第一课时 函数的表示法
1.如果f()=,则当x≠0,1时,f(x)=( )
A. B.
C. D.-1
2.若f(x)是一次函数,2f(2)-3f(1)=5,2f(0)-f(-1)=1,则f(x)=( )
A.3x+2 B.2x-3
C.2x+3 D.3x-2
3.某学校高中部举行秋季田径运动会,甲、乙、丙、丁4位同学代表高一(1)班参加男子组4×100米接力跑比赛,甲同学负责跑第二棒.在比赛中,从甲接到接力棒到甲送出接力棒,甲同学的跑步速率v(单位:m/s)关于跑步时间t(单位:s)的函数图象最可能的是( )
4.若f(x)对于任意实数x恒有3f(x)-2 f(-x)=5x+1,则f(x)=( )
A.x+1 B.x-1
C.2x+1 D.-3x-1
5.已知二次函数f(x)满足f(2x)+f(x-1)=10x2-7x+5,则f(f(2))=( )
A.49 B.92
C.82 D.104
6.〔多选〕已知f(2x-1)=4x2,则下列结论正确的是( )
A.f(3)=9 B.f(x)=x2
C.f(-3)=4 D.f(x)=(x+1)2
7.〔多选〕矩形的面积为10,如果矩形的长为x,宽为y,对角线为d,周长为l,则下列正确的是( )
A.l=2x+(x>0)
B.y=(x>0)
C.l=2(d>0)
D.d=(x>0)
8.已知f(x-1)=2x+3,若f(t)=4,则t= .
9.已知函数F(x)=f(x)+g(x),其中f(x)是x的正比例函数,g(x)是x的反比例函数,且F()=16,F(1)=8,则F(x)的解析式为 .
10.画出下列函数的图象,并求出函数的定义域和值域:
(1)y=;
(2)y=-4x+5;
(3)y=x2-6x+7.
11.已知函数f(x)对任意x,y∈R,总有f(x)+f(y)=f(x+y),若f(1)=-2,则f(3)=( )
A.-6 B.-4
C.-2 D.0
12.如图,平面图形中阴影部分的面积S是关于h(h∈[0,H])的函数,则该函数的图象大致是( )
13.已知函数f(x)是一次函数,且f(f(x)-4x)=10恒成立,则f(5)= .
14.已知函数f(x)=(a,b为常数,且a≠0)满足f(2)=1,方程f(x)=x有唯一解,求函数f(x)的解析式.
15.已知函数f(x)对任意实数a,b,都有f(ab)=f(a)+f(b)成立.
(1)求f(0)与f(1)的值;
(2)求证:f()=-f(x);
(3)若f(2)=p,f(3)=q(p,q均为常数),求f(36)的值.
2 / 2第一课时 函数的表示法
课标要求
1.掌握函数的三种表示方法(数学抽象、数学运算).
2.掌握函数图象的作法和应用(直观想象).
3.会求函数的解析式(数学运算).
情境导入
本章第一节学习函数概念时列举了以下三个函数:
(1)某“复兴号”高速列车加速到350 km/h后匀速运行了半小时,此时列车行进的路程s与时间t的关系可以表示为s=350t(0≤t≤0.5)(解析式表示);
(2)某市某日的空气质量指数I与这一天内任意一时刻t h的关系可用一条曲线表示(图象表示);
(3)国际上反映人民生活质量高低的通用标准:恩格尔系数,该函数是以列表形式给出了年份与对应恩格尔系数的值(列表表示);
以上三种表示方法就是今天要学习的函数的表示法:解析法、图象法、列表法.
知识点一|函数的表示方法
问题1 已建成的京沪高速铁路总长约1 317千米,设计速度目标值为380千米/时.若火车速度按300千米/时计算,行驶x小时后,路程为y千米,则y是x的函数,可以用y=300x来表示,其中y=300x,x∈[0,4.39]叫做该函数的解析式.
(1)上述函数的表示方法是什么?
提示:解析法.
(2)还有其他形式的函数表示法吗?
提示:图象法、列表法.
【知识梳理】
【例1】 购买某种饮料x听,所需钱数为y元.若每听2元,试分别用解析法、列表法、图象法将y表示成x(x∈{1,2,3,4})的函数,并指出这个函数的值域.
