精讲精练第1讲函数概念与表

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第1讲 函数概念与表示

一、要点精讲

1.函数的概念:

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.构成函数的三要素:定义域、对应关系和值域

(1)解决一切函数问题必须认真确定该函数的定义域,定义域含三种:①自然型:②限制型: ③实际型: (2)求函数的值域是比较困难的数学问题,中学数学要求能用初等方法求一些简单函数的值域问题。

①配方法(将函数转化为二次函数);②判别式法(将函数转化为二次方程);③不等式法(运用不等式的各种性质);④函数法(运用基本函数性质,或抓住函数的单调性、函数图象等)。 3.两个函数的相等:4.区间 5.映射的概念 6.常用的函数表示法:(1)解析法:;(2)列表法:;(3)图象法:。 7.分段函数

8.复合函数:若y =f (u),u=g(x ),x (a ,b ),u (m,n),那么y =f [g(x )]称为复合函数,u 称为中间变量,它的取值范围是g(x )的值域。 【课前练习】

1.若函数()y f x =的定义域是[0,2],则函数(2)

()1

f x

g x x =

-的定义域是 A .[0,1] B .[0,1) C . [0,1)

(1,4] D .(0,1)

2.设函数2

211()21x x f x x x x ?-?=?+->??,

,,,

≤则

1(2)f f ??

???

的值为( )

A .

15

16

B .2716

-

C .

89

D .18

3.定义在R 上的函数()f x 满足()()()2f x y f x f y xy +=++(x y ∈R ,),(1)2f =,则(2)f -等于( )A .2 B .3

C .6

D .9

4.函数221()x f x --=

的定义域为 .

二、典例解析

题型1:函数概念 例1.(1)设函数).89(,)100()]5([)100(3

)(f x x f f x x x f 求?

?

?<+≥-=

(2)请设计一个同时满足下列两个条件的函数y = f (x ):

①图象关于y 轴对称;②对定义域内任意不同两点12x x 、, 都有12

12()()2()2

x x f x f x f ++< 答: .

变式题:设12

32,2()((2))log (1) 2.

x e x f x f f x x -??=?-≥??<,

则的值为,( ) A .0 B .1 C .2 D .3

例2.函数()f x 对于任意实数x 满足条件()()

1

2f x f x +=,若()15,f =-则()()5f f =__ ________; 题型二:判断两个函数是否相同

例3.试判断以下各组函数是否表示同一函数?

(1)f (x )=2x ,g (x )=3

3x ;(2)f (x )=

x x |

|,g (x )=?

??<-≥;01,01x x

(3)f (x )=

1

212++n n x ,g (x )=(12-n x )2n -1(n ∈N *);

(4)f (x )=x

1+x ,g (x )=x x +2;

(5)f (x )=x 2

-2x -1,g (t )=t 2

-2t -1。

题型三:函数定义域问题 例4.求下述函数的定义域:

(1)02

)23()

12lg(2)(x x x x x f -+--=; (2)).lg()lg()(22a x ka x x f -+-=

例5.已知函数()f x 定义域为(0,2),求下列函数的定义域:

(1) 2

()23f x +;

(2)2y =。

变式题:已知函数f (x )=

3

1

32

3

-+-ax ax x 的定义域是R ,则实数a 的取值范围是( ) A .a >3

1

B .-12<a ≤0

C .-12<a <0

D .a ≤

3

1 题型四:函数值域问题 例6.求下列函数的值域:

(1)2

32y x x =-+;(2

)y ;(3)31

2

x y x +=

-; (4

)y x =+(5

)y x =(6)|1||4|y x x =-++;

(7)22221x x y x x -+=++;(8)2211()212x x y x x -+=>-;(9)1sin 2cos x

y x

-=-。

题型五:函数解析式

例7.(1)已知3

3

1

1

()f x x x

x +=+

,求()f x ; (2)已知2(1)lg f x x

+=,求()f x ;

(3)已知()f x 是一次函数,且满足3(1)2(1)217f x f x x +--=+,求()f x ; (4)已知()f x 满足12()()3f x f x x

+=,求()f x 。 题型六:函数的综合题

例8. 已知函数()f x 的定义域为[]0,1,且同时满足:(1)对任意[]0,1x ∈,总有()2f x ≥;(2)(1)3f = (3)若120,0x x ≥≥且121x x +≤,则有1212()()()2f x x f x f x +≥+-.

