内容正文:
第07讲 函数的概念与表示
(核心知识+6易错辨析+11典例精讲+课后作业)
【题型一】函数关系的判断
【题型七】已知f(g(x))求解析式
【题型二】求函数值
【题型八】解析法、图象法、列表法表示函数
【题型三】区间的定义与表示
【题型九】求分段函数解析式或求函数的值
【题型四】具体函数、抽象函数、复合函数的定义域
【题型十】分段函数的性质及应用
【题型五】常见(一次函数、二次函数、反比例函数等)的函数值域
【题型十一】已知分段函数的值求参数或自变量
【题型六】复杂(根式型、分式型等)函数的值域
【知识点01】函数的概念
设是两个非空实数集,如果对于集合中的任意一个实数,按照某种确定的对应关系,在集合中都有唯一确定的实数与之对应,那么就称为从集合到集合的一个函数。
函数记作:
相关概念解读
1. 自变量:;
2. 定义域:自变量的取值集合;
3. 函数值:任意对应的实数;
4. 值域:全体函数值构成的集合 ,且值域是集合的子集。
【知识点02】函数三要素与同一函数判定
函数的三大核心要素:定义域、对应关系、值域。
其中定义域和对应关系是决定性要素,值域由前两者唯一确定。
同一函数判定充要条件
两个函数为同一个函数,必须同时满足:① 定义域完全相同;② 对应关系完全相同。
注意:函数是否相同与变量字母、解析式书写形式无关。
【知识点03】常见函数定义域求解规则
高中函数解题遵循定义域优先原则,初等函数定义域约束条件:
1. 分式函数:分母不为零
2. 偶次根式:被开方数非负
3. 零次幂形式:底数非零
4. 对数函数:真数大于零
复杂复合型函数定义域:取所有约束条件的交集。
【知识点04】函数的三种表示方法
1.解析式法
用数学代数式直接刻画两个变量之间的对应关系,是高中数学最常用的函数表示方式。
优点:形式简洁、运算方便,可系统研究函数的单调性、最值、奇偶性等性质;
缺点:抽象性较强,无法直观观察函数图像变化趋势。
2.列表法
通过表格罗列自变量与对应函数值,直观呈现有限组变量对应关系。
优点:读数直观、简单易懂,适用于实际应用、统计类问题;
缺点:只能展示有限自变量,无法体现函数整体变化规律与完整定义域。
3.图像法
在平面直角坐标系中,用点集 表示函数。
优点:直观反映函数增减性、最值、零点、对称性等几何特征;
缺点:图像精度有限,不适合精准代数运算。
函数图像判定定理(竖线检验法):任意垂直于轴的直线与图像最多只有一个交点,则该图像为函数图像。
【知识点05】分段函数
定义:在定义域的不同区间上,有着不同对应关系的函数,称为分段函数。
核心本质:分段函数是一个完整函数,不是多个函数。
通用形式:
两大关键性质
1. 定义域:各分段区间取并集,区间分界点不重不漏,仅归属一个区间;
2. 值域:各分段对应函数值范围取并集,不可单独截取单段值域。
常见考法:分段求值、分段求定义域值域、分段简单不等式、分段图像识别。
易错点1:函数对应关系理解偏差
错误认知:多个对应同一个,不是函数。
正确结论:函数只限制“一个只能对应一个”,多对一合法,一对多非法。
易错点2:同一函数判定误区
错误认知:解析式化简一致就是同一函数。
正确结论:化简后的解析式一致,但定义域不同,依然不是同一函数。判定必须双看:定义域、对应关系。
易错点3:解题顺序错误
错误认知:先化简解析式,再求定义域。
正确结论:化简会丢失原始约束,扩大定义域范围。必须先定定义域,再化简运算。
易错点4:图像主观判定函数
错误认知:连续曲线一定是函数图像。
正确结论:连续图像可能存在一对多对应,必须用竖线检验法严格判定。
易错点5:定义域与值域概念混淆
错误认知:混淆自变量取值范围与函数值取值范围。
正确结论:的取值集合为定义域,的取值集合为值域。
易错点6:分段函数核心误区
误区:分段函数是多个函数;分段端点可重复取值;值域取各段交集。
正解:分段函数是一个函数;端点不重不漏、单区间归属;定义域、值域均取各段并集。
【题型一】函数关系的判断
【典例1-1】(25-26高一上·四川南充·期中)下列关系中一定是函数关系的是( )
A.空调的销售额和利润的关系 B.大豆的产量和施肥量的关系
C.正方形的面积与周长的关系 D.钢铁的产量和单位生产成本的关系
【答案】C
【分析】根据相关关系和函数关系的定义判断各项,即可得.
