2017年高考数学总复习02:函数
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第七节 函数的图象考点高考试题考查内容核心素养函数的图象2016·全国卷Ⅰ·T7·5分 已知函数解析式判断函数的图象 数学运算 逻辑推理2016·全国卷Ⅱ·T12·5分 利用函数的图象和性质求值数学运算 逻辑推理 2015·全国卷Ⅱ·T10·5分 判断函数图象 数学运算 数学建模 2014·全国卷Ⅰ·T6·5分判断函数图象数学运算 数学建模命题 分析本节内容在高考中的考查形式有两种:一种是给出函数解析式判断函数图象;一种是函数图象的应用.1.利用描点法作函数的图象 方法步骤:(1)确定函数的定义域; (2)化简函数的解析式;(3)讨论函数的性质(奇偶性、单调性、周期性、最值等); (4)描点连线.2.利用图象变换法作函数的图象 (1)平移变换:(2)伸缩变换:(3)对称变换:y =f (x )――→关于x 轴对称y =-f (x );y =f (x )――→关于y 轴对称y =f (-x ); y =f (x )――→关于原点对称y =-f (-x ). (4)翻折变换:y =f (x )―――――――――――――――→去掉y 轴左边图,保留y 轴右边图将y 轴右边的图象翻折到左边去y =f (|x |); y =f (x )――――――――――――――→保留x 轴上方图将x 轴下方的图象翻折到上方去 y =|f (x )|. 提醒:(1)辨明三个易误点①图象左右平移仅仅是相对x 而言的,即发生变化的只是x 本身,利用“左加右减”进行操作.如果x 的系数不是1,需要把系数提出来,再进行变换.②图象上下平移仅仅是相对y 而言的,即发生变化的只是y 本身,利用“上加下减”进行操作.但平时我们是对y =f (x )中的f (x )进行操作,满足“上加下减”.③要注意一个函数的图象自身对称和两个不同的函数图象对称的区别. (2)会用两种数学思想 ①数形结合思想借助函数图象,可以研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性等性质;利用函数的图象,还可以判断方程f (x )=g (x )的解的个数、求不等式的解集等.②分类讨论思想画函数图象时,如果解析式中含参数,还要对参数进行讨论,分别画出其图象.1.判断下列结论的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数y =f (1-x )的图象,可由y =f (-x )的图象向左平移1个单位得到.( ) (2)函数y =f (x )的图象关于y 轴对称即函数y =f (x )与y =f (-x )的图象关于y 轴对称.( )(3)当x ∈(0,+∞)时,函数y =f (|x |)的图象与y =|f (x )|的图象相同.( )(4)若函数y =f (x )满足f (1+x )=f (1-x ),则函数f (x )的图象关于直线x =1对称.( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)√2.(教材习题改编)小明骑车上学,开始时匀速行驶,途中因交通堵塞停留了一段时间后,为了赶时间加快速度行驶.与以上事件吻合得最好的图象是( )解析:选C 距学校的距离应逐渐减小,由于小明先是匀速运动,故第一段是直线段,途中停留时距离不变,最后一段加速,最后的直线段比第一段下降得快,故应选C.3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+ln x ,x ≥1,x 3,x <1,则f (x )的图象为( )解析:选A 由题意知函数f (x )在R 上是增函数,当x =1时,f (x )=1,当x =0时,f (x )=0,故选A.4.(2015·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=ax 3-2x 的图象过点(-1,4),则a =________. 解析:因为 f (x )=ax 3-2x 的图象过点(-1,4),所以4=a ×(-1)3-2×(-1),解得a =-2.答案:-25.(2018·大同检测)若关于x 的方程|x |=a -x 只有一个解,则实数a 的取值范围是________.解析:在同一个坐标系中画出函数y =|x |与y =a -x 的图象,如图所示.由图象知当a >0时,方程|x |=a -x 只有一个解.答案:(0,+∞)作函数的图象 [明技法]画函数图象的2种常用方法(1)直接法:当函数表达式(或变形后的表达式)是熟悉的基本初等函数时,就可根据这些函数的特征直接作出.(2)图象变换法:若函数图象可由某个基本初等函数的图象经过平移、翻折、对称得到,可利用图象变换作出,但要注意变换顺序.