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函数及其表示方法
一、知识梳理
要点一、函数的概念
1.函数的定义
设A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A中的
,在集合B中都有
f(x)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.记作:y=f(x),xA.
其中,x叫做
,x的取值范围A叫做函数的
;与x的值相对应的y值叫做
,函数值的集合{f(x)|xA}叫做函数的
.
要点诠释:
(1)A、B集合的非空性;(2)对应关系的存在性、唯一性、确定性;(3)A中元素的无剩余性;(4)B中元素的可剩余性。
2.构成函数的三要素:定义域、对应关系和值域
①构成函数的三个要素是定义域、对应关系和值域.由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的
完全—致,即称这两个函数相等(或为同一函数);
②两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全—致,而与表示自变量和函数值的
无关.
3.区间的概念
(1)区间的分类:
、
、
;(2)无穷区间;(3)区间的数轴表示.
区间表示:
要点二、函数的表示法
1.函数的三种表示方法:
解析法:用数学表达式表示两个变量之间的对应关系.
优点:简明,给自变量求函数值.
图象法:用图象表示两个变量之间的对应关系.
优点:直观形象,反应变化趋势.
列表法:列出表格来表示两个变量之间的对应关系.
优点:不需计算就可看出函数值.
2.分段函数:
分段函数的解析式不能写成几个不同的方程,而应写函数几种不同的表达式并用个左大括号括起来,并分别注明各部分的自变量的取值情况.
要点三、映射与函数
1.映射定义:
设A、B是两个非空集合,如果按照某个对应法则f,对于集合A中的任何一个元素,在集合B中都有唯一的元素和它对应,这样的对应叫做从
的映射;记为
象与原象:如果给定一个从集合A到集合B的映射,那么A中的元素a对应的B中的元素b叫做
,a叫做
.
要点诠释:
(1)A中的每一个元素都有象,且唯一;(2)B中的元素未必有原象,即使有,也未必唯一;(3)a的象记为f(a).
2.如何确定象与原象
对于给出原象要求象的问题,只需将原象
对应关系中,即可求出象.对于给出象,要求原象的问题,可先假设
,再代入
中得已知的象,从而求出原象;也可根据对应关系,由象逆推出原象.
3.函数与映射的区别与联系:
设A、B是两个非空数集,若f:A→B是从集合A到集合B的映射,这个映射叫做从集合A到集合B的函数,记为y=f(x).
要点诠释:
(1)函数一定是映射,映射不一定是函数;(2)函数三要素:定义域、值域、对应法则;
(3)B中的元素未必有原象,即使有原象,也未必唯一;(4)原象集合=定义域,值域=象集合.
4.函数定义域的求法
(1)当函数是以解析式的形式给出时,其定义域就是使
的自变量的取值的集合.具体地讲,就是考虑分母
,偶次根号的被开方数、式大于或等于零,零次幂的底数
以及我们在后面学习时碰到的所有有意义的限制条件.
(2)当函数是由实际问题给出时,其定义域不仅要考虑使其解析式有意义,还要有
.
(3)求函数的定义域,一般是转化为解
的问题,注意定义域是一个集合,其结果必须用
来表示.
5.函数值域的求法
实际上求函数的值域是个比较复杂的问题,虽然给定了函数的定义域及其对应法则以后,值域就完全确定了,但求值域还是特别要注意讲究方法,常用的方法有:
观察法:通过对函数解析式的简单变形,利用熟知的基本函数的值域,或利用函数的图象的“最高点”和“最低点”,观察求得函数的值域;
配方法:对二次函数型的解析式可先进行配方,在充分注意到自变量取值范围的情况下,利用求二次函数的值域方法求函数的值域;
判别式法:将函数视为关于自变量的二次方程,利用判别式求函数值的范围,常用于一些“分式”函数等;此外,使用此方法要特别注意自变量的取值范围;
换元法:通过对函数的解析式进行适当换元,将复杂的函数化归为几个简单的函数,从而利用基本函数的取值范围来求函数的值域.
求函数的值域没有通用的方法和固定的模式,除了上述常用方法外,还有最值法、数形结合法等.总之,求函数的值域关键是重视对应法则的作用,还要特别注意定义域对值域的制约.
二、针对训练
类型一、函数的概念
例1:下列式子是否能确定是的函数?
(1)
(2)
3).
例2.下列函数f(x)与g(x)是否表示同一个函数,为什么?
(1);
(2);
;
(4);
类型二、函数定义域的求法
例3.求下列函数的定义域:
(1);
(2);
(3).
类型三、求函数的值及值域
例4.
已知f(x)=2x2-3x-25,g(x)=2x-5,求:
(1)f(2),g(2);
(2)f(g(2)),g(f(2));
(3)f(g(x)),g(f(x))
例5.
求值域(用区间表示):(1)y=x2-2x+4,①;②;.