【详解】对于空调的销售额与利润、大豆的产量与施肥量、钢铁产量和单位生产成本,
其中一个变量的变化受到多种因素的影响,以上各情况中列出的另一个变量只是其中的一个因素,
所以一个变量的变化对另一个变量的影响具有一定的随机性,故它们都是相关关系,
对于正方形的面积与周长,一个变量的变化对另一个变量影响是确定的,,即具有函数关系.
故选:C
【变式1-1】(25-26高一上·四川遂宁·期中)下列关于的关系中,是的函数的是( )
A.
B.
C.
D.
1
2
3
4
0
0
1
【答案】D
【分析】利用函数的定义逐项分析判断.
【详解】对于A,不等式的解集为,所以不是的函数,故A错误;
对于B,当时,有两个的值与对应,不是的函数,故B错误;
对于C,当时,有两个的值与对应,不是的函数,故C错误;
对于D,对于的每一个值,都有唯一值与之对应,是的函数,故D正确.
故选:D.
【变式1-2】(25-26高一上·江西抚州·期中)设集合,,那么下面的个图形中,能表示集合到集合的函数关系的有( )
A.①②③④ B.①②③ C.②③ D.②
【答案】C
【分析】由函数的定义逐项判断即可.
【详解】由题意知,函数的定义域为,值域为,
对于①中,函数的定义域不是集合,所以①不正确;
对于②中,函数的定义域为集合,值域为集合,能表示集合到集合且以集合为值域的函数关系,所以②正确;
对于③中,集合的每个元素在集合N中都有唯一函数值对应,所以③正确;
对于④中,集合中的元素在集合中对应两个函数值,不符合函数的定义,所以④不正确.
故选:C.
【变式1-3】(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
【题型二】求函数值
【典例2-1】(25-26高一上·河南郑州·期末)已知函数的定义域为,且对,,则( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】A
【分析】利用赋值法和方程组思想求解即可.
【详解】分别令和得到:,解得:.
故选:A.
【变式2-1】(25-26高一上·福建南平·期中)若函数,则( )
A.2 B.0 C.12 D.20
【答案】A
【分析】令,得,进而代值计算即可.
【详解】令,得,则.
故选:A
【变式2-2】(25-26高一下·贵州毕节·期末)已知函数,,则的值为__________.
【答案】
【详解】因为函数,,所以,
故.
【变式2-3】(25-26高一上·广东茂名·阶段检测)已知函数的图像如图所示,则___________.
【答案】4
【分析】通过观察图象求解.
【详解】由函数的图象,可得,
则.
故答案为:4.
【题型三】区间的定义与表示
【典例3-1】(24-25高一上·四川成都·期中)集合用区间可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据区间表示集合的形式,即可求解.
【详解】集合用区间可表示为.
故选:C
【变式3-1】(24-25高一上·重庆渝北·期中)且解集的区间表示为__________.
【答案】
【分析】且解集,即为不等式组的解集,求解并将解集写成区间即可.
【详解】由,解得,∴不等式组的解集为.
即且解集为.
故答案为:.
【变式3-2】(多选)(24-25高一上·安徽铜陵·期末)设,下列选项能表示从集合A到集合B的函数关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】从函数的定义出发,得到BC错误,AD正确.
【详解】对于数集A中的任意一个元素,在数集B中都有唯一确定的元素和其对应,
则满足从集合A到集合B的函数关系,
其中AD满足,B选项中自变量范围为,不是,B错误;
C选项,因变量的取值范围是,不是的子集,C错误.
故选:AD
【变式3-3】(24-25高一上·全国·课后作业)用区间表示下列数集.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5)或.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【分析】根据集合与区间的关系求得正确答案.
【详解】(1)集合为,对应区间为.
(2)集合为,对应区间为.
(3)集合为,对应区间为.
(4)集合为,对应区间为.
(5)集合为或,对应区间为.
【题型四】具体函数、抽象函数、复合函数的定义域
【典例4-1】(24-25高一上·广东深圳·期中)函数 的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】要使函数有意义,则,
所以函数定义域为.
【典例4-2】(25-26高一上·广西柳州·期末)若函数的定义域为,则函数的定义域是________.
【答案】
【分析】根据函数的定义域为,可知函数的自变量取值范围为,故对于函数,须满足.
【详解】函数的定义域是,对于函数有,
解得,所以函数的定义域是.
故答案为:.
【典例4-3】(24-25高一上·全国·周测)(1)已知函数的定义域为,求的定义域;
(2)已知函数的定义域为,求的定义域.
【答案】(1){,或};(2)
【分析】(1)根据的定义域列不等式求解x,即为的定义域;
(2)由的定义域可得,求出的范围即为的定义域.