[提能力]【典例】 分别作出下列函数的图象. (1)y =2x +2;(2)y =x +2x -1.解:(1)将y =2x 的图象向左平移2个单位.图象如图①所示.(2)因为y =1+3x -1,先作出y =3x 的图象,将其图象向右平移1个单位,再向上平移1个单位,即得y =x +2x -1的图象,如图②.① ②[母题变式] 将本例(2)的函数变为“y =x +2x +3”,函数的图象如何?解: y =x +2x +3=1-1x +3,该函数图象可由函数y =-1x 向左平移3个单位,再向上平移1个单位得到,如图所示.[刷好题](金榜原创)分别画出下列函数的图象: (1)y =|lg x |;(2)y =sin|x |.解:(1)∵y =|lg x |=⎩⎪⎨⎪⎧lg x ,x ≥1,-lg x ,0<x <1.∴函数y =|lg x |的图象,如图①.(2)当x ≥0时,y =sin|x |与y =sin x 的图象完全相同,又y =sin|x |为偶函数,图象关于y轴对称,其图象如图②.函数图象的识别与辨析[明技法]识辨函数图象的入手点(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势.(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性.(4)从函数的周期性,判断图象的循环往复.(5)从函数的特征点,排除不合要求的图象.[提能力]【典例】(1)(2017·全国卷Ⅰ)函数y=sin 2x1-cos x的部分图象大致为()(2)如图,矩形ABCD的周长为8,设AB=x(1≤x≤3),线段MN的两端点在矩形的边上滑动,且MN=1,当N沿A→D→C→B→A在矩形的边上滑动一周时,线段MN的中点P 所形成的轨迹为G,记G围成的区域的面积为y,则函数y=f(x)的图象大致为()解析:(1)选C 令f (x )=sin 2x1-cos x ,∵f (1)=sin 21-cos 1>0,f (π)=sin 2π1-cos π=0,∴排除选项A ,D.由1-cos x ≠0得x ≠2k π(k ∈Z ), 故函数f (x )的定义域关于原点对称.又∵f (-x )=sin (-2x )1-cos (-x )=-sin 2x1-cos x=-f (x ),∴f (x )为奇函数,其图象关于原点对称,∴排除选项B.故选C.(2)选D 方法一 由题意可知点P 的轨迹为图中虚线所示,其中四个角均是半径为12的扇形.因为矩形ABCD 的周长为8,AB =x ,则AD =8-2x2=4-x ,所以y =x (4-x )-π4=-(x -2)2+4-π4(1≤x ≤3),显然该函数的图象是二次函数图象的一部分, 且当x =2时,y =4-π4∈(3,4),故选D.方法二 在判断出点P 的轨迹后,发现当x =1时,y =3-π4∈(2,3),故选D.[刷好题]1.下列四个函数中,图象如图所示的只能是( )A .y =x +lg xB .y =x -lg xC .y =-x +lg xD .y =-x -lg x解析:选B 特殊值法:当x =1时,由图象知y >0,而C ,D 中y <0,故排除C ,D ;又当x =110时,由图象知y >0,而A 中y =110+lg 110=-910<0,排除A.故选B.2.函数y =sin x 2的图象是( )解析:选D 排除法:由y =sin x 2为偶函数判断函数图象的对称性,排除A ,C ;当x =π2时,y =sin ⎝⎛⎭⎫π22=sin π24≠1,排除B.故选D. 3.如图,矩形ABCD 的周长为4,设AB =x ,AC =y ,则y =f (x )的大致图象为( )解析:选C 方法一 由题意得y =x 2+(2-x )2=2x 2-4x +4,x ∈(0,2)不是一次函数,排除A 、B.当x →0时,y →2,故选C.方法二 由法一知y =2(x -1)2+2在(0,1]上是减函数,在[1,2)上是增函数,且非一次函数,故选C.函数图象的应用 [析考情]函数图象的应用是每年高考的必考内容,多以选择题、填空题的形式出现,考查两图象的交点、函数性质、方程解的个数、不等式的解集等,难度中档或偏上.[提能力]命题点1:利用图象研究函数的性质【典例1】 (2018·长春质检)已知函数f (x )=x |x |-2x ,则下列结论正确的是( ) A .f (x )是偶函数,递增区间是(0,+∞) B .f (x )是偶函数,递减区间是(-∞,1) C .f (x )是奇函数,递减区间是(-1,1) D .f (x )是奇函数,递增区间是(-∞,0)解析:选C 将函数f (x )=x |x |-2x 去掉绝对值得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥0,-x 2-2x ,x <0,画出函数f (x )的图象,如图,观察图象可知,函数f (x )的图象关于原点对称,故函数f (x )为奇函数,且在(-1,1)上单调递减.