人教A版(2019)必修第一册第三章函数专题——函数的定义域、解析式、值域专题(含答案)

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名称 人教A版(2019)必修第一册第三章函数专题——函数的定义域、解析式、值域专题(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-12-07 05:32:59

文档简介

函数的定义域、解析式、值域专题
第一部分 函数的定义域
一、函数定义域的含义
函数的定义域是使函数有意义的所有自变量的集合。
二、求定义域的步骤:
(1)写出使函数式有意义的不等式(组);
(2)解不等式(组);
(3)写出函数定义域.(注意用区间或集合的形式写出)
三、常见函数定义域的类型
1、分式型,要满足;
2、偶次根式型,要满足;
3、零指数幂型,要满足;
4、整式型,定义域为;
5、由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义.
四、定义域的求法
题型1:求具体函数的定义域
例1 求下列函数的定义域,结果用区间表示:
(1)y=+; (2)y= ;
(3)y=+; (4)y=.
跟踪练习
1、(2022·宿州月考)函数y=的定义域为(  )
A.(-∞,1]      B.
C.(-∞,2] D.∪
2、函数y=+的值域为(   )
A.[1,] B.[1,2]
C. D.[,2]
3、函数f(x)=的定义域是(   )
A.[-1,1) B.[-1,1)∪(1,+∞)
C.[-1,+∞) D.(1,+∞)
4、已知函数y=,则其定义域为(   )
A.(-∞,1] B.(-∞,2]
C.∪ D.∪
5、函数f(x)=(x-2)0+ 的定义域是(   )
A. B.
C.R D.∪(2,+∞)
6、已知等腰三角形ABC的周长为10,且底边长y关于腰长x的函数关系式为y=10-2x,则此函数的定义域为(   )
A.R B.{x|x>0}
C.{x|07、函数y= 的定义域是________.
8、已知函数y=f(x)的图象如图所示,则y=f(x)的定义域是________.
9、求下列函数的定义域:
(1)f(x)=;(2)f(x)=;(3)f(x)=+.
题型2:求抽象函数的定义域
①若已知函数f(x)的定义域为[a,b],其复合函数f[g(x)]的定义域由不等式a≤g(x)≤b求出;
②若已知函数f[g(x)]的定义域为[a,b],则f(x)的定义域为g(x)在x∈[a,b]时的值域.
例2(1)已知函数f(x)的定义域为(-1,0),求函数f(2x+1)的定义域;
(2)已知函数f(2x+1)的定义域为(-1,0),求函数f(x)的定义域;
(3)已知函数f(2x-1)定义域改为[0,1],求y=f(2x+1)的定义域。
跟踪练习
1、(2022·重庆市高三摸底)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),则函数F(x)=f(x+2)+的定义域为(  )
A.(-2,3] B.[-2,3]
C.(0,3] D.(0,3)
2、已知函数y=f(x+1)的定义域是{x|-2≤x≤3},则y=f(x)的定义域是 (  )
A. {x|0≤x≤1} B. {x|-1≤x≤4}
C. {x|-5≤x≤5} D. {x|-3≤x≤7}
3、已知函数f(x)的定义域为[-2,1],函数g(x)=,则g(x)的定义域为(  )
A. B.(-1,+∞)
C.∪(0,2) D.
4、若函数y=f(x)的定义域是[0,2],则函数g(x)=的定义域是(  )
A.[0,1]    B.[0,1) C.[0,1)∪(1,4] D.(0,1)
5、已知函数f(x)的定义域为(0,1),则g(x)=f(x+c)+f(x-c)在0A.(-c,1+c) B.(1-c,c) C.(1+c,-c) D.(c,1-c)
6、已知函数f(x)的定义域为{x|-17、已知函数f(x)的定义域为(-1,1),则函数g(x)=f+f(x-1)的定义域为________.
8、已知函数y=f(x2-1)的定义域为[-,],则函数y=f(x)的定义域为____.
9、若函数y=f(x)的定义域是[-2,2],则函数y=f(x+1)+f(x-1)的定义域为________.
10、(1)已知函数f(x)的定义域是[-1,4],求函数f(2x+1)的定义域.
(2)已知函数f(2x+1)的定义域是[-1,4],求函数f(x)的定义域.
题型3:已知函数的定义域,求参数的取值范围
例3若函数f(x)=的定义域为一切实数,求实数m的取值范围。
解:由题意可得mx2+mx+1≥0恒成立.
当m=0时,1≥0恒成立;
当m≠0时,则解得0综上可得,0≤m≤4.
