§2.1 函数及其表示
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课时分层作业四函数及其表示一、选择题(每小题5分,共35分)1.下列所给图象是函数图象的个数为( )A.1B.2C.3D.4【解析】选B.①中当x>0时,每一个x的值对应两个不同的y值,因此不是函数图象,②中当x=x0时,y的值有两个,因此不是函数图象,③④中每一个x的值对应唯一的y值,因此是函数图象.2.(2018·滨州模拟)函数y=的定义域为( )A.(1,+∞)B.[1,+∞)C.(1,2)∪(2,+∞)D.(1,2)∪[3,+∞)【解析】选C.由ln(x-1)≠0,得x-1>0且x-1≠1.由此解得x>1且x≠2,即函数y=的定义域是(1,2)∪(2,+∞).3.给出下列命题:①函数是其定义域到值域的映射;②f(x)=+是一个函数;③函数y=2x(x∈N)的图象是一条直线;④f(x)=lgx2与g(x)=2lgx是同一函数.其中正确的有( )A.1个B.2个C.3个D.4个【解析】选A.由函数的定义知①正确.因为满足f(x)=+的x不存在,所以②不正确.又因为y=2x(x∈N)的图象是位于直线y=2x上的一群孤立的点,所以③不正确.又因为f(x)与g(x)的定义域不同,所以④也不正确.4.(2018·某某模拟)已知函数f(x)=若f(a)+f(1)=0,则实数a的值等于( )A.-3B.-1C.1D.3【解析】选A.当a>0时,由f(a)+f(1)=0得2a+2=0,可见不存在实数a满足条件,当a<0时,由f(a)+f(1)=0得a+1+2=0,解得a=-3,满足条件.【一题多解】本题还可以采用如下解法:方法一:选A.由指数函数的性质可知:2x>0,又因为f(1)=2,所以a<0,所以f(a)=a+1,即a+1+2=0,解得:a=-3. 方法二:选A.验证法,把a=-3代入f(a)=a+1=-2,又因为f(1)=2,所以f(a)+f(1)=0,满足条件,从而选A.【变式备选】已知函数f(x)=且f(0)=2,f(-1)=3,则f(f(-3))= ( )A.-2B.2C.3D.-3【解析】选B.f(0)=a0+b=1+b=2,解得b=1;f(-1)=a-1+b=a-1+1=3,解得a=.故f(-3)=+1=9,f(f(-3))=f(9)=log39=2.【方法技巧】求函数值的四种常考类型及解法(1)f(g(x))型:遵循先内后外的原则.(2)分段函数型:根据自变量值所在区间对应求值,不确定时要分类讨论.(3)已知函数性质型:对具有奇偶性、周期性、对称性的函数求值,要用好其函数性质,将待求值调节到已知区间上求解.(4)抽象函数型:对于抽象函数求函数值,要用好抽象的函数关系,适当赋值,从而求得待求函数值.5.已知函数f(x)满足f(x)+2f(3-x)=x2,则f(x)的解析式为 ( )A.f(x)=x2-12x+18B.f(x)=x2-4x+6C.f(x)=6x+9D.f(x)=2x+3【解析】选B.由f(x)+2f(3-x)=x2可得f(3-x)+2f(x)=(3-x)2,由以上两式解得f(x)=x2-4x+6.6.现向一个半径为R的球形容器内匀速注入某种液体,下面图形中能表示在注入过程中容器的液面高度h随时间t变化的函数关系的是( )【解析】选C.从球的形状可知,水的高度开始时增加的速度越来越慢,当超过半球时,增加的速度又越来越快.7.已知[x]表示不超过实数x的最大整数(x∈R),如:[-1.3]=-2,[0.8]=0,[3.4]=3.定义{x}=x-[x],则++…+= ( )A.2017B.C.1008D.2016【解析】选B.=,=,…,=,=0,所以原式=++…+=.【题目溯源】本考题源于教材人教A版必修1P25习题B组T3,“函数f(x)=[x]的函数值表示不超过x的最大整数,例如,[-3.5]=-4,[2.1]=2.当x∈(-2.5,3]时,写出函数f(x)的解析式,并作出函数的图象”的变式.【变式备选】设[x]表示不大于x的最大整数,则对任意实数x,有( )A.[-x]=-[x]B.=[x]C.[2x]=2[x]D.[x]+=[2x]【解析】选D.选项A,取x=1.5,则[-x]=[-1.5]=-2,-[x]=-[1.5]=-1,显然[-x]≠-[x].选项B,取x=1.5,则=[2]=2≠[1.5]=1.选项C,取x=1.5,则[2x]=[3]=3,2[x]=2[1.5]=2,显然[2x]≠2[x].二、填空题(每小题5分,共15分)8.(2018·某某模拟)函数y=ln+的定义域为______________.【解析】由⇒⇒0<x≤1.所以该函数的定义域为(0,1].答案:(0,1]9.已知函数f(x)=则f(f(-3))=________,f(x)的最小值是________.【解析】f(f(-3))=f(1)=0,当x≥1时,f(x)≥2-3,当且仅当x=时,等号成立;当x<1时,f(x)≥0,当且仅当x=0时,等号成立,所以f(x)的最小值为2-3.答案:0 2-310.已知函数f(x)的定义域是[-1,1],则f(log2x)的定义域为______________.【解析】因为函数f(x)的定义域是[-1,1],所以-1≤log2x≤1,所以≤x≤2.故f(log2x)的定义域为.答案:1.(5分)下列函数中,不满足f(2x)=2f(x)的是( )A.f(x)=|x|B.f(x)=x-|x|C.f(x)=x+1D.f(x)=-x【解析】选C.对于选项A,f(2x)=|2x|=2|x|=2f(x);对于选项B,f(x)=x-|x|=当x≥0时,f(2x)=0=2f(x),当x<0时,f(2x)=4x=2·2x=2f(x),恒有f(2x)=2f(x);对于选项D,f(2x)=-2x=2(-x)=2f(x);对于选项C,f(2x)=2x+1=2f(x)-1.2.(5分)(2018·某某模拟)若一系列函数的解析式相同,值域相同,但定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,则函数解析式为y=x2+1,值域为{1,3}的同族函数有( )A.1个B.2个C.3个D.4个【解析】选C.由x2+1=1得x=0,由x2+1=3得x=±,所以函数的定义域可以是{0,},{0,-},{0,,-},故值域为{1,3}的同族函数共有3个.3.(5分)若函数f(x)=(a>0且a≠1)的值域是[4,+∞),则实数a的取值X围是__________. 导学号12560407【解析】当x≤2,故-x+6≥4,要使得函数f(x)的值域为[4,+∞),只需f1(x)=3+log a x(x>2)的值域包含于[4,+∞),故a>1,所以f1(x)>3+log a2,所以3+log a2≥4,解得1<a≤2,所以实数a的取值X围是(1,2].