《2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第2章 函數(shù)、導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 第1節(jié) 函數(shù)及其表示教學(xué)案 理(含解析)新人教A版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第2章 函數(shù)、導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 第1節(jié) 函數(shù)及其表示教學(xué)案 理(含解析)新人教A版(7頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一節(jié) 函數(shù)及其表示
[考綱傳真] 1.了解構(gòu)成函數(shù)的要素,會(huì)求一些簡單函數(shù)的定義域和值域;了解映射的概念.2.在實(shí)際情境中,會(huì)根據(jù)不同的需要選擇恰當(dāng)?shù)姆椒?如圖象法、列表法、解析法)表示函數(shù).3.了解簡單的分段函數(shù),并能簡單應(yīng)用.
1.函數(shù)與映射的概念
函數(shù)
映射
兩集合A,B
設(shè)A,B是兩個(gè)非空的數(shù)集
設(shè)A,B是兩個(gè)非空的集合
對應(yīng)關(guān)系f:A→B
如果按照某種確定的對應(yīng)關(guān)系f,使對于集合A中的任意一個(gè)數(shù)x,在集合B中都有唯一確定的數(shù)f(x)和它對應(yīng)
如果按某一個(gè)確定的對應(yīng)關(guān)系f,使對于集合A中的任意一個(gè)元素x,在集合B中都有唯一確定的元素y與之對應(yīng)
名稱
稱
2、f:A→B為從集合A到集合B的一個(gè)函數(shù)
稱f:A→B為從集合A到集合B的一個(gè)映射
記法
函數(shù)y=f(x),x∈A
映射:f:A→B
2.函數(shù)的有關(guān)概念
(1)函數(shù)的定義域、值域:
在函數(shù)y=f(x),x∈A中,自變量x的取值范圍(數(shù)集A)叫做函數(shù)的定義域;函數(shù)值的集合{f(x)|x∈A}叫做函數(shù)的值域.
(2)函數(shù)的三要素:定義域、對應(yīng)關(guān)系和值域.
(3)相等函數(shù):如果兩個(gè)函數(shù)的定義域相同,并且對應(yīng)關(guān)系完全一致,則這兩個(gè)函數(shù)為相等函數(shù).
(4)函數(shù)的表示法:
表示函數(shù)的常用方法有解析法、圖象法和列表法.
3.分段函數(shù)
(1)若函數(shù)在其定義域的不同子集上,因?qū)?yīng)關(guān)系不同
3、而分別用幾個(gè)不同的式子來表示,這種函數(shù)稱為分段函數(shù).
(2)分段函數(shù)的定義域等于各段函數(shù)的定義域的并集,其值域等于各段函數(shù)的值域的并集,分段函數(shù)雖由幾個(gè)部分組成,但它表示的是一個(gè)函數(shù).
[常用結(jié)論]
簡單函數(shù)定義域的類型
(1)f(x)為分式型函數(shù)時(shí),分式分母不為零;
(2)f(x)為偶次根式型函數(shù)時(shí),被開方式非負(fù);
(3)f(x)為對數(shù)型函數(shù)時(shí),真數(shù)為正數(shù)、底數(shù)為正且不為1;
(4)若f(x)=x0,則定義域?yàn)閧x|x≠0};
(5)指數(shù)函數(shù)的底數(shù)大于0且不等于1;
(6)正切函數(shù)y=tan x的定義域?yàn)閤x≠kπ+,k∈Z.
[基礎(chǔ)自測]
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論
4、的正誤.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)函數(shù)是特殊的映射.( )
(2)函數(shù)y=1與y=x0是同一個(gè)函數(shù).( )
(3)對于函數(shù)f:A→B,其值域就是集合B.( )
(4)f(x)=+是一個(gè)函數(shù).( )
[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)×
2.(教材改編)函數(shù)y=+的定義域?yàn)? )
A. B.(-∞,3)∪(3,+∞)
C.∪(3,+∞) D.(3,+∞)
C [由題意知解得x≥且x≠3.]
3.(教材改編)若函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)镸={x|-2≤x≤2},值域?yàn)镹={y|0≤y≤2},則函數(shù)y=f(x)的圖象可能是( )
5、
B [∵M(jìn)={x|-2≤x≤2},N={y|0≤y≤2},
∴y=f(x)圖象只可能是B.]
4.下列各組函數(shù)中,表示同一函數(shù)的是( )
A.f(x)=與g(x)=
B.f(x)=|x|與g(x)=()2
C.f(x)=與g(x)=x+1
D.f(x)=x0與g(x)=
D [在選項(xiàng)A中,由f(x)==x與g(x)==|x|的對應(yīng)法則不同;對于選項(xiàng)B,f(x)=|x|的定義域?yàn)镽 ,g(x)=()2的定義域?yàn)閧x|x≥0},故定義域不同;在選項(xiàng)C中,f(x)=的定義域?yàn)閧x∈R|x≠1},而g(x)=x+1的定義域?yàn)镽,故兩函數(shù)的定義域不同;對于選項(xiàng)D,f(x)=x0=1
6、(x≠0),g(x)==1(x≠0),定義域和對應(yīng)法則都相同,故選D.]