跟踪练习
1、(2022·蚌埠一中高一期中)已知y=的定义域是R,则实数a的取值范围是(  )
A.   B.
C. D.∪
2、若函数y=的定义域为R,则实数a的取值范围是(  )
A. B. C. D.
3、已知函数y=的定义域为R,则实数m的取值范围为____.
4、若函数f(x)=的定义域为{x|1≤x≤2},则a+b的值为________.
第二部分函数的解析式
二、函数解析式的求解方法
1、换元法
例1已知函数f(x)满足f(2x+1)=4x2-6x+5,求f(x).
2、待定系数法
例2已知f(x)是二次函数且f(0)=2,f(x+1)-f(x)=x-1,求f(x).
3、配方法
例3已知函数,求函数的解析式
4、方程组法
例4已知f(x)满足2f(x)+f=3x-1,求f(x).
跟踪练习
1、(2022·安徽合肥模拟)若二次函数g(x)满足g(1)=1,g(-1)=5且图象过原点,则g(x)的解析式为(  )
A.g(x)=2x2-3x B.g(x)=3x2-2x
C.g(x)=3x2+2x D.g(x)=-3x2-2x
2、设为一次函数,且.若,则的解析式为( )
A.或 B.
C. D.
3、设函数,则的表达式为( )
A. B. C. D.
4、已知,则有( )
A. B.
C. D.
5、若,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
6、已知函数,则( )
A. B.
C. D.
7、若函数满足,则( )
A. B. C. D.
8、若,则_____.
9、已知函数,那么f(x)的表达式是___________
10、已知二次函数f(x)的图象经过点(-3,2),顶点是(-2,3),则函数f(x)的解析式为_________.
11、已知,则______.
12、已知,则的解集为______.
13、已知函数满足,则___________.
14、设是一次函数,且,求的解析式.
15、已知,求的解析式
第三部分函数的值域
一、求函数值域的一般方法
(1)直接法(观察法)
例1求函数y=的值域
(2)分离常数法
例2求函数y=的值域
(3)换元法
例3求函数y=x+4的值域
(4)配方法
例4求函数y=x2-4x,x∈[1,4]的值域
(5)不等式法
例5求函数y=的值域
(6)数形结合法
例6求函数y=x2-4x+6,x∈[1,5)的值域
跟踪练习
1、若函数y=f(x)的定义域为M={x|-2≤x≤2},值域为N={y|0≤y≤2},则函数y=f(x)的图象可能是(  )
2、在下列函数中,值域为(0,+∞)的是(  )
A.y= B.y=
C.y= D.y=x2+1
3、下列三个函数:①y=3-x;②y=③y=x2+2x-10其中定义域与值域相同的函数的个数为(  )
A.0  B.1   C.2 D.3
4、f(x)=x2+x+1在[-1,1]上的值域为(  )
A.[1,3]  B. C. D.
5、函数y=1+x-的值域为(  )
A.  B.
C. D.
6、已知函数的值域是[1,4],则其定义域不可能是(  )
A.[1,2] B.
C.[-2,-1] D.[-2,-1]∪{1}
7、下列函数中,值域为[0,1]的是(  )
A.y=x2  B.y=x+1
C.y= D.y=
8、已知函数f(x)=-x2+4x,x∈[m,5]的值域是[-5,4],则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,-1)  B.(-1,2]
C.[-1,2] D.[2,5]
9、函数f(x)=[x]的函数值表示不超过x的最大整数,例如,[-3.5]=-4,[2.1]=2.当x∈(-2.5,3]时,f(x)的值域是__________
10、求下列函数的值域(并将结果用区间表示).
(1)y=x2+2(-2≤x≤1);
(2)y=2-;
(3)y=2x+4;
(4)y=(111、求函数y=的值域
12、求函数y=(x>1)的值域
13、记函数f(x)=+的定义域为集合M,函数g(x)=x2-2x+3值域为集合N,求:
(1)M,N.
(2)M∩N,M∪N.
14、已知函数f(x)=的定义域为集合A,函数g(x)=x2-2x+a,x∈[0,4]的值域为集合B,若A∪B=R,求实数a的取值范围.第一部分函数的定义域(解析版)
一、函数定义域的含义
函数的定义域是使函数有意义的所有自变量的集合。
二、求定义域的步骤:
(1)写出使函数式有意义的不等式(组);
(2)解不等式(组);
(3)写出函数定义域.(注意用区间或集合的形式写出)
三、常见函数定义域的类型
1、分式型,要满足;
2、偶次根式型,要满足;
3、零指数幂型,要满足;
4、整式型,定义域为;
5、由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义.