命题点2:方程的根或函数图象的零点【典例2】 已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|lg x |,x >0,2|x |,x ≤0,则方程2f 2(x )-3f (x )+1=0的解的个数为________.解析:方程2f 2(x )-3f (x )+1=0的解为f (x )=12或f (x )=1.作出y =f (x )的图象,由图象知直线y =12与函数y =f (x )的图象有2个公共点;直线y =1与函数y =f (x )的图象有3个公共点.故方程2f 2(x )-3f (x )+1=0有5个解.答案:5命题点3:利用图象求不等式的解集【典例3】 设奇函数f (x )在(0,+∞)上为增函数且f (1)=0,则不等式f (x )-f (-x )x <0的解集为( )A .(-1,0)∪(1,+∞)B .(-∞,-1)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-1,0)∪(0,1)解析:选D f (x )为奇函数,所以不等式f (x )-f (-x )x <0化为f (x )x <0,即xf (x )<0,f (x )的大致图象如图所示.所以xf (x )<0的解集为(-1,0)∪(0,1).命题点4:利用函数图象的对称性解题【典例4】 (2016·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )(x ∈R )满足f (-x )=2-f (x ),若函数y =x +1x 与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则∑i =1m(x i +y i )=( )A .0B .mC .2mD .4m解析:选B 由f (-x )=2-f (x )可知f (x )的图象关于点(0,1)对称,又易知y =x +1x =1+1x 的图象关于点(0,1)对称,所以两函数图象的交点成对出现,且每一对交点都关于点(0,1)对称,则x 1+x m =x 2+x m -1=…=0,y 1+y m =y 2+y m -1=…=2,∴∑i =1m(x i +y i )=0×m 2+2×m2=m .故选B.命题点5:利用函数图象求参数的取值范围【典例5】 函数f (x )的定义域为R ,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x -1,x ≤0,f (x -1),x >0,若方程f (x )=x +a 有两个不同实根,则a 的取值范围是________.解析:当x ≤0时,f (x )=2-x -1,当0<x ≤1时,-1<x -1≤0,f (x )=f (x -1)=2-(x -1)-1.当1<x ≤2时,-1<x -2≤0,f (x )=f (x -1)=f (x -2)=2-(x -2)-1.故x >0时,f (x )是周期函数,如图,欲使方程f (x )=x +a 有两解,即函数f (x )的图象与直线y =x +a 有两个不同交点,故a <1,则a 的取值范围是(-∞,1).答案:(-∞,1) [悟技法]函数图象应用中的几个问题(1)利用函数的图象研究函数的性质,一定要注意其对应关系,如:图象的左右范围对应定义域;上下范围对应值域;上升、下降趋势对应单调性;对称性对应奇偶性.(2)有关不等式的问题常常转化为两函数图象的上、下关系来解.(3)有关方程解的个数问题常常转化为两个熟悉的函数的图象交点个数;利用此法也可由解的个数求参数值.[刷好题]1.(2018·潍坊检测)若定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +2)=f (x ),且当x ∈[0,1]时,f (x )=x ,则函数y =f (x )-log 3|x |的零点个数是( )A .多于4个B .4个C .3个D .2个解析:选B 因为偶函数f (x )满足f (x +2)=f (x ),故函数的周期为2.当x ∈[0,1]时,f (x )=x ,故当x ∈[-1,0]时,f (x )=-x .函数y =f (x )-log 3|x |的零点的个数等于函数y =f (x )的图象与函数y =log 3|x |的图象的交点个数.在同一个坐标系中画出函数y =f (x )的图象与函数y =log 3|x |的图象,如图所示,函数y =f (x )的图象与函数y =log 3|x |的图象有4个交点,故选B.2.(2018·滁州质检)设函数f (x )=|x +a |,g (x )=x -1,对于任意的x ∈R ,不等式f (x )≥g (x )恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:如图,要使f (x )≥g (x )恒成立,则-a ≤1,∴a ≥-1.答案:[-1,+∞)3.设函数y =2x -1x -2,关于该函数图象的命题如下:①一定存在两点,这两点的连线平行于x 轴; ②任意两点的连线都不平行于y 轴; ③关于直线y =x 对称;④关于原点中心对称.其中正确的是________.解析:y =2x -1x -2=2(x -2)+3x -2=2+3x -2,图象如图所示.可知②③正确.答案:②③。
