2019版高考数学创新一轮复习浙江专用版文档:第二章

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第1节 函数及其表示

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(函数分段不超过三段).

知 识 梳 理

1.函数与映射的概念

函数 映射

两个集合

A,B

设A,B是两个

非空数集 设A,B是两个

非空集合

对应关系

f:A→B 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 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

名称 称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数 称f:A→B为从集合A到集合B的一个映射

记法 函数y=f(x),x∈A 映射:f:A→B

2.函数的定义域、值域

(1)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)如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则这两个函数为相等函数. 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.

4.分段函数

(1)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.

(2)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.

[常用结论与微点提醒]

1.(1)分式中,分母不为0;

(2)偶次根式中,被开方数非负;

(3)对于幂函数y=xα,如果α≤0,要求x≠0;

(4)对数函数中,真数大于0,底数大于0且不等于1;

(5)指数函数的底数大于0且不等于1;

(6)正切函数y=tan x要求x≠kπ+12π,k∈Z.

2.与x轴垂直的直线和一个函数的图象至多有1个交点.

诊 断 自 测

1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)

(1)函数y=1与y=x0是同一个函数.( )

(2)与x轴垂直的直线和一个函数的图象至多有一个交点.( )

(3)函数y=x2+1-1的值域是{y|y≥1}.( )

(4)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数相等.( )

解析 (1)函数y=1的定义域为R,而y=x0的定义域为{x|x≠0},其定义域不同,故不是同一函数.

(3)由于x2+1≥1,故y=x2+1-1≥0,故函数y=x2+1-1的值域是{y|y≥0}.

(4)若两个函数的定义域、对应法则均对应相同时,才是相等函数.

答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×

2.(必修1P25B2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( )

解析 A中函数定义域不是[-2,2],C中图象不表示函数,D中函数值域不是[0,2].

答案 B

3.(2017·山东卷)设函数y=4-x2的定义域为A,函数y=ln(1-x)的定义域为B,则A∩B=( )

A.(1,2) B.(1,2] C.(-2,1) D.[-2,1)

解析 由4-x2≥0得-2≤x≤2,∴A=[-2,2],由1-x>0得x<1,∴B=

(-∞,1).∴A∩B=[-2,1),故选D.

答案 D

4.(2018·嘉兴测试)已知a为实数,设函数f(x)=x-2a,x≤2,log2(x-2),x>2,则f(2a+2)的值为( )

A.2a B.a C.2 D.a或2

解析 因为2a+2>2,所以f(2a+2)=log2(2a+2-2)=a,故选B.

答案 B

5.设函数f(x)=2x+3,g(x+2)=f(x),则g(x)=__________.

解析 由题意得g(x+2)=2x+3=2(x+2)-1,

∴g(x)=2x-1.

答案 2x-1

6.(2018·绍兴一中适应性考试)设函数f(x)=ex,x≤0,ln x,x>0,则ff12=__________,方程f(f(x))=1的解集为__________.

解析 因为f12=ln 12,所以ff12=fln 12=eln 12=12.令f(x)=t,由f(t)=1,解得t=0或t=e,所以再解f(x)=0及f(x)=e,解得x=1或x=ee,所以方程f(f(x))=1的解集为{1,ee}.

答案 12 {1,ee}

考点一 求函数的定义域

【例1】 (1)(2017·杭州调研)函数f(x)=ln xx-1+x12的定义域为( )

A.(0,+∞) B.(1,+∞)

C.(0,1) D.(0,1)∪(1,+∞)

(2)若函数y=f(x)的定义域是[1,2 018],则函数g(x)=f(x+1)x-1的定义域是____________.

解析 (1)要使函数f(x)有意义,应满足xx-1>0,x≥0,解得x>1,故函数f(x)=lnxx-1+x12的定义域为(1,+∞).

(2)∵y=f(x)的定义域为[1,2 018],

∴g(x)有意义,应满足1≤x+1≤2 018,x-1≠0.

∴0≤x≤2 017,且x≠1.

因此g(x)的定义域为{x|0≤x≤2 017,且x≠1}.

答案 (1)B (2){x|0≤x≤2 017,且x≠1}

规律方法 求函数定义域的类型及求法

(1)已知函数的解析式,则构造使解析式有意义的不等式(组)求解.

(2)对实际问题:由实际意义及使解析式有意义构成的不等式(组)求解.

(3)若已知f(x)的定义域为[a,b],则f(g(x))的定义域可由a≤g(x)≤b求出;若已知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.

【训练1】 (1)函数f(x)=4-|x|+lgx2-5x+6x-3的定义域为( )

A.(2,3) B.(2,4]

C.(2,3)∪(3,4] D.(-1,3)∪(3,6]

(2)已知函数f(x)=,当a=1时不等式f(x)≥1的解集是________;若函数f(x)的定义域为R,则实数a的取值范围是________.

解析 (1)要使函数f(x)有意义,应满足4-|x|≥0,x2-5x+6x-3>0,

∴|x|≤4,x-2>0且x≠3,则2

所以f(x)的定义域为(2,3)∪(3,4].

(2)当a=1时,f(x)≥1⇔2x2-2x+1≥2,由指数函数的单调性可得x2-2x+1≥1,解得不等式的解集为(-∞,0]∪[2,+∞).若函数的定义域为R,即不等式2x2-2ax+a≥1恒成立,等价于x2-2ax+a≥0恒成立,只需Δ=4a2-4a≤0,解得a∈[0,1].

答案 (1)C (2)(-∞,0]∪[2,+∞) [0,1]

考点二 求函数的解析式

【例2】 (1)已知f2x+1=lg x,则f(x)=________;

(2)已知f(x)是二次函数且f(0)=2,f(x+1)-f(x)=x-1,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)=________.

解析 (1)令t=2x+1(t>1),则x=2t-1,

∴f(t)=lg2t-1,即f(x)=lg2x-1(x>1).

(2)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),

由f(0)=2,得c=2,

f(x+1)-f(x)=a(x+1)2+b(x+1)+2-ax2-bx-2=x-1,

则2ax+a+b=x-1,

∴2a=1,a+b=-1,即a=12,b=-32.

∴f(x)=12x2-32x+2.

(3)在f(x)=2f1x·x-1中,

将x换成1x,则1x换成x, 得f1x=2f(x)·1x-1,

由f(x)=2f1x·x-1,f1x=2f(x)·1x-1,

解得f(x)=23x+13.

答案 (1)lg2x-1(x>1) (2)12x2-32x+2 (3)23x+13

规律方法 求函数解析式的常用方法

(1)待定系数法:若已知函数的类型,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)构造法:已知关于f(x)与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,通过解方程组求出f(x).

(4)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)的表达式.

【训练2】 (1)已知f(x+1)=x+2x,则f(x)=________.

(2)定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=2f(x).若当0≤x≤1时,f(x)=x(1-x),则当-1≤x≤0时,f(x)=________.

(3)定义在(-1,1)内的函数f(x)满足2f(x)-f(-x)=lg(x+1),则f(x)=__________.

解析 (1)令x+1=t,则x=(t-1)2(t≥1),代入原式得

f(t)=(t-1)2+2(t-1)=t2-1,

所以f(x)=x2-1(x≥1).

(2)当-1≤x≤0时,0≤x+1≤1,

由已知f(x)=12f(x+1)=-12x(x+1).

(3)当x∈(-1,1)时,

有2f(x)-f(-x)=lg(x+1).①

将x换成-x,则-x换成x,

得2f(-x)-f(x)=lg(-x+1).②