(共56张PPT)
第2课时 函数的定义域与值域
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
一枚炮弹发射后,经过26 s落到地面击中目标,炮弹的射高为845
m,且炮弹距离地面的高度 h (单位:m)随时间 t (单位:s)变化的
关系是: h =130 t -5 t2.
【问题】 这里的变量 t 的变化范围是什么?变量 h 的变化范围是
什么?
知识点一 抽象函数
抽象函数即为没有给出具体解析式的函数,可用一般形式表示,如 y
= f ( x ), y = f ( g ( x ))等.
提醒 形如 y = f ( g ( x ))的函数,是由两类初等函数 y = f
( t ), t = g ( x )复合而成的,该函数又称复合函数,其中 t = g
( x )称为内层函数, y = f ( t )称为外层函数.
知识点二 抽象函数的定义域
1. 函数 f ( x )的定义域是指 x 的取值所组成的集合.
2. 函数 f ( g ( x ))的定义域是指 x 的取值范围,而不是 g ( x )的
范围.
3. 已知 f ( x )的定义域为 A ,求 f ( g ( x ))的定义域,其实质是
已知 g ( x )的范围(值域)为 A ,求出 x 的取值范围.
4. 已知 f ( g ( x ))的定义域为 B ,求 f ( x )的定义域,其实质是
已知 f ( g ( x ))中的 x 的取值范围为 B ,求出 g ( x )的范围(值
域),此范围就是 f ( x )的定义域.
1. 已知函数 f ( x )的定义域为[2,8],则函数 f (2 x )的定义域为
( )
A. [4,16] B. (-∞,1]∪[4,+∞)
C. [1,4] D. [1,2]
解析: 由题意可知,函数 f ( x )的定义域为2≤ x ≤8,则函数 f
(2 x )的定义域满足2≤2 x ≤8,则1≤ x ≤4,所以函数 f (2 x )的
定义域为[1,4].故选C.
2. (2024·常熟期中)已知函数 f ( x )= x2-1的定义域为{-1,0,
1},则函数的值域为( )
A. {0,1} B. [-1,+∞)
C. [-1,0] D. {-1,0}
解析: 因为 f (-1)= f (1)=0, f (0)=-1,所以函数 f
( x )的值域为{-1,0}.故选D.
3. 已知函数 f ( x )= ,又知 f ( t )=6,则 t = - .
解析:由 f ( t )=6,得 =6,即 t =- .
-
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 求函数值
【例1】 (链接教科书第107页练习5题)已知 f ( x )= x2-2 x +2.
(1)求 f (2), f ( a ), f ( a +1)的值;
解: f (2)=22-2×2+2=2,
f ( a )= a2-2 a +2,
f ( a +1)=( a +1)2-2( a +1)+2= a2+1.
(2)若 g ( x )= x +1,求 f ( g (3))的值.
解:因为 g (3)=3+1=4,所以 f ( g (3))= f (4)=42-
2×4+2=10.
【母题探究】
1. (变设问)若本例(1)条件不变,若 f ( a +1)= a +3,求
a 的值.
解:由 f ( a +1)= a +3,得 f ( a +1)= a2+1= a +3,即 a2-
a -2=0,解得 a =-1或 a =2.
2. (变设问)若本例(2)条件不变,求 f ( g ( x )), g ( f
( x )).
解: f ( g ( x ))= f ( x +1)=( x +1)2-2( x +1)+2= x2
+1.
g ( f ( x ))=( x2-2 x +2)+1= x2-2 x +3.
通性通法
求函数值的方法
(1)函数值 f ( a )就是 a 在对应关系 f 下的对应值;
(2)已知 f ( x )的表达式时,只需用 a 替换表达式中的 x 即得 f
( a )的值;
(3)求 f ( g ( a ))的值应遵循由里向外的原则.
【跟踪训练】
已知 f (2 x +1)=1- x ,则 f (0)=( )
A. 0 C. 1
解析: 令2 x +1=0,得 x =- ,所以 f (0)=1-(- )= .
题型二 求函数的值域
【例2】 (链接教科书第106页例3)求下列函数的值域:
(1) f ( x )= x2-2 x +2, x ∈{-1,0,1,2};
解:函数的定义域为{-1,0,1,2},
因为 f (-1)=(-1)2-2×(-1)+2=5, f (0)=2, f
(1)=1, f (2)=2,
所以函数 f ( x )的值域为{1,2,5}.
