3.1函数的概念及其表示法
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3.1函数的概念及其表示【知识清单】一.函数有关概念1.函数的有关概念函数的概念设A ,B 是非空的数集,如果按照某种对应关系f ,使对于集合A 中任意一个数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 的一个函数函数的记法y =f (x ),x ∈A 定义域x 叫做自变量,x的取值范围A 叫做函数的定义域值域函数值的集合{f (x )|x ∈A}叫做函数的值域2.区间的概念及表示定义名称符号数轴表示{x |a ≤x ≤b }闭区间[a ,b ]{x |a ≤x <b }半开半闭区间[a ,b ){x |a <x ≤b }半开半闭区间(a ,b ]{x |a <x <b }开区间(a ,b ){x |x ≥a }半开半闭区间[a ,+∞){x |x >a }开区间(a ,+∞){x |x ≤a }半开半闭区间(-∞,a ]{x |x <a }开区间(-∞,a )R 开区间(-∞,+∞)3.函数的表示方法(1)解析法(2)图像法(3)列表法4.分段函数(1)一般的分段函数指的是在函数整个定义域内,对于自变量x 的不同取值范围有着不同的对应关系的函数。
书写解析式时要分成多段来书写,各段自变量x 的范围的并集正好是完整的定义域。
(2)画分段函数的图像,可以先画各段整体图像,然后截取所需部分即可。
(3)求函数值时,注意带入相应的x 的范围对应的解析式。
【常见题型】一.函数概念的理解1.下列图形(横轴表示x 轴,纵轴表示y 轴)中,表示y 是x 的函数的是()2.设集合 02M x x , 02N y y ,那么下列四个图形中,能表示集合M 到集合N 的函数关系的有()A .①②③④B .①②③C .②③D .②3.如图,设{|02}A x x ,{|12}B y y ,表示A 到B 的函数的是__________(填序号).4.下列是从集合A 到集合B 的函数的是()A .*AB N ,对应法则:3f x y x B .A R , 0,1B ,对应法则1,0:0,0x f x y x C .A B R ,对应法则:f x y xD .A Z ,B Q ,对应法则1:f x y x二.区间的概念1.用区间表示下列数集:(1){x |x ≥1}=________;(2){x |2<x ≤4}=________;(3){x |x >-1,且x ≠2}=________.2.下列集合不能用区间的形式表示的个数为()①{0,1,5,10}A ;② 210,x x x N ;③ ;④ x x 是等边三角形;⑤ 03x x x 或;⑥ 1,x x x Q .A .2B .3C .4D .53.已知(a-1,3a+2]为一个确定的区间,则a 的取值范围是_________.三.函数三要素的考察1.函数y=x -5+31 x 中自变量x 的取值范围是________.2.函数 13x f x x 的定义域为().A . 1,B .1, C . 1,3D .1,33, 3.函数 2021y x的定义域为()A {x|x<12}B {x|x>12}C {x|x<12或12<x<3}D {x|x<12或12<x ≤3}4.下列各组函数中,表示同一函数的是()A .y =x 2-9x -3与y =x +3B .y =x 2-1与y =x -1C .y =x 0(x ≠0)与y =1(x ≠0)D .y =2x +1,x ∈Z 与y =2x -1,x ∈Z5.已知函数 f x f x 的定义域为R ,则m 的取值范围是________.6.已知函数()f x 的定义域为[1,2],则函数(12)f x 的定义城是________.7.已知函数(21)y f x 的定义域为 1,2 ,则函数(1) y f x 的定义域为_________.8.函数 f x A ,若3A ,则a 的取值范围是__________.四.函数的表示方法1.作出下列函数的图象并求出其值域.(1)y =2x +1,x ∈[0,2];(2)y =2x,x ∈[2,+∞);(3)y =x 2+2x ,x ∈[-2,2].2.已知函数 y f x ,用列表法表示如下:x 21 023y 52134则 12f f ()A .4B .5C .6D .93.根据下列条件,求函数 f x 的解析式;(1)已知 f x 是一次函数,且满足 3121217f x f x x ;(2)已知函数()f x 为二次函数,且2(1)()24f x f x x ,求()f x 的解析式;(3)已知3311f x x x x;(4)已知等式 21f x y f x y x y 对一切实数x 、y 都成立,且 01f ;(5)知函数 f x 满足条件123f x f x x对任意不为零的实数x 恒成立;4.某学生离家去学校,一开始跑步前进,跑累了再走余下的路程.下列图中纵轴表示离校的距离,横轴表示出发后的时间,则较符合该学生走法的是()五.分段函数1.已知3,(10)(),((5)),(10)n n f n n N f f n n ,则(5)f 的值为()A.7B.8C.9D .102.在函数)2(23)()21()1(22x x ,x f ,x x x x y 则若中x 的值是()A、1B、1或23C、3 D、33.如图为一分段函数的图象,则该函数的定义域为________,值域为________.4.已知函数 22,0,,02,12,2x x f x x x x x ,(1)求12f f f的值;(2)若 2f x ,求x 的值.5.已知2,11()1,11x x f x x x 或(1)画出()f x 的图象;(2)若1()4f x ,求x 的取值范围;(3)求()f x 的值域.【巩固练习】1.将下列集合用区间表示出来.(1){|3}x x ;(2){|0}x x ;(3){|23}x x ;(4){|1x x ,或24}x .2.已知()f x =2x +x +1,则f =______;f [(2)f ]=______.3.已知 2,31a a 为一个确定的区间,则a 的取值范围是________.4.已知函数 ,m f x x x 且此函数图象过点(1,5),实数m 的值为.5.24,02(),(2)2,2x x f x f x x 已知函数则;若00()8,f x x 则.6.有对应法则f :(1)A ={0,2},B ={0,1},x →2x ;(2)A ={-2,0,2},B ={4},x →x 2;(3)A =R,B ={y |y >0},x →21x ;(4)A =R,B =R,x →2x +1;(5)A ={(x ,y )|x ,y ∈R},B =R,(x ,y )→x +y .其中能构成从集合A 到集合B 的函数的有________(填序号).7.下列函数 f x g x 与表示同一函数的是()A . 42f x x g x 与B . 2x f x x g x x与C . f x g xD . 2f x x g x 与8.拟定从甲地到乙地通话m 分钟的话费由 3.71,(04)() 1.06*(0.52),(4)m f m m m给出,其中 m 是不超过m 的最大整数,如: 3.743 ,从甲地到乙地通话5.2分钟的话费是().A. 3.71B. 4.24C. 4.77D.7.959.已知函数y 的定义域为R ,求实数a 的取值范围.10.已知2()f x ax bx c ,(0)0f ,且(1)()1f x f x x ,试求()f x 的表达式.。
第三章函数3.1 函数的概念及其表示知识点一:函数的概念1.函数的有关概念2.函数的三要素一个函数的构成要素:定义域、对应关系和值域.因为值域是由定义域和对应关系决定的,所以两个函数的定义域和对应关系相同时,它们是同一个函数.3.区间的概念:设a,b∈R,a<b.实数集R可以用区间表示为(-∞,+∞).知识点二:函数的表示法1.函数的三种表示法2.分段函数已知函数y=f(x),x∈A,如果自变量x在不同的取值范围内,函数有着不同的对应关系,那么我们称这样的函数为分段函数.【思考】1.函数的定义域和值域是否一定是无限集?2.区间是数集的另一种表示方法,是否任何数集都能用区间表示?3.根据函数的定义,任何一个自变量x是否都有唯一的函数值y与之对应?任何一个函数值y 是否都有唯一的自变量x与之对应?4.如何确定分段函数的定义域和值域?【解析】1.不一定.函数的定义域和值域也可能是有限集,如f(x)=1,x∈{1,2,3}.2.不是.如集合{0,1}就不能用区间表示.3.任何一个自变量x都有唯一的函数值y与之对应,但是函数值y不一定有唯一的自变量x 与之对应。
如f(x)=x2中,函数值4有两个自变量2、-2与之对应。
函数中x,y的对应关系是“一对一”或“多对一”,不能“一对多”.4.分段函数的定义域是每一段自变量取值范围的并集,值域也是每一段函数值取值范围的并集.3.1.1 函数的概念基础练一函数的概念1.(多选题)下面选项中,变量y是变量x的函数的是()A.x表示某一天中的时刻,y表示对应的某地区的气温B.x表示年份,y表示对应的某地区的GDP(国内生产总值)C.x表示某地区学生的某次数学考试成绩,y表示该地区学生对应的考试号D.x表示某人的月收入,y表示对应的个税2.下列四组函数中,表示同一个函数的是()3A.y=|x|与y=√x3B.y=√x2与s=(√t)2C.y=2t+1与y=2u+1D.y=1与y=x03.设集合M={x|0≤x≤2},N={y|0≤y≤2},那么下面的4个图形中,能表示以集合M为定义域,集合N为值域的函数关系的有()A.①②③④B.①②③C.②③D.②④二函数的定义域4.函数f(x)=√x−1的定义域为() x−2A.[1,+∞)B.[1,2)C.[1,2)∪(2,+∞)D.(1,2)∪(2,+∞)5.已知某矩形的周长为定值a,若该矩形的面积S是这个矩形的一边长x的函数,则这个函数的定义域是.6.已知函数y=f(x)的定义域为[-2,3],则函数y=f(2x+1)的定义域为.x+1三函数值及函数的值域7.已知集合P={x|y=√x−1},集合Q={y|y=√x−1},则()A.P=QB.P⫋QC.Q⫋PD.P∩Q=⌀8.函数y=√x2−2x+3的值域为.,则f(x)的值域为.9.已知函数f(x)=1x2−2x10.已知函数f(x)的定义域是[0,1],值域是[1,2],则这样的函数可以是f(x)=.11.已知函数f(x)=x2+x-1.);(1)求f(2), f(1x(2)若f(x)=5,求x的值.3.1.2 函数的表示法基础练一 函数的表示法及其应用 1.函数y =x x+1的图象大致是 ( )A B C D2.某同学从家里到学校,为了不迟到,先匀速跑一段时间,跑累了再匀速走余下的路,设在途中花费的时间为t ,离开家的距离为d ,则下面图象中,能正确表示d 与t 的关系的是( )A B C D3.已知函数y =f (x )的对应关系如表,函数y =g (x )的图象为如图所示的曲线ABC ,则g (f (3))的值为 .二 函数解析式的求法5.已知函数f (x +2)=x 2+6x +8,则函数f (x )的解析式为( ) A.f (x )=x 2+2x B.f (x )=x 2+6x +8 C.f (x )=x 2+4x D.f (x )=x 2+8x +66.函数f (x )满足f (1-2x )=-1x ,则f (2)=( )A.2B.-2C.12 D.-12 7.已知函数f (2x -1)=3x -5,若f (x 0)=4,则x 0= .8.已知f (x )是一次函数,2f (2)-3f (1)=5,2f (0)-f (-1)=1,则f (x )= .9.(1)已知函数g (√x +1)=2x +1,求g (x )的解析式;(2)已知f (x )为二次函数,且f (0)=2, f (2)=f (-1)=0,求f (x )的解析式.三 分段函数问题10.已知函数f (x )={√x,x >0,|x +1|,x ≤0,则f (f (-3))=( )A.√3B.1C.2D.√2 11.已知f (x )={x +2,x ≤−1,x 2,−1<x <2,2x,x ≥2,若f (x )=3,则x 的值是( )A.1B.1或32C.1,32或±√3 D.√312.函数f (x )=x +|x |x 的图象是( )A B C D13.(2022山西大同期中)已知函数f (x )={x 2,x ≤0,4−2x,x >0.(1)画出函数f (x )的图象;(2)当f (x )≥2时,求实数x 的取值范围.。