答案:(1,2]4.(12分)已知f(x)=x2-1,g(x)=(1)求f(g(2))与g(f(2)).(2)求f(g(x))与g(f(x))的表达式.【解析】(1)g(2)=1,f(g(2))=f(1)=0;f(2)=3,g(f(2))=g(3)=2.(2)当x>0时,f(g(x))=f(x-1)=(x-1)2-1=x2-2x;当x<0时,f(g(x))=f(2-x)=(2-x)2-1=x2-4x+3.所以f(g(x))=同理可得g(f(x))=5.(13分)某市居民自来水收费标准如下:每户每月用水不超过4吨时,每吨为1.80元,当用水超过4吨时,超过部分每吨为3.00元.某月甲、乙两户共交水费y元,已知甲、乙两用户该月用水量分别为5x、3x(吨).(1)求y关于x的函数.(2)若甲、乙两用户该月共交水费26.40元,分别求出甲、乙两户该月的用水量和水费.【解析】(1)当甲的用水量不超过4吨时,即5x≤4,乙的用水量也不超过4吨,y=(5x+3x)×1.8=14.4x;当甲的用水量超过4吨,乙的用水量不超过4吨,即3x≤4且5x>4时,y=4×1.8+3(5x-4)+3x×1.8=20.4x-4.8;当乙的用水量超过4吨时,即3x>4,y=24x-9.6,所以y=.(2)由于y=f(x)在各段区间上均为单调递增,当x∈时,y≤f<26.4;当x∈时,y≤f<26.4;当x∈时,令24x-9.6=26.4,解得x=1.5.所以甲户用水量为5x=7.5吨,付费S1=4×1.80+3.5×3.00=17.70(元); 乙户用水量为3x=4.5吨,付费S2=4×1.80+0.5×3.00=8.70(元).。
1.函数的有关概念(1)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{f (x )|x ∈A }叫做函数的值域.(2)函数的三要素:定义域、对应关系和值域.(3)函数的表示法表示函数的常用方法有解析法、图象法和列表法.2.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.【知识拓展】求函数定义域常见结论:(1)分式的分母不为零;(2)偶次根式的被开方数不小于零;(3)对数函数的真数必须大于零;(4)指数函数和对数函数的底数大于零且不等于1;(k∈Z);(5)正切函数y=tan x,x≠kπ+π2(6)零次幂的底数不能为零;(7)实际问题中除要考虑函数解析式有意义外,还应考虑实际问题本身的要求.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)对于函数f:A→B,其值域是集合B.()(2)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数是相等函数.()(3)映射是特殊的函数.()(4)若A=R,B={x|x>0},f:x→y=|x|,其对应是从A到B的映射.()(5)分段函数是由两个或几个函数组成的.()1.函数y =2x -3+1x -3的定义域为()A .[32,+∞)B .(-∞,3)∪(3,+∞)C .[32,3)∪(3,+∞)D .(3,+∞)2.(教材改编)若函数y =f (x )的定义域为M ={x |-2≤x ≤2},值域为N ={y |0≤y ≤2},则函数y =f (x )的图象可能是()3.下列函数中,与函数y =x +1是相等函数的是()A .y =(x +1)2B .y =3x3+1C .y =x2x+1D .y =x2+14.已知f (1x)=x 2+5x ,则f (x )=________.5.已知函数f (x )=2x +1,若f (a )=5,则实数a 的值为________.题型一函数的概念例1有以下判断:①f (x )=|x |x 与g (x )=1(x ≥0)-1(x <0)表示同一函数;②函数y =f (x )的图象与直线x =1的交点最多有1个;③f (x )=x 2-2x +1与g (t )=t 2-2t +1是同一函数;④若f (x )=|x -1|-|x |,则0))21((=f f 其中正确判断的序号是________.(1)下列所给图象是函数图象的个数为()A .1B .2C .3D .4(2)下列各组函数中,表示同一个函数的是()A .y =x -1和y =x 2-1x +1B .y =x 0和y =1C .f (x )=x 2和g (x )=(x +1)2D .f (x )=(x )2x 和g (x )=x (x )2题型二函数的定义域问题命题点1求函数的定义域例2(1)函数f(x)=1-2x+1x+3的定义域为()A.(-3,0]B.(-3,1]C.(-∞,-3)∪(-3,0]D.(-∞,-3)∪(-3,1](2)若函数y=f(x)的定义域为[0,2],则函数g(x)=f(2x)x-1的定义域是________引申探究本例(2)中,若将“函数y=f(x)的定义域为[0,2]”改为“函数y=f(x+1)的定义域为[0,2]”,则函数g(x)=f(2x)x-1的定义域为________________.命题点2已知函数的定义域求参数范围例3(1)若函数f (x )=2221x ax a +--的定义域为R ,则a 的取值范围为________.(2)若函数y =ax +1ax 2+2ax +3的定义域为R ,则实数a 的取值范围是________.(1)已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为()A .(-1,1)B .(-1,-12)C .(-1,0)D .(12,1)(2)若函数y =mx -1mx 2+4mx +3的定义域为R ,则实数m 的取值范围是()A .(0,34]B .(0,34)C .[0,34]D .[0,34)题型三求函数解析式例4(1)已知函数f (x -1)=11x ,则函数f (x )的解析式为.(2)已知f (x )是一次函数,且满足3f (x +1)-2f (x -1)=2x +17,则f (x )=________.(3)已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2f (1x)·x -1,则f (x )=________.(1)已知f (x +1)=x +2x ,求f (x )的解析式;(2)已知一次函数f (x )满足f (f (x ))=4x -1,求f (x );(3)已知f (x )+3f (-x )=2x +1,求f (x ).2.