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- 2021-06-16 发布
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第三章
函数
的概念、性质与基本
初等函数
§3.1
函数的概念
高考数学
考点一 函数的有关概念
1.函数的概念
一般地,设
A
,
B
是①
非空
的实数集,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(function),记作
y
=
f
(
x
),
x
∈
A
.
2.函数的定义域、值域
在函数
y
=
f
(
x
),
x
∈
A
中,
x
叫做自变量,
x
的取值范围
A
叫做函数的④
定义域
(domain),与
x
的值相对应的
y
值叫做⑤
函数值
.函数值的集合{
f
(
x
)|
x
∈
A
}叫做函数的⑥
值域
(range).显然,值域是集合
B
的⑦
子集
.
3.函数的三要素:⑧
定义域
、⑨
值域
、⑩
对应关系
.
考点
清单
4.相等函数:如果两个函数的定义域相同,且对应关系完全一致,则这两个函
数相等,这是判断两函数相等的依据.
考点二 函数的表示方法
1.常用的函数表示法:
解析法
、
列表法
、
图象法
.
2.分段函数
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.分段函数虽由几个部分组成,但
它表示的是一个函数.
注意 (1)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
段函数的值域的并集.
(2)分段函数是一个函数而不是几个函数,处理分段函数问题时,首先确定自变量的取值属于哪个区间,再选取相应的对应关系,离开定义域讨论分段函数是毫无意义的.
考法一
函数定义域的求法
知能拓展
例1
函数
f
(
x
)=
+ln(
x
+4)的定义域为
.
解题导引
根据函数式的结构列不等式组.然后解不等式组求出定义域.
解析
要使
f
(
x
)有意义,则有
∴-4<
x
≤
1,∴函数
f
(
x
)的定义域为(-4,1].
答案
(-4,1]
方法总结
已知函数的解析式求定义域,解此类题要从使解析式有意义的
角度入手.一般来说,在高中范围内涉及的有:(1)开偶次方时被开方数为非
负数;(2)分式的分母不为零;(3)零次幂的底数不为零;(4)对数的真数大于
零;(5)指数、对数的底数大于零且不等于1;(6)实际问题还需要考虑使题目
本身有意义.
例2
已知函数
f
(2
x
+1)的定义域为(0,1),求
f
(
x
)的定义域.
解题导引
函数
f
(2
x
+1)中的自变量是谁?(0,1)是谁的取值范围?要求
f
(
x
)的
定义域是求
f
(2
x
+1)中谁的取值范围?
方法总结
求复合函数的定义域的题目一般有两种情况:
(1)已知
y
=
f
(
x
)的定义域是
A
,求
y
=
f
[
g
(
x
)]的定义域,可由
g
(
x
)∈
A
求出
x
的范围,
即为
y
=
f
[
g
(
x
)]的定义域.
(2)已知
y
=
f
[
g
(
x
)]的定义域是
A
,求
y
=
f
(
x
)的定义域,可由
x
∈
A
求出
g
(
x
)的范围,
即为
y
=
f
(
x
)的定义域.
解析
∵
f
(2
x
+1)的定义域为(0,1),
∴0<
x
<1,∴1<2
x
+1<3,∴
f
(
x
)的定义域是(1,3).
考法二
函数解析式的求法
例3
已知
f
(
+1)=
x
+2
,求
f
(
x
)的解析式.
解题导引
解法一:设
t
=
+1,解出
x
=(
t
-1)
2
,代入函数式得
f
(
x
)的解析式.
解法二:把式子
x
+2
配凑为关于
+1的式子结构得
f
(
x
)的解析式.
方法总结
1.换元法.已知
f
[
h
(
x
)]=
g
(
x
),求
f
(
x
)时,可设
h
(
x
)=
t
,从中解出
x
,代入
g
(
x
)进行换元.应用换元法时要注意新元的取值范围.
2.配凑法.已知
f
[
h
(
x
)]=
g
(
x
),求
f
(
x
)的问题,可把
g
(
x
)整理或配凑成只含
h
(
x
)的
式子,用
x
将
h
(
x
)代换.
例4
已知
f
(
x
)是一次函数且满足3
f
(
x
+1)-2
f
(
x
-1)=2
x
+17,求
f
(
x
).
解题导引
设
f
(
x
)=
ax
+
b
(
a
≠
0),代入3
f
(
x
+1)-2
f
(
x
-1)=2
x
+17得关于
a
,
b
的方程
组,求出
a
,
b
的值,得
f
(
x
)的解析式.
解析
设
f
(
x
)=
ax
+
b
(
a
≠
0).
∵3
f
(
x
+1)-2
f
(
x
-1)=2
x
+17,
∴3
ax
+3
a
+3
b
-2
ax
+2
a
-2
b
=2
x
+17.∴
ax
+
b
+5
a
=2
x
+17.
∴
∴
a
=2,
b
=7.∴
f
(
x
)=2
x
+7.
方法总结
待定系数法.前提是已知函数的类型(如一次函数、二次函数),
比如二次函数可设为
f
(
x
)=
ax
2
+
bx
+
c
(
a
≠
0),其中
a
、
b
、
c
是待定系数,根据题
设条件列出方程组,解出待定系数即可.
例5
定义在(-1,1)内的函数
f
(
x
)满足2
f
(
x
)-
f
(-
x
)=lg(
x
+1),求函数
f
(
x
)的解析式.
解题导引
令
x
为-
x
,得关于
f
(
x
),
f
(-
x
)的一个方程,从而求出
f
(
x
)的解析式.
解析
x
∈(-1,1)时,有2
f
(
x
)-
f
(-
x
)=lg(
x
+1).
以-
x
代
x
,得2
f
(-
x
)-
f
(
x
)=lg(-
x
+1).
联立得
解得
f
(
x
)=
lg(
x
+1)+
lg(1-
x
),
x
∈(-1,1).
方法总结
解方程组法.已知
f
(
x
)满足某个等式,这个等式除
f
(
x
)是未知量外,
还有其他未知量,如
f
等,必须根据已知等式构造其他等式组成方程组,
通过解方程组求出
f
(
x
).
考法三
分段函数问题的解题策略
例6
已知函数
f
(
x
)=
且
f
(
a
)=-3,则
f
(6-
a
)=
.
解题导引
分类讨论
a
的范围,求出
a
的值,得
f
(6-
a
)的值.
解析
当
a
≤
1时,
f
(
a
)=2
a
-2=-3,无解.
当
a
>1时,由
f
(
a
)=-log
2
(
a
+1)=-3得
a
+1=8,∴
a
=7,
∴
f
(6-
a
)=
f
(-1)=2
-1
-2=-
.
答案
-
方法总结
分段函数问题的常见题型及解法
1.求函数值.弄清自变量所在区间,然后代入对应的解析式,求“层层套”的
函数值,要从最内层逐层往外计算.
2.求函数最值.分别求出每个区间上的最值,然后比较大小.
3.解不等式.根据分段函数中自变量取值范围的界定,代入相应的解析式求
解.
4.求参数.“分段处理”,采用代入法列出各区间上的方程.
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