2019学年人教版高中数学必修一精品讲义word文件
f(x),用表格的形式表示出来.
(2)描点.把第(1)步表格中的点(x,f(x))一一在坐标平面上描出来. (3)连线.用平滑的曲线把这些点按自变量由小到大的顺序连接起来. [注意] 所选的点越多画出的图象越精确,同时所选的点应该是关键处的点. 2.常见函数图象的画法技巧
(1)对于一次函数的图象,描出与坐标轴的交点,连线即得; (2)对于二次函数的图象,描出与坐标轴的交点、顶点,连线即得. [活学活用]
作出下列函数图象: (1)y=1-x(x∈Z且|x|≤2); (2)y=2x2-4x-3(0≤x<3). 解:(1)∵x∈Z且|x|≤2, ∴x∈{-2,-1,0,1,2}.
所以图象为一直线上的孤立点(如图①). (2)∵y=2(x-1)2-5,∴当x=0时,y=-3; 当x=3时,y=3;当x=1时,y=-5. 所画函数图象如图②.
3.函数解析式的求法
[典例] (1)已知函数f(x)是一次函数,若f(f(x))=4x+8,求f(x)的解析式. (2)已知f(x)是二次函数,且满足f(0)=1,f(x+1)-f(x)=2x,求f(x)的解析式. [解] (1)设f(x)=ax+b(a≠0), 则f(f(x))=f(ax+b)=a(ax+b)+b =a2x+ab+b. 又f(f(x))=4x+8, ∴a2x+ab+b=4x+8,
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?2???a=4,
即?解得?8??ab+b=8,?b=
a=2,3
?
??a=-2,
或? ?b=-8.?
8
∴f(x)=2x+或f(x)=-2x-8.
3(2)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0), ∵f(0)=1,∴c=1. 又∵f(x+1)-f(x)=2x,
∴a(x+1)2+b(x+1)+1-(ax2+bx+1)=2x. 整理得2ax+(a+b)=2x.
由恒等式性质知上式中对应项系数相等,
??2a=2,∴? ?a+b=0,?
解得a=1,b=-1, ∴f(x)=x2-x+1. [多维探究]
上例为“已知函数的类型,求函数的解析式”的问题.解决此类问题的方法是待定系数法,即引入参数设出函数的解析式,然后利用条件确定所设的参数的具体值,即可求出其结果.
对于函数解析式的求解还有如下几种类型,应注意掌握. 1.已知f(x)的解析式,求f(g(x))的解析式
解决此类问题的方法为“直接代入法”.直接代入法主要解决已知f(x)的解析式,求f(g(x))的解析式的问题,其解法为用g(x)替换f(x)解析式中的所有自变量x.
例:已知f(x)=2x2+1,求f(x+1)的解析式. 解:因为f(x)=2x2+1,
所以f(x+1)=2(x+1)2+1=2x+4x+3. 2.已知f(g(x))的解析式,求f(x)的解析式
解决此类问题常见的方法有“整体代入法”和“换元法”.“整体代入法”是把g(x)视为一个整体,将f(g(x))的解析式转化为含g(x)的表达式,然后直接整体代换g(x),即可求出解析式,此种方法不必求出x,可以减少运算量.“换元法”是通过引入参数t进行式子的变形,从而得到f(x)的表达式,这是解此类型题的通法.
例:求下列函数的解析式:
1+x?1+x1(1)已知f??x?=x2+x,求f(x); (2)已知f(x+1)=x+2x,求f(x).
2
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解:(1)法一:(换元法)
1+x11令t=x=x+1,得x=,则t≠1.
t-11+x?1+x211?把x=代入f
?x?=x2+x,得 t-1
1
1+?t-1?2
f(t)=
??
?1?2?t-1?
+
1
=(t-1)2+1+(t-1) 1t-1
=t2-t+1.