分类讨论思想在函数中的应用典例(1)已知实数a≠0,函数f(x)=2x+a,x<1,-x-2a,x≥1,若f(1-a)=f(1+a),则a的值为________________.(2)(2019·长春模拟)已知函数f(x)=2x,x>0,x+1,x≤0.若f(a)+f(1)=0,则实数a=________.1.下列各组函数中,表示同一函数的是()A.y=x2-9x-3与y=x+3B.y=2x-1与y=x-1C.y=x0(x≠0)与y=1(x≠0)D.y=2x+1,x∈Z与y=2x-1,x∈Z2.(2015·重庆)函数f(x)=log2(x2+2x-3)的定义域是()A.[-3,1]B.(-3,1)C.(-∞,-3]∪[1,+∞)D.(-∞,-3)∪(1,+∞)3.若二次函数g(x)满足g(1)=1,g(-1)=5,且图象过原点,则g(x)的解析式为() A.g(x)=2x2-3x B.g(x)=3x2-2xC .g (x )=3x 2+2xD .g (x )=-3x 2-2x4.(2015·陕西)设f (x )=1-x ,x ≥0,2x,x <0,则f (f (-2))等于()A .-1 B.14C.12D.325.(2016·安徽六校联考)已知函数f (x )=x |x |,若f (x 0)=4,则x 0的值为()A .-2B .2C .-2或2D.2*6.(2016·唐山期末)已知f (x )=(1-2a )x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,那么a 的取值范围是()A .(-∞,-1]B .(-1,12)C .[-1,12)D .(0,12)7.(2016·济南模拟)已知函数f(1-x1+x)=x,则f(2)=________.8.设函数f(x)=113e,1,,1,x xx x-⎧<⎪⎨⎪⎩≥则使得f(x)≤2成立的x的取值范围是________________.9.(2015·浙江)已知函数f(x)=x+2x-3,x≥1,lg(x2+1),x<1,则f(f(-3))=________,f(x)的最小值是________.*10.设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,则y=[x]称为高斯函数,下列关于高斯函数的说法正确的有________.①[-x ]=-[x ];②x -1<[x ]≤x ;③∀x ,y ∈R ,[x ]+[y ]≤[x +y ];④∀x ≥0,y ≥0,[xy ]≤[x ][y ];⑤离实数x 最近的整数是-[-x +12].11.已知f (x )是二次函数,若f (0)=0,且f (x +1)=f (x )+x +1,求函数f (x )的解析式.12.已知f(x)=f(x+1),-2<x<0,2x+1,0≤x<2,x2-1,x≥2.(1)求f(-32)的值;(2)若f(a)=4且a>0,求实数a的值.。
专题.1 函数及其表示真题回放1. 【2017高考天津理第1题】设函数y =A ,函数ln(1)y x =-的定义域B ,则A B =( )(A )()1,2 (B )(]1,2 (C )()2,1- (D )[)2,1- 【答案】D【解析】:由240x -≥得22x -≤≤,由10x ->得1x <,故AB ={}|21x x -≤≤,选D【考点解读】1.集合的运算 2.函数定义域 3.简单不等式的解法,集合的交、并、补运算问题,应先把集合化简再运算,常常借助数轴或韦恩图来处理2. 【2015高考湖北文第6题】函数256()lg 3x x f x x -+=-的定义域为( )(A )()2,3 (B )(]2,4 (C )()(]2,33,4 (D )()(]1,33,6-【答案】C【考点解读】本题考察函数的定义域,涉及根式、绝对值、对数和分式、交集等内容 3. 【2015高考福建理第14题】若函数64,2()(01)3log ,2a x x f x a a x x -+≥≥⎧=>≠⎨+<⎩且的值域是[)4+∞,,则实数的取值范围是______ 【答案】(]12,【解析】:当2x ≤,故64x -+≥,要使得函数()f x 的值域为[)4+∞,,只需()1()3l o g2a f x x x =+>的值域包含于[)4+∞,,故1a >,所以1()3log 2a f x >+,所以3log 24a +≥,解得12a <≤,所以实数的取值范围是(]12,【考点解读】本题考查分段函数的值域问题,分段函数是一个函数,其值域是各段函数值取值范围的并集,将分段函数的值域问题转化为集合之间的包含关系,是本题的两点,要注意分类讨论思想的运用 考点分析1.函数及其表示了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域 了解映射的概念在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图像法、列表法、解析法)表示函数 2.了解简单的分段函数并能简单的应用3.函数的概念、解析式、图像、分段函数的应用为高考主要考点,重点考查数形结合、分类讨论思想及逻辑推理能力,2018年复习时应予以高度关注. 融会贯通题型一 映射与函数的概念【例1】给出四个命题:①函数是其定义域到值域的映射;②()f x =③函数2(N)y x x ∈=的图象是一条直线;④2()x f x x=与()g x x =是同一个函数.其中正确的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个 【答案】A知识链接1.符号:f A B →表示集合A 到集合B 的一个映射,它有以下特点: (1)对应法则有方向性, :f A B →与:f B A →不同;(2)集合A 中任何一个元素,在f 下在集合B 中都有唯一的元素与对应; (3)象不一定有原象,象集C 与B 间关系是C B ⊆.2.函数是特殊的映射,它特殊在要求集合A 和B 都是非空数集.函数三要素是指定义域、值域、对应法则.同一函数必须满足:定义域相同、对应法则相同.3.要注意()f a 与()f x 的区别与联系,()f a 表示x a =时,函数()f x 的值,它是一个常数,而()f x 是自变量的函数,对于非常数函数,它是一个变量,()f a 是()f x 的一个特殊值.4.区间是某些数集的一种重要表示形式,具有简单直观的优点.应注意理解其含义并准确使用.5.函数的表示方法有三种:解析法、图象法、列表法. 【变式训练】1.下列四组函数中,表示为同一函数的是( )A .(),()f x x g x ==B .x x f -=2)(与2)(-=x x gC .21(),()11x f x g x x x -==+- D .