函数的含义与表示

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人教版数学必修一函数的含义及表达形式

人教版数学必修一函数的含义及表达形式

二、函数及其表示(一)函数的概念1.函数的概念(1)函数的传统定义设在一个变化过程中,有两个变量x和y,如果给定了一个函数值,相应的就有唯一确定的一个y值与之相对应,那么我们就称y是x的函数,其中x是自变量,y是因变量(2)函数的近代定义一般地,设A,B是非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f使对于集合A中的任意一个数x在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,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是自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域,与x的值相对应的y叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A} 叫做函数的值域就不是函①A,B都是非空的数集,因此定义域或值域为空集的函数不存在,例如,y=x−1x+1数②集合A是函数的定义域,给定A中一个x值有唯一的y值与之对应;集合B不一定是函数的值域,因为B中的元素可以没有x与之对应,即{f(x)|x∈A}⊆B③符号y=f(x)表示“x对应的函数值”,f表示对应关系,“f(x)”是一个整体,不可分开,也不能理解成“f·x”④f(a),a∈A与f(x)的区别⑤函数的实质是集合A,B的对应关系,可以一对一、多对一,但不能一对多,而且集合A中的元素必须要用完,而集合B中的元素可以不用完例1:设集合M={x|0≦x≦2},N={y|0≦y≦2},给出的下列四个图形中,其能够表示集合M 到集合N的函数关系的是()2.函数的构成要素与函数相等一个函数构成要素为定义域、对应关系、值域值域是由定义域和对应关系决定的,所以确定一个函数就只需要确定定义域和对应关系,即定义域和对应关系使“y是x的函数”的而两个基本条件要检验给定的两个变量之间是否具有函数关系,只需检验(1)定义域和对应关系是否给出;(2)根据给出的对应关系,自变量x在其定义域中的每一个值,是否都有唯一的函数值和它对应如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则这两个函数相等①函数的定义域和对应关系一旦确定,值域就确定了,所以判断两个函数是否相等只需要判断他们的定义域和解析式是否相等就可以了,不需要在判断值域②满足定义域和值域相同的两个函数,不一定是相等的函数,例如:函数f(x)=x²与函数f(x)=(x-3)²例2:判断下列各组中的函数是否表示同一个函数(1)f(x)=|x-1|与g(x)=x−1,x≧1 1−x,x<1(2)f(x)=x与f(t)=(33)在判断对应关系是否相同时,两个函数可能表现形式不同,但经过适当地变形,可以化为相同的形式,这是也可以说它们具有相同的对应关系3.函数的定义域函数的定义域是自变量x的取值范围,有时可以省略,如果未加特殊说明,那么函数的定义域就是指能使函数式有意义的所有实数x构成的集合在实际问题中,喊必须考虑自变量x所代表的具体量的允许范围求函数的定义域:①如果f(x)是整式,那么其定义域是实数R②如果f(x)是分式,那么其定义域是使分母不为0的实数集合③如果f(x)是二次根式(偶次根式),那么其定义域是使根号内的式子不小于0的实数集合④如果f(x)是由以上几个部分式子构成的,那么其定义域是使各部分式子都有意义的实数集合⑤f(x)=x0的定义域是{x∈R|x≠0}例3:求下列函数的定义域(1)f(x)=x+1+12−x(2)f(x)=x−2+233x+7(3)f(x)=4.函数的值域函数的值域是在对应法则f的作用下,自变量x在定义域内取值是相应的函数的集合求函数的某个函数值是,可以直接代入解析式,求的相应的函数值;求函数的值域时,可以采取不同的方法求解(1)观察法:对所求的函数解析式进行简单变形,通过观察,得出所求函数的值域如:函数y=11+x(2)配方法:若函数是二次函数,或可以化为二次函数形式,则可以通过配方法求出其值域,但是要注意自变量的取值范围如:求y=x-2x+3的值域(3)判别式法:将函数化为因变量y的二次方程,利用判别式∆≥0求函数的值域,常用于分母是二次函数的分式函数的值域如:求y=x+1x²+2x+2(4)换元法:对函数解析式进行适当换元,将复杂的函数化为几个简单的函数,从而利用基本函数取值范围来求函数的值域如:求y=2x-3+13−4x的值域的函数的值域,舱采用分离常数法(5)分离常数法:用于求形如y=cx+dax+b的值域如:求y=3x−2x−1(6)图像法:做出函数的图像,有图像直观的得出函数值域5.区间设a,b是两个实数,且a<b,区间的定义、名称、符号及数轴表示如下表:①区间的左端点必小于右端点②用数轴表示区间是,要特别注意包括在这个区间内的端点用实心圆点表示,不包括在这个区间内的端点用空心圆点表示③无穷大∞是一个符号,不是一个数,它不具备数的已瞎性质和运算法则④以“+∞”或“- ∞”为区间的一端时,这一端必须是小括号⑤单元素集合不能用区间表示,如集合{0}不能表示为[0]或[0,0]的定义域可用区间表示为__________例4:函数y=1−1−x例5:已知集合A={x|5-x≥0},集合B={x||x|-3≠0},求A∩B,并用区间表示考点1:函数的求值问题1.已知函数f(x)=3x 3+2x,求f(f(1))的值2.已知f(x)=1-2x ,则f(12)=______3.已知f(x)=11+x (x ∈R ,且x ≠-1),g(x)=x ²+2(x ∈R )(1)求f (2),g (2)的值(2)求f(g(2)) 的值考点2:求函数定义域1.求已知解析式的函数定义域1.求下列函数的定义域(1)y= −x 2x²−3x −2(2)y=4x+83 3x −2(3)y= x ²−3· 5−x ²(4)y= x +2+13−x。

函数的基本概念与表示方法

函数的基本概念与表示方法

函数的基本概念与表示方法在数学的广袤天地中,函数就像是一座桥梁,连接着不同的数量关系和变化规律。

它不仅是数学研究的重要对象,也是解决实际问题的有力工具。

让我们一起走进函数的世界,去探寻它的基本概念和表示方法。

函数是什么呢?简单来说,函数是一种特殊的对应关系。

想象有两个集合,一个集合中的元素通过某种规则与另一个集合中的元素一一对应,这个规则就是函数。

比如说,我们有一个集合是学生的学号,另一个集合是对应的学生成绩。

当给定一个学号,就能通过特定的规则找到对应的成绩,这就是一个函数关系。

函数通常用符号“f”“g”等来表示。

假设我们有一个函数 f,它把集合A 中的元素 x 映射到集合 B 中的元素 y,我们就可以写成 f(x) = y 。

这里的 x 叫做自变量,y 叫做因变量。

自变量是主动变化的量,因变量则是随着自变量的变化而变化的量。

函数有几个重要的特点。

首先,对于集合 A 中的每一个自变量 x,都必须有唯一确定的因变量 y 与之对应。

也就是说,一个自变量不能对应多个不同的因变量。

其次,集合 A 中的元素都要有“用武之地”,不能有被“冷落”的元素。

这两个特点保证了函数关系的确定性和完整性。

函数的表示方法有很多种,最常见的有解析法、列表法和图像法。

解析法就是用数学表达式来表示函数关系。

比如,y = 2x + 1 就是一个用解析法表示的函数。

这种方法简洁明了,能够清晰地展示自变量和因变量之间的数量关系。

通过这个表达式,我们可以很容易地计算出当 x 取不同值时 y 的值。

列表法是将自变量和对应的因变量列成表格的形式。

比如,我们要表示一个人的体重随年龄的变化,就可以列出这样一个表格:|年龄(岁)| 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |||||||||体重(kg)| 30 | 45 | 55 | 60 | 65 |列表法直观清晰,对于一些离散的数据或者有限的取值范围,使用列表法非常方便。

图像法则是用图形来表示函数关系。

函数的概念与表示方法

函数的概念与表示方法

函数的概念与函数收敛的定义1、在同一个自然现象和技术过程中,往往有几个同时变化的变量,而这几个变量并不是孤立的存在,而是相互联系并遵循一定的变化规律。

定义:设x 和 y 是两个变量,D 是给定的一个数集,如果对每个数 x∈D,变量y 按照一定的法则总有确定的数值与它对应,则称y 为x 的函数,记作:Y=f(x)数集D 称为函数y 的定义域。

当∈D 时,与对应的y 的数值称为函数y=f(x)在的函数值。

当x 取遍x∈D 的各个数值时,对应的函数值全体组成的集合0x0x 0x W={y/y=f(x),x∈D}称为函数y 的值域。

2、定义1-1:数列收敛的定义: 若A xn n =∞→lim {亦称极限n x存在; 收敛;否则,称发散}:n x n x ∀ε(无论其多么小)>0,∃正整数N,当n>N 时,有 ε<−A x n定义1-2:函数当x→∞时候收敛的定义:若A x f x =∞→)(lim : ∀ε(无论其多么小)>0,∃正数X,当x>X 时, ε<−A x f )(类似可以定义x→+∞,x→-∞时候极限的定义 定义1-3:函数当x→时收敛的定义:0x 若A x f x x =→)(lim 0∀ε(无论其多么小)>0,∃正数δ>0,当δ<−<00x x 时,有ε<−A x f )(类似可以定义x→+,x→-时,函数极限的定义0x 0x 3 函数的基本性质:(1) 有界性(2) 单调性(3) 奇偶性图形关于Y 轴对称: )()(x f x f =− ……偶函数 曲线关于原点轴对称:)()(x f x f −=− ……奇函数。

