2018年高考一轮复习精讲精练:
2.1函数概念及其表示
[最新考纲]
1.了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域,了解映射的概念.
2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.
3.了解简单的分段函数,并能简单地应用.
知识回顾
一、函数的基本概念
(1)函数的定义
一般地,设A,B是两个 数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的 一个数x,在集合B中都有 确定的数f(x)与之对应;那么就称:f:A→B为从集合A到集合B的一个函数.记作y=f(x),x∈A.
(2)函数的定义域、值域
在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的 ;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的 .
(3)函数的三要素是: 、 和对应关系.
(4)表示函数的常用方法有: 、 和图象法.
(5)分段函数
若函数在其定义域的不同子集上,因 不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.
分段函数的定义域等于各段函数的定义域的 ,其值域等于各段函数的值域的 ,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.
二、求函数的定义域、值域
1、确定函数的定义域的原则
(1)当函数y=f(x)用列表法给出时,函数的定义域是指表格中实数x的集合;
(2)当函数y=f(x)用图象法给出时,函数的定义域是指图象在x轴上的投影所覆盖的实数的集合;
(3)当函数y=f(x)用解析式给出时,函数的定义域是指使解析式有意义的实数的集合;
(4)当函数y=f(x)由实际问题给出时,函数的定义域由实际问题的意义确定。
2、确定函数定义域的依据
(1)若f(x)是整式,则定义域为 ;
(2)若f(x)是分式,则定义域为 ;
(3)当f(x)是偶次根式时,定义域是 ;
(4)当f(x)是非正数指数幂时,定义域是 ;
(5)若已知函数f(x)的定义域为[a,b],其复合函数f(g(x))定义域由不等式a≤g(x)≤b解出;【来源:21·世纪·教育·网】
(6)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。21·世纪*教育网
3、求简单函数值域的方法
(1) ;(2)图象观察法;(3) ;(4) ;(5)均值不等式法;(6) .21*cnjy*com
三、函数定义域的求法
类型
x满足的条件
,n∈N*
f(x)≥0
与[f(x)]0
f(x)≠0
logaf(x)
f(x)>0
四则运算组成的函数
各个函数定义域的交集
实际问题
使实际问题有意义
四、函数值域的求法
方法
示例
示例答案
配方法
y=x2+x-2
y∈
性质法
y=ex
y∈(0,+∞)
单调性法
y=x+
y∈[2,+∞)
换元法
y=sin2 x+sin x+1
y∈
分离常数法
y=
y∈(-∞,1)∪
(1,+∞)
考点例题精析
考点一 求函数的定义域与值域
【例1】 对定义域Df、Dg的函数y=f(x),y=g(x),规定:函数h(x)=
(1)若函数f(x)=,g(x)=x2,写出函数h(x)的解析式;
(2)求问题(1)中函数h(x)的值域.
【错解展示:】
(1)∵f(x)的定义域Df为(-∞,1)∪(1,+∞),g(x)的定义域Dg为R.∴h(x)=
(2)当x≠1时,h(x)==x-1++2≥4.或h(x)= ∈(-∞,0)∪(0,+∞). ∴h(x)的值域为(4,+∞),当x=1时,h(x)=1.综合,得h(x)的值域为{1}∪[4,+∞].
分析
以上解答有两处错误:一是当x∈Df但xDg时,应是空集而不是x≠1.二是求h(x)的值域时,由x≠1求h(x)=x-1++2的值域应分x>1和x<1两种情况的讨论.
[优化解答]
(1)∵f(x)的定义域Df=(-∞,1)∪(1,+∞)·g(x)的定义域是Dg=(-∞,+∞).所以,h(x)=21世纪教育网版权所有
(2)当x≠1时,h(x)= ==x-1++2.
若x>1,则x-1>0,∴h(x)≥2+2=4.
当且仅当x=2时等号成立.
若x<1,则x-1<0.∴h(x)=-[-(x-1)- ]+2≤-2+2=0.当且仅当x=0时等号成立.
当x=1时,h(x)=1.
综上,得h(x)的值域为(-∞,0)∪{1}∪[4,+∞].
规律方法
(1)求函数的定义域,其实质就是以函数解析式有意义为准则,列出不等式或不等式组,然后求出它们的解集即可.21教育网
(2)求函数的值域:
①当所给函数是分式的形式,且分子、分母是同次的,可考虑用分离常数法;
②若与二次函数有关,可用配方法;
③当函数的图象易画出时,可以借助于图象求解.
