《2020版高考數(shù)學一輪復習 第2章 函數(shù)、導數(shù)及其應用 第1節(jié) 函數(shù)及其表示教學案 理(含解析)北師大版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2020版高考數(shù)學一輪復習 第2章 函數(shù)、導數(shù)及其應用 第1節(jié) 函數(shù)及其表示教學案 理(含解析)北師大版(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一節(jié) 函數(shù)及其表示
[考綱傳真] 1.了解構成函數(shù)的要素,會求一些簡單函數(shù)的定義域和值域;了解映射的概念.2.在實際情境中,會根據(jù)不同的需要選擇恰當?shù)姆椒?如圖像法、列表法、解析法)表示函數(shù).3.了解簡單的分段函數(shù),并能簡單應用.
1.函數(shù)與映射的概念
函數(shù)
映射
兩集合
A,B
設A,B是兩個非空的數(shù)集
設A,B是兩個非空的集合
對應關系
f:A→B
如果按照某個對應關系f,對于集合A中的任何一個數(shù)x,在集合B中都存在唯一確定的數(shù)f(x)和它對應
集合A與B存在著對應關系f,對于集合A中的每一個元素x,集合B中總有唯一的元素y與之對應
名稱
把對應關系f
2、叫作定義在集合A上的函數(shù)
稱這種對應為從集合A到集合B的映射
記法
函數(shù)y=f(x),x∈A
映射:f:A→B
2.函數(shù)的有關概念
(1)函數(shù)的定義域、值域:
數(shù)集A叫作函數(shù)的定義域;函數(shù)值的集合{f(x)|x∈A}叫作函數(shù)的值域.
(2)函數(shù)的三要素:定義域、對應關系和值域.
(3)相等函數(shù):如果兩個函數(shù)的定義域相同,并且對應關系完全一致,則這兩個函數(shù)為相等函數(shù).
(4)函數(shù)的表示法:
表示函數(shù)的常用方法有解析法、圖像法和列表法.
3.分段函數(shù)
若函數(shù)在其定義域內,對于定義域的不同取值區(qū)間,有著不同的對應關系,這樣的函數(shù)通常叫作分段函數(shù).
分段函數(shù)是一個函數(shù),分段
3、函數(shù)的定義域是各段定義域的并集,值域是各段值域的并集.
[常用結論]
簡單函數(shù)定義域的類型
(1)f(x)為分式型函數(shù)時,分式分母不為零;
(2)f(x)為偶次根式型函數(shù)時,被開方式非負;
(3)f(x)為對數(shù)型函數(shù)時,真數(shù)為正數(shù)、底數(shù)為正且不為1;
(4)若f(x)=x0,則定義域為{x|x≠0};
(5)指數(shù)函數(shù)的底數(shù)大于0且不等于1;
(6)正切函數(shù)y=tan x的定義域為xx≠kπ+,k∈Z.
[基礎自測]
1.(思考辨析)判斷下列結論的正誤.(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)函數(shù)是特殊的映射. ( )
(2)函數(shù)y=1與y=x0是同一個函數(shù) (
4、 )
(3)f(x)=+是一個函數(shù). ( )
[答案] (1)√ (2)× (3)×
2.(教材改編)函數(shù)y=+的定義域為( )
A. B.(-∞,3)∪(3,+∞)
C.∪(3,+∞) D.(3,+∞)
C [由題意知解得x≥且x≠3.]
3.(教材改編)若函數(shù)y=f(x)的定義域為M={x|-2≤x≤2},值域為N={y|0≤y≤2},則函數(shù)y=f(x)的圖像可能是( )
A B C D
B [∵M={x|-2≤x≤2},N={y|0≤y≤2},
∴y=f(x)圖像只可能是B.]
4.下列各組函數(shù)中,表示同一函數(shù)
5、的是( )
A.f(x)=與g(x)=
B.f(x)=|x|與g(x)=()2
C.f(x)=與g(x)=x+1
D.f(x)=x0與g(x)=
D [在選項A中,由f(x)==x與g(x)==|x|的對應法則不同;對于選項B,f(x)=|x|的定義域為R ,g(x)=()2的定義域為{x|x≥0},故定義域不同;在選項C中,f(x)=的定義域為{x∈R|x≠1},而g(x)=x+1的定義域為R,故兩函數(shù)的定義域不同;對于選項D,f(x)=x0=1(x≠0),g(x)==1(x≠0),定義域和對應法則都相同,故選D.]