()()f x g x ==【答案】A2.已知函数()23,f x x x A =-∈的值域为{1,1,3}-,则定义域A 为 . 【答案】{1,2,3}【解析】由函数定义,令()f x 分别等于1,1,3-,求对应自变量的值,即得定义域为{1,2,3}. 解题技巧与方法总结1.判断一个对应是否为映射,关键看是否满足“集合A 中元素的任意性,集合B 中元素的唯一性”.2. 判断一个对应f :A →B 是否为函数,一看是否为映射;二看A ,B 是否为非空数集.若是函数,则A 是定义域,而值域是B 的子集.3. 函数的三要素中,若定义域和对应关系相同,则值域一定相同.因此判断两个函数是否相同,只需判断定义域、对应关系是否分别相同. 题型二 函数的定义域问题典例1. (2017·南师大考前模拟)函数()f x =的定义域为 ▲ .【答案】3,22⎛⎤ ⎥⎝⎦【解析】由题意得123log (23)0023122x x x -≥⇒<-≤⇒<≤,即定义域是3,22⎛⎤ ⎥⎝⎦【变式训练】(2017届河南南阳一中高三文月考)函数()lg(1)f x x =+的定义域为( )(A )(1,0)(0,1]- (B )(1,1]- (C )(4,1]-- (D )(4,0)(0,1]-【答案】A【解析】要使函数有意义,应有⎪⎩⎪⎨⎧≠+>+≥+--11,01,0432x x x x 解得01<<-x 或10≤<x ,故选A.解题技巧与方法总结已知解析式求函数定义域问题列式主要从分母不为零、偶次根式下被开方数非负、对数中真数大于零等角度出发,而解则与一元二次不等式、指对数不等式、三角不等式等联系在一起 典例2. (2016·福建福州五校联考理)已知函数(2)y f x =-定义域是[]0,4,则(1)1f x y x +=-的定义域是_________ 【答案】[)3,1-【变式训练1】已知函数()f x 的定义域为[]1,2-,求函数2(1)(1)y f x f x =+--的定义域【答案】由题意2112112x x -≤+≤⎧⎨-≤-≤⎩,1x ≤ 【解析】求函数()()y f x g x =+的定义域,一般先分别求函数()y f x =和函数()y g x =的定义域A 、B ,再求A B I ,即为所求函数的定义域【变式训练2】(2016~2017学年广西陆川县中学月考)已知函数12(log )y f x =的定义域为11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则函数(2)x y f =的定义域为( )A .[]1,0-B .[]0,2C .[]1,2-D .[]0,1 【答案】D解题技巧与方法总结(1)已知原函数()[](),f x a b f a x b << ()f x 的定义域为(),a b ,求复合函数[]()f g x 的定义域:只需解不等式()a g x b <<,不等式的解集即为所求函数的定义域;(2)已知复合函数[]()f g x 的定义域为(),a b ,求原函数()f x 的定义域:只需根据a x b <<求出函数()g x 的值域,即得原函数()f x 的定义域;(3)求函数()()y f x g x =+的定义域,一般先分别求函数()y f x =和函数()y g x =的定义域A 、B ,再求A B I ,即为所求函数的定义域典例3.已知函数()f x =R ,则实数的取值范围是( )(A )120a -<≤ (B )120a -<< (C )13a > (D )13a ≤ 【答案】A【解析】函数()f x =R ,只需分母不为即为,所以0a =或24(3)0a a a ≠⎧⎨∆=-⨯-<⎩,可得120a -<≤ 【变式训练】已知函数4()12f x x =-+的定义域是[],a b (,a b 为整数),值域是[]0,1,则所有满足条件的整数数对(),a b 所组成的集合为_____________ 【答案】()()()()(){}2,0,2,1,2,2,1,2,0,2----题型三 函数的值域问题 命题点1 求函数的值域 典例1.函数()=x f 25243x x -+的值域是 . 【答案】 (0,5]【解析】因为2x 2-4x+3=2(x-1)2+1≥1,所以0<212-43x x +≤1,所以0<y ≤5,所以值域为(0,5].典例2 求函数253)(-+=x x x f 的值域. 【答案】{}|3y y ≠【变式训练1】(2016·江苏省扬州市期末统考)函数221xx y =+()0x ≥的值域为 . 【答案】1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭【解析】函数221111212121x x x x x y +-===-+++110,21,212,0212x x x x ≥∴≥∴+≥∴<≤+Q 1111221x ∴≤-<+【变式训练2】(2016-2017学年黑龙江哈师大附中)函数()f x 的值域为 . 【答案】[)1,1-解题技巧与方法总结分离常数法求值域步骤:第一步 观察函数()f x 类型,型如()ax bf x cx d +=+; 第二步 对函数()f x 变形成()a ef x c cx d=++形式;第三步 求出函数ey cx d=+在()f x 定义域范围内的值域,进而求函数()f x 的值域.典例3 求函数y x =+. 【答案】(,1]-∞【解析】令210,2t t x -=≥=,原函数化为()211022y t t t =-++≥,其开口向下,并且对称轴是1t =,故当1t =时取得最大值为,没有最小值,故值域为(,1]-∞. 解题技巧与方法总结换元法求值域:第一步 观察函数解析式的形式,函数变量较多且相互关联;第二步 另新元代换整体,得一新函数,求出新函数的值域即为原函数的值域. 典例4 (2016人教A 版双基双测)函数21xy x =+的值域为__________ 【答案】11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】法一:当0x =时,0y =当0x >时,21112,x x y x x +==+≥=当且仅当1x x =即1x =时取“=”,所以102y <≤当0x <时,211112,x x x y x x x +⎛⎫⎫==+=----=- ⎪⎪⎝⎭⎭当且仅当1x x -=-即1x =-时取“=”,所以102y -≤<综上1122y -≤≤法二:21x y x =+,所以20yx x y -+=有解当0y =时方程有解;当0y ≠时,由0≥V 可得2140y -≥,∴1122y -≤≤且0y ≠综上可知1122y -≤≤ 【变式训练1】已知52x ≥,求函数245()24x x f x x -+=- 的最小值.