高中数学第一章1.2函数及其表示1.2.2第1课时函数的表示法优化练习新人教A版必修93.doc
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高中数学人教版A版必修一第一章集合与函数概念§1.2函数及其表示1.2.1 函数的概念课时目标 1.理解函数的概念,明确函数的三要素.2.能正确使用区间表示数集,表示简单函数的定义域、值域.3.会求一些简单函数的定义域、值域.1.函数(1)设A、B是非空的数集,如果按照某种确定的__________,使对于集合A中的____________,在集合B中都有________________和它对应,那么就称f:________为从集合A到集合B的一个函数,记作__________________.其中x 叫做________,x的取值范围A叫做函数的________,与x的值相对应的y值叫做________,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的________.(2)值域是集合B的________.2.区间(1)设a,b是两个实数,且a<b,规定:①满足不等式__________的实数x的集合叫做闭区间,表示为________;②满足不等式__________的实数x的集合叫做开区间,表示为________;③满足不等式________或________的实数x的集合叫做半开半闭区间,分别表示为______________.(2)实数集R可以用区间表示为__________,“∞”读作“无穷大”,“+∞”读作“__________”,“-∞”读作“________”.我们把满足x≥a,x>a,x≤b,x<b的实数x的集合分别表示为________,________,________,______.一、选择题1.对于函数y=f(x),以下说法正确的有()①y 是x 的函数②对于不同的x ,y 的值也不同③f (a )表示当x =a 时函数f (x )的值,是一个常量 ④f (x )一定可以用一个具体的式子表示出来 A .1个B .2个 C .3个D .4个2.设集合M ={x |0≤x ≤2},N ={y |0≤y ≤2},那么下面的4个图形中,能表示集合M 到集合N 的函数关系的有( )A .①②③④B .①②③C .②③D .②3.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 )24.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“孪生函数”,那么函数解析式为y =2x 2-1,值域为{1,7}的“孪生函数”共有( )A .10个B .9个C .8个D .4个 5.函数y =1-x +x 的定义域为( )A .{x |x ≤1}B .{x |x ≥0}C .{x |x ≥1或x ≤0}D .{x |0≤x ≤1} 6.函数y =x +1的值域为( ) A .[-1,+∞) B .[0,+∞) C .(-∞,0] D .(-∞,-1]二、填空题7.已知两个函数f (x )和g (x )的定义域和值域都是{1,2,3},其定义如下表:8.如果函数f (x )满足:对任意实数a ,b 都有f (a +b )=f (a )f (b ),且f (1)=1,则f (2)f (1)+f (3)f (2)+f (4)f (3)+f (5)f (4)+…+f (2011)f (2010)=________. 9.已知函数f (x )=2x -3,x ∈{x ∈N |1≤x ≤5},则函数f (x )的值域为______________.10.若函数f (x )的定义域是[0,1],则函数f (2x )+f (x +23)的定义域为________. 三、解答题11.已知函数f (1-x1+x )=x ,求f (2)的值.能力提升12.如图,该曲线表示一人骑自行车离家的距离与时间的关系.骑车者9时离开家,15时回家.根据这个曲线图,请你回答下列问题:(1)最初到达离家最远的地方是什么时间?离家多远?(2)何时开始第一次休息?休息多长时间?(3)第一次休息时,离家多远?(4)11∶00到12∶00他骑了多少千米?(5)他在9∶00~10∶00和10∶00~10∶30的平均速度分别是多少?(6)他在哪段时间里停止前进并休息用午餐?13.如图,某灌溉渠的横断面是等腰梯形,底宽为2m,渠深为1.8m,斜坡的倾斜角是45°.(临界状态不考虑)(1)试将横断面中水的面积A(m2)表示成水深h(m)的函数;(2)确定函数的定义域和值域;(3)画出函数的图象.1.函数的判定判定一个对应关系是否为函数,关键是看对于数集A 中的任一个值,按照对应关系所对应数集B 中的值是否唯一确定,如果唯一确定,就是一个函数,否则就不是一个函数.2.由函数式求函数值,及由函数值求x ,只要认清楚对应关系,然后对号入座就可以解决问题.3.求函数定义域的原则:①当f (x )以表格形式给出时,其定义域指表格中的x 的集合;②当f (x )以图象形式给出时,由图象范围决定;③当f (x )以解析式给出时,其定义域由使解析式有意义的x 的集合构成;④在实际问题中,函数的定义域由实际问题的意义确定.§1.2 函数及其表示 1.2.1 函数的概念知识梳理1.(1)对应关系f 任意一个数x 唯一确定的数f (x ) A →B y =f (x ),x ∈A 自变量 定义域 函数值 值域 (2)子集2.(1)①a ≤x ≤b [a ,b ] ②a <x <b (a ,b ) ③a ≤x <b a <x ≤b [a ,b ),(a ,b ] (2)(-∞,+∞) 正无穷大 负无穷大 [a ,+∞) (a ,+∞) (-∞,b ] (-∞,b ) 作业设计1.B [①、③正确;②不对,如f (x )=x 2,当x =±1时y =1;④不对,f (x )不一定可以用一个具体的式子表示出来,如南极上空臭氧空洞的面积随时间的变化情况就不能用一个具体的式子来表示.]2.C [①的定义域不是集合M ;②能;③能;④与函数的定义矛盾.故选C.] 3.D [A 中的函数定义域不同;B 中y =x 0的x 不能取0;C 中两函数的对应关系不同,故选D.]4.B [由2x 2-1=1,2x 2-1=7得x 的值为1,-1,2,-2,定义域为两个元素的集合有4个,定义域为3个元素的集合有4个,定义域为4个元素的集合有1个,因此共有9个“孪生函数”.]5.D [由题意可知⎩⎨⎧1-x ≥0,x ≥0,解得0≤x ≤1.]6.B 7.3 2 1解析 g [f (1)]=g (2)=3,g [f (2)]=g (3)=2, g [f (3)]=g (1)=1. 8.2010解析 由f (a +b )=f (a )f (b ),令b =1,∵f (1)=1, ∴f (a +1)=f (a ),即f (a +1)f (a )=1,由a 是任意实数,所以当a 取1,2,3,…,2010时,得f (2)f (1)=f (3)f (2)=…=f (2011)f (2010)=1.故答案为2010. 9.{-1,1,3,5,7}解析 ∵x =1,2,3,4,5,∴f (x )=2x -3=-1,1,3,5,7. 10.[0,13]解析 由⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x ≤1,0≤x +23≤1,得⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤12,-23≤x ≤13,即x ∈[0,13].11.解 由1-x 1+x=2,解得x =-13,所以f (2)=-13.12.解 (1)最初到达离家最远的地方的时间是12时,离家30千米. (2)10∶30开始第一次休息,休息了半小时. (3)第一次休息时,离家17千米. (4)11∶00至12∶00他骑了13千米.(5)9∶00~10∶00的平均速度是10千米/时;10∶00~10∶30的平均速度是14千米/时.(6)从12时到13时停止前进,并休息用午餐较为符合实际情形.13.解 (1)由已知,横断面为等腰梯形,下底为2m ,上底为(2+2h )m ,高为h m ,∴水的面积A=[2+(2+2h)]h2=h2+2h(m2).(2)定义域为{h|0<h<1.8}.值域由二次函数A=h2+2h(0<h<1.8)求得.由函数A=h2+2h=(h+1)2-1的图象可知,在区间(0,1.8)上函数值随自变量的增大而增大,∴0<A<6.84.故值域为{A|0<A<6.84}.(3)由于A=(h+1)2-1,对称轴为直线h=-1,顶点坐标为(-1,-1),且图象过(0,0)和(-2,0)两点,又考虑到0<h<1.8,∴A=h2+2h的图象仅是抛物线的一部分,如下图所示.1.2.2 函数的表示法 第1课时 函数的表示法课时目标 1.掌握函数的三种表示方法——解析法、图象法、列表法.2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当方法表示函数.函数的三种表示法(1)解析法——用____________表示两个变量之间的对应关系; (2)图象法——用______表示两个变量之间的对应关系; (3)列表法——列出______来表示两个变量之间的对应关系.一、选择题1.