5.(教材改編)已知函數(shù)f(x)=則f(1)=_______
6、_;若f(a)=5,則a=________.
5 ±1 [f(1)=5.當a≥0時,由f(a)=a2+4a=5可知a=1;
當a<0時,由f(a)=a2-4a=5得a=-1.
綜上可知a=±1.]
函數(shù)的定義域
【例1】 (1)在下列函數(shù)中,其定義域和值域分別與函數(shù)y=10lg x的定義域和值域相同的是( )
A.y=x B.y=lg x
C.y=2x D.y=
(2)若函數(shù)y=f(x)的定義域是[0,2 018],則函數(shù)g(x)=的定義域是( )
A.[-1,2 017] B.[-1,1)∪(1,2 017]
C.[0,2 018] D
7、.[-1,1)∪(1,2 018]
(1)D (2)B [(1)y=10lg x=x,定義域與值域均為(0,+∞).
y=x的定義域和值域均為R;
y=lg x的定義域為(0,+∞),值域為R;
y=2x的定義域為R,值域為(0,+∞);
y=的定義域與值域均為(0,+∞).故選D.
(2)令t=x+1,則由已知函數(shù)y=f(x)的定義域為[0,2 018]可知f(t)中0≤t≤2 018,故要使函數(shù)f(x+1)有意義,則0≤x+1≤2 018,解得-1≤x≤2 017,故函數(shù)f(x+1)的定義域為[-1,2 017].所以函數(shù)g(x)有意義的條件是解得-1≤x<1或1<x≤2 01
8、7.故函數(shù)g(x)的定義域為[-1,1)∪(1,2 017].]
[規(guī)律方法] (1)求給定函數(shù)的定義域往往轉化為解不等式(組)的問題,可借助于數(shù)軸,注意端點值的取舍.
(2)求抽象函數(shù)的定義域:①若y=f(x)的定義域為(a,b),則解不等式a<g(x)<b即可求出y=f(g(x))的定義域;②若y=f(g(x))的定義域為(a,b),則求出g(x)在(a,b)上的值域即得f(x)的定義域.
(3)已知函數(shù)定義域求參數(shù)范圍,可將問題轉化成含參數(shù)的不等式,然后求解.
(1)函數(shù)f(x)=+lg(3x+1)的定義域是( )
A. B.
C. D.
(2)已知函數(shù)
9、f(2x)的定義域為[-1,1],則f(x)的定義域為________.
(1)A (2) [(1)由題意可知解得∴-<x<1,故選A.
(2)∵f(2x)的定義域為[-1,1],
∴≤2x≤2,即f(x)的定義域為.]
求函數(shù)的解析式
【例2】 (1)已知f=x2+,求f(x)的解析式;
(2)已知f=lg x,求f(x)的解析式;
(3)已知f(x)是二次函數(shù)且f(0)=2,f(x+1)-f(x)=x-1,求f(x)的解析式;
(4)已知f(x)+2f=x(x≠0),求f(x)的解析式.
[解] (1)由于f=x2+=2-2,令t=x+,當x>0時,t≥2=2,當且僅
10、當x=1時取等號;
當x<0時,t=-≤-2,當且僅當x=-1時取等號,
∴f(t)=t2-2,t∈(-∞,-2]∪[2,+∞).綜上所述,f(x)的解析式是f(x)=x2-2,x∈(-∞,-2]∪[2,+∞).
(2)令+1=t,由于x>0,∴t>1且x=,
∴f(t)=lg,即f(x)=lg(x>1).
(3)設f(x)=ax2+bx+c(a≠0),由f(0)=2,得c=2,f(x+1)-f(x)=a(x+1)2+b(x+1)-ax2-bx=x-1,即2ax+a+b=x-1,
∴
即
∴f(x)=x2-x+2.
(4)∵f(x)+2f=x,
∴f+2f(x)=.
聯(lián)立
11、方程組
解得f(x)=-(x≠0).
[規(guī)律方法] 求函數(shù)解析式的常用方法
(1)待定系數(shù)法:若已知函數(shù)的類型,可用待定系數(shù)法.