(2) f ( x )= x2-2 x +2;
解: f ( x )= x2-2 x +2=( x -1)2+1.
因为( x -1)2≥0,所以( x -1)2+1≥1,所以函数 f ( x )的
值域为[1,+∞).
(3) y = ;
解: y = = =3+ ,显然3+ ≠3,所以 y
≠3.
所以函数的值域为(-∞,3)∪(3,+∞).
(4) y = x + .
解:令 t = , t ≥0,得 x = ( t2-1),故 y = ( t +
1)2-1, t ∈[0,+∞),
画出函数 y = ( t +1)2-1的大致图象如图所示,由图可知当 t
=0时, y 有最小值- ,
即 y ≥- ,故函数的值域为[- ,+∞).
通性通法
求函数值域常用的5种方法
(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:当所给函数是二次函数或可化为二次函数处理的函数
时,可利用配方法求其值域;
(3)图象法:通过画出函数的图象,由图形的直观性获得函数的
值域;
(4)换元法:通过对函数的表达式进行适当换元,可将复杂的函数
化归为简单的函数,从而利用简单函数自变量的取值范围求函
数的值域;
(5)分离常数法:此方法主要是针对分式函数,即将分式函数转化
为“反比例函数”的形式,便于求值域.
【跟踪训练】
求下列函数的值域:
(1) y = +1;
解:因为 ≥0,所以 +1≥1,即所求函数的值
域为[1,+∞).
(2) y = .
解:因为 y = =-1+ ,
又函数的定义域为R,所以 x2+1≥1,
所以0< ≤2,则 y ∈(-1,1].
所以所求函数的值域为(-1,1].
题型三 求抽象函数的定义域
角度1 已知 f ( x )的定义域,求 f ( g ( x ))的定义域
【例3】 已知函数 f ( x )的定义域为(-1,2),则函数 f (2 x +
1)的定义域为 .
解析:由-1<2 x +1<2,得-1< x < ,∴ f (2 x +1)的定义域为
(-1, ).
(-1, )
通性通法
已知 f ( x )的定义域,求 f ( g ( x ))的定义域
若 f ( x )的定义域为[ a , b ],则 f ( g ( x ))中 g ( x )
∈[ a , b ],从中解得 x 的解集即 f ( g ( x ))的定义域.
角度2 已知 f ( g ( x ))的定义域,求 f ( x )的定义域
【例4】 已知 f ( x2-1)的定义域为[0,3],则 f ( x )的定义域
为 .
解析:根据 f ( x2-1)的定义域为[0,3],得 x ∈[0,3],则
x2∈[0,9],∴ x2-1∈[-1,8].故 f ( x )的定义域为[-1,8].
[-1,8]
通性通法
已知 f ( g ( x ))的定义域,求 f ( x )的定义域
若 f ( g ( x ))的定义域为[ m , n ],则由 x ∈[ m , n ]可
确定 g ( x )的范围,设 u = g ( x ),则 f ( g ( x ))= f
( u ),又 f ( u )与 f ( x )是同一个函数,所以 g ( x )的范围
即 f ( x )的定义域.
角度3 已知 f ( g ( x ))的定义域,求 f ( h ( x ))的定义域
【例5】 若函数 f ( x +1)的定义域为[- ,2],则函数 f ( x -
1)的定义域为 .
解析:由题意知- ≤ x ≤2,则 ≤ x +1≤3,即 f ( x )的定义域为
[ ,3],由 ≤ x -1≤3,解得 ≤ x ≤4,故 f ( x -1)的定义域是
[ ,4].
[ ,4]
通性通法
已知 f ( g ( x ))的定义域,求 f ( h ( x ))的定义域
已知 f ( g ( x ))的定义域,求 f ( h ( x ))的定义域,先由 x
的取值范围,求出 g ( x )的取值范围,即 f ( x )中的 x 的取值范
围,即 h ( x )的取值范围,再根据 h ( x )的取值范围求出 x 的取值
范围,即 f ( h ( x ))的定义域.
