第二章 函数 2.1 函数及其表示
考纲要求
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.
1.函数与映射的概念 两集合 A,B 对应关系 f:A→B 函数 映射 设A,B是两个非空____ 设A,B是两个非空____ 如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的____一个____,在集合B中____________的____和它对应 称________为从集合A到集合B的一个函数 y=f(x),(x∈A,y∈B) 如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的____一个______在集合B中__________的______与之对应 称对应______为从集合A到集合B的一个映射 对应f:A→B是一个映射 名称 记法 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,__________叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,__________叫做函数的值域,显然,值域是集合B的子集.
(2)函数的三要素:__________、__________和__________. 3.函数的表示方法
表示函数的常用方法有__________、__________和__________. 4.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.
1.设f,g都是从A到A的映射(其中A={1,2,3}),其对应关系如下表:
x 1 2 3 f 3 1 2 g 3 2 1 则f(g(3))等于( ). A.1 B.2
C.3 D.不存在
2.集合A={x|0≤x≤4},B={y|0≤y≤2},下列不表示从A到B的函数的是( ).
1
A.f:x→y=x
21
B.f:x→y=x
32
C.f:x→y=x
3
D.f:x→y=x
3.下列各函数中,表示同一个函数的是( ).
2
A.f(x)=lg x,g(x)=2lg x
x+1
B.f(x)=lg,g(x)=lg(x+1)-lg(x-1)
x-1C.f(u)=
1+u,g(v)=1-u2
1+v 1-v1x+
2
D.f(x)=x,g(x)=x 4.(2012山东高考)函数f(x)=A.[-2,0)∪(0,2] B.(-1,0)∪(0,2] C.[-2,2] D.(-1,2]
??3,x≤1,
5.已知函数f(x)=?
?-x,x>1,?
x+4-x的定义域为( ).
若f(x)=2,则x等于( ).
A.log32
B.-2
C.log32或-2 D.2
一、求简单函数的定义域、值域
【例1-1】(2012江苏高考)函数f(x)=1-2log6x的定义域为__________. 【例1-2】已知函数f(3-2x)的定义域为[-1,2],求f(x)的定义域. 【例1-3】求下列函数的值域:
2
(1)y=x+2x,x∈[0,3];
(2)y=2;
(3)y=log3x+logx3-1. 方法提炼
1.求函数定义域的方法
(1)求具体函数y=f(x)的定义域: 函数给 确定定义域的方法 出的方式 列表法 表中实数x的集合 图象法 图象在x轴上的投影所覆盖的实数x的集合 解析法 使解析式有意义的实数x的集合 实际问题 有实际意义及使相应解析式有意义的x的集合 (2)求抽象函数的定义域: ①若已知函数f(x)的定义域为[a,b],其复合函数f(g(x))的定义域由不等式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]时的值域.
提醒:定义域必须写成集合或区间的形式. 2.求值域的方法
常见的求值域的方法有:①配方法;②换元法;③基本不等式法;④利用函数的单调性;⑤分离常数法;⑥数形结合法;⑦导数法等.
3.若两个函数的定义域与值域相同,它们不一定是同一函数,如函数y=x与y=x+1,其定义域与值域完全相同,但不是同一个函数;再如y=sin x与y=cos x,其定义域都为
x2?1R,值域都为[-1,1],显然不是同一个函数.定义域和解析式相同的两个函数是同一个函数.
4.分段函数的定义域、值域为各段上的定义域、值域的并集;最大(小)值是各段最大(小)值中最大(小)的;图象则是由各段上的图象合成的.
请做演练巩固提升1,4
二、求函数的解析式
【例2-1】若函数f(x)=x(a≠0),f(2)=1,又方程f(x)=x有唯一解,则f(x)ax+b=__________.
【例2-2】若2f(x)-f(-x)=x+1,求f(x).
2
【例2-3】已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,当x≤0时,f(x)=2x+x. (1)求x>0时,f(x)的解析式;
2
(2)若关于x的方程f(x)=2a+a有三个不同的解,求a的取值范围. 方法提炼
函数解析式的求法:
1.凑配法: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)的表达式;
2.待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数),可用待定系数法; 3.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?4.方程思想: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
?x?
外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f(x).
提醒:因为函数的解析式相同、定义域不同,则为不相同的函数,因此求函数的解析式时,如果定义域不是R,一定要注明函数的定义域,否则会导致错误.
请做演练巩固提升2
忽略分段函数中自变量的取值范围而致误
??x+bx+c,x≤0,
【典例】设函数f(x)=?
??2,x>0,
2
若f(-2)=f(0),f(-1)=-3,求关
于x的方程f(x)=x的解.
2
错解:当x≤0时,f(x)=x+bx+c. 因为f(-2)=f(0),f(-1)=-3,
??所以?
??
--
22
-2b+c=c,
-b+c=-3,
??x+2x-2,x≤0,所以f(x)=?
??2,x>0.
2
2
??b=2,解得?
??c=-2.
当x≤0时,由f(x)=x得x+2x-2=x得x=-2或x=1.
当x>0时,由f(x)=x得x=2. 所以方程f(x)=x的解为:-2,1,2.
2
分析:(1)条件中f(-2),f(0),f(-1)所适合的解析式是f(x)=x+bx+c,所以可构建方程组求出b,c的值.(2)在方程f(x)=x中,f(x)用哪个解析式,要进行分类讨论.
2
正解:当x≤0时,f(x)=x+bx+c, 因为f(-2)=f(0),f(-1)=-3,
2
??-2b+c=c,?-?b=2,?∴解得? 2?-?c=-2.-b+c=-3,??
??x+2x-2,x≤0,∴f(x)=?
?2,x>0.?
2
2
当x≤0时,由f(x)=x得,x+2x-2=x,