苏教版(2019)高中数学必修第一册 5.1 函数的概念和图象【导学案解析版】

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名称 苏教版(2019)高中数学必修第一册 5.1 函数的概念和图象【导学案解析版】
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-12-11 21:45:43

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第5章 函数概念与性质
第01讲 函数的概念和图象
课程标准 重难点
1.学会用集合语言和对应关系刻画函数,建立完整的函数概念;2.体会集合语言和对应关系在刻画函数概念中的作用;3.了解构成函数的要素;4.能求简单函数的定义域和值域. 1函数定义域的求法2.函数的值域的求法
一、函数的概念
概念 一般地,设A,B是非空的 ,如果对于集合A中的 ,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有 确定的数y和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数
三要素 对应关系 y=f(x),x∈A
定义域 的取值范围
值域 与x对应的y的值的集合{f(x)|x∈A}
1.f(x)与f(a)有何区别与联系?
2.在函数的概念中,如果函数y=f(x)的定义域与对应关系确定,那么函数的值域确定吗?
【特别提醒】理解函数的概念应关注五点
(1)“A,B是非空的数集”,一方面强调了A,B只能是数集,即A,B中的元素只能是实数;另一方面指出了定义域、值域都不能是空集,也就是说定义域为空集的函数是不存在的.
(2)理解函数的概念要注意,函数的定义域是非空数集A,但函数的值域不一定是非空数集B,而是集合B的子集.
(3)函数定义中强调“三性”:任意性、存在性、唯一性,即对于非空数集A中的任意一个(任意性)元素x,在非空数集B中都有(存在性)唯一(唯一性)的元素y与之对应.这三性只要有一个不满足,便不能构成函数.
(4)y=f(x)仅仅是函数符号,不是表示“y等于f与x的乘积”,f(x)也不一定就是解析式.
(5)除f(x)外,有时还用g(x),u(x),F(x),G(x)等符号来表示函数.
二、区间
设a,b∈R,且a定义 名称 符号 数轴表示
{x|a≤x≤b} 闭区间
{x|a{x|a≤x{x|a{x|x≥a} [a,+∞)
{x|x>a} (a,+∞)
{x|x≤a} (-∞,a]
{x|xR (-∞,+∞)
三、同一个函数
1.前提条件:①定义域 ;②对应关系 .
2.结论:这两个函数为同一个函数.
3.区间与集合有什么联系?
4.函数的值域与定义域、对应关系是相互独立的吗?
一、实数集 任意一个数x 唯一 x
1. f(x)与f(a)的区别与联系:f(a)表示当x=a时,函数f(x)的值,是一个常量,而f(x)是自变量x的函数,一般情况下,它是一个变量,f(a)是f(x)的一个特殊值.
2. 确定,一一对应.
二、
三、1.相同 相同
3. 区间实际上是一种特殊的数集(连续的)的符号表示,是集合的另一种表达方式.集合和区间都是表示取值范围的方法,至于选用哪种方法,原则上应与原题的表达方式一致.
4. 不是.函数的值域是由定义域和对应关系共同确定的,只要函数的定义域及其对应关系确定,函数的值域也就随之确定.
考法01 函数关系的判断
根据图形判断对应关系是否为函数的方法
(1)任取一条垂直于x轴的直线l;
(2)在定义域内平行移动直线l;
(3)若l与图形有且只有一个交点,则是函数;若在定义域内没有交点或有两个或两个以上的交点,则不是函数.
(1)(多选题)下列对应关系式中是A到B的函数的是(  )
A.A R,B R,x2+y2=1 B.A={-1,0,1},B={1,2},f:x→y=|x|+1
C.A=R,B=R,f:x→y= D.A=Z,B=Z,f:x→y=2 x-1
(2)设M={x|0≤x≤2},N={y|0≤y≤2},给出下列四个图形,其中能表示从集合M到集合N的函数关系的有(  )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【名师指点】判断一个对应关系是否为函数的方法
【跟踪训练】(多选题)判断下列对应是从集合A到集合B的函数的有( )
A.A=N,B=N*,对应法则f:对集合A中的元素取绝对值与B中元素对应;
B.A={-1,1,2,-2},B={1,4},对应法则f:x→y=x2,x∈A,y∈B;
C.A={-1,1,2,-2},B={1,2,4},对应法则f:x→y=x2,x∈A,y∈B;
D.A={三角形},B={x|x>0},对应法则f:对A中元素求面积与B中元素对应.