【跟踪训练】
1. (2024·扬中第二高中期中)已知函数 f ( x +2)的定义域为(-
1,3),则 f ( x )的定义域为( )
A. (-1,1) B. (1,5)
C. (-3,1) D. (0,2)
解析: 因为 x ∈(-1,3),则 x +2∈(1,5),所以 f ( x )
的定义域为(1,5).故选B.
2. 已知函数 f ( x +2)的定义域为(-2,0),则函数 f (2 x -2)的
定义域为( )
A. (0,2)
C. (1,2)
解析: 由题意知-2< x <0,∴0< x +2<2,即 f ( x )的定义
域为(0,2),∴0<2 x -2<2,解得1< x <2,故 f (2 x -2)的
定义域是(1,2).故选C.
1. 已知函数 f ( x )= ,则 f ( )=( )
C. a D. 3 a
解析: f ( )= =3 a .故选D.
2. 已知函数 f ( x )的定义域为[2,8],则函数 g ( x )= f (2 x )+
的定义域为( )
A. [4,16] B. (-∞,1]∪[3,+∞)
C. [1,3] D. [3,4]
解析: 因为函数 f ( x )的定义域为2≤ x ≤8,所以函数 g ( x )
的定义域满足即1≤ x ≤3,所以函数 g ( x )的定义
域为[1,3].故选C.
3. 函数 f ( x )= ( x ∈R)的值域是( )
A. (-∞,1] B. (0,1]
C. [0,1) D. [0,1]
解析: 因为 x2≥0,所以 x2+1≥1,0< ≤1,故函数 f
( x )的值域为(0,1].故选B.
4. 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 (3)]的值.
解:(1)∵ f ( x )= ,∴ f (2)= = .
又∵ g ( x )= x2+2,∴ g (2)=22+2=6.
(2)∵ g (3)=32+2=11,
∴ f [ g (3)]= f (11)= = .
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 设函数 f ( x )= ,则当 f ( x )=2时, x =( )
A. -4 B. 4
C. -10 D. 10
解析: ∵ f ( x )= , f ( x )的定义域为{ x | x ∈R, x ≠
-2},当 f ( x )=2时,即 =2,解得 x =-10.
又∵-10∈{ x | x ∈R, x ≠-2},故选C.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2. 设函数 f ( x )=3 x2-1,则 f ( a )- f (- a )=( )
A. 0 B. 3 a2-1
C. 6 a2-2 D. 6 a2
解析: f ( a )- f (- a )=3 a2-1-[3(- a )2-1]=0.故选A.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3. 已知函数 f ( x )= -1,且 f ( a )=3,则 a =( )
A. 2 B. 4
C. 8 D. 16
解析: 因为 f ( x )= -1,所以 f ( a )= -1.又因为 f
( a )=3,所以 -1=3, a =16.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
4. 已知函数 y = f ( x )部分 x 与 y 的对应关系如表:
x -3 -2 -1 0 1 2 3 4
y 3 2 1 0 0 -1 -2 -3
则 f ( f (4))=( )
A. -1 B. -2 C. -3 D. 3
解析: f ( f (4))= f (-3)=3,故选D.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
5. 已知函数 f ( x )的定义域是[-2,3],则 f (2 x -3)的定义域是
( )
A. [-7,3] B. [-3,7]
解析: 由题意可得2 x -3∈[-2,3],则 x ∈ ,故选C.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
6. (多选)下列函数中,值域为[0,4]的是( )
A. f ( x )= x -1, x ∈[1,5]
B. f ( x )=- x2+4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析: x ∈[1,5]时, x -1∈[0,4],所以函数 f ( x )= x
-1, x ∈[1,5]的值域是[0,4],故A正确;因为- x2≤0,所以
- x2+4≤4,所以函数值域是(-∞,4],故B错误;因为-
x2≤0,所以16- x2≤16,又16- x2≥0,所以0≤ ≤4,即
函数值域为[0,4],故C正确;因为 x >0,所以 x + ≥2(当且仅
当 x =1时取等号),所以 x + -2≥0,故函数值域为[0,+
∞),故D错误.故选A、C.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
7. (2024·盐城月考)若 f ( x )= , x ∈{1,2},则函数的值域
为 .
解析:∵函数的定义域为{1,2},∴ f (1)= = , f (2)=
= = ,∴函数的值域为 .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
8. 若函数 f ( x )的定义域为[-2,1],则 y = f ( x )+ f (- x )的
定义域为 , y = f (2 x +1)的定义域为 .