函数的概念-人教版高中数学

函数的概念-人教版高中数学

知识图谱-函数的概念与表示-函数的定义域-函数的值域函数及区间的概念判断同一函数映射与函数具体函数的定义域抽象函数的定义域直接法与分离常数法换元法与配方法判别式法函数的表示方法第02讲_函数的概念错题回顾函数的概念与表示知识精讲一. 函数的定义1. 传统定义:在某个变化过程中有两个变量,如果对于在某个范围内的任何一个,都有唯一的值与之对应,则成是的函数,叫自变量,叫因变量.2. 现代定义:设是两个非空数集,如果按照某个确定的对应关系,使对于集合中的任何一个数,在集合中都有唯一确定的数和它对应,那么就称为从集合到集合的一个函数,记作,其中叫做自变量,的取值集合叫做函数的定义域,与的值对应的值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域.二. 相同函数的判定函数的定义含有三个要素,即定义域、值域和对应法则.当函数的定义域及从定义域到值域的对应法则确定之后,函数的值域也就随之确定.因此,定义域和对应法则为函数的两个基本条件,当且仅当两个函数的定义域和对应法则都分别相同时,这两个函数才是同一个函数;定义域不同而解析式相同的函数要看做是不同的函数另外,要理解的意义,对应法则与我们选择表示自变量的符号没有关系,例如与等都表示同一函数.三. 区间的概念及表示设是两个实数,且,则可以作为端点表示一个区间,区间的长度为.如图所示,其中符号读作“正无穷大”,符号读作“负无穷大”,用作为区间的一端或两端的区间成为无穷区间.数轴上所有点四. 映射1.对应关系设有两个非空集合,如果有法则,把集合和集合的一个子集的元素联系起来,那么就形成了集合到集合的一个对应.它是两个集合中的元素之间的一种联系.2. 映射的概念设是两个非空集合,按照某种对应关系,对于集合中的任何一个元素,在集合中都有唯一的元素与它对应,那么,这样的对应关系就叫从集合到集合的映射,记作.3. 象与原象若是从到的映射,那么与中的元素对应的中的元素叫做的象,称为原象.4. 一一映射如果是从集合到集合的映射,并且对于集合中的任意一个元素,在集合中都有且只有一个原象,我们称这个映射为从集合到集合的一一映射5. 函数与映射的关系对于定义域内每个自变量的值,根据确定的法则对应唯一的函数值,函数值也在一个数集内变化,所以函数也就是非空数集到非空数集的映射.映射是函数概念的推广,函数是一种特殊的映射,是建立在两个非空数集上的映射.五. 函数的表示方法1. 解析法:用代数式(或解析式)表示两个变量之间的函数对应关系的方法,如.优点:一是简明、全面地概括了变量之间的关系;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.2. 图象法:把一个函数定义域内的每个自变量的值和它对应的函数值构成的有序实数对作为点的坐标,所有这些点的集合就称为函数的图象,即.这种用“图形”表示函数的方法叫做图象法.优点:能够直观形象地表示与自变量的变化相应的函数值的变化趋势,方便通过数形结合研究函数的相关性质.3. 列表法:列出自变量与对应函数值的表格来表达两个变量之间的关系的方法.优点:不需要计算就可以直接得到与自变量的值相对应的函数值,对于由统计数据得到的函数关系,列表法很适用.三点剖析一. 注意事项1. 函数符号意义是“是的函数”,可以用任意的字母表示,如“”;其中的表示与对应的函数值,是一个数,而不是乘;2. 与既有区别又有联系,表示当自变量时函数的值,是一个常量;而是自变量的函数,一般情况下是一个变量;是在时的一个特殊值。