四、定义域的求法
题型1:求具体函数的定义域
例1 求下列函数的定义域,结果用区间表示:
(1)y=+; (2)y= ;
(3)y=+; (4)y=.
解:(1)要使函数有意义,
则有
故函数的定义域是(-2,3)∪(3,+∞).
(2)要使函数有意义,必须满足解得
故函数的定义域是(-∞,-1)∪(-1,0).
(3)由已知得
解得x≤1且x≠-5.
所求定义域为{x|x≤1且x≠-5}.
(4)由已知得解得x≤1且x≠0.
所求定义域为{x|x≤1且x≠0}.
跟踪练习
1、(2022·宿州月考)函数y=的定义域为( D )
A.(-∞,1]      B.
C.(-∞,2] D.∪
2、函数y=+的值域为( D )
A.[1,] B.[1,2]
C. D.[,2]
3、函数f(x)=的定义域是( B )
A.[-1,1) B.[-1,1)∪(1,+∞)
C.[-1,+∞) D.(1,+∞)
4、已知函数y=,则其定义域为( D )
A.(-∞,1] B.(-∞,2]
C.∪ D.∪
5、函数f(x)=(x-2)0+ 的定义域是( D )
A. B.
C.R D.∪(2,+∞)
6、已知等腰三角形ABC的周长为10,且底边长y关于腰长x的函数关系式为y=10-2x,则此函数的定义域为( D )
A.R B.{x|x>0}
C.{x|07、函数y= 的定义域是____[-1,7]____.
8、已知函数y=f(x)的图象如图所示,则y=f(x)的定义域是[-3,0]∪[1,3]
9、求下列函数的定义域:
(1)f(x)=;(2)f(x)=;(3)f(x)=+.
解(1)使式子有意义的实数x的集合是{x|x≠2},所以函数的定义域为{x|x≠2};
(2)使式子有意义的实数x的集合是{x|x≥-3},所以函数的定义域为{x|x≥-3};
(3)使式子有意义的实数x的集合是{x|x≤1),使式子有意义的实数x的集合是{x|x≠-5},所以函数f(x)=+的定义域是{x|x≤1且x≠-5}题型2:求抽象函数的定义域
①若已知函数f(x)的定义域为[a,b],其复合函数f[g(x)]的定义域由不等式a≤g(x)≤b求出;
②若已知函数f[g(x)]的定义域为[a,b],则f(x)的定义域为g(x)在x∈[a,b]时的值域.
例2(1)已知函数f(x)的定义域为(-1,0),求函数f(2x+1)的定义域;
已知函数f(2x+1)的定义域为(-1,0),求函数f(x)的定义域;
已知函数f(2x-1)定义域改为[0,1],求y=f(2x+1)的定义域。
 解:(1)由函数f(x)的定义域为(-1,0),则使函数f(2x+1)有意义,需满足-1<2x+1<0,解得-1 (2)f(2x+1)的定义域为(-1,0),即-1∴-1<2x+1<1,∴f(x)的定义域为(-1,1).
(3)∵y=f(2x-1)定义域为[0,1].
∴-1≤2x-1≤1,要使y=f(2x+1)有意义应满足-1≤2x+1≤1,解得-1≤x≤0,
因此y=f(2x+1)定义域为[-1,0].
跟踪练习
1、(2022·重庆市高三摸底)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),则函数F(x)=f(x+2)+的定义域为( A )
A.(-2,3] B.[-2,3]
C.(0,3] D.(0,3)
2、已知函数y=f(x+1)的定义域是{x|-2≤x≤3},则y=f(x)的定义域是 ( B )
A. {x|0≤x≤1} B. {x|-1≤x≤4}
C. {x|-5≤x≤5} D. {x|-3≤x≤7}
3、已知函数f(x)的定义域为[-2,1],函数g(x)=,则g(x)的定义域为( A )
A. B.(-1,+∞)
C.∪(0,2) D.
4、若函数y=f(x)的定义域是[0,2],则函数g(x)=的定义域是( B )
A.[0,1]    B.[0,1) C.[0,1)∪(1,4] D.(0,1)
5、已知函数f(x)的定义域为(0,1),则g(x)=f(x+c)+f(x-c)在0A.(-c,1+c) B.(1-c,c) C.(1+c,-c) D.(c,1-c)
6、已知函数f(x)的定义域为{x|-17、已知函数f(x)的定义域为(-1,1),则函数g(x)=f+f(x-1)的定义域为_____(0,2)___.