解析:由题意,得即-1≤ x ≤1.故 y = f ( x )+ f
(- x )的定义域为[-1,1].由-2≤2 x +1≤1,得- ≤ x ≤0,
即函数 y = f (2 x +1)的定义域为[- ,0].
[-1,1]
[- ,0]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
9. 试写出一个与函数 y = x2定义域和值域都相同的函数,其函数可以
为 .
解析:函数 y = x2与 y =( x +1)2的定义域和值域都相同.
y =( x +1)2(答案不唯一)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
10. 已知函数 f ( x )= + .
(1)求函数的定义域;
解:使根式 有意义的实数 x 的集合是{ x | x ≥-3},使分式 有意义的实数 x 的集合是{ x | x ≠-2}.所以这个函数的定义域是{ x | x ≥-3}∩{ x | x ≠-2}={ x | x ≥-3,且 x ≠-2},即[-3,-2)∪(-2,+∞).
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(2)求 f (-3), f 的值;
解:将-3与 代入解析式,有 f (-3)= + =-1;
f = + = + = + .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(3)当 a >0时,求 f ( a ), f ( a -1)的值.
解:因为 a >0,所以 f ( a ), f ( a -1)有意义.
f ( a )= + ;
f ( a -1)= + = + .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
11. 若函数 f ( x )=( a2-2 a -3) x2+( a +1) x +2的定义域和值
域都是R,则 a 的值为( )
A. 3或-1 B. 3
解析: (1)当 a2-2 a -3≠0时, f ( x )是二次函数,当其
定义域是R时,值域不是R,不符合题意.(2)当 a2-2 a -3=0
时,解得 a =-1或 a =3,①若 a =-1,则 f ( x )=2,是常数函
数,值域为{2},不符合题意;②若 a =3,则 f ( x )=4 x +2,
其图象是一条直线,值域为R,符合题意.故选B.
C. -1 D. 不确定
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
12. 函数 f ( x )=[ x ]的函数值表示不超过 x 的最大整数,当- ≤ x
≤ 时,下列函数中,其值域与 f ( x )的值域不相同的函数为
( )
A. y = x , x ∈{-1,0,1,2,3}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析: 当 x ∈[- ,0)时, f ( x )=-1;当 x ∈[0,1)
时, f ( x )=0;当 x ∈[1,2)时, f ( x )=1;当 x ∈[2,3)
时, f ( x )=2;当 x ∈ 时, f ( x )=3,所以当 x ∈
时, f ( x )的值域为{-1,0,1,2,3}.对于C选项, y
= , x ∈ ,该函数的值域为{-1,1,2,
3,4}.故选C.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
13. (多选)若函数 y = 在区间[-2,-1]上有意义,则实数 a
的可能取值是( )
A. -1 B. 1 C. 3 D. 5
解析: 函数 y = 在区间[-2,-1]上有意义,等价于
+1≥0在区间[-2,-1]上恒成立,由 x <0,得 a ≤- x 在区间
[-2,-1]上恒成立,∴ a ≤1,故选A、B.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
14. (1)已知函数 f ( x )的定义域为(0,1),求 f ( x2)的定
义域;
解:∵ f ( x )的定义域为(0,1),∴要使 f ( x2)
有意义,需使0< x2<1,即-1< x <0或0< x <1.∴ f
( x2)的定义域为{ x |-1< x <0或0< x <1}.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(2)已知函数 f (2 x +1)的定义域为(0,1),求 f ( x )的定
义域;
解: f (2 x +1)的定义域为(0,1),即其自变量 x 的取值范围是0< x <1.若令 t =2 x +1,则1< t <3,即关于 t 的函数 f ( t )的定义域为{ t |1< t <3},从而函数 f ( x )的定义域为{ x |1< x <3}.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(3)已知函数 f ( x +1)的定义域为[-2,3],求 f (2 x2-2)
的定义域.
解: f ( x +1)的定义域为[-2,3],即其自变量 x 的取值范围是-2≤ x ≤3.若令 t = x +1,则-1≤ t ≤4,即关于 t 的函数 f ( t )的定义域为{ t |-1≤ t ≤4}.要使函数 f (2 x2-2)有意义,只需-1≤2 x2-2≤4,解得- ≤ x ≤- 或 ≤ x ≤ .