解:(1)解析法:y=2x,x∈{1,2,3,4},值域y∈{2,4,6,8}.
(2)列表法:如表所示.
x/听 1 2 3 4
y/元 2 4 6 8
(3)图象法:图象由点(1,2),(2,4),(3,6),(4,8)组成,如图所示.
【规律方法】
理解函数表示法的三个关注点
(1)列表法、图象法、解析法均是函数的表示法,无论是哪种方式表示函数,都必须满足函数的定义;
(2)列表法更直观形象,图象法从形的角度描述函数,解析法从数的角度描述函数;
(3)函数的三种表示法互相兼容或补充,许多函数是可以用三种方法表示的,但在实际操作中,仍以解析法为主.
训练1 某答题游戏的规则是:共答5道选择题,基础分为50分,每答错一道题扣10分,答对不扣分.试分别用列表法、图象法、解析法表示一个参与者的得分y与答错题目道数x(x∈{0,1,2,3,4,5})之间的函数关系y=f(x).
解:(1)用列表法可将函数y=f(x)表示为
x 0 1 2 3 4 5
y 50 40 30 20 10 0
(2)用图象法可将函数y=f(x)表示为
(3)用解析法可将函数y=f(x)表示为y=50-10x,x∈{0,1,2,3,4,5}.
知识点二|函数的图象
问题2 y=x+2与y=x+2,x∈[2,+∞),以及y=x+2,x∈2,3,的图象一样吗?为什么?
提示:不一样,y=x+2的图象是一条直线;y=x+2,x∈[2,+∞)是一条射线;y=x+2,x∈{1,2,3,4}是四个点;图象不同的原因是定义域不同.
【知识梳理】
描点法作图的步骤:
(1)明确函数的 定义域 ;
(2)化简函数 解析式 ;
(3)列表;
(4)描点;
(5)根据实际情况选择是否 连线 .
【例2】 作出下列函数的图象并求出其值域.
(1)y=-x,x∈{0,1,-2,3};
解:列表
x 0 1 -2 3
y 0 -1 2 -3
函数图象是四个点(0,0),(1,-1),(-2,2),(3,-3),其值域为{0,-1,2,-3}.
(2)y=,x∈[2,+∞);
解:列表
x 2 3 4 5 …
y 1 …
画图象,当x∈[2,+∞)时,图象是反比例函数y=的一部分,观察图象可知其值域为(0,1].
(3)y=x2+2x,x∈[-2,2).
解:列表
x -2 -1 0 1 2
y 0 -1 0 3 8
画图象,图象是抛物线y=x2+2x在-2≤x<2之间的部分.
由图可得函数的值域为[-1,8).
【规律方法】
描点法作函数图象的三个关注点
(1)画函数图象时首先关注函数的定义域,即在定义域内作图;
(2)图象是实线或实点,定义域外的部分有时可用虚线来衬托整个图象;
(3)要标出某些关键点,例如图象的顶点、端点、与坐标轴的交点等.要分清这些关键点是实心点还是空心圈.
提醒:函数图象既可以是连续的曲线,也可以是直线、折线、离散的点等.
训练2 作出下列函数的图象:
(1)y=1-x(x∈Z);
(2)y=x2-4x+3,x∈[1,3].
解:(1)因为x∈Z,描点(-3,4),(-2,3),(-1,2),(0,1),(1,0),…,
所以图象为直线y=1-x上的孤立点,其图象如图1所示.
(2)y=x2-4x+3=(x-2)2-1,
当x=1,3时,y=0;
当x=2时,y=-1,用平滑曲线连接得其图象如图2所示.
提能点|求函数的解析式
角度1 待定系数法求函数解析式
【例3】 已知f(x)是一次函数,且f(f(x))=16x-25,求f(x).
解:设f(x)=kx+b(k≠0),
则f(f(x))=k(kx+b)+b=k2x+kb+b=16x-25,
∴∴或
∴f(x)=4x-5或f(x)=-4x+.
【规律方法】
待定系数法求函数解析式
已知函数的类型,如一次函数、二次函数等,即可根据题意设出f(x)的解析式(含待定的系数),再根据条件列方程(组),通过解方程(组)求出待定系数,进而求出函数解析式.