∴所求函数的解析式为
f(x)=x2-x+1,x∈(-∞,1)∪(1,+∞). 法二:(配凑法)
1+x?1+x+2x-2x1∵f?+
xx2?x?=1+x?21+x-x
=??x?-x 1+x?21+x=??x?-x+1, ∴f(x)=x2-x+1. 又∵
1+x1=+1≠1, xx
2
∴所求函数的解析式为f(x)=x2-x+1(x≠1). (2)法一:(换元法)
令x+1=t(t≥1),则x=(t-1)2, ∴f(t)=(t-1)2+2?t-1?2=t2-1. ∴f(x)=x2-1(x≥1). 法二:(配凑法)
∵x+2x=(x+1)2-1, ∴f(x+1)=(x+1)2-1.
又∵x+1≥1,∴f(x)=x2-1(x≥1).
1?3.已知的式子中含有f(x),f??x?或f(x),f(-x)形式的函数,求f(x)的解析式
1
解决此类问题的方法为“方程组法”,即用-x替换x,或用x替换x,组成方程组进行求解.
例:(1)已知af(x)+f(-x)=bx,其中a≠±1,求f(x);
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1?
(2)已知f(x)-2f??x?=3x+2,求f(x).
解:(1)在原式中以-x替换x,得af(-x)+f(x)=-bx,
??af?x?+f?-x?=bx,于是得?
?af?-x?+f?x?=-bx.?
bx
消去f(-x),得f(x)=.
a-1故f(x)的解析式为f(x)=
bx. a-1
1?13
(2)在原式中用x替换x,得f?-2f(x)=?x?x+2,
?-2f?x?=3+2,
?f??x?x
于是有?
?1?=3x+2.f?x?-2f??x?
1
1?2
消去f?,得f(x)=-x-?x?x-2.
[随堂即时演练]
1.“龟兔赛跑”讲述了这样的故事:领先的兔子看着慢慢爬行的乌龟,骄傲起来,睡了一觉,当它醒来时,发现乌龟快到终点了,于是急忙追赶,但为时已晚,乌龟还是先到达了终点.用s1,s2分别表示乌龟和兔子所行的路程,t为时间,则下图中的s_t函数图象与故事情节相吻合的是( )
解析:选B 由于兔子中间睡了一觉,所以有一段路程不变,而乌龟的路程始终在增加且比兔子早到终点,故选B.
2.函数y=f(x)的图象如图,则f(x)的定义域是( )
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A.R
B.(-∞,1)∪(1,+∞) C.(-∞,0)∪(0,+∞) D.(-1,0)
解析:选C 由题图知x≠0,即x∈(-∞,0)∪(0,+∞).
3.如图,函数f(x)的图象是曲线OAB,其中点O,A,B的坐标分别为(0,0),(1,2),(3,1),则f(f(3))的值等于________.
解析:据题图知f(3)=1,∴f(f(3))=f(1)=2. 答案:2
4.已知f(x)是一次函数,且满足3f(x+1)=6x+4,则f(x)=________. 解析:设f(x)=kx+b(k≠0),
则3f(x+1)=3[k(x+1)+b]=3kx+3k+3b=6x+4,
????3k=6,所以?解得?2
?3k+3b=4,??b=-,
k=2,
?3
2所以f(x)=2x-.
32
答案:2x-
3
5.(1)已知函数f(x)=x2,求f(x-1); (2)已知函数f(x-1)=x2,求f(x). 解:(1)f(x-1)=(x-1)2=x2-2x+1.
(2)法一(配凑法):因为f(x-1)=x2=(x-1)2+2(x-1)+1,所以f(x)=x2+2x+1. 法二(换元法):令t=x-1,则x=t+1,可得f(t)=(t+1)2=t2+2t+1,即f(x)=x2+2x+1.
[课时达标检测]
一、选择题
1.设f(x)=2x+3,g(x)=f(x-2),则g(x)等于( ) A.2x+1 C.2x-3
B.2x-1 D.2x+7