∴ f (2 x2-2)的定义域为{x |- ≤ x ≤- 或 ≤ x ≤ }.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
15. 规定符号*表示一种运算,即a*b= + a + b ( a , b 为正实
数)且1*k=3.
(1)求正整数 k ;
解:由已知得,1*k= +1+ k =3,
解得 =1或 =-2(舍去),所以 k =1.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(2)求函数 y =k*x的值域.
解: y =k*x= +1+ x = + ( x >0),
令 t = ,则 y = + ( t >0),结合函数的图象
(图略),
可得 y > + =1,所以函数的值域为(1,+∞).
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
谢 谢 观 看!第2课时 函数的定义域与值域
一枚炮弹发射后,经过26 s落到地面击中目标,炮弹的射高为845 m,且炮弹距离地面的高度h(单位:m)随时间t(单位:s)变化的关系是:h=130t-5t2.
【问题】 这里的变量t的变化范围是什么?变量h的变化范围是什么?
知识点一 抽象函数
抽象函数即为没有给出具体解析式的函数,可用一般形式表示,如y=f(x),y=f(g(x))等.
提醒 形如y=f(g(x))的函数,是由两类初等函数y=f(t),t=g(x)复合而成的,该函数又称复合函数,其中t=g(x)称为内层函数,y=f(t)称为外层函数.
知识点二 抽象函数的定义域
1.函数f(x)的定义域是指x的取值所组成的集合.
2.函数f(g(x))的定义域是指x的取值范围,而不是g(x)的范围.
3.已知f(x)的定义域为A,求f(g(x))的定义域,其实质是已知g(x)的范围(值域)为A,求出x的取值范围.
4.已知f(g(x))的定义域为B,求f(x)的定义域,其实质是已知f(g(x))中的x的取值范围为B,求出g(x)的范围(值域),此范围就是f(x)的定义域.
1.已知函数f(x)的定义域为[2,8],则函数f(2x)的定义域为( )
A.[4,16] B.(-∞,1]∪[4,+∞)
C.[1,4] D.[1,2]
2.(2024·常熟期中)已知函数f(x)=x2-1的定义域为{-1,0,1},则函数的值域为( )
A.{0,1} B.[-1,+∞)
C.[-1,0] D.{-1,0}
3.已知函数f(x)=,又知f(t)=6,则t= .
题型一 求函数值
【例1】 (链接教科书第107页练习5题)已知f(x)=x2-2x+2.
(1)求f(2),f(a),f(a+1)的值;
(2)若g(x)=x+1,求f(g(3))的值.
【母题探究】
1.(变设问)若本例(1)条件不变,若f(a+1)=a+3,求a的值.
2.(变设问)若本例(2)条件不变,求f(g(x)),g(f(x)).
通性通法
求函数值的方法
(1)函数值f(a)就是a在对应关系f下的对应值;
(2)已知f(x)的表达式时,只需用a替换表达式中的x即得f(a)的值;
(3)求f(g(a))的值应遵循由里向外的原则.
【跟踪训练】
已知f(2x+1)=1-x,则f(0)=( )
A.0 B.
C.1 D.
题型二 求函数的值域
【例2】 (链接教科书第106页例3)求下列函数的值域:
(1)f(x)=x2-2x+2,x∈{-1,0,1,2};
(2)f(x)=x2-2x+2;
(3)y=;
(4)y=x+.
通性通法
求函数值域常用的5种方法
(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:当所给函数是二次函数或可化为二次函数处理的函数时,可利用配方法求其值域;
(3)图象法:通过画出函数的图象,由图形的直观性获得函数的值域;
(4)换元法:通过对函数的表达式进行适当换元,可将复杂的函数化归为简单的函数,从而利用简单函数自变量的取值范围求函数的值域;
(5)分离常数法:此方法主要是针对分式函数,即将分式函数转化为“反比例函数”的形式,便于求值域.
【跟踪训练】
求下列函数的值域:
(1)y=+1;
(2)y=.
题型三 求抽象函数的定义域
角度1 已知f(x)的定义域,求f(g(x))的定义域
【例3】 已知函数f(x)的定义域为(-1,2),则函数f(2x+1)的定义域为 .