【大高考】2017版高考数学一轮总复习 第2章 函数的概念与基本初等函数 第3节 二次函数与幂函数模拟创新题 理一、选择题1.(2016·某某某某模拟)已知函数f (x )=x 2-2x +4在区间[0,m ](m >0)上的最大值为4,最小值为3,则实数m 的取值X 围是( ) A.[1,2]B.(0,1]C.(0,2]D.[1,+∞)解析 f (0)=4;f (1)=3,结合二次函数图象可得1≤m ≤2.故选A. 答案 A2.(2015·某某某某模拟)设函数y =x 13与y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x的图象的交点为(x 0,y 0),则x 0所在的区间是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1B.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,12 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,13 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14 解析 构造函数f (x )=x 13-⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,从而转化为函数的零点的问题,因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12·f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13<0,所以在⎝ ⎛⎭⎪⎫13,12存在零点,故选B.答案 B3.(2016·某某某某一中月考)若a <0,则下列不等式成立的是( )A.2a >⎝ ⎛⎭⎪⎫12a>(0.2)aB.(0.2)a>⎝ ⎛⎭⎪⎫12a>2a C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12a>(0.2)a>2a D.2a >(0.2)a>⎝ ⎛⎭⎪⎫12a解析 若a <0,则幂函数y =x a在(0,+∞)上是减函数,所以(0.2)a>⎝ ⎛⎭⎪⎫12a>0.所以(0.2)a >⎝ ⎛⎭⎪⎫12a>2a . 答案 B 二、填空题4.(2016·某某某某联考)若函数f (x )=x 2+ax +b 的两个零点是-2和3,则不等式a ·f (-2x )>0的解集是________.解析 依题意得方程x2+ax +b =0的两根是-2和3,所以⎩⎪⎨⎪⎧-2+3=-a ,-2×3=b ,即⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-6.所以f (x )=x 2-x -6,不等式a ·f (-2x )>0,即为-(4x 2+2x -6)>0.所以2x 2+x -3<0,解得-32<x <1.所求解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-32<x <1.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-32<x <1三、解答题5.(2014·某某模拟)指出函数f (x )=x 2+4x +5x 2+4x +4的单调区间,并比较f (-π)与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-22的大小.解 f (x )=x 2+4x +5x 2+4x +4=1+1(x +2)2=1+(x +2)-2,其图象可由幂函数y =x -2向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度得到,所以该函数在(-2,+∞)上是减函数,在(-∞,-2)上是增函数,且其图象关于直线x =-2对称(如图).又∵-2-(-π)=π-2<-22-(-2)=2-22, ∴f (-π)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-22.