考法02 求函数值
求函数值的方法
(1)已知f(x)的解析式时,只需用a替换解析式中的x即得f(a)的值.
(2)已知f(x)与g(x),求f(g(a))的值应遵循由里往外的原则.
已知f(x)=(x∈R且x≠-1),g(x)=x2+2 (x∈R).
(1)求f(2),g(2)的值;
(2)求f(g(2))的值.
【跟踪训练】f(x)=2x2+2,g(x)=,则f(2)=________;g(f(2))=________;
g(a)+g(0)(a≠-2)=________.
考法03 求定义域
求函数的定义域应关注四点
(1)要明确使各函数表达式有意义的条件是什么,函数有意义的准则一般有:①分式的分母不为0;②偶次根式的被开方数非负;③y=x0要求x≠0.
(2)不对解析式化简变形,以免定义域变化.
(3)当一个函数由两个或两个以上代数式的和、差、积、商的形式构成时,定义域是使得各式子都有意义的公共部分的集合.
(4)定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示数集,不能用“或”连接,而应该用并集符号“∪”连接.
求下列函数的定义域:
(1)y=; (2)y=.
考法04 区间的应用
用区间表示数集的方法:
(1)区间左端点值小于右端点值;
(2)区间两端点之间用“,”隔开;
(3)含端点值的一端用中括号,不含端点值的一端用小括号;
(4)以“-∞”,“+∞”为区间的一端时,这端必须用小括号.
将下列集合用区间以及数轴表示出来:
(1){x|x<2};(2){x|x=0或1≤x≤5};(3){x|x=3或4≤x≤8};
(4){x|2≤x≤8且x≠5};(5){x|3【跟踪训练】用区间表示下列数集:
(1){x|x≥1}=________;
(2){x|2(3){x|x>-1,且x≠2}=________.
考法05 同一个函数
判断两个函数为同一函数应注意的三点
(1)定义域、对应关系两者中只要有一个不相同就不是同一函数,即使定义域与值域都相同,也不一定是同一函数.
(2)函数是两个数集之间的对应关系,所以用什么字母表示自变量、因变量是没有限制的.
(3)在化简解析式时,必须是等价变形.
下列各组函数是同一函数的是(  )
A.f(x)=与g(x)=x B.f(x)=x与g(x)=
C.f(x)=x0与g(x)= D.f(x)=x2-2x-1与g(t)=t2-2t-1
【跟踪训练】下列各组函数为同一函数的是(  )
A.f(x)=x,g(x)= B.f(x)=1,g(x)=(x-1)0
C.f(x)=,g(x)= D.f(x)=,g(x)=x-3
考法06 函数的值域
求函数值域的方法
求函数值域,应根据各个式子的不同结构特点,选择不同的方法:
(1)观察法:对于一些比较简单的函数,其值域可通过观察得到;
(2)配方法:此方法是求“二次函数类”值域的基本方法,即把函数通过配方转化为能直接看出其值域的方法;
(3)分离常数法:此方法主要是针对有理分式,即将有理分式转化为“反比例函数类”的形式,便于求值域;
求下列函数的值域:
(1)y=x+1,x∈{1,2,3,4,5};(2)y=x2-2x+3,x∈[0,3);(3)y=
【跟踪训练】求下列函数的值域:
(1)y=;(2)y=2-.
题组A 基础过关练
1.若函数的定义域是则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
2.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
3.函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
4.已知定义在上的函数满足:,,,且,则( )
A.4 B.5 C.6 D.7
5.下列选项中,可表示为的函数是( )
A. B.
C. D.
6.下列图形中,不可能是函数图象的是( )
A. B. C. D.
7.若两个函数的解析式与值域相同,定义域不同,则称它们互为“孪生函数”,那么函数,的“孪生函数”个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
8.函数的值域为( )
A. B.
C. D.
题组B 能力提升练
1.(多选题)下列函数中,定义域是其值域子集的有( )
A. B. C. D.
2.下列各图中,是函数图像的是( )