5.(教材改編)已知函數(shù)f(x)=則f(1)=________;若f(a)=5,則a=________.
5 ±1 [f(1)=5.當(dāng)a≥0時(shí),由f(a)=a2+4a=5可知a=1;
當(dāng)a<0時(shí),由f(a)=a2-4a=5得a=-1.
綜上可知a=±1.]
函數(shù)的定義域
【例1】 (1)在下列函數(shù)中,其定義域和值域分別與函數(shù)y=10lg x的定義域和值域相同的是( )
A.y=x B.y=lg x
C.y=2x D.y=
(2)若函數(shù)y=f(x)的定義域是[0,2 018],則函
7、數(shù)g(x)=的定義域是( )
A.[-1,2 017] B.[-1,1)∪(1,2 017]
C.[0,2 018] D.[-1,1)∪(1,2 018]
(1)D (2)B [(1)y=10lg x=x,定義域與值域均為(0,+∞).
y=x的定義域和值域均為R;
y=lg x的定義域?yàn)?0,+∞),值域?yàn)镽;
y=2x的定義域?yàn)镽,值域?yàn)?0,+∞);
y=的定義域與值域均為(0,+∞).故選D.
(2)令t=x+1,則由已知函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)閇0,2 018]可知f(t)中0≤t≤2 018,故要使函數(shù)f(x+1)有意義,則0≤x+1≤2 018,解得-
8、1≤x≤2 017,故函數(shù)f(x+1)的定義域?yàn)閇-1,2 017].所以函數(shù)g(x)有意義的條件是解得-1≤x<1或1<x≤2 017.故函數(shù)g(x)的定義域?yàn)閇-1,1)∪(1,2 017].]
[規(guī)律方法] (1)求給定函數(shù)的定義域往往轉(zhuǎn)化為解不等式(組)的問題,可借助于數(shù)軸,注意端點(diǎn)值的取舍.
(2)求抽象函數(shù)的定義域:①若y=f(x)的定義域?yàn)?a,b),則解不等式a<g(x)<b即可求出y=f(g(x))的定義域;②若y=f(g(x))的定義域?yàn)?a,b),則求出g(x)在(a,b)上的值域即得f(x)的定義域.
(3)已知函數(shù)定義域求參數(shù)范圍,可將問題轉(zhuǎn)化成含參數(shù)的不等式,
9、然后求解.
(1)函數(shù)f(x)=+lg(3x+1)的定義域是( )
A. B.
C. D.
(2)已知函數(shù)f(2x)的定義域?yàn)閇-1,1],則f(x)的定義域?yàn)開_______.
(1)A (2) [(1)由題意可知解得∴-<x<1,故選A.
(2)∵f(2x)的定義域?yàn)閇-1,1],
∴≤2x≤2,即f(x)的定義域?yàn)?]
求函數(shù)的解析式
【例2】 (1)已知f=x2+,求f(x)的解析式;
(2)已知f=lg x,求f(x)的解析式;
(3)已知f(x)是二次函數(shù)且f(0)=2,f(x+1)-f(x)=x-1,求f(x)的解析式;
(4)已知f
10、(x)+2f=x(x≠0),求f(x)的解析式.
[解] (1)由于f=x2+=2-2,令t=x+,當(dāng)x>0時(shí),t≥2=2,當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí)取等號;
當(dāng)x<0時(shí),t=-≤-2,當(dāng)且僅當(dāng)x=-1時(shí)取等號,
∴f(t)=t2-2,t∈(-∞,-2]∪[2,+∞).綜上所述,f(x)的解析式是f(x)=x2-2,x∈(-∞,-2]∪[2,+∞).
(2)令+1=t,由于x>0,∴t>1且x=,
∴f(t)=lg,即f(x)=lg(x>1).
(3)設(shè)f(x)=ax2+bx+c(a≠0),由f(0)=2,得c=2,f(x+1)-f(x)=a(x+1)2+b(x+1)-ax2-bx=x-1,
11、即2ax+a+b=x-1,
∴
即
∴f(x)=x2-x+2.
(4)∵f(x)+2f=x,
∴f+2f(x)=.
聯(lián)立方程組
解得f(x)=-(x≠0).
[規(guī)律方法] 求函數(shù)解析式的常用方法
(1)待定系數(shù)法:若已知函數(shù)的類型,可用待定系數(shù)法.