函数的概念及其表示方法一函数的概念1 概念设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 定义域①概念函数自变量x的取值范围.②求函数的定义域主要应考虑以下几点(1)分式的分母不等于零;(2)偶次方根的被开方数不小于零;(3)对数式的真数必须大于零;(4)指数、对数式的底必须大于零且不等于1;(5)指数为零底不可以等于零;(6)抽象函数的定义域较为复杂.3 值域①概念函数值y的取值范围②求值域的方法(1)配方法(2)数形结合(3) 换元法(4)函数单调性法(5)分离常数法(6)基本不等式法4 区间实数集R表示为(−∞ ,+∞).二函数的表示方法1表格法如上表,我们很容易看到y与r之间的函数关系.在初中刚学画一次函数图像时,第一步就是列表,其实就是用表格法表示一次函数.2 图像法如上图,很清晰的看到某天空气质量指数I与时间t两个变量之间的关系,特别是其趋势.数学中的“数形结合”也就是这回事,它是数学一大思想,在高中解题中识图和画图尤为重要.3 解析式求函数解析式的方法(1)配凑法(2)待定系数法(3)换元法(4)构造方程组法(5)代入法【题型一】函数概念的理解【典题1】设集合M={x|0≤x≤2} ,N={y|0≤y≤2} , 给出如下四个图形,其中能表示从集合M到集合N的函数关系的是( )【解析】(本题相当把M={x|0≤x≤2}看成定义域,N={y|0≤y≤2}看成值域)图象A不满足条件,因为当1<x≤2时,N中没有y值与之对应.图象B不满足条件,因为当x=2时,N中没有y值与之对应.图象C 不满足条件,因为对于集合M ={x|0<x ≤2}中的每一个x 值,在集合N 中有2个y 值与之对应,不满足函数的定义.只有D 中的图象满足对于集合M ={x|0≤x ≤2}中的每一个x 值,在N ={y|0≤y ≤2}中都有唯一确定的一个y 值与之对应,故选D .【典题2】 给定的下列四个式子中,能确定y 是x 的函数的是( ) ① x 2+y 2=1 ② |x -1|+√y 2−1=0 ③ √x −1+√y −1=1 ④ y =√x −2+√1−x . A .①B .②C .③D .④【解析】①由x 2+y 2=1得y =±√1−x 2,不满足函数的定义, 比如x =0,y =±1,所以①不是函数.②由|x -1|+√y 2−1=0得|x -1|=0,√y 2−1=0, 所以x =1 ,y =±1,所以②不是函数.③由√x −1+√y −1=1得y =(1−√x −1)2+1,满足函数的定义,所以③是函数.④要使函数y =√x −2+√1−x 有意义,则{x −2≥01−x ≥0,解得{x ≥2x ≤1,此时不等式组无解,所以④不是函数.故选:C .【点拨】函数中自变量x 与函数值y 的关系是“一对一或多对一”的关系,不能是“一对多”.【题型二】求函数的定义域 【典题1】 函数y =√−x 2+2x+3x的定义域是 .【解析】要使函数有意义,则{−x 2+2x +3≥0x ≠0,即{−1≤x ≤3x ≠0.即−1≤x <0或0<x ≤3,即函数的定义域为[−1 ,0)⋃(0 ,3].【典题2】 下列各组函数中表示的函数不同的是 ( ) A .f(x)=x ,g(x)=√x 33B .f(x)=√x 2 ,g(x)=|x|C .f (x )=x 2−3x ,g (t )=t 2−3tD .f(x)=x 2−4x−2 ,g(x)=x +2【解析】A ,B ,C 的定义域和对应法则相同,表示同一函数,D中g(x)=x+2的定义域是R,f(x)=x2−4x−2=x+2定义域为{x|x≠2},两个函数的定义域不相同,不是同一函数.故选:D.【点拨】①判断两个函数是否是同一函数,看函数的定义域和解析式是否均相同;②函数反应的是两个变量的关系,至于用什么字母表示都一样,故选项C的f(x)=x2-3x ,g(t)=t2-3t是同一函数.【典题3】已知f(x2−1)定义域为[0 ,3],求f(2x−1)的定义域.【解析】∵0≤x≤3 ∴−1≤x2−1≤8∴−1≤2x−1≤8 ∴0≤x≤9 2故函数f(2x−1)的定义域是[0 ,92].【点拨】抽象函数的定义域理解起来不容易,由于函数的解析式与字母的选择无关,若把题目换成“已知f(x2−1)定义域为[0 ,3],求f(2t−1)的定义域.”好理解多了,①谨记定义域指的是自变量的取值范围,所以由“f(x2−1)定义域为[0 ,3]”得到的是“0≤x≤3”,“求f(2t−1)的定义域”指的就是求t的范围.②把“x2−1”和“2t−1”都看成整体,它们的范围是相等的这样就有“−1≤x2−1≤8 ⇒−1≤2t−1≤8”.【题型三】求函数的值域方法1 配方法【典题1】求函数y=5x 2−4x+1x2在区间x∈[14,1]的值域.【解析】y=5x 2−4x+1x2=1x2−4x+5=(1x−2)2+1∵x∈[14 ,1] ∴1x∈[1 ,4],∴1≤(1x−2)2+1≤5,即y=5x 2−4x+1x2在区间x∈[14,1]的值域[1 ,5].【点拨】配方法针对二次函数型的函数值域.方法2 数形结合【典题2】 求函数f (x )={2x −x 2 ,(0≤x ≤3)x 2+6x ,(−2≤x ≤0)的值域.【解析】(这是分段函数,两段函数均为二次函数,其图像易得,故可用数形结合求值域) f (x )=2 x −x 2=−(x −1)2+1,开口向下,最大值为f (1)=1 , 而f(0)=0 ,f(3)=−3 ,f (x )=x 2+6 x =(x +3)2−9 , 开口向上,而f(−2)=−8 ,f(0)=0, 可得到函数图像如右图,易得函数值域为[−8 ,1]. 【点拨】数形结合最大的好处是直观.方法3 换元法【典题3】 求函数f (x )=2x +√1−x 的值域.【解析】令t =√1−x (t ≥0),(要注意新变量t 的取值范围) 得x =−t 2+1,∴原函数化为y =−2t 2+t +2=−2(t −14)2+178≤178(把函数转化为二次函数值域问题)∴函数f (x )=2 x +√1−x 的值域为(−∞ ,178].【点拨】本题利用换元法把不熟悉函数值域问题转化为熟悉的二次函数值域问题,即求函数f (x )=2x +√1−x 的值域⇔y =−2t 2+t +2 (t ≥0)的值域,其中特别注意t ≥0不能忽略!这正是体现了数学中的“等价转化”思想.【典题4】 函数f(x)=−9−x +(13)x−1+34在[−1 ,+∞)上的值域为 .【解析】f(x)=−9−x +(13)x−1+34=−(13)2x +3×(13)x +34,(本题主要是注意到了9−x 和(13)x−1均可(13)x 或3x 的形式,故想到换元法) 令t =(13)x ,因为x ∈[-1 ,+∞),所以t ∈(0 ,3],原函数的值域等价于函数g(t)=−t 2+3t +34=−(t −32)2+3(0<t ≤3)的值域, 由二次函数的性质可知,f(x)=[34 ,3],即所求函数的值域为[34 ,3]. 【点拨】① 换元法的本质就是“整体思想”,它能把“不太友善的”表示形式转化为“友善的”,前2题均用换元法把复杂形式函数转化为二次函数,故解题过程中特别要注意式子的结构特征.②换元法要注意换元后变量的取值范围,比如典题3的“t≥0”,典题4中的“t∈(0 ,3]".方法4 函数单调性法【典题5】函数f(x)=2x2−2x+3 ,x∈[0 ,3]的值域为.【解析】由复合函数的单调性可知,函数f(x)在[0 ,1]上单减,在[1 ,3]上单增,又f(0)=23=8 ,f(1)=22=4 ,f(3)=26=64,∴函数值域为[4 ,64].【点拨】①利用函数单调性是求函数值域最常见的方法,高二还会学到导数,它是一把利器.②复合函数的单调性是"同增异减".方法5 分离常数法【典题6】求函数f(x)=2x 2−1x2+1的值域.【解析】函数f(x)=2x 2−1x2+1=2(x2+1)−3x2+1=2(x2+1)x2+1−3x2+1=2−3x2+1,(在分子2x2−1中“凑出”分母x2+1,最终达到“分式中的分子是个常数3”的目的)∵x2+1≥1 ,∴0<1x2+1≤1⇒−3≤−3x2+1<0⇒−1≤2−3x2+1<2,故函数f(x)=x 2−1x2+1的值域是[-1 ,2).【点拨】形如f(x)=a∙g(x)+bc∙g(x)+d 均可用分离常数法求函数值域,比如求函数y=3x+14x−2,y=3∙2x+42x−1的值域.方法6 基本不等式法(对勾函数法)【典题7】求函数f(x)=x 2+4x+1x2+1(x≥0)的值域.【解析】∵f(x)=x 2+4x+1x2+1=x2+1x2+1+4xx2+1=1+4xx2+1,(也有点分离常数法的感觉)∴①当x=0时,f(x)=1;(x=0这个不能漏)②当x>0时,0<4xx2+1=4x+1x≤4√x⋅1x=2,当且仅当x=1时“=”成立;此时1<f(x)≤3,(利用对勾函数y=x+1x(x>0)的图像求解也可以)∴函数f(x)=x 2+4x+1x 2+1(x ≥0)的值域为[1,3].【点拨】利用基本不等式法(对勾函数法)能处理二次分式函数y =dx 2+ex+fax 2+bx+c 的值域. 巩固练习1(★) 函数y =f(x −1)与函数y =f(x +1) ( ) A .是同一个函数 B .定义域相同 C .图象重合 D .值域相同【答案】 D【解析】由于函数y =f(x -1)中x -1的范围与函数y =f(x +1)中x +1的范围相同,且两个函数具有相同的对应关系f ,故函数y =f(x -1)与函数y =f(x +1)具有相同的值域, 故选:D .2(★) 函数f(x)=√−x 2+4x +12+1x−4的定义域为 . 【答案】[−2,4)∪(4,6]【解析】解{−x 2+4x +12≥0x −4≠0得,-2≤x ≤6,且x ≠4; ∴f(x)的定义域为:[-2,4)∪(4,6].3(★★) 已知函数f(x +1)定义域为[1 ,4],则函数f(x -1)的定义域为 . 【答案】[3 ,6]【解析】∵f(x +1)的定义域为[1,4];∴1≤x ≤4;∴2≤x +1≤5; ∴f(x)的定义域为[2,5];∴f(x -1)满足:2≤x -1≤5;∴3≤x ≤6; ∴f(x -1)的定义域为[3,6].4(★★) 函数y =2−√−x 2+4x 的值域是为 . 【答案】 [0,2]【解析】∵0≤-x 2+4x ≤4,∴0≤√−x 2+4x ≤2, ∴0≤2−√−x 2+4x ≤2,故函数y =2−√−x 2+4x 的值域是[0,2].5(★★) 函数y =√x −1+√x +1,(x ≥1)的值域为 . 【答案】[√2,+∞]【解析】函数y =√x −1+√x +1显然在 x ≥ 1上是增函数,所以函数值域为[√2,+∞]. 6(★★) 函数f(x)=x−1x+3(x ≥1)的值域为 . 【答案】 [0,1)【解析】f(x)=x+3−4x+3=x+3x+3−4x+3=1−4x+3, 则当x ≥1时,f(x)为增函数, 则f(1)≤f(x)<1,即0≤f(x)<1, 即函数的值域为[0,1).7(★★) 函数y =4x +2x+1+3的值域为 . 【答案】(3 ,+∞) 【解析】令t =2x (t >0),∴函数y =4x +2x+1+3(x ∈R)化为f(t)=t 2+2t +3=(t +1)2+2(t >0), ∴f(t)>3,即函数y =4x +2x+1+3的值域为(3,+∞). 8(★★★) 求函数y =2x 2−x+12x−1(x >12)的值域.【答案】[12+√2 ,+∞) 【解析】 y =2x 2−x+12x−1=x(2 x−1)+12 x−1=x +12 x−1=x −12+12 x−1+12∵ x >12, ∴ x −12>0 ∴ x −12+12x−12≥2 √( x −12)×12x−12=√2当且仅当 x −12=12x−12时,即x =1+√22时等号成立,∴ y ≥√2+12 ,所以原函数的值域为 [12+√2,+∞) .【题型四】分段函数【典题1】设函数f(x)={x 2+2 (x ≤2)2x (x >2),若f(x 0)=8,则x 0= .【解析】由题意,得①当x 0≤2时,有x 02+2=8,解之得x 0=±√6, 而√6>2不符合,所以x 0=−√6;②当x 0>2时,有2x 0=8,解之得x 0=4. 综上所述,得x 0=4或−√6.【典题2】已知函数f(x)={x 2−6x +6 ,x ≥03x +4 ,x <0,若互不相等的实数x 1 ,x 2 ,x 3满足f(x 1)=f(x 2)=f(x 3),则x 1+x 2+x 3的取值范围为 .【解析】(乍眼一看,不太理解题意,设f (x 1)=t ,本题就函数y =t 与y =f(x)交点横坐标的问题,自然想到数形结合)函数f(x)={x 2−6x +6 ,x ≥03x +4 ,x <0的图象,如图,不妨设x 1<x 2<x 3,则x 2 ,x 3关于直线x =3对称,故x 2+x 3=6, 且x 1满足−73<x 1<0;则x 1+x 2+x 3的取值范围是−73+6<x 1+x 2+x 3<0+6; 即x 1+x 2+x 3∈(113 ,6).