创新导向题二次函数图象的应用6.已知“0<t <m (m >0)”是“函数f (x )=-x 2-tx +3t 在区间(0,2)上只有一个零点”的充分不必要条件,则m 的取值X 围是( ) A.(0,2)B.(0,2]C.(0,4)D.(0,4]解析 由f (x )在区间(0,2)上只有一个零点得f (0)·f (2)<0,解得0<t <4,由题意得(0,m )(0,4),所以0<m <4,故选C.答案 C专项提升测试 模拟精选题一、选择题7.(2016·某某滨州模拟)定义在R 上的函数f (x ),当x ∈(-1,1]时,f (x )=x 2-x ,且对任意的x 满足f (x -2)=af (x )(常数a >0),则函数f (x )在区间(5,7]上的最小值是( ) A.-14a 3B.14a 3 C.14a3 D.-14a3解析 f (x -2)=af (x )⇒f (x -4)=af (x -2)=a 2f (x )⇒f (x -6)=af (x -4)=a 3f (x ),x ∈(5,7]⇒x -6∈(-1,1],则f (x )=1a 3f (x -6)=1a 3[(x -6)2-(x -6)]=1a 3⎣⎢⎡⎦⎥⎤(x -6)-122-14a 3,当x -6=12时,f (x )有最小值为-14a3. 答案 D8.(2015·某某某某模拟)已知幂函数f (x )的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫18,24,P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)(x 1<x 2)是函数图象上的任意不同两点,给出以下结论: ①x 1f (x 1)>x 2f (x 2);②x 1f (x 2)<x 2f (x 1);③f (x 1)x 1>f (x 2)x 2;④f (x 1)x 1<f (x 2)x 2. 其中正确结论的序号是( ) A.①②B.①③C.②④D.②③解析 设幂函数为y =x n,则有⎝ ⎛⎭⎪⎫18n =2-3n =24=2-32,得n =12,则幂函数为y =x ,由其图象知图象上的点与原点连线的直线的斜率随x 增大而减小,即f (x 2)x 2<f (x 1)x 1,x 1f (x 2)<x 2f (x 1),所以②③正确,选D.答案 D 二、填空题9.(2016·某某天门模拟)已知幂函数y =xm 2-2m -3(m ∈N *)的图象与x 轴,y 轴无交点,且关于原点对称,则m 的值为________. 解析 由题意m 2-2m -3<0,解得-1<m <3,∵m ∈N *,∴m =1,2,幂函数图象关于原点对称,则函数为奇函数,当m =1时,y =x -4为偶函数;当m =2时,y =x -3满足条件,即m =2. 答案 2 三、解答题10.(2015·某某七校模拟)已知函数f (x )=x 2+(x -1)·|x -a |. (1)若a =-1,解方程f (x )=1;(2)若函数f (x ) 在R 上单调递增,某某数a 的取值X 围;(3)若a <1且不等式f (x )≥2x -3对一切实数x ∈R 恒成立,求a 的取值X 围.解 (1)当a =-1时,有f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 2-1,x ≥-1,1,x <-1.当x ≥-1时,2x 2-1=1, 解得:x =1或x =-1, 当x <-1时,f (x )=1恒成立. ∴方程的解集为:{x |x ≤-1或x =1}.(2)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 2-(a +1)x +a ,x ≥a ,(a +1)x -a ,x <a .若f (x )在R 上单调递增,则有⎩⎪⎨⎪⎧a +14≤a a +1>0,解得:a ≥13,即实数a 的取值X 围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,+∞.(3)设g (x )=f (x )-(2x -3),则g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 2-(a +3)x +a +3,x ≥a ,(a -1)x -a +3,x <a .即不等式g (x )≥0对一切实数x ∈R 恒成立.∵a <1,∴当x <a 时,g (x )单调递减,其值域为:(a 2-2a +3,+∞). ∵a 2-2a +3=(a -1)2+2≥2,∴g (x )≥0恒成立.当x ≥a 时,∵a <1,∴a <a +34,∴g (x )min =g ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +34=a +3-(a +3)28≥0,得-3≤a ≤5.