【答案】最小值为1【变式训练2】 若函数()y f x =的值域为1,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则函数()()()1F x f x f x =+的值域是( )A .1,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .102,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .510,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .52,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】B【变式训练3】(2016届浙江省杭州市学军中学高三5月模拟,理16)已知实数,a b R ∈,若223a ab b -+=, 则()22211ab a b +++的值域为 .【答案】160,7⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】试题分析:222233233a ab b a b ab ab ab -+=⇒+=+≥⇒-≤≤()()2222211(3)9614ab ab t t a b ab t t++-===+-+++,其中4[1,7]t ab =+∈,所以9660t t +-≥=,当且仅当3t =时取等号,又当7t =时96t t +-取最大值167, 故值域为160,7⎡⎤⎢⎥⎣⎦考点:函数值域典例5求函数3274222++-+=x x x x y 的值域.【答案】9,22⎡⎫-⎪⎢⎣⎭【解析】 2223(1)20x x x ++=++>Q ,所以函数的定义域为R原函数可以化为2223247x y xy y x x ++=+-,整理得:()222(2)370y x y x y -+-++=当2y ≠时,上式可以看成关于的二次方程,该方程的范围应该满足解题技巧与方法总结判别式法求函数值域:观察函数解析式的形式,型如22dx ex fy ax bx c++=++的函数,将函数式化成关于的方程,且方程有解,用根的判别式求出参数y 的取值范围,即得函数的值域. 【精要点评】配方法、分离常数法和换元法是求常见函数值域的有效方法,但要注意各种方法所适用的函数形式,还要注意函数定义域的限制.换元法多用于无理函数,换元的目的是进行化归,把无理式转化为有理式来解;二次分式型函数求值域,多采用分离出整式利用基本不等式法求解. 命题点2 已知函数定义域(值域)求参数的取值范围典例1 (2016-2017学年河北卓越联盟高一上学期月考三数学试卷)若函数244y x x =--的定义域为[]0,m ,值域为[]8,4--,则m 的取值范围是( )A .()2,4B .[)2,4 C .(]2,4 D .[]2,4【答案】D【解析】二次函数对称轴为2x =,当2x =时取得最小值8-,当0x =时函数值为4-,由对称性可知4x =时函数值为4-,所以m 的取值范围是[]2,4【变式训练】(2014届陕西省考前保温训练)函数2()46f x x x =--的定义域为[0]m ,,值域为[10,6]﹣﹣,则m 的取值范围是( )A .0,4]B .2,4]C .2,6]D .4,6]【答案】B典例2(江苏省南京师范大学附属中学2015-2016学年期中)已知函数()f x =的定义域是一切实数,则m 的取值范围是__________. 【答案】[]04,【解析】当0m =时,显然函数有意义,当0m ≠,则210mx mx ++≥对一切实数恒成立,所以0{m >∆≤,得04m <≤,综合得04m ≤≤点睛:本题在解题时尤其要注意对0m =时的这种情况的检验,然后根据二次函数大于等于零恒成立,只需开口向上0∆≤即可.【变式训练】(2015-2016浙江湖州中学高二期中,理14)已知函数2()lg(1)f x mx mx =++,若此函数的定义域为R ,则实数m 的取值范围是 ;若此函数的值域为R ,则实数m 的取值范围是 .【答案】04m ≤< 4m ≥考点:对数函数定义域、值域.典例3 (2015-2016学年广西南宁八中高一上期末)若函数21242y x x =-+的定义域、值域都是闭区间[2]2b ,,则的取值为 . 【答案】2;【解析】联系二次函数图象特点,注意函数在闭区间[2]2b ,是单调增函数. 解:函数21242y x x =-+的图象是开口向上的抛物线,对称轴是2x =,∴函数在闭区间[2]2b ,上是单调增函数, 函数的定义域、值域都是闭区间[2]2b , ∴2x b =时,函数有最大值2b , ∴21422422b b b ⨯⨯+=﹣,∴1b =(舍去) 或2b =, ∴的取值为 2.考点:函数的值域;函数的定义域及其求法.【变式训练】(2017届江苏如东高级中学等四校高三12月联考)已知函数()224f x x x =-+定义域为[],a b ,其中a b <,值域[]3,3a b ,则满足条件的数组(),a b 为__________. 【答案】()1,4题型四 求函数的解析式典例1 (江西新余四中2016~2017月考)已知2(1)2f x x x +=-,求函数()f x 的解析式 【答案】2()43f x x x =-+【解析】令1x t +=,则1x t =-,求得()f t 的表达式,从而求得()f x 的解析式 考点:换元法求函数解析式【变式训练】(天津南大附中高一同步练习)已知,则的表达式是( ) A . B . C . D .【答案】A【解析】令1x t -=,得1x t =+ 因为2(1)45f x x x -=+-所以22()(1)4(1)56f t t t t t =+++-=+ 由此可得2()6f x x x =+典例2 (辽宁省阜新市2016~2017第一次月考)已知2(1)27f x x x -=-+,求()f x 的解析式【答案】2()6f x x =+【解析】由题意得2227(1)6x x x -+=-+,所以2(1)(1)6f x x -=-+,即2()6f t t =+ 【变式训练】(甘肃省武威第六中学2016~2017第一次月考)若函数()f x 满足(32)9+8f x x +=,则()f x 的解析式是( )(A )()9+8f x x = (B )()3+2f x x = (C )()34f x x =-- (D )()3234f x x x =+--或【答案】B【解析】由题意得(32)983(32)2f x x x +=+=++,所以()32f t t =+,即()32f x x =+ 考点:配凑法求函数解析式典例 3 (河南南阳一中2016级第一次月考)已知函数()y f x =满足1()2()3f x f x x=+,则()f x 的解析式为___________【答案】2()(0)f x x x x=--≠考点:解方程组法求函数解析式【变式训练】定义在(-1,1)内的函数()f x 满足()(-)()21f x f x lg x -=+,求函数()f x 的解析式. 