一个面积为100cm 2的等腰梯形,上底长为x cm ,下底长为上底长的3倍,则把它的高y 表示成x 的函数为( ) A .y =50x (x >0) B .y =100x (x >0)C .y =50x (x >0)D .y =100x (x >0)2.一水池有2个进水口,1个出水口,进出水速度如图甲、乙所示.某天0点到6点,该水池的蓄水量如图丙所示.(至少打开一个水口)给出以下3个论断:①0点到3点只进水不出水;②3点到4点不进水只出水;③4点到6点不进水不出水.则正确论断的个数是( ) A .0B .1C .2D .33.如果f (1x )=x1-x,则当x ≠0时,f (x )等于( )A.1xB.1x -1C.11-xD.1x-1 4.已知f (x )=2x +3,g (x +2)=f (x ),则g (x )等于( )A .2x +1B .2x -1C .2x -3D .2x +75.若g (x )=1-2x ,f [g (x )]=1-x 2x 2,则f (12)的值为( ) A .1B .15C .4D .306.在函数y =|x |(x ∈[-1,1])的图象上有一点P (t ,|t |),此函数与x 轴、直线x =-1及x =t 围成图形(如图阴影部分)的面积为S ,则S 与t 的函数关系图可表示为( )二、填空题7.一个弹簧不挂物体时长12cm ,挂上物体后会伸长,伸长的长度与所挂物体的质量成正比例.如果挂上3kg 物体后弹簧总长是13.5cm ,则弹簧总长y (cm)与所挂物体质量x (kg)之间的函数关系式为________________________________________________________________________.8.已知函数y =f (x )满足f (x )=2f (1x )+x ,则f (x )的解析式为____________. 9.已知f (x )是一次函数,若f (f (x ))=4x +8,则f (x )的解析式为__________________.三、解答题10.已知二次函数f (x )满足f (0)=f (4),且f (x )=0的两根平方和为10,图象过(0,3)点,求f (x )的解析式.11.画出函数f (x )=-x 2+2x +3的图象,并根据图象回答下列问题: (1)比较f (0)、f (1)、f (3)的大小;(2)若x 1<x 2<1,比较f (x 1)与f (x 2)的大小; (3)求函数f (x )的值域.能力提升12.某学校要召开学生代表大会,规定各班每10人推选一名代表,当各班人数除以10的余数大于..6·时再增选一名代表.那么,各班可推选代表人数y 与该班人数x 之间的函数关系用取整函数y =[x ]([x ]表示不大于x 的最大整数)可以表示为( )A .y =[x10] B .y =[x +310]C .y =[x +410]D .y =[x +510]13.设f (x )是R 上的函数,且满足f (0)=1,并且对任意实数x ,y ,有f (x -y )=f (x )-y (2x -y +1),求f (x )的解析式.1.如何作函数的图象一般地,作函数图象主要有三步:列表、描点、连线.作图象时一般应先确定函数的定义域,再在定义域内化简函数解析式(可能有的要表示为分段函数),再列表描出图象,并在画图象的同时注意一些关键点,如与坐标轴的交点、分段函数的区间端点等. 2.如何求函数的解析式求函数的解析式的关键是理解对应关系f 的本质与特点(对应关系就是对自变量进行对应处理的操作方法,与用什么字母表示无关),应用适当的方法,注意有的函数要注明定义域.主要方法有:代入法、待定系数法、换元法、解方程组法(消元法).1.2.2 函数的表示法 第1课时 函数的表示法知识梳理(1)数学表达式 (2)图象 (3)表格 作业设计1.C [由x +3x2·y =100,得2xy =100.∴y =50x (x >0).]2.B [由题意可知在0点到3点这段时间,每小时进水量为2,即2个进水口同时进水且不出水,所以①正确;从丙图可知3点到4点水量减少了1,所以应该是有一个进水口进水,同时出水口也出水,故②错;当两个进水口同时进水,出水口也同时出水时,水量保持不变,也可由题干中的“至少打开一个水口”知③错.]3.B [令1x =t ,则x =1t ,代入f (1x )=x1-x,则有f (t )=1t 1-1t=1t -1,故选B.] 4.B [由已知得:g (x +2)=2x +3,令t =x +2,则x =t -2,代入g (x +2)=2x +3,则有g (t )=2(t -2)+3=2t -1,故选B.]5.B [令1-2x =12,则x =14,∴f (12)=1-(14)2(14)2=15.] 6.B [当t <0时,S =12-t 22,所以图象是开口向下的抛物线,顶点坐标是(0,12);当t >0时,S =12+t 22,开口是向上的抛物线,顶点坐标是(0,12).所以B 满足要求.]7.y =12x +12解析 设所求函数解析式为y =kx +12,把x =3,y =13.5代入,得13.5=3k+12,k =12.所以所求的函数解析式为y =12x +12.8.f (x )=-x 2+23x (x ≠0)解析 ∵f (x )=2f (1x )+x ,①∴将x 换成1x ,得f (1x )=2f (x )+1x .②由①②消去f (1x ),得f (x )=-23x -x3,即f (x )=-x 2+23x (x ≠0).9.f (x )=2x +83或f (x )=-2x -8 解析 设f (x )=ax +b (a ≠0), 则f (f (x ))=f (ax +b )=a 2x +ab +b .∴⎩⎨⎧a 2=4ab +b =8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2b =83或⎩⎨⎧a =-2b =-8.10.解 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0).由f (0)=f (4)知⎩⎨⎧f (0)=c ,f (4)=16a +4b +c ,f (0)=f (4),得4a +b =0.① 又图象过(0,3)点, 所以c =3.②设f (x )=0的两实根为x 1,x 2,则x 1+x 2=-b a ,x 1·x 2=ca . 所以x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=(-b a)2-2·c a=10.即b 2-2ac =10a 2.③由①②③得a =1,b =-4,c =3.所以f (x )=x 2-4x +3.11.解 因为函数f (x )=-x 2+2x +3的定义域为R ,列表:x … -2 -1 0 1 2 3 4 … y … -5 0 3 4 3 0 -5 …连线,描点,得函数图象如图:(1)根据图象,容易发现f (0)=3,f (1)=4,f (3)=0, 所以f (3)<f (0)<f (1).(2)根据图象,容易发现当x 1<x 2<1时,有f (x 1)<f (x 2). (3)根据图象,可以看出函数的图象是以(1,4)为顶点,开口向下的抛物线,因此,函数的值域为(-∞,4].12.B [方法一 特殊取值法,若x =56,y =5,排除C 、D ,若x =57,y =6,排除A ,所以选B.方法二 设x =10m +α(0≤α≤9),0≤α≤6时, [x +310]=[m +α+310]=m =[x 10],当6<α≤9时,[x +310]=[m +α+310]=m +1=[x10]+1, 所以选B.]13.解 因为对任意实数x ,y ,有 f (x -y )=f (x )-y (2x -y +1), 所以令y =x ,有f (0)=f (x )-x (2x -x +1),即f (0)=f (x )-x (x +1).又f (0)=1, ∴f (x )=x (x +1)+1=x 2+x +1.第2课时分段函数及映射课时目标 1.了解分段函数的概念,会画分段函数的图象,并能解决相关问题.2.了解映射的概念.1.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空集.(3)作分段函数图象时,应_____________________________________.2.映射的概念设A、B是两个非空的集合,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____________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、选择题1.已知,则f(3)为()A.2B.3C.4D.52.下列集合A到集合B的对应中,构成映射的是()3.一旅社有100间相同的客房,经过一段时间的经营实践,发现每间客房每天的定价与住房率有如下关系:A.100元B.90元C.80元D.60元4.已知函数,使函数值为5的x的值是()A.-2B.2或-5 2C.2或-2D.2或-2或-5 25.某单位为鼓励职工节约用水,作出了如下规定:每位职工每月用水不超过10立方米的,按每立方米m元收费;用水超过10立方米的,超过部分按每立方米2m元收费.某职工某月缴水费16m元,则该职工这个月实际用水为() A.13立方米B.14立方米C.18立方米D.26立方米6.已知集合P={x|0≤x≤4},Q={y|0≤y≤2},下列不能表示从P到Q的映射的是()A.f:x→y=12x B.f:x→y=13xC.f:x→y=23x D.f:x→y=x二、填空题7.