A. B.C. D.
3.已知函数的定义域为,值域为,则( )
A.函数的定义域为 B.函数的值域为
C.函数的定义域和值域都是 D.函数的定义域和值域都是
4.函数概念最早是在17世纪由德国数学家莱布尼茨提出的,后又经历了贝努利、欧拉等人的改译.1821年法国数学家柯西给出了这样的定义:在某些变数存在着一定的关系,当一经给定其中某一变数的值,其他变数的值可随着确定时,则称最初的变数叫自变量,其他的变数叫做函数.德国数学家康托尔创立的集合论使得函数的概念更严谨.后人在此基础上构建了高中教材中的函数定义:“一般地,设A,B是两个非空的数集,如果按某种对应法则f,对于集合A中的每一个元素x,在集合B中都有唯一的元素y和它对应,那么这样的对应叫做从A到B的一个函数”,则下列对应法则f满足函数定义的有( )
A. B. C. D.
5.函数的值域是_________.
6.函数的定义域________.
7.(1)已知的定义域为,求函数的定义域;
(2)已知的定义域为,求的定义域;
(3)已知函数的定义域为,求函数的定义域.
8.已知f(x)=(x∈R,x≠-2),g(x)=x2+1(x∈R).
(1)求f(2),g(2)的值;
(2)求f(g(3))的值;
(3)作出f(x),g(x)的图象,并求函数的值域.
题组C 培优拔尖练
1.对于定义域为D的函数,若同时满足下列条件:①在D内单调递增或单调递减;②存在区间,使在上的值域为.那么把称为闭函数.下列结论正确的是
A.函数是闭函数
B.函数是闭函数
C.函数是闭函数
D.时,函数是闭函数
E.时,函数是闭函数
2.已知函数,,其中.若对任意的,存在,使得成立,则实数的值等于______.
3.已知函数在的值域为,则实数的取值范围为________.
4.给出以下四个命题:
①若集合,,,则,;
②若函数的定义域为,则函数的定义域为;
③函数的单调递减区间是;
④若,且,.
其中正确的命题有__________(写出所有正确命题的序号).
5.已知函数.
(1)求函数的定义域和值域;
(2)设(a为实数),求在时的最大值;
(3)对(2)中,若对所有的实数a及恒成立,求实数m的取值范围.
6.已知函数的定义域为.
(1)求实数的取值范围;
(2)设实数为的最大值,若实数满足,求的最小值.
第5章 函数概念与性质
第01讲 函数的概念和图象答案
课程标准 重难点
1.学会用集合语言和对应关系刻画函数,建立完整的函数概念;2.体会集合语言和对应关系在刻画函数概念中的作用;3.了解构成函数的要素;4.能求简单函数的定义域和值域. 1函数定义域的求法2.函数的值域的求法
一、函数的概念
概念 一般地,设A,B是非空的 ,如果对于集合A中的 ,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有 确定的数y和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数
三要素 对应关系 y=f(x),x∈A
定义域 的取值范围
值域 与x对应的y的值的集合{f(x)|x∈A}
1.f(x)与f(a)有何区别与联系?
2.在函数的概念中,如果函数y=f(x)的定义域与对应关系确定,那么函数的值域确定吗?
【特别提醒】理解函数的概念应关注五点
(1)“A,B是非空的数集”,一方面强调了A,B只能是数集,即A,B中的元素只能是实数;另一方面指出了定义域、值域都不能是空集,也就是说定义域为空集的函数是不存在的.
(2)理解函数的概念要注意,函数的定义域是非空数集A,但函数的值域不一定是非空数集B,而是集合B的子集.
(3)函数定义中强调“三性”:任意性、存在性、唯一性,即对于非空数集A中的任意一个(任意性)元素x,在非空数集B中都有(存在性)唯一(唯一性)的元素y与之对应.这三性只要有一个不满足,便不能构成函数.
(4)y=f(x)仅仅是函数符号,不是表示“y等于f与x的乘积”,f(x)也不一定就是解析式.
(5)除f(x)外,有时还用g(x),u(x),F(x),G(x)等符号来表示函数.
