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苏教版必修第一册 第五章 函数概念与性质 · 基础版 · 学生版
苏教版高中数学必修第一册 第五章《函数概念与性质》
期中章节复习讲义 · 基础版(难度系数 0.60) | 学生版
班级:________ 姓名:________ 得分:________
适用范围:5.1 函数的概念和图象,5.2 函数的表示方法,5.3 函数的单调性,5.4 函数的奇偶性。题目载体限于必修第一册第 1—5 章(集合、常用逻辑用语、不等式、指数与对数),不涉及第 6 章幂函数、指数函数、对数函数的内容。共 8 个知识点,每知识点配 2 道例题与 2 道变式,另设 6 道课后巩固。建议用时 90 分钟。
一、知识梳理
知识点 1 函数的概念与同一函数的判断
1.函数的定义:设 、 是非空的实数集,如果按照某种对应法则 ,对于 中的任意一个数 ,在 中都有唯一确定的数 与之对应,则称 为从 到 的函数,记作 ,。
2.函数的三要素:定义域、对应关系、值域。其中定义域与对应关系确定后,值域随之确定,所以判断两个函数是否相同,只需看定义域与对应关系是否都相同。
3. 是一个整体记号,表示“ 在法则 下的函数值”,不是 与 的乘积。
4.常见对应关系的表达:; 表示把 代入法则 ; 表示先算内层再代入。
易错提醒:判断同一函数时,先看定义域。 与 的定义域不同,不是同一函数。
知识点 2 函数的定义域
1.求定义域的依据:分式的分母不为 ;偶次根式的被开方数不小于 ;零次幂与负指数幂的底数不为 ;实际问题还要符合实际意义。
2.若解析式由几部分组成,则定义域是各部分取值范围的交集。
3.常见模型: 的定义域为 ; 的定义域为 。
4.含二次根式的定义域常转化为解一元二次不等式,如 需 。
方法提炼:定义域一律写成集合或不等式的形式,最后要检查端点能否取到。
知识点 3 函数的值与值域
1.求函数值:把自变量的值代入解析式,注意分段函数要先判断自变量落在哪一段。
2.二次函数的值域用配方法:,结合开口方向与自变量范围确定最值。
3.若定义域受限制,最大值、最小值可能在端点或顶点处取得,必须逐一比较。
4.形如 ()的值域用基本不等式,最小值为 。
易错提醒:求值域前必须先确定定义域。如 在 上值域为 ,在 上值域为 。
知识点 4 函数的表示方法与分段函数
1.三种表示方法:解析法、列表法、图象法。解析法精确,图象法直观,列表法适用于离散数据。
2.分段函数:在定义域的不同部分用不同解析式表示的函数,它是一个函数,不是几个函数。
3.求分段函数的值:先判断自变量所在区间,再代入相应解析式;求 要由内向外逐层计算。
4.分段函数的定义域是各段取值范围的并集,值域是各段值域的并集。
易错提醒:解分段方程 时,必须按段讨论,且每段的解要检验是否落在该段内。
知识点 5 函数的图象
1.画图步骤:确定定义域→列表→描点→连线,注意端点用实心或空心点区分。
2. 的图象:把 图象在 轴下方的部分沿 轴翻折到上方,其余部分不变。
3.判断一个图形是否为函数图象:作任意一条垂直于 轴的直线,若与图形至多有一个交点,则是函数图象。
4.图象的升降反映单调性,图象关于 轴或原点对称反映奇偶性。
知识点 6 函数的单调性
1.定义:设函数 的定义域为 ,区间 。若对任意 ,当 时都有 ,则称 在 上单调递增;若都有 ,则称单调递减。
2.定义法证明的五步:取值(设 )→作差 →变形(因式分解、通分、配方)→定号→下结论。
3.常用结论:增函数与增函数之和仍是增函数;减函数与减函数之和仍是减函数;若 且递增,则 递减。
4.二次函数的单调性由对称轴与开口方向决定: 时在 上递减,在 上递增。