已知,则f(7)=____________.8.设则f {f [f (-34)]}的值为________,f (x )的定义域是______________.9.已知函数f (x )的图象如下图所示,则f (x )的解析式是__________________.三、解答题 10.已知,(1)画出f (x )的图象; (2)求f (x )的定义域和值域.11.如图,动点P从边长为4的正方形ABCD的顶点B开始,顺次经C、D、A绕周界运动,用x表示点P的行程,y表示△APB的面积,求函数y=f(x)的解析式.能力提升12.设f:x→x2是集合A到集合B的映射,如果B={1,2},则A∩B一定是() A.∅B.∅或{1}C.{1}D.∅13.在交通拥挤及事故多发地段,为了确保交通安全,规定在此地段内,车距d是车速v(公里/小时)的平方与车身长S(米)的积的正比例函数,且最小车距不得小于车身长的一半.现假定车速为50公里/小时,车距恰好等于车身长,试写出d关于v的函数关系式(其中S为常数).1.全方位认识分段函数(1)分段函数是一个函数而非几个函数.分段函数的定义域是各段上“定义域”的并集,其值域是各段上“值域”的并集.(2)分段函数的图象应分段来作,特别注意各段的自变量取区间端点处时函数的取值情况,以决定这些点的实虚情况.2.对映射认识的拓展映射f:A→B,可理解为以下三点:(1)A中每个元素在B中必有唯一的元素与之对应;(2)对A中不同的元素,在B中可以有相同的元素与之对应;(3)A中元素与B中元素的对应关系,可以是:一对一、多对一,但不能一对多.3.函数与映射的关系映射f:A→B,其中A、B是两个“非空集合”;而函数y=f(x),x∈A为“非空的实数集”,其值域也是实数集,于是,函数是数集到数集的映射.由此可知,映射是函数的推广,函数是一种特殊的映射.第2课时 分段函数及映射知识梳理1.(1)对应关系 (2)并集 (3)分别作出每一段的图象 2.都有唯一 一个映射 作业设计 1.A [∵3<6,∴f (3)=f (3+2)=f (5)=f (5+2)=f (7)=7-5=2.] 2.D3.C [不同的房价对应着不同的住房率,也对应着不同的收入,因此求出4个不同房价对应的收入,然后找出最大值对应的房价即可.] 4.A [若x 2+1=5,则x 2=4,又∵x ≤0,∴x =-2, 若-2x =5,则x =-52,与x >0矛盾,故选A.]5.A [该单位职工每月应缴水费y 与实际用水量x 满足的关系式为y =⎩⎨⎧mx , 0≤x ≤10,2mx -10m ,x >10. 由y =16m ,可知x >10.令2mx -10m =16m ,解得x =13(立方米).]6.C [如果从P 到Q 能表示一个映射,根据映射的定义,对P 中的任一元素,按照对应关系f 在Q 中有唯一元素和它对应,选项C 中,当x =4时,y =23×4=83∉Q ,故选C.] 7.6解析 ∵7<9,∴f (7)=f [f (7+4)]=f [f (11)]=f (11-3)=f (8). 又∵8<9,∴f (8)=f [f (12)]=f (9)=9-3=6. 即f (7)=6.8.32 {x |x ≥-1且x ≠0}解析 ∵-1<-34<0,∴f (-34)=2×(-34)+2=12.而0<12<2,∴f (12)=-12×12=-14.∵-1<-14<0,∴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}.9.f (x )=⎩⎨⎧ x +1, -1≤x <0,-x ,0≤x ≤1解析 由图可知,图象是由两条线段组成,当-1≤x <0时,设f (x )=ax +b ,将(-1,0),(0,1)代入解析式,则⎩⎨⎧ -a +b =0,b =1.∴⎩⎨⎧a =1,b =1.当0<x <1时,设f (x )=kx ,将(1,-1)代入,则k =-1. 10.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].11.解 当点P 在BC 上运动,即0≤x ≤4时,y =12×4x =2x ;当点P 在CD 上运动,即4<x ≤8时,y =12×4×4=8;当点P 在DA 上运动,即8<x ≤12时,y =12×4×(12-x )=24-2x .综上可知,f (x )=⎩⎨⎧ 2x , 0≤x ≤4,8,4<x ≤8,24-2x ,8<x ≤12.12.B [由题意可知,集合A 中可能含有的元素为:当x 2=1时,x =1,-1;当x 2=2时,x =2,- 2. 所以集合A 可为含有一个、二个、三个、四个元素的集合.无论含有几个元素,A ∩B =∅或{1}.故选B.]13.解 根据题意可得d =k v 2S .∵v =50时,d =S ,代入d =k v 2S 中,解得k =12500.∴d =12500v 2S .当d =S 2时,可解得v =25 2.∴d =⎩⎪⎨⎪⎧ S 2 (0≤v <252)12500v 2S (v ≥252).§1.2习题课课时目标 1.加深对函数概念的理解,加深对映射概念的了解.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.通过具体实例,理解简单的分段函数,并能简单应用.1.下列图形中,不可能作为函数y=f(x)图象的是()2.已知函数f:A→B(A、B为非空数集),定义域为M,值域为N,则A、B、M、N的关系是()A.M=A,N=B B.M⊆A,N=BC.M=A,N⊆B D.M⊆A,N⊆B3.函数y=f(x)的图象与直线x=a的交点()A.必有一个B.一个或两个C.至多一个D.可能两个以上4.已知函数,若f(a)=3,则a的值为()A.3B.- 3C.±3D.以上均不对5.若f(x)的定义域为[-1,4],则f(x2)的定义域为()A.[-1,2]B.[-2,2]C.[0,2]D.[-2,0]6.函数y=xkx2+kx+1的定义域为R,则实数k的取值范围为() A.k<0或k>4B.0≤k<4C.0<k<4D.k≥4或k≤0一、选择题1.函数f (x )=xx 2+1,则f (1x )等于( )A .f (x )B .-f (x )C.1f (x )D.1f (-x )2.已知f (x 2-1)的定义域为[-3,3],则f (x )的定义域为( )A .[-2,2]B .[0,2]C .[-1,2]D .[-3,3]3.已知集合A ={a ,b },B ={0,1},则下列对应不是从A 到B 的映射的是()4.与y =|x |为相等函数的是( )A .y =(x )2B .y =x 2C .D .y =3x 35.函数y =2x +1x -3的值域为( )A .(-∞,43)∪(43,+∞)B .(-∞,2)∪(2,+∞)C .RD .(-∞,23)∪(43,+∞)6.若集合A ={x |y =x -1},B ={y |y =x 2+2},则A ∩B 等于( )A .[1,+∞)B .(1,+∞)C .[2,+∞)D .(0,+∞)二、填空题7.设集合A=B={(x,y)|x∈R,y∈R},点(x,y)在映射f:A→B的作用下对应的点是(x-y,x+y),则B中点(3,2)对应的A中点的坐标为____________.8.已知f(x+1)=x+2x,则f(x)的解析式为___________________________________.9.已知函数,则f(f(-2))=______________________________.三、解答题10.若3f(x-1)+2f(1-x)=2x,求f(x).11.已知,若f(1)+f(a+1)=5,求a的值.能力提升12.已知函数f(x)的定义域为[0,1],则函数f(x-a)+f(x+a)(0<a<12)的定义域为()A.∅B.[a,1-a] C.[-a,1+a]D.[0,1]13.已知函数(1)求f(-3),f[f(-3)];(2)画出y=f(x)的图象;(3)若f(a)=12,求a的值.1.函数的定义域、对应关系以及值域是构成函数的三个要素.事实上,如果函数的定义域和对应关系确定了,那么函数的值域也就确定了.两个函数是否相同,只与函数的定义域和对应关系有关,而与函数用什么字母表示无关.求函数定义域时,要注意分式的字母不能为零;偶次根式内的被开方式子必须大于或等于零.2.函数图象是描述函数两个变量之间关系的一种重要方法,它能够直观形象地表示自变量、函数值的变化趋势.函数的图象可以是直线、光滑的曲线,也可以是一些孤立的点、线段或几段曲线等.3.函数的表示方法有列举法、解析法、图象法三种.根据解析式画函数的图象时,要注意定义域对函数图象的制约作用.函数的图象既是研究函数性质的工具,又是数形结合方法的基础.§1.2习题课双基演练1.C[C选项中,当x取小于0的一个值时,有两个y值与之对应,不符合函数的定义.]2.C[值域N应为集合B的子集,即N⊆B,而不一定有N=B.]3.C[当a属于f(x)的定义域内时,有一个交点,否则无交点.]4.A[当a≤-1时,有a+2=3,即a=1,与a≤-1矛盾;当-1<a<2时,有a2=3,∴a=3,a=-3(舍去);当a≥2时,有2a=3,∴a=32与a≥2矛盾.综上可知a = 3.]5.B [由-1≤x 2≤4,得x 2≤4,∴-2≤x ≤2,故选B.]6.B [由题意,知kx 2+kx +1≠0对任意实数x 恒成立,当k =0时,1≠0恒成立,∴k =0符合题意.