(2)配湊法:由已知條件f(g(x))=F(x),可將F(x)改寫成關于g(x)的表達式,然后以x替代g(x),便得f(x)的解析式.
(3)換元法:已知復合函數(shù)f(g(x))的解析式,可用換元法,此時要注意新元的取值范圍
(4)消元法:已知關于f(x)與f或f(-x)的表達式,可根據(jù)已知條件再構造出另外一個等式,通過解方程組求出f(x).
(1)已知f(x)是一次函數(shù),且f[f(x)]=x+2,則f(x)=( )
A.x+1 B.2x-1
12、
C.-x+1 D.x+1或-x-1
(2)定義在(-1,1)內的函數(shù)f(x)滿足2f(x)-f(-x)=lg(x+1),則f(x)=________.
(1)A (2)lg(x+1)+lg(1-x),x∈(-1,1)
[(1)設f(x)=kx+b(k≠0),又f[f(x)]=x+2,
得k(kx+b)+b=x+2,即k2x+kb+b=x+2.
∴k2=1,且kb+b=2,解得k=b=1,則f(x)=x+1.
(2)當x∈(-1,1)時,
有2f(x)-f(-x)=lg(x+1). ①
將x換成-x,則-x換成x,
得2f(-x)-f(x)=lg(-x+1). ②
13、由①②消去f(-x)得,
f(x)=lg(x+1)+lg(1-x),x∈(-1,1).]
分段函數(shù)
?考法1 求分段函數(shù)的函數(shù)值
【例3】 已知函數(shù)f(x)=則f+f=________.
8 [由題可得f=log =2,因為log2<0,所以f==2log26=6,
故f+f=8.]
?考法2 已知分段函數(shù)的函數(shù)值求參數(shù)
【例4】 (2017·山東高考)設f(x)=若f(a)=f(a+1),則f=( )
A.2 B.4
C.6 D.8
C [∵f(a)=f(a+1),
∴
或
即或
∴a=,
∴f=f(4)=6.]
?考法3 解與分段函數(shù)有關的方
14、程或不等式
【例5】 (2019·福州模擬)設函數(shù)f(x)=若f(x0)>1,則x0的取值范圍是________.
(0,2)∪(3,+∞) [∵f(x)=且f(x0)>1,
此不等式轉化為
或
即或
解之得0<x0<2或x0>3.
∴x0的取值范圍是(0,2)∪(3,+∞).]
[規(guī)律方法] (1)求分段函數(shù)的函數(shù)值,要先確定要求值的自變量屬于定義域的哪一個子集,然后代入該段的解析式求值,當出現(xiàn)f(f(a))的形式時,應從內到外依次求值.
(2)已知函數(shù)值或函數(shù)值范圍求自變量的值或范圍時,應根據(jù)每一段的解析式分別求解,但要注意檢驗所求自變量的值或范圍是否符合相應段的自變量的
15、取值范圍.
易錯警示:當分段函數(shù)自變量的范圍不確定時,應分類討論.
(1)已知函數(shù)f(x)=則f=________;
(2)函數(shù)f(x)=若f(a)≤a,則實數(shù)a的取值范圍是________.
(1)log3 2 (2)[-1,+∞) [(1)f=log3=-2,∴f=f(-2)=f(-2+2)=f(0)=f(0+2)=f(2),∴f(2)=log3 2,∴f=f(-2)=log3 2.
(2)當a≥0時,由f(a)=a-1≤a,解得a≥-2,即a≥0;當a<0時,由f(a)=≤a,解得-1≤a≤1,即-1≤a<0.綜上所述,實數(shù)a的取值范圍是[-1,+∞).]
1.(201
16、5·全國卷Ⅱ)設函數(shù)f(x)=則f(-2)+f(log212)=( )
A.3 B.6
C.9 D.12
C [∵-2<1,
∴f(-2)=1+log2(2+2)=1+log24=1+2=3.
∵log212>1,∴f(log212)=2log212-1==6.
∴f(-2)+f(log212)=3+6=9.故選C.]
2.(2017·全國卷Ⅲ)設函數(shù)f(x)=則滿足f(x)+f>1的x的取值范圍是________.
[當x≤0時,原不等式為x+1+x+>1,解得x>-,
∴-1,顯然成立.
當x>時,原不等式為2x+2x->1,顯然成立.
綜上可知,x的取值范圍是.]
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