∵a <1,∴-3≤a <1,综上:a 的取值X 围是[-3,1).创新导向题利用二次函数单调性求参数取值X 围11.已知函数f (x )=-2x 2+|x |+1,若f (log 2m )>f (3),则实数m 的取值X 围是________. 解析 f (3)=-2×32+3+1=-14,若f (log 2m )>f (3),则-3<log 2m <3, 所以18<m <8.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫18,8 幂函数的解析式及求值12.已知幂函数y =f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,22,则lg f (2)+lg f (5)=________.解析 设f (x )=x α,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=⎝ ⎛⎭⎪⎫12α=22,解得α=12,故f (x )=x 12,所以lg f (2)+lg f (5)=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫212×512=lg 1012=12. 答案 12。
高考数学总复习:函数的概念与性质知识网络目标认知考试大纲要求:1. 了解映射的概念,了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域;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,并能简单应用.4. 理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义;结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.5. 会运用函数图象理解和研究函数的性质.重点:会求一些简单函数的定义域和值域,理解分段函数及其简单应用,会运用函数图象理解和研究函数的性质。
难点:分段函数及其简单应用;运用函数图象理解和研究函数的性质.知识要点梳理知识点一:函数的概念1.映射设A、B是两个集合,如果按照某种对应法则f,对于集合A中任何一个元素,在集合B中都有唯一的元素和它对应,那么这样的对应(包括集合A、B及集合A到集合B的对应法则f)叫做集合A到集合B的映射,记作f:A→B。
理解:(1)映射是从集合A到集合B的“一对一”或“多对一”两种特殊的对应.(2)映射中的两个集合可以是数集,点集或其它集合.(3)集合A到集合B的映射f:A→B是一个整体,具有方向性;f:A→B 与f:B→A 一般情况下是不同的映射.(4)给定一个集合A到集合B的映射f:A→B,且a∈A,b∈B,如果在此映射之下元素a和元素b对应,则将元素b叫做元素a的象,元素a叫做元素b的原象.即如果在给定映射下有f:a→b,则b叫做a的象,a叫做b的原象.(5)映射允许集合B中的元素在集合A中没有原象.2.函数的定义(1)传统定义:设在某一变化过程中有两个变量x和y,如果对于某一X围内x 的每一个值,y都有唯一的值和它对应,那么就说y是x的函数,x叫做自变量,y叫做因变量(函数).(2)现代定义:设A、B是两个非空数集,如果按照某个确定的对应关系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.其中,x叫做自变量,x的取值X围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y的值叫做函数值,函数值的集合C={f(x)|x∈A}叫做函数的值域.理解:①集合A、B是两个非空数集;②f表示对应法则;③f:A→B为从集合A到集合B的一个映射;④值域C B。
二、函数1.映射f : A →B 的概念。
在理解映射概念时要注意:⑴A 中元素必须都有象且唯一;⑵B 中元素不一定都有原象,但原象不一定唯一。
如(1)设:f M N →是集合M 到N 的映射,下列说法正确的是 A 、M 中每一个元素在N 中必有象 B 、N 中每一个元素在M 中必有原象 C 、N 中每一个元素在M 中的原象是唯一的 D 、N 是M 中所在元素的象的集合(答:A );(2)点),(b a 在映射f 的作用下的象是),(b a b a +-,则在f 作用下点)1,3(的原象为点________(答:(2,-1));(3)若}4,3,2,1{=A ,},,{c b a B =,,,a b c R ∈,则A 到B 的映射有 个,B 到A 的映射有 个,A 到B 的函数有 个(答:81,64,81);(4)设集合{1,0,1},{1,2,3,4,5}M N =-=,映射:f M N →满足条件“对任意的x M ∈,()x f x +是奇数”,这样的映射f 有____个(答:12);(5)设2:x x f →是集合A 到集合B 的映射,若B={1,2},则B A 一定是_____(答:∅或{1}).2.函数f : A →B 是特殊的映射。
