内容正文:
第1课时
函数的表示法
第三章 3.1.2
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1.掌握函数的三种表示方法.(重点)
2.掌握函数图象的作法和应用.(重难点)
3.会求函数的解析式.(重点)
学习目标
函数的表示法
结合初中所学以及上节课的几个问题,你能总结出函数的表示方法有哪几种?
问题
提示 解析法:就是用数学表达式表示两个变量之间的对应关系;列表法:就是列出表格来表示两个变量之间的对应关系;图象法:就是用图象表示两个变量之间的对应关系.
表示方法 优点 缺点
列表法 不需要计算就可以直接看出与自变量的值相对应的函数值 只能表示自变量可以一一列出的函数
图象法 能形象直观地表示出函数的变化情况 只能近似地求出自变量所对应的函数值,而且有时误差较大
解析法 一是简明、全面地概括了变量间的关系,从“数”的方面揭示了函数关系;二是可以通过解析式求出任意一个自变量的值所对应的函数值 不够形象、直观、具体,而且并不是所有的函数都能用解析法表示出来
特别提醒 (1)并不是所有的函数都能用解析式
表示;事实上,图象法也不适用于所有函数,如
列表法虽在理论上适用于所
有函数,但对于自变量有无数个取值的情况,列
表法只能表示函数的一个概况或片段.
(2)函数图象的形状可以是一些点、一些线段、一段曲线等,但并不是任何一个图
形都是函数图象. 如图就不是函数图象,因为对于某些 的值,可能有两个或多
个 值与之对应,这不符合函数的定义.
归纳总结
用描点法作函数图象的步骤
注意:若图象是“点”,则不需要“连线”这一步骤.
7
思考辨析
函数的图象一定是一条连续不断的曲线吗?
提示 不一定,函数的图象受函数定义域的影响.
例1 已知完成某项任务的时间与参加此项任务的人数之间适合关系式 ,
当时,;当时, ,且参加此项任务的人数不能超过20.
(1)写出函数 的解析式;
【解析】由题设条件知,因为,且为正整数,所以函数 的定义域是
, .
当时,,当时, ,代入关系式得
解得
所以 .
9
(2)用列表法表示此函数;
【解析】列表如下.
1 2 3 4 5
197 100 68.3 53 44.2
6 7 8 9 10
38.7 35 32.5 30.8 29.6
11 12 13 14 15
28.8 28.3 28.1 28 28.1
16 17 18 19 20
28.3 28.5 28.9 29.3 29.8
注:表中的部分数据是近似值.
10
(3)画出函数 的图象.
【解析】如图3.1.2-2,函数 的图象是由20个点组成的一个点列.
图3.1.2-2
(本题中函数的定义域是不连续的,因此作图时应注意函数图象是一些点,而不是曲线)
11
例2 已知完成某项任务的时间t与参加完成此项任务的人数x之间满足关系式t=ax+ (a∈R,b∈R),当x=2时,t=100;当x=4时,t=53,且参加此项任务的人数不能超过8.
(1)写出t关于x的解析式;
(2)用列表法表示此函数;
(3)画出此函数的图象.
(2)x=1,2,3,4,5,6,7,8,用列表法表示函数如下:
(3)此函数的图象如图所示:
(1)列表法、图象法、解析法均是函数的表示法,无论是哪种方式表示函数,都必须满足函数的概念.
(2)列表法更直观形象,图象法从形的角度描述函数,解析法从数的角度描述函数.
(3)函数的三种表示法互相兼容或补充,许多函数是可以用三种方法表示的,但在实际操作中,仍以解析法为主.
理解函数表示法的三个关注点
反
思
感
悟
求函数的解析式
类型1 已知函数的类型,求函数的解析式
例3(1)已知一次函数满足,求 的解析式.
【解析】设 ,则
,
于是有解得或
所以或 .
17
(2)已知二次函数满足,,,求 的解析式.
【解析】设 ,
由题意得解得
故 .
18
例4 (2026·山东省淄博市检测)已知二次函数满足, ,
且 的最大值是8,则此二次函数的解析式为_____________________.
【解析】由题意得 ,
则可得图象的对称轴方程为 ,
又 的最大值是8,
可设二次函数 (根据前面分析巧妙设出解析式的形式,
减少未知数),
又函数图象过点,则有,得 ,则
.
19
已知函数分别为一次函数和二次函数,用待定系数法设出函数解析
式,求出参数即可.
二次函数解析式的三种形式及适用情况
形式 解析式 适用情况
一般式 . 已知抛物线上三点的坐标
时,常设一般式.
顶点式 , 为顶
点坐标). 已知抛物线的顶点坐标或对
称轴时,常设顶点式.
交点式 ,, 是
方程 的两个根). 已知抛物线与 轴的交点情
况时,常设交点式.
解题时需根据题目条件灵活选择解析式形式.
20
类型2 已知的解析式,求 的解析式
例5 已知,求函数 的解析式.