8、已知函数y=f(x2-1)的定义域为[-,],则函数y=f(x)的定义域为__[-1,2]__.
9、若函数y=f(x)的定义域是[-2,2],则函数y=f(x+1)+f(x-1)的定义域为[-1,1].
10、(1)已知函数f(x)的定义域是[-1,4],求函数f(2x+1)的定义域.
(2)已知函数f(2x+1)的定义域是[-1,4],求函数f(x)的定义域.
解:(1)由已知f(x)的定义域是[-1,4],
即-1≤x≤4.
故对于f(2x+1)应有-1≤2x+1≤4.
∴-2≤2x≤3,∴-1≤x≤.
∴f(2x+1)的定义域是.
(2)由已知f(2x+1)的定义域是[-1,4],
即f(2x+1)中,应有-1≤x≤4,∴-1≤2x+1≤9.
∴f(x)的定义域是[-1,9].
题型3:已知函数的定义域,求参数的取值范围
例3若函数f(x)=的定义域为一切实数,求实数m的取值范围。
解:由题意可得mx2+mx+1≥0恒成立.
当m=0时,1≥0恒成立;
当m≠0时,则解得0综上可得,0≤m≤4.
跟踪练习
1、(2022·蚌埠一中高一期中)已知y=的定义域是R,则实数a的取值范围是( C )
A.   B.
C. D.∪
2、若函数y=的定义域为R,则实数a的取值范围是( D )
A. B. C. D.
3、已知函数y=的定义域为R,则实数m的取值范围为__[0,1]__.
4、若函数f(x)=的定义域为{x|1≤x≤2},则a+b的值为_____-___.
第二部分函数的解析式
二、函数解析式的求解方法
1、换元法
例1已知函数f(x)满足f(2x+1)=4x2-6x+5,求f(x).
解:令2x+1=t(t∈R),
则x=,
所以f(t)=4-6·+5=t2-5t+9(t∈R),
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
待定系数法
例2已知f(x)是二次函数且f(0)=2,f(x+1)-f(x)=x-1,求f(x).
解:设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)+2-ax2-bx-2=x-1,即2ax+a+b=x-1,
所以即
所以f(x)=x2-x+2.
配方法
例3已知函数,求函数的解析式
解:因为,
所以,
因为,所以,
方程组法
例4已知f(x)满足2f(x)+f=3x-1,求f(x).
解:已知2f(x)+f=3x-1,①
以代替①中的x(x≠0),得
2f+f(x)=-1,②
①×2-②,得3f(x)=6x--1,
故f(x)=2x--(x≠0).
跟踪练习
1、(2022·安徽合肥模拟)若二次函数g(x)满足g(1)=1,g(-1)=5且图象过原点,则g(x)的解析式为( B )
A.g(x)=2x2-3x B.g(x)=3x2-2x
C.g(x)=3x2+2x D.g(x)=-3x2-2x
2、设为一次函数,且.若,则的解析式为( B )
A.或 B.
C. D.
3、设函数,则的表达式为( B )
A. B. C. D.
4、已知,则有( B )
A. B.
C. D.
5、若,则的解析式为( C )
A. B.
C. D.
6、已知函数,则( B )
A. B.
C. D.
7、若函数满足,则( A )
A. B. C. D.
8、若,则_____.
9、已知函数,那么f(x)的表达式是___________
10、已知二次函数f(x)的图象经过点(-3,2),顶点是(-2,3),则函数f(x)的解析式为____.
11、已知,则___6___.
12、已知,则的解集为______.
13、已知函数满足,则___________.
14、设是一次函数,且,求的解析式.
解:设,则
,
所以,解得或,
所以函数的解析式为或
15、已知,求的解析式
解:,得
,解得
第三部分函数的值域
一、求函数值域的一般方法
(1)直接法(观察法)
例1求函数y=的值域
解:∵1+x2≥1,∴0<≤1.
∴函数f(x)的值域是{y|0(2)分离常数法
例2求函数y=的值域
解:y==-1+,
因为x2≥0,所以x2+1≥1,所以0<≤2.
所以-1<-1+≤1.
即函数的值域为(-1,1].
(3)换元法
例3求函数y=x+4的值域
解:设t=,t≥0,则x=1-t2,
所以原函数可化为y=1-t2+4t=-(t-2)2+5(t≥0),
所以y≤5,
所以原函数的值域为(-∞,5].
(4)配方法
例4求函数y=x2-4x,x∈[1,4]的值域
解:配方,得y=(x-2)2-4.
∵x∈[1,4],
∴函数的值域为[-4,0].