【点拨】分段函数本质上是“分类讨论”,特别要注意“每段函数”的定义域. 处理分段函数的性质问题(值域、交点等)常常用数形结合的方法.【题型五】求函数解析式 方法1 配凑法【典题1】已知f(x +1x )=x 2+1x 2(x >0) , 求f(x)的解析式. 【解析】 ∵x >0 ∴x +1x ≥2∵ f (x +1x )=(x +1x )2−2 , ∴ f(x)=x 2−2 (x ≥2) (注意函数的定义域)【点拨】本题主要是观察到x +1x 与x 2+1x 2之间存在“完成平方”的关系.方法2 待定系数法【典题2】已知函数f(x)是二次函数,若f(0)=0 ,且f(x +1)=f(x)+x +1,求f(x)的解析式. 【解析】依题意可设f (x )=ax 2+bx +c(a ≠0),若f(0)=0,且f(x +1)=f(x)+x +1,∴c =0且a (x +1)2+b (x +1)+c =ax 2+bx +c +x +1 即c =0且(2a +b )x +a +b +c =(b +1)x +c +1, ∴{c =02a +b =b +1a +b +c =c +1,解得a =12,b =12,c =0. ∴f(x)=x 2+x2;【点拨】当函数的类型已知,利用待定系数法可求函数解析式.方法3 换元法【典题3】已知f(√x +1)=x +2√x , 求f(x +1). 【解析】令t =√x +1,则t ≥1 , x =(t −1)2,∵ f(√x +1)=x +2√x∴ f(t)=(t −1)2+2(t −1)=t 2−1,∴ f (x )=x 2−1 (x ≥1) ∴ f (x +1)=(x +1)2−1=x 2+2x (x ≥0). 【点拨】② 用换元法时注意新变量的取值范围.② 用配凑法f(√x +1)=x +2√x =(√x +1)2−1⇒f (x )=x 2−1 (x ≥1),但要求观察力足够好.方法4 构造方程组法【典题4】设f(x)满足f(x)−2 f(1x )=x , 求f(x)的解析式. 【解析】∵ f(x)−2 f(1x )=x ①显然x ≠ 0,将x 换成1x,得:f(1x)−2 f(x)=1x②解①②联立的方程组,得:f(x)=−x 3−23x .方法5 代入法【典题5】与函数y =x 2−3x +2的图象关于点(0,1)对称的函数是 . 【解析】设P(x ,y)为所求函数图象上的任意一点,它关于点(0,1)对称的点是Q(−x ,2−y).由题意知点Q(−x ,2−y)在函数y =x 2−3x +2的图象上,则2−y =x 2+3x +2,化简得y =−x 2−3x .【点拨】① 由下图可对本题有个更清晰的理解.② 求与一已知函数关于点对称或轴对称的函数解析式均可以用“代入法”.若把本题的函数y =x 2−3x +2换成y =2x 或者把“关于点(0,1)对称”换成“关于y =−1对称”,其解题过程大同小异.巩固练习1(★) 已知函数y ={x 2+1(x ≤0)2x(x >0),若f(a)=10,则a 的值是 . 【答案】 -3或5【解析】由题意,当x ≤0时,f (x )=x 2+1=5,得x =±2,又x ≤0,所以x =−2;当x >0时,f (x )=−2x =5,得x =−52,舍去.2 (★★) 已知函数f(x)={(2a −1)x +7a −2(x <1)a x (x ≥1)在(−∞ ,+∞)上单调递减,则实数a 的取值范围为 .【答案】 [38 ,12) 【解析】若函数f(x)={(2a −1)x +7a −2(x <1)a x (x ≥1)在(-∞,+∞)上单调递减 则{2a −1<00<a <1(2a −1)+7a −2≥a解得:38≤a <12 故答案为:[38,12)3(★★) 已知一次函数f(x)满足条件f(x +1)+f(x)=2x ,则函数f(x)的解析式为 .【答案】 f(x)=x −12【解析】设f(x)=kx+b,k≠0,∵f(x+1)+f(x)=2x,∴k(x+1)+b+kx+b=2x,即2kx+k+2b=2x,∴{2k=2k+2b=0,解可得k=1,b=−1 2,∴f(x)=x−12.4(★★)已知f(√x)=x2−2x,则函数f(x)的解析式为.【答案】f(x)=x4-2x2(x≥0)【解析】f(√x)=x2−2x=(√x)4−2(√x)2,∴f(x)=x4-2x2(x≥0).5(★★★) 已知f(0)=1,对于任意实数x ,y,等式f(x−y)=f(x)−y(2x−y+1),求f(x)的解析式. 【答案】f(x)=x2+x+1【解析】对于任意实数x、y,等式f(x−y)=f(x)−y(2x−y+1)恒成立,不妨令x=0,则有f(−y)=f(0)−y(−y+1)=1+y(y−1)=y2−y+1再令−y=x,得函数解析式为f(x)=x2+x+1 .。
3.1函数的概念及其表示【考点梳理】考点一:函数的有关概念函数的定义设A ,B 是非空的实数集,如果对于集合A 中任意一个数x ,按照某种确定的对应关系f ,在集合B 中都有唯一确定的数y 和它对应,那么就称f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个函数函数的记法y =f (x ),x ∈A定义域x 叫做自变量,x 的取值范围A叫做函数的定义域值域函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫做函数的值域考点二:同一个函数一般地,函数有三个要素:定义域,对应关系与值域.如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,我们就称这两个函数是同一个函数.考点三:区间1.区间概念(a ,b为实数,且a <b )定义名称符号数轴表示{x |a ≤x ≤b }闭区间[a ,b ]{x |a <x <b }开区间(a ,b ){x |a ≤x <b }半开半闭区间[a ,b ){x |a <x ≤b }半开半闭区间(a ,b]2.其他区间的表示定义R {x |x ≥a }{x |x >a }{x |x ≤a }{x |x <a }区间(-∞,+∞)[a ,+∞)(a ,+∞)(-∞,a ](-∞,a )考点四:函数的表示方法考点五:分段函数1.一般地,分段函数就是在函数定义域内,对于自变量x 的不同取值范围,有着不同的对应关系的函数.2.分段函数是一个函数,其定义域、值域分别是各段函数的定义域、值域的并集;各段函数的定义域的交集是空集.3.作分段函数图象时,应分别作出每一段的图象.【题型归纳】题型一:函数定义的判断1.(2022·全国·高一课时练习)给出下列说法:①函数值域中的每一个数都有定义域中的一个数与之对应;②函数的定义域和值域一定都是无限集;③若函数的定义域中只有一个元素,则值域中也只有一个元素;④对于任意的一个函数,如果x 不同,那么y 的值也不同;⑤()f a 表示当x a =时,函数()f x 的值,这是一个常量.其中说法正确的个数为()A .1B .2C .3D .42.(2022·全国·高一)下列图形中,不能表示以x 为自变量的函数图象的是()A .B .C .D .3.(2021·江苏淮安·高一期中)设集合{}{}|02|03M x x N y y =≤≤=≤≤,.下列四个图象中能表示从集合 M 到集合N 的函数关系的有()①②③④A .3个B .2个C .1个D .0个题型二:区间的表示4.(2022·全国·高一专题练习)下列集合不能用区间的形式表示的个数为()①{0,1,5,10}A =;②{}210,x x x N <∈ ;③∅;④{}x x 是等边三角形;⑤{}03x x x ≤≥或;⑥{}1,x x x Q >∈.A .2B .3C .4D .55.(2021·全国·高一专题练习)已知22a a ⎡⎤-⎣⎦,为一确定区间,则实数a 的取值范围是()A .()21-,B .()12-,C .[]21-,D .[]12-,6.(2021·广东·中山中学高一期中)集合{}01x x x <≥或用区间表示为()A .()(),01,-∞⋃+∞B .()[),01,-∞+∞C .()[),01,-∞⋂+∞D .(]0,1题型三:具体函数的定义域7.(2022·山东·临沂二十四中高一阶段练习)函数2311y x x =-+的定义域是()A .(],1-∞B .()()1,00,1-UC .[)(]1,00,1-D .(]0,18.(2022·全国·高一单元测试)函数32x y x+=的定义域是()A .[)3,∞-+B .[)()3,00,-⋃+∞C .()3,-+∞D .()0,∞+9.(2022·全国·高一单元测试)函数11y x x=++的定义域为()A .{}1x x ≥-B .{}0x x ≠C .{1x x >-且}0x ≠D .{1x x ≥-且}0x ≠题型四:抽象函数的定义域10.(2022·全国·高一单元测试)已知函数()2f x +的定义域为()3,4-,则函数()()31f xg x x =-的定义域为()A .1,43⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1,23⎛⎫ ⎪⎝⎭C .1,63⎛⎫ ⎪⎝⎭D .1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭11.(2021·全国·高一课时练习)已知()21f x -的定义域为3,3⎡⎤-⎣⎦,则()f x 的定义域为()A .[]22-,B .[]0,2C .[]1,2-D .3,3⎡⎤-⎣⎦12.(2022·全国·高一专题练习)已知函数()y f x =的定义域为[2,3]-,则函数(21)1f x y x +=+的定义域为()A .3[,1]2-B .3[,1)(1,1]2--⋃-C .[3,7]-D .[3,1)(1,7]--⋃-题型五:求函数的值域13.(2022·全国·高一课时练习)已知函数f (x )2263x x =-+,[]12x ∈-,,则函数的值域是()A .3[112-,)B .3[ 112,)C .[] 111-,D .3112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,14.(2022·全国·高一课时练习)函数2()23g x x x =--在区间[]0,4上的值域为()A .[]3,5-B .()3,5-C .[]4,5-D .()4,5-15.(2022·全国·高一课时练习)下列函数中,值域为[0,)+∞的是()A .y x=B .y x=C .16y x=D .21y x x =++题型六:复杂(根式、分式)函数的值域16.(2022·全国·高一课时练习)函数2()1xf x x =+的值域是()A .(),1-∞-()1,+∞B .(),2-∞C .(),2-∞()2,+∞D .[)1,-+∞17.(2021·陕西·武功县普集高级中学高一阶段练习)函数y 243xx+=-的值域是()A .(﹣∞,+∞)B .(﹣∞,12-)∪(12,+∞)C .(﹣∞,13-)∪(13,+∞)D .(﹣∞,13-)∪(13-,+∞)18.(2021·全国·高一课时练习)函数()2211x x f x x x --=++的最大值与最小值的和是()A .53B .23C .1D .23-题型七:函数相等问题19.(2022·天津南开·高一期末)下列各组函数是同一函数的是()①3()2f x x =-与()2g x x x =-;②()f x x =与()2g x x =;③()0f x x =与01()g x x =;④2()21f x x x =--与2()21g t t t =--A .①②B .①③C .③④D .①④20.(2022·全国·高一专题练习)下面各组函数中是同一函数的是()A .32y x =-与2y x x =-B .2()y x =与y x=C .()221f x x x =--与()221g t t t =--D .11y x x =+-与()()11y x x =+-21.(2022·全国·高一单元测试)在下列四组函数中,()f x 与()g x 表示同一函数的是()A .()1f x x =-,()()21g x x =-B .()3f x x =-,()()23g x x =-C .()f x x =,()2x g x x=D .()(1)(3)f x x x =--,()13g x x x =-⋅-题型八:已知函数类型求解析式(待定系数法)22.(2022·全国·高一课时练习)设()f x 为一次函数,且()()41f f x x =-.若()35f =-,则()f x 的解析式为()A .()211f x x =-或()21f x x =-+B .()21f x x =-+C .