【变式训练1】(1)函数f(x)=的定义域为 。
(2)已知函数f(x)的值域是[-2,3],则函数f(x-2)的值域为 ( )
A.[-4,1] B.[0,5]
C.[-4,1]∪[0,5] D.[-2,3]
考点二 分段函数及其应用
【例2】已知函数f(x)=若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围是 ( ).21·cn·jy·com
A.(1,10) B.(5,6)
C.(10,12) D.(20,24)
解析 a,b,c互不相等,不妨设a
∵f(a)=f(b),
∴|lg a|=|lg b|,
∴lg a=-lg b,即lg a=lg ?a=,
∴ab=1,10答案 C
规律方法
(1)求分段函数的函数值,要先确定要求值的自变量属于哪一段区间,然后代入该段的解析式求值,当出现f(f(a))的形式时,应从内到外依次求值.
(2)当给出函数值求自变量的值时,先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记要代入检验,看所求的自变量的值是否满足相应段自变量的取值范围.2·1·c·n·j·y
【变式训练2】 知函数f(x)=则f(log27)=( ).
A. B. C. D.
考点三 求函数的解析式
【例3】 (1)已知f=lg x,求f(x)的解析式.
(2)f(x)为二次函数且f(0)=3,f(x+2)-f(x)=4x+2.试求出f(x)的解析式.
(3)定义在(-1,1)内的函数f(x)满足2f(x)-f(-x)=lg(x+1),求函数f(x)的解析式.
解 (1)令+1=t,由于x>0,∴t>1且x=,
∴f(t)=lg ,即f(x)=lg (x>1).
(2)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),又f(0)=c=3.
∴f(x)=ax2+bx+3,∴f(x+2)-f(x)=a(x+2)2+b(x+2)+3-(ax2+bx+3)=4ax+4a+2b=4x+2.21cnjy.com
∴∴
∴f(x)=x2-x+3.
(3)当x∈(-1,1)时,有2f(x)-f(-x)=lg(x+1).①
以-x代替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).
规律方法 求函数解析式常用方法
(1)待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数),可用待定系数法;
(2)换元法:已知复合函数f(g(x))的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围;
(3)方程法:已知关于f(x)与f或f(-x)的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f(x).2-1-c-n-j-y
【变式训练3】 设函数f(x)=g(x)=f(x)-ax,
x∈[1,3],其中a∈R,记函数g(x)的最大值与最小值的差为h(a).
求函数h(a)的解析式;
小结
1.函数的定义域是函数的灵魂,它决定了函数的值域,并且它是研究函数性质的基础.因此,我们一定要树立函数定义域优先意识.【来源:21cnj*y.co*m】
2.函数有三种表示方法——列表法、图象法和解析法,三者之间是可以互相转化的;求函数解析式比较常见的方法有凑配法、换元法、待定系数法和方程法等,特别要注意将实际问题转化为函数问题,通过设自变量,写出函数的解析式并明确定义域.【出处:21教育名师】
教你审题1——分段函数中求参数范围问题
【典例】 (2013·新课标全国Ⅰ卷)已知函数f(x)=?若|f(x)|≥ax?,则a的取值范围是( ).【版权所有:21教育】
A.(-∞,0] B.(-∞,1]
C.[-2,1] D.[-2,0]
(1)
[审题]一审条件?:f(x)=转化为一元二次函数与对数函数的图象问题.如图(1).
二审条件?:|f(x)|≥ax,由f(x)的图象得到|f(x)|的图象如图(2).
(2)
三审图形:观察y=ax的图象总在y=|f(x)|的下方,则当a>0时,不合题意;当a=0时,符合题意;当a<0时,若x≤0,f(x)=-x2+2x≤0,
所以|f(x)|≥ax化简为x2-2x≥ax,
即x2≥(a+2)x,所以a+2≥x恒成立,所以a≥-2.
综上-2≤a≤0.
答案 D
[反思感悟]
(1)问题中参数值影响变形时,往往要分类讨论,需有明确的标准、全面的考虑;
(2)求解过程中,求出的参数的值或范围并不一定符合题意,因此要检验结果是否符合要求.
【自主体验】
已知函数f(x)=若f(a)+f(1)=0,则实数a的值等于( )
A.-3 B.-1
C.1 D.3
真题汇编
1.(2015全国卷2理5)设函数,( )
(A)3 (B)6 (C)9 (D)12
2.(2015全国卷2文13)已知函数的图象过点,则a = _________。
考点巩固练习
1.下列各组函数中表示相同函数的是( )
A.y=与y=
B.y=lnex与y=eln x
C.y=与y=x+3
D.y=x0与y=
2. 函数y=的定义域是( )
A.[1,+∞) B.