易错提醒:单调区间要用集合或区间正确表示;几个单调区间之间用“和”或逗号连接,不能用并集符号“”。
知识点 7 函数的奇偶性
1.偶函数:定义域关于原点对称,且对任意 都有 ,图象关于 轴对称。
2.奇函数:定义域关于原点对称,且对任意 都有 ,图象关于原点对称。
3.判断步骤:先看定义域是否关于原点对称(不对称则非奇非偶),再计算 并与 、 比较。
4.常用结论:奇函数若在 处有定义,则 ;既奇又偶的函数只有 (定义域关于原点对称)。
易错提醒: 中 ,既不等于 也不等于 ,是非奇非偶函数。
知识点 8 函数性质的综合应用
1.奇偶性求解析式:已知一侧解析式,设 在另一侧,则 在已知侧,用 转化。
2.奇偶性与单调性结合:奇函数在关于原点对称的两个区间上单调性相同;偶函数则相反。
3.利用单调性解不等式:把 转化为 (增函数)或 (减函数),注意自变量都在定义域内。
4.偶函数的一个重要结论:,可避免分类讨论。
二、典例精讲(每知识点 2 例 2 变式)
知识点 1 函数的概念与同一函数的判断
【例 1】判断下列各组函数是否为同一函数:
(1),;(2),;
(3),;(4),。
解:
【例 2】已知 ,求 、、、。
解:
【变式 1】判断 与 是否为同一函数。
解:
【变式 2】已知 ,求 与 。
解:
知识点 2 函数的定义域
【例 3】求下列函数的定义域:
(1);(2);(3);(4)。
解:
【例 4】求函数 的定义域。
解:
【变式 3】求函数 的定义域。
解:
【变式 4】求函数 的定义域。
解:
知识点 3 函数的值与值域
【例 5】求下列函数的值域:
(1),;(2),。
解:
【例 6】求函数 在区间 上的值域。
解:
【变式 5】求函数 的值域。
解:
【变式 6】求函数 在区间 上的值域。
解:
知识点 4 函数的表示方法与分段函数
【例 7】已知 (),(),求 、、。
解:
【例 8】已知 (),(),解方程 。
解:
【变式 7】已知 (),(),求 与 。
解:
【变式 8】已知 (),(),解不等式 。
解:
知识点 5 函数的图象
【例 9】已知函数 ,说明它的图象可以由 的图象怎样变换得到,并写出值域。
解:
【例 10】判断下列说法是否正确:
(1)任何一个图形都可以作为某个函数的图象;(2)函数 ()的图象与直线 恰有一个交点。
解:
【变式 9】已知函数 ,求它的最小值与值域。
解:
【变式 10】函数 的图象与直线 有几个交点?请说明理由。
解:
知识点 6 函数的单调性
【例 11】用定义证明:函数 在区间 上单调递减。
解:
【例 12】求函数 的单调区间。
解:
【变式 11】用定义证明:函数 在 上单调递减。
解:
【变式 12】求函数 的单调区间。
解:
知识点 7 函数的奇偶性
【例 13】判断下列函数的奇偶性:
(1);(2);(3);(4),。
解:
【例 14】已知 是偶函数,求实数 的值。
解:
【变式 13】已知 是奇函数,求实数 的值。
解:
【变式 14】判断函数 的奇偶性。
解:
知识点 8 函数性质的综合应用
【例 15】已知 是定义在 上的奇函数,当 时 ,求当 时 的解析式。
解:
【例 16】已知 是偶函数,且在 上单调递增,比较 、、 的大小。
解:
【变式 15】已知 是奇函数,且在 上单调递增。解不等式 。
解:
【变式 16】已知 是定义在 上的偶函数,且在 上单调递增。若 ,求实数 的取值范围。
解:
三、课后巩固
1.求函数 的定义域。
2.求函数 在区间 上的值域。
3.判断函数 的奇偶性。
4.已知 (),(),求 与 。
5.写出函数 的单调区间。
6.已知 是定义在 上的奇函数,当 时 ,求 与 。
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苏教版高中数学必修第一册 第五章《函数概念与性质》