角度2 换元法(配凑法)求函数解析式
【例4】 求下列函数的解析式:
(1)已知f(+1)=x+2,求f(x);
解:法一(换元法) 令t=+1,则x=(t-1)2,t≥1,
所以f(t)=(t-1)2+2(t-1)=t2-1(t≥1),
所以f(x)的解析式为f(x)=x2-1(x≥1).
法二(配凑法) f(+1)=x+2=x+2+1-1=(+1)2-1.
因为+1≥1,所以f(x)的解析式为f(x)=x2-1(x≥1).
(2)已知f(x+2)=2x+3,求f(x).
解:f(x+2)=2x+3=2(x+2)-1,
所以f(x)=2x-1.
【规律方法】
已知f(g(x))=h(x)求f(x)常用的两种方法
(1)换元法,即令t=g(x)解出x,代入h(x)中得到一个含t的解析式,即为函数解析式,注意换元后新元的范围;
(2)配凑法,即从f(g(x))的解析式中配凑出“g(x)”,即用g(x)来表示h(x),然后将解析式中的g(x)用x代替即可.
角度3 方程组法(消元法)求函数解析式
【例5】 已知函数f(x)对于任意的x都有f(x)-2f(-x)=1+2x,求f(x).
解:由题意,在f(x)-2f(-x)=1+2x中,以-x代替x可得f(-x)-2f(x)=1-2x,
联立可得
消去f(-x)可得f(x)=x-1.
【规律方法】
方程组法(消元法),适用于自变量具有对称规律的函数表达式,如:互为倒数(f(x),f()),互为相反数(f(-x),f(x))的函数方程,通过对称构造一个对称方程组,解方程组即可.在构造对称方程时,一般用或-x替换原式中的x即可.
训练3 (1)已知函数f(x+1)=3x+2,求f(x);
解:法一(换元法) 令x+1=t,∴x=t-1,
∴f(t)=3(t-1)+2=3t-1,
∴f(x)=3x-1.
法二(配凑法) f(x+1)=3x+2=3(x+1)-1,
∴f(x)=3x-1.
(2)已知f(x)+2f()=x(x≠0),求f(x).
解:∵f(x)+2f()=x,
用代替x得f()+2f(x)=,
消去f()得f(x)=-(x≠0),
∴函数f(x)的解析式为f(x)=-(x≠0).
1.由下表给出的函数y=f(x),则f(f(1))=( )
x 1 2 3 4 5
y 4 5 3 2 1
A.1 B.2
C.4 D.5
解析:B 由题意可知,f(1)=4,f(4)=2,∴f(f(1))=f(4)=2.故选B.
2.已知函数f(1-x)=3x+2,则f(x)的解析式是( )
A.f(x)=3x-1 B.f(x)=-3x+1
C.f(x)=3x+2 D.f(x)=-3x+5
解析:D 令1-x=t,则x=1-t,∴f(t)=3(1-t)+2=-3t+5.∴f(x)=-3x+5.
3.已知f(x)的图象恒过点(1,-1),则函数f(x-3)的图象恒过点( )
A.(-2,-1) B.(4,-1)
C.(1,-4) D.(1,-2)
解析:B 因为f(x)的图象恒过点(1,-1),所以当x-3=1时,f(x-3)=-1,即函数f(x-3)的图象恒过点(4,-1).
4.如果一次函数f(x)的图象过点(1,0)及点(0,1),则f(3)=-2.
解析:设一次函数的解析式为f(x)=kx+b(k≠0),因为其图象过点(1,0),(0,1),所以解得k=-1,b=1,所以f(x)=-x+1,所以f(3)=-3+1=-2.
课堂小结
1.理清单 (1)函数的三种表示方法:列表法、图象法和解析法; (2)求函数解析式的方法:待定系数法、换元法、配凑法、消元法(方程组法); (3)函数图象的作法. 2.应体会 (1)明确函数类型用待定系数法; (2)求解自变量具有对称规律的函数表达式用到函数与方程思想. 3.避易错 (1)求函数解析式时标注函数的定义域; (2)画函数图象时易忽略定义域,同时要注意是连续曲线还是离散的点.
1.如果f()=,则当x≠0,1时,f(x)=( )
A. B.
C. D.-1
解析:B 令=t,则x=,代入f()=,则有f(t)==,则f(x)=,x≠0,1.