二、区间
设a,b∈R,且a定义 名称 符号 数轴表示
{x|a≤x≤b} 闭区间
{x|a{x|a≤x{x|a{x|x≥a} [a,+∞)
{x|x>a} (a,+∞)
{x|x≤a} (-∞,a]
{x|xR (-∞,+∞)
三、同一个函数
1.前提条件:①定义域 ;②对应关系 .
2.结论:这两个函数为同一个函数.
3.区间与集合有什么联系?
4.函数的值域与定义域、对应关系是相互独立的吗?
一、实数集 任意一个数x 唯一 x
1. f(x)与f(a)的区别与联系:f(a)表示当x=a时,函数f(x)的值,是一个常量,而f(x)是自变量x的函数,一般情况下,它是一个变量,f(a)是f(x)的一个特殊值.
2. 确定,一一对应.
二、
三、1.相同 相同
3. 区间实际上是一种特殊的数集(连续的)的符号表示,是集合的另一种表达方式.集合和区间都是表示取值范围的方法,至于选用哪种方法,原则上应与原题的表达方式一致.
4. 不是.函数的值域是由定义域和对应关系共同确定的,只要函数的定义域及其对应关系确定,函数的值域也就随之确定.
考法01 函数关系的判断
根据图形判断对应关系是否为函数的方法
(1)任取一条垂直于x轴的直线l;
(2)在定义域内平行移动直线l;
(3)若l与图形有且只有一个交点,则是函数;若在定义域内没有交点或有两个或两个以上的交点,则不是函数.
(1)(多选题)下列对应关系式中是A到B的函数的是(  )
A.A R,B R,x2+y2=1 B.A={-1,0,1},B={1,2},f:x→y=|x|+1
C.A=R,B=R,f:x→y= D.A=Z,B=Z,f:x→y=2 x-1
【答案】BD
【解析】对于A,x2+y2=1可化为y=±,显然对任意x∈A(x=±1除外),y值不唯一,故不符合函数的定义;对于B,符合函数的定义;对于C,2∈A,在此时对应关系无意义,故不符合函数的定义;对于D,符合函数的定义.
(2)设M={x|0≤x≤2},N={y|0≤y≤2},给出下列四个图形,其中能表示从集合M到集合N的函数关系的有(  )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【解析】①错,x=2时,在N中无元素与之对应,不满足任意性.②对,同时满足任意性与唯一性.③错,x=2时,对应元素y=3?N,不满足任意性.④错,x=1时,在N中有两个元素与之对应,不满足唯一性.
【名师指点】判断一个对应关系是否为函数的方法
【跟踪训练】(多选题)判断下列对应是从集合A到集合B的函数的有( )
A.A=N,B=N*,对应法则f:对集合A中的元素取绝对值与B中元素对应;
B.A={-1,1,2,-2},B={1,4},对应法则f:x→y=x2,x∈A,y∈B;
C.A={-1,1,2,-2},B={1,2,4},对应法则f:x→y=x2,x∈A,y∈B;
D.A={三角形},B={x|x>0},对应法则f:对A中元素求面积与B中元素对应.
【答案】BC
【解析】A中,对于A中的元素0,在f的作用下得0,但0不属于B,即A中的元素0在B中没有元素与之对应,所以不是函数.
B中,对于A中的元素±1,在f的作用下与B中的1对应,A中的元素±2,在f的作用下与B中的4对应,所以满足A中的任一元素与B中唯一元素对应,是“多对一”的对应,故是函数.
C中,对于A中的任一元素,在对应关系f的作用下,B中都有唯一的元素与之对应,如±1对应1,±2对应4,所以是函数.
D中,集合A不是数集,故不是函数.
考法02 求函数值
求函数值的方法
(1)已知f(x)的解析式时,只需用a替换解析式中的x即得f(a)的值.
(2)已知f(x)与g(x),求f(g(a))的值应遵循由里往外的原则.
已知f(x)=(x∈R且x≠-1),g(x)=x2+2 (x∈R).
(1)求f(2),g(2)的值;
(2)求f(g(2))的值.
【解析】(1)因为f(x)=,所以f(2)==.
又因为g(x)=x2+2,所以g(2)=22+2=6.
(2)f(g(2))=f(6)==.
【跟踪训练】f(x)=2x2+2,g(x)=,则f(2)=________;g(f(2))=________;
g(a)+g(0)(a≠-2)=________.
