第1节 函数及其表示
最新考纲 1.了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域,了解映射的概念;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,并能简单地应用(函数分段不超过三段).
知 识 梳 理
1.函数与映射的概念
两个集合 设A,B是两个非空数集 设A,B是两个非空集合 如果按某一个确定的对应关系f,如果按照某种确定的对应关系f,使对对应关系 于集合A中的任意一个数x,在集合B使对于集合A中的任意一个元素函数 映射 A,B f:A→B 中都有唯一确定的数f(x)和它对应 x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应 称f:A→B为从集合A到集合B的一称f:A→B为从集合A到集合B的一个映射 函数y=f(x),x∈A 映射:f:A→B 名称 个函数 记法 2.函数的定义域、值域
(1)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)如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则这两个函数为相等函数. 3.函数的表示法
表示函数的常用方法有解析法、图象法和列表法. 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并集,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数. [微点提醒]
1
1.函数是特殊的映射,是定义在非空数集上的映射.
2.直线x=a(a是常数)与函数y=f(x)的图象有0个或1个交点.
基 础 自 测
1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”) (1)函数y=1与y=x是同一个函数.( ) (2)对于函数f:A→B,其值域是集合B.( ) (3)f(x)=x-3+2-x是一个函数.( )
(4)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数相等.( )
解析 (1)错误.函数y=1的定义域为R,而y=x的定义域为{x|x≠0},其定义域不同,故不是同一函数.
(2)错误.值域C?B,不一定有C=B. (3)错误.f(x)=x-3+2-x中x不存在.
(4)错误.若两个函数的定义域、对应法则均对应相同时,才是相等函数. 答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
2.(必修1P25B2改编)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( )
0
0
解析 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]. 答案 B
3.(必修1P18例2改编)下列函数中,与函数y=x+1是相等函数的是( )
3
A.y=(x+1)
2
2
B.y=x+1 D.y=x+1
23
x2
C.y=+1
x解析 对于A,函数y=(x+1)的定义域为{x|x≥-1},与函数y=x+1的定义域不同,
x2
不是相等函数;对于B,定义域和对应法则分别对应相同,是相等函数;对于C,函数y=x+1的定义域为{x|x≠0},与函数y=x+1的定义域x∈R不同,不是相等函数;对于D,定
2
义域相同,但对应法则不同,不是相等函数. 答案 B
4.(2019·珠海期中)已知f(x)=lg x,则f(2)=( ) 1
A.lg 2 5
5
5
1
B.lg 5 2
1
1
C.lg 2 31
D.lg 3 2
解析 令x=2,则x=25, 1
∴f(2)=lg 25=lg 2.
5答案 A
5.(2019·河南、河北两省重点高中联考)函数f(x)=4-4+ln(x+4)的定义域为________.
?4-4≥0,?
解析 要使f(x)有意义,则?解得-4 ?x+4>0,? xx1 答案 (-4,1] 6.(2018·福州调研)已知函数f(x)=ax-2x的图象过点(-1,4),则a=________. 解析 由题意知点(-1,4)在函数f(x)=ax-2x的图象上,所以4=-a+2,则a=-2. 答案 -2 考点一 求函数的定义域 【例1】 (1)(2019·湘潭模拟)函数y=1-x+log2(tan x-1)的定义域为________. (2)若函数y=f(x)的定义域是[0,2],则函数g(x)= 2 23 3 f(2x) 的定义域为________. x-1 2 解析 (1)要使函数y=1-x+log2(tan x-1)有意义,则1-x≥0,tan x-1>0,且x≠kππ +(k∈Z). 2 ππ ∴-1≤x≤1且+kπ 42π 可得 4 ?π?则函数的定义域为?,1?. ?4? (2)因为y=f(x)的定义域为[0,2], 3 ??0≤2x≤2, 所以要使g(x)有意义应满足?解得0≤x<1. ?x-1≠0,? 所以g(x)的定义域是[0,1). ?π?答案 (1)?,1? (2)[0,1) ?4? 规律方法 1.求给定解析式的函数定义域的方法 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. -x-x+2 【训练1】 (1)(2019·深圳模拟)函数y=的定义域为( ) ln xA.(-2,1) C.(0,1) B.[-2,1] D.(0,1] 2 (2)设函数f(x)=lg(1-x),则函数f[f(x)]的定义域为( ) A.(-9,+∞) C.[-9,+∞) 2 B.(-9,1) D.[-9,1) ??-x-x+2≥0, 解析 (1)要使函数有意义,则? ?ln x≠0,???-2≤x≤1, 解得? ?x>0且x≠1.? ∴函数的定义域是(0,1). (2)易知f[f(x)]=f[lg(1-x)]=lg[1-lg(1-x)], ??1-x>0,则?解得-9 故f[f(x)]的定义域为(-9,1). 答案 (1)C (2)B 考点二 求函数的解析式 4 ?2?【例2】 (1)已知f?+1?=lg x,则f(x)=________; ?x? (2)已知f(x)是二次函数且f(0)=2,f(x+1)-f(x)=x-1,则f(x)=________; ?1?(3)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),且f(x)=2f??·x-1,则f(x)=________. ?x? 22 解析 (1)令t=+1(t>1),则x=, xt-1∴f(t)=lg 22,即f(x)=lg (x>1). t-1x-1 2 (2)设f(x)=ax+bx+c(a≠0), 由f(0)=2,得c=2, f(x+1)-f(x)=a(x+1)2+b(x+1)+2-ax2-bx-2=2ax+a+b=x-1, 1 a=,??2??2a=1,13 ?所以即?∴f(x)=x-x+2. 22?a+b=-1,3? ??b=-2. 2 ?1?(3)在f(x)=2f ??·x-1中, ?x? 11 将x换成,则换成x, xx?1?得f ??=2f(x)·x?? ?1?f(x)=2f??·???x? 由??1?f??=2f(x)·???x? 答案 (1)lg 1 -1, xx-1, 1-1, 21 解得f(x)=x+. 33 x212321 (x>1) (2)x-x+2 (3)x+ x-12233 规律方法 求函数解析式的常用方法 (1)待定系数法:若已知函数的类型,可用待定系数法. (2)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. ?1?(3)构造法:已知关于f(x)与f??或f(-x)的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个 ?x? 等式,通过解方程组求出f(x). 【训练2】 (1)(2018·成都检测)已知函数f(x)=ax-b(a>0),且f[f(x)]=4x-3,则f(2)=________. (2)若f(x)满足2f(x)+f(-x)=3x,则f(x)=________. 解析 (1)易知f[f(x)]=a(ax-b)-b=ax-ab-b, 2 5