期中章节复习讲义 · 基础版(难度系数 0.60) | 教师版(含解析)
适用范围:5.1 函数的概念和图象,5.2 函数的表示方法,5.3 函数的单调性,5.4 函数的奇偶性。建议用时 90 分钟。
一、知识梳理
知识点 1 函数的概念与同一函数的判断
1.函数的定义:设 、 是非空的实数集,如果按照某种对应法则 ,对于 中的任意一个数 ,在 中都有唯一确定的数 与之对应,则称 为从 到 的函数,记作 ,。
2.函数的三要素:定义域、对应关系、值域。其中定义域与对应关系确定后,值域随之确定,所以判断两个函数是否相同,只需看定义域与对应关系是否都相同。
3. 是一个整体记号,表示“ 在法则 下的函数值”,不是 与 的乘积。
4.常见对应关系的表达:; 表示把 代入法则 ; 表示先算内层再代入。
易错提醒:判断同一函数时,先看定义域。 与 的定义域不同,不是同一函数。
知识点 2 函数的定义域
1.求定义域的依据:分式的分母不为 ;偶次根式的被开方数不小于 ;零次幂与负指数幂的底数不为 ;实际问题还要符合实际意义。
2.若解析式由几部分组成,则定义域是各部分取值范围的交集。
3.常见模型: 的定义域为 ; 的定义域为 。
4.含二次根式的定义域常转化为解一元二次不等式,如 需 。
方法提炼:定义域一律写成集合或不等式的形式,最后要检查端点能否取到。
知识点 3 函数的值与值域
1.求函数值:把自变量的值代入解析式,注意分段函数要先判断自变量落在哪一段。
2.二次函数的值域用配方法:,结合开口方向与自变量范围确定最值。
3.若定义域受限制,最大值、最小值可能在端点或顶点处取得,必须逐一比较。
4.形如 ()的值域用基本不等式,最小值为 。
易错提醒:求值域前必须先确定定义域。如 在 上值域为 ,在 上值域为 。
知识点 4 函数的表示方法与分段函数
1.三种表示方法:解析法、列表法、图象法。解析法精确,图象法直观,列表法适用于离散数据。
2.分段函数:在定义域的不同部分用不同解析式表示的函数,它是一个函数,不是几个函数。
3.求分段函数的值:先判断自变量所在区间,再代入相应解析式;求 要由内向外逐层计算。
4.分段函数的定义域是各段取值范围的并集,值域是各段值域的并集。
易错提醒:解分段方程 时,必须按段讨论,且每段的解要检验是否落在该段内。
知识点 5 函数的图象
1.画图步骤:确定定义域→列表→描点→连线,注意端点用实心或空心点区分。
2. 的图象:把 图象在 轴下方的部分沿 轴翻折到上方,其余部分不变。
3.判断一个图形是否为函数图象:作任意一条垂直于 轴的直线,若与图形至多有一个交点,则是函数图象。
4.图象的升降反映单调性,图象关于 轴或原点对称反映奇偶性。
知识点 6 函数的单调性
1.定义:设函数 的定义域为 ,区间 。若对任意 ,当 时都有 ,则称 在 上单调递增;若都有 ,则称单调递减。
2.定义法证明的五步:取值(设 )→作差 →变形(因式分解、通分、配方)→定号→下结论。
3.常用结论:增函数与增函数之和仍是增函数;减函数与减函数之和仍是减函数;若 且递增,则 递减。
4.二次函数的单调性由对称轴与开口方向决定: 时在 上递减,在 上递增。
易错提醒:单调区间要用集合或区间正确表示;几个单调区间之间用“和”或逗号连接,不能用并集符号“”。
知识点 7 函数的奇偶性
1.偶函数:定义域关于原点对称,且对任意 都有 ,图象关于 轴对称。
2.奇函数:定义域关于原点对称,且对任意 都有 ,图象关于原点对称。
3.判断步骤:先看定义域是否关于原点对称(不对称则非奇非偶),再计算 并与 、 比较。
4.常用结论:奇函数若在 处有定义,则 ;既奇又偶的函数只有 (定义域关于原点对称)。