通性通法
已知f(x)的定义域,求f(g(x))的定义域
若f(x)的定义域为[a,b],则f(g(x))中g(x)∈[a,b],从中解得x的解集即f(g(x))的定义域.
角度2 已知f(g(x))的定义域,求f(x)的定义域
【例4】 已知f(x2-1)的定义域为[0,3],则f(x)的定义域为 .
通性通法
已知f(g(x))的定义域,求f(x)的定义域
若f(g(x))的定义域为[m,n],则由x∈[m,n]可确定g(x)的范围,设u=g(x),则f(g(x))=f(u),又f(u)与f(x)是同一个函数,所以g(x)的范围即f(x)的定义域.
角度3 已知f(g(x))的定义域,求f(h(x))的定义域
【例5】 若函数f(x+1)的定义域为[-,2],则函数f(x-1)的定义域为 .
通性通法
已知f(g(x))的定义域,求f(h(x))的定义域
已知f(g(x))的定义域,求f(h(x))的定义域,先由x的取值范围,求出g(x)的取值范围,即f(x)中的x的取值范围,即h(x)的取值范围,再根据h(x)的取值范围求出x的取值范围,即f(h(x))的定义域.
【跟踪训练】
1.(2024·扬中第二高中期中)已知函数f(x+2)的定义域为(-1,3),则f(x)的定义域为( )
A.(-1,1) B.(1,5)
C.(-3,1) D.(0,2)
2.已知函数f(x+2)的定义域为(-2,0),则函数f(2x-2)的定义域为( )
A.(0,2) B.(-,)
C.(1,2) D.(-,0)
1.已知函数f(x)=,则f()=( )
A. B.
C.a D.3a
2.已知函数f(x)的定义域为[2,8],则函数g(x)=f(2x)+的定义域为( )
A.[4,16]
B.(-∞,1]∪[3,+∞)
C.[1,3]
D.[3,4]
3.函数f(x)=(x∈R)的值域是( )
A.(-∞,1] B.(0,1]
C.[0,1) D.[0,1]
4.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(3)]的值.
第2课时 函数的定义域与值域
【基础知识·重落实】
自我诊断
1.C 由题意可知,函数f(x)的定义域为2≤x≤8,则函数f(2x)的定义域满足2≤2x≤8,则1≤x≤4,所以函数f(2x)的定义域为[1,4].故选C.
2.D 因为f(-1)=f(1)=0,f(0)=-1,所以函数f(x)的值域为{-1,0}.故选D.
3.- 解析:由f(t)=6,得=6,即t=-.
【典型例题·精研析】
【例1】 解:(1)f(2)=22-2×2+2=2,
f(a)=a2-2a+2,
f(a+1)=(a+1)2-2(a+1)+2=a2+1.
(2)因为g(3)=3+1=4,所以f(g(3))=f(4)=42-2×4+2=10.
母题探究
1.解:由f(a+1)=a+3,得f(a+1)=a2+1=a+3,即a2-a-2=0,解得a=-1或a=2.
2.解:f(g(x))=f(x+1)=(x+1)2-2(x+1)+2=x2+1.
g(f(x))=(x2-2x+2)+1=x2-2x+3.
跟踪训练
D 令2x+1=0,得x=-,所以f(0)=1-(-)=.
【例2】 解:(1)函数的定义域为{-1,0,1,2},
因为f(-1)=(-1)2-2×(-1)+2=5,f(0)=2,f(1)=1,f(2)=2,
所以函数f(x)的值域为{1,2,5}.
(2)f(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1.
因为(x-1)2≥0,所以(x-1)2+1≥1,所以函数f(x)的值域为[1,+∞).
(3)y===3+,显然3+≠3,所以y≠3.
所以函数的值域为(-∞,3)∪(3,+∞).
(4)令t=,t≥0,得x=(t2-1),故y=(t+1)2-1,t∈[0,+∞),
画出函数y=(t+1)2-1的大致图象如图所示,由图可知当t=0时,y有最小值-,
即y≥-,故函数的值域为[-,+∞).
跟踪训练
解:(1)因为≥0,所以+1≥1,即所求函数的值域为[1,+∞).
