内容正文:
第2课时 分段函数
第二章 2.1.2 函数的表示方法
学习目标
1.会用解析法及图象法表示分段函数.
2.给出分段函数,能研究有关性质.
题型探究
问题导学
内容索引
当堂训练
问题导学
思考
知识点 分段函数
设集合A=R,B=[0,+∞).对于A中任一元素x,规定:若x≥0,则对应B中的y=x;若x<0,则对应B中的y=-x.按函数定义,这一对算不算函数?
答案
答案 算函数.因为从整体来看,A中任一元素x,在B中都有唯一确定的y与之对应.
1.分段函数的定义
在函数的定义域内,对于自变量x的 ,有着 的对应法则,这样的函数通常叫做分段函数.
2.分段函数是一个函数,其定义域、值域分别是各段函数的定义域、值域的 ;各段函数的定义域的交集是 .
3.作分段函数图象时,应分别作出每一段的图象.
不同取值区间
梳理
不同
并集
空集
题型探究
例1 如图所示,已知底角为45°的等腰梯形ABCD,底边BC长为7 cm,腰长为2 cm,当垂直于底边BC(垂足为F)的直线l从左至右移动(与梯形ABCD有公共点)时,直线l把梯形分成两部分,令BF=x,试写出左边部分的面积y关于x的函数解析式,并画出大致图象.
解答
类型一 建立分段函数模型
解 过点A,D分别作AG⊥BC,DH⊥BC,垂足分别是G,H.
因为四边形ABCD是等腰梯形,底角为45°,
AB=2 cm,
所以BG=AG=DH=HC=2 cm,
又BC=7 cm,所以AD=GH=3 cm.
(3)当点F在HC上,即x∈(5,7]时,
图象如图所示:
当目标在不同区间有不同的计算表达方式时,往往需要用分段函数模型来表示两变量间的对应关系,而分段函数图象也需要分段画.
反思与感悟
跟踪训练1 某市“招手即停”公共汽车的票价按下列规则制定:
(1)5公里以内(含5公里),票价2元;
(2)5公里以上,每增加5公里,票价增加1元(不足5公里按照5公里计算).
如果某条线路的总里程为20公里,请根据题意,写出票价与里程之间的函数解析式,并画出函数的图象.
解答
解 设票价为y元,里程为x公里,定义域为(0,20].
函数图象如图所示:
命题角度1 给x求y
类型二 分段函数的求值问题
解答
解 ∵-5∈(-∞,-2],∴f(-5)=-5+1=-4.
引申探究
例2中f(x)解析式不变,若x≥-5,求f(x)的取值范围.
解答
解 当-5≤x≤-2时,f(x)=x+1∈[-4,-1];当-2<x<2时,f(x)=x2+2x=(x+1)2-1∈[-1,8);
当x≥2时,f(x)=2x-1∈[3,+∞);
∴x≥-5时,f(x)∈[-4,-1]∪[-1,8)∪[3,+∞)=[-4,+∞).
分段函数求函数值的方法
(1)确定要求值的自变量属于哪一区间;
(2)代入该段的解析式求值,直到求出值为止.当出现f(f(x0))的形式时,应从内到外依次求值.
反思与感悟
(1)求f(f(f(5)))的值;
解答
解 因为5>4,
所以f(5)=-5+2=-3.
因为-3<0,
所以f(f(5))=f(-3)=-3+4=1.
因为0<1<4,
所以f(f(f(5)))=f(1)=12-2×1=-1.
(2)画出函数f(x)的图象.
解答
解 f(x)的图象如下:
命题角度2 给y求x
(1)若f(x0)=8,求x0的值;
解答
解 当x0≤2时,由2x0=8,得x0=4,不符合题意;
(2)解不等式f(x)>8.
解答
已知函数值求字母取值的步骤:
(1)先对字母的取值范围分类讨论;
(2)然后代入到不同的解析式中;
(3)通过解方程求出字母的解;
(4)检验所求的值是否在所讨论的区间内;
(5)若解不等式,应把所求x的范围与所讨论区间求交集,再把各区间内的符合要求的x的值并起来.
反思与感悟
(1)画出f(x)的图象;
解 利用描点法,作出f(x)的图象,如图所示.
解答
解答
(3)求f(x)的值域.
解答
解 由图象知,当-1≤x≤1时,f(x)=x2的值域为[0,1],
当x>1或x<-1时,f(x)=1.
所以f(x)的值域为[0,1].
当堂训练
A.1 B.2 C.-π D.0
√
答案
2
3
4
5
1
解析
解析 f(-1)=(-1)2+1=2.
2.f(x)的图象如图所示,其中0≤x≤1时是一段顶点在坐标原点的抛物线,则f(x)的解析式是
答案
√
2
3
4
5
1
A.1 B.0 C.2 D.-1
答案
√
2
3
4
5
1
答案
√
2
3
4
5
1
A.1 B.0
C.-1 D.π
√
答案
2
3
4
5
1
规律与方法
对分段函数的理