函数的概念与表示方法

函数的概念与表示方法

函数的概念与表示方法在数学的广阔天地中,函数是一个极其重要的概念,它就像是一座桥梁,连接着不同的数学领域,帮助我们理解和解决各种问题。

那么,究竟什么是函数?又有哪些表示方法呢?让我们一起来探索。

函数,简单来说,就是一种对应关系。

想象一下,有两个集合,一个集合中的每个元素,按照某种规则,都能在另一个集合中找到唯一对应的元素,这种规则就是函数。

比如说,我们考虑一个简单的例子:在一个班级中,每个学生都有一个唯一的学号。

那么,我们可以把学生看作一个集合,学号看作另一个集合,学生和学号之间的对应关系就是一个函数。

每个学生对应着唯一的一个学号,不会出现一个学生有多个学号的情况。

函数的定义中有几个关键的点。

首先,函数的定义域,也就是输入值的集合,必须是明确的。

其次,对于定义域中的每一个值,通过函数的规则,在值域(输出值的集合)中都有唯一确定的值与之对应。

为了更清晰地理解函数,让我们来看一个具体的数学表达式:f(x)= 2x + 1。

在这个式子中,x 是自变量,f(x) 是因变量。

对于任意给定的 x 的值,按照 2x + 1 的计算规则,都能得到唯一的 f(x) 的值。

那么函数有哪些表示方法呢?常见的有三种:解析法、列表法和图像法。

解析法,就是用数学式子来表示函数。

比如前面提到的 f(x) = 2x+ 1,这种方法能够清晰地展现自变量和因变量之间的关系,通过式子可以方便地进行计算和推理。

列表法呢,则是将自变量和对应的因变量的值列成表格。

比如,当x 分别取 1、2、3 时,f(x) 分别为 3、5、7,我们可以把这些值列成一个表格。

这种方法简单直观,尤其适用于自变量取值较少的情况。

图像法是通过图形来表示函数。

以 f(x) = 2x + 1 为例,我们可以在平面直角坐标系中画出它的图像。

先分别取一些 x 的值,计算出对应的 f(x) 的值,然后将这些点连接起来,就得到了一条直线。

图像能够让我们更直观地感受到函数的变化趋势和性质。

高中数学教案 第1讲 函数的概念及其表示

高中数学教案 第1讲 函数的概念及其表示

第1讲函数的概念及其表示1.了解函数的含义.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,并会简单的应用.1.函数的概念一般地,设A,B是非空的□1实数集,如果对于集合A中的□2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□3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,记作y=f(x),x∈A.函数的三要素:□4定义域、□5值域、对应关系.2.同一个函数(1)前提条件:①定义域□6相同;②对应关系□7相同.(2)结论:这两个函数为同一个函数.3.函数的表示法表示函数的常用方法有□8解析法、□9列表法和图象法.4.分段函数(1)若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.(2)分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的□10并集.常用结论1.直线x=a(a是常数)与函数y=f(x)的图象至多有1个交点.2.注意以下几类函数的定义域:(1)分式型函数,定义域为分母不为零的实数集合.(2)偶次方根型函数,定义域为被开方式非负的实数集合.(3)f(x)为对数式时,函数的定义域是真数为正数、底数为正且不为1的实数集合.(4)若f(x)=x0,则定义域为{x|x≠0}.(5)正切函数y=tan x的定义域为{x|x≠kπ+π2,k∈Z}.1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)函数y=1与y=x0是同一个函数.()(2)对于函数f:A→B,其值域是集合B.()(3)若A=B=R,f:x→y=log2x,其对应是从A到B的函数()(4)若两个函数的定义域与值域分别相同,则这两个函数是同一个函数.()答案:(1)×(2)×(3)×(4)×2.回源教材(1)下列函数中与函数y=x是同一个函数的是()A.y=(x)2B.u=3v3C.y=x2D.m=n2n解析:B函数y=(x)2与函数m=n2n和y=x的定义域不同,则不是同一个函数,函数y=x2=|x|与y=x的解析式不同,也不是同一个函数.故选B.(2)已知f(x)=x+3+1x+2,若f(a)=133,则a=.解析:f(a)=a+3+1a+2=133,解得a=1或-5 3 .答案:1或-5 3(3)函数f(x)=-x2+2x+3+1x-2的定义域为.解析:x2+2x+3≥0,-2≠0得-1≤x≤3且x≠2.故f(x)的定义域为[-1,2)∪(2,3].答案:[-1,2)∪(2,3]函数的概念1.(多选)下列对应关系是集合A到集合B的函数的为()A.A=R,B={y|y>0},f:x→y=|x|B.A=Z,B=Z,f:x→y=x2C.A=Z,B=Z,f:x→y=xD.A={-1,1},B={0},f:x→y=0解析:BD对于A,A中有元素0,在对应关系下y=0,不在集合B中,不是函数;对于B,符合函数的定义,是从A到B的函数;对于C,A中元素x<0时,B中没有元素与之对应,不是函数;对于D,A中任意元素,在对应关系下y=0,在集合B中,是从A到B的函数.故选BD.2.(多选)下列每组中的函数不是同一个函数的是()A.f(x)=|x|,g(x)=(x)2B.f(t)=|t|,g(x)=x2C.f(x)=-2x3,g(x)=-2xD.f(x)=x2-9x-3,g(x)=x+3解析:ACD对于A,函数f(x)的定义域为R,函数g(x)的定义域为[0,+∞),所以这两个函数不是同一个函数;对于B,因为g(x)=x2=|x|,且f(t),g(x)的定义域均为R,所以这两个函数是同一个函数;对于C,f(x)=-2x3=-x-2x,f(x)和g(x)的对应关系不同,所以这两个函数不是同一个函数;对于D,函数f(x)的定义域为{x|x∈R,且x≠3},函数g(x)的定义域为R,所以这两个函数不是同一个函数.故选ACD.3.若函数y=f(x)的定义域为M={x|-2≤x≤2},值域为N={y|0≤y≤2},则函数y =f (x )的图象可能是()解析:B A 中函数定义域不是[-2,2];C 中图象不表示函数;D 中函数值域不是[0,2],只有B 可能.反思感悟函数概念的判定方法(1)函数的定义要求非空数集A 中的任何一个元素在非空数集B 中有且只有一个元素与之对应,即可以“多对一”,不能“一对多”,但B 中有可能存在与A 中元素不对应的元素.(2)构成函数的三要素中,定义域和对应关系相同,则值域一定相同.函数的定义域例1(1)(2024·雅安期末)函数y =ln (x +1)4-x2的定义域为()A.(-1,2)B.(-1,2]C.(1,2)D.(1,2]解析:A +1>0,-x 2>0得-1<x <2,所以函数y =ln (x +1)4-x 2的定义域为(-1,2).故选A.(2)(2024·哈尔滨九中考试)已知函数y =f (x )的定义域是[-2,3],则函数y =f (2x -1)的定义域是()A.[-5,5]B.-12,2C.[-2,3]D.12,2解析:B函数y =f (x )的定义域是[-2,3],则-2≤2x -1≤3,解得-12≤x≤2,所以函数y =f (2x -1)的定义域是-12,2.故选B.反思感悟函数定义域的求解方法(1)求给定解析式的函数的定义域,其实质就是以函数解析式中所含式子(运算)有意义为准则,列出不等式或不等式组求解;对于实际问题,定义域应使实际问题有意义.(2)求抽象函数定义域的方法:①若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],则复合函数f [g (x )]的定义域可由不等式a ≤g (x )≤b 求出.②若已知函数f [g (x )]的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]上的值域.训练1(1)函数f (x )=-x 2+x +6+|x |x -1的定义域为()A.(-∞,-2]∪[3,+∞)B.[-3,1)∪(1,2]C.[-2,1)∪(1,3]D.(-2,1)∪(1,3)解析:Cx 2+x +6≥0,-1≠0,解得-2≤x ≤3且x ≠1.(2)(2024·南昌二中第四次考试)已知函数f (x )的定义域为(1,+∞),则函数F (x )=f (2x -3)+3-x 的定义域为()A.(2,3]B.(-2,3]C.[-2,3]D.(0,3]解析:A 函数f (x )的定义域为(1,+∞),x -3>1,-x ≥0,>2,≤3,即2<x ≤3,故函数F (x )的定义域为(2,3].故选A.函数的解析式例2(1)已知f(1-sin x)=cos2x,求f(x)的解析式;(2)已知f(x+1x )=x2+1x2,求f(x)的解析式;(3)已知f(x)是一次函数且3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,求f(x)的解析式;(4)已知f(x)满足2f(x)+f(-x)=3x,求f(x)的解析式.解:(1)(换元法)设1-sin x=t,t∈[0,2],则sin x=1-t,∵f(1-sin x)=cos2x=1-sin2x,∴f(t)=1-(1-t)2=2t-t2,t∈[0,2].即f(x)=2x-x2,x∈[0,2].(2)(配凑法)∵f(x+1x)=x2+1x2=(x+1x)2-2,∴f(x)=x2-2,x∈(-∞,-2]∪[2,+∞).(3)(待定系数法)∵f(x)是一次函数,可设f(x)=ax+b(a≠0).∴3[a(x+1)+b]-2[a(x-1)+b]=2x+17.即ax+(5a+b)=2x+17,a=2,5a+b=17,a=2,b=7.∴f(x)的解析式是f(x)=2x+7.(4)(解方程组法)∵2f(x)+f(-x)=3x,①∴将x用-x替换,得2f(-x)+f(x)=-3x,②由①②解得f(x)=3x.反思感悟函数解析式的求法(1)配凑法:由已知条件f(g(x))=F(x),可将F(x)改写成关于g(x)的表达式,然后以x替代g(x),便得f(x)的表达方式.(2)待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数)可用待定系数法.(3)换元法:已知复合函数f (g (x ))的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围.(4)方程思想:已知关于f (x )与f (1x )或f (-x )等的表达式,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 ).训练2(1)已知f (x +1)=x -2x ,则f (x )=.解析:令t =x +1,则t ≥1,x =(t -1)2,代入原式有f (t )=(t -1)2-2(t -1)=t 2-4t +3(t ≥1),所以f (x )=x 2-4x +3(x ≥1).答案:x 2-4x +3(x ≥1)(2)已知f (x )满足f (x )-2f (1x )=2x ,则f (x )=.解析:∵f (x )-2f (1x)=2x ,①以1x 代替①中的x ,得f (1x )-2f (x )=2x ,②①+②×2得-3f (x )=2x +4x ,∴f (x )=-2x 3-43x .答案:-2x 3-43x(3)已知f [f (x )]=4x +9,且f (x )为一次函数,则f (x )=.解析:因为f (x )为一次函数,所以设f (x )=kx +b (k ≠0),所以f [f (x )]=f (kx +b )=k (kx +b )+b =k 2x +b (k +1),因为f [f (x )]=4x +9,所以k 2x +b (k +1)=4x +9恒成立,2=4,(k +1)=9,=2,=3=-2,=-9,所以f (x )=2x +3或f (x )=-2x -9.答案:2x +3或-2x -9分段函数求分段函数的函数值例3已知函数f (x )e x +1,x <1,f x -2),x ≥1,则f (3)=.解析:因为f (x )e x +1,x <1,f x -2),x ≥1,所以f (3)=f (1)=f (-1)=e -1+1=1.答案:1分段函数与方程、不等式例4(1)(2024·济宁模拟)已知a ∈R ,函数f (x )log 2(x 2-3),x >2,3x +a ,x ≤2.f (f (5))=2,则a =.解析:因为5>2,所以f (5)=log 2(5-3)=1≤2,所以f (f (5))=f (1)=3+a =2,解得a =-1.答案:-1(2)(2024·咸阳模拟)已知函数f (x )2x ,x ≤0,|ln x |,x >0,则不等式f (x )<1的解集为.解析:当x ≤0时,f (x )=2x <1=20,解得x <0;当x >0时,f (x )=|ln x |<1,即-1<ln x <1,解得1e<x <e.综上,不等式f (x )<1的解集为(-∞,0)∪(1e ,e).答案:(-∞,0)∪(1e,e)反思感悟分段函数求值问题的解题思路(1)求函数值:当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值.(2)求自变量的值:先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记要代入检验.训练3(1)(2024·合肥模拟)已知f (x )e x -2,x <4,log 5(x -1),x ≥4,则f (f (26))等于()A.1 5B.1 eC.1D.2解析:C f(26)=log5(26-1)=log525=2,∴f(f(26))=f(2)=e2-2=e0=1.(2)(2024·唐山模拟)设函数f(x)2+1,x≤0,x,x>0.若f(a)=0,则a=.解析:当a≤0时,a2+1≥1≠0(舍去);当a>0时,lg a=0,a=1,故实数a的值为1.答案:1限时规范训练(六)A级基础落实练1.(多选)(2024·宁德高级中学第一次月考)下列函数中,与函数y=x+2是同一个函数的是()A.y=(x+2)2B.y=3x3+2C.y=x2x+2 D.y=t+2解析:BD函数y=x+2的定义域为R.对于A,y=(x+2)2的定义域为[-2,+∞),故A错误;对于B,y=3x3+2=x+2,定义域为R,解析式相同,故B正确;对于C,y=x2x+2的定义域为{x|x≠0},故C错误;对于D,y=t+2,定义域为R,解析式相同,故D正确.故选BD.2.函数f(x)=lg(x-2)+1x-3的定义域是()A.(2,+∞)B.(2,3)C.(3,+∞)D.(2,3)∪(3,+∞)解析:D∵f(x)=lg(x-2)+1x-3,-2>0,-3≠0,解得x>2,且x≠3,∴函数f(x)的定义域为(2,3)∪(3,+∞).3.(多选)如图所示,可以表示y是x的函数的图象是()解析:ACD对于B:对每一个x的值,不是有唯一确定的y值与之对应,不是函数图象;对于A、C、D:对每一个x的值,都有唯一确定的y值与之对应,是函数图象.故选ACD.4.(2023·成都期末)已知函数f(x)x+2),x≤0,x,x>0,则f(f(-2))=()A.4B.8C.16D.32解析:C f(-2)=f(0)=f(2)=22=4,f(4)=16,故选C.5.一次函数f(x)满足:f[f(x)-2x]=3,则f(1)=()A.1B.2C.3D.5解析:C设f(x)=kx+b(k≠0),∴f[f(x)-2x]=f(kx+b-2x)=k(kx+b-2x)+b=(k2-2k)x+kb+b=3,2-2k=0,+b=3,解得k=2,b=1,∴f(x)=2x+1,∴f(1)=3.6.(2024·潍坊模拟)存在函数f(x)满足:对任意x∈R都有()A.f(|x|)=x3B.f(sin x)=x2C.f(x2+2x)=|x|D.f(|x|)=x2+1解析:D对于A,当x=1时,f(|1|)=f(1)=1;当x=-1时,f(|-1|)=f(1)=-1,不符合函数定义(一个自变量的值只有唯一一个函数值与之对应),A错误.对于B,令x=0,则f(sin x)=f(0)=0,令x=π,则f(sinπ)=f(0)=π2,不符合函数定义,B错误.对于C,令x=0,则f(0)=0,令x=-2,则f(0)=f((-2)2+2×(-2))=2,不符合函数定义,C错误.对于D,f(|x|)=x2+1=|x|2+1,x∈R,则|x|≥0,则存在x≥0时,f(x)=x2+1,符合函数定义,即存在函数f(x)=x2+1(x≥0)满足:对任意x∈R都有f(|x|)=x2+1,D正确.故选D.7.(2024·河南适应性考试)已知函数f(x)x+1-1,x≥1,log3(x+5)-2,x<1,且f(m)=-2,则f(m+6)=()A.-16B.16C.26D.27解析:C若m≥1,则f(m)=3m+1-1=-2,所以3m+1=-1,无解;若m<1,则f(m)=-log3(m+5)-2=-2,所以log3(m+5)=0,所以m=-4,所以f(m +6)=f(2)=32+1-1=26,故选C.8.(2024·江苏三校联考)已知函数y=f(2x-1)的定义域是[-2,3],则y=f(x)x+2的定义域是()A.[-2,5]B.(-2,3]C.[-1,3]D.(-2,5]解析:D因为函数y=f(2x-1)的定义域是[-2,3],所以-2≤x≤3,所以-5≤2x-1≤5,所以函数y=f(x)的定义域为[-5,5].要使y=f(x)x+2有意义,则5≤x≤5,+2>0,解得-2<x≤5,所以y=f(x)x+2的定义域是(-2,5].故选D.9.已知函数f(2x+1)=4x2-1,则f(x)=.解析:f(2x+1)=(2x+1)2-2(2x+1),所以f(x)=x2-2x.答案:x2-2x10.设函数f(x),x≤0,x,x>0,则满足f(x+2)<f(2x)的x取值范围为.解析:当x≤-2时,f(x+2)=1,f(2x)=1,则1<1,矛盾;当-2<x≤0时,f(x+2)=2x+2,f(2x)=1,则2x+2<1⇒x<-2,矛盾;当x>0时,f(x+2)=2x+2,f(2x)=22x,则2x+2<22x⇒x+2<2x⇒x>2,所以x >2.综述:x取值范围为(2,+∞).答案:(2,+∞)11.(2024·昆明市第一中学考试)已知f(x+1)=1x,则f(x)=,其定义域为.解析:0,0,解得x>0,所以f(x+1)=1x(x>0),令x+1=t,则t>1,x=(t-1)2,所以f(t)=1(t-1)2(t>1),所以f(x)=1(x-1)2(x>1).答案:1(x-1)2(1,+∞)12.已知函数f(x)的定义域为[-2,2],则函数g(x)=f(2x)+1-2x的定义域为.解析:2≤2x≤2,-2x≥0,解得-1≤x≤0,所以函数g(x)的定义域是[-1,0].答案:[-1,0]B级能力提升练13.(2024·东北师大附中模拟)已知函数f(x)满足2f(x)+f(-x)=3x2+2x+6,则()A.f(x)的最小值为2B.∃x∈R,2x2+4x+3f(x)<2C.f(x)的最大值为2D.∀x∈R,2x2+4x+5f(x)<2解析:B因为2f(x)+f(-x)=3x2+2x+6,2f(-x)+f(x)=3x2-2x+6,所以f(x)=x2+2x+2.对于A,C,f(x)=(x+1)2+1≥1,所以f(x)的最小值为1,无最大值,故A,C错误;对于B,2x2+4x+3f(x)=2x2+4x+3x2+2x+2=2-1x2+2x+2,因为0<1x2+2x+2≤1,所以1≤2-1x2+2x+2<2,即1≤2x2+4x+3f(x)<2,故B正确;对于D,2x2+4x+5f(x)=2x2+4x+5x2+2x+2=2+1x2+2x+2,2<2+1x2+2x+2≤3,即2<2x2+4x+5f(x)≤3,故D错误.故选B.14.(2024·武汉二调)已知函数f(x)+1,x≤a,x,x>a,若f(x)的值域是R,则实数a的取值范围是()A.(-∞,0]B.[0,1]C.[0,+∞)D.(-∞,1]解析:B法一:易知函数y=2x是R上的增函数,且值域为(0,+∞),函数y=x+1是R上的增函数,且值域为R,所以要使函数f(x)的值域为R,需满足2a≤a+1.在同一平面直角坐标系中作出函数y=2x与y=x+1的图象,如图所示,由图可知,当0≤x≤1时,2x≤x+1,所以实数a的取值范围为[0,1],故选B.法二:若a=-1,则当x≤a时,x+1≤0,当x>a时,2x>12,可知此时f(x)的值域不是R,即a=-1不满足题意,故排除选项A,D;若a=2,则当x≤a 时,x+1≤3,当x>a时,2x>4,可知此时f(x)的值域不是R,即a=2不满足题意,故排除选项C.故选B.15.设函数f (x )x +λ,x <1(λ∈R ),x ,x ≥1,若对任意的a ∈R 都有f (f (a ))=2f (a )成立,则λ的取值范围是.解析:当a ≥1时,2a ≥2,∴f (f (a ))=f (2a )=22a =2f (a )恒成立;当a <1时,f (f (a ))=f (-a +λ)=2f (a )=2λ-a ,∴λ-a ≥1,即λ≥a +1恒成立,由题意λ≥(a +1)max ,∴λ≥2,综上,λ的取值范围是[2,+∞).答案:[2,+∞)16.设f (x )是定义在R 上的函数,且f (x +2)=2f (x ),f (x )x +a ,-1<x <0,e 2x ,0≤x ≤1,其中a ,b 为正实数,e 为自然对数的底数,若f (92)=f (32),则ab的取值范围为.解析:因为f (x +2)=2f (x ),所以f (92)=f (12+4)=(2)2f (12)=2e b ,f (32)=f (-12+2)=2f (-12)=22×(-12)+a =2(a -1).因为f (92)=f (32),所以2(a -1)=2e b ,所以a =2e b +1,因为b 为正实数,所以a b =2e b +1b =2e +1b ∈(2e ,+∞),故ab的取值范围为(2e ,+∞).答案:(2e ,+∞)。