()211f x x =-D .()21f x x =+23.(2022·全国·高一课时练习)已知二次函数()f x 满足()()2211075f x f x x x +-=-+,则()()1f f =()A .1B .7C .8D .1624.(2022·全国·高一课时练习)已知()f x 为二次函数,且满足()01f =,()()14f x f x x --=,则()f x 的解析式为()A .()2221f x x x =--+B .()2221f x x x =-++C .()2221f x x x =---D .()2221f x x x =-+题型九:换元法求函数解析式25.(2022·浙江·温州市第二十二中学高一开学考试)已知(1)2f x x x +=+,则()f x 的解析式为()A .2()1f x x =-B .()21(1)f x x x =->C .2()1(1)f x x x =-≥D .2()1(0)f x x x =-≥26.(2022·全国·高一课时练习)若函数2112f x x x x ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,且()4f m =,则实数m 的值为()A .6B .6或6-C .6-D .327.(2021·重庆南开中学高一阶段练习)若(1)1f x x x -=++,则()f x 的解析式为()A .2()1(1)f x x x x =++≥-B .2()1(1)f x x x =-≥-C .2()33(1)f x x x x =++≥-D .2()(1)(1)f x x x =-≥-题型十:分段函数中的问题28.(2021·江苏宿迁·高一期中)设函数11,1()1,1x x f x x ⎧-+≤=⎨>⎩,则满足() 1()2f x f x +<的x 的取值范围是()A .1(]2-∞-,B .1(,)2-∞C .1(0)2-,D .1()2-+∞,29.(2021·全国·高一专题练习)已知函数()1,101,0x x f x x x a --≤<⎧=⎨-≤≤⎩的值域是[]0,2,则实数a 的取值范围是()A .(]0,1B .[]1,3C .[]1,2D .[]2,330.(2021·新疆·乌鲁木齐市第四中学高一期中)已知函数(2)3,1()1,1a x a x f x x x -+<⎧⎪=⎨-≥⎪⎩的值域为R ,那么实数a 的取值范围是()A .(,1]-∞-B .[1,2)-C .(0,2)D .(2,1]-【双基达标】一、单选题31.(2022·全国·高一专题练习)函数符号()y f x =表示()A .y 等于f 与x 的乘积B .()f x 一定是一个式子C .y 是x 的函数D .对于不同的x ,y 也不同32.(2022·江苏·高一单元测试)已知函数()2,056,0x x x f x x x ⎧+>=⎨+≤⎩,若()()2f a f a -=,则2a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭()A .11B .6C .4D .233.(2022·全国·高一课时练习)已知函数()2268f x x x +=++,则函数()f x 的解析式为()A .()22f x x x=+B .()268f x x x =++C .()24f x x x=+D .()286f x x x =++34.(2022·全国·高一课时练习)已知函数()1,101,01x x f x x x ---≤<⎧=⎨-+<≤⎩,则()()1f x f x -->-的解集为()A .111,,122⎛⎫⎛⎫--⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .(]11,0,12⎡⎤--⋃⎢⎥⎣⎦C .111,,122⎡⎤⎛⎤--⋃ ⎢⎥⎥⎣⎦⎝⎦D .()11,0,12⎡⎤--⋃⎢⎥⎣⎦35.(2022·全国·高一专题练习)若函数2()1f x ax ax =++的定义域为R ,则a 的范围是()A .[0,4]B .[0,4)C .(0,4]D .(0,4)36.(2022·全国·高一课时练习)求下列函数的定义域.(1)()45-=-x f x x ;(2)()11232f x x xx=+-+-.37.(2022·全国·高一课时练习)(1)已知()f x 是二次函数,且满足()01f =,()()12f x f x x +=+,求函数()f x 的解析式;(2)已知()()22f x f x x x +-=-,求函数()f x 的解析式;(3)已知()f x 是R 上的函数,()01f =,并且对任意的实数x ,y 都有()()()21f x y f x y x y -=--+,求函数()f x 的解析式.【高分突破】一:单选题38.(2022·内蒙古赤峰·高一期末(理))设()f x 的定义域为R ,且满足()()11f x f x -=+,()()2f x f x +-=,若()12f =,则()()()()1232022f f f f +++⋅⋅⋅+=()A .2023B .2024C .3033D .303439.(2022·全国·高一课时练习)已知函数()2,0,2,0.x x a x f x x ⎧+≤=⎨>⎩若()14f f ⎡⎤-=⎣⎦,且1a >-,则=a ()A .12-B .0C .1D .240.(2022·全国·高一专题练习)下列四组函数中,表示相同函数的一组是()A .2()x x f x x-=,()1g x x =-B .2()f x x =,()2()g x x=C .()22f x x =-,()22g t t =-D .()11f x x x =+⋅-,2()1g x x =-41.(2022·全国·高一专题练习)已知函数()22,1,12x x f x x x +≤-⎧=⎨-<<⎩,关于函数()f x 的结论正确的是()A .()02f =B .()f x 的值域为(),4-∞C .()1f x <的解集为()1,1-D .若()3f x =,则x 的值是1或342.(2021·吉林油田高级中学高一开学考试)已知函数()f x 对任意x ,y ∈R ,总有()()()x f x y y f f +=+,若()11f =-,则()3f =()A .-3B .-2C .-1D .043.(2022·广东·化州市第三中学高一阶段练习)已知函数y =f (x +1)定义域是[-2,3],则y =f (x -2)的定义域是()A .[1,6]B .[-1,4]C .[-3,2]D .[-2,3]44.(2022·全国·高一专题练习)已知函数202()282x x x f x x x ⎧+<<=⎨-+≥⎩,,,若()(2)(0,)f a f a a ∞=+∈+,,则1f a ⎛⎫= ⎪⎝⎭()A .2B .516C .6D .172二、多选题45.(2022·全国·高一单元测试)下列函数中,与函数2y x =+不是同一个函数的是()A .()22y x =+B .332y x =+C .22x y x=+D .22y x =+46.(2022·全国·高一课时练习)(多选)下列各组函数表示同一个函数的是()A .()0(0)f x x x =≠,()()10g x x =≠B .()()21f x x x =+∈Z ,()()21g x x x =-∈Z C .()24f x x =-,()22g x x x =+⋅-D .()221f x x x =--,()221g t t t =--47.(2022·全国·高一课时练习)下列函数中,值域为[1,)+∞的是()A .1y x =-B .1y x =+C .21y x =+D .11y x =-48.(2022·全国·高一单元测试)已知函数()225,1,1x ax x f x a x x⎧++<⎪=⎨-≥⎪⎩在区间(),-∞+∞上是减函数,则整数a 的取值可以为()A .2-B .1-C .0D .149.(2022·全国·高一课时练习)下列说法正确的是()A .若()f x 的定义域为[]22-,,则()21f x -的定义域为13,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .函数1xy x=-的值域为()(),22,-∞+∞C .函数21y x x =+-的值域为17,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .函数()224f x x x =-+在[]22-,上的值域为[]4,1250.(2022·全国·高一单元测试)已知函数()2,212,1x x f x x x ⎧-≤<=⎨-+≥⎩关于函数()f x 的结论正确的是()A .()f x 的定义域为RB .()f x 的值域为(],4∞-C .若()2f x =,则x 的值是2-D .()1f x <的解集为()1,1-51.(2022·重庆九龙坡·高一期末)德国者名数学家狄克雷(Dirichlet ,1805~1859)在数学领域成就显著.19世纪,狄利克雷定义了一个“奇怪的函数“1,()0,R x Qy f x x Q ∈⎧==⎨∈⎩ð,其中R 为实数集,Q 为有理数集.则关于函数()f x 有如下四个命题,正确的为()A .对12,R x x Q ∀∈ð()()()1212,f x x f x f x +=+恒成立B .对1x R ∀∈,都存在2x Q ∈,使得()()121f x x f x +=C .若0,1a b ,则()(){}{}xf x a x f x b >=<∣∣D .存在三个点()()()()()()112233,,,,,A x f x B x f x C x f x ,使得ABC 为等边三角形三、填空题52.(2022·全国·高一课时练习)已知函数()f x 的定义域为[]0,1,则函数()21f x +的定义域为______.53.(2022·全国·高一课时练习)已知2111x f x x+⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则()f x 的值域为______.54.(2022·全国·高一专题练习)已知函数f (x )()221mx m x m =--+-的值域是[0,+∞),则实数m 的取值范围是__.55.(2022·全国·高一课时练习)已知函数()22xf x x=+,则()()()()1111220212022202220212f f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭______.四、解答题56.(2022·全国·高一)作出下列函数的图象:(1)()11f x x x =-++;(2)()2243,00,043,0x x x f x x x x x ⎧-+->⎪==⎨⎪++<⎩.57.(2022·全国·高一单元测试)(1)已知()2f x x =,求()21f x +的解析式;(2)已知()24fx x x +=+,求函数()f x 的解析式;(3)已知()f x 是二次函数,且满足()01f =,()()12f x f x x +=+,求函数()f x 的解析式;(4)已知()()223f x f x x +-=+,求()f x 的解析式.58.(2022·全国·高一单元测试)求下列函数的值域:(1)(){}()2212,1,0,1,2f x x x x =++∈--;(2)()213x f x x +=-(3)()223f x x x =-++;(4)()12f x x x =--.【答案详解】1.B【分析】利用函数的定义域和值域定义判断①②③的真假,利用函数值的定义判断④⑤的真假.【详解】解:函数值域中的每一个数都有定义域中的一个或多个数与之对应,故①不正确;函数的定义域和值域不一定都是无限集,故②不正确;根据函数的定义,可知③正确;对于任意一个函数,如果x 不同,那么y 的值可能相同,也可能不同,故④不正确;由函数值的定义,可知⑤正确.故选:B .2.B【分析】根据函数的定义判断即可.【详解】B 中,当0x >时,y 有两个值和x 对应,不满足函数y 的唯一性,A ,C ,D 满足函数的定义,故选:B 3.B【分析】根据函数的定义判断.【详解】A 中12x <≤中的x 没有对应的象,不符合;B 符合函数定义,C 也符合函数定义,D 中对于02x <≤的x 有两个象与之对应,不符合.所以有2个满足.故选:B .4.D【分析】根据区间的概念及区间形式可以表示连续数集,是无限集,逐个判断即可得出结论.【详解】区间形式可以表示连续数集,是无限集①②是自然数集的子集,③是空集为有限集,都不能用区间形式表示,④是图形的集合,不是数集,等边三角形组成的集合.