当k ≠0时,Δ=k 2-4k <0,解得0<k <4,综上,知0≤k <4.]作业设计1.A [f (1x )=1x 1x 2+1=x 1+x 2=f (x ).] 2.C [∵x ∈[-3,3],∴0≤x 2≤3,∴-1≤x 2-1≤2,∴f (x )的定义域为[-1,2].]3.C [C 选项中,和a 相对应的有两个元素0和1,不符合映射的定义.故答案为C.]4.B [A 中的函数定义域与y =|x |不同;C 中的函数定义域不含有x =0,而y =|x |中含有x =0,D 中的函数与y =|x |的对应关系不同,B 正确.]5.B [用分离常数法.y =2(x -3)+7x -3=2+7x -3. ∵7x -3≠0,∴y ≠2.] 6.C [化简集合A ,B ,则得A =[1,+∞),B =[2,+∞).∴A ∩B =[2,+∞).]7.(52,-12)解析 由题意⎩⎨⎧ x -y =3x +y =2,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x =52y =-12.8.f (x )=x 2-1(x ≥1)解析 ∵f (x +1)=x +2x=(x )2+2x +1-1=(x +1)2-1,∴f (x )=x 2-1. 由于x +1≥1,所以f (x )=x 2-1(x ≥1).9.4解析 ∵-2<0,∴f (-2)=(-2)2=4,又∵4≥0,∴f (4)=4,∴f (f (-2))=4.10.解 令t =x -1,则1-x =-t ,原式变为3f (t )+2f (-t )=2(t +1),①以-t 代t ,原式变为3f (-t )+2f (t )=2(1-t ),②由①②消去f (-t ),得f (t )=2t +25. 即f (x )=2x +25.11.解 f (1)=1×(1+4)=5,∵f (1)+f (a +1)=5,∴f (a +1)=0.当a +1≥0,即a ≥-1时,有(a +1)(a +5)=0,∴a =-1或a =-5(舍去).当a +1<0,即a <-1时,有(a +1)(a -3)=0,无解.综上可知a =-1.12.B [由已知,得⎩⎨⎧ 0≤x +a ≤1,0≤x -a ≤1⇒⎩⎨⎧-a ≤x ≤1-a ,a ≤x ≤1+a . 又∵0<a <12,∴a ≤x ≤1-a ,故选B.]13.解 (1)∵x ≤-1时,f (x )=x +5,∴f (-3)=-3+5=2,∴f [f (-3)]=f (2)=2×2=4.(2)函数图象如右图所示.(3)当a ≤-1时,f (a )=a +5=12,a =-92≤-1; 当-1<a <1时,f (a )=a 2=12,a =±22∈(-1,1); 当a ≥1时,f (a )=2a =12,a =14∉[1,+∞),舍去. 故a 的值为-92或±22.。
函数及其表示(一)知识梳理1.映射的概念设B A 、是两个非空集合,如果按照某种对应法则f ,对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,则称f 是集合A 到集合B 的映射,记作f(x).2.函数的概念(1)函数的定义:设B A 、是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f ,对A 中的 任意数 x ,在集合B 中都有 唯一确定 的数y 和它对应,则这样的对应关系叫做从A 到B 的一个函数,通常记为___y=f(x),x ∈A(2)函数的定义域、值域在函数A x x f y ∈=),(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, 对于的函数值的集合所有的集合构成值域。
(3)函数的三要素: 定义域 、 值域 和 对应法则3.函数的三种表示法:图象法、列表法、解析法(1).图象法:就是用函数图象表示两个变量之间的关系;(2).列表法:就是列出表格来表示两个变量的函数关系;(3).解析法:就是把两个变量的函数关系,用等式来表示。
4.分段函数在自变量的不同变化范围中,对应法则用不同式子来表示的函数称为分段函数。
(二)考点分析考点1:判断两函数是否为同一个函数如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,称这两个函数相等。
考点2:求函数解析式方法总结:(1)若已知函数的类型(如一次函数、二次函数),则用待定系数法;(2)若已知复合函数)]([x g f 的解析式,则可用换元法或配凑法;(3)若已知抽象函数的表达式,则常用解方程组消参的方法求出)(x f1.2函数及其表示练习题(2)一、选择题1. 判断下列各组中的两个函数是同一函数的为( ) ⑴3)5)(3(1+-+=x x x y ,52-=x y ; ⑵111-+=x x y ,)1)(1(2-+=x x y ;⑶x x f =)(,2)(x x g =;⑷()f x =()F x = ⑸21)52()(-=x x f ,52)(2-=x x f .A. ⑴、⑵B. ⑵、⑶C. ⑷D. ⑶、⑸2. 函数()y f x =的图象与直线1x =的公共点数目是( )A. 1B. 0C. 0或1D. 1或23. 已知集合{}{}421,2,3,,4,7,,3A k B a a a ==+,且*,,a N x A y B ∈∈∈ 使B 中元素31y x =+和A 中的元素x 对应,则,a k 的值分别为( )A. 2,3B. 3,4C. 3,5D. 2,54. 已知22(1)()(12)2(2)x x f x x x x x +≤-⎧⎪=-<<⎨⎪≥⎩,若()3f x =,则x 的值是( )A. 1B. 1或32C. 1,32或 D.5. 为了得到函数(2)y f x =-的图象,可以把函数(12)y f x =-的图象适当平移, 这个平移是( )A. 沿x 轴向右平移1个单位B. 沿x 轴向右平移12个单位 C. 沿x 轴向左平移1个单位 D. 沿x 轴向左平移12个单位 6. 设⎩⎨⎧<+≥-=)10()],6([)10(,2)(x x f f x x x f 则)5(f 的值为( ) A. 10 B. 11 C. 12 D. 13二、填空题1. 设函数.)().0(1),0(121)(a a f x xx x x f >⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<≥-=若则实数a 的取值范围是 . 2. 函数422--=x x y 的定义域 . 3. 若二次函数2y ax bx c =++的图象与x 轴交于(2,0),(4,0)A B -,且函数的最大值为9,则这个二次函数的表达式是 .4.函数0y =_____________________. 5. 函数1)(2-+=x x x f 的最小值是_________________.三、解答题1.求函数()f x =.2. 求函数12++=x x y 的值域.3. 12,x x 是关于x 的一元二次方程22(1)10x m x m --++=的两个实根,又2212y x x =+,求()y f m =的解析式及此函数的定义域.4. 已知函数2()23(0)f x ax ax b a =-+->在[1,3]有最大值5和最小值2,求a 、b 的值.参考答案(2)一、选择题 1. C 2. C 3. D 4. D∴2()3,12,f x x x x ===-<<而∴ x =5. D 平移前的“1122()2x x -=--”,平移后的“2x -”, 用“x ”代替了“12x -”,即1122x x -+→,左移 6. B [][](5)(11)(9)(15)(13)11f f f f f f f =====.二、 1.(),1-∞- 当10,()1,22a f a a a a ≥=-><-时,这是矛盾的; 当10,(),1a f a a a a<=><-时; 2. {}|2,2x x x ≠-≠且 240x -≠3. (2)(4)y x x =-+- 设(2)(4)y a x x =+-,对称轴1x =, 当1x =时,max 99,1y a a =-==-4. (),0-∞ 10,00x x x x -≠⎧⎪<⎨->⎪⎩ 5. 54- 22155()1()244f x x x x =+-=+-≥-. 三、 1. 解:∵10,10,1x x x +≠+≠≠-,∴定义域为{}|1x x ≠-2. 解: ∵221331(),244x x x ++=++≥∴y ≥,∴值域为)+∞ 3. 解:24(1)4(1)0,30m m m m ∆=--+≥≥≤得或,222121212()2y x x x x x x =+=+-224(1)2(1)4102m m m m =--+=-+∴2()4102,(03)f m m m m m =-+≤≥或.4. 解:对称轴1x =,[]1,3是()f x 的递增区间,max ()(3)5,335f x f a b ==-+=即min ()(1)2,32,f x f a b ==--+=即∴3231,.144a b a b a b -=⎧==⎨--=-⎩得。
§1.2 习题课
课时目标 1.加深对函数概念的理解,加深对映射概念的了解.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.通过具体实例,理解简单的分段函数,并能简单应用.
