第1节 函数及其表示
考试要求 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A,B 函数 设A,B是两个非空数集 映射 设A,B是两个非空集合 如果按照某种确定的对应关系f,如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,使对于集合A中的任意一个元素对应关系f:A→B 在集合B中都有唯一确定的数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的一个映射 映射:f:A→B f(x)和它对应 称f:A→B为从集合A到集合B名称 的一个函数 记法 2.函数的定义域、值域
函数y=f(x),x∈A (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. [常用结论与易错提醒]
1.由函数解析式确定定义域的原则
1
(1)分式中,分母不为0; (2)偶次根式中,被开方数非负;
(3)对于幂函数y=x,如果α≤0,要求x≠0; (4)对数函数中,真数大于0,底数大于0且不等于1; (5)指数函数的底数大于0且不等于1;
1
(6)正切函数y=tan x要求x≠kπ+π,k∈Z.
22.与x轴垂直的直线和一个函数的图象至多有1个交点.
基 础 自 测
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”) (1)函数y=1与y=x是同一个函数.( )
(2)与x轴垂直的直线和一个函数的图象至多有一个交点.( ) (3)函数y=x+1-1的值域是{y|y≥1}.( )
(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)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.
(3)由于x+1≥1,故y=x+1-1≥0,故函数y=x+1-1的值域是{y|y≥0}. (4)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( )
2
2
2
0
2
0
α
解析 A中函数定义域不是[-2,2],C中图形不表示函数图象,D中函数值域不是[0,2]. 答案 B
3.设函数y=4-x的定义域为A,函数y=ln(1-x)的定义域为B,则A∩B=( ) A.(1,2) C.(-2,1)
2
2B.(1,2] D.[-2,1)
解析 由4-x≥0得-2≤x≤2,∴A=[-2,2],由1-x>0得x<1,∴B= (-∞,1).∴A∩B=[-2,1),故选D.
2
答案 D
??x-2,x≤2,a4.已知a为实数,设函数f(x)=?则f(2+2)的值为( )
?log2(x-2),x>2,?
aA.2 C.2
aaaB.a D.a或2
a解析 因为2+2>2,所以f(2+2)=log2(2+2-2)=a,故选B. 答案 B
5.设函数f(x)=2x+3,g(x+2)=f(x),则g(x)=__________. 解析 由题意得g(x+2)=2x+3=2(x+2)-1, ∴g(x)=2x-1. 答案 2x-1
??e,x≤0,
6.设函数f(x)=?则
??ln x,x>0,
xf?f???=__________,方程f(f(x))=1的解集为
2
??1??????
__________.
111?1???1???1?解析 因为f??=ln ,所以f?f???=f?ln ?=eln =.令f(x)=t,由f(t)=1,解得222?2???2???2?
t=0或t=e,所以再解f(x)=0及f(x)=e,解得x=1或x=ee,所以方程f(f(x))=1的
解集为{1,e}. 1e
答案 {1,e}
2
考点一 求函数的定义域
【例1】 (1)(2019·金丽衢十二校联考)函数y=3-2x-x的定义域是________,值域是________.
(2)若函数y=f(x)的定义域是[1,2 020],则函数g(x)=____________.
解析 (1)由3-2x-x≥0,得-3≤x≤1,所以函数y=3-2x-x的定义域为
[-3,1].当x=-1时,y=3-2x-x取得最大值2,当x=1或-3时,y=3-2x-x取得最小值0,所以函数y=3-2x-x的值域为[0,2]. (2)∵y=f(x)的定义域为[1,2 020],
22
2
2
2
2
e
f(x+1)
的定义域是
x-1
3
??1≤x+1≤2 020,
∴g(x)有意义,应满足?
?x-1≠0.?
∴0≤x≤2 019,且x≠1.
因此g(x)的定义域为{x|0≤x≤2 019,且x≠1}.
答案 (1)[-3,1] [0,2] (2){x|0≤x≤2 019,且x≠1} 规律方法 求函数定义域的类型及求法
(1)已知函数的解析式,则构造使解析式有意义的不等式(组)求解. (2)对实际问题:由实际意义及使解析式有意义构成的不等式(组)求解.
(3)若已知f(x)的定义域为[a,b],则f(g(x))的定义域可由a≤g(x)≤b求出;若已知f(g(x))的定义域为[a,b],则f(x)的定义域为g(x)在x∈[a,b]时的值域.
【训练1】 (1)(2019·杭州高级中学测试)已知函数f(x)=x的定义域为(1,2),则函数
f(x2)的定义域是( )
A.(1,2) C.R
(2)已知函数f(x)=2
x-2ax+a2
B.(1,4)
D.(-2,-1)∪(1,2)
-1,当a=1时不等式f(x)≥1的解集是________;若函数
f(x)的定义域为R,则实数a的取值范围是________.
解析 (1)由题意,得1 (2)当a=1时,f(x)≥1?2x-2x+1≥2,由指数函数的单调性可得x-2x+1≥1,解得不等式的解集为(-∞,0]∪[2,+∞).若函数的定义域为R,即不等式 2 x-2ax+a2 2 2 2 2 ≥1恒成立,等价于x-2ax+a≥0恒成立,只需Δ=4a-4a≤0,解得a∈[0,1]. 22 答案 (1)D (2)(-∞,0]∪[2,+∞) [0,1] 考点二 求函数的解析式 【例2】 (1)已知f(x)=ax+bx+cx+d,f(1)=f(2)=1,f(3)=f(4)=2,则a=________, 3 2 f(5)=________. ?2?(2)已知f?+1?=lg x,则f(x)=________; 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?? 解析 (1)设f(x)=a(x-1)(x-2)(x-h)+1, 4

