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2021年高考理科数学一轮复习:专题2.1 函数的概念及其表示 题型全归纳与高效训练突破
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TOC \ "1-3" \h \u 一、题型全归纳1
题型一 求函数的定义域及已知函数的定义域求参数1
题型二 求函数的解析式3
题型三 分段函数求值问题5
题型四 已知分段函数的函数值,求参数的值6
题型五 与分段函数有关的方程、不等式问题6
二、高效训练突破7
一、题型全归纳
题型一 求函数的定义域及已知函数的定义域求参数
【题型要点】
1.求具体函数y=f(x)的定义域
2.求抽象函数的定义域一般有两种情况:
①已知y=f(x)的定义域是A,求y=f(g(x))的定义域,可由g(x)∈A求出x的范围,即为y=f(g(x))的定义域;
②已知y=f(g(x))的定义域是A,求y=f(x)的定义域,可由x∈A求出g(x)的范围,即为y=f(x)的定义域.
3.几种常见函数的定义域
(1)f(x)为分式型函数时,定义域为使分母不为零的实数集合.
(2)f(x)为偶次根式型函数时,定义域为使被开方式非负的实数的集合.
(3)f(x)为对数式时,函数的定义域是真数为正数、底数为正且不为1的实数集合.
(4)若f(x)=x0,则定义域为{x|x≠0}.
(5)指数函数的底数大于0且不等于1.
(6)正切函数y=tan x的定义域为.
【例1】(2020·华南师范大学附属中学月考)已知函数f(x)的定义域是[-1,1],则函数g(x)=eq \f(f(2x-1),ln(1-x))的定义域是 ( )
A.[0,1] B.(0,1)
C.[0,1) D.(0,1]
【答案】B
【解析】由函数f(x)的定义域为[-1,1],得-1≤x≤1,令-1≤2x-1≤1,解得0≤x≤1,又由1-x>0且1-x≠1,解得x<1且x≠0,所以函数g(x)的定义域为(0,1),故选B.
【例2】(2020·安徽宣城八校联考)函数y=eq \f(\r(-x2+2x+3),lg(x+1))的定义域为( )
A.(-1,3] B.(-1,0)∪(0,3]
C. [-1,3] D.[-1,0)∪(0,3]
【答案】B
【解析】要使函数有意义,x需满足eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(-x2+2x+3≥0,,x+1>0,,x+1≠1,))解得-1
【答案】 [0,4]
【解析】函数定义域为R⇔mx2+mx+1≥0对∀x∈R恒成立,当m=0时,f(x)=1,满足条件;当m≠0时,有eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m>0,,Δ=m2-4m≤0))⇒0
A.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2))) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2)))
C. eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2))) D.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2)))
【答案】D
【解析】