1.下列图形中,不可能作为函数y=f(x)图象的是()
2.已知函数f:A→B(A、B为非空数集),定义域为M,值域为N,则A、B、M、N 的关系是()
A.M=A,N=B B.M?A,N=B
C.M=A,N?B D.M?A,N? B
3.函数y=f(x)的图象与直线x=a的交点()
A.必有一个B.一个或两个
C.至多一个D.可能两个以上
4.已知函数,若f(a)=3,则a的值为()
A. 3 B.- 3
C.±3 D.以上均不对
5.若f(x)的定义域为[-1,4],则f(x2)的定义域为()
A.[-1,2] B.[-2,2]
C.[0,2] D.[-2,0]
6.函数y=
x
kx2+kx+1
的定义域为R,则实数k的取值范围为()
A.k<0或k>4 B.0≤k<4 C.0<k<4 D.k≥4或k≤0
一、选择题
1.函数f(x)=
x
x2+1
,则f(
1
x
)等于()。
1.2.2 函数的表示法5分钟训练 (预习类训练,可用于课前)1.设全集为R ,函数f (x )的定义域为M ,则∁R M 为( ) A .(-∞,1) B .(1,+∞)C .(-∞,1]D .[1,+∞)2.已知函数f (x )=11x x +-,则f (2)等于( ) A .3 B .2 C .1 D .03.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()4.作出下列函数的图象: (1)y=|x-1|+2|x-2|; (2)y=|x 2-4x +3|.思路解析:先写出函数的解析式,再画出其图象. 解:(1)y=|x-1|+2|x-2|=.2,21,1,53,3,35>≤<≤⎪⎩⎪⎨⎧---x x x x x x 函数y=|x-1|+2|x-2|的图象如下图所示.(2)y=|x 2-4x +3|=,31,31,34,3422<<≥≤⎪⎩⎪⎨⎧-+-+-x x x x x x x 或函数y=|x 2-4x +3|的图象如下图所示.10分钟训练 (强化类训练,可用于课中)1.下列图形是函数y=-|x|(x ∈[-2,2])的图象的是()思路解析:y=-|x|=,02,20,,<≤-≤≤⎩⎨⎧-x x x x 其中y=-x(0≤x ≤2)是直线y=-x 上满足0≤x ≤2的一条线段(包括端点),y=x 是直线y=x 上满足-2≤x <0的一条线段(包括左端点),其图象在原点及x 轴下方. 答案:B2.设f(x)=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<<-<≤-+,2,3,20,21,01,22x x x x x 则f {f [f(-43)]}的值为_________ ,f(x)的定义域是_________ .思路解析:∵-1<-43<0,∴f(-43)=2×(-43)+2=21,而0<21<2,∴f(21)=-21×21=-41. ∵-1<-41<0,∴f(-41)=2×(-41)+2=23.因此f {f [f(-43)]}=23.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:23{x |x ≥-1且x ≠0} 3.作出下列函数的图象: (1)y=|x +1|+|x-2|;(2)y=.1,11,2-<-≥⎩⎨⎧+x x x x思路解析:先写出解析式,再画图象.解:(1)y=|x +1|+|x-2|=.2,21,1,13,3,12>≤≤--<⎪⎩⎪⎨⎧-+-x x x x x 作出函数的图象如图所示:(2)作二次函数y=x 2的图象取x ≥-1的部分,再作y=x +1的图象取x <-1的部分,就得到函数y=1,1,1,2-<-≥⎩⎨⎧+x x x x 的图象如图所示.4.求实系数的一次函数y=f(x),使f [f(x)]=4x+3.思路解析:设f(x)=ax+b (a ≠0),用待定系数法.解:设f(x)=ax+b (a ≠0),∴f [f(x)]=a ·f(x)+b=a(ax+b)+b=a 2x+ab+b. ∴a 2x+ab+b=4x+3.∴⎩⎨⎧=+-.3,42b ab a ∴⎩⎨⎧==1,2b a 或⎩⎨⎧-=-=.3,2b a∴f(x)=2x+1或f(x)=-2x-3. 5.已知f(1-x )=x ,求f(x).思路解析:设1-x =t ,用换元法,同时应注意函数的定义域. 解:设1-x =t ,则x=(1-t)2. ∵x ≥0,∴t ≤1.∴f(t)=(1-t)2(t ≤1). ∴f(x)=(x-1)2(x ≤1).6.设函数f(x)满足f(x)+2f (x1)=x(x ≠0),求f(x). 思路解析:以x 1代换x ,解关于x 1、x 的方程组,消去x 1.解:∵f(x)+2f(x1)=x, ①以x 1代换x 得f(x 1)+2f(x)= x1. ② 解①②组成的方程组得f(x)=332x x -.7.用长为l 的铁丝弯成下部为矩形,上部为半圆形的框架(如右图).若矩形底边长为2x ,求此框架围成的面积y 与x 的函数关系式,并指出其定义域.思路解析:求函数的定义域,如果是实际问题除应考虑解析式本身有定义外,还应考虑实际问题有意义,如本题注意到矩形的长2x 、宽a 必须满足2x >0和a >0,即x>0和2l -2πx-x>0. 解:由题意知此框架围成的面积是由一个矩形和一个半圆组成的图形的面积,而矩形的长AB=2x ,宽为a.则有2x +2a +πx=l ,即a=2l -2πx-x ,半圆的直径为2x ,半径为x.所以y=22x π+(2l -2πx-x)·2x=-(2+2π)x 2+lx. 根据实际意义知2l -2πx-x >0,因x >0,解得0<x <π+2l ,即函数y=-(2+2π)x 2+lx 的定义域是{x|0<x <π+2l}.画出图象,并写出函数M=f (m )的解析式. 思路解析:此题为分段函数,注意端点值. 解:邮资是信函质量的函数,函数图象如下图.函数的解析式为M=.10080,8060,6040,4020,200,00.4,20.3,40.2,60.1,80.0≤<≤<≤<≤<≤<⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧M m m m m快乐时光一天长大爷爷说:“今天是我的生日.”孙子问:“‘生日’是什么意思?”“生日嘛,就是说爷爷是今天出生的.” 孙子听了,瞪大眼睛说:“嗬,今天生的怎么就长这么大了呀!” 30分钟训练 (巩固类训练,可用于课后)1.已知f(x)的定义域为[-2,2],则f(x 2-1)的定义域为( )A.[-1,3]B.[0,3]C.[-3,3]D.[-4,4] 思路解析:∵-2≤x 2-1≤2,∴-1≤x 2≤3,即0≤x 2≤3,因此0≤|x|≤3,-3≤x ≤3. 答案:C2.某城市出租车按如下方法收费:起步价6元,可行3 km(含3 km),3 km 后到10 km(含10 km)每走1 km 加价0.5元,10 km 后每走1 km 加价0.8元,某人坐出租车走了12 km ,他应交费_________元.思路解析:把收费y 元看成所求路程x km 的函数,当0<x ≤3时应交6元,当3<x ≤10时应交6+0.5(x-3)=0.5x+4.5元,∴当x=12时,y=9.5+0.8×2=1.6元. 答案:1.63.已知函数f(x)的图象如左下图所示,则f(x)的解析式是_________.思路解析:∵f(x)的图象是由两条线段组成, ∴由一次函数解析式求法可得. 答案:f(x)=10,01,,1≤≤<≤-⎩⎨⎧-+x x x x4.如右上图,有一块边长为a 的正方形铁皮,将其四个角各截去一个边长为x 的小正方形,然后折成一个无盖的盒子,写出体积V 以x 为自变量的函数式是_________ ,这个函数的定义域为_________ .思路解析:据长方体的体积公式,易得. 答案:V=x (a-2x )2 {x|0<x <2a } 5.函数f(x)对于任意实数x 满足条件f(x+2)=)(1x f ,若f(1)=-5,则f(f(5))=_________. 思路解析:由f(x+2)=)(1x f ,得f(x+4)= )2(1+x f =f(x). 所以f(5)=f(1)=-5.则f(f(5))=f(-5)=f(-1)=51)21(1-=+-f .答案:-516.A 、B 两地相距150 km ,某汽车以每小时50 km 的速度从A 地到B 地,在B 地停留2 h 之后,又以每小时60 km 的速度返回A 地.写出该车离开A 地的距离s(km)关于时间t(h)的函数关系,并画出图象.思路解析:该车离开A 地的距离s(km)关于时间t(h)的函数为分段函数,先写出其解析式,再画出其图象.解:汽车由A 地到B 地共需50150 =3(h),由B 地返回A 地共需60150=2.5(h). ∴.5.75,53,30),5(60150,150,50≤<≤<≤≤⎪⎩⎪⎨⎧--t t t t t 画出函数图象如图所示:思路解析:要求的函数为二次函数,一般可设其为f(x)=ax 2+bx+c(a ≠0),然后根据已知条件求出系数a 、b 、c ,从而求得该二次函数.由于本题条件f(2+x)=f(2-x)隐含着函数f(x)的图象关于直线x=2对称,故可设函数f(x)=a(x-2)2+k.解:∵f(2+x)=f(2-x),∴f(x)的图象关于直线x=2对称.于是,设f(x)=a(x-2)2+k(a ≠0),则由f(0)=3,可得k=3-4a ,∴f(x)=a(x-2)2+3-4a=ax 2-4ax+3. ∵ax 2-4ax+3=0的两实根的平方和为10, ∴10=x 12+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=16-a6. ∴a=1.∴f(x)=(x-2)2-1=x 2-4x+3.9.如图,某灌溉渠的横断面是等腰梯形,底宽2 m ,渠深1.8 m ,边坡的倾角是45°. (1)试将横断面中水的面积A (m 2)表示成水深h (m )的函数; (2)确定函数的定义域和值域; (3)画出函数的图象.思路解析:利用等腰梯形的性质解决问题.解:(1)由已知,横断面为等腰梯形,下底为2 m ,上底为(2+2h ) m ,高为h (m ),∴水的面积A=2)]22(2[h h ++=h 2+2h.(2)定义域为{h|0<h <1.8=.值域由二次函数A=h 2+2h (0<h <1.8=求得.由函数A=h 2+2h=(h+1)2-1的图象可知,在区间(0,1.8)上函数为增函数,∴0<A <6.84.故值域为{A|0<A <6.84}.(3)函数图象如下确定.由于A=(h+1)2-1,对称轴为直线h=-1,顶点坐标为(-1,-1),且图象过(0,0)和(-2,0),又考虑到0<h <1.8,∴A=h 2+2h 的图象仅是抛物线的一部分,如下图所示.10.如图,动点P 从边长为4的正方形ABCD 的顶点B 开始,顺次经C 、D 、A 绕周界运动,用x 表示点P 的行程,y 表示△APB 的面积,求函数y=f (x )的解析式.思路解析:由P 点的运动方向知,当P 运动到BC 、CD 、DA 上时,分别对应的解析式不同,因此这是个分段函数.解:由已知,得.128,84,40,224,8,2≤≤<<≤≤⎪⎩⎪⎨⎧-x x x x x 11.某小型自来水厂的蓄水池中存有400吨水,水厂每小时可向蓄水池注入自来水60吨,若蓄水池向居民小区不间断供水,且t 小时内供水总量为120t 6吨(0≤t ≤24).(1)供水开始几小时后,蓄水量最少?最少蓄水量是多少吨?(2)若蓄水池中的水量少于80吨时,就会出现供水紧张现象,试问一天的24小时内有多少小时会出现供水紧张现象,并说明理由.解:(1)设t 小时蓄水量y 吨,所以y=400+60t-120t 6(0≤t ≤24).令t =m (0≤m ≤26),y=60m 2-1206m+400=60(m-6)2+40. ∴t=6小时时,蓄水量最少为40吨. (2)由y <80,得60t-120t 6 +400<80. ∴996924<<t . 故一天中有8小时会出现供水紧张现象.。