(2)因为y==-1+,
又函数的定义域为R,所以x2+1≥1,
所以0<≤2,则y∈(-1,1].
所以所求函数的值域为(-1,1].
【例3】 (-1,) 解析:由-1<2x+1<2,得-1<x<,∴f(2x+1)的定义域为(-1,).
【例4】 [-1,8] 解析:根据f(x2-1)的定义域为[0,3],得x∈[0,3],则x2∈[0,9],∴x2-1∈[-1,8].故f(x)的定义域为[-1,8].
【例5】 [,4] 解析:由题意知-≤x≤2,则≤x+1≤3,即f(x)的定义域为[,3],由≤x-1≤3,解得≤x≤4,故f(x-1)的定义域是[,4].
跟踪训练
1.B 因为x∈(-1,3),则x+2∈(1,5),所以f(x)的定义域为(1,5).故选B.
2.C 由题意知-2<x<0,∴0<x+2<2,即f(x)的定义域为(0,2),∴0<2x-2<2,解得1<x<2,故f(2x-2)的定义域是(1,2).故选C.
随堂检测
1.D f()==3a.故选D.
2.C 因为函数f(x)的定义域为2≤x≤8,所以函数g(x)的定义域满足即1≤x≤3,所以函数g(x)的定义域为[1,3].故选C.
3.B 因为x2≥0,所以x2+1≥1,0<≤1,故函数f(x)的值域为(0,1].故选B.
4.解:(1)∵f(x)=,∴f(2)==.
又∵g(x)=x2+2,∴g(2)=22+2=6.
(2)∵g(3)=32+2=11,
∴f[g(3)]=f(11)==.
3 / 4第2课时 函数的定义域与值域
1.设函数f(x)=,则当f(x)=2时,x=( )
A.-4 B.4
C.-10 D.10
2.设函数f(x)=3x2-1,则f(a)-f(-a)=( )
A.0 B.3a2-1
C.6a2-2 D.6a2
3.已知函数f(x)=-1,且f(a)=3,则a=( )
A.2 B.4
C.8 D.16
4.已知函数y=f(x)部分x与y的对应关系如表:
x -3 -2 -1 0 1 2 3 4
y 3 2 1 0 0 -1 -2 -3
则f(f(4))=( )
A.-1 B.-2
C.-3 D.3
5.已知函数f(x)的定义域是[-2,3],则f(2x-3)的定义域是( )
A.[-7,3] B.[-3,7]
C. D.
6.(多选)下列函数中,值域为[0,4]的是( )
A.f(x)=x-1,x∈[1,5]
B.f(x)=-x2+4
C.f(x)=
D.f(x)=x+-2(x>0)
7.(2024·盐城月考)若f(x)=,x∈{1,2},则函数的值域为 .
8.若函数f(x)的定义域为[-2,1],则y=f(x)+f(-x)的定义域为 ,y=f(2x+1)的定义域为 .
9.试写出一个与函数y=x2定义域和值域都相同的函数,其函数可以为 .
10.已知函数f(x)=+.
(1)求函数的定义域;
(2)求f(-3),f的值;
(3)当a>0时,求f(a),f(a-1)的值.
11.若函数f(x)=(a2-2a-3)x2+(a+1)x+2的定义域和值域都是R,则a的值为( )
A.3或-1 B.3
C.-1 D.不确定
12.函数f(x)=[x]的函数值表示不超过x的最大整数,当-≤x≤时,下列函数中,其值域与f(x)的值域不相同的函数为( )
A.y=x,x∈{-1,0,1,2,3}
B.y=2x,x∈
C.y=,x∈
D.y=x2-1,x∈{0,1,,,2}
13.(多选)若函数y=在区间[-2,-1]上有意义,则实数a的可能取值是( )
A.-1 B.1 C.3 D.5
14.(1)已知函数f(x)的定义域为(0,1),求f(x2)的定义域;
(2)已知函数f(2x+1)的定义域为(0,1),求f(x)的定义域;
(3)已知函数f(x+1)的定义域为[-2,3],求f(2x2-2)的定义域.
15.规定符号*表示一种运算,即a*b=+a+b(a,b为正实数)且1*k=3.
(1)求正整数k;
(2)求函数y=k*x的值域.