特殊在定义域A 和值域B 都是非空数集!据此可知函数图像与x 轴的垂线至多有一个公共点,但与y 轴垂线的公共点可能没有,也可能有任意个。
如(1)已知函数()f x ,x F ∈,那么集合{(,)|(),}{(,)|1}x y y f x x F x y x =∈= 中所含元素的个数有 个(答: 0或1);(2)若函数42212+-=x x y 的定义域、值域都是闭区间]2,2[b ,则b = (答:2) 3. 同一函数的概念。
构成函数的三要素是定义域,值域和对应法则。
而值域可由定义域和对应法则唯一确定,因此当两个函数的定义域和对应法则相同时,它们一定为同一函数。
如若一系列函数的解析式相同,值域相同,但其定义域不同,则称这些函数为“天一函数”,那么解析式为2y x =,值域为{4,1}的“天一函数”共有______个(答:9)4. 求函数定义域的常用方法(在研究函数问题时要树立定义域优先的原则):(1)根据解析式要求如偶次根式的被开方大于零,分母不能为零,对数log a x 中0,0x a >>且1a ≠,三角形中0A π<<, 最大角3π≥,最小角3π≤等。
如(1)函数lg 3y x =-的定义域是____(答:(0,2)(2,3)(3,4) );(2)若函数2743kx y kx kx +=++的定义域为R ,则k ∈_______(答:30,4⎡⎫⎪⎢⎣⎭);(3)函数()f x 的定义域是[,]a b ,0b a >->,则函数()()()F x f x f x =+-的定义域是__________(答:[,]a a -);(4)设函数2()lg(21)f x ax x =++,①若()f x 的定义域是R ,求实数a 的取值范围;②若()f x 的值域是R ,求实数a 的取值范围(答:①1a >;②01a ≤≤)(2)根据实际问题的要求确定自变量的范围。
(3)复合函数的定义域:若已知()f x 的定义域为[,]a b ,其复合函数[()]f g x 的定义域由不等式()a g x b ≤≤解出即可;若已知[()]f g x 的定义域为[,]a b ,求()f x 的定义域,相当于当[,]x a b ∈时,求()g x 的值域(即()f x 的定义域)。
如(1)若函数)(x f y =的定义域为⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,21,则)(log 2x f 的定义域为__________(答:{}42|≤≤x x );(2)若函数2(1)f x +的定义域为[2,1)-,则函数()f x 的定义域为________(答:[1,5]).5.求函数值域(最值)的方法:(1)配方法――二次函数(二次函数在给出区间上的最值有两类:一是求闭区间[,]m n 上的最值;二是求区间定(动),对称轴动(定)的最值问题。
求二次函数的最值问题,勿忘数形结合,注意“两看”:一看开口方向;二看对称轴与所给区间的相对位置关系),如(1)求函数225,[1,2]y x x x =-+∈-的值域(答:[4,8]);(2)当]2,0(∈x 时,函数3)1(4)(2-++=x a ax x f 在2=x 时取得最大值,则a 的取值范围是___(答:21-≥a );(3)已知()3(24x b f x x -=≤≤的图象过点(2,1),则1212()[()]()F x f x f x --=-的值域为______(答:[2, 5])(2)换元法――通过换元把一个较复杂的函数变为简单易求值域的函数,其函数特征是函数解析式含有根式或三角函数公式模型,如(1)22sin 3cos 1y x x =--的值域为_____(答:17[4,]8-);(2)21y x =++_____(答:(3,)+∞)t ,0t ≥。
运用换元法时,要特别要注意新元t 的范围);(3)s i n c o s s i n c o s y x x x x =++ 的值域为____(答:1[1,]2-);(4)4y x =+____(答:[14]); (3)函数有界性法――直接求函数的值域困难时,可以利用已学过函数的有界性,来确定所求函数的值域,最常用的就是三角函数的有界性,如求函数2sin 11sin y θθ-=+,313xxy =+,2sin 11cos y θθ-=+的值域(答: 1(,]2-∞、(0,1)、3(,]2-∞); (4)单调性法――利用一次函数,反比例函数,指数函数,对数函数等函数的单调性,如求1(19)y x x x =-<<,229sin 1sin y x x =++,52log x y -=+______(答:80(0,)9、11[,9]2、[2,10]); (5)数形结合法――函数解析式具有明显的某种几何意义,如两点的距离、直线斜率、等等,如(1)已知点(,)P x y 在圆221x y +=上,求2y x +及2y x -的取值范围(答:[33-、[);(2)求函数y =[10,)+∞);(3)求函数y =及y =的值域(答:)+∞、()注意:求两点距离之和时,要将函数式变形,使两定点在x 轴的两侧,而求两点距离之差时,则要使两定点在x 轴的同侧。