【详解】(1)的定义域为,
要使有意义,须使,即或,
函数的定义域为{,或}.
(2)的定义域为,即其中的函数自变量的取值范围是,
令,,的定义域为,
函数的定义域为.
【变式4-1】(25-26高一下·广东汕尾·期末)函数的定义域为( )
A. B.
C.R D.
【答案】C
【分析】根据根式有意义及一元二次不等式的解法求解即可.
【详解】由题意知,,
又恒成立,
所以函数的定义域为.
【变式4-2】(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:.
【变式4-3】(25-26高一上·广东揭阳·期中)(1)求函数 的定义域;
(2)求 的定义域;
(3)若函数 的定义域为 ,求函数 的定义域
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由根号下的二次式大于零解不等式,得出定义域范围;
(2)分别考虑零次幂的底数不为零与分母不为零,联立得到定义域;
(3)将代入已知的定义域区间,解出的范围.
【详解】(1)要使函数有意义,即,
解不等式得或,
故函数的定义域为;
(2)由题意得,即,
故所求函数的定义域为.
(3)由,得,
故的定义域为.
【题型五】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】(24-25高一上·四川南充·期中)函数的值域为________________.
【答案】
【分析】根据函数的单调性即可求解.
【详解】由于在单调递减,故,
故答案为:
【变式5-1】(25-26高一上·山西·阶段检测)已知函数,,则此函数的值域为______.
【答案】
【分析】求出给定函数的值域.
【详解】由,且,则,
所以函数的值域为.
故答案为:
【变式5-2】(多选)(24-25高一上·四川攀枝花·阶段检测)下列函数中值域为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】求出各选项中的函数值域,即可判断得解.
【详解】对于A,函数的定义域为,值域也为,A正确;
对于B,函数,值域为,B正确;
对于C,函数的定义域为,值域为,C错误;
对于D,函数的定义域为R,值域为,D错误.
故选:AB.
【变式5-3】求下列函数的值域:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)求出所有函数值即可得值域;
(2)根据二次函数的性质即可得值域.
【详解】(1)因为
所以,
所以的值域为;
(2)因为,
所以的值域为.
【题型六】复杂(根式型、分式型等)函数的值域
【典例6-1】(24-25高一上·河北石家庄·期中)函数的值域是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分离常数可得函数单调性,进而可得值域.
【详解】由已知函数定义域为,
且,
则,
即,
故选:C.
【变式6-1】(25-26高一上·辽宁沈阳·阶段检测)函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分析可知,可得出,利用基本不等式可求得函数的值域.
【详解】对于函数,则有,解得,
故函数的定义域为,
因为,
且,
,
当且仅当时,即当时,等号成立,
又因为,当且仅当或时,等号成立,
所以,又因为,故,故原函数的值域为.
故选:C.
【变式6-2】(25-26高一上·河南·期中)函数在区间上的值域为______.
【答案】
【分析】采用分离常数的方法,结合反比例函数的值域可求得结果.
【详解】,因为,所以,
所以,所以,
所以,即,
所以的值域为.
故答案为:.
【变式6-3】(24-25高一上·全国·课后作业)求下列函数的值域:
(1);
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用分离常数法可得解;
(2)换元,令,,,再由二次函数的性质即可得解.
【详解】(1),
显然,所以,
故函数的值域为:
(2)设,则,且,
所以 ,,
结合函数的图象可得原函数的值域为.
【题型七】已知f(g(x))求解析式
【典例7-1】(25-26高一上·陕西西安·期末)若函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】运用换元法求函数解析式即可.
【详解】令,则,
则有,
故.
故选:B.
【变式7-1】(26-27高一上·湖北襄阳·阶段检测)已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用换元法,令,,代入化简即可求解.
【详解】令,则,因为,所以,
由,可得,
所以.
【变式7-2】(25-26高一上·甘肃兰州·期中)已知,求函数的解析式___________.
【答案】
【分析】利用换元法令,进而求函数的解析式,注意函数的定义域.
【详解】令,则,
可得,
所以.
【变式7-3】(24-25高一下·广西柳州·开学考试)(1)已知函数是一次函数,且,求函数的解析式;
(2)已知,求函数的解析式;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先设出函数的解析式,然后根据求出参数,进而得到函数的解析式.
(2)将函数进行化简,然后利用换元法求出函数的解析式.
【详解】(1)因为函数是一次函数,则设.
由于,所以
所以.化简得:
这是一个恒等式,所以,且.
所以.
所以函数的解析式为.
(2),
令,.
所以.
所以函数的解析式为.