(2)配湊法:由已知條件f(g(x))=F(x),可將F(x)改寫成關(guān)于g(x)的表達(dá)式,然后以x替代g(x),便得f(x)的解析式.
(3)換元法:已知復(fù)合函數(shù)f(g(x))的解析式,可用換元法,此時(shí)要注意新元的取值范圍.
(4)消元法:已知關(guān)于f(x)與或f(-x)的表達(dá)式,可根據(jù)已知條件再構(gòu)造出另外一個(gè)等式,通過解方程
12、組求出f(x).
(1)已知f(x)是一次函數(shù),且f[f(x)]=x+2,則f(x)=( )
A.x+1 B.2x-1
C.-x+1 D.x+1或-x-1
(2)定義在(-1,1)內(nèi)的函數(shù)f(x)滿足2f(x)-f(-x)=lg(x+1),則f(x)=________.
(1)A (2)lg(x+1)+lg(1-x),x∈(-1,1)
[(1)設(shè)f(x)=kx+b(k≠0),又f[f(x)]=x+2,
得k(kx+b)+b=x+2,即k2x+kb+b=x+2.
∴k2=1,且kb+b=2,解得k=b=1,則f(x)=x+1.
(2)當(dāng)x∈(-1,1)時(shí),
有2f
13、(x)-f(-x)=lg(x+1).①
將x換成-x,則-x換成x,
得2f(-x)-f(x)=lg(-x+1).②
由①②消去f(-x)得,
f(x)=lg(x+1)+lg(1-x),x∈(-1,1).]
分段函數(shù)
?考法1 求分段函數(shù)的函數(shù)值
【例3】 已知函數(shù)f(x)=則f+f=________.
8 [由題可得f=log =2,因?yàn)閘og2<0,所以f=log2=2log26=6,
故f+f=8.]
?考法2 已知分段函數(shù)的函數(shù)值求參數(shù)
【例4】 (2017·山東高考)設(shè)f(x)=若f(a)=f(a+1),則f=( )
A.2 B.4
C.6
14、 D.8
C [∵f(a)=f(a+1),
∴
或
即或
∴a=,
∴f=f(4)=6.]
?考法3 解與分段函數(shù)有關(guān)的方程或不等式
【例5】 (2019·福州模擬)設(shè)函數(shù)f(x)=若f(x0)>1,則x0的取值范圍是________.
(0,2)∪(3,+∞) [∵f(x)=且f(x0)>1,
此不等式轉(zhuǎn)化為
或
即或
解之得0<x0<2或x0>3.
∴x0的取值范圍是(0,2)∪(3,+∞).]
[規(guī)律方法] (1)求分段函數(shù)的函數(shù)值,要先確定要求值的自變量屬于定義域的哪一個(gè)子集,然后代入該段的解析式求值,當(dāng)出現(xiàn)f(f(a))的形式時(shí),應(yīng)從內(nèi)到外依次求值.
15、(2)已知函數(shù)值或函數(shù)值范圍求自變量的值或范圍時(shí),應(yīng)根據(jù)每一段的解析式分別求解,但要注意檢驗(yàn)所求自變量的值或范圍是否符合相應(yīng)段的自變量的取值范圍.
易錯(cuò)警示:當(dāng)分段函數(shù)自變量的范圍不確定時(shí),應(yīng)分類討論.
(1)已知函數(shù)f(x)=則f=________;
(2)函數(shù)f(x)=若f(a)≤a,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.
(1)log3 2 (2)[-1,+∞) [(1)f=log3=-2,∴f=f(-2)=f(-2+2)=f(0)=f(0+2)=f(2),∴f(2)=log3 2,∴f=f(-2)=log3 2.
(2)當(dāng)a≥0時(shí),由f(a)=a-1≤a,解得a≥-2,即a
16、≥0;當(dāng)a<0時(shí),由f(a)=≤a,解得-1≤a≤1,即-1≤a<0.綜上所述,實(shí)數(shù)a的取值范圍是[-1,+∞).]
1.(2015·全國卷Ⅱ)設(shè)函數(shù)f(x)=則f(-2)+f(log212)=( )
A.3 B.6
C.9 D.12
C [∵-2<1,
∴f(-2)=1+log2(2+2)=1+log24=1+2=3.
∵log212>1,∴f(log212)=2log212-1==6.
∴f(-2)+f(log212)=3+6=9.故選C.]
2.(2017·全國卷Ⅲ)設(shè)函數(shù)f(x)=則滿足f(x)+f>1的x的取值范圍是________.
[當(dāng)x≤0時(shí),原不等式為x+1+x+>1,解得x>-,
∴-1,顯然成立.
當(dāng)x>時(shí),原不等式為2x+2x->1,顯然成立.
綜上可知,x的取值范圍是.]
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