【答案】10    +
【解析】因为f(x)=2x2+2,所以f(2)=2×22+2=10,
又因为g(x)=,所以g(f(2))=g(10)==,
g(a)+g(0)=+(a≠2).
考法03 求定义域
求函数的定义域应关注四点
(1)要明确使各函数表达式有意义的条件是什么,函数有意义的准则一般有:①分式的分母不为0;②偶次根式的被开方数非负;③y=x0要求x≠0.
(2)不对解析式化简变形,以免定义域变化.
(3)当一个函数由两个或两个以上代数式的和、差、积、商的形式构成时,定义域是使得各式子都有意义的公共部分的集合.
(4)定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示数集,不能用“或”连接,而应该用并集符号“∪”连接.
求下列函数的定义域:
(1)y=; (2)y=.
【解析】 (1)要使函数有意义,自变量x的取值必须满足 解得x≤1且x≠-1,
即函数的定义域为{x|x≤1,且x≠-1}.
(2)要使函数有意义,自变量x的取值必须满足解得x≤5且x≠±3,
即函数的定义域为{x|x≤5,且x≠±3}.
考法04 区间的应用
用区间表示数集的方法:
(1)区间左端点值小于右端点值;
(2)区间两端点之间用“,”隔开;
(3)含端点值的一端用中括号,不含端点值的一端用小括号;
(4)以“-∞”,“+∞”为区间的一端时,这端必须用小括号.
将下列集合用区间以及数轴表示出来:
(1){x|x<2};(2){x|x=0或1≤x≤5};(3){x|x=3或4≤x≤8};
(4){x|2≤x≤8且x≠5};(5){x|3【解析】(1){x|x<2}可以用区间表示为(-∞,2);用数轴表示如图①.
(2){x|x=0或1≤x≤5}可以用区间表示为{0}∪[1,5];用数轴表示如图②.
(3){x|x=3或4≤x≤8}用区间表示为{3}∪[4,8];用数轴表示如图③.
(4){x|2≤x≤8且x≠5}用区间表示为[2,5)∪(5,8];用数轴表示如图④.
(5){x|3图⑤
【跟踪训练】用区间表示下列数集:
(1){x|x≥1}=________;
(2){x|2(3){x|x>-1,且x≠2}=________.
【答案】(1)[1,+∞) (2)(2,4] (3)(-1,2)∪(2,+∞)
考法05 同一个函数
判断两个函数为同一函数应注意的三点
(1)定义域、对应关系两者中只要有一个不相同就不是同一函数,即使定义域与值域都相同,也不一定是同一函数.
(2)函数是两个数集之间的对应关系,所以用什么字母表示自变量、因变量是没有限制的.
(3)在化简解析式时,必须是等价变形.
下列各组函数是同一函数的是(  )
A.f(x)=与g(x)=x B.f(x)=x与g(x)=
C.f(x)=x0与g(x)= D.f(x)=x2-2x-1与g(t)=t2-2t-1
【答案】CD
【解析】A.f(x)==|x|与g(x)=x的对应法则和值域不同,故不是同一函数.
B.g(x)==|x|与f(x)=x的对应法则和值域不同,故不是同一函数.
C.f(x)=x0与g(x)=都可化为y=1且定义域是{x|x≠0},故是同一函数.
D.f(x)=x2-2x-1与g(t)=t2-2t-1的定义域都是R,对应法则也相同,而与用什么字母表示无关,故是同一函数.由上可知是同一函数的是CD.
【跟踪训练】下列各组函数为同一函数的是(  )
A.f(x)=x,g(x)= B.f(x)=1,g(x)=(x-1)0
C.f(x)=,g(x)= D.f(x)=,g(x)=x-3
【答案】C
【解析】A.因为这两个函数的定义域不同,所以这两个函数不是同一函数;B.这两个函数的定义域不同,所以这两个函数不是同一函数;C.这两个函数的定义域与对应关系均相同,所以这两个函数为同一函数;D.这两个函数的定义域不同,所以这两个函数不是同一函数.故选C.
