§2.1函数及其表示第二章函数KAOQINGKAOXIANGFENXI考情考向分析以基本初等函数为载体,考查函数的表示法、定义域;分段函数以及函数与其他知识的综合是高考热点,题型既有填空题,又有解答题,中档偏上难度.NEIRONGSUOYIN内容索引基础知识自主学习题型分类深度剖析课时作业1基础知识自主学习PARTONE函数映射两个集合A,B设A,B是两个_________设A,B是两个_________对应法则f:A→B如果按某种对应法则f,使对于集合A中的每一个元素x,在集合B中都有的元素y和它对应如果按某种对应法则f,使对于集合A中的每一个元素x,在集合B中都有的元素y与之对应名称称y=f(x),x∈A为从集合A到集合B的一个函数称f:A→B为从集合A到集合B的一个映射记法函数y=f(x),x∈A映射:f:A→B知识梳理1.函数与映射ZHISHISHULI非空数集非空集合唯一唯一2.函数的有关概念(1)函数的定义域、值域在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,所有的输入值x组成的集合A叫做函数y=f(x)的;对于A中的每一个x,都有一个输出值y与之对应.我们将所有输出值y组成的集合称为函数的值域.(2)函数的三要素:、和.(3)函数的表示法表示函数的常用方法有、和.定义域定义域对应法则值域解析法图象法列表法3.分段函数若函数在其定义域的不同子集上,因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.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的,其值域等于各段函数的值域的,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.对应法则并集并集【概念方法微思考】请你概括一下求函数定义域的类型.提示(1)分式型;(2)根式型;(3)对数式型;(4)指数函数、对数函数型;(5)三角函数型.基础自测JICHUZICE题组一思考辨析1234561.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)对于函数f:A→B,其值域就是集合B.()(2)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数表示同一函数.()(3)函数f(x)的图象与直线x=1最多有一个交点.()(4)若A=R,B={x|x0},f:x→y=|x|,其对应是从A到B的映射.()(5)分段函数是由两个或几个函数组成的.()××√××题组二教材改编1234562.[P26练习T6]函数f(x)=4-xx-1的定义域是________________.(-∞,1)∪(1,4]1234563.[P30练习T2]函数y=f(x)的图象如图所示,那么,f(x)的定义域是____________;值域是_____;其中只有唯一的x值与之对应的y值的范围是___________.[-3,0]∪[2,3][1,5][1,2)∪(4,5]题组三易错自纠123456①f:x→y=12x;②f:x→y=13x;③f:x→y=23x;④f:x→y=x.4.已知集合P={x|0≤x≤4},Q={y|0≤y≤2},下列各对应关系f不能表示从P到Q的函数的是____.(填序号)③解析对于③,因为当x=4时,y=23×4=83∉Q,所以③不是从P到Q的函数.1234565.已知f(x)=x-1,则f(x)=____________.x2-1(x≥0)解析令t=x,则t≥0,x=t2,所以f(t)=t2-1(t≥0),即f(x)=x2-1(x≥0).6.设函数f(x)=x+12,x1,4-x-1,x≥1,则使得f(x)≥1的自变量x的取值范围为__________________.123456(-∞,-2]∪[0,10]解析∵f(x)是分段函数,∴f(x)≥1应分段求解.当x1时,f(x)≥1⇒(x+1)2≥1⇒x≤-2或x≥0,∴x≤-2或0≤x1.当x≥1时,f(x)≥1⇒4-x-1≥1,即x-1≤3,∴1≤x≤10.综上所述,x≤-2或0≤x≤10,即x∈(-∞,-2]∪[0,10].2题型分类深度剖析PARTTWO第1课时函数的概念与解析式题型一函数的概念自主演练1.已知A={1,2,3,k},B={4,7,a4,a2+3a},a∈N*,k∈N*,x∈A,y∈B,f:x→y=3x+1是从定义域A到值域B的一个函数,求a,k的值.解由对应法则知,1→4,2→7,3→10,k→3k+1.由a4≠10,故a2+3a=10,解得a=2或a=-5(舍去),所以a4=16.于是3k+1=16,所以k=5.①f(x)=|x|x与g(x)=1,x≥0,-1,x0表示同一函数;2.有以下判断:②f(x)=x2-2x+1与g(t)=t2-2t+1表示同一函数;③若f(x)=|x-1|-|x|,则ff12=0.其中判断正确的序号是________.②3.已知映射f:A→B,其中A=B=R,对应法则f:x→y=-x2+2x,对于实数k∈B,在集合A中不存在元素与之对应,则k的取值范围是_________.(1,+∞)解析由题意知,方程-x2+2x=k无实数根,即x2-2x+k=0无实数根.∴Δ=4(1-k)0,∴k1时满足题意.思维升华函数的值域可由定义域和对应法则唯一确定;当且仅当定义域和对应法则都相同的函数才是同一函数.值得注意的是,函数的对应法则是就结果而言的(判断两个函数的对应法则是否相同,只要看对于函数定义域中的任意一个相同的自变量的值,按照这两个对应法则算出的函数值是否相同).解方法一由f(3)=f(-1),知抛物线y=f(x)的对称轴为x=1,故设f(x)=a(x-1)2+13(a0),将点(3,5)的坐标代入,求得a=-2.