【题型八】解析法、图象法、列表法表示函数
【典例8-1】(2025高一·江苏·专题练习)下列各图象中,能表示是的函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由函数的定义逐项判断即可.
【详解】对于A,当时,有两个与之对应,错误;
对于C,函数图象中出现同一个有多个与之对应,错误;
对于D,函数图象中出现同一个有两个与之对应,错误;
对于B,图象符合函数的定义,
故选:B
【典例8-2】(24-25高一上·辽宁辽阳·期中)已知下列表格表示的是函数,则=________.
x
-2
-1
0
2
y
3
2
1
0
【答案】0
【分析】根据给定的数表,直接计算得解.
【详解】依题意,有.
故答案为:0.
【典例8-3】(25-26高一上·福建泉州·期中)已知一次函数,满足,;
(1)求的解析式;
(2)求的解析式.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)待定系数法求解一次函数解析式;
(2)在(1)基础上进行求解即可.
【详解】(1)设,则,
解得,,
∴;
(2)由(1)知,
∴.
【变式8-1】(25-26高一上·安徽合肥·期中)如图为函数的图象,则的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意利用特殊值排除法可得答案.
【详解】当时,则,
由函数图象,时,,
所以的图象经过点,结合选项可排除A,B,C.
故选:D.
【变式8-2】(24-25高一上·全国·课后作业)根据列表中的数据选择合适的模型,则函数______.
【答案】
【分析】根据定义域和值域直接构造函数即可.
【详解】的定义域包含数集,值域包含数集,
对于每一组数据,都有,
可令,代入均满足题意.
故答案为:.
【变式8-3】(24-25高一上·全国·课后作业)某市出租车的计费方式如下:
①3km以内(含3km)8.5元;
②3km以上,每增加1km,收费增加2元.
某人要去距出发地8km的地点参加一个会议,由于时间比较紧急,因此他选择打出租车前往.
(1)请写出票价(元)与出租车行驶的路程之间的函数解析式;
(2)求此人到达目的地后需要支付的金额.
【答案】(1)
(2)18.5元.
【分析】(1)根据已知条件求得函数的解析式.
(2)根据(1)的结论求得所付金额.
【详解】(1)由题得,当时,;
当时,,因此票价(元)与出租车行驶的路程之间的函数解析式为
(2)当时,,故需支付18.5元.
【题型九】求分段函数解析式或求函数的值
【典例9-1】(25-26高一上·山东德州·期末)设函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为函数,
.
【变式9-1】(25-26高一上·贵州毕节·阶段检测)函数,则________.
【答案】
【分析】代入解析式中求值即可.
【详解】由题意得,.
故答案为:
【变式9-2】(多选题)函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】结合图象,分和两种情况求函数的解析式,再合并为函数绝对值的函数解析式.
【详解】结合图象可知,当x≤0时,设,将代入函数,
得,,同理,当x>0时,,
所以,即.
故选:AC
【变式9-3】某市出租汽车收费标准如下:在3以内(含3)路程按起步价9元收费,超过3的路程按2.4元/收费.试写出收费额(单位:元)关于路程(单位:)的函数解析式.
【答案】.
【分析】由题意分为两种情况分别求出关系式,写成分段函数即可.
【详解】设路程为x时,收费额为y元,则由题意得:当时,;
当时,按2.4元/所收费用为,那么有.
于是,收费额关于路程的函数解析式为
即.
【题型十】分段函数的性质及应用
【典例10-1】(25-26高一上·山东潍坊·期中)已知函数若,则( )
A.-1 B.0 C. D.1
【答案】B
【分析】分类讨论求分段函数值解方程即可求解.
【详解】第一种情况:当时,
单调递减,,,方程无解.
第二种情况:当时,
单调递减,,,方程无解.
第三种情况:时,,,
,,
故选:B.
【变式10-1】(25-26高一上·黑龙江·期中)定义符号函数,设,,若,,且有两个不同的实数解,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分,,求得,作出其图象,再利用数形结合法求解.
【详解】①当时,,,
,且在上是减函数,;
②当时,,则,
,,,;
③当时,,,
,且在上是增函数,,
如图所示:
综上,若有两个不同的实数解,则.
故选:D.
【变式10-2】已知函数若关于的不等式恰有1个整数解,则实数的最大值是__________________.
【答案】3
【分析】画出函数的图象,利用一元二次不等式解法可得解集,再利用数形结合即可得出.
【详解】因为函数的图象如图所示,
不等式恰有1个整数解,
因为,所以,因为,
结合图象观察,唯一的整数解是1,
依题意得,所以,
所以实数的最大值是3.
故答案为:3.
【变式10-3】已知函数.