⑥Q 是有理数,数轴上大于1的有理数不是连续的,故只有⑤可以,区间形式为(][)3,-∞+∞,0,故答案为:D.5.A【分析】依题意得22a a <-,解不等式即可求解.【详解】因为22a a ⎡⎤-⎣⎦,为一确定区间,则2222021a a a a a <-⇒+-<⇒-<<故选:A【解析】按照区间的定义写出区间即可.【详解】解:集合{|0x x <或}1x ≥用区间表示为:()[),01,-∞+∞.故选:B.7.C【分析】函数定义域满足23100x x ⎧-≥⎨≠⎩,求解即可【详解】由题,函数定义域满足23100x x ⎧-≥⎨≠⎩,解得[)(]1,00,1x ∈-.故选:C 8.B【分析】使解析式有意义,解不等式组即可.【详解】依题意3030x x x +≥⎧⇒≥-⎨≠⎩且0x ≠,所以函数32x y x+=的定义域是[)()3,00,-⋃+∞.故选:B .9.D【分析】根据函数解析式有意义的要求列不等式求函数定义域.【详解】由函数解析式有意义可得10x +≥且0x ≠,所以函数的定义域是{1x x ≥-且}0x ≠,故选:D.10.C【分析】根据抽象函数的定义域的求解,结合具体函数单调性的求解即可.【详解】因为函数()2f x +的定义域为()3,4-,所以()f x 的定义域为()1,6-.又因为310x ->,即13x >,所以函数()g x 的定义域为1,63⎛⎫ ⎪⎝⎭.故选:C.11.C【分析】由33x -≤≤求出21x -的范围,然后可得答案.【详解】因为2(1)f x -的定义域为[3,3]-,所以33x -≤≤,所以2112x -≤-≤,所以()f x 的定义域为[1,2]-.故选:C【分析】根据函数()f x 的定义域求出21x +的范围,结合分母不为0求出函数的定义域即可.【详解】由题意得:2213x -≤+≤,解得:312x -≤≤,由10x +≠,解得:1x ≠-,故函数的定义域是(]3,11,12⎡⎫---⎪⎢⎣⎭,故选:B .13.D【分析】根据二次函数的对称轴和端点处的值即可求解值域.【详解】2233()263=2--22f x x x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,对称轴3=2x ,当[]12x ∈-,,()min 33-,22f x f ⎛⎫== ⎪⎝⎭又因为()()()()max -111,21,-111f f f x f ==∴==,所以函数的值域为3112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,.故选:D 14.C【分析】利用二次函数的性质进行求解即可.【详解】22()23(1)4g x x x x =--=--,因此该函数的对称轴为:1x =,因为[]0,4x ∈,所以当1x =时,函数有最小值,最小值为4-,而(0)3,(4)5g g =-=,所以最大值为5,因此值域为[]4,5-,故选:C 15.B【分析】逐项判断函数值域,即可得到正确选项.【详解】对于y x =,,x R y R ∈∈,故A 不正确;对于y x =,[)[)0,0x y ∈+∞∈+∞,,,故B 正确;对于16y x=,()()()()0,0,x y ∈-∞⋃+∞∈-∞⋃+∞,0,,0,故C 不正确;对于22131=44y x x x ⎛⎫=++++ ⎪⎝⎭,3,4x R y ⎡⎫∈∈+∞⎪⎢⎣⎭,,故D 不正确;故选:B 16.C【分析】将函数2()1xf x x =+分离常数后可直接求解.【详解】22(1)22()2111x x f x x x x +-===-+++,从而可知函数2()1xf x x =+的值域为(,2)(2,)-∞⋃+∞.故选:C 17.D【分析】分离常数即可得出()1103343y x =-+-,从而得出13y ≠-,进而得出该函数的值域.【详解】解:()()1104321103343433343x x y x x x --++===-+---,∴y 13≠-,∴该函数的值域为1133⎛⎫⎛⎫-∞-⋃-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,.故选:D .18.B【分析】令2211x x y x x --=++,可得()()21110y x y x y -++++=,可知关于x 的方程()()21110y x y x y -++++=有解,分1y =、1y ≠两种情况讨论,结合已知条件可求得y 的取值范围,即可得解.【详解】设2211x x y x x --=++,则有()()21110y x y x y -++++=,当1y =时,代入原式,解得1x =-.当1y ≠时,()()()()()21411135y y y y y ∆=+--+=+-+,由0∆≥,解得513y -≤≤,于是y 的最大值为53,最小值为1-,所以函数()f x 的最大值与最小值的和为23.故选:B.19.C【分析】利用两函数为同一函数则定义域和对应法则要相同,逐项分析即得.【详解】①()32f x x =-与()2g x x x =-的定义域是{}|0x x ≤,而()322f x x x x =-=--,故这两个函数不是同一函数;②()f x x =与()2g x x =的定义域都是R ,()2g x x x ==,这两个函数的定义域相同,对应法则不同,故这两个函数不是同一函数;③()0f x x =与()01g x x =的定义域是{}|0x x ≠,并且()()g 1f x x ==,对应法则也相同,故这两个函数是同一函数;④()221f x x x =--与()221g t t t =--是同一函数;所以是同一函数的是③④.故选:C.20.C【分析】分别分析各个选项中函数的定义域,值域和对应关系,即可得出答案.【详解】A .函数的定义域为{|0}x x ≤,322y x x x =-=--,两个函数的对应法则不相同,不是同一函数,B .2()y x x ==,定义域为{|0}x x ≥,函数的定义域不相同,不是同一函数C .两个函数的定义域和对应法则相同,是同一函数D .由1010x x +≥⎧⎨-≥⎩得11x x ≥-⎧⎨≥⎩得1≥x ,由()()110x x +≥-得1≥x 或1x ≤-,两个函数的定义域不相同,不是同一函数,故选:C .21.B【分析】根据题意,先看函数的定义域是否相同,再观察两个函数的对应法则是否相同,即可得到结论.【详解】对于A 中,函数()1f x x =-的定义域为R ,而函数()2(1)g x x =-的定义域为[1,)+∞,所以两个函数不是同一个函数;对于B 中,函数()()23,(3)|3|f x x g x x x =-=-=-的定义域和对应法则完全相同,所以是同一个函数;对于C 中,函数()f x x =的定义域为R ,而函数()2x g x x x==的定义域为{}|0x x ≠,所以两个函数不是同一个函数;对于D 中,函数()(1)(3)f x x x =--的定义域为(,1][3,)-∞⋃+∞,而函数()13g x x x =-⋅-的定义域为[3,)+∞,所以不是同一个函数,故选:B 22.B【分析】设()f x kx b =+,根据已知条件可得出关于k 、b 的方程组,解出这两个未知数的值,再结合()35f =-可得出k 、b 的值,即可得出函数()f x 的解析式.【详解】设()f x kx b =+,其中0k ≠,则()()()()241f f x k kx b b k x kb b x =++=++=-,所以,241k kb b ⎧=⎨+=-⎩,解得21k b =-⎧⎨=⎩或213k b =⎧⎪⎨=-⎪⎩.当2k =-时,()21f x x =-+,此时()35f =-,合乎题意;当2k =时,()123f x x =-,此时()1733f =,不合乎题意.综上所述,()21f x x =-+.故选:B.23.B【分析】采用待定系数法先求解出()f x 的解析式,然后即可计算出()()1f f 的值.【详解】设()()20f x ax bx c a =++≠,因为()()2211075f x f x x x +-=-+,所以()()22242111075ax bx c a x b x c x x +++-+-+=-+,化简可得:()2253221075ax b a x a b c x x +-+-+=-+,所以51032725a b a a b c =⎧⎪-=-⎨⎪-+=⎩,所以211a b c =⎧⎪=-⎨⎪=⎩,所以()221f x x x =-+,所以()12112f =-+=,所以()()()1224217f f f ==⨯-+=,故选:B.24.A【分析】设出二次函数的解析式,结合已知利用待定系数法可以求出()f x 的解析式.【详解】设()2(0)f x ax bx c a =++≠,因为()01f =,所以1c =.又()()14f x f x x --=,所以有2224(1)(1)1(1)4240a a x b x ax bx x ax a b x a b -=⎧-+-+-++=⇒-+-=⇒⎨-=⎩,解得2a b ==-.故选:A【点睛】本题考查了用待定系数法求二次函数解析式,考查了数学运算能力.25.C【分析】将已知解析式配方,可得()2(1)11f x x +=+-,再通过换元法求得解析式.【详解】因为()2(1)211f x x x x +=+=+-令()11t x t =+≥,所以()()211f t t t =-≥所以()()211f x x x =-≥故选:C.26.B 【分析】令1x t x+=,配凑可得()22f t t =-,再根据()4f m =求解即可【详解】令1x t x +=(2t ≥或2t ≤-),22221122x x t x x ⎛⎫+=+-=- ⎪⎝⎭,()22f t t ∴=-,()224f m m =-=,6m ∴=±.故选;B 27.C【分析】利用换元法,令11t x =-≥-,则1x t =+,()21x t =+,可求出()f t 的解析式,从而得出()f x 的解析式.【详解】解:已知()11fx x x -=++,令11t x =-≥-,则1x t =+,()21x t =+,()()()22111331f t t t t t t ∴=++++=++≥-,()()2331f x x x x ∴=++≥-.故选:C.28.B【分析】化简函数解析式,分区间讨论化简不等式() 1()2f x f x +<求其解.【详解】∵11,1()1,1x x f x x ⎧-+≤=⎨>⎩,∴2,1()1,1x x f x x -≤⎧=⎨>⎩,当11x +≤且21x ≤时,不等式() 1()2f x f x +<可化为2122x x --<-,∴0x ≤,当11x +≤且21x >时,不等式() +12()f x f x <可化为211x --<,∴满足条件的x 不存在,当11x +>且21x >时,不等式() +12()f x f x <可化为11<,∴满足条件的x 不存在,当11x +>且21x ≤时,不等式() +12()f x f x <可化为122x <-,∴102x <<,∴满足() +12()f x f x <的x 的取值范围是1(,)2-∞,故选:B.29.B【分析】先求出当10x -≤<时,()f x 的值域为(]1,2.由题意可知,当0x a ≤≤时,()10f x x =-=有解,此时1x =,所以[]10,a ∈,故1a ≥,然后根据()1f x x =-的单调性对a 分12a ≤≤和2a >两种情况进行讨论即可求解.【详解】解:由题意,当10x -≤<时,()(]11,2f x x =-∈,又函数()1,101,0x x f x x x a --≤<⎧=⎨-≤≤⎩的值域是[]0,2,当0x a ≤≤时,()10f x x =-=有解,此时1x =,所以[]10,a ∈,所以1a ≥,当1a ≥时,()1,0111,1x x f x x x x a -≤≤⎧=-=⎨-<≤⎩在[]0,1上单调递减,在[]1,a 上单调递增,又()()()01,10,1f f f a a ===-,①若12a ≤≤,则11a -≤,所以()[]0,1f x ∈,此时[](][]1,20,20,1=,符合题意;②若2a >,则11a ->,所以()0,1f x a ∈⎡-⎤⎣⎦,要使(][]200,11,2,a ⎡-⎤⎣⎦=,只须12a -≤,即23a <≤;综上,13a ≤≤.故选:B.30.B【分析】先求出函数1,1y x x =-≥的值域,而()f x 的值域为R ,进而得20230a a a -<⎧⎨-+≥⎩,由此可求出a 的取值范围.【详解】解:因为函数1,1y x x =-≥的值域为[0,)+∞,而()f x 的值域为R ,所以函数()()23(1)g x a x a x =-+<的值域包含(),0∞-,所以()202130a a a ->⎧⎨-⨯+≥⎩,解得12a -≤<,故选:B 31.C【分析】直接根据函数定义可判断.