考法06 函数的值域
求函数值域的方法
求函数值域,应根据各个式子的不同结构特点,选择不同的方法:
(1)观察法:对于一些比较简单的函数,其值域可通过观察得到;
(2)配方法:此方法是求“二次函数类”值域的基本方法,即把函数通过配方转化为能直接看出其值域的方法;
(3)分离常数法:此方法主要是针对有理分式,即将有理分式转化为“反比例函数类”的形式,便于求值域;
求下列函数的值域:
(1)y=x+1,x∈{1,2,3,4,5};(2)y=x2-2x+3,x∈[0,3);(3)y=
【解析】(1)(观察法)因为x∈{1,2,3,4,5},分别代入求值,可得函数的值域为{2,3,4,5,6}.
(2)(配方法)y=x2-2x+3=(x-1)2+2,由x∈[0,3),再结合函数的图象[如图(1)],可得函数的值域为[2,6).
(3)(分离常数法)y===2+,显然≠0,所以y≠2.故函数的值域为(-∞,2)∪(2,+∞).
【跟踪训练】求下列函数的值域:
(1)y=;(2)y=2-.
【解析】(1)y===5+,且≠0,∴y≠5,∴函数的值域是{y|y≠5}.
(2)y=2-=2-,
∵0≤≤=2,所以y=2-的值域为[0,2].
题组A 基础过关练
1.若函数的定义域是则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函数的定义域为,,
,.故选:B.
2.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】函数有意义,则必有,解得且.
函数的定义域为.故选:C
3.函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意,,即,
所以,
所以函数的定义域为,
故选:A.
4.已知定义在上的函数满足:,,,且,则( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【解析】因,,,且,
取x=0,y=1有,则,
取x=y=1有,
所以5.故选:B
5.下列选项中,可表示为的函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】选项A,当时,,故不正确;
选项B,当时,,故不正确;
选项C,当时,等等,故不正确;
选项D,由,可得,为指数型函数,所以正确.
故选:D.
6.下列图形中,不可能是函数图象的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据函数的定义,一个自变量对应唯一的函数值,
表现在图像上,用一条垂直于轴的直线交函数图像,至多有一个交点.
所以D不是函数图像.故选:D
7.若两个函数的解析式与值域相同,定义域不同,则称它们互为“孪生函数”,那么函数,的“孪生函数”个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【解析】根据题意,,定义域为的“孪生函数”的定义域的情况有,共2个.故选:C.
8.函数的值域为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】,因为,所以,所以函数的值域为故选:D
题组B 能力提升练
1.(多选题)下列函数中,定义域是其值域子集的有( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】A函数的定义域和值域都是R,符合题意;
B.定义域为R,因为,所以函数值域为,值域是定义域的真子集不符合题意;
C.易得定义域为,值域为,定义域是值域的真子集;
D.定义域为,值域为,两个集合只有交集;故选:AC
2.下列各图中,是函数图像的是( )
A. B.C. D.
【答案】BD
【解析】根据函数的定义可知,定义域内的每一个只有一个和它对应,满足条件的只有BD.故选:BD
3.已知函数的定义域为,值域为,则( )
A.函数的定义域为 B.函数的值域为
C.函数的定义域和值域都是 D.函数的定义域和值域都是
【答案】BC
【解析】对于选项A:令可得,所以函数的定义域为,
故选项A不正确;
对于选项B:因为值域为,,所以的值域为,可得函数的值域为,故选项B正确;
对于选项C:令,因为可得恒成立,所以函数的定义域为,因为,所以函数的值域为,故选项C正确;
对于选项D:若函数的值域是,则,此时无法判断其定义域是否为,故选项D不正确,
故选:BC
4.函数概念最早是在17世纪由德国数学家莱布尼茨提出的,后又经历了贝努利、欧拉等人的改译.1821年法国数学家柯西给出了这样的定义:在某些变数存在着一定的关系,当一经给定其中某一变数的值,其他变数的值可随着确定时,则称最初的变数叫自变量,其他的变数叫做函数.德国数学家康托尔创立的集合论使得函数的概念更严谨.后人在此基础上构建了高中教材中的函数定义:“一般地,设A,B是两个非空的数集,如果按某种对应法则f,对于集合A中的每一个元素x,在集合B中都有唯一的元素y和它对应,那么这样的对应叫做从A到B的一个函数”,则下列对应法则f满足函数定义的有( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】对于A.令,符合函数定义;
对于B,令,设,一个自变量对应两个函数值,不符合函数定义;
对于C,设当则x可以取包括等无数多的值,不符合函数定义;
对于D.令,符合函数定义.