1.2.2 函数的表示法课后训练1.已知映射f:P→Q是P到Q的函数,则P,Q的元素 ( ).A.可以是点 B.必须是实数C.可以是方程 D.可以是三角形2.设函数f(x)=221,1,2,1,x xx x x⎧-≤⎪⎨+->⎪⎩则f1(2)f⎡⎤⎢⎥⎣⎦的值为( ).A.1516B.-2716C.89D.183.给出下列四个对应,其中是映射的是( ).4.下列图形是函数y=x|x|的图象的是( ).5.客车从甲地以60 km/h的速度匀速行驶1 h到达乙地,在乙地停留了0.5 h,然后以80 km/h的速度匀速行驶1 h到达丙地.下列描述客车从甲地出发,经过乙地,最后到达丙地所经过的路程s(km)与时间t(h)之间关系的图象中,正确的`是( ).6.某客运公司确定车票价格的方法是:如果行程不超过100千米,票价是每千米0.5元;如果超过100千米,超过部分按每千米0.4元定价,则客运票价y (元)与行程x (千米)之间的函数关系式是________.7.(2010·全国卷Ⅰ)直线y =1与曲线y =x 2-|x |+a 有四个交点,则a 的取值范围是________.8.判断下列从A 到B 的对应是否是映射.(1)A ={1,2,3},B ={7,8,9},f (1)=f (2)=7,f (3)=8;(2)A =Z ,B ={-1,1},n 为奇数时,f (n )=-1,n 为偶数时,f (n )=1;(3)A =B ={1,2,3},f (x )=2x -1;(4)A =B ={x |x ≥-1},f (x )=2x +1.9.已知函数f (x )=1+2x x (-2<x ≤2). (1)用分段函数的形式表示该函数;(2)画出函数的图象;(3)写出函数的值域.参考答案1. 答案:B 当且仅当P ,Q 均是非空数集时,映射f :P →Q 才是P 到Q 的函数.2. 答案:A ∵f (2)=22+2-2=4, ∴2111151(2)4416f f f ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==-= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦. 3. 答案:A 选项A 符合映射的定义,是映射;选项B ,集合M 中的元素2和4在N 中无与之对应的元素,故不是映射;选项C ,集合M 中的元素在N 中均有两个元素与之对应,故不是映射,选项D 也不是映射.4. 答案:D 函数y =x |x |=22,0,,0,x x x x ⎧≥⎪⎨-<⎪⎩故选D. 5. 答案:C 从甲地到达乙地以60 km/h 匀速行驶1 h ,行驶路程为60 km ,此时图象为过(0,0),(1,60)的线段;在乙地停留0.5 h ,此时图象为过(1,60),(1.5,60)的线段;然后从乙地以80 km/h 匀速行驶1 h 到达丙地,行驶路程为80 km ,此时的图象为过(1.5,60),(2.5,140)的线段.6. 答案:y =0.5,0100,100.4,100x x x x ≤≤⎧⎨+>⎩根据行程是否大于100千米来求出解析式,由题意,当0≤x ≤100时,y =0.5x ;当x >100时,y =100×0.5+(x -100)×0.4=10+0.4x .7. 答案:51,4⎛⎫ ⎪⎝⎭y =x 2-|x |+a =2211,0,2411,0.24x a x x a x ⎧⎛⎫-+-≥ ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪++-< ⎪⎪⎝⎭⎩ 画出直线y =1和曲线y =x 2-|x |+a 的图象如图所示.由图知1,11,4a a >⎧⎪⎨-<⎪⎩解得1<a <54. 8. 答案:解:对于(1),集合A 中的元素在集合B 中都有唯一的对应元素,因而是映射;对于(2),集合A 中的任一元素x 在对应关系f 作用下,在B 中都有唯一元素与之对应,因而是映射;对于(3),由于当x =3时,f (3)=2×3-1=5,在集合B 中无对应元素,因而不满足映射的定义,不是映射;对于(4),满足映射的定义,是映射.9. 答案:解:(1)当0≤x ≤2时,f (x )=1+2x x -=1,当-2<x <0时,f (x )=1+2x x --=1-x.故f(x)=1,02,1,20.xx x≤≤⎧⎨--<<⎩(2)函数f(x)的图象如图所示.(3)由(2)知,f(x)的值域为[1,3).。
2017-2018学年高中数学第一章集合与函数概念1.2 函数及其表示1.2.1 函数的概念优化练习新人教A版必修1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2017-2018学年高中数学第一章集合与函数概念1.2 函数及其表示1.2.1 函数的概念优化练习新人教A版必修1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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1。
2.1 函数的概念[课时作业][A组基础巩固]1.函数y=f(x)的图象与直线x=1的公共点有()A.0个B.1个C.0或1个D.无数个解析:当x=1在函数f(x)的定义域内时,函数y=f(x)的图象与直线x=1有一个公共点(1,f(1));当x=1不在定义域内时,函数y=f(x)的图象与直线x=1没有公共点.答案:C2.已知四组函数:①f(x)=x,g(x)=(错误!)2;②f(x)=x,g(x)=错误!;③f(n)=2n-1,g(n)=2n+1(n∈N);④f(x)=x2-2x-1,g(t)=t2-2t-1。
其中是同一函数的为()A.没有B.仅有②C.②④D.②③④解析:对于第一组,定义域不同;对于第三组,对应法则不同;对于第二、四组,定义域与对应法则都相同.故选C。
答案:C3.y=x2(-1≤x≤2)的值域是( )A.[1,4] B.[0,1]C.[0,4] D.[0,2]解析:由图可知f(x)=x2(-1≤x≤2)的值域是[0,4].答案:C4.函数y=错误!的定义域为()A.(-∞,2]B.(-∞,2)C.(-∞,1)∪(1,2)D.(-∞,1)∪(1,2]解析:要使函数y=错误!有意义,则错误!解得x≤2且x≠1,所以所求函数的定义域为(-∞,1)∪(1,2].答案:D5.图中可以表示以M={x|0≤x≤1}为定义域,以N={y|0≤y≤1}为值域的函数的图象的是()解析:根据函数的定义,在定义域[0,1]内任意一个元素都有唯一的函数值与它对应,同样,对于值域[0,1]中的任意一个函数值,在定义域内也一定有自变量和它对应.A中函数值域不是[0,1],B中函数定义域不是[0,1],故可排除A,B;再结合函数的定义,可知对于集合M中的任意一个x,N中都有唯一的元素与之对应,故排除D。
第一章 集合与概念函数及其表示1.2.1 函数的概念和函数的表示方法测试题知识点:函数的概念1、下列式子中不能表示函数()y f x =的是 ( ) A. 2x y =B. 1y x =+~C. 0y x +=D. 2y x =2、若函数()y f x =的定义域为{|38,5}x x x -≤≤≠,值域为{|12,0}y y y -≤≤≠,则()y f x =的图象可能是 ( )3、设集合{{|02},|02}M x x N y y =≤≤=≤≤,下面的四个图形中,能表示集合M 到集合N 的函数关系的有( )A.①②③④B.①②③C.②③D.②4、函数()y f x =定义在区间[-2,3]上,则()y f x =的图象与直线x a =的交点个数为 .}5、已知函数2()1(0)f x ax a =-≠,且((1))1f f =-,则a 的取值为 . 知识点:函数的定义域和值域6、下列函数中,与函数y =( )A. ()f x =B. 1()f x x=C. ()||f x x =D. y =7、函数y = ( ) A. {|1}x x ≤B. {|0}x x ≥C. {|1,x x ≥或0}x ≤D. {|01}x x ≤≤】8、函数21()()1f x x R x =∈+的值域是 ( )A.[0,1]B.[0,1)C.(0,1]D.(0,1)9、函数22y x x =-的定义域为{0,1,2,3},那么其值域为 .10、若函数12y x =-的定义域是A,函数y =B,则A ∩B= . 知识点:函数相等11、下列各组函数中,表示同一个函数的是 ( )A. 211x y x -=-与1y x =+B. y =1y x=C. 1y =与1y x =-D. y x =与y)知识点:函数的表示法12、已知()f x 是反比例函数,且(3)1f -=-,则()f x 的解析式为 ( )A. 3()f x x=-B. 3()f x x=C. ()3f x x =D. ()3f x x =-13、已知(1)26g x x -=+,则(3)g = .14、若()f x 是一次函数, (())41f f x x =-,则()f x = .15、如图,函数()f x 的图象是曲线OAB,其中点O,A,B 的坐标分别为(0,0),(1,2),(3,1),则1()(3)f f 的值等于 .{16、作出下列函数的图象: (1) 1,y x x Z =-∈. (2) 243,[1,3]y x x x =-+∈. 