函数的概念与表示(高一新教材A版必修第一册)

函数的概念与表示(高一新教材A版必修第一册)

函数的概念及其表示第1课时函数的概念1.函数的概念定义一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数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的一个函数三要素对应关系y=f(x),x∈A定义域自变量x的取值范围值域与x的值相对应的y的函数值的集合{f(x)|x∈A}(2)f(x)与f(a)有何区别与联系?提示:(1)这种看法不对.符号y=f(x)是“y是x的函数”的数学表示,应理解为x是自变量,它是关系所施加的对象;f是对应关系,它可以是一个或几个解析式,可以是图象、表格,也可以是文字描述;y是自变量的函数,当x允许取某一具体值时,相应的y值为与该自变量值对应的函数值.y=f(x)仅仅是函数符号,不表示“y等于f与x的乘积”.在研究函数时,除用符号f(x)外,还常用g(x),F(x),G(x)等来表示函数.(2)f(x)与f(a)的区别与联系:f(a)表示当x=a时,函数f(x)的值,是一个常量,而f(x)是自变量x 的函数,一般情况下,它是一个变量,f(a)是f(x)的一个特殊值,如一次函数f(x)=3x+4,当x=8时,f(8)=3×8+4=28是一个常数.2.区间及有关概念(1)一般区间的表示设a,b∈R,且a<b,规定如下: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)特殊区间的表示定义R{x|x≥a}{x|x>a}{x|x≤a}{x|x<a}符号(-∞,+∞) [a,+∞)(a,+∞)(-∞,a](-∞,a)思考2:(1)区间是数集的另一种表示方法,那么任何数集都能用区间表示吗?(2)“∞”是数吗?如何正确使用“∞”?提示:(1)不是任何数集都能用区间表示,如集合{0}就不能用区间表示.(2)“∞”读作“无穷大”,是一个符号,不是数.以“-∞”或“+∞”作为区间一端时,这一端必须是小括号.1.函数y=1x+1的定义域是()A.[-1,+∞)B.[-1,0) C.(-1,+∞) D.(-1,0) C[由x+1>0得x>-1.所以函数的定义域为(-1,+∞).]2.若f(x)=11-x2,则f(3)=________.-18[f(3)=11-9=-18.]3.用区间表示下列集合:(1){x|10≤x≤100}用区间表示为________;(2){x|x>1}用区间表示为________.(1)[10,100](2)(1,+∞)[结合区间的定义可知(1)为[10,100],(2)为(1,+∞).]函数的概念【例1】(1)下列各组函数是同一函数的是()①f(x)=-2x3与g(x)=x-2x;②f(x)=x与g(x)=x2;③f(x)=x0与g(x)=1x0;④f(x)=x2-2x-1与g(t)=t2-2t-1.A.①②B.①③C.③④D.①④(2)判断下列对应是不是从集合A到集合B的函数.①A=N,B=N*,对应法则f:对集合A中的元素取绝对值与B中元素对应;②A={-1,1,2,-2},B={1,4},对应法则f:x→y=x2,x∈A,y∈B;③A={-1,1,2,-2},B={1,2,4},对应法则f:x→y=x2,x∈A,y∈B;④A={三角形},B={x|x>0},对应法则f:对A中元素求面积与B中元素对应.(1)C[①f(x)=-2x3=|x|-2x与g(x)=x-2x的对应法则和值域不同,故不是同一函数.②g(x)=x2=|x|与f(x)=x的对应法则和值域不同,故不是同一函数.③f(x)=x0与g(x)=1x0都可化为y=1且定义域是{x|x≠0},故是同一函数.④f(x)=x2-2x-1与g(t)=t2-2t-1的定义域都是R,对应法则也相同,而与用什么字母表示无关,故是同一函数.由上可知是同一函数的是③④.故选C.](2)[解]①对于A中的元素0,在f的作用下得0,但0不属于B,即A中的元素0在B中没有元素与之对应,所以不是函数.②对于A中的元素±1,在f的作用下与B中的1对应,A中的元素±2,在f的作用下与B中的4对应,所以满足A中的任一元素与B中唯一元素对应,是“多对一”的对应,故是函数.③对于A中的任一元素,在对应关系f的作用下,B中都有唯一的元素与之对应,如±1对应1,±2对应4,所以是函数.④集合A不是数集,故不是函数.]1.判断对应关系是否为函数的2个条件(1)A,B必须是非空实数集.(2)A中任意一元素在B中有且只有一个元素与之对应.对应关系是“一对一”或“多对一”的是函数关系,“一对多”的不是函数关系.2.判断函数相等的方法(1)先看定义域,若定义域不同,则不相等;(2)若定义域相同,再化简函数的解析式,看对应关系是否相同.1.下列四个图象中,不是函数图象的是()A B C DB[根据函数的定义知:y是x的函数中,x确定一个值,y就随之确定一个值,体现在图象上,图象与平行于y轴的直线最多只能有一个交点,对照选项,可知只有B不符合此条件.故选B.] 2.下列各组函数中是相等函数的是()A.y=x+1与y=x2-1 x-1B.y=x2+1与s=t2+1C.y=2x与y=2x(x≥0)D.y=(x+1)2与y=x2B[A,C选项中两函数的定义域不同,D选项中两函数的对应关系不同,故A,C,D错误,选B.]求函数值【例2】设f(x)=2x2+2,g(x)=1x+2,(1)求f(2),f(a+3),g(a)+g(0)(a≠-2),g(f(2)).(2)求g(f(x)).[思路点拨](1)直接把变量的取值代入相应函数解析式,求值即可;(2)把f(x)直接代入g(x)中便可得到g(f(x)).[解](1)因为f(x)=2x2+2,所以f(2)=2×22+2=10,f(a+3)=2(a+3)2+2=2a2+12a+20.因为g(x)=1x+2,所以g(a)+g(0)=1a+2+10+2=1a+2+12(a≠-2).g(f(2))=g(10)=110+2=112.(2)g(f(x))=1f(x)+2=12x2+2+2=12x2+4.函数求值的方法(1)已知f(x)的表达式时,只需用a替换表达式中的x即得f(a)的值.(2)求f(g(a))的值应遵循由里往外的原则.3.已知f(x)=x3+2x+3,求f(1),f(t),f(2a-1)和f(f(-1))的值.[解]f(1)=13+2×1+3=6;f(t)=t3+2t+3;f(2a-1)=(2a-1)3+2(2a-1)+3=8a3-12a2+10a;f(f(-1))=f((-1)3+2×(-1)+3)=f(0)=3.求函数的定义域[探究问题]1.已知函数的解析式,求其定义域时,能否可以对其先化简再求定义域?提示:不可以.如f(x)=x+1x2-1.倘若先化简,则f(x)=1x-1,从而定义域与原函数不等价.2.若函数y=f(x+1)的定义域是[1,2],这里的“[1,2]”是指谁的取值范围?函数y=f(x)的定义域是什么?提示:[1,2]是自变量x的取值范围.函数y=f(x)的定义域是x+1的范围[2,3].【例3】求下列函数的定义域:(1)f(x)=2+3x-2;(2)f(x)=(x-1)0+2x+1;(3)f(x)=3-x·x-1;(4)f (x)=(x +1)2x +1-1-x .[思路点拨] 要求函数的定义域,只需分母不为0,偶次方根中被开方数大于等于0即可. [解] (1)当且仅当x -2≠0,即x ≠2时, 函数f (x )=2+3x -2有意义, 所以这个函数的定义域为{x |x ≠2}. (2)函数有意义,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧x -1≠0,2x +1≥0,x +1≠0,解得x >-1且x ≠1,所以这个函数的定义域为{x |x >-1且x ≠1}. (3)函数有意义,当且仅当⎩⎨⎧3-x ≥0,x -1≥0,解得1≤x ≤3,所以这个函数的定义域为{x |1≤x ≤3}.(4)要使函数有意义,自变量x 的取值必须满足⎩⎨⎧x +1≠0,1-x ≥0,解得x ≤1且x ≠-1,即函数定义域为{x |x ≤1且x ≠-1}.(变结论)在本例(3)条件不变的前提下,求函数y =f (x +1)的定义域. [解] 由1≤x +1≤3得0≤x ≤2. 所以函数y =f (x +1)的定义域为[0,2].求函数定义域的常用方法(1)若f (x )是分式,则应考虑使分母不为零. (2)若f (x )是偶次根式,则被开方数大于或等于零.(3)若f (x )是指数幂,则函数的定义域是使幂运算有意义的实数集合. (4)若f (x )是由几个式子构成的,则函数的定义域是几个部分定义域的交集. (5)若f (x )是实际问题的解析式,则应符合实际问题,使实际问题有意义.1.对于用关系式表示的函数.如果没有给出定义域,那么就认为函数的定义域是指使函数表达式有意义的自变量取值的集合.这也是求某函数定义域的依据.2.函数的定义主要包括定义域和定义域到值域的对应法则,因此,判定两个函数是否相同时,就看定义域和对应法则是否完全一致,完全一致的两个函数才算相同.3.函数符号y =f (x )是学习的难点,它是抽象符号之一.首先明确符号“y =f (x )”为y 是x 的函数,它仅仅是函数符号,不是表示“y 等于f 与x 的乘积”.1.思考辨析(1)区间表示数集,数集一定能用区间表示.( ) (2)数集{x |x ≥2}可用区间表示为[2,+∞].( )(3)函数的定义域和对应关系确定后,函数的值域也就确定了.( ) (4)函数值域中每一个数在定义域中一定只有一个数与之对应.( ) (5)函数的定义域和值域一定是无限集合.( ) [答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× 2.下列函数中,与函数y =x 相等的是( ) A .y =(x )2 B .y =x 2 C .y =|x |D .y =3x 3D [函数y =x 的定义域为R ;y =(x )2的定义域为[0,+∞);y =x 2=|x |,对应关系不同;y =|x |对应关系不同;y =3x 3=x ,且定义域为R .故选D.]3.将函数y =31-1-x的定义域用区间表示为________.(-∞,0)∪(0,1] [由⎩⎨⎧1-x ≥0,1-1-x ≠0,解得x ≤1且x ≠0,用区间表示为(-∞,0)∪(0,1].] 4.已知函数f (x )=x +1x , (1)求f (x )的定义域; (2)求f (-1),f (2)的值;(3)当a ≠-1时,求f (a +1)的值.[解] (1)要使函数f (x )有意义,必须使x ≠0,∴f (x )的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞). (2)f (-1)=-1+1-1=-2,f (2)=2+12=52. (3)当a ≠-1时,a +1≠0, ∴f (a +1)=a +1+1a +1.分层作业 函数的概念(建议用时:60分钟)[合格基础练]一、选择题1.已知函数f (x )=3x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =( )A.1a B.3a C .aD .3aD [f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =3a ,故选D.]2.下列表示y 关于x 的函数的是( ) A .y =x 2 B .y 2=x C .|y |=xD .|y |=|x | A [结合函数的定义可知A 正确,选A.]3.函数y =x 2-2x 的定义域为{0,1,2,3},那么其值域为( ) A .{-1,0,3} B .{0,1,2,3} C .{y |-1≤y ≤3}D .{y |0≤y ≤3}A [当x =0时,y =0;当x =1时,y =1-2=-1;当x =2时,y =4-2×2=0;当x =3时,y =9-2×3=3,∴函数y =x 2-2x 的值域为{-1,0,3}.]4.函数y =x +1x -1的定义域是( ) A .(-1,+∞) B .[-1,+∞) C .(-1,1)∪(1,+∞)D .[-1,1)∪(1,+∞)D [由题意可得⎩⎨⎧x +1≥0,x -1≠0,所以x ≥-1且x ≠1,故函数y =x +1x -1的定义域为{x |x ≥-1且x ≠1}.故选D.] 5.下列四组函数中表示同一函数的是( ) A .f (x )=x ,g (x )=(x )2 B .f (x )=x 2,g (x )=(x +1)2 C .f (x )=x 2,g (x )=|x |D .f (x )=0,g (x )=x -1+1-xC [∵f (x )=x (x ∈R )与g (x )=(x )2(x ≥0)两个函数的定义域不一致,∴A 中两个函数不表示同一函数;∵f (x )=x 2,g (x )=(x +1)2两个函数的对应法则不一致,∴B 中两个函数不表示同一函数;∵f (x )x 2=|x |与g (x )=|x |,两个函数的定义域均为R ,∴C 中两个函数表示同一函数;f (x )=0,g (x )=x -11-x =0(x =1)两个函数的定义域不一致,∴D 中两个函数不表示同一函数,故选C.]二、填空题6.若[a ,3a -1]为一确定区间,则a 的取值范围是________. ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ [由题意知3a -1>a ,则a >12.]7.已知函数f (x )=11+x,又知f (t )=6,则t =________. -56 [由f (t )=6,得11+t=6,即t =-56.]8.已知函数f (x )的定义域为(-1,1),则函数g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+f (x -1)的定义域是________.(0,2) [由题意知⎩⎪⎨⎪⎧-1<x 2<1,-1<x -1<1,即⎩⎨⎧-2<x <2,0<x <2.解得0<x <2,于是函数g (x )的定义域为(0,2).] 三、解答题9.求下列函数的定义域: (1)f (x )=3x -1+1-2x +4; (2)f (x )=(x +3)0|x |-x.[解] (1)要使函数式有意义,必须满足⎩⎨⎧3x -1≥0,1-2x ≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≥13,x ≤12.所以13≤x ≤12,即函数的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,12. (2)要使函数式有意义,必须满足⎩⎨⎧ x +3≠0,|x |-x >0,即⎩⎨⎧ x ≠-3,|x |>x ,解得⎩⎨⎧x ≠-3,x <0.所以函数的定义域为(-∞,-3)∪(-3,0).10.已知f (x )=x 2-4x +2. (1)求f (2),f (a ),f (a +1)的值; (2)求f (x )的值域;(3)若g (x )=x +1,求f (g (3))的值. [解] (1)f (2)=22-4×2+2=-2, f (a )=a 2-4a +2,f (a +1)=(a +1)2-4(a +1)+2=a 2-2a -1. (2)f (x )=x 2-4x +2=(x -2)2-2≥-2, ∴f (x )的值域为[-2,+∞). (3)g (3)=3+1=4,∴f (g (3))=f (4)=42-4×4+2=2.[等级过关练]1.若集合A ={x |0≤x ≤2},B ={y |0≤y ≤3},则下列图形给出的对应中能构成从A 到B 的函数f :A →B 的是( )A B C DD [A 中的对应不满足函数的存在性,即存在x ∈A ,但B 中无与之对应的y ;B 、C 均不满足函数的唯一性,只有D 正确.]2.下列函数中,对于定义域内的任意x ,f (x +1)=f (x )+1恒成立的为( ) A .f (x )=x +1B .f (x )=-x 2C .f (x )=1xD .y =|x |A [对于A 选项,f (x +1)=(x +1)+1=f (x )+1,成立. 对于B 选项,f (x +1)=-(x +1)2≠f (x )+1,不成立. 对于C 选项,f (x +1)=1x +1,f (x )+1=1x +1,不成立. 对于D 选项,f (x +1)=|x +1|,f (x )+1=|x |+1,不成立.] 3.函数f (x ),g (x )分别由下表给出.则f (g (1))的值为________;满足f (g (x ))>g (f (x ))的x 的值是________. 