函数的值域范围。
2.分离常数法适用于一次分式型函数,对分式式子进行变形拆分,分离出常数部分,利用分式无法取到零的特点,确定函数无法取得的数值,最终确定完整值域。
3.换元法适用于含根式结构的函数,设置新变量替换根式部分,严格标注新变量的非负取值范围,将原式转化为基础函数后,结合新变量范围求解值域。
4.不等式法利用代数式恒非负、基本不等式等性质,约束代数式的上下取值边界,通过推导式子的最值,确定函数的整体值域。
5.单调性法适用于单调函数,先判定函数在指定定义域内的增减性,将定义域的区间端点代入解析式,通过端点对应的函数最值,确定函数的值域。
6.数形结合法适用于分段函数与复杂结构函数,通过绘制完整的函数图像,根据图像最高点、最低点对应的纵坐标取值,整合所有函数值构成的集合,即为函数值域。
1.(25-26•绥棱县校级期中)函数的值域是( )
A. B., C., D.,
2.(25-26•石家庄校级期中)函数,,的值域为( )
A. B. C., D.,
3.(25-26高一上·上海嘉定·阶段检测)已知函数,是二次函数,若的值域是,则的值域为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三·全国·一轮复习)分别求下列函数的值域:
(1);
(2);
(3);
(4).
5.(2026·江西上饶·二模)若函数的定义域为,则此函数的值域为( )
A. B. C. D.
6.(25-26高一上·江苏·阶段检测)函数的值域是( )
A. B. C. D.
题型九:分段函数综合
📝方法技巧
1.分段函数所有题型的核心解题思路为分段讨论,根据定义域划分的独立区间,逐段单独分析、求解问题。
2.分段函数求值与复合运算,先判定自变量的所属区间,匹配对应解析式计算,多层复合运算严格遵循由内向外的计算规则。
3.分段函数解方程时,在每一个定义区间内分别列出方程求解,得到解后逐一验证是否落在对应区间内,舍去所有无效的增根。
4.画分段函数图像时,严格区分各段端点的实心、空心标记,按照各段解析式的图像特征分段画,保证图像完整规范。
5.求解分段函数整体单调的参数问题,既要保证每一段解析式在自身区间内单调,同时需要满足相邻区间中,前一段函数的最大值小于等于后一段函数的最小值。
1.(25-26高二下·广东·期末)已知函数,则的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(25-26高二下·陕西商洛·期末)已知函数若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2026高三·全国·专题练习)设函数若,,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一上·江苏连云港·期末)已知函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·上海嘉定·阶段检测)已知函数,是二次函数,若的值域是,则的值域为( )
A. B. C. D.
6.(25-26高一上·辽宁大连·期中)已知函数,若,则______.
7.(25-26高二下·天津红桥·期末)已知分段函数,,则实数________.
8.(25-26高二下·山东临沂·期末)已知函数.其中为正实数,则__________.
题型十: 函数三种表示法应用
📝方法技巧
1.列表法解题时,可直接根据表格对应数据读取自变量与函数值,多层复合运算需要逐层查表计算,精准匹配对应数值。
2.图像法解题时,通过观察函数图像,可直接读出函数定义域、值域、特殊点函数值,同时可结合图像升降趋势求解不等式、判断函数增减性。
3.实际建模问题中,需要根据题目等量关系设出自变量,结合实际场景列出函数解析式,同时补充符合现实意义的定义域范围,完成函数建模求解。
1.(25-26高一上·广东·期中)为推进城市绿色出行,某市公交公司逐步将传统燃油公交车更换为新能源电动公交车、已知该公司更换的每辆新能源电动车每天固定损耗(如空调、照明、电池自耗等)为10千瓦时,行驶耗电为每公里0.8千瓦时,电价为0.6元/千瓦时,若某新能源电动车一天行驶()公里,则每公里的平均电费为___________元(用含的式子表示)
2.(25-26高一下·河北保定·阶段检测)“龟兔赛跑”讲述了这样的故事:领先的兔子看着缓慢爬行的乌龟,骄傲起来,睡了一觉.当它醒来时,发现乌龟快到终点了,于是急忙追赶,但为时已晚,乌龟还是先到达了终点.用,分别表示乌龟和兔子所行的路程,为时间,则下列图象中与故事情节相吻合的是________.
3.(25-26高一上·北京·期中)已知函数的全部对应关系如下表,函数的图像是如图所示的曲线,其中,则__________,不等式的解集为__________.
1
2
3
2
3
0
4.(25-26高一上·云南玉溪·期中)已知函数
(1)画出函数的图象;
(2)若,求的值;
(3)求的值.
5.(25-26高一上·广西来宾·期中)已知函数,.
(1)求和的值;
(2)求的值域;
(3)求不等式的解集.
6.(25-26高一上·河南许昌·开学考试)某市“招手即停”公共汽车的票价按下列规则制定:
(1)公里以内(含公里),票价元;
(2)公里以上,每增加公里,票价增加元(不足公里的按公里计算).
如果某条线路的总里程为公里,请根据题意,写出票价与里程之间的函数关系式,并画出函数的图象.
7.(25-26高一上·广西·期中)如图,在中,是线段的中点,点在线段上,且.
(1)设,求的面积关于的函数表达式;
(2)求面积的最小值.
8.(高一·全国·课后作业)经研究发现,学生对概念的接受能力与老师讲解概念所用的时间(单位:min)之间有如下关系:
2
5
7
10
12
13
14
17
20
47.8
53.5
56.3
59
59.8
59.9
59.8
58.3
55
(1)上表中两个变量之间是否存在依赖关系?若存在依赖关系,是否是函数关系?
(2)当老师讲解概念所用的时间是10min时,学生对概念的接受能力是多少?
(3)根据表格中的数据,你认为老师讲解概念所用的时间为几分钟时,学生对概念的接受能力最强?
试卷第2页,共3页
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