【详解】符号()y f x =,即“y 是x 的函数”的数学表示,它仅仅是函数符号,不是表示“y 等于f 与x 的乘积”()f x 也不一定是解析式,可以是图象、表格,也可以是文字叙述,故A 、B 错误;当2y x =时,1x =或1x =-时,1y =,故D 错误.故选:C 32.D【分析】分析函数()f x 的单调性,结合已知条件可得出关于a 的等式,求出a 的值,代值计算可得2a f ⎛⎫⎪⎝⎭的值.【详解】因为()2,056,0x x x f x x x ⎧+>=⎨+≤⎩,所以,函数()f x 在(],0-∞和()0,∞+上均为增函数,因为()()2f a f a -=,所以20a a -≤⎧⎨>⎩,可得02a <≤,由题意可得()2526a a a +=-+,即2440a a -+=,解得2a =,合乎题意,所以,()211122a f f ⎛⎫==+= ⎪⎝⎭.故选:D.33.A【分析】利用配凑法(换元法)计算可得.【详解】解:方法一(配凑法)∵()()()22268222f x x x x x +=++=+++,∴2()2f x x x =+.方法二(换元法)令2t x =+,则2x t =-,∴()()()2226282f t t t t t =-+-+=+,∴2()2f x x x =+.故选:A 34.B【分析】根据分段函数解析式分类讨论,分别求出不等式的解集,最后取并集.【详解】解:当01x <≤时,10x -≤-<,则()()1f x f x -->-可化为()111x x -+-->-,解得32x <,又01x <≤,所以01x <≤.当10x -≤-<时,01x <-≤,则()()1f x f x -->-可化为()111x x ---+>-,解得12x <-,又10x -≤<,所以112x -≤<-.综上,(]11,0,12x ⎡⎤∈--⋃⎢⎥⎣⎦.故选:B.35.A【分析】根据给定条件,可得210ax ax ++≥,再分类讨论求解作答.【详解】依题意,R x ∀∈,210ax ax ++≥成立,当0a =时,10≥成立,即0a =,当0a ≠时,2Δ40a a a >⎧⎨=-≤⎩,解得04a <≤,因此得04a ≤≤,所以a 的范围是[0,4].故选:A36.(1){}45x x x ≥≠且(2)3202x x x ⎧⎫-≤<≠⎨⎬⎩⎭且【分析】根据函数解析式,分别列出不等式,解出即可.(1)要使该函数有意义,只需4050x x -≥⎧⎨-≠⎩,解得4x ≥,且5x ≠,所以该函数的定义域为:{}45x x x ≥≠且(2)要使该函数有意义,只需230200x x x +≥⎧⎪->⎨⎪≠⎩,解得322x -≤<,且0x ≠,所以该函数的定义域为:3202x x x ⎧⎫-≤<≠⎨⎬⎩⎭且37.(1)()21f x x x =-+;(2)()23x f x x =+;(3)()21f x x x =++.【分析】(1)待定系数法:先设含待定系数的解析式,再利用恒等式的性质或将已知条件代入,建立方程(组),通过解方程(组)求出相应的待定系数.(2)方程组法:已知关于()f x 与()f x -的表达式,构造出另外一个等式,通过解方程组求出()f x .(3)特殊值法(赋值法):通过取特殊值代入题设中的等式,使抽象的问题具体化、简单化,求出解析式.【详解】(1)设()()20f x ax bx c a =++≠,由()01f =得:c =1.由()()12f x f x x +=+得:()()2211112++++=+++a x b x ax bx x ,整理得()()220a x a b -++=,∴2200a a b -=⎧⎨+=⎩,则11a b =⎧⎨=-⎩,∴()21f x x x =-+.(2)∵()()22f x f x x x +-=-,①∴()()22f x f x x x -+=+,②②×2-①得:()233f x x x =+,∴()23x f x x =+.(3)令y x =,则()()()()0211f x y f f x x x x -==--+=,∴()21f x x x =++.38.A【分析】根据函数的性质由()()11f x f x -=+,()()2f x f x +-=可得()(1)(2)(3)4f x f x f x f x ++++++=【详解】因为()()2f x f x +-=,()12f =,所以(1)0f -=,(0)1f =由()()11f x f x -=+得()(2)f x f x -=+,所以()(2)2f x f x ++=,(1)(3)2f x f x +++=,即()(1)(2)(3)4f x f x f x f x ++++++=,所以[(1)(0)(1)(2)][(3)(4)(2021)(2022)]45062024f f f f f f f f -++++++⋅⋅⋅++=⨯=所以()()()()12320222024(1)(0)2023f f f f f f +++⋅⋅⋅+=---=.故选:A.39.C【分析】根据函数的解析式求出(1)1f a -=+,结合10a +>即可求出[(1)]f f -,进而得出结果.【详解】由题意知,2(1)(1)1f a a -=-+=+,又1a >-,所以10a +>,所以1[(1)](1)24a f f f a +-=+==,解得1a =.故选:C 40.C【分析】根据相同函数的判断原则进行定义域的判断即可选出答案.【详解】解:由题意得:对于选项A :2()x x f x x-=的定义域为{}|0x x ≠,()1g x x =-的定义域为R ,所以这两个函数的定义域不同,不表示相同的函数,故A 错误;对于选项B :2()f x x =的定义域为R ,()2()g x x =的定义域为{}|0x x ≥,所以这两个函数的定义域不同,不表示相同的函数,故B 错误;对于选项C :()22f x x =-的定义域为R ,()22g t t =-的定义域为R ,这两函数的定义域相同,且对应关系也相同,所以表示相同的函数,故C 正确;对于选项D :()11f x x x =+⋅-的定义域为{}|1x x ≥,2()1g x x =-的定义域为{|1x x ≤-或1}x ≥,所以这两个函数的定义域不同,不表示相同的函数,故D 错误.故选:C41.B【分析】根据函数解析式,画出函数图象,结合图象一一判断即可;【详解】解:因为()22,1,12x x f x x x +≤-⎧=⎨-<<⎩,函数图象如下所示:由图可知()00f =,故A 错误;()f x 的值域为(),4-∞,故B 正确;由()1f x <解得()(),11,1-∞--,故C 错误;()3f x =,即2312x x ⎧=⎨-<<⎩,解得3x =,故D 错误;42.A【分析】根据题设抽象函数的递推关系求函数值即可.【详解】由题设,()()()()312313f f f f =+==-.故选:A .43.A【分析】根据定义域的定义求解即可.【详解】由题意知,-2≤x ≤3,∴-1≤x +1≤4,∴-1≤x -2≤4,得1≤x ≤6,即y =f (x -2)的定义域为[1,6];故选:A.44.A【分析】根据分段函数,分02a <<,2a ≥,由()(2)f a f a =+求解.【详解】因为函数202()282x x x f x x x ⎧+<<=⎨-+≥⎩,,,且()(2)(0,)f a f a a ∞=+∈+,,当02a <<时,()2228a a a +=-++,即2340a a +-=,解得4a =-或1a =,当2a ≥时,()28228a a -+=-++,无解,综上:1a =,所以()112f f a ⎛⎫== ⎪⎝⎭,故选:A45.ACD【分析】根据两函数定义域相同且解析式一致即为相等函数,一一判断即可.【详解】解:2y x =+的定义域为R .对于A ,()22y x =+的定义域为[)2,-+∞,与2y x =+的定义域不同,不是同一函数;对于B ,3322y x x =+=+定义域为R ,与2y x =+定义域相同,对应关系相同,是同一函数;对于C ,22x y x=+的定义域为{}0x x ≠,与2y x =+定义域不同,不是同一函数;对于D ,22,0222,0x x y x x x x +≥⎧=+=+=⎨-+<⎩,与2y x =+的对应关系不同,不是同一函数.故选:ACD .【分析】通过判断函数的定义域、对应关系是否相同来判断是否是同一个函数.【详解】对于选项A ,()0(0)f x x x =≠,()()10g x x =≠两个函数的定义域均为{}0x x ≠,且01y x ==,所以对应关系也相同,所以是同一个函数,故A 正确;对于选项B ,()()21f x x x =+∈Z ,()()21g x x x =-∈Z 两个函数的对应关系不相同,所以不是同一个函数,故B 错误;对于选项C ,()24f x x =-的定义域为(][,2)2,-∞-⋃+∞,()22g x x x =+⋅-的定义域为[2,)+∞,定义域不同,不是同一个函数,故C 错误;对于选项D ,()221f x x x =--,()221g t t t =--两个函数的定义域均为R ,对应关系也相同,是同一个函数,故D 正确.故选:AD.47.BC【分析】可以求出选项A 函数的值域为[0,)+∞,选项D 函数的值域为(0,)+∞,选项BC 函数的值域为[1,)+∞,即得解.【详解】解:A.函数的值域为[0,)+∞,所以该选项不符合题意;B.因为||0,||11x x ≥∴+≥,所以函数的值域为[1,)+∞,所以该选项符合题意;C.因为2220,11,11x x x ≥∴+≥∴+≥,所以函数的值域为[1,)+∞,所以该选项符合题意;D.函数的值域为(0,)+∞,所以该选项不符合题意.故选:BC48.AB【分析】依题意函数在各段上单调递减,且在断点左边的函数值不小于右边的函数值,即可得到不等式组,解得即可;【详解】解:由题意可得10125a a a a -≥⎧⎪<⎨⎪++≥-⎩,解得21a -≤≤-,∴整数a 的取值为2-或1-.故选:AB49.AC【分析】根据抽象函数的定义域的求解判断A ;利用分离常数化简函数解析式,结合反比型函数的值域判断B ;利用换元法,结合二次函数的性质求得其值域,判断C ;利用配方法,结合二次函数的性质判断D.【详解】对于A ,因为()f x 的定义域为[]22-,,所以2212x -≤-≤,解得1322x -≤≤,即()21f x -的定义域为13,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,故A 正确;对于B ,11111111x x x y x x x x -+==-=-=------,所以1y ≠-,即函数1x y x =-的值域为()(),11,-∞--+∞,故B 不正确;对于C ,令1t x =-,则21x t =-,0t ≥,所以()2221172122248y t t t t t ⎛⎫=-+=-++=--+ ⎪⎝⎭,0t ≥,所以当14t =时,该函数取得最大值,最大值为178,所以函数21y x x =+-的值域为17,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦,故C 正确;对于D ,()()222413f x x x x =-+=-+,其图象的对称轴为直线1x =,且()13f =,()212f -=,所以函数()224f x x x =-+在[]22-,上的值域为[]3,12,故D 不正确.故选:AC .50.BC【分析】求出分段函数的定义域可判断A ;求出分段函数的值域可判断B ;分1≥x 、21x -£<两种情况令()2f x =求出x 可判断C ;分1≥x 、21x -£<两种情况解不等式可判断D.【详解】函数()2,212,1x x f x x x ⎧-≤<=⎨-+≥⎩的定义域是[)2,-+∞,故A 错误;当21x -£<时,()2f x x =,值域为[]0,4,当1≥x 时,()2f x x =-+,值域为(],1-∞,故()f x 的值域为(],4∞-,故B 正确;当1≥x 时,令()22f x x =-+=,无解,当21x -£<时,令()22f x x ==,得到2x =-,故C 正确;当21x -£<时,令()21f x x =<,解得()1,1x ∈-,当1≥x 时,令()21f x x =-+<,解得()1,x ∈+∞,故()1f x <的解集为()()1,11,-+∞,故D 错误.故选:BC .51.BCD 【分析】根据题中所给的函数的解析式,结合实数的性质逐一判断即可.