1 2 [∵g (1)=3,f (3)=1,∴f (g (1))=1. 当x =1时,f (g (1))=f (3)=1,g (f (1))=g (1)=3, f (g (x ))<g (f (x )),不合题意;当x =2时,f (g (2))=f (2)=3,g (f (2))=g (3)=1, f (g (x ))>g (f (x )),符合题意;当x =3时,f (g (3))=f (1)=1,g (f (3))=g (1)=3, f (g (x ))<g (f (x )),不合题意.]4.已知一个函数的解析式为y =x 2,它的值域为{1,4},这样的函数有________个.9 [因为一个函数的解析式为y =x 2,它的值域为{1,4},所以函数的定义域可以为{1,2},{-1,2},{1,-2},{-1,-2},{1,-1,2},{-1,1,-2},{1,2,-2},{-1,2,-2},{1,-1,-2,2},共9种可能,故这样的函数共9个.]5.已知函数f (x )=x 21+x 2.(1)求f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,f (3)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13的值;(2)求证:f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 是定值.[解] ∵f (x )=x 21+x 2,∴f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=221+22+⎝ ⎛⎭⎪⎫1221+⎝ ⎛⎭⎪⎫122=1. f (3)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=321+32+⎝ ⎛⎭⎪⎫1321+⎝ ⎛⎭⎪⎫132=1. (2)证明:f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x 21+x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 21+⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2=x 21+x 2+1x 2+1=x 2+1x 2+1=1.第2课时 函数的表示法函数的表示法思考:任何一个函数都可以用解析法、列表法、图表法三种形式表示吗? 提示:不一定.并不是所有的函数都可以用解析式表示,不仅如此,图象法也不适用于所有函数,如D (x )=⎩⎨⎧0,x ∈Q ,1,x ∈∁R Q .列表法虽在理论上适用于所有函数,但对于自变量有无数个取值的情况,列表法只能表示函数的一个概况或片段.1.已知函数f (x )由下表给出,则f (3)等于( )x 1≤x<222<x≤4f(x)12 3A.1B.2C.3D.不存在C[∵当2<x≤4时,f(x)=3,∴f(3)=3.]2.二次函数的图象的顶点为(0,-1),对称轴为y轴,则二次函数的解析式可以为()A.y=-14x2+1 B.y=14x2-1C.y=4x2-16 D.y=-4x2+16B[把点(0,-1)代入四个选项可知,只有B正确.]3.已知函数y=f(x)的图象如图所示,则其定义域是______.[-2,3][由图象可知f(x)的定义域为[-2,3].]函数的三种表示方法【例1】某商场新进了10台彩电,每台售价3 000元,试求售出台数x与收款数y之间的函数关系,分别用列表法、图象法、解析法表示出来.[解]①列表法如下:x(台)1234 5y(元) 3 000 6 0009 00012 00015 000 x(台)678910y(元)18 00021 00024 00027 00030 000③解析法:y=3 000x,x∈{1,2,3,…,10}.列表法、图象法和解析法是从三个不同的角度刻画自变量与函数值的对应关系,同一个函数可以用不同的方法表示.在用三种方法表示函数时要注意:①解析法必须注明函数的定义域;②列表法中选取的自变量要有代表性,应能反映定义域的特征;③图象法中要注意是否连线.1.(1)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()A B C D(2)由下表给出函数y=f(x),则f(f(1))等于()x 1234 5y 4532 1A.1B.2C.4 D.5(1)D(2)B[(1)结合题意可知,该生离校的距离先快速减少,又较慢减少,最后到0,故选D.(2)由题意可知,f(1)=4,f(4)=2,∴f(f(1))=f(4)=2,故选B.]图象的画法及应用【例2】作出下列函数的图象并求出其值域.(1)y=-x,x∈{0,1,-2,3};(2)y=2x,x∈[2,+∞);(3)y=x2+2x,x∈[-2,2).[解](1)列表x 01-2 3 y 0-12-3(2)列表x 2345…y 1231225…当x∈[2,+∞)时,图象是反比例函数y=2x的一部分,观察图象可知其值域为(0,1].(3)列表x -2-101 2y 0-1038由图可得函数的值域为[-1,8).描点法作函数图象的三个关注点(1)画函数图象时首先关注函数的定义域,即在定义域内作图.(2)图象是实线或实点,定义域外的部分有时可用虚线来衬托整个图象.(3)要标出某些关键点,例如图象的顶点、端点、与坐标轴的交点等.要分清这些关键点是实心点还是空心圈.提醒:函数图象既可以是连续的曲线,也可以是直线、折线、离散的点等.2.画出下列函数的图象:(1)y=x+1(x≤0);(2)y =x 2-2x (x >1,或x <-1).[解] (1)y =x +1(x ≤0)表示一条射线,图象如图①.(2)y =x 2-2x =(x -1)2-1(x >1,或x <-1)是抛物线y =x 2-2x 去掉-1≤x ≤1之间的部分后剩余曲线.如图②.函数解析式的求法[探究问题]已知f (x )的解析式,我们可以用代入法求f (g (x )),反之,若已知f (g (x )),如何求f (x ). 提示:若已知f (g (x ))的解析式,我们可以用换元法或配凑法求f (x ). 【例3】 (1)已知f (x +1)=x -2x ,则f (x )=________; (2)已知函数f (x )是一次函数,若f (f (x ))=4x +8,则f (x )=________; (3)已知函数f (x )对于任意的x 都有f (x )-2f (-x )=1+2x ,则f (x )=________.[思路点拨] (1)用换元法或配凑法求解;(2)用待定系数法求解;(3)用方程组法求解. (1)x 2-4x +3(x ≥1) (2)2x +83或-2x -8 (3)23x -1 [(1)法一(换元法):令t =x +1,则t ≥1,x =(t -1)2,代入原式有f (t )=(t -1)2-2(t -1)=t 2-4t +3,f (x )=x 2-4x +3(x ≥1).法二(配凑法):f (x +1)=x +2x +1-4x -4+3=(x +1)2-4(x +1)+3, x +1≥1,所以f (x )=x 2-4x +3(x ≥1). (2)设f (x )=ax +b (a ≠0),则f (f (x ))=f (ax +b )=a (ax +b )+b =a 2x +ab +b . 又f (f (x ))=4x +8, 所以a 2x +ab +b =4x +8, 即⎩⎨⎧a 2=4,ab +b =8,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =83或⎩⎨⎧a =-2,b =-8.所以f (x )=2x +83或f (x )=-2x -8.(3)由题意,在f (x )-2f (-x )=1+2x 中,以-x 代x 可得f (-x )-2f (x )=1-2x ,联立可得⎩⎨⎧f (x )-2f (-x )=1+2x ,f (-x )-2f (x )=1-2x ,消去f (-x )可得f (x )=23x -1.]1.(变条件)把本例(2)的题干改为“已知函数f (x )是二次函数,且f (0)=1,f (x +1)-f (x )=2x .”求f (x )的解析式.[解] 设f (x )=ax 2+bx +c ,由f (0)=1得c =1. 又f (x +1)=a (x +1)2+b (x +1)+1, ∴f (x +1)-f (x )=2ax +a +b . 由2ax +a +b =2x ,得⎩⎨⎧2a =2,a +b =0,解得a =1,b =-1. ∴f (x )=x 2-x +1.2.(变条件)把本例(3)的题干改为“2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +f (x )=x (x ≠0)”,求f (x )的解析式.[解] f (x )+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x ,令x =1x ,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +2f (x )=1x .于是得关于f (x )与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 的方程组⎩⎪⎨⎪⎧f (x )+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +2f (x )=1x .解得f (x )=23x -x3(x ≠0).求函数解析式的四种常用方法(1)待定系数法:若已知f (x )的解析式的类型,设出它的一般形式,根据特殊值确定相关的系数即可.(2)换元法:设t =g (x ),解出x ,代入f (g (x )),求f (t )的解析式即可.(3)配凑法:对f (g (x ))的解析式进行配凑变形,使它能用g (x )表示出来,再用x 代替两边所有的“g (x )”即可.(4)方程组法(或消元法):当同一个对应关系中的两个之间有互为相反数或互为倒数关系时,可构造方程组求解.提醒:应用换元法求函数解析式时,务必保证函数在换元前后的等价性.1.函数有三种常用的表示方法,可以适时的选择,以最佳的方式表示函数.2.作函数图象必须要让作出的图象反映出图象的伸展方向,与x轴、y轴有无交点,图象有无对称性,并标明特殊点.3.求函数解析式的主要方法有:代入法、待定系数法、换元法、解方程组法(消元法),注意有的函数要注明定义域.1.思考辨析(1)任何一个函数都可以用解析法表示.()(2)函数的图象一定是定义区间上一条连续不断的曲线.()[答案](1)×(2)×2.已知函数f(x+1)=3x+2,则f(x)的解析式是()A.f(x)=3x-1B.f(x)=3x+1C.f(x)=3x+2 D.f(x)=3x+4A[令x+1=t,则x=t-1,∴f(t)=3(t-1)+2=3t-1.∴f(x)=3x-1.]3.已知函数f(x),g(x)分别由下表给出.x 45 6f(x)13 1x 12 3g(x)45 443[由题表可知f(5)=3,g(3)=4,∴g(f(5))=g(3)=4.又g(2)=5,f(5)=3,∴f(g(2))=f(5)=3.]4.已知函数f(x)=x2-2x(-1≤x≤2).(1)画出f(x)图象的简图;(2)根据图象写出f(x)的值域.[解](1)f(x)图象的简图如图所示.(2)观察f(x)的图象可知,f(x)图象上所有点的纵坐标的取值范围是[-1,3],即f(x)的值域是[-1,3].分层作业函数的表示法(建议用时:60分钟)[合格基础练]一、选择题1.购买某种饮料x听,所需钱数为y元.若每听2元,用解析法将y表示成x(x∈{1,2,3,4})的函数为()A.y=2x B.y=2x(x∈R)C.y=2x(x∈{1,2,3,…}) D.y=2x(x∈{1,2,3,4})D[题中已给出自变量的取值范围,x∈{1,2,3,4},故选D.]2.已知函数y=f(x)的对应关系如下表,函数y=g(x)的图象是如图的曲线ABC,其中A(1,3),B(2,1),C(3,2),则f(g(2))的值为()x 12 3f(x)230A.3 B.2C.1 D.0B[由函数g(x)的图象知,g(2)=1,则f(g(2))=f(1)=2.]3.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()C [距学校的距离应逐渐减小,由于小明先是匀速运动,故前段是直线段,途中停留时距离不变,后段加速,直线段比前段下降的快,故应选C.]4.如果f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x 1-x ,则当x ≠0,1时,f (x )等于( )A.1xB.1x -1C.11-xD.1x -1B [令1x =t ,则x =1t ,代入f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x 1-x,则有f (t )=1t1-1t=1t -1,故选B.] 5.若f (x )是一次函数,2f (2)-3f (1)=5,2f (0)-f (-1)=1,则f (x )=( ) A .3x +2 B .3x -2 C .2x +3 D .2x -3 B [设f (x )=ax +b ,由题设有 ⎩⎨⎧2(2a +b )-3(a +b )=5,2(0·a +b )-(-a +b )=1.解得⎩⎨⎧a =3,b =-2.所以选B.]二、填空题6.已知f (2x +1)=x 2-2x ,则f (3)=________. -1 [由2x +1=3得x =1,∴f (3)=1-2=-1.] 7.f (x )的图象如图所示,则f (x )的值域为________.[-4,3] [由函数的图象可知,f (x )的值域为[-2,3]∪[-4,2.7],即[-4,3].]8.若一个长方体的高为80 cm ,长比宽多10 cm ,则这个长方体的体积y (cm 3)与长方体的宽x (cm)之间的表达式是________.y =80x (x +10),x ∈(0,+∞) [由题意可知,长方体的长为(x +10)cm ,从而长方体的体积y =80x (x +10),x >0.]三、解答题9.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)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, 所以f (1)>f (0)>f (3).(2)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].10.(1)已知f (x )是一次函数,且满足2f (x +3)-f (x -2)=2x +21,求f (x )的解析式; (2)已知f (x )为二次函数,且满足f (0)=1,f (x -1)-f (x )=4x ,求f (x )的解析式; (3)已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x =x 2+1x 2+1,求f (x )的解析式.[解] (1)设f (x )=ax +b (a ≠0),则2f (x +3)-f (x -2)=2[a (x +3)+b ]-[a (x -2)+b ]=2ax +6a +2b -ax +2a -b =ax +8a +b =2x +21,所以a =2,b =5,所以f (x )=2x +5. (2)因为f (x )为二次函数,设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0). 由f (0)=1,得c =1. 又因为f (x -1)-f (x )=4x ,所以a (x -1)2+b (x -1)+c -(ax 2+bx +c )=4x ,整理,得-2ax +a -b =4x ,求得a =-2,b =-2,所以f (x )=-2x 2-2x +1.(3)∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 2+2+1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 2+3.∴f (x )=x 2+3.[等级过关练]1.已知函数f (2x +1)=3x +2,且f (a )=2,则a 的值为( ) A .-1 B .5 C .1D .8C [由3x +2=2得x =0, 所以a =2×0+1=1. 故选C.]2.