已知求有两种思路:一是将 视为一个整体,应用数
学的整体化思想,换元求解;二是将函数解析式的右端配凑成含 的形式进行求解.
【解析】方法1:(换元法) 令,,则 ,所以
,
即 .
方法2:(配凑法) 因为
(配凑出 ,
方便整体替换),所以,即 .
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例6 设函数,则 ( )
C
A. B. C. D.
【解析】令,得,即 ,
.
22
归纳
换元法、配凑法求函数解析式
已知,求 ,有两种方法.
(1)换元法
即令,解出,代入中,得到一个含的解析式,再用替换 ,便得到
的解析式.
(2)配凑法
即从的解析式中配凑出,用来表示,然后将解析式中的用 代
替即可.
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类型3 求复合函数的解析式
例7 已知函数, 求:
(1) 的解析式;
【解析】 .
(2) 的解析式;
【解析】当时, ,
则 .
当时, ,
则 .
综上,
24
(3) 的解析式.
【解析】当,即时,解得或 ,
此时 ;
当,即时,解得 ,
此时 .
综上,
25
类型4 已知图象求函数解析式
例8 根据图所示的函数 的图象,写出函数的解析式.
图中给出的图象其实是一个分段函数的图象,对各段对应的函数解
析式分别求解即可.
26
【解析】当时,函数 的图象是一条线段(右端点除外)
(根据具体的图象设出相应的函数解析式),设,将 ,
分别代入,可得 ;
同理,当时,可设,将, 分别代入,
可得 ;
当时, .
综上所述,
27
归纳
已知图象求函数解析式的方法
已知函数的图象求解析式,当自变量在不同的区间上变化时,函数 的
解析式不同,应分段求解.此时根据图象,选择相应的解析式,用待定系数法求解.写
解析式时要注意各区间端点的值,做到不重不漏.
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类型5 求抽象函数的解析式
(1)消元法
例9(1)已知函数满足,求 的解析式.
【解析】在已知等式中,将换成 ,
得 ,与已知方程联立,
得消去 ,
得 .
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(2)已知,其中,求 的解析式.
【解析】在原式中以替换,得 ,
于是得
消去,得 .
故函数的解析式为, .
30
归纳
消元法(或解方程组法)求函数解析式
已知与满足的关系式,要求时,可用代替两边的所有的 ,得
到关于及的方程组,解方程组即可求出 .
例10 (2026·重庆市第八中学校月考)定义在上的函数 满足
,则 的值为( )
B
A.4 B.5 C.6 D.8
【解析】因为 ①,
所以令,可得 ②.
得,所以 ,
所以 .
31
(2)赋值法
例11 设是上的函数,且满足,并且对任意的实数, 都有
,则 的解析式为_________________.
函数方程中含有两个变量与,由于,的任意性,欲求 ,则
需消除一个变量,结合条件,所以令或均可求 的解析式.
【解析】方法1:令,则 ,所以
.
方法2:令,得,即 ,
将用替换得 .
32
例12 (2026·吉林省梅河口市第五中学期末)已知函数满足, ,
,且,则 ( )
D
A.6 B.5 C.4 D.3
【解析】令,可得,解得 .
因为,所以,解得 .
令,可得,即 ,
则 .
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1.知识清单:
(1)函数的三种表示法.
(2)函数图象的作法和应用.
(3)函数的解析式.
2.方法归纳:待定系数法、换元法、配凑法、消元法、方程组法.
3.常见误区:求函数解析式时容易忽视定义域.
课堂小结
随堂演练
题型一 函数的三种表示法
1.(2026河南部分学校联考)已知函数的对应关系如下表,函数 的图
象如图所示,则 ( )
1 2 3 4
3 1 4 2
C
A.4 B.3 C.1 D.
【解析】 由图象得,所以 .
36
2.(多选/2026河北保定期中)已知函数的定义域为 ,值域为
,则函数 的图象可能为( )
AD
A. B. C. D.
37
【解析】 由题意知,函数的定义域为,值域为 .
由题图可知,该函数定义域为,值域为 ,满足条件;
由题图可知,该函数定义域为,值域为 ,不满足条件;
由题图可知,该函数定义域为,值域为 ,不满足条件;
由题图可知,该函数定义域为,值域为 ,满足条件.
38
3.(2026湖南邵阳检测)如图,四边形是矩形,,, 是等腰直角三
角形.点从点出发,沿着边,运动到点,点在边,上运动,直线 .设点
运动的路程为,左侧部分的多边形的周长(含线段的长度)为.当点 在线
段上运动时, 的解析式为( )
A
A.
B.
C.
D.
39
【解析】 因为是等腰直角三角形,四边形是矩形,所以 ,所以
.由题图可知,当点在线段上运动时, ,
,, ,又
点在上运动,点的路程为,即,所以
(使用解析式表示函数时,一定要标明函数的定义域).