知识点:分段函数及映射17、设集合A={2,4,6,8,10},B={1,9,25,49,81,100},下面的对应关系f 能构成A 到B 的映射的是( ) A. 2:(1)f x x →- B. 2:(23)f x x →- C. :21f x x →-D. :23f x x →-18、集合A 的元素按对应关系“先乘12再减1”和集合B 中的元素对应,在这种对应所成的映射:f A B →,若集合B ={1,2,3,4,5},那么集合A 不可能是 ( )、A.{4,6,8}B.{4,6}C.{2,4,6,8}D.{10}19、已知2,0,()(1),0,x xf xf x x>⎧=⎨+≤⎩则44()()33f f+-等于( )B.420、已知函数()f x的图象是两条线段(如图,不含端点),则1(())3f f= ( )A.13- B.13C.23- D.2321、函数2,010,()4,1015,5,1520,xf x xx<<⎧⎪=≤<⎨⎪≤<⎩则函数的值域是.?22、已知集合{,},{,}A a bB c d==,则从A到B的不同映射有个.【参考答案】1A.解:从函数的概念来看,一个自变量x对应一个y;而A中2x y=中一个x对应两个y.所以A不是函数.2¥B.A中y取不到2,C中不是函数关系,D中x取不到0.3 C.由函数的定义,对集合M中的任意一个元素,在集合N中都有唯一的元素与之对应,而①中对于集合M中满足1<x≤2的元素,在集合N中没有元素与之对应,故不表示集合M到集合N的函数关系;对于④集合M中的元素在N中有两个元素与之对应.故排除①④.4 0或1解:当a∈[-2,3]时,由函数定义知,y=f(x)的图象与直线x=a只有一个交点;当a∉[-2,3]时,y=f(x)的图象与直线x=a没有交点." 51解:因为f(x)=ax2-1,所以f(1)=a-1,f(f(1))=f(a-1)=a(a-1)2-1=-1,所以a(a-1)2=0,又因为a≠0,所以a-1=0,所以a=1.6B.解:因为函数y=的定义域是{x|x≠0},所以A,C,D都不对.)7D.解:要使函数有意义,需解得0≤x≤1.8C.解:因为x2≥0,所以x2+1≥1,所以0<≤1,所以值域为(0,1].9 {-1,0,3}$解:当x=0时,y=0;当x=1时,y=-1;当x=2时,y=0;当x=3时,y=3.故函数的值域为{-1,0,3}.10 [0,2)∪(2,+∞)解:由题意知A={x|x≠2},B={y|y≥0}, 则A∩B=[0,2)∪(2,+∞).11 D.解:对于选项A:函数y=的定义域不包含1,而y=x+1的定义域是R,显然不是同一个函数./对于选项B:函数y=x的定义域为x≥0,而函数y=的定义域是{x|x≠0},显然不是同一个函数.对于选项C:函数y=2x-1的值域是大于等于-1的,而直线y=x-1的值域是R,显然不是同一个函数.对于选项D:因为y=x与y=33x的最简解析式相等,且定义域都为R,所以为同一个函数.12B.解:设f(x)=(k≠0),由f(-3)=-1得=-1,所以k=3.所以f(x)=.1314、解:因为g(x-1)=2x+6,令x-1=t,则x=t+1,所以g(t)=2(t+1)+6=2t+8,即g(x)=2x+8, 所以g(3)=2×3+8=14.14 2x-或-2x+1解:设f(x)=kx+b,则f(f(x))=kf(x)+b=k(kx+b)+b=k2x+kb+b=4x-1. 所以解得或(所以f(x)=2x-或f(x)=-2x+1.15 2解:因为f(3)=1,所以=1, 所以f=f(1)=2.16 解:(1)因为x∈Z,所以图象为一条直线上的孤立点,如图(1)所示.(2)y=x2-4x+3=(x-2)2-1,当x=1,3时,y=0;¥当x=2时,y=-1,其图象如图(2)所示.17 A.解:观察集合A与B中的元素,可知集合A中元素减1后的平方对应集合B中的元素.故选项A构成从A到B的映射.18 C.解:选设x∈A,则f(x)=x-1,由f(x)=1得x=4,由f(x)=2,得x=6.由f(x)=3得x=8;由f(x)=4得x=10;由f(x)=5得x=12,据此可知,x≠2,故应选C.% 19B.解:选f=2×=,f=f=f=f =f=,故f+f=4.20B.解:选由图象知,f(x)=所以f=-1=-,所以f(f)=f=-+1=.21 {2,4,5}解:因为f(x)=所以函数的值域是{2,4,5}.422解:a→c,b→c;a→d,b→d;a→c,b→d;a→d,b→c,共4个.。
高中数学学习材料马鸣风萧萧*整理制作1.2.2函数的表示法第1课时函数的表示法基础达标1.若f(x+2)=2x+3,f(3)的值是().A.9 B.7 C.5 D.3解析令x+2=3,则x=1,∴f(3)=2×1+3=5.答案 C2.下列图形中,不可能作为函数y=f(x)图象的是().解析对C,当x=0时,有两个不同的值与之对应,不符合函数概念,故C 不可能作为函数图象.答案 C3.已知f(x-1)=x2,则f(x)的解析式为().A.f(x)=x2+2x+1 B.f(x)=x2-2x+1C.f(x)=x2+2x-1 D.f(x)=x2-2x-1解析令x-1=t,则x=t+1,∴f (t )=f (x -1)=(t +1)2=t 2+2t +1, ∴f (x )=x 2+2x +1. 答案 A4.已知函数f (x ),g (x )分别由下表给出x 1 2 3 f (x )211x 1 2 3 g (x )321(1)f [g (1)]=________;(2)若g [f (x )]=2,则x =________. 解析 由表知g (1)=3, ∴f [g (1)]=f (3)=1;由表知g (2)=2,又g [f (x )]=2,得f (x )=2, 再由表知x =1. 答案 1 15.如图,函数f (x )的图象是曲线OAB ,其中点O ,A ,B 的坐标分别为(0,0),(1,2),(3,1),那么f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1f (3)的值等于________.解析 由函数f (x )图象,知f (1)=2,f (3)=1, ∴f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1f (3)=f (1)=2. 答案 26.(2013·陕西师大附中高一检测)已知f (x )是一次函数,满足3f (x +1)=6x +4,则f (x )=________.解析 设f (x )=ax +b (a ≠0),则f (x +1)=a (x +1)+b =ax +a +b, 依题设,3ax +3a +3b =6x +4,∴⎩⎨⎧3a =6,3a +3b =4,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-23,则f (x )=2x -23.答案 2x -237.画出二次函数f (x )=-x 2+2x +3的图象,并根据图象回答下列问题: (1)比较f (0)、f (1)、f (3)的大小;(2)若x 1<x 2<1,比较f (x 1)与f (x 2)的大小; (3)求函数f (x )的值域.解 f (x )=-(x -1)2+4的图象,如图所示: (1)f (0)=3,f (1)=4,f (3)=0, ∴f (1)>f (0)>f (3).(2)由图象可以看出,当x 1<x 2<1时,函数f (x )的函数值随着x 的增大而增大,∴f (x 1)<f (x 2).(3)由图象可知二次函数f (x )的最大值为f (1)=4,则函数f (x )的值域为(-∞,4].能力提升8.某航空公司规定,乘客所携带行李的重量(kg)与其运费(元)由图所示的函数图象确定,那么乘客免费可携带行李的最大重量为( ).A .50 kgB .30 kgC .19 kgD .40 kg解析 由题图知函数的图象是一条直线,可以用一次函数表示,设为y =kx +b ,将点(30,330),(40,630)代入得k =30,b =-570,∴y =30x -570,令y =0得x =19. 答案 C9.函数y =f (x )的定义域为(0,+∞),且对于定义域内的任意x ,y 都有f (xy )=f (x )+f (y ),且f (2)=1,则f (2)的值为________.解析 依据题意令x =y =2,由f (xy )=f (x )+f (y ),得f (2×2)=f (2)+f (2), 即f (2)=2f (2)=1,所以f (2)=12. 答案 1210.已知二次函数f (x )满足f (0)=0且f (x +1)=f (x )+x +1,g (x )=2f (-x )+x .求: (1)f (x )的表达式; (2)f [g (x )]的表达式.解 (1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0). ∵f (0)=0,∴c =0, 则f (x )=ax 2+bx .∴f (x +1)=a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+2ax +a +bx +b =ax 2+(2a +b )x +a +b . f (x )+x +1=ax 2+bx +x +1=ax 2+(b +1)x +1. 由f (x +1)=f (x )+x +1得: ⎩⎨⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12. ∴f (x )=12x 2+12x .(2)∵g (x )=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤12(-x )2+12(-x )+x =x 2,∴f [g (x )]=f (x 2)=12x 4+12x 2.。
1.2.2 第1课时 函数的表示法
[课时作业] [A 组 基础巩固]
1.函数y =ax 2
+a 与y =a x
(a ≠0)在同一坐标系中的图象可能是( )
解析:当a >0时,二次函数的图象开口向上,且与y 轴交于(0,a )点,在y 轴上方,反比例函数的图象在第一、三象限,没有满足此条件的图象;当a <0时,二次函数的图象开口向下,且与y 轴交于(0,a )点,在y 轴下方,反比例函数的图象在第二、四象限;综合来看,只有选项D 满足条件. 答案:D
2.已知f (x -1)=x 2
-2,则f (2)=( ) A .6 B .2 C .7
D .9
解析:f (2)=f (3-1)=32
-2=9-2=7. 答案:C
3.已知f (x )是反比例函数,且f (-3)=-1,则f (x )的解析式为( ) A .f (x )=-3x
B .f (x )=3
x
C .f (x )=3x
D .f (x )=-3x
解析:设f (x )=k x
(k ≠0), ∵f (-3)=
k
-3
=-1,∴k =3, ∴f (x )=3
x
.