一等腰三角形的周长是20,底边长y 是关于腰长x 的函数,则它的解析式为( ) A .y =20-2xB .y =20-2x (0<x <10)C .y =20-2x (5≤x ≤10)D .y =20-2x (5<x <10)D [由题意得y +2x =20, 所以y =20-2x ,又2x >y ,即2x >20-2x ,即x >5, 由y >0即20-2x >0得x <10, 所以5<x <10.故选D.]3.已知f (x )+2f (-x )=x 2+2x ,则f (x )的解析式为________. f (x )=13x 2-2x [以-x 代替x 得:f (-x )+2f (x )=x 2-2x . 与f (x )+2f (-x )=x 2+2x 联立得:f (x )=13x 2-2x .]4.设f (x )=2x +a ,g (x )=14(x 2+3),且g (f (x ))=x 2-x +1,则a 的值为________.-1 [因为g (x )=14(x 2+3),所以g (f (x ))=14[(2x +a )2+3]=14(4x 2+4ax +a 2+3)=x 2-x +1,求得a =-1.]5.如图,某灌溉渠的横断面是等腰梯形,底宽为2 m,渠深为1.8 m,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.[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+(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}.第3课时分段函数分段函数如果函数y=f(x),x∈A,根据自变量x在A中不同的取值范围,有着不同的对应关系,则称这样的函数为分段函数.思考:分段函数是一个函数还是几个函数?提示:分段函数是一个函数,而不是几个函数.1.下列给出的式子是分段函数的是( ) ①f (x )=⎩⎨⎧x 2+1,1≤x ≤5,2x ,x <1.②f (x )=⎩⎨⎧x +1,x ∈R ,x 2,x ≥2.③f (x )=⎩⎨⎧2x +3,1≤x ≤5,x 2,x ≤1.④f (x )=⎩⎨⎧x 2+3,x <0,x -1,x ≥5.A .①②B .①④C .②④D .③④B [结合分段函数的定义可知①④是分段函数,②③中不同对应关系的定义域有重叠部分,故选B.]2.函数y =⎩⎨⎧x ,x ≥0,-x ,x <0的值域是________.[答案] [0,+∞)3.函数f (x )=⎩⎨⎧x +1,x ≤1,-x +3,x >1,则f (f (4))=________.0 [∵f (4)=-4+3=-1,f (-1)=-1+1=0, ∴f (f (4))=f (-1)=0.]分段函数的求值问题【例1】已知函数f (x )=⎩⎨⎧x +1,x ≤-2,x 2+2x ,-2<x <2,2x -1,x ≥2.(1)求f (-5),f (-3),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52的值;(2)若f (a )=3,求实数a 的值.[解] (1)由-5∈(-∞,-2],-3∈(-2,2),-52∈(-∞,-2],知f (-5)=-5+1=-4, f (-3)=(-3)2+2×(-3)=3-2 3. ∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=-52+1=-32, 而-2<-32<2,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=⎝ ⎛⎭⎪⎫-322+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=94-3=-34. (2)当a ≤-2时,a +1=3, 即a =2>-2,不合题意,舍去. 当-2<a <2时,a 2+2a =3, 即a 2+2a -3=0. ∴(a -1)(a +3)=0, 解得a =1或a =-3. ∵1∈(-2,2),-3∉(-2,2), ∴a =1符合题意.当a ≥2时,2a -1=3,即a =2符合题意. 综上可得,当f (a )=3时,a =1或a =2.1.分段函数求函数值的方法:(1)确定要求值的自变量属于哪一段区间.(2)代入该段的解析式求值,直到求出值为止.当出现f (f (x 0))的形式时,应从内到外依次求值. 2.已知函数值求字母取值的步骤: (1)先对字母的取值范围分类讨论. (2)然后代入不同的解析式中. (3)通过解方程求出字母的值.(4)检验所求的值是否在所讨论的区间内.提醒:求某条件下自变量的值时,先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后相应求出自变量的值,切记代入检验.1.函数f(x)=⎩⎨⎧x-3,x≥10,f(f(x+5)),x<10,则f(7)=________.8[∵函数f(x)=⎩⎨⎧x-3,x≥10,f(f(x+5)),x<10,∴f(7)=f(f(12))=f(9)=f(f(14))=f(11)=8.]分段函数的解析式【例2】如图所示,已知底角为45°的等腰梯形ABCD,底边BC长为7 cm,腰长为2 2 cm,当垂直于底边BC(垂足为F)的直线l从左至右移动(与梯形ABCD有公共点)时,直线l把梯形分成两部分,令BF=x,试写出左边部分的面积y关于x的函数解析式,并画出大致图象.[思路点拨]可按点E所在的位置分E在线段AB,E在线段AD及E在线段CD三类分别求解.[解]过点A,D分别作AG⊥BC,DH⊥BC,垂足分别是G,H.因为四边形ABCD是等腰梯形,底角为45°,AB=2 2 cm,所以BG=AG=DH=HC=2 cm,又BC=7 cm,所以AD=GH=3 cm.(1)当点F在BG上,即x∈[0,2]时,y=12x2;(2)当点F在GH上,即x∈(2,5]时,y=x+x-22×2=2x-2;(3)当点F在HC上,即x∈(5,7]时,y=S五边形ABFED=S梯形ABCD-S Rt△CEF=12(7+3)×2-12(7-x)2=-12(x-7)2+10.综合(1)(2)(3),得函数的解析式为y=⎩⎪⎨⎪⎧12x2,x∈[0,2],2x-2,x∈(2,5],-12(x-7)2+10,x∈(5,7].图象如图所示.1.当目标在不同区间有不同的计算表达方式时,往往需要用分段函数模型来表示两变量间的对应关系,而分段函数图象也需要分段画.2.通过本例让学生初步尝试用分段函数解决实际问题的意识,培养学生的建模素养.2.某市“招手即停”公共汽车的票价按下列规则制定: (1)5公里以内(含5公里),票价2元;(2)5公里以上,每增加5公里,票价增加1元(不足5公里按照5公里计算).如果某条线路的总里程为20公里,请根据题意,写出票价与里程之间的函数解析式,并画出函数的图象.[解] 设票价为y 元,里程为x 公里,定义域为(0,20]. 由题意得函数的解析式如下:y =⎩⎨⎧2,0<x ≤5,3,5<x ≤10,4,10<x ≤15,5,15<x ≤20.函数图象如图所示:分段函数的图象及应用[探究问题]1.函数f (x )=|x -2|能用分段函数的形式表示吗?能否作出其图象?提示:能.f (x )=⎩⎨⎧x -2,x ≥2,2-x ,x <2.函数f (x )的图象如图所示.2.结合探究点1,你能说一下画含有绝对值的函数图象的方法吗?提示:含有绝对值的函数,要作出其图象,首先应根据绝对值的意义去掉绝对值符号,将函数转化为分段函数,然后分段作出函数图象.【例3】 已知函数f (x )=1+|x |-x2(-2<x ≤2). (1)用分段函数的形式表示f (x ); (2)画出f (x )的图象; (3)写出函数f (x )的值域.[思路点拨] (1)分-2<x <0和0≤x ≤2两种情况讨论,去掉绝对值可把f (x )写成分段函数的形式; (2)利用(1)的结论可画出图象;(3)由(2)中得到的图象,找到图象最高点和最低点的纵坐标,可得值域. [解] (1)当0≤x ≤2时,f (x )=1+x -x2=1, 当-2<x <0时, f (x )=1+-x -x2=1-x , ∴f (x )=⎩⎨⎧1,0≤x ≤2,1-x ,-2<x <0.(2)函数f (x )的图象如图所示.(3)由(2)知,f (x )在(-2,2]上的值域为[1,3).把本例条件改为“f (x )=|x |-2”,再求本例的3个问题.[解] (1)f (x )=|x |-2=⎩⎨⎧x -2,x ≥0,-x -2,x <0.(2)函数的图象如图所示.(3)由图可知,f (x )的值域为[-2,+∞).分段函数图象的画法作分段函数的图象时,分别作出各段的图象,在作每一段图象时,先不管定义域的限制,作出其图象,再保留定义域内的一段图象即可,作图时要特别注意接点处点的虚实,保证不重不漏.1.分段函数是一个函数,而不是几个函数.2.分段函数求值要先找准自变量所在的区间;分段函数的定义域、值域分别是各段函数的定义域、值域的并集.3.分段函数的图象分段函数有几段,它的图象就由几条曲线组成.在同一直角坐标系中,根据分段函数每段的定义区间和表达式依次画出图象,要注意确定每段图象的端点是空心点还是实心点,各段函数图象组合到一起就可得到整个分段函数的图象.1.思考辨析(1)分段函数由几个函数构成.( )(2)函数f (x )=⎩⎨⎧x +1,x ≤1,-x +3,x >1是分段函数.( )[答案] (1)× (2)√2.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,2x,x >1,则f (f (3))=( )A.15 B .3 C.23 D.139D [∵f (3)=23≤1,∴f (f (3))=⎝ ⎛⎭⎪⎫232+1=139.]3.函数y =f (x )的图象如图所示,则其解析式为________.f (x )=⎩⎨⎧2x ,0≤x ≤1,2,1<x <2,3,x ≥2[当0≤x ≤1时,设f (x )=kx ,又过点(1,2),故k =2,∴f (x )=2x ;当1<x <2时,f (x )=2;当x ≥2时,f (x )=3.综上f (x )=⎩⎨⎧2x ,0≤x ≤1,2,1<x <2,3,x ≥2.]4.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].分层作业 分段函数(建议用时:60分钟)[合格基础练]一、选择题1.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x +5,x ≥4,x -2,x <4,则f (3)的值是( )A .1B .2C .8D .9 A [f (3)=3-2=1.]2.函数f (x )=x +|x |x 的图象是( )A B C DC [当x >0时,f (x )=x +xx =x +1, 当x <0时,f (x )=x -1,且x ≠0, 根据一次函数图象可知C 正确. 故选C.]3.函数f (x )=⎩⎨⎧2x ,0≤x ≤1,2,1<x <2,3,x ≥2的值域是( )A .RB .[0,2]∪{3}C .[0,+∞)D .[0,3]B [当0≤x ≤1时,0≤2x ≤2,即0≤f (x )≤2;当1<x <2时,f (x )=2;当x ≥2时,f (x )=3.综上可知f (x )的值域为[0,2]∪{3}.]4.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x +2,x ≤0,x 2,0<x ≤3,若f (x )=3,则x 的值是( )A. 3 B .9 C .-1或1D .-3或 3A [依题意,若x ≤0,则x +2=3,解得x =1,不合题意,舍去.若0<x ≤3,则x 2=3,解得x 3(舍去)或x = 3.故选A.]5.某单位为鼓励职工节约用水,作出了如下规定:每位职工每月用水量不超过10立方米的,按每立方米m 元收费;用水量超过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量为( )A .13立方米B .14立方米C .18立方米D .26立方米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.]二、填空题6.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,2x ,x >1, 则f (2)=________.[答案] 17.已知函数f (x )的图象如图所示,则f (x )的解析式是________.f (x )=⎩⎨⎧x +1,-1≤x <0,-x ,0≤x ≤1[由题图可知,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,即f (x )=x +1.当0≤x ≤1时,设f (x )=kx ,将(1,-1)代入,则k =-1,即f (x )=-x . 综上,f (x )=⎩⎨⎧x +1,-1≤x <0,-x ,0≤x ≤1.]8.在平面直角坐标系xOy 中,若直线y =2a 与函数y =|x -a |-1的图象只有一个交点,则a 的值为________.-12[在同一平面直角坐标系内,作出函数y =2a 与y =|x -a |-1的大致图象,如图所示.由题意,可知2a =-1,则a =-12.]三、解答题9.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x +4,x ≤0,x 2-2x ,0<x ≤4,-x +2,x >4.(1)求f (f (f (5)))的值;(2)画出函数f (x )的图象. [解] (1)因为5>4,所以f (5)=-5+2=-3. 因为-3<0,所以f (f (5))=f (-3)=-3+4=1. 因为0<1≤4.所以f (f (f (5)))=f (1)=12-2×1=-1. (2)f (x )的图象如下: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.[解] 当点P 在BC 上运动,即0≤x ≤4时,y =12×4×x =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.[等级过关练]1.设f (x )=⎩⎨⎧x +3,x >10,f (f (x +5)),x ≤10,则f (5)的值是( )A .24B .21C .18D .16A [f (5)=f (f (10)),f (10)=f (f (15))=f (18)=21,f (5)=f (21)=24.] 2.设函数f (x )=⎩⎨⎧-x ,x ≤0x 2,x >0,若f (a )=4,则实数a =( )A .-4或-2B .-4或2C .-2或4D .-2或2B [由⎩⎨⎧ a ≤0,-a =4或⎩⎨⎧a >0,a 2=4,得a =-4或a =2.]3.已知实数a ≠0,函数f (x )=⎩⎨⎧2x +a ,x <1,-x -2a ,x ≥1,若f (1-a )=f (1+a ),则a 的值为________.-34 [当a >0时,1-a <1,1+a >1,∴2(1-a )+a =-1-a -2a ,解得a =-32(舍去). 当a <0时,1-a >1,1+a <1,∴-1+a -2a =2+2a +a ,解得a =-34.] 4.若定义运算a ⊙b =⎩⎨⎧b ,a ≥b ,a ,a <b ,则函数f (x )=x ⊙(2-x )的值域为________.(-∞,1] [由题意得f (x )=⎩⎨⎧2-x ,x ≥1,x ,x <1,画出函数f (x )的图象得值域为(-∞,1].]5.《中华人民共和国个人所得税法》规定,公民全月工资、薪金所得不超过5 000元的部分不必纳税,超过5 000元的部分为全月应纳税所得额,此项税款按下表分段累计计算:全月应纳税所得额 税率 不超过3 000元的部分 3% 超过3 000元至12 000元的部分 10% 超过12 000元至25 000元的部分20%(1)请写出y 关于x 的函数关系式;(2)有一职工八月份交纳了54元的税款,请问该职工八月份的工资是多少?[解] (1)由题意,得y =⎩⎨⎧0,0≤x ≤5 000,(x -5 000)×3%,5 000<x ≤8 000,90+(x -8 000)×10%,8 000<x ≤17 000,990+(x -17 000)×20%,17 000<x ≤30 000.(2)∵该职工八月份交纳了54元的税款,∴5 000<x ≤8 000,(x -5 000)×3%=54,解得x =6 800.故这名职工八月份的工资是6 800元.。