第2课时 函数的定义域与值域
1.C ∵f(x)=,f(x)的定义域为{x|x∈R,x≠-2},当f(x)=2时,即=2,解得x=-10.又∵-10∈{x|x∈R,x≠-2},故选C.
2.A f(a)-f(-a)=3a2-1-[3(-a)2-1]=0.故选A.
3.D 因为f(x)=-1,所以f(a)=-1.又因为f(a)=3,所以-1=3,a=16.
4.D f(f(4))=f(-3)=3,故选D.
5.C 由题意可得2x-3∈[-2,3],则x∈,故选C.
6.AC x∈[1,5]时,x-1∈[0,4],所以函数f(x)=x-1,x∈[1,5]的值域是[0,4],故A正确;因为-x2≤0,所以-x2+4≤4,所以函数值域是(-∞,4],故B错误;因为-x2≤0,所以16-x2≤16,又16-x2≥0,所以0≤≤4,即函数值域为[0,4],故C正确;因为x>0,所以x+≥2(当且仅当x=1时取等号),所以x+-2≥0,故函数值域为[0,+∞),故D错误.故选A、C.
7. 解析:∵函数的定义域为{1,2},∴f(1)==,f(2)===,∴函数的值域为.
8.[-1,1] [-,0] 解析:由题意,得即-1≤x≤1.故y=f(x)+f(-x)的定义域为[-1,1].由-2≤2x+1≤1,得-≤x≤0,即函数y=f(2x+1)的定义域为[-,0].
9.y=(x+1)2(答案不唯一)
解析:函数y=x2与y=(x+1)2的定义域和值域都相同.
10.解:(1)使根式有意义的实数x的集合是{x|x≥-3},使分式有意义的实数x的集合是{x|x≠-2}.所以这个函数的定义域是{x|x≥-3}∩{x|x≠-2}={x|x≥-3,且x≠-2},
即[-3,-2)∪(-2,+∞).
(2)将-3与代入解析式,有f(-3)=+=-1;
f=+=+=+.
(3)因为a>0,所以f(a),f(a-1)有意义.
f(a)=+;
f(a-1)=+=+.
11.B (1)当a2-2a-3≠0时,f(x)是二次函数,当其定义域是R时,值域不是R,不符合题意.(2)当a2-2a-3=0时,解得a=-1或a=3,①若a=-1,则f(x)=2,是常数函数,值域为{2},不符合题意;②若a=3,则f(x)=4x+2,其图象是一条直线,值域为R,符合题意.故选B.
12.C 当x∈[-,0)时,f(x)=-1;当x∈[0,1)时,f(x)=0;当x∈[1,2)时,f(x)=1;当x∈[2,3)时,f(x)=2;当x∈时,f(x)=3,所以当x∈时,f(x)的值域为{-1,0,1,2,3}.对于C选项,y=,x∈,该函数的值域为{-1,1,2,3,4}.故选C.
13.AB 函数y=在区间[-2,-1]上有意义,等价于+1≥0在区间[-2,-1]上恒成立,由x<0,得a≤-x在区间[-2,-1]上恒成立,∴a≤1,故选A、B.
14.解:(1)∵f(x)的定义域为(0,1),∴要使f(x2)有意义,需使0<x2<1,即-1<x<0或0<x<1.∴f(x2)的定义域为{x|-1<x<0或0<x<1}.
(2)f(2x+1)的定义域为(0,1),即其自变量x的取值范围是0<x<1.若令t=2x+1,则1<t<3,即关于t的函数f(t)的定义域为{t|1<t<3},从而函数f(x)的定义域为{x|1<x<3}.
(3)f(x+1)的定义域为[-2,3],即其自变量x的取值范围是-2≤x≤3.若令t=x+1,则-1≤t≤4,即关于t的函数f(t)的定义域为{t|-1≤t≤4}.要使函数f(2x2-2)有意义,只需-1≤2x2-2≤4,解得-≤x≤-或≤x≤.
∴f(2x2-2)的定义域为x-≤x≤-或≤x≤.
15.解:(1)由已知得,1*k=+1+k=3,
解得=1或=-2(舍去),所以k=1.
(2)y=k*x=+1+x=+(x>0),
令t=,则y=+(t>0),结合函数的图象(图略),
可得y>+=1,所以函数的值域为(1,+∞).
2 / 2