【详解】A :当1222x x ==-、时,显然12,R x x Q ∈ð,而(22)(0)1f f -==,(2)(2)000f f +-=+=,所以()()()1212f x x f x f x +=+不成立,故本选项不正确;B :当1x Q ∀∈时,1()1f x =,因为有理数加上一个有理数得到的和仍是有理数,所以1x Q ∀∈时,都存在2x Q ∈,使得()()121f x x f x +=;当1R x Q ∀∈ð时,1()0f x =,因为一个无理数与一个有理数的和还是无理数,所以当1R x Q ∀∈ð时,都存在2x Q ∈,使得()()121f x x f x +=,所以本选项正确;C :当x Q ∈时,()1f x =,所以此时{}()x f x a Q >=,{}()x f x b Q <=,显然()(){}{}xf x a x f x b >=<∣∣成立;当R x Q ∈ð时,()0f x =,所以此时{}()R x f x a Q >=ð,{}()R x f x b Q <=ð,显然()(){}{}xf x a x f x b >=<∣∣成立,因此本选项正确;D :当123,,x x x 三个数都不是有理数时,它们都是无理数,则有123()()()0f x f x f x ===,此时三点共线,不构成三角形;当123,,x x x 三个数都是有理数时,此时123()()()1f x f x f x ===,因此三点共线,构不成三角形;当123,,x x x 三个数有二个数是有理数时,不妨设12,x x 是有理数,则3x 为无理数,所以有123()()1,()0f x f x f x ===,当三角形ABC 是等边三角形时,有2213231212312()1()1()()2()AC CB x x x x x x x x x x x =⇒-+=-+⇒-+=-,显然12x x ≠,于是有1232x x x +=,两个有理数的和不可能是无理数,所以构不成等边三角形;当123,,x x x 三个数有一个数是有理数时,不妨设1x 是有理数,则23,x x 为无理数,所以有123()1,()()0f x f x f x ===,当三角形ABC 是等边三角形时,有2213123232132()1()1()()2()AC BA x x x x x x x x x x x =⇒-+=-+⇒-+=-,显然32x x ≠,于是有3212x x x +=,取10x =,设23x x <,如下图所示:13tan 333OA OB OB OB π=⇒=⇒=,即2333,33x x =-=,所以存在三点33(0,1),(,0),(,0)33A B C -,使得ABC 为等边三角形,因此本选项正确,故选:BCD 【点睛】关键点睛:根据已知函数的解析式,结合无理数和有理数的性质是解题的关键.52.{}0【分析】根据抽象函数定义的求法,得到2011x ≤+≤,即可求得函数()21f x +的定义域.【详解】因为函数()f x 的定义域为[]0,1,所以2011x ≤+≤,即210x -≤≤,解得0x =,所以函数()21f x +的定义域为{}0.故答案为:{}0.53.()1,+∞【分析】先求出()()()2111f x x x =-+≠,再结合二次函数的性质即可得出值域.【详解】解:令1x t x +=,则111t x =+≠,所以11t x =-,所以()()211f t t =-+,故()f x 的解析式为()()()2111f x x x =-+≠,其值域为()1,+∞.故答案为:()1,+∞.54.2303⎡⎤⎢⎥⎣⎦,【分析】将m 分为000m m m =><,,三种情况讨论:当0m =时,()210f x x =-≥满足条件;当0m <时,由二次函数知开口向下,不满足条件;当0m >时,只需二次函数的0∆≥即可,解出m 的取值范围,综上得m 的取值范围.【详解】解:当0m =时,()()22121f x mx m x m x =--+-=-,值域是[0,+∞),满足条件;令()()221g x mx m x m =--+-,()()0g x ≥当m <0时,()g x 的图象开口向下,故f (x )的值域不会是[0,+∞),不满足条件;当m >0时,()g x 的图象开口向上,只需()2210mx m x m --+-=的0∆≥,即(m ﹣2)2﹣4m (m ﹣1)≥0,∴232333m -≤≤,又0m >,所以2303m <≤综上,2303m ≤≤,∴实数m 的取值范围是:2303⎡⎤⎢⎥⎣⎦,,故答案为:2303⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.55.40434##1010.75【分析】观察所求结构,考察()1f x f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值,然后可得.【详解】因为()111112222222x x xf x f x x x x +⎛⎫+=+== ⎪++⎝⎭+⋅,()114f =,所以()()()()1111220212022202220212f f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭1140432021244=⨯+=.故答案为:4043456.(1)作图见解析;(2)作图见解析.【分析】(1)先去绝对值变成分段函数,然后作出每一段的图象即可;(2)结合二次函数的图象特征,分别作出每一段图象即可.(1)因为函数()2,12,112,1x x f x x x x -≤-⎧⎪=-<≤⎨⎪>⎩,画出其图象如图①所示.(2)函数的图象是两段抛物线(部分)与一点,画出其图象如图②所示,57.(1)()221441f x x x +=++;(2)()24(2)f x x x =-≥;(3)()21f x x x =-+;(4)()21f x x =-+【分析】(1)根据已知函数代入直接求解即可,(2)利用换元法或配凑法求解,(3)利用待定系数法求解,设()2(0)f x ax bx c a =++≠,然后根据已知条件列方程求出,,a b c即可,(4)利用方程组法求解,用-x 替换()()223f x f x x +-=+中的x ,将得到的式子与原式子联立可求出()f x .【详解】(1)因为()2f x x =,所以()()222121441f x x x x +=+=++.(2)方法一设2t x =+,则2t ≥,2x t =-,即()22x t =-,所以()()()222424f t t t t =-+-=-,所以()24(2)f x x x =-≥.方法二因为()()2224f x x +=+-,所以()24(2)f x x x =-≥.(3)因为()f x 是二次函数,所以设()2(0)f x ax bx c a =++≠.由()01f =,得c =1.由()()12f x f x x +=+,得()()2211112++++=+++a x b x ax bx x ,整理得()()220a x a b -++=,所以2200a a b -=⎧⎨+=⎩,所以11a b =⎧⎨=-⎩,所以()21f x x x =-+.(4)用-x 替换()()223f x f x x +-=+中的x ,得()()223f x f x x -+=-+,由()2()232()()23f x f x x f x f x x +-=+⎧⎨+-=-+⎩,解得()21f x x =-+.58.(1){}0,1,4,9(2)(,2)(2,)-∞⋃+∞(3)520,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦(4)1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【分析】(1)将2,1,0,1,2--代入()f x 求解即可;(2)形如()0,ax b y ac ad bc cx d +=≠≠+的函数常用分离常数法求值域,ad b ax b a c y cx d c cx d-+==+++,其值域是a y y c ⎧⎫≠⎨⎬⎩⎭.(3)根据二次函数的顶点式求解值域,再结合根式的定义域求解即可.(4)形如(0)y ax b cx d ac =+++≠的函数常用换元法求值域,先令t cx d =+,用t 表示出x ,并注明t 的取值范围,再代入原函数将y 表示成关于t 的二次函数,最后用配方法求值域.(1)因为()21f -=,()10f -=,()01f =,()14f =,()29f =,所以函数()f x 的值域为{}0,1,4,9.(2)因为()f x =212(3)772333x x x x x +-+==+---,且703x ≠-,所以()2f x ≠,所以函数()f x 的值域为(,2)(2,)-∞⋃+∞.(3)因为()2212523248f x x x x ⎛⎫=-++=--+ ⎪⎝⎭,所以()0f x ≤524≤,所以函数()f x 的值域为520,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦.(4)设12t x =-(换元),则0t ≥且21122x t =-+,令22111(1)1222y t t t =--+=-++.因为0t ≥,所以12y ≤,即函数()f x 的值域为1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.。
第三章函数的概念与性质3.1函数的概念及其表示第2课时函数的表示方法【课程标准】1.了解函数的三种表示法及各自的优缺点.2.掌握求函数解析式的常见方法.3.会用解析法及图象法表示分段函数.4.给出分段函数,能研究有关性质.【知识要点归纳】1.函数的三种表示方法注意:2.分段函数(1)分段函数就是在函数定义域内,对于自变量x的不同取值范围,有着不同的的函数.(2)分段函数是一个函数,其定义域、值域分别是各段函数的定义域、值域的;各段函数的定义域的交集是.注意:(1)分段函数虽然由几部分构成,但它仍是一个函数而不是几个函数.(2)分段函数的“段”可以是等长的,也可以是不等长的.(3)分段函数的图象要分段来画.3.求函数解析式的方法(1)待定系数法:若已知函数的类型,可用待定系数法求解,即由函数类型设出函数解析式,再根据条件列方程(组),通过解方程(组)求出待定系数,进而求出函数解析式.(2)已知f (g (x ))=h (x ),求f (x ),常用的有两种方法:①换元法,即令t =g (x ),解出x ,代入h (x )中,得到一个含t 的解析式,即为函数解析式,注意:换元后新元的范围.②配凑法,即从f (g (x ))的解析式中配凑出“g (x )”,即用g (x )来表示h (x ),然后将解析式中的g (x )用x 代替即可.(3)方程组法: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组成方程组,通过解方程组求出f (x ).【经典例题】(一)注意:(1)列表法、图象法、解析法均是函数的表示法,无论用哪种方式表示函数,都必须满足函数的概念.(2)在实际操作中,仍以解析法为主. 例1 已知函数f (x ),g (x )分别由下表给出(1)f (g (3))=__________; (2)若g (f (x ))=2,则x =__________. (二) 图象法作函数图象的步骤及注意点(1)作函数图象主要有三步:列表、描点、连线.作图象时应先确定函数的定义域,再在定义域内化简函数解析式,再列表画出图象.(2)函数的图象可能是平滑的曲线,也可能是一群孤立的点,画图时要注意关键点,如图象与坐标轴的交点、区间端点、二次函数的顶点等等. 例2 作出下列函数的图象并求出其值域. (1)y =2x ,x ∈[2,+∞); (2)y =x 2+2x ,x ∈[-2,2] (3)y =x +1(x ≤0) (三) 分段函数注意:(1)分段函数求值,一定要注意所给自变量的值所在的范围,代入相应的解析式求解.对于含有多层“f ”的问题,要按照“由内到外”的顺序,逐层处理. (2)已知函数值,求自变量的值时,要先将“f ”脱掉,转化为关于自变量的方程求解.(3)求解函数值得的不等式时,直接转化为不等式求解,也可通过图象。