(1)求的值;
(2)画出函数图象并写出单调区间;
(3)依据图象写出函数在区间的最值.
【答案】(1)0;(2)图象见解析,单调增区间有,单调减区间有;(3)最小值为,最大值为6.
【分析】(1)利用分段函数,直接代入求值即可;
(2)描点法分段画出函数图象,根据图象的升降情况即可得出函数的单调区间;
(3)根据(2)中的单调性即可求出函数的最值.
【详解】解:(1)∵,
∴,
∴,
∴;
(2)利用描点法得函数图象如图,
由图可知,函数的单调增区间为,单调减区间为;
(3)由图可知,
函数的最小值为,
函数的最大值为.
【点睛】本题主要考查分段函数的图象和性质,考查数形结合思想,属于基础题.
【题型十一】已知分段函数的值求参数或自变量
【典例11-1】(25-26高一上·辽宁营口·期中)已知函数若,则的值是( )
A.或2 B.或2或7 C.或7 D.2或7
【答案】C
【分析】对进行分类讨论,由,根据分段函数解析式列方程,由此求得的值.
【详解】若,则,解得或(舍),
若,则,解得.
综上,a的值是或7.
故选:C
【变式11-1】(25-26高一上·广东深圳·期末)已知,若,则________.
【答案】1
【分析】分段代入解析式可求答案.
【详解】当时,,解得(舍);
当时,,解得.
故答案为:1
【变式11-2】(多选)(25-26高一上·浙江·期中)已知函数,则的解是( )
A.-1 B.0 C.2 D.3
【答案】AC
【分析】讨论的取值,然后得到对应方程,并求解即可得结果.
【详解】因为,
所以,当时,,即,
当时,,即,
故选:AC.
【变式11-3】(24-25高一上·北京·阶段检测)已知函数,则
(1)求,,的值;
(2)若,则的值是多少?
【答案】(1),,
(2)或
【分析】(1)根据函数的解析式求得正确答案.
(2)根据函数解析式列方程,由此求得.
【详解】(1),,
.
(2)若,
则或,
解得或.
1. 函数核心本质
函数是非空实数集的对应关系,核心准则:任意x,唯一y。多对一成立,一对多不成立。
2. 三要素核心结论
定义域、对应关系决定函数,值域为派生量;同一函数必须定义域、对应关系完全一致。
3. 三种表示法适用场景
解析式法用于运算性质研究,列表法用于直观读数,图像法用于几何趋势分析。
4. 分段函数必记结论
分段函数是一个函数;定义域、值域均取各段并集;区间端点不重不漏,分段求值先看区间再代解析式。
5. 考场解题准则
所有函数问题定义域优先,先定范围再化简、运算;图像判定必须使用竖线检验法,杜绝主观判断。
一、单选题
1.(25-26高一下·浙江温州·阶段检测)设函数则( )
A.—2 B. C. D.
【答案】B
【分析】按照从内到外的顺序,先计算内层的值,再将所得结果代入函数计算外层值
【详解】因为,所以,
因为,所以,
所以.
2.(25-26高一上·湖北荆州·期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据补集和交集的定义运算.
【详解】由题意可知,或,又,
则 .
故选:A
3.(25-26高一下·云南昆明·期中)若函数定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由复合函数、分式函数和根式函数定义域的求法求解即可.
【详解】由题意可得,解得,
所以函数的定义域为.
4.(25-26高一上·海南省直辖县级单位·阶段检测)已知函数的定义域为集合A,函数的值域为集合B,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据得出,再根据一元二次函数的性质得出,利用集合的交集概念即可.
【详解】得,故,
,故,
故
故选:A
二、多选题
5.(25-26高一上·安徽合肥·期末)下列函数定义域和值域相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】逐一求出各选项函数的定义域及值域即可判断.
【详解】对于A,函数的定义域为R,值域为,A不是;
对于B,函数的定义域为R,当时,,
当时,,因此的值域为R,B是;
对于C,函数的定义域为,值域为,C不是;
对于D,函数的定义域、值域均为R,D是.
故选:BD
6.(25-26高一上·福建泉州·期中)已知函数满足,则( )
A. B.的值域为
C.的定义域为 D.
【答案】BCD
【分析】对于A,由配凑法或整体换元法可得解析式;对于B,由A分析可得解析式,据此可得值域;对于C,由复合函数定义域求法可得答案;对于D,由A分析可得,据此可得答案.
【详解】对于A,法一:依题意,,
则 ,故A错误;
法二:设,则,且,则,
所以则 ,故A错误;
对于B,当时,,当且仅当时取等号,
因此的值域为,故B正确;
对于C,在中,令,解得,
因此的定义域为,故C正确;
对于D,,因此,故D正确.