(I)求(0)f 的值; (II)求()f x 的最大值;

三、课外作业

1.函数1()f x x

=的定义域为

A. (,4][2,)-∞-+∞

B. (4,0)

(0.1)- C. [-4,0)(0,1] D. [4,0)(0,1)-

2.设定义在R 上的函数()f x 满足()()213f x f x ?+=,若()12f =,则()99f =( ) (A)13 (B)2 (C)

132 (D)213

3.若函数()y f x =的值域是1[,3]2,则函数1()()()F x f x f x =+

的值域是( ) A .1

[,3]2

B .10[2,

]3 C .510[,]23 D .10

[3,]3

4.若函数()1222

-=

--a

ax x

x f 的定义域为R ,则实数a 的取值范围 。

5.(1)设

d cx bx ax x x f ++++=2

34)(,其中a 、b 、c 、d 是常数。 如果,30)3(,20)2(,10)1(===f f f 求的值)6()10(-+f f ;

(2)若不等式

)1(122

->-x m x 对满足22≤≤-m 的所有m 都成立,求x 的取值范围。 【课前预习】

1. B

2. A

3. A 4.[3,)+∞

四.典例解析

例1. 解:(1)这是分段函数与复合函数式的变换问题,需要反复进行数值代换,

)))101((())))104(((()))99((())94(()89(f f f f f f f f f f f f f ====

=)99())102(()97())100(()))103((())98((f f f f f f f f f f f ===== =.98)101())104((==f f f

(2)答案不唯一,在定义域内图象上凸的偶函数均可,如

2(),()cos (),()|tan |()2

2

2

2

f x x f x x x f x x x π

π

π

π

=-=-

≤≤

=--

<<

等等.

首先由①知f (x )为偶函数,由②知f (x )在定义域内图象上凸,然后在基本初等函数中去寻找符合这两点的模型函数. 变式题解:选项为C 。 例2.解:由()()

1

2f x f x +=

得()()14()2f x f x f x +=

=+, 所以(5)(1)5f f ==-,则()()11

5(5)(1)(12)5

f

f f f f =-=-=

=--+。

例3.解:(1)由于f (x )=2x =|x |,g (x )=3

3x =x ,故它们的值域及对应法则都不相同,所以它们

不是同一函数; (2)由于函数f (x )=

x x |

|的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),而g (x )=???<-≥;

01,01x x 的定义域为R ,所以它们不是同一函数;

(3)由于当n ∈N *

时,2n ±1为奇数,∴f (x )=

1

212++n n x =x ,g (x )=(12-n x )2n -1=x ,

它们的定义域、值域及对应法则都相同,所以它们是同一函数; (4)由于函数f (x )=x

1+x 的定义域为{x |x ≥0},而g (x )=x x +2的定义域为{x |x ≤-1或x

≥0},它们的定义域不同,所以它们不是同一函数;

(5)函数的定义域、值域和对应法则都相同,所以它们是同一函数。

例4.解:(1)?????

??≠-≠->-≥-0231

120

12022x x x x x ,解得函数定义域为]2,23()23,1()1,21( .

(2)???>>2

2a

x ka

x ,(先对a 进行分类讨论,然后对k 进行分类讨论), ①当a =0)(R k ∈时,函数定义域为),0(+∞;

②当0>a 时,得??

?>-<>a

x a x ka

x 或,

1)当?

?

?≥>10

k a 时,函数定义域为),(+∞ka , 2)当??

?<≤->1

10

k a 时,函数定义域为),(+∞a ,

3)当??

?-<>1

k a 时,函数定义域为),(),(+∞-a a ka ;

③当0

??-><>a x a x ka

x 或,

1)当??

?-≤<1

k a 时,函数定义域为),(+∞ka ,

2)当?

??≤<-<110k a 时,函数定义域为),(+∞-a ,

3)当??

?><1

k a 时,函数定义域为),(),(+∞-a a ka 。

例5. 解:(1)由0<x 2

<2, 得

变式题:解:由a =0或???<-?-=≠,

0)3(4,

02

a a Δa 可得-12<a ≤0,答案B 。

例6解:(1)(配方法)

