学案高中数学第一章集合与函数概念2函数的表示法第2课时分段函数及映射练习

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1.2.2 函数的表示法
第2课时式 分段函数及映射
A 级 基础巩固
一、选择题
1.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧π+1,x >0,π,x =0,0,x <0,
则f (f (f (-1)))=( )
A .π+1
B .0
C .π
D .-1
解析:f (f (f (-1)))=f (f (0))=f (π)=π+1.
答案:A
2.如图所示的函数的解析式为( )
A .y =32
|x -1|(0≤x ≤2) B .y =32-32
|x -1|(0≤x ≤2) C .y =32
-|x -1|(0≤x ≤2) D .y =1-|x -1|(0≤x ≤2)
解析:由图象易得点(0,0),⎝ ⎛⎭
⎪⎫1,32在函数图象上,代入可排除A ,C ,D. 答案:B
3.下列集合M 到集合P 的对应f 是映射的是( )
A .M ={-2,0,2},P = {-4,0,4},f: M 中数的平方
B .M ={0,1},P = {-1,0,1},f :M 中数的平方根
C .M =Z ,P =Q ,f :M 中数的倒数
D .M =R ,P ={x |x >0},f :M 中数的平方
解析:根据映射的概念可知选项A 正确.
答案:A
4.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -x 2
(0<x ≤3),x 2+6x (-2≤x ≤0)的值域为( ) A .R
B .[-9,+∞)
C .[-8,1]
D .[-9,1]
解析:当-2≤x ≤0时,函数f (x )的值域为[-8,0];
当0<x ≤3时,函数f (x )的值域为[-3,1].
故函数f (x )的值域为[-8,1].
答案:C
5.已知集合A 中元素(x ,y )在映射f 下对应B 中元素(x +y ,x -y ),则B 中元素(4,-2)在A 中对应的元素为( )
A .(1,3)
B .(1,6)
C .(2,4)
D .(2,6)
解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧x +y =4,x -y =-2,解得⎩
⎪⎨⎪⎧x =1,y =3. 答案:A
二、填空题
6.设f :x →ax -1为从集合A 到B 的映射,若f (2)=3,则f (3)=________.
解析:因为f :x →ax -1为从集合A 到B 的映射,f (2)=3,所以2a -1=3,得a =2,所以f (3)=2×3-1=5.
答案:5
7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +4,-3≤x ≤0,x 2-2x ,0<x ≤4,-x +2,4<x ≤5,
则f (f (f (5)))=________.
解析:因为4<5≤5,所以f (5)=-5+2=-3,所以f (f (5))=f (-3)=-3+4=1,又因为0<1≤4,所以f (f (f (5)))=f (1)=1-2=-1.
答案:-1
8.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +2,-1≤x <0,-12x ,0<x <2,3,x ≥2,则f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-34=________,f (x )的定义域是______________.
解析:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-34=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-34+2=12,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-12×12=-14,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=2×⎝ ⎛⎭
⎪⎫14+2=32. 因此f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-34=32
; 函数f (x )的定义域为{x |-1≤x <0}∪{x |0<x <2}∪{x |x ≥2}={x |x ≥-1且x ≠0}.
答案:32
{x |x ≥-1且x ≠0} 三、解答题
9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x ≤-1,x 2,-1<x <2,2x ,x ≥2,
若f (a )=3,求a 的值.
解:因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x ≤-1,x 2,-1<x <2,2x , x ≥2,
所以当x ≤-1时,f (x )≤1,
当-1<x <2时,0≤f (x )<4,
当x ≥2时,f (x )≥4.
又因为f (a )=3,所以a 2
=3且-1<a <2,
所以a = 3.
10.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2(-1≤x ≤1),1(x <-1或x >1). (1)画出f (x )的图象;
(2)求f (x )的定义域和值域.
解:(1)利用描点法,作出f (x )的图象,如图所示.
(2)由条件知,
函数f (x )的定义域为R.
由图象知,当-1≤x ≤1时,
f (x )=x 2的值域为[0,1],
当x >1或x <-1时,f (x )=1,
所以f (x )的值域为[0,1].
B 级 能力提升
1.设f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧x -2(x ≥10),f (f (x +6))(x <10),则f (5)的值为( ) A .10 B .11 C .12 D .13
解析:f (5)=f (f (5+6))=f (11-2)=f (f (9+6))=f (13)=13-2=11.
答案:B
2.若定义运算a ⊗b =⎩⎪⎨⎪
⎧b ,a ≥b ,a ,a <b ,则函数f (x )=x ⊗(2-x )的解析式是______________.
解析:当x <2-x ,即x <1时,f (x )=x ;
当x ≥2-x ,即x ≥1时,f (x )=2-x .
所以f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧x ,x ≤1,2-x ,x ≥1. 答案:f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧x ,x <12-x ,x ≥1 3.如图所示,动点P 从边长为1的正方形ABCD 的顶点A 出发,顺次经过顶点B ,C ,D 再回到A .设x 表示P 点的路程,y 表示PA 的长度,求y 关于x 的函数关系式.
解:当P 点从A 运动到B 时,PA =x ;
当P 点从B 运动到C 时,
PA =AB 2+BP 2=12+(x -1)2=x 2-2x +2;
当P 点从C 运动到D 时,
PA =AD 2+DP 2=12+(3-x )2=x 2-6x +10;
当P 点从D 运动到A 时,PA =4-x .
故y =⎩⎪⎨⎪⎧x , 0≤x ≤1,x 2-2x +2,1<x ≤2,x 2
-6x +10,2<x ≤3,4-x , 3<x ≤4.。