三、填空题
7.(2026高一·全国·专题练习)函数的值域是__.
【答案】
【分析】利用配凑法化简,结合基本不等式求解.
【详解】当时,函数
,
当且仅当,即时,等号成立,
即函数的值域为.
8.(25-26高一上·陕西榆林·阶段检测)已知函数,则的解析式为______.
【答案】.
【分析】用配凑法求函数解析式,注意的取值范围.
【详解】因为函数,且,
所以.
故答案为:.
四、解答题
9.(25-26高一上·贵州·期中)已知是一次函数,且满足.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数,求函数在上的值域.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)先分离常数,再根据反比例函数的性质即可得解.
【详解】(1)设,
则,
所以,解得,
所以;
(2),
因为,所以,所以,
所以,
所以函数在上的值域为.
10.(25-26高一上·海南省直辖县级单位·阶段检测)已知函数的解析式为
(1)求与的值;
(2)若实数满足,求实数的值.
【答案】(1),
(2)或或4
【分析】(1)根据分段函数解析式求函数值即可;
(2)根据函数解析式,分类讨论求即可.
【详解】(1)因为,
所以,,,
即.
(2)①当时,,所以;
②当时,;
③当时,.
综上由①②③可得的值为或或.
1
学科网(北京)股份有限公司
$
第07讲 函数的概念与表示
(核心知识+6易错辨析+11典例精讲+课后作业)
【题型一】函数关系的判断
【题型七】已知f(g(x))求解析式
【题型二】求函数值
【题型八】解析法、图象法、列表法表示函数
【题型三】区间的定义与表示
【题型九】求分段函数解析式或求函数的值
【题型四】具体函数、抽象函数、复合函数的定义域
【题型十】分段函数的性质及应用
【题型五】常见(一次函数、二次函数、反比例函数等)的函数值域
【题型十一】已知分段函数的值求参数或自变量
【题型六】复杂(根式型、分式型等)函数的值域
【知识点01】函数的概念
设是两个非空实数集,如果对于集合中的任意一个实数,按照某种确定的对应关系,在集合中都有唯一确定的实数与之对应,那么就称为从集合到集合的一个函数。
函数记作:
相关概念解读
1. 自变量:;
2. 定义域:自变量的取值集合;
3. 函数值:任意对应的实数;
4. 值域:全体函数值构成的集合 ,且值域是集合的子集。
【知识点02】函数三要素与同一函数判定
函数的三大核心要素:定义域、对应关系、值域。
其中定义域和对应关系是决定性要素,值域由前两者唯一确定。
同一函数判定充要条件
两个函数为同一个函数,必须同时满足:① 定义域完全相同;② 对应关系完全相同。
注意:函数是否相同与变量字母、解析式书写形式无关。
【知识点03】常见函数定义域求解规则
高中函数解题遵循定义域优先原则,初等函数定义域约束条件:
1. 分式函数:分母不为零
2. 偶次根式:被开方数非负
3. 零次幂形式:底数非零
4. 对数函数:真数大于零
复杂复合型函数定义域:取所有约束条件的交集。
【知识点04】函数的三种表示方法
1.解析式法
用数学代数式直接刻画两个变量之间的对应关系,是高中数学最常用的函数表示方式。
优点:形式简洁、运算方便,可系统研究函数的单调性、最值、奇偶性等性质;
缺点:抽象性较强,无法直观观察函数图像变化趋势。
2.列表法
通过表格罗列自变量与对应函数值,直观呈现有限组变量对应关系。
优点:读数直观、简单易懂,适用于实际应用、统计类问题;
缺点:只能展示有限自变量,无法体现函数整体变化规律与完整定义域。
3.图像法
在平面直角坐标系中,用点集 表示函数。
优点:直观反映函数增减性、最值、零点、对称性等几何特征;
缺点:图像精度有限,不适合精准代数运算。
函数图像判定定理(竖线检验法):任意垂直于轴的直线与图像最多只有一个交点,则该图像为函数图像。
【知识点05】分段函数
定义:在定义域的不同区间上,有着不同对应关系的函数,称为分段函数。
核心本质:分段函数是一个完整函数,不是多个函数。
通用形式:
两大关键性质
1. 定义域:各分段区间取并集,区间分界点不重不漏,仅归属一个区间;
2. 值域:各分段对应函数值范围取并集,不可单独截取单段值域。
常见考法:分段求值、分段求定义域值域、分段简单不等式、分段图像识别。
易错点1:函数对应关系理解偏差
错误认知:多个对应同一个,不是函数。
正确结论:函数只限制“一个只能对应一个”,多对一合法,一对多非法。
易错点2:同一函数判定误区
错误认知:解析式化简一致就是同一函数。
正确结论:化简后的解析式一致,但定义域不同,依然不是同一函数。判定必须双看:定义域、对应关系。
易错点3:解题顺序错误
错误认知:先化简解析式,再求定义域。
正确结论:化简会丢失原始约束,扩大定义域范围。必须先定定义域,再化简运算。
易错点4:图像主观判定函数
错误认知:连续曲线一定是函数图像。
正确结论:连续图像可能存在一对多对应,必须用竖线检验法严格判定。
易错点5:定义域与值域概念混淆
错误认知:混淆自变量取值范围与函数值取值范围。
正确结论:的取值集合为定义域,的取值集合为值域。
易错点6:分段函数核心误区
误区:分段函数是多个函数;分段端点可重复取值;值域取各段交集。
正解:分段函数是一个函数;端点不重不漏、单区间归属;定义域、值域均取各段并集。
【题型一】函数关系的判断
【典例1-1】(25-26高一上·四川南充·期中)下列关系中一定是函数关系的是( )
A.空调的销售额和利润的关系 B.大豆的产量和施肥量的关系
C.正方形的面积与周长的关系 D.钢铁的产量和单位生产成本的关系
【变式1-1】(25-26高一上·四川遂宁·期中)下列关于的关系中,是的函数的是( )
A.