故选:AD
5.函数的值域是_________.
【答案】.
【解析】,解得或,在此条件下,.故答案为:.
6.函数的定义域________.
【答案】
【解析】由可得:
解得:,且 ,
∴函数的定义域为:,
故答案为:
7.(1)已知的定义域为,求函数的定义域;
(2)已知的定义域为,求的定义域;
(3)已知函数的定义域为,求函数的定义域.
【解析】(1)∵中的的范围与中的x的取值范围相同.
∴,
∴,
即的定义域为.
(2)由题意知中的,
∴.
又中的取值范围与中的x的取值范围相同,
∴的定义域为.
(3)∵函数的定义域为,
由,得,
∴的定义域为.
又,即,
∴函数的定义域为.
8.已知f(x)=(x∈R,x≠-2),g(x)=x2+1(x∈R).
(1)求f(2),g(2)的值;
(2)求f(g(3))的值;
(3)作出f(x),g(x)的图象,并求函数的值域.
【解析】(1)f(2)==,g(2)=22+1=5;
(2)g(3)=32+1=10,f(g(3))=f(10)==;
(3)函数f(x)的图象如图:
函数g(x)的图象如图:
观察图象得f(x)的值域为(-∞,0)∪(0,+∞),g(x)的值域为[1,+∞).
题组C 培优拔尖练
1.对于定义域为D的函数,若同时满足下列条件:①在D内单调递增或单调递减;②存在区间,使在上的值域为.那么把称为闭函数.下列结论正确的是
A.函数是闭函数
B.函数是闭函数
C.函数是闭函数
D.时,函数是闭函数
E.时,函数是闭函数
【答案】BD
【解析】因为在定义域上不是单调函数,所以函数不是闭函数,A错误;
在定义域上是减函数,由题意设,则,解得
因此存在区间,使在上的值域为,B正确;
在上单调递增,在上单调递增,所以函数在定义域上不单调递增或单调递减,从而该函数不是闭函数,C错误;
若是闭函数,则存在区间,使函数的值域为,即,所以a,b为方程的两个实数根,
即方程有两个不等的实根.
当时,有,解得;
当时,有,此不等式组无解.
综上所述,,因此D正确,E错误;
故选:BD
2.已知函数,,其中.若对任意的,存在,使得成立,则实数的值等于______.
【答案】
【解析】由可得,令,则.而,所以对任意的,存在,使得成立.因为,所以在上的值域为,在上的值域为,依题意有,故,可得,得.
故答案为:
3.已知函数在的值域为,则实数的取值范围为________.
【答案】
【解析】由解析式知:,
∴、上,即单调递增;上,即单调递减;
∴有极大值,极小值,
由题意知:,即有:
,解得,
故答案为:
4.给出以下四个命题:
①若集合,,,则,;
②若函数的定义域为,则函数的定义域为;
③函数的单调递减区间是;
④若,且,.
其中正确的命题有__________(写出所有正确命题的序号).
【答案】①②④
【解析】①时,∵,则,∴,,,正确;
②若函数的定义域为,由得,即的定义域是,正确;
③的减区间是和,不能求并集,③错;
④若,且,则,,∴,正确。.故答案为:①②④
5.已知函数.
(1)求函数的定义域和值域;
(2)设(a为实数),求在时的最大值;
(3)对(2)中,若对所有的实数a及恒成立,求实数m的取值范围.
【解析】(1)由且,得,所以定义域为,
又,, ,,由得值域为.
(2)因为
令,则,

由题意知在时的最大值即为函数,的最大值.
①若,即,则
②若,即,则
③,即,则
综上,
(3)易得,
由对恒成立,
即要使恒成立,
,令,对所有的,成立,
只需,求出m的取值范围是或或.
6.已知函数的定义域为.
(1)求实数的取值范围;
(2)设实数为的最大值,若实数满足,求的最小值.
【解析】(1)函数的定义域为.
对任意的恒成立,
令,则,
结合的图像易知的最小值为,所以实数的取值范围.
(2)由(1)得,则,所以,

当且仅当,即,,时等号成立,
的最小值为.
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