易错提醒: 中 ,既不等于 也不等于 ,是非奇非偶函数。
知识点 8 函数性质的综合应用
1.奇偶性求解析式:已知一侧解析式,设 在另一侧,则 在已知侧,用 转化。
2.奇偶性与单调性结合:奇函数在关于原点对称的两个区间上单调性相同;偶函数则相反。
3.利用单调性解不等式:把 转化为 (增函数)或 (减函数),注意自变量都在定义域内。
4.偶函数的一个重要结论:,可避免分类讨论。
二、典例精讲(每知识点 2 例 2 变式)
知识点 1 函数的概念与同一函数的判断
【例 1】判断下列各组函数是否为同一函数:
(1),;(2),;
(3),;(4),。
【解析】(1),对应关系与 不同,不是同一函数。
(2) 的定义域为 ,与 的定义域 不同,不是同一函数。
(3),定义域都是 ,对应关系相同,是同一函数。
(4)两个函数的定义域都是 ,对应关系相同(自变量用什么字母表示不影响函数),是同一函数。
【答案】(1)不是;(2)不是;(3)是;(4)是
【例 2】已知 ,求 、、、。
【解析】;。
。
先算内层:,再算 。
【答案】,,,
【变式 1】判断 与 是否为同一函数。
【解析】,而 。
两者定义域都是 ,但当 时 ,对应关系不同。
所以不是同一函数。
【答案】不是同一函数
【变式 2】已知 ,求 与 。
【解析】。
。
【答案】,
知识点 2 函数的定义域
【例 3】求下列函数的定义域:
(1);(2);(3);(4)。
【解析】(1)分母不为 :,定义域为 。
(2)被开方数非负:,即 ,定义域为 。
(3)需同时满足 与 ,定义域为 。
(4)需 且 ,定义域为 。
【答案】见解析
【例 4】求函数 的定义域。
【解析】需 ,因式分解得 。
解不等式得 或 。
所以定义域为 。
【答案】
【变式 3】求函数 的定义域。
【解析】需 (分母不为 ,且根号在分母上,被开方数必须严格大于 )。
解得 ,定义域为 。
【答案】
【变式 4】求函数 的定义域。
【解析】需同时满足 与 ,即 且 。
所以定义域为 。
【答案】
知识点 3 函数的值与值域
【例 5】求下列函数的值域:
(1),;(2),。
【解析】(1)配方得 ,所以值域为 。
(2)因为 ,由基本不等式 ,当 时取等号。
所以值域为 。
【答案】(1);(2)
【例 6】求函数 在区间 上的值域。
【解析】配方得 ,对称轴为 ,开口向上,且 。
所以最小值为 。
再比较端点:,,故最大值为 。
所以值域为 。
【答案】
【变式 5】求函数 的值域。
【解析】因为 ,所以 (当 时取到 )。
所以值域为 。
【答案】
【变式 6】求函数 在区间 上的值域。
【解析】配方得 ,对称轴 ,且 。
最小值为 ;端点处 ,,最大值为 。
所以值域为 。
【答案】
知识点 4 函数的表示方法与分段函数
【例 7】已知 (),(),求 、、。
【解析】,代入第二段:。
,代入第一段:。
先算内层:,;再算 ,所以 。
【答案】,,
【例 8】已知 (),(),解方程 。
【解析】(1)当 时,,解得 ,满足 。
(2)当 时,,解得 或 ,其中只有 满足 。
综上,方程的解为 或 。
【答案】 或
【变式 7】已知 (),(),求 与 。
【解析】,故 。
先算内层:,;再算 。
所以 ,。
【答案】,
【变式 8】已知 (),(),解不等式 。
【解析】(1)当 时,,解得 (因为 )。
(2)当 时,,解得 ,满足 。
综上,不等式的解集为 。
【答案】
知识点 5 函数的图象
【例 9】已知函数 ,说明它的图象可以由 的图象怎样变换得到,并写出值域。
【解析】 的图象可由 的图象向右平移 个单位得到。
图象是顶点为 、开口向上的“”形折线。
因为 ,所以值域为 。
【答案】向右平移 个单位;值域