(6)判别式法――对分式函数(分子或分母中有一个是二次)都可通用,但这类题型有时也可以用其它方法进行求解,不必拘泥在判别式法上,也可先通过部分分式后,再利用均值不等式: ①2b y k x =+型,可直接用不等式性质,如求232y x =+的值域(答:3(0,]2) ②2bx y x mx n =++型,先化简,再用均值不等式,如(1)求21x y x =+的值域(答:1(,]2-∞);(2)求函数3y x =+的值域(答:1[0,]2) ③22x m x n y x mx n ''++=++型,通常用判别式法;如已知函数2328log 1mx x n y x ++=+的定义域为R ,值域为[0,2],求常数,m n 的值(答:5m n ==) ④2x m x n y mx n ''++=+型,可用判别式法或均值不等式法,如求211x x y x ++=+的值域(答:(,3][1,)-∞-+∞ )(7)不等式法――利用基本不等式,)a b a b R ++≥∈求函数的最值,其题型特征解析式是和式时要求积为定值,解析式是积时要求和为定值,不过有时须要用到拆项、添项和两边平方等技巧。
如设12,,,x a a y 成等差数列,12,,,x b b y 成等比数列,则21221)(b b a a +的取值范围是____________.(答:(,0][4,)-∞+∞ )。
(8)导数法――一般适用于高次多项式函数,如求函数32()2440f x x x x =+-,[3,3]x ∈-的最小值。
(答:-48)提醒:(1)求函数的定义域、值域时,你按要求写成集合形式了吗?(2)函数的最值与值域之间有何关系?6.分段函数的概念。
分段函数是在其定义域的不同子集上,分别用几个不同的式子来表示对应关系的函数,它是一类较特殊的函数。
在求分段函数的值0()f x 时,一定首先要判断0x 属于定义域的哪个子集,然后再代相应的关系式;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。
如(1)设函数2(1).(1)()41)x x f x x ⎧+<⎪=⎨≥⎪⎩,则使得()1f x ≥的自变量x 的取值范围是__________(答:(,2][0,10]-∞- );(2)已知1(0)()1(0)x f x x ≥⎧=⎨-<⎩ ,则不等式(2)(2)5x x f x +++≤的解集是________(答:3(,]2-∞) 7.求函数解析式的常用方法:(1)待定系数法――已知所求函数的类型(二次函数的表达形式有三种:一般式:2()f x ax bx c =++;顶点式:2()()f x a x m n =-+;零点式:12()()()f x a x x x x =--,要会根据已知条件的特点,灵活地选用二次函数的表达形式)。
如已知()f x 为二次函数,且 )2()2(--=-x f x f ,且f(0)=1,图象在x 轴上截得的线段长为22,求()f x 的解析式 。
(答:21()212f x x x =++) (2)代换(配凑)法――已知形如(())fg x 的表达式,求()f x 的表达式。
如(1)已知,sin )c o s 1(2x x f =-求()2x f 的解析式(答:242()2,2]f x x x x =-+);(2)若221)1(xx x x f +=-,则函数)1(-x f =_____(答:223x x -+);(3)若函数)(x f 是定义在R 上的奇函数,且当),0(+∞∈x 时,)1()(3x x x f +=,那么当)0,(-∞∈x 时,)(x f =________(答:(1x ). 这里需值得注意的是所求解析式的定义域的等价性,即()f x 的定义域应是()g x 的值域。
(3)方程的思想――已知条件是含有()f x 及另外一个函数的等式,可抓住等式的特征对等式的进行赋值,从而得到关于()f x 及另外一个函数的方程组。
如(1)已知()2()32f x f x x +-=-,求()f x 的解析式(答:2()33f x x =--);(2)已知()f x 是奇函数,)(xg 是偶函数,且()f x +)(x g = 11-x ,则()f x = __(答:21x x -)。