答案:B
4.已知函数f (x )满足2f (x )+f (-x )=3x +2,则f (2)=( ) A .-163
B .-203
C.163
D.
203
解析:因为2f (x )+f (-x )=3x +2,① 所以2f (-x )+f (x )=-3x +2,② ①×2-②得f (x )=3x +2
3.
所以f (2)=3×2+23=20
3.
答案:D
5.已知x ≠0时,函数f (x )满足f (x -1x )=x 2
+1x
2,则f (x )的表达式为( )
A .f (x )=x +1
x
(x ≠0)
B .f (x )=x 2
+2(x ≠0) C .f (x )=x 2
(x ≠0) D .f (x )=(x -1x
)2
(x ≠0)
解析: f (x -1x )=x 2
+1x 2=(x -1x
)2+2,
∴f (x )=x 2
+2(x ≠0). 答案:B
6.已知函数f (x )对任意实数a ,b 都满足:f (a +b )=f (a )+f (b ),且f (2)=3,则f (3)=________.
解析:∵f (2)=f (1)+f (1)=2f (1)=3, ∴f (1)=3
2
,
∴f (3)=3f (1)=3×32=92或f (3)=f (2)+f (1)=9
2.
答案:9
2
7.已知函数f (2x +1)=3x +2,且f (a )=4,则a =________.
解析:因为f (2x +1)=32(2x +1)+12,所以f (a )=32a +12.又f (a )=4,所以32a +1
2=4,
则a =7
3.
答案:73
8.已知f (x )=x +2,则f (x )=________. 解析:令x =t ,则x =t 2
且t ≥0. ∴f (t )=t 2
+2, ∴f (x )=x 2+2 (x ≥0) 答案:f (x )=x 2
+2 (x ≥0)
9.已知f (x )是一次函数,且f (f (x ))=4x +3,求f (x )的解析式. 解析:设f (x )=ax +b (a ≠0),
∴f (f (x ))=af (x )+b =a (ax +b )+b =a 2
x +ab +b . ∴a 2
x +ab +b =4x +3.
∴⎩
⎪⎨
⎪⎧
a 2=4,a
b +b =3.∴⎩
⎪⎨
⎪⎧
a =2,
b =1,或⎩
⎪⎨
⎪⎧
a =-2,
b =-3.
∴f (x )=2x +1或f (x )=-2x -3.
10.已知函数f (x )是二次函数,且它的图象过点(0,2),f (3)=14,f (-2)=8+52,求
f (x )的解析式.
解析:设f (x )=ax 2
+bx +c (a ≠0),则由题意,得 ⎩⎨⎧
c
=2,
9a +3b +c =14,2a -2b +c =8+5
2,
解得⎩⎪⎨⎪
⎧
c =2,a =3,
b =-5.
所以f (x )=3x 2
-5x +2.
[B 组 能力提升]
1.对于任意的两个实数对(a ,b )和(c ,d ),规定(a ,b )=(c ,d ),当且仅当a =c ,b =d ;运算“⊗”为(a ,b )⊗(c ,d )= (ac -bd ,bc +ad );运算“⊕”为:(a ,b )⊕(c ,d )=(a +c ,
b +d ).设p ,q ∈R ,若(1,2)⊗(p ,q )=(5,0),则(1,2)⊕(p ,q )=( )
A .(4,0)
B .(2,0)
C .(0,2)
D .(0,-4)
解析:由题设可知:
⎩
⎪⎨
⎪⎧
p -2q =
2p +q =0,解得⎩
⎪⎨
⎪⎧
p =1,
q =-2,
∴(1,2)⊕(p ,q )=(1+p,2+q )=(2,0). 答案:B
2.已知函数f (x )满足f (x )+2f (3-x )=x 2
,则f (x )的解析式为( ) A .f (x )=x 2
-12x +18
B .f (x )=13x 2
-4x +6
C .f (x )=6x +9
D .f (x )=2x +3
解析:用3-x 代替原方程中的x 得f (3-x )+2f [3-(3-x )]=f (3-x )+2f (x )= (3-x )2
=x 2
-6x +9,
∴⎩⎪⎨⎪⎧
f x +2f -x =x 2
①
f
-x +2f x =x 2
-6x +9 ②
①-②×2得-3f (x )=-x 2
+12x -18, ∴f (x )=13x 2
-4x +6.
答案:B 3.设f (3x )=
9x +5
2
,则f (1)=________. 解析:令3x =1,则x =1
3
.
∴f (1)=9×13
+52
=4=2. 答案:2
4.已知函数f (x )=x 2+2x +a ,f (bx )=9x 2
-6x +2,其中x ∈R ,a ,b 为常数, 则方程f (ax +b )=0的解集为________.
解析:f (bx )=(bx )2
+2bx +a =b 2x 2
+2bx +a =9x 2
-6x +2,
∴⎩⎪⎨⎪
⎧
b 2
=9,2b =-6,a =2,
解得⎩⎪⎨
⎪⎧
a =2,
b =-3,
∴f (ax +b )=f (2x -3)=4x 2
-8x +5. ∵Δ=64-4×4×5=-16<0, ∴方程f (ax +b )=0的解集为∅. 答案:∅
5.画出函数f (x )=-x 2
+2x +3的图象,并根据图象回答下列问题: (1)比较f (0)、f (1)、f (3)的大小; (2)若x 1<x 2<1,比较f (x 1)与f (x 2)的大小; (3)求函数f (x )的值域.
解析:因为函数f (x )=-x 2+2x +3的定义域为R ,列表:
(1)根据图象,容易发现f (0)=3,f (1)=4,f (3)=0, 所以f (3)<f (0)<f (1).
(2)根据图象,容易发现当x 1<x 2<1时,有f (x 1)<f (x 2).
(3)根据图象,可以看出函数的图象是以(1,4)为顶点,开口向下的抛物线,因此,函数的值域为(-∞,4].
6.已知二次函数f (x )=ax 2
+bx (a ,b 为常数,且a ≠0)满足条件:
f (x -1)=f (3-x )且方程f (x )=2x 有等根.
(1)求f (x )的解析式;
(2)是否存在实数m ,n (m <n ),使f (x )的定义域和值域分别为[m ,n ]和[4m,4n ].如果存在,求出m ,n 的值;如果不存在,请说明理由.
解析:(1)∵二次函数f (x )=ax 2
+bx (a ,b 为常数,且a ≠0)与方程f (x )=2x 有等根,即方程ax 2
+bx -2x =0有等根, ∴Δ=(b -2)2
=0,得b =2.
由f (x -1)=f (3-x ),知此函数图象的对称轴方程为x =-b
2a =1,得a =-1,
故f (x )=-x 2+2x .
(2)∵f (x )=-(x -1)2
+1≤1, ∴4n ≤1,即n ≤1
4
.
而抛物线y =-x 2
+2x 的对称轴为x =1, ∴若满足题设条件的m ,n 存在,则{ f
m =4m ,f n =4n ,
即⎩
⎪⎨⎪⎧
-m 2
+2m =4m ,-n 2
+2n =4n ⇒⎩
⎪⎨
⎪⎧
m =0或m =-2,
n =0或n =-2,又m <n ≤1
4
,
∴m =-2,n =0,这时,定义域为[-2,0],值域为[-8,0]. 由以上知满足条件的m ,n 存在,m =-2,n =0.。