2.若f(x)是一次函数,2f(2)-3f(1)=5,2f(0)-f(-1)=1,则f(x)=( )
A.3x+2 B.2x-3
C.2x+3 D.3x-2
解析:D 设f(x)=ax+b(a≠0),由题设有解得所以f(x)=3x-2.
3.某学校高中部举行秋季田径运动会,甲、乙、丙、丁4位同学代表高一(1)班参加男子组4×100米接力跑比赛,甲同学负责跑第二棒.在比赛中,从甲接到接力棒到甲送出接力棒,甲同学的跑步速率v(单位:m/s)关于跑步时间t(单位:s)的函数图象最可能的是( )
解析:C 甲在接棒前要进行助跑,接棒后要进行快跑加速,达到最大速度后需要保持匀速到送出棒,之后减速直到送出棒给下一位同学.所以,函数图象先上升,再水平,最后下降.
4.若f(x)对于任意实数x恒有3f(x)-2 f(-x)=5x+1,则f(x)=( )
A.x+1 B.x-1
C.2x+1 D.-3x-1
解析:A 3f(x)-2f(-x)=5x+1,所以3f(-x)-2f(x)=-5x+1,解得f(x)=x+1.
5.已知二次函数f(x)满足f(2x)+f(x-1)=10x2-7x+5,则f(f(2))=( )
A.49 B.92
C.82 D.104
解析:B 设f(x)=ax2+bx+c(a≠0).因为f(2x)+f(x-1)=10x2-7x+5,所以4ax2+2bx+c+a(x-1)2+b(x-1)+c=10x2-7x+5,即5ax2+(3b-2a)x+a-b+2c=10x2-7x+5,所以解得所以f(x)=2x2-x+1.所以f(2)=8-2+1=7,所以f(f(2))=f(7)=2×49-7+1=92.
6.〔多选〕已知f(2x-1)=4x2,则下列结论正确的是( )
A.f(3)=9 B.f(x)=x2
C.f(-3)=4 D.f(x)=(x+1)2
解析:CD 令t=2x-1,则x=,∴f(t)=4=(t+1)2.∴f(3)=16,f(-3)=4,f(x)=(x+1)2.
7.〔多选〕矩形的面积为10,如果矩形的长为x,宽为y,对角线为d,周长为l,则下列正确的是( )
A.l=2x+(x>0) B.y=(x>0)
C.l=2(d>0) D.d=(x>0)
解析:ABD 对于A,因为矩形的面积为10,矩形的长为x,宽为y,所以xy=10,得y=,所以矩形的周长为l=2x+(x>0),所以A正确;对于B,由选项A,可知y=(x>0),所以B正确;对于C,因为矩形的面积为10,对角线为d,长为x,宽为y,所以x2+y2=d2≥2xy=20,当且仅当x=y=时等号成立,所以x2+y2+2xy=d2+20,(x+y)2=d2+20,因为x+y>0,所以x+y=,所以矩形的周长为l=2(d≥2),所以C错误;对于D,由选项C可知x2+y2=d2,xy=10,所以d2=x2+,因为d>0,所以d=(x>0),所以D正确,故选A、B、D.
8.已知f(x-1)=2x+3,若f(t)=4,则t=-.
解析:令x-1=m,则x=2m+2,所以f(m)=2(2m+2)+3=4m+7,因为f(t)=4,所以4t+7=4,解得t=-.
9.已知函数F(x)=f(x)+g(x),其中f(x)是x的正比例函数,g(x)是x的反比例函数,且F()=16,F(1)=8,则F(x)的解析式为F(x)=3x+.
解析:设f(x)=kx(k≠0),g(x)=(m≠0),则F(x)=kx+.由F()=16,F(1)=8,得解得所以F(x)=3x+.
10.画出下列函数的图象,并求出函数的定义域和值域:
(1)y=;
(2)y=-4x+5;
(3)y=x2-6x+7.
解:(1)反比例函数y=的图象如图1所示,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域为(-∞,0)∪(0,+∞).
(2)一次函数y=-4x+5的图象如图2所示,定义域为R,值域为R.
(3)二次函数y=x2-6x+7的图象如图3所示,定义域为R,值域为[-2,+∞).
11.已知函数f(x)对任意x,y∈R,总有f(x)+f(y)=f(x+y),若f(1)=-2,则f(3)=( )
A.-6 B.-4
C.-2 D.0
解析:A 由题意得,f(3)=f(1)+f(2)=3f(1)=-6.