40
4.[2026广东广州三校联考]某同学晚饭后计划出门散步,如
图所示,圆 的圆心处为该同学家的位置.若该同学从家里出
发,沿箭头所指的实线路线以固定的速度散步,则离家的距
离与散步时间之间的函数图象可能是( )
D
A. B. C. D.
【解析】 由题意可知,该同学速度固定,从家出发时在一定时间内离家
的距离均匀增加,到达圆上时,离家的距离不变,最后一段沿圆的半径往
家的方向走时,离家的距离均匀减小,结合选项知选D.
41
5.[2026福建福州九校联考]已知函数 的对应关系如表所示,函数
的图象如图所示,则 的值为( )
1 2 3
4 3
D
A. B.3 C.2 D.4
【解析】 由题图可知 ,又由题表可知 ,故选D.
42
6.(多选)若函数的图象为如图所示的曲线和线段,曲线 与
直线 无限接近,但永不相交,则下列说法正确的是( )
BC
A.的定义域为
B.的值域为
C.在 的定义域内任取一个值,总有唯
一的 值与之对应
D.在 的值域内任取一个值,总有唯一
的 值与之对应
43
【解析】 由题图得的定义域为,A错误; 的值域
为,B正确;由函数定义及图象可知,在 的定义域内任取一个
值,总有唯一的值与之对应,C正确;在 的值域内任取一个值
时,有两个 值与之对应,D错误.
44
题型二 求函数解析式
7. (2025浙江金华三校期中联考)已知,则 的解析
式为( )
B
A. B.
C. D.
45
【解析】 已知的解析式,求的解析式,求出 的解析式是解
题的关键.
换元法.先求的解析式.令 (利用换元法时注意新元的范围),则
,所以,则.再求
的解析式.( 因为的定义域为,所以 ,
即 ),
则的解析式为 .
配凑法.因为,其中 ,所以
,所以 ,
即的解析式为 .
46
8.已知函数,则 ( )
D
A. B. C. D.
【解析】 .
47
9.[2026湖南长沙段考]若函数,则 ( )
D
A. B. C. D.
【解析】 (配凑法)因为
,且 ,所以
.故选D.
(换元法) 令,则 ,则
,即 .
48
10.是上的函数,且满足,并且对任意的实数, ,都有
,则 的解析式为_________________.
【解析】 令,则,又,所以 .
令,代入,得 ,又
,则( 看作一个整
体,同时解析式中含的项都变形为含的形式),所以 的解析
式为 .
49
11.已知函数的定义域为 ,其图象如图所示.
(1)的解析式为 _ _____________________;
50
【解析】 当时,设,分别将点 ,
的坐标代入得解得此时 ;当
时,;当时,设 ,分别将
点,的坐标代入,得解得 此时
.综上,
51
(2) 的解集为______.
【解析】 当时,由,得 ,无解;
当时,由,得,无解;当 时,由
,得,解得.综上, 的
解集为 .
52
12.(2026山东德州期末)求下列函数的解析式:
(1) 已知函数满足 ;
【答案】 配凑法.因为 ,
且(中是的作用对象,则的范围即是 的定义域),所以
.
换元法.令,则 ,
,所以 .
. .
53
(2) 已知一次函数在上满足 ;
【答案】 设(已知是一次函数,用待定系数法) ,
则(已知,求,直接代入) ,
所以解得或
所以或 .
. .
. .
54
(3) 已知定义在上的函数满足 .
【答案】 因为定义在上的函数满足(已知条件中有 和
的关系,考虑用解方程(组)法) ①,
所以 ②,
由,得 ,
所以 .
. .
55
13.(1)已知函数是一次函数,且,求 的解
析式;
【解析】 设( 由是一次函数直接设 的解析
式.) ,则
,
所以,解得或
所以或 .
. .
56
(2)已知是二次函数,且,, ,求
的解析式;
【解析】 设( 由 是二次函数直接
设 的解析式.),
根据题意得解得
所以 .
. .
57
(3)已知,求函数 的解析式;
【解析】 因为 , ①
所以, ( 由替换①式中 可得.) ②
,得,所以 .
. .
58
(4)已知,求函数 的解析式;
【解析】 因为 , ③
所以, ( 由替换③式中 可得.) ④
由得 .
. .
59
(5)已知是定义在上的函数,,且对任意的实数, 都有
,求函数 的解析式;
【解析】 令,则 ,所以
.
60
(6)已知是定义在上的函数,且对任意的实数, ,都有
,求 的解析式.
【解析】 令,可得,所以 .
令,可得 ,
即 , ⑤
将⑤式中的全部换成,得 , ⑥
由得,即 .
61
解 (1)因为当x=2时,t=100;当x=4时,t=53,
所以解得
所以t=x+.
又x≤8,且x为正整数,所以此函数的定义域是{x|0<x≤8,x∈N*},
所以所求函数解析式为t=x+(0<x≤8,x∈N*).
x
1
2
3
4
5
6
7
8
t
197
100
53
35
$