【答案】21()lg(1)+lg(1-),(-11)33f x x x x =+∈, 【解析】当(-11)x ∈,时,有()(-)()21f x f x lg x -=+①以x -代,得2(-)()lg(1)f x f x x -=-+②由①②消去f (-x ),得21()lg(1)+lg(1-),(-11)33f x x x x =+∈,典例4 (山东蒙阴一中2016级高一开学考)已知函数()f x 是一次函数,若(())48f f x x =+,求()f x 的解析式【答案】8()2()283f x x f x x =+=--或【分析】设一次函数()(0)f x ax b a =+≠,利用(())48f f x x =+,得出关于,a b 的关系式,即可求解,a b 的值,得出函数的解析式考点:待定系数法求函数解析式 【变式训练】已知[]{}()2713ff f x x =+,且()f x 是一次式,求()f x 的解析式【答案】()31f x x =+【分析】由题意可得,设()(0)f x kx b k =+≠ []2()()f f x k kx b b k x kb b ∴=++=++[]{}232()()2713ff f x k kx kb b b k x k b kb b x ∴=+++=+++=+32273113k k b k b kb b ⎧==⎧⎪∴⎨⎨=++=⎪⎩⎩ ∴()31f x x =+ 解题技巧与方法总结1.已知函数类型,用待定系数法求解析式.2.已知函数图象,用待定系数法求解析式,如果图象是分段的,要用分段函数表示.3.已知()f x 求[()]f g x ,或已知[()]f g x 求()f x ,用代入法、换元法或配凑法.4.若()f x 与1()f x或()f x -满足某个等式,可构造另一个等式,通过解方程组求解. 5.应用题求解析式可用待定系数法求解.6.求函数解析式一定要注意函数的定义域,否则极易出错. 题型三 分段函数典例1.【河北枣强中学2016~2017第一次月考】已知21,1()23,1x x f x x x ⎧+<=⎨-+≥⎩,则((2))f f =( ) (A) -7 (B) 2 (C) -1 (D) 5 【答案】B【解析】由题意得2((2))(1)(1)12f f f =-=-+= 考点:函数值的求解【变式训练】(山东鄄城一中2016~2017调研)设[]3,10()(5),10x x f x f f x x -≥⎧⎪=⎨+<⎪⎩,则(6)f 的值为_______ 【答案】7【分析】[](6)(65)((11))(8)f f f f f f =+==由(8)((85))(133)=(10)7f f f f f =+=-=典例2.(2015高考数学(理)一轮配套特训:2-1函数的概念、定义域和值域)设函数()f x =246,06,0x x x x x ⎧-+≥⎨+<⎩,则不等式()()1f x f >的解集是( ) A .(),1,)3(3-∞U + B .()3,1,()2∞U -+ C .()1,1,()3∞U -+ D .(),3()1,3∞U -- 【答案】A典例3.【2014上海,理18】⎪⎩⎪⎨⎧>++≤-=,0,1,0,)()(2x a x x x a x x f 若)0(f 是)(x f 的最小值,则的取值范围为( ).(A)-1,2] (B)-1,0] (C)1,2] (D) [0,2] 【答案】D【考点】分段函数的单调性与最值问题.典例4.【2014高考重庆理第16题】若不等式2212122++≥++-a a x x 对任意实数恒成立,则实数的取值范围是____________. 【答案】11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】令()()312121|2|3221312x x f x x x x x x x ⎧⎪--≤-⎪⎪⎛⎫=-++=--<≤⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫+>⎪ ⎪⎝⎭⎩,其图象如下所示(图中的实线部分)考点:1、分段函数;2、等价转换的思想;3、数形结合的思想. 典例 5.(安徽省六安市2016~2017第一中学)设函数31,1()2,1xx x f x x -<⎧=⎨≥⎩,则满足()(())2f a f f a =的的取值范围是_________【答案】23a ≥解题技巧与方法总结1.因为分段函数在其定义域内的不同子集上其对应法则不同,而分别用不同的式子来表示,因此在求函数值时,一定要注意自变量的值所在子集,再代入相应的解析式求值.2.“分段求解”是处理分段函数问题解的基本原则. 知识交汇1.(北京第四中学2016~2017期中)已知函数()log ()xa f x a ka =-,其中01,a k R <<∈(1) 若1k =,求函数()f x 的定义域 (2) 若12a =,且()f x 在[)1,+∞内总有意义,求的取值范围 【答案】(1){}|1x x >(2)1k <【交汇技巧】将定义域问题与对数函数的性质进行结合,需要注意对数函数的单调性及真数大于0;本题求参数取值范围采用参数分离,参数分离法求取值范围的原则为分离后不等式另一边函数的单调性、最值、值域等易求2. (江苏连云港房山中学月考)已知函数2()25(1)f x x ax a =-+> (1) 若函数()f x 的定义域和值域均是[]1,a ,求实数的值(2) 若对任意的[]12,1,1x x a ∈+,总有12()()4f x f x -≤,求实数的取值范围 【答案】(1)=2 (2)13a <≤【解析】(1)Q 22()()5(1)f x x a a a =-+->∴()f x 在[]1,a 上是减函数,又定义域和值域均为[]1,a ∴(1),()1f a f a == 解得=2(2)若2a ≥,又[]1,1x a a =∈+,且(1)1a a a +-≤-∴2max min (1)62,()5f f a f f a a ==-==-∴对任意的[]12,1,1x x a ∈+,总有12()()4f x f x -≤∴max min 4f f -≤即2(62)(5)4a a ---≤,解得13a -≤≤∴23a ≤≤若12a <<,22max min (1)6,()5f f a a f f a a =+=-==-max min 4f f -≤显然成立综上13a <≤练习检测1.