B.
C.
D.
1
2
3
4
0
0
1
【变式1-2】(25-26高一上·江西抚州·期中)设集合,,那么下面的个图形中,能表示集合到集合的函数关系的有( )
A.①②③④ B.①②③ C.②③ D.②
【变式1-3】(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.
【题型二】求函数值
【典例2-1】(25-26高一上·河南郑州·期末)已知函数的定义域为,且对,,则( )
A.3 B.2 C. D.
【变式2-1】(25-26高一上·福建南平·期中)若函数,则( )
A.2 B.0 C.12 D.20
【变式2-2】(25-26高一下·贵州毕节·期末)已知函数,,则的值为__________.
【变式2-3】(25-26高一上·广东茂名·阶段检测)已知函数的图像如图所示,则___________.
【题型三】区间的定义与表示
【典例3-1】(24-25高一上·四川成都·期中)集合用区间可表示为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(24-25高一上·重庆渝北·期中)且解集的区间表示为__________.
【变式3-2】(多选)(24-25高一上·安徽铜陵·期末)设,下列选项能表示从集合A到集合B的函数关系的是( )
A.B. C. D.
【变式3-3】(24-25高一上·全国·课后作业)用区间表示下列数集.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5)或.
【题型四】具体函数、抽象函数、复合函数的定义域
【典例4-1】(24-25高一上·广东深圳·期中)函数 的定义域为( )
A. B. C. D.
【典例4-2】(25-26高一上·广西柳州·期末)若函数的定义域为,则函数的定义域是________.
【典例4-3】(24-25高一上·全国·周测)(1)已知函数的定义域为,求的定义域;
(2)已知函数的定义域为,求的定义域.
【变式4-1】(25-26高一下·广东汕尾·期末)函数的定义域为( )
A. B.
C.R D.
【变式4-2】(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______.
【变式4-3】(25-26高一上·广东揭阳·期中)(1)求函数 的定义域;
(2)求 的定义域;
(3)若函数 的定义域为 ,求函数 的定义域
【题型五】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】(24-25高一上·四川南充·期中)函数的值域为________________.
【变式5-1】(25-26高一上·山西·阶段检测)已知函数,,则此函数的值域为______.
【变式5-2】(多选)(24-25高一上·四川攀枝花·阶段检测)下列函数中值域为的是( )
A. B.
C. D.
【变式5-3】求下列函数的值域:
(1);
(2).
【题型六】复杂(根式型、分式型等)函数的值域
【典例6-1】(24-25高一上·河北石家庄·期中)函数的值域是( )
A. B.
C. D.
【变式6-1】(25-26高一上·辽宁沈阳·阶段检测)函数的值域是( )
A. B. C. D.
【变式6-2】(25-26高一上·河南·期中)函数在区间上的值域为______.
【变式6-3】(24-25高一上·全国·课后作业)求下列函数的值域:
(1);
(2)
【题型七】已知f(g(x))求解析式
【典例7-1】(25-26高一上·陕西西安·期末)若函数,则( )
A. B. C. D.
【变式7-1】(26-27高一上·湖北襄阳·阶段检测)已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【变式7-2】(25-26高一上·甘肃兰州·期中)已知,求函数的解析式___________.