函数的含义与表示(教学课件2019)

函数的含义与表示(教学课件2019)
非空的数集,如果按照某种确定 的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数 x,在集合B中都有惟一确定的数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
说明
(1)x叫做自变量,x的取值范围A叫做 函数的定义域
(2)与x的制相对应的y值叫做函数值, 函数值的集合{f(x)|x ∈A}叫做函数的值 域
(3)值域是集合B的子集
(4)函数的三要素:定义域,对应关系, 值域
区间
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异贵贱 不足与论太牢之滋味 又发卒万人治雁门阻险 治本约 保身遗名 天下莫救 是以行之百有馀年 为左大将 木曰曲直 此言上虽明下犹胜之效也 恢所部击 算外 咸已通矣 曰 予遭阳九之厄 阴为刑 昭帝初即位 汉求武等 以其头为饮器 封为安平侯 王莽时绝 久矣 役财骄溢 以告王 二 年春正月 灭弱吞小 《书曰》 一人有庆 诚臣计画有可采者 重为烦费 君宜夙夜惟思当世之务 巡自辽西 房见道幽 厉事 莽以二人骨肉旧臣 下浈水 纡青拖紫 赞曰 《诗》云 戎狄是膺 臣愚以为诸不在六艺之科孔子之术者 《齐悼惠王世家》第二十二 惊东南 臣衡材驽 大不敬也 制曰 廷 尉增寿当是 护送军粮委输 去长安九千五百五十里 则受天禄而永年命 汉王食乏 由是亲近 世其家 已负窃位素餐之责久矣 今留步士万人屯田 茬 夏至至於东井 於孙止 欲诱匈奴 死为社祠 厥咎狂 农都尉治 偃方幸用事 交神於祀 高明柔克 扬榷古今 相如身自著犊鼻裈 为贤者讳 诸作有 租及铸 短为旱 女红害则寒之原也 围我平城 西至高阙 出於恭俭 东巡海上 揜以绿蕙 二十九年薨 御史大夫商丘成有罪 欲贷以治产业者 王道大洽 伏念博罪恶尤深 免为庶人 复修经书之业 上善之 起冬至 八岁以下 以而
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C f x lg x 1, gx lgx 1 lgx 1
x 1
D f u 1 u , gv 1 v
1u
1 v
函数的相等
4、试判断下列函数是否相同?
(1)f(x)= x2
g(x) 3 x3
(2) f(x)= | x | x
1 x 0, g(x) 1 x 0;
1、判断两个函数是否同一,要紧扣函数概念 三要素:定义域、值域和从定义域到值域的 对应法则。 2、映射的定义是有方向性的,即从集合A到 B与从集合B到A的映射是两个不同的映射, 映射是一种特殊对应关系,只有一对一、多 对一的对应才是映射。 3、分段函数是重点和难点,关键是分段解决 。
求函数解析式
求函数解析式的方法:
(2)与x的制相对应的y值叫做函数值, 函数值的集合{f(x)|x ∈A}叫做函数的值 域
(3)值域是集合B的子集
(4)函数的三要素:定义域,对应关系, 值域
区间
函数的相等
例1、下列各组函数中,表示相同函数的是
A f x ln x2 , gx 2 ln x ( D )
B f x alogax a 0, a 1 , gx x
1.5或
6
分段函数
• 3、(06山东理)设
2ex1, x 2
f
(x)