12.如图,平面图形中阴影部分的面积S是关于h(h∈[0,H])的函数,则该函数的图象大致是( )
解析:D 由平面图形,可知S随着h的增加而减少,并且减少的趋势在减小,当h=时,阴影部分的面积小于整个图形面积的一半,故选D.
13.已知函数f(x)是一次函数,且f(f(x)-4x)=10恒成立,则f(5)=22.
解析:因为函数f(x)是一次函数,且f(f(x)-4x)=10恒成立,令f(x)-4x=t,则f(x)=4x+t,所以f(t)=4t+t=10,解得t=2,所以f(x)=4x+2,所以f(5)=4×5+2=22.
14.已知函数f(x)=(a,b为常数,且a≠0)满足f(2)=1,方程f(x)=x有唯一解,求函数f(x)的解析式.
解:由f(x)=x,得=x,即ax2+(b-1)x=0.
∵方程f(x)=x有唯一解,
∴Δ=(b-1)2=0,即b=1.
∵f(2)=1,∴=1.∴a=.
∴f(x)==.
15.已知函数f(x)对任意实数a,b,都有f(ab)=f(a)+f(b)成立.
(1)求f(0)与f(1)的值;
(2)求证:f()=-f(x);
(3)若f(2)=p,f(3)=q(p,q均为常数),求f(36)的值.
解:(1)令a=b=0,得f(0)=f(0)+f(0),解得f(0)=0;
令a=1,b=0,得f(0)=f(1)+f(0),解得f(1)=0.
(2)证明:令a=,b=x,
得f(1)=f()+f(x)=0,
∴f()=-f(x).
(3)令a=b=2,得f(4)=f(2)+f(2)=2p,
令a=b=3,得f(9)=f(3)+f(3)=2q.
令a=4,b=9,得f(36)=f(4)+f(9)=2p+2q.
1 / 10第二课时 函数的最大(小)值
1.函数f(x)在[-2,1]上的图象如图所示,则此函数的最大值、最小值分别为( )
A.3,0 B.3,1
C.3,无最小值 D.3,-2
2.已知函数y=(k>0)在[4,6]上的最大值为1,则k的值是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
3.函数f(x)=-x2+4x-6,x∈[0,5]的值域为( )
A.[-6,-2] B.[-11,-2]
C.[-11,-6] D.[-11,-1]
4.某公司在甲、乙两地同时销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L1=-x2+21x和L2=2x(其中销售量单位:辆).若该公司在两地共销售15辆,则能获得的最大利润为( )
A.90万元 B.60万元
C.120万元 D.120.25万元
5.已知函数y=x2-2x+3在闭区间[0,m]上有最大值3,最小值2,则m的取值范围是( )
A.[1,+∞) B.[0,2]
C.(-∞,2] D.[1,2]
6.〔多选〕若x∈R,f(x)是y=2-x2,y=x这两个函数中的较小者,则f(x)( )
A.最大值为2 B.最大值为1
C.最小值为-1 D.无最小值
7.〔多选〕已知函数f(x)=有最小值,则实数a的值可能为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
8.已知函数f(x)=x-2+4,则函数f(x)的最小值为 .
9.已知函数y=ax+1在区间[1,3]上的最大值为4,则a= .
10.已知f(x)=,讨论f(x)的单调性,并求f(x)在区间[2,4]上的最大值和最小值.
11.用min{a,b}表示a,b两个数中的最小值.设f(x)=min{x+2,10-x}(x≥0),则f(x)的最大值为( )
A.4 B.5
C.6 D.10
12.〔多选〕已知函数f(x)=x2-2ax+a的单调递减区间为(-∞,1],则函数g(x)=在区间(0,1]上一定( )
A.有最大值 B.有最小值
C.单调递增 D.单调递减
13.已知函数f(x)=在区间[a,b]上的最大值是1,最小值是,则a+b= .
14.设f(x)=x2-2ax(0≤x≤1)的最大值为M(a),最小值为m(a),求M(a)及m(a)的表达式.
15.已知函数f(x)=,x∈[1,+∞).
(1)当a=2时,求函数f(x)的最小值;
(2)若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,试求实数a的取值范围.
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