(5)不等式法
例5求函数y=的值域
解:y==
=x+=x-++,
因为x>,所以x->0,
所以x-+≥2=,
当且仅当x-=,即x=时取等号.
所以y≥+,即原函数的值域为.
(6)数形结合法
例6求函数y=x2-4x+6,x∈[1,5)的值域
解:y=x2-4x+6=(x-2)2+2.
∵x∈[1,5),∴其图象如图所示,
当x=2时,y=2;当x=5时,y=11.
∴所求函数的值域为[2,11).
跟踪练习
1、若函数y=f(x)的定义域为M={x|-2≤x≤2},值域为N={y|0≤y≤2},则函数y=f(x)的图象可能是( B )
2、在下列函数中,值域为(0,+∞)的是( B )
A.y= B.y=
C.y= D.y=x2+1
3、下列三个函数:①y=3-x;②y=③y=x2+2x-10其中定义域与值域相同的函数的个数为( C )
A.0  B.1   C.2 D.3
4、f(x)=x2+x+1在[-1,1]上的值域为( C )
A.[1,3]  B. C. D.
5、函数y=1+x-的值域为( B )
A.  B.
C. D.
6、已知函数y=x2的值域是[1,4],则其定义域不可能是( B )
A.[1,2] B.
C.[-2,-1] D.[-2,-1]∪{1}
7、下列函数中,值域为[0,1]的是( D )
A.y=x2  B.y=x+1
C.y= D.y=
8、已知函数f(x)=-x2+4x,x∈[m,5]的值域是[-5,4],则实数m的取值范围是( C )
A.(-∞,-1)  B.(-1,2]
C.[-1,2] D.[2,5]
9、函数f(x)=[x]的函数值表示不超过x的最大整数,例如,[-3.5]=-4,[2.1]=2.当x∈(-2.5,3]时,f(x)的值域是{-3,-2,-1,0,1,2,3}.
10、求下列函数的值域(并将结果用区间表示).
(1)y=x2+2(-2≤x≤1);
(2)y=2-;
(3)y=2x+4;
(4)y=(1解:(1)∵-2≤x≤1,∴0≤x2≤4.
∴2≤x2+2≤6,∴函数的值域为[2,6].
(2)∵4x-x2≥0,∴0≤x≤4,
∵0≤4x-x2=-(x-2)2+4≤4.
∴0≤≤2.
∴-2≤-≤0,∴0≤y≤2.
∴函数的值域为[0,2].
(3)令t=,则x=1-t2(t≥0).
y=2x+4=2-2t2+4t=-2(t-1)2+4.
∵t≥0,∴当t=1时,ymax=4.
∴y≤4,∴函数的值域为(-∞,4].
(4)y===-,
∵1∴<<.
∴-<-<-.
∴<-<.
∴函数的值域为.
11、求函数y=的值域
解:y==
==-.
∵≠0,∴y≠,
∴函数y=的值域为{y∈R|y≠}.
12、求函数y=(x>1)的值域
令x-1=t>0,∴x=t+1.
∴y===t++4≥2+4,当且仅当“t=”时等号成立.
即t=时,取最小值2+4.
∴函数y=(x>1)的值域为[2+4,+∞).
13、记函数f(x)=+的定义域为集合M,函数g(x)=x2-2x+3值域为集合N,求:
(1)M,N.
(2)M∩N,M∪N.
解:(1)因为函数f(x)=+的定义域为集合M,则有
故1≤x≤3,集合M=[1,3],
因为函数g(x)=x2-2x+3值域为集合N,
则g(x)=x2-2x+3≥2,集合N=[2,+∞),
所以M=[1,3],N=[2,+∞).
(2)M∩N=[1,3]∩[2,+∞)=[2,3],
M∪N=[1,3]∪[2,+∞)=[1,+∞).
14、已知函数f(x)=的定义域为集合A,函数g(x)=x2-2x+a,x∈[0,4]的值域为集合B,若A∪B=R,求实数a的取值范围.
解:由题意:函数f(x)=的定义域需满足:x2-16≥0,解得x≤-4或x≥4,
所以集合A={x|x≤-4或x≥4},
函数g(x)=x2-2x+a=(x-1)2+a-1,
因为x∈[0,4],
当x=1时,函数g(x)取得最小值为a-1;
当x=4时,函数g(x)取得最大值为a+8;
所以函数g(x)的值域为[a-1,a+8],
所以集合B=[a-1,a+8],
因为A∪B=R,如图所示.
所以需满足:解得-4≤a≤-3,
故得实数a的取值范围为[-4,-3].