【课题】 3.1 函数的概念及其表示法【教学目标】知识目标:(1) 理解函数的定义;(2) 理解函数值的概念及表示;(3) 理解函数的三种表示方法;(4) 了解利用“描点法”作函数图像的方法. 能力目标:(1) 通过函数概念的学习,培养学生的数学思维能力;(2) 通过函数值的学习,培养学生的计算能力和计算工具使用技能;(3) 会利用“描点法”作简单函数的图像,培养学生的观察能力和数学思维能力.【教学重点】(1) 函数的概念;(2) 利用“描点法”描绘函数图像.【教学难点】(1) 对函数的概念及记号)(x f y =的理解;(2) 利用“描点法”描绘函数图像.【教学设计】(1)从复习初中学习过的函数知识入手,做好衔接; (2)抓住两个要素,突出特点,提升对函数概念的理解水平; (3)抓住函数值的理解与计算,为绘图奠定基础; (4)学习“描点法”作图的步骤,通过实践培养技能; (5)重视学生独立思考与交流合作的能力培养.【课时安排】2课时.(90分钟)【教学过程】 *揭示课题 3.1函数的概念及其表示法*创设情景 兴趣导入学校商店销售某种果汁饮料,售价每瓶2.5元,购买果汁饮料的瓶数与应付款之间具有什么关系呢?设购买果汁饮料x 瓶,应付款为y ,则计算购买果汁饮料应付款的算式为 2.5y x =.因为x 表示购买果汁饮料瓶数,所以x 可以取集合{}0,1,2,3,中的任意一个值,按照算式法则2.5y x =,应付款y 有唯一的值与之对应.两个变量之间的这种对应关系叫做函数关系. *动脑思考 探索新知在某一个变化过程中有两个变量x 和y ,设变量x 的取值范围为数集D ,如果对于D 内的每一个x 值,按照某个对应法则f ,y 都有唯一确定的值与它对应,那么,把x 叫做自变量,把y 叫做x 的函数.将上述函数记作()y f x =.变量x 叫做自变量,数集D 叫做函数的定义域.当0x x =时,函数()y f x =对应的值0y 叫做函数()y f x =在点0x 处的函数值.记作()00y f x =. 函数值的集合(){}|,y y f x x D =∈叫做函数的值域.函数的定义域与对应法则一旦确定,函数的值域也就确定了.因此函数的定义域与对应法则叫做函数的两个要素.定义域与对应法则都相同的函数视为同一个函数,而与选用的字母无关.如函数y 与s =表示的是同一个函数.例如,函数2x y x =的定义域为{|0}x x ≠,函数y x =的定义域为R .它们的定义域不同,因此不是同一个函数;函数,0,,x x y x x ⎧==⎨-<⎩与y x =的定义域相同,都是R ,但是它们的对应法则不同,因此不是同一个函数. *巩固知识 典型例题例1 求下列函数的定义域:(1)()11f x x =+; (2)()f x = 分析 如果函数的对应法则是用代数式表示的,那么函数的定义域就是使得这个代数式有意义的自变量的取值集合.解 (1)由10x +≠,得1x ≠-.因此函数的定义域为{}|1x x ≠-,用区间表示为()(),11,-∞--+∞.(2)由120x-,得12x. 因此函数的定义域为1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.代数式中含有分式,使得代数式有意义的条件是分母不等于零;代数式中含有二次根式,使得代数式有意义的条件是被开方式大于或等于零. 例2 设()213x f x -=,求()0f ,()2f ,()5f -,()f b . 分析 本题是求自变量0x x =时对应的函数值,方法是将0x 代入函数表达式求值. 解()2011033f ⨯-==-,()221213f ⨯-==,()()25111533f ⨯---==-,()212133b b f b ⨯--==*运用知识 强化练习 教材练习3.1.11.求下列函数的定义域: (1)()24f x x =+;(2)()265f x x x =-+. 2.已知()32f x x =-,求()0f ,()1f ,()f a . 3.判定下列各组函数是否为同一个函数:(1)()f x x =, 33()f x x =;(2)()1f x x =+,21()1x f x x -=-.*创设情景 兴趣导入问题 观察下面的三个例子,分别用什么样的形式表示函数: 1.观察某城市2008年8月16日至8月25日的日最高气温统计表: 日 期16 17 18 19 20 21 22 23 24 25最高气温 29 29 28 30 25 28 29 28 29 30由表中可以清楚地看出日期x 和最高气温y (C )之间的函数关系.2. 某气象站用温度自动记录仪记录下来的2008年11月29日0时至14时的气温T (C )随时间t (h )变化的曲线如下图所示:曲线形象地反映出气温T (C )与时间t (h )之间的函数关系,这里函数的定义域为[]0,14.对定义域中的任意时间t ,有唯一的气温T 与之对应.例如,当6t =时,气温 2.2T C =︒;当14t =时,气温12.5T C =︒.3. 用S 来表示半径为r 的圆的面积,则2πS r =.这个公式清楚地反映了半径r 与圆的面积S 之间的函数关系,这里函数的定义域为+R .以任意的正实数0r 为半径的圆的面积为200πS r =. *动脑思考 探索新知函数的表示方法:常用的有列表法、图像法和解析法三种. (1)列表法:就是列出表格来表示两个变量的函数关系.例如,数学用表中的平方表、平方根表、三角函数表,银行里的利息表,列车时刻表等都是用列表法来表示函数关系的.用列表法表示函数关系的优点:不需要计算就可以直接看出与自变量的值相对应的函数值. (2)图像法:就是用函数图像表示两个变量之间的函数关系.例如,我国人口出生率变化的曲线,工厂的生产图像,股市走向图等都是用图像法表示函数关系的.用图像法表示函数关系的优点:能直观形象地表示出自变量的变化,相应的函数值变化的趋势. (3)解析法:把两个变量的函数关系,用一个等式表示,这个等式叫做函数的解析表达式,简称解析式.例如,s =60t 2,A =πr 2,S =2πrl ,y =2-x (x2)等都是用解析式表示函数关系的.用解析式表示函数关系的优点:一是简明、全面地概括了变量间的关系;二是可以通过解析式求出任意一个自变量的值所对应的函数值. *巩固知识 典型例题例4 文具店内出售某种铅笔,每支售价为0.12元,应付款额是购买铅笔数的函数,当购买6支以内(含6支)的铅笔时,请用三种方法表示这个函数.分析 函数的定义域为{1,2,3,4,5,6},分别根据三种函数表示法的要求表示函数. 解 设x 表示购买的铅笔数(支),y 表示应付款额(元),则函数的定义域为{}1,2,3,4,5,6. (1)根据题意得,函数的解析式为0.12y x =,故函数的解析法表示为0.12y x =,{}1,2,3,4,5,6x ∈.(2)依照售价,分别计算出购买1~6支铅笔所需款额,列成表格,得到函数的列表法表示.x /支1 2 3 4 5 6y /元 0.120.24 0.36 0.480.60.72(3)以上表中的x 值为横坐标,对应的y 值为纵坐标,在直角坐标系中依次作出点(1,0.12),(2,0.24),(3,0.36),(4,0.48),(5,0.6),(6,0.72),得到函数的图像法表示.归纳由例4的解题过程可以归纳出“已知函数的解析式,作函数图像”的具体步骤:(1)确定函数的定义域; (2)选取自变量x 的若干值(一般选取某些代表性的值)计算出它们对应的函数值y ,列出表格; (3)以表格中x 值为横坐标,对应的y 值为纵坐标,在直角坐标系中描出相应的点(,)x y ;(4)根据题意确定是否将描出的点联结成光滑的曲线. 这种作函数图像的方法叫做描点法.例5 利用“描点法”作出函数x y =的图像,并判断点(25,5)是否为图像上的点 (求对应函数值时,精确到0.01) .解 (1)函数的定义域为),0[+∞.(2)在定义域内取几个自然数,分别求出对应函数值y ,列表:x 0 12 3 4 5 …y 0 11.41 1.73 22.24 …(3)以表中的x 值为横坐标,对应的y 值为纵坐标,在直角坐标系中依次作出点(y x ,).由于(25)255f ==,所以点(25,5)是图像上的点.(4)用光滑曲线联结这些点,得到函数图像. 软件链接演示利用几何画板软件作例5图像,方法详见现代信息技术应用3. *运用知识 强化练习 教材练习3.1.21.判定点()11,2M -,()22,6M -是否在函数13y x =-的图像上.2.市场上土豆的价格是3.2元/kg ,应付款额y 是购买土豆数量x 的函数.请分别用解析法和图像法表示这个函数. *归纳小结 强化思想本次课学了哪些内容?重点和难点各是什么? *继续探索 活动探究(1)读书部分: 教材章节3.1,学习与训练3.1; (2)书面作业: 学习与训练3.1训练题;第一课时 补充练习1. 下列四组函数中,表示同一函数的是 ( ) A .2(),()f x x g x x ==B .2(),()()f x x g x x ==C .21(),()11x f x g x x x -==+- D .2()11,()1f x x x g x x =+⋅-=-2.函数()y f x =的图象与直线x a =交点的个数为 ( ) A .必有一个 B .1个或2个 C .至多一个 D .可能2个以上3.已知函数1()1f x x =+,则函数[()]f f x 的定义域是 ( )A .{}1x x ≠B .{}2x x ≠-C .{}1,2x x ≠--D .{}1,2x x ≠-4.函数1()1(1)f x x x =--的值域是 ( )A .5[,)4+∞ B .5(,]4-∞ C . 4[,)3+∞ D .4(,]3-∞5.对某种产品市场产销量情况如图所示,其中:1l 表示产品各年年产量的变化规律;2l 表示产品各年的销售情况.下列叙述:(1)产品产量、销售量均以直线上升,仍可按原生产计划进行下去; (2)产品已经出现了供大于求的情况,价格将趋跌;(3)产品的库存积压将越来越严重,应压缩产量或扩大销售量;(4)产品的产、销情况均以一定的年增长率递增.你认为较合理的是 ( ) A .(1),(2),(3) B .(1),(3),(4) C .(2),(4) D .(2),(3)6.规定记号“∆”表示一种运算,即a b ab a b a b R +∆=++∈,、. 若13k ∆=,则函数()f x k x =∆的值域是___________.7.已知二次函数f(x)同时满足条件: (1) 对称轴是x=1; (2) f(x)的最大值为15;(3) f(x)的两根立方和等于17.则f(x)的解析式是 . 8.函数2522y x x =-+的值域是 .9. 求下列函数的定义域 : (1)()121x f x x =-- (2)0(1)()x f x x x+=-10.在边长为2的正方形ABCD 的边上有动点M ,从点B 开始,沿折线BCDA 向A 点运动,设M 点运动的距离为x ,△ABM 的面积为S .(1)求函数S=的解析式、定义域和值域; (2)求f[f(3)]的值.ABCD第二课时练习相同函数1.设函数)(x f y =,+∞∈,0(x ),则它的图像于直线a x =的交点个数为 ( ) A. 0 B. 1 C. 0或1 D. 2 2.已知x x f =)(,下列函数于)(x f 表示同一函数的①2)(x x f =;②33)(x x f =;③x x x f 2)(=;④x x f =)(;⑤11()(===x x x x f ;⑥=)(x f 0(,)0(,{≥<-x x x x3.求下列函数的定义域.(1)①x x x y +-=2; ②xx y 23)1(0-+=;(2)等腰三角形的周长是20,底边长y 是一腰长x 的函数,则 ( )A.)100(10≤<-=x x yB.)100(10<<-=x x yC.)105(220≤≤-=x x y C.)105(220<<-=x x y 函数值对函数值的考查方式一般是给定一个复合函数[])(x g f 或是分段函数)(x f ,求)(a f 或者是给定一个复合函数[])(x g f 或是分段函数)(x f 并已知)(a f 的值求a .涉及到的知识如下: 函数值——函数)(x y =在a x =时的函数值,记作)(a f .例 . 设函数22,(2)2,(2)(){x x x x f x +≤>=, (1)求)4(-f (2)若8)(0=x f ,求0x 的值.值域考查函数的值域一般有一下几种形式:(1)给定定义域,求函数的值域.方法是判断函数在定义域范围的单调性,求最大值、最小值,然后写出函数的值域.(2)求二次函数的值域.一般配方法求出最值,然后依据开口写出函数的值域.涉及到的知识如下: 函数的值域——所以自变量对应的函数值的集合.例 . 函数)05(322≤≤-+--=x x x y 的值域是 ( )A.]4,(-∞B.[]12.3C.[]4.12- D []12.4知识点精练 (1)函数xy -=12的定义域是 ( ) A.()1.8- B.).1[∞+ C.()() ∞+∞-.11. D.()∞+.1 (2)如果函数1.11.122{)(≥+≤+-=x x x x x f ,那么函数值)1(-f 为 ( )A.-1B.0C.1D.2(3)二次函数]3.0[,742∈-+-=x x x y 的值域为(4)函数x x x x f -+-=21)(的定义域为(5)函数)1(11-++=x x y 的定义域为(6)函数21-+=x x y 的定义域是(7)如图,把截面半径为25cm 的圆形木头锯成矩形木材,如果矩形的边长为x 面积为y 把y 表示成x 的函数的定义域。