故f(x)=-2(x-1)2+13=-2x2+4x+11.方法二由f(3)=f(-1)=5,可设f(x)-5=a(x-3)(x+1)(a0),即f(x)=a(x2-2x-3)+5=a(x-1)2-4a+5,故-4a+5=13,得a=-2,从而f(x)=-2(x-1)2+13=-2x2+4x+11.题型二求函数的解析式师生共研例1(1)设二次函数y=f(x)的最大值为13,且f(3)=f(-1)=5,求f(x)的解析式;(2)已知f1-x1+x=1-x21+x2,求f(x)的解析式.解令1-x1+x=t,因1-x1+x=-1+2x+1≠-1,故t≠-1,且x=1-t1+t.由f1-x1+x=1-x21+x2,得f(t)=1-1-t1+t21+1-t1+t2=2t1+t2(t≠-1).于是得f(x)=2x1+x2,其定义域是{x|x≠-1}.思维升华函数解析式的求法(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;(3)配凑法:由已知条件f(g(x))=F(x),可将F(x)改写成关于g(x)的表达式,然后以x替代g(x),便得f(x)的解析式.解析设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则a(2x+1)2+b(2x+1)+c+a(2x-1)2+b(2x-1)+c=16x2-4x+6,可得8a=16,4b=-4,2a+2c=6,解得a=2,b=-1,c=1,跟踪训练1(1)已知函数f(x)是二次函数,且满足f(2x+1)+f(2x-1)=16x2-4x+6,则f(x)=__________.2x2-x+1则f(x)=2x2-x+1.解析令3x+1=t,于是x=t-13,(2)已知f(3x+1)=2x2-x+3,则f(1-x)=___________.2x29+x3+3得f(t)=2t-132-t-13+3=2t29-7t9+329,所以f(x)=2x29-7x9+329,所以f(1-x)=21-x29-7x-19+329=2x29+x3+3.从而f(f(-3))=f(9)=log39=2.题型三分段函数多维探究例2(1)已知f(x)=log3x,x0,ax+b,x≤0,且f(0)=2,f(-1)=3,则f(f(-3))=____.命题点1求分段函数的函数值2解析由题意得f(0)=a0+b=1+b=2,解得b=1;f(-1)=a-1+b=a-1+1=3,解得a=12.故f(-3)=12-3+1=9,(2)已知函数f(x)=13x,x≥3,fx+1,x3,则f(2+log32)的值为____.154解析∵2+log312+log322+log33,即22+log323,∴f(2+log32)=f(2+log32+1)=f(3+log32),又33+log324,∴f(3+log32)==133×=127×=127×33log2133log2133log21(3)-3log23=127×=127×12=154,31log23∴f(2+log32)=154.由f(c2)=98,得c3+1=98,所以c=12.命题点2分段函数与方程、不等式问题例3已知函数f(x)=满足f(c2)=.21,0,21,1xccxxccx≤98(1)求常数c的值;解因为0c1,所以c2c.(2)解不等式f(x)28+1.解由(1)得f(x)=12x+1,0x12,2-4x+1,12≤x1.当0x12时,由12x+128+1,解得24x12;当12≤x1时,由2-4x+128+1,解得12≤x58.所以不等式的解集为x24x58.思维升华(1)分段函数的求值问题的解题思路①求函数值:当出现f(f(a))的形式时,应从内到外依次求值.②求自变量的值:先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记要代入检验.(2)分段函数与方程、不等式问题的求解思路依据不同范围的不同段分类讨论求解,最后将讨论结果并起来.跟踪训练2(1)已知实数a≠0,函数f(x)=2x+a,x1,-x-2a,x≥1.若f(1-a)=f(1+a),则a的值为________.-34解析当a0时,1-a1,1+a1,由f(1-a)=f(1+a),可得2(1-a)+a=-(1+a)-2a,解得a=-32,不合题意;当a0时,1-a1,1+a1,由f(1-a)=f(1+a),可得-(1-a)-2a=2(1+a)+a,解得a=-34,符合题意.综上,a=-34.(2)(2018·全国Ⅰ改编)设函数f(x)=2-x,x≤0,1,x0,则满足f(x+1)f(2x)的x的取值范围是___________.(-∞,0)3课时作业PARTTHREE1.已知集合A={a,b,c},B={1,2},那么可建立从A到B的映射个数是____,从B到A的映射个数是_____.基础保分练1234567891011121314151689解析依题意,建立从A到B的映射,即集合A中的每一个元素在集合B中都能找到对应元素,从而从A到B的映射个数为23=8,从B到A的映射个数是32=9.123456789101112131415162.已知一个函数的解析式为y=x2,它的值域为{1,4},这样的函数有_____个.9解析列举法:定义域可能是{1,2}、{-1,2}、{1,-2}、{-1,-2}、{1,-2,2}、{-1,-2,2}、{-1,1,2}、{-1,1,-2}、{-1,1,-2,2}.123456789101112131415163.(2019·江苏省扬州中学月考)已知函数f(x)=xx2+1,x∈R,若f(a)=14,则f(-a)=________.-14解析因为f(x)=xx2+1,则f(-x)=-xx2+1=-f(x),故函数为奇函数,则f(-a)=-f(a)=-14.12345678910111213141516