类型四、映射与函数
例6.
判断下列对应哪些是从集合A到集合B的映射,哪些是从集合A到集合B的函数?
(1)A={直角坐标平面上的点},B={(x,y)|},对应法则是:A中的点与B中的(x,y)对应.
(2)A={平面内的三角形},B={平面内的圆},对应法则是:作三角形的外接圆;
(3)A=N,B={0,1},对应法则是:除以2的余数;
(4)A={0,1,2},B={4,1,0},对应法则是f:
(5)A={0,1,2},B={0,1,
},对应法则是f:
类型五、函数解析式的求法
例7.
求函数的解析式
(1)若,求;
(2)若,求;
(3)已知,求.
类型六、分段函数
例8.函数中,若,则的值为(
).
A.1
B.1或
C.
D.
例9.已知函数
(1)用分段函数的形式表示该函数;(2)画出该函数的图象;(3)写出该函数的值域.
答案:要点一、函数的概念
1.任意一个数x,唯一确定的数,自变量,定义域,函数值,值域
2.①定义域和对应关系②字母
3.开区间、闭区间,半开半闭区间
区间的表示:
{x|a≤x≤b}=[a,b];
;
;
.
要点三、映射与函数
A到B,f:A→B.a的象,b的原象,
代入,原象,对应关系
4.(1)函数解析式有意义,不为零,不为零(2)实际意义(3)不等式或不等式组,集合或区间
典型例题
例1【答案】(1)不能
(2)能(3)不能
【解析】(1)由得,因此由它不能确定是的函数,如当时,由它所确定的值有两个,即y=.
(2)由得,当在中任取一个值时,由它可以确定唯一的值与之对应,故由它可以确定是的函数.
(3)由得,
故由它不能确定是的函数.
例2:【答案】(1)不是(2)不是(3)不是(4)是
【解析】
(1)
的定义域不同,前者是,后者是全体实数,因此是不同的函数;
(2),因此的对应关系不同,是不同的函数;
(3)
的对应关系不同,因此是不相同的函数;
(4)
的定义域相同,对应关系相同,是同一函数.
例3.【答案】(1)[―8,3];(2){-1};(3)(-∞,0)
【解析】(1)要使函数有意义,
则
,
解得:-8≤x≤3.
故函数的定义域为[―8,3]
(2)要使函数有意义,
则,
解得:x=―1.
故函数的定义域为{-1}.
(3)要使函数有意义,
则,
解得:x<0.
故函数的定义域为(-∞,0).
例4:【答案】(1)-23,-1;(2)-20,-51;(3)8x2-46x+40,4x2-6x-55.
【解析】
(1)f(2)=2×22-3×2-25=-23;g(2)=2×2-5=-1;
(2)f(g(2))=f(-1)=2×(-1)2-3×(-1)-25=-20;g(f(2))=g(-23)=2×(-23)-5=-51;
(3)f(g(x))=f(2x-5)=2×(2x-5)2-3×(2x-5)-25=8x2-46x+40;
g(f(x))=g(2x2-3x-25)=2×(2x2-3x-25)-5=4x2-6x-55.
例5:例5:【答案】(1)[7,28]
[3,12];(2);(3)(-∞,1)∪(1,+∞).
【解析】
(1)法一:配方法求值域.
,①当时,,∴值域为[7,28];②当时,,∴值域为[3,12].
法二:图象法求值域
二次函数图象(如下图)的开口向上,对称轴为,所以函数在区间上单调递减,在区间上单调递增.所以①当时,值域为[7,28];②当时,值域为[3,12].
(2);
(3),∴函数的值域为(-∞,1)∪(1,+∞).
例6:【解析】
(1)是映射,不是函数,因为集合A、B不是数集,是点集;
(2)是映射,集合A中的任意一个元素(三角形),在集合B中都有唯一的元素(该三角形的外接圆)与之对应,这是因为不共线的三点可以确定一个圆;不是函数.
(3)是映射,也是函数,函数解析式为.
(4)是映射,也是函数.
(5)对于集合A中的元素“0”,由对应法则“取倒数”后,在集合B中没有元素与它对应,所以不是映射,也不是函数.
例7:【答案】(1);(2);(3).
【解析】求函数的表达式可由两种途径.
(1)用代入法,.
(2)法一:换元法
令,则,所以
即:.
法二:凑配法
=,所以.
(3)
①,用代替上式中的,得
②
由①②联立,消去,得
故所求的函数为.
例8:【答案】D
【解析】若,由,得,舍去.
若,由,得,由于,舍去,故.
若,则得,舍去.
综上知.故选D.
例9:【答案】(1)(2)如图(3).
【解析】(1)由题意,去掉绝对值符号,则考虑x>1和x<1两种情况
∴
当x≥1时,
当x<1时,
即
(2)
(3)由(2)图形可知,的值域为.
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精品试卷·第
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