C. D.
3. 函数f(x)=的值域是( )
A.(-∞,-1) B.(-1,0)∪(0,+∞)
C.(-1,+∞) D.(-∞,-1)∪(0,+∞)
4.(1)函数y=ln+的定义域为________.
(2)函数f(x)=的值域为________.
5.(1)已知函数f=x2+,则f(3)=________;
(2)已知f(2x+1)=3x-4,f(a)=4,则a=________.
6.函数f(x)=lg(2x-3)的定义域 ,函数g(x)=的定义域 。www-2-1-cnjy-com
7.设f(x)的定义域为D,若f(x)满足下面两个条件,则称f(x)为闭函数.
①f(x)在D内是单调函数;
②存在[a,b]?D,使f(x)在[a,b]上的值域为[a,b].
如果f(x)=+k为闭函数,那么k的取值范围是________.
8.解答下列问题:
(1)若f(x+1)=2x2+1,求f(x);
(2)若2f(x)-f(-x)=x+1,求f(x);
(3)若函数f(x)=,f(2)=1,且方程f(x)=x有唯一解,求f(x).
2018年高考一轮复习精讲精练:
2.1函数概念及其表示
知识回顾
一、函数的基本概念
(1)函数的定义
一般地,设A,B是两个非空数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)与之对应;那么就称:f:A→B为从集合A到集合B的一个函数.记作y=f(x),x∈A.21世纪教育网版权所有
(2)函数的定义域、值域
在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域.
(3)函数的三要素是:定义域、值域和对应关系.
(4)表示函数的常用方法有:解析法、列表法和图象法.
(5)分段函数
若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.
分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.
2、确定函数定义域的依据
(1)若f(x)是整式,则定义域为全体实数;
(2)若f(x)是分式,则定义域为使分式的分母不为零的x取值的集合;
(3)当f(x)是偶次根式时,定义域是使被开方式取非负的x取值的集合;
(4)当f(x)是非正数指数幂时,定义域是使幂的底数不为0的x取值的集合;
(5)若已知函数f(x)的定义域为[a,b],其复合函数f(g(x))定义域由不等式a≤g(x)≤b解出;21教育网
(6)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。21·cn·jy·com
3、求简单函数值域的方法
(1)观察法;(2)图象观察法;(3)单调性法;(4)分离常数法;(5)均值不等式法;(6)换元法.www.21-cn-jy.com
考点例题精析
考点一 求函数的定义域与值域
【变式训练1】(1)函数f(x)=的定义域为 。
(2)已知函数f(x)的值域是[-2,3],则函数f(x-2)的值域为 ( )
A.[-4,1] B.[0,5]
C.[-4,1]∪[0,5] D.[-2,3]
解:(1)由2-≥0,得≥0,
∴x<-1或x≥1.即A=(-∞,-1)∪[1,+∞].
(2)f(x-2)的图象是把f(x)的图象向右平移2个单位.因此f(x-2)的值域不变.答案:D 2·1·c·n·j·y
考点二 分段函数及其应用
【变式训练2】 知函数f(x)=则f(log27)=( ).
A. B. C. D.
解析 因为log27>1,log2>1,0<log2<1,所以f(log27)=f(log27-1)=f(log2)=f(log2-1)=f(log2)=2log2=.【来源:21·世纪·教育·网】
答案 C
考点三 求函数的解析式
【变式训练3】 设函数f(x)=g(x)=f(x)-ax,
x∈[1,3],其中a∈R,记函数g(x)的最大值与最小值的差为h(a).
求函数h(a)的解析式;
解 (1)由题意知g(x)=
当a<0时,函数g(x)是[1,3]上的增函数,此时g(x)max=g(3)=2-3a,g(x)min=g(1)=1-a,所以h(a)=1-2a;21·世纪*教育网
当a>1时,函数g(x)是[1,3]上的减函数,此时g(x)min=g(3)=2-3a,g(x)max=g(1)=1-a,所以h(a)=2a-1;2-1-c-n-j-y
当0≤a≤1时,若x∈[1,2],则g(x)=1-ax,有g(2)≤g(x)≤g(1);
若x∈(2,3],则g(x)=(1-a)x-1,有g(2)故当0≤a≤时,g(x)max=g(3)=2-3a,有h(a)=1-a;
当综上所述,h(a)=
教你审题1——分段函数中求参数范围问题
【自主体验】
已知函数f(x)=若f(a)+f(1)=0,则实数a的值等于( )
A.-3 B.-1
C.1 D.3
[解析] 当a>0时,由f(a)+f(1)=0得,2a+2=0,解得a=-1,舍去;当a≤0时,由f(a)+f(1)=0得,a+1+2=0,解得a=-3,选A.