2212323323()61212y x x x =-+=-+≥

,∴2

32y x x =-+的值域为23[,)12

+∞。 改题:求函数2

32y x x =-+,[1,3]x ∈的值域。

解:(利用函数的单调性)函数2

32y x x =-+在[1,3]x ∈上单调增, ∴当1x =时,原函数有最小值为4;当3x =时,原函数有最大值为26。 ∴函数2

32y x x =-+,[1,3]x ∈的值域为[4,26]。

(2)求复合函数的值域:设2

65x x μ=---(0μ≥),则原函数可化为y μ

又∵2

2

65(3)44x x x μ=---=-++≤,∴04μ≤≤,[0,2]μ,∴265y x x =---[0,2]。

(3)(法一)反函数法:312x y x +=-的反函数为21

3

x y x +=-,其定义域为{|3}x R x ∈≠, ∴原函数31

2

x y x +=

-的值域为{|3}y R y ∈≠。 (法二)分离变量法:313(2)773222x x y x x x +-+=

==+---,∵702x ≠-,∴7

332

x +≠-,

∴函数31

2

x y x +=

-的值域为{|3}y R y ∈≠。 (4)换元法(代数换元法)

:设0t =≥,则2

1x t =-,

∴原函数可化为22

14(2)5(0)y t t t t =-+=--+≥,∴5y ≤,∴原函数值域为(,5]-∞。

注:总结y ax b =+

变形:2y ax b =+

2

y ax b =++(5)三角换元法:

∵2

1011x x -≥?-≤≤,∴设cos ,[0,]x ααπ=∈

,则cos sin )4

y π

ααα=+=

+

∵[0,]απ∈,∴5[,]444π

ππα+

,∴sin()[42πα+∈-

)[4

π

α+∈-,

∴原函数的值域为[-。

(6)数形结合法:23(4)

|1||4|5

(41)23(1)x x y x x x x x --≤-??

=-++=-<

,∴5y ≥,∴函数值域为[5,)+∞。 (7)判别式法:∵2

10x x ++>恒成立,∴函数的定义域为R 。

由22221

x x y x x -+=++得:2

(2)(1)20y x y x y -+++-= ①

①当20y -=即2y =时,①即300x +=,∴0x R =∈

②当20y -≠即2y ≠时,∵x R ∈时方程2

(2)(1)20y x y x y -+++-=恒有实根, ∴△22

(1)4(2)0y y =+-?-≥,∴15y ≤≤且2y ≠,∴原函数的值域为[1,5]。 (8)2

1

21(21)1111

2121212122

2

x x x x y x x x x x x -+-+===+=-++----,

∵12x >,∴102

x ->

,∴112122x x -+≥=-

当且仅当11

2

122

x x -=-

时,即12

x +=

时等号成立。∴12y ≥

,∴原函数的值域为1

,)2

+∞。

(9)(法一)方程法:原函数可化为:sin cos 12x y x y -=-,

)12x y ?-=-

(其中cos ??=

,∴sin()[1,1]x ?-=

-,

∴|12|y -≤2

340y y -≤,∴403y ≤≤

,∴原函数的值域为4

[0,]3

。 例7. 解:(1)∵3

331111()()3()f x x x x x x x x

+=+=+-+,∴3()3f x x x =-(2x ≥或2x ≤-)。

(2)令21t x +=(1t >),则21x t =-,∴2()lg 1f t t =-,2

()lg (1)1

f x x x =>-。

(3)设()(0)f x ax b a =+≠,则3(1)2(1)333222f x f x ax a b ax a b +--=++-+-5217ax b a x =++=+, ∴2a =,7b =,∴()27f x x =+。

(4)1

2()()3f x f x x += ①,把①中的x 换成1x ,得13

2()()f f x x x

+= ②, ①2?-②得33()6f x x x =-

,∴1

()2f x x x

=-。 例8..解:(I )令120x x ==,由(3),则(0)2(0)2,(0)2f f f ≥-∴≤

由对任意[]0,1x ∈,总有()2,(0)2f x f ≥∴=

(II )任意[]12,0,1x x ∈且12x x <,则212101,()2x x f x x <-≤∴-≥

22112111()()()()2()f x f x x x f x x f x f x ∴=-+≥-+-≥,max ()(1)3f x f ∴==

【课外作业】

1~3DCB 4、[-1,0]

5、解:(1)构造函数,10)()(x x f x g -=则,0)3()2()1(===g g g 故:

.810460)6)(36)(26)(16(100)

10)(310)(210)(110()6()10(=---------++----=-+r m f f

(2)原不等式可化为

.0)12()1(2<---x m x 构造函数

)22)(12()1()(2

≤≤----=m x m x m f ,其图象是一条线段。 根据题意,只须:

?????<---=<----=-,0)12()1(2)2(,0)12()1(2)2(22

x x f x x f 即?????<-->-+.0122,03222

2x x x x

解得

23

1271+<<+-x 。

点评:上面两个题目通过重新构造函数解决了实际问题,体现了函数的工具作用。

(注:本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。请预览后才下载,期待你的好评与关注!)

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