【例 10】判断下列说法是否正确:
(1)任何一个图形都可以作为某个函数的图象;(2)函数 ()的图象与直线 恰有一个交点。
【解析】(1)错误。作任意一条垂直于 轴的直线,若与图形有两个或更多交点,则该图形不能作为函数图象。
(2)正确。 时 唯一,故直线 与抛物线恰有一个交点 。
【答案】(1)错误;(2)正确
【变式 9】已知函数 ,求它的最小值与值域。
【解析】因为 ,所以 ,当 时取到最小值 。
值域为 。
【答案】最小值 ;值域
【变式 10】函数 的图象与直线 有几个交点?请说明理由。
【解析】联立得 ,即 ,因式分解得 。
解得 或 ,所以有两个交点 与 。
【答案】两个交点
知识点 6 函数的单调性
【例 11】用定义证明:函数 在区间 上单调递减。
【解析】任取 ,则
。
因为 ,所以 ,,故 ,。
于是 ,即 ,所以 在 上单调递减。
【答案】证明见解析
【例 12】求函数 的单调区间。
【解析】配方得 ,图象开口向上,对称轴为 。
所以 在 上单调递减,在 上单调递增。
【答案】减区间 ;增区间
【变式 11】用定义证明:函数 在 上单调递减。
【解析】任取 ,则 。
因为 ,所以 ,即 。
所以 在 上单调递减。
【答案】证明见解析
【变式 12】求函数 的单调区间。
【解析】配方得 ,开口向上,对称轴为 。
所以减区间为 ,增区间为 。
【答案】减区间 ;增区间
知识点 7 函数的奇偶性
【例 13】判断下列函数的奇偶性:
(1);(2);(3);(4),。
【解析】(1)定义域 关于原点对称,,是偶函数。
(2)定义域 关于原点对称,,是奇函数。
(3),既不等于 也不等于 ,是非奇非偶函数。
(4)定义域关于原点对称, 且 ,既是奇函数又是偶函数。
【答案】(1)偶;(2)奇;(3)非奇非偶;(4)既奇又偶
【例 14】已知 是偶函数,求实数 的值。
【解析】定义域为 ,关于原点对称。
由 得 ,即 对一切 成立。
所以 恒成立,故 。
【答案】
【变式 13】已知 是奇函数,求实数 的值。
【解析】由 得 ,即 对一切 成立。
所以 。
【答案】
【变式 14】判断函数 的奇偶性。
【解析】定义域为 ,关于原点对称。
。
所以 是奇函数。
【答案】奇函数
知识点 8 函数性质的综合应用
【例 15】已知 是定义在 上的奇函数,当 时 ,求当 时 的解析式。
【解析】设 ,则 ,代入已知式得 。
又 是奇函数,所以 。
所以当 时,。
【答案】()
【例 16】已知 是偶函数,且在 上单调递增,比较 、、 的大小。
【解析】因为 是偶函数,所以 。
又 在 上递增,且 ,所以 。
即 。
【答案】
【变式 15】已知 是奇函数,且在 上单调递增。解不等式 。
【解析】由奇函数性质,。
因为 在 上递增,所以 等价于 。
解得 ,即解集为 。
【答案】
【变式 16】已知 是定义在 上的偶函数,且在 上单调递增。若 ,求实数 的取值范围。
【解析】因为 是偶函数且在 上递增,所以 等价于 。
解得 。
【答案】
三、课后巩固
1.求函数 的定义域。
【答案】。【简析】需 且 。
2.求函数 在区间 上的值域。
【答案】。【简析】,最小值 ;端点 ,故值域为 。
3.判断函数 的奇偶性。
【答案】非奇非偶函数。【简析】,既不等于 ,也不等于 。
4.已知 (),(),求 与 。
【答案】,。【简析】,代入第二段得 ;,再求 ,故 。
5.写出函数 的单调区间。
【答案】增区间 ,减区间 。【简析】,开口向下,对称轴 。
6.已知 是定义在 上的奇函数,当 时 ,求 与 。
【答案】,。【简析】,由奇函数得 ;奇函数在 处有定义,故 。
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