答案 D
真题汇编
1.(2015全国卷2理5)设函数,( )
(A)3 (B)6 (C)9 (D)12
【解析】
解;由题意得,
答案:C
(2015全国卷2文13)已知函数的图象过点,则a = _________。
【解析】
解:根据条件的;4=-a+2;所以a=-2 答案:-2
考点巩固练习
1.下列各组函数中表示相同函数的是( )
A.y=与y=
B.y=lnex与y=elnx
C.y=与y=x+3
D.y=x0与y=
[解析]
对于A,两函数的对应法则不同;
对于B,两函数的定义域不同;
对于C,两函数的定义域不同;
对于D,两函数的定义域都为{x|x∈R,x≠0},对应法则都可化为y=1(x≠0).
答案:D
2. 函数y=的定义域是( )
A.[1,+∞) B.
C. D.
[解析] 由题知log(3x-2)≥0=log1,又知对数函数的真数大于零,所以0<3x-2≤1,解得答案:D
3. 函数f(x)=的值域是( )
A.(-∞,-1) B.(-1,0)∪(0,+∞)
C.(-1,+∞) D.(-∞,-1)∪(0,+∞)
[解析]
=2x-1-1>-1,结合反比例函数的图象可知f(x)∈(-∞,-1)∪(0,+∞),故选D.
答案:D
4.(1)函数y=ln+的定义域为________.
(2)函数f(x)=的值域为________.
【解析】
(1)根据题意可知,??0<x≤1,故定义域为(0,1].
(2)当x≥1时,logx≤0;当x<1时,0<2x<2,故值域为(0,2)∪(-∞,0]=(-∞,2).【出处:21教育名师】
答案 (1)(0,1] (2)(-∞,2)
5.(1)已知函数f=x2+,则f(3)=________;
(2)已知f(2x+1)=3x-4,f(a)=4,则a=________.
[解析]
(1)因为f=2+2,所以f(x)=x2+2,所以f(3)=32+2=11.
(2)令3x-4=4,得x=,∴a=2x+1=.
6.函数f(x)=lg(2x-3)的定义域 ,函数g(x)=的定义域 。www-2-1-cnjy-com
解:由2x-3>0,得x>.∴函数f(x)=lg(2x-3)的定义域{x|x>}.
由1-≥0得∴x≥3或x<1.∴函数g(x)=的定义域{x|x≥3或x<1}.
7.设f(x)的定义域为D,若f(x)满足下面两个条件,则称f(x)为闭函数.
①f(x)在D内是单调函数;
②存在[a,b]?D,使f(x)在[a,b]上的值域为[a,b].
如果f(x)=+k为闭函数,那么k的取值范围是________.
[解析]
f(x)=+k为上的增函数,又f(x)在[a,b]上的值域为[a,b],∴即f(x)=x在上有两个不等实根,即=x-k在上有两个不等实根.21cnjy.com
方法一:问题可化为y=和y=x-k的图象在上有两个不同交点.对于临界直线m,应有-k≥,即k≤-.对于临界直线n,y′=()′=,令=1,得切点P横坐标为0,∴P(0,1).【版权所有:21教育】
∴直线n:y=x+1,令x=0,得y=1,
∴-k<1,即k>-1.综上,-1方法二:化简方程=x-k,得x2-(2k+2)x+k2-1=0.
令g(x)=x2-(2k+2)x+k2-1,则由根的分布可得即
解得k>-1.又=x-k,∴x≥k,∴k≤-.综上,-18.解答下列问题:
(1)若f(x+1)=2x2+1,求f(x);
(2)若2f(x)-f(-x)=x+1,求f(x);
(3)若函数f(x)=,f(2)=1,且方程f(x)=x有唯一解,求f(x).
[解答]
(1)令t=x+1,则x=t-1,
所以f(t)=2(t-1)2+1=2t2-4t+3.
所以f(x)=2x2-4x+3.
(2)因为2f(x)-f(-x)=x+1,
用-x去替换等式中的x,
得2f(-x)-f(x)=-x+1,
即有
解方程组消去f(-x),得f(x)=+1.
(3)由f(2)=1得=1,即2a+b=2.
由f(x)=x得=x,变形得x=0,解此方程得:x=0或x=.
又因为方程有唯一解,所以=0,解得b=1,
代入2a+b=2得a=,
所以所求解析式为f(x)=.