下列对应法则f 为A 上的函数的个数是( )①2Z N A B f x y x →+=,=,:=;②Z A B Z f x y →=,=,:; ③{}[11]00A B f x y →=-,,=,:= A .0 B .1 C .2 D .3 【答案】B2.集合{}22M x x =-≤≤,{}02N y y =≤≤,给出下列四个图形,其中能表示以M 为定义域,N 为值域的函数关系的是( ).【答案】B【解析】选项A 中定义域为[]2,0-,选项C 的图像不是函数图像,选项D 中的值域不对,选B.3. 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a ·2x,x ≥02-x,x <0(a ∈R ),若ff (-1)]=1,则a =( )A.14B.12 C .1 D .2 【答案】A【解析】因为-1<0,所以f (-1)=2-(-1)=2,又2>0,所以ff (-1)]=f (2)=a ·22=1,解得a =14。
§2.1 函数及其表示高考会这样考 1.考查函数的定义域、值域、解析式的求法;2.考查分段函数的简单应用;3.由于函数的基础性强,渗透面广,所以会与其他知识结合考查.复习备考要这样做 1.在研究函数问题时,要树立“定义域优先”的观点;2.掌握求函数解析式的基本方法;3.结合分段函数深刻理解函数的概念.1.函数的基本概念(1)函数的定义设A,B是非空的数集,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)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),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叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.显然,值域是集合B的子集.(3)函数的三要素:定义域、对应关系和值域.(4)函数的表示法表示函数的常用方法有解析法、图象法、列表法.2.映射的概念设A、B是两个非空集合,如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应,那么就称对应f:A→B为从集合A到集合B的一个映射.3.函数解析式的求法求函数解析式常用方法有待定系数法、换元法、配凑法、消去法.4.常见函数定义域的求法(1)分式函数中分母不等于零.(2)偶次根式函数被开方式大于或等于0.(3)一次函数、二次函数的定义域为R.(4)y=a x (a>0且a≠1),y=sin x,y=cos x,定义域均为R.(5)y=tan x的定义域为x|x∈R且x≠kπ+\f(π2),k∈Z).(6)函数f(x)=x a的定义域为{x|x∈R且x≠0}.[难点正本疑点清源]1.函数的三要素函数的三要素是:定义域、值域和对应关系.值域是由函数的定义域和对应关系所确定的.两个函数的定义域和对应关系完全一致时,则认为两个函数相等.2.函数与映射(1)函数是特殊的映射,其特殊性在于,集合A与集合B只能是非空数集,即函数是非空数集A到非空数集B的映射.(2)映射不一定是函数,从A到B的一个映射,A、B若不是数集,则这个映射便不是函数.3.函数的定义域(1)解决函数问题,函数的定义域必经优先考虑;(2)求复合函数y=f(t),t=q(x)的定义域的方法:①若y=f(x)的定义域为(a,b),则解不等式得a<q(x)<b即可求出y=f(q(x))的定义域;②若y=f(g(x))的定义域为(a,b),则求出g(x)的值域即为f(t)的定义域.3.函数y=f(x)的图象如图所示,那么,f(x)的定义域是________;值域是________;其中只与x 的一个值对应的y值的范围是________.题型一函数的概念例1有以下判断:f(x)=xx与(){1,01,0xg xx≥=- 表示同一函数;(2)函数y=f(x)的图象与直线x=1的交点最多有1个;(3)f(x)=x2-2x+1与g(t)=t2-2t+1是同一函数;(4)若f(x)=|x-1|-|x|,则f(f(12))=0.其中正确判断的序号是________.思维启迪:可从函数的定义、定义域和值域等方面对所给结论进行逐一分析判断.探究提高函数的三要素:定义域、值域、对应关系.这三要素不是独立的,值域可由定义域和对应关系唯一确定;因此当且仅当定义域和对应关系都相同的函数才是同一函数.特别值得说明的是,对应关系是就效果而言的(判断两个函数的对应关系是否相同,只要看对于函数定义域中的任意一个相同的自变量的值,按照这两个对应关系算出的函数值是否相同)不是指形式上的.即对应关系是否相同,不能只看外形,要看本质;若是用解析式表示的,要看化简后的形式才能正确判断.下列各组函数中,表示同一函数的是 ( )A.f(x)=|x|,g(x)B.f(x),g(x)=2C.f(x)=211xx--,g(x)=x+1 D.f(x),g(x)题型二求函数的解析式【例2】(1)已知21lgf xx⎛⎫+=⎪⎝⎭,求f(x);(2)设y=f(x)是二次函数,方程f(x)=0有两个相等实根,且f′(x)=2x+2,求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.思维启迪:求函数的解析式,要在理解函数概念的基础上,寻求变量之间的关系.探究提高 函数解析式的求法(1)配凑法:由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式;(2)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; (3)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; (4)消去法:已知关于f (x )与f \a\vs4\al\co1(\f(1x))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 ).给出下列两个条件:(1))1fx +=+(2)f (x )为二次函数且f (0)=3,f (x +2)-f (x )=4x +2.试分别求出f (x )的解析式.题型三 函数的定义域【例3】 (1)函数y =的定义域为______________.