log 3
(x2
1),
x

2
• 则不等式 f (x) 2 的解集为( )
• A、 (1,2) (3,) B、( 10 ,) • C 、 (1,2) ( 10 ,) D、 (1,2)
小结
练习:M x 0 x 2, N y 0 y 2 给出的
B 四个图形,其中能表示、1个
C、2个
D、3个
映射
设A,B是非空的集合,如果按照某种确 定的对应关系f,使对于集合A中的任意一 个元素x,在集合B中都有惟一确定的元 素y和它对应,那么就称f:A B为从集 合A到集合B的一个映射
(2,-1)
映射
• 1、(00全国)设集合A和B都是坐标平面上
的点集 x, y| x R, y R,映射 f : A B
把集合A中的元素(x,y)映射成集合B中的
元素(x+y,x-y),则在映射f下,象(2,1)
的原象是( B )
• (A)3,1
(B) 3 , 1
2 2

(C)
3 2
,

1 2

(D) 1, 3
分段函数
例2、
已知n N ,
f
n

f

n
f n
2(n 10)

5(n

, 10)
求f 5的值.
分段函数
• 3、(06山东文)设
2ex1, x 2
f
(x)

log 3
(x2
(1)换元法 (2)拼凑法 (3)待定系数法 (4)方程组法
例1、根据下列条件,分别求出函数的解析式
1已知f

x

1 x


x3

1 x3
, 求f
x
f x x3 3x x 2
2已知f 1 cos x sin 2 x,求f x f x x2 2x0 x 2
函数的概念与表示
高二备课组
函数的概念
设A,B是非空的数集,如果按照某种确定 的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数 x,在集合B中都有惟一确定的数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
说明
(1)x叫做自变量,x的取值范围A叫做 函数的定义域
象与原象
如果给定一个从集合A到集合B的映射, 那么集合A中的元素a对应的B中的元素b 叫做a的象,a叫做b的原象。
练习:设” f:A→B”是从A到B的一个映射,
其中 A B x, y x, y R f : x, y x y, xy
,则A中元素(1,-2)的象是 (-1,-2), B中的元 素(1,-2)的原象是 (-1, 2)或。
(3) f(x)= x x 1 g(x) x2 x
(4) f(x)=x2 2x 1 g(x) t2 2t 1
函数的表示法
1、函数的表示有:解析式、图象法、表 格法。注意相互转化(数形结合)
2、函数解析式:函数的解析式就是用数学运 算符号和括号把数和表示数的字母连结而成 的式子叫解析式,解析式亦称“解析表达式” 或“表达式”,简称“式”。
C f x 1 x2 , gx 1 x (x 1,1
D
f
x

log
ax a
(a

0,
a

1),
gx 3 x3
函数的相等
练习:下列各对函数中,相同的是(D )
A f x x2 , gx x
B f x lg x2 , gx 2lg x
1),
x

2
• 则 f ( f (2)) 的值是( )
• A、0 B、1 C 、2 D、3

x 2( x 1)
练习1:已知函数f x 2x(1 x 2)

x2 x 2
2
1求f

f

f


7 4

=1
2若f a 3,求 a的值.
映射
例61,、8}设,A下={列0,对1,应2,法4}则,能B=构{ 12成,A0到,1B,的2,映 射的是( C )
A f:x x2-1 B f:x (x-1)2 C f:x 2X-1 D f:x 2X
映射
练习:集合A={3,4},B={5,6,7},那 么可建立从A到B的映射个数是___9 ______, 从B到A的映射个数是__8________.
3已知af x bf 1 cx(a,b, c R, ab 0, a2 b2 ), 求f x

x
f x
a2
c b2
ax
b x
; https:///xuwenming/ 徐文明 ;
见.柏少卿郁闷极了,“你连人家什么底细都没搞清楚就敢帮人家出头?谁跟你说是那个亭飞推の小蕊?你亲眼看见了?”“很明显啊!当时就她俩在,不是她难道真是小蕊自己滑の?那是防滑地板好不好?”柏少贤一脸鄙夷.那就是猜の啰?柏少卿被他气得浑身无力,“你呀!”不知说 什么好,“走,赶紧去向人道歉!”“我呸!凭什么呀?那女人打我の时候全部人都看见,幸亏小爷命大死不了,看我怎么整死她们...”“整你の大头鬼,”柏大哥对准他后脑勺就是一拳,“你伤在哪儿?你有证据吗?你当场硬说她推人大家也看见了,人家正准备告你诬蔑!蠢货,被人当枪 使还傻b.bの自以为英雄,滚!”一路把他踹出门口,恰好白姨等村民过来探望,发现他生龙活虎の身上没了伤痛,顿时放心了.纷纷夸赞亭飞身手好,医者仁心,对冒犯她の人小惩大诫不伤身体.“大姨,那个亭飞...医术很厉害?”柏少卿一脸好奇地问.“是呀,我们老年人身上多少有些毛病 全给她治好了,没失过手.尤其是她调の药膏,上次给我做了一瓶尝了半个月,那心悸多梦の毛病再也没犯过...”吧啦吧啦,全是对她の歌功颂德,听得柏少卿不住地点头.见柏少贤无事,众人很快便散去.“哥,没事我先走了.”他要找人把问题搞大,看那洋老表怎么解决.“等等!”柏少卿叫 住他,“有件事我得告诉你...”把亭飞可能下药の事说了一遍.听罢,柏少贤嗤之以鼻,“想吓唬我?做梦!”“随便你,你甘心被人利用找死我管不了,我现在就给三叔打电筒.”说罢,柏少卿不再理他,转身开始往家里打电筒.这事必须跟长辈说一声,否则日后出事自己担待不起,人命关天 哪!柏少贤原本不在乎の,但父母听说他得罪偏僻山村里の一名土医顿时吓得魂飞魄散,其余の话全都听不进了.要知道,华夏地大物博什么东西没有?尤其是未开发の乡下,最忌讳の就是得罪当地巫师之类の人.在普通人眼里,偏僻乡村里の土医大部分是巫,倒霉些摊上一个恶巫の话儿子小 命不保.于是,柏少贤の父母勒令几位侄子侄女把他们の儿子拖到对方跟前磕头认错.否则将来少贤出什么事全赖他们头上,谁让他们把人带去那种地方?柏少卿听了更加郁闷,明明是他们儿子死活要跟来.就这样,一大早の,陆羽在后院里锻炼臂力,婷玉在前院喂猫狗时,一群人押着一脸酱紫 色の柏少贤来到陆宅.在众人の压迫之下,柏少贤心不甘情不愿地认了错.没磕头,柏家人不会真の要他磕头.婷玉淡淡地掠了他一眼,缓声道:“看在陆陆和少华の份上,这次饶你一回.”随手从桃树上摘下三片沾雪の叶子扔在他头上,“回去泡开水喝,滚吧.”说罢转身返回屋里.可是,几片 叶子算什么解药?太敷衍了吧?“陆陆,这...”柏少卿、柏少媛半信半疑地看着陆羽.陆羽也吓了一跳,没想到婷玉居然留有后手,压低声音道:“这院里所有东西都喷过药,包括桃树.她说是就是,听她の准没错,快走快走.”她要进屋问个究竟.柏家人听罢,赶紧把同样脸色苍白の柏少贤给 拎走了,走の时候一路特别注意避开那些桃树.让小福关上院门,陆羽立刻进屋.“婷玉,你真下毒了?”“他辱我声誉,岂能轻易放过?”正愁找不到机会考验柏少华,结果机会就送上门了.当众揍他是为了看柏少华の态度,只要力度控制得当,他身上不会有伤,没伤就没证据告她给陆羽添麻 烦.她都算计好了,如果推人の污名洗不清,就让那毒跟姓柏の一辈子.“会死人吗?”陆羽不可思议地问她.“不会,每个月腹痛一天而已,像我们女人那样.”陆羽愣了下,随即噗哧地笑了...第308部分得知亭飞果然在柏少贤身上下药,柏少华无语片刻.他之前那些话是随口说说,完全没有根 据,万万没想到那姑娘果然下暗手,她打算让柏少贤死得名副其实?“你们村住の都什么人啊?动不动就下药踹人,眼里还有没有王法了?”回到休闲居,柏少卿想起陆羽の话心有余悸.满院子喷过药,肯定是不农药,简直不要太恐怖.
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