【变式7-3】(24-25高一下·广西柳州·开学考试)(1)已知函数是一次函数,且,求函数的解析式;
(2)已知,求函数的解析式;
【题型八】解析法、图象法、列表法表示函数
【典例8-1】(2025高一·江苏·专题练习)下列各图象中,能表示是的函数的是( )
A. B.
C. D.
【典例8-2】(24-25高一上·辽宁辽阳·期中)已知下列表格表示的是函数,则=________.
x
-2
-1
0
2
y
3
2
1
0
【典例8-3】(25-26高一上·福建泉州·期中)已知一次函数,满足,;
(1)求的解析式;
(2)求的解析式.
【变式8-1】(25-26高一上·安徽合肥·期中)如图为函数的图象,则的图象是( )
A. B.
C. D.
【变式8-2】(24-25高一上·全国·课后作业)根据列表中的数据选择合适的模型,则函数______.
【变式8-3】(24-25高一上·全国·课后作业)某市出租车的计费方式如下:
①3km以内(含3km)8.5元;
②3km以上,每增加1km,收费增加2元.
某人要去距出发地8km的地点参加一个会议,由于时间比较紧急,因此他选择打出租车前往.
(1)请写出票价(元)与出租车行驶的路程之间的函数解析式;
(2)求此人到达目的地后需要支付的金额.
【题型九】求分段函数解析式或求函数的值
【典例9-1】(25-26高一上·山东德州·期末)设函数,则( )
A. B. C. D.
【变式9-1】(25-26高一上·贵州毕节·阶段检测)函数,则________.
【变式9-2】(多选题)函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式是 ( )
A. B.
C. D.
【变式9-3】某市出租汽车收费标准如下:在3以内(含3)路程按起步价9元收费,超过3的路程按2.4元/收费.试写出收费额(单位:元)关于路程(单位:)的函数解析式.
【题型十】分段函数的性质及应用
【典例10-1】(25-26高一上·山东潍坊·期中)已知函数若,则( )
A.-1 B.0 C. D.1
【变式10-1】(25-26高一上·黑龙江·期中)定义符号函数,设,,若,,且有两个不同的实数解,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式10-2】已知函数若关于的不等式恰有1个整数解,则实数的最大值是__________________.
【变式10-3】已知函数.
(1)求的值;
(2)画出函数图象并写出单调区间;
(3)依据图象写出函数在区间的最值.
【题型十一】已知分段函数的值求参数或自变量
【典例11-1】(25-26高一上·辽宁营口·期中)已知函数若,则的值是( )
A.或2 B.或2或7 C.或7 D.2或7
【变式11-1】(25-26高一上·广东深圳·期末)已知,若,则________.
【变式11-2】(多选)(25-26高一上·浙江·期中)已知函数,则的解是( )
A.-1 B.0 C.2 D.3
【变式11-3】(24-25高一上·北京·阶段检测)已知函数,则
(1)求,,的值;
(2)若,则的值是多少?
1. 函数核心本质
函数是非空实数集的对应关系,核心准则:任意x,唯一y。多对一成立,一对多不成立。
2. 三要素核心结论
定义域、对应关系决定函数,值域为派生量;同一函数必须定义域、对应关系完全一致。
3. 三种表示法适用场景
解析式法用于运算性质研究,列表法用于直观读数,图像法用于几何趋势分析。
4. 分段函数必记结论
分段函数是一个函数;定义域、值域均取各段并集;区间端点不重不漏,分段求值先看区间再代解析式。
5. 考场解题准则
所有函数问题定义域优先,先定范围再化简、运算;图像判定必须使用竖线检验法,杜绝主观判断。
一、单选题
1.(25-26高一下·浙江温州·阶段检测)设函数则( )
A.—2 B. C. D.
2.(25-26高一上·湖北荆州·期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一下·云南昆明·期中)若函数定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一上·海南省直辖县级单位·阶段检测)已知函数的定义域为集合A,函数的值域为集合B,则( )
A. B.
C. D.
二、多选题
5.(25-26高一上·安徽合肥·期末)下列函数定义域和值域相同的是( )
A. B.
C. D.
6.(25-26高一上·福建泉州·期中)已知函数满足,则( )
A. B.的值域为
C.的定义域为 D.
三、填空题
7.(2026高一·全国·专题练习)函数的值域是__.
8.(25-26高一上·陕西榆林·阶段检测)已知函数,则的解析式为______.
四、解答题
9.(25-26高一上·贵州·期中)已知是一次函数,且满足.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数,求函数在上的值域.
10.(25-26高一上·海南省直辖县级单位·阶段检测)已知函数的解析式为
(1)求与的值;
(2)若实数满足,求实数的值.
1
学科网(北京)股份有限公司
$