(2)若函数y =f (x )的定义域是[0,2],则函数()()21f x g x x =-的定义域是 ( )A .[0,1]B .[0,1)C .[0,1)∪(1,4]D .(0,1) 思维启迪:函数的定义域是使解析式有意义的自变量的取值集合;抽象函数的定义域要注意自变量的取值和各个字母的位置.探究提高(1)求函数的定义域,其实质就是以函数解析式所含运算有意义为准则,列出不等式或不等式组,然后求出它们的解集.(2)已知f(x)的定义域是[a,b],求f[g(x)]的定义域,是指满足a≤g(x)≤b的x的取值范围,而已知f[g(x)]的定义域是[a,b],指的是x∈[a,b].(1)若函数()2443xf xmx mx-=++的定义域为R,则实数m的取值范围是__________.(2)已知f(x)的定义域是[0,4],则f(x+1)+f(x-1)的定义域是__________.题型四分段函数【例4】定义在R上的函数f(x)满足()()()21,0log1(2),0x xf x f x f x x-≤⎧⎪=⎨⎪⎩---则f(2 014)的值为________.思维启迪:注意到2 014较大,较难代入计算求出值,所以可通过x取较小数值探究函数f(x)值的规律性,再求f(2 014).也可以先用推理的方法得出f(x)的规律性,再求f(2 014).探究提高求分段函数的函数值时,应根据所给自变量的大小选择相应段的解析式求解,有时每段交替使用求值.若给出函数值求自变量的值,应根据每一段的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量值是否符合相应段的自变量的取值范围.设函数(),2281,2logxxf x x x-≤⎧⎪=⎨⎪⎩则满足f(x)=14的x值为 ( )A.2 B.3 C.2或3 D.-23.忽视函数的定义域典例:求函数y=log13(x2-3x)的单调区间.易错分析忽视函数的定义域,认为x的范围是全体实数,导致错误.温馨提醒函数的单调区间是函数定义域的子区间,所以求解函数的单调区间,必须先求出函数的定义域.如果是复合函数,应该根据复合函数单调性的判断方法,首先判断两个简单函数的单调性,根据同增异减的法则求解函数的单调区间.由于思维定势的原因,容易忽视定义域,导致错误.4.分段函数意义理解不清典例:(14分)设函数()2;(0)2;(0)x bx c xf x x++≤⎧⎪=⎨⎪⎩,若f(-2)=f(0),f(-1)=-3,求关于x的方程f(x)=x的解.易错分析(1)条件中f(-2),f(0),f(-1)所适合的解析式是f(x)=x2+bx+c.所以可构建方程组求出b,c的值.(2)在方程f(x)=x中,f(x)用哪个解析式,要进行分类讨论,不能忽视自变量的限制条件.温馨提醒 (1)对于分段函数问题,是高考的热点.在解决分段函数问题时,要注意自变量的限制条件.(2)就本题而言,当x ≤0时,由f (x )=x 得出两个x 值,但其中的x =1不符合要求,上述解法中没有舍去此值,因而导致了增解.分段函数问题分段求解,但一定注意各段的限制条件. 方法与技巧1.在判断两个函数是否为同一函数时,要紧扣两点:一是定义域相同;二是对应关系相同. 2.定义域优先原则:函数定义域是研究函数的基础依据,对函数性质的讨论,必须在定义域上进行.3.函数的解析式的几种常用求法:待定系数法、换元法、配凑法、消去法. 4.分段函数问题要分段求解. 失误与防范求分段函数应注意的问题:在求分段函数的值f (x 0)时,一定要首先判断x 0属于定义域的哪个子集,然后再代入相应的关系式;分段函数的值域应是其定义域内不同子集上各关系式的取值范围的并集.A 组 专项基础训练一、选择题 1.函数()1ln(1)f x x =++ ( )A .[-2,0)∪(0,2]B .(-1,0)∪(0,2]C .[-2,2]D .(-1,2]2.设函数()21;12;1x x f x x x⎧+≤⎪=⎨⎪⎩ ,则f (f (3))等于 ( )A.1/5 B .3 C.2/3 D.13/93. 设g (x )=2x +3,g (x +2)=f (x ),则f (x )等于 ( )A .-2x +1B .2x -1C .2x -3D .2x +74.若函数y=f(x)的定义域为M={x|-2≤x≤2},值域为N={y|0≤y≤2},则函数y=f(x)的图象可能是( )二、填空题5.已知f(x)=x2+px+q满足f(1)=f(2)=0,则f(-1)=________.6.已知221111x xfx x--⎛⎫=⎪++⎝⎭,则f(x)的解析式为____________.7.若函数()f x=R,则a的取值范围为________.三、解答题8.已知f(x)是二次函数,若f(0)=0,且f(x+1)=f(x)+x+1.求函数f(x)的解析式.9. 记f (x )=lg(2x -3)的定义域为集合M ,函数g (x )=2x -1)的定义域为集合N ,求:()g x =集合M 、N ;(2)集合M ∩N ,M ∪N .B 组 专项能力提升一、选择题 1. 设()2lg2xf x x+=-,则22x f f x ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的定义域为 ( ) A .(-4,0)∪(0,4) B .(-4,-1)∪(1,4) C .(-2,-1)∪(1,2) D .(-4,-2)∪(2,4)2.已知函数()2;01;0x x f x x x ⎧=⎨+≤⎩若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于 ( )A .-3B .-1C .1D .33. 设()2;1;1x x f x x x ⎧≥⎪=⎨⎪⎩ ;g (x )是二次函数,若f (g (x ))的值域是[0,+∞),则g (x )的值域是( )A .(-∞,-1]∪[1,+∞)B .(-∞,-1]∪[0,+∞)C .[0,+∞)D .[1,+∞)二、填空题4. 函数()f x =________.5. 对任意两实数a 、b ,定义运算“*”如下:()();;;a a b a b b a b ≤⎧⎪*=⎨⎪⎩ , 则函数f (x )=log 1/2(3x -2)*log 2x 的值域为________.6.已知实数a ≠0,函数()2,1;2,1x a x f x x a x +⎧=⎨--≥⎩ 若f (1-a )=f (1+a ),则a 的值为______.三、解答题7. 已知f (x )=x 2-1,()1,0;2,0x x g x x x -⎧=⎨-⎩(1)求f (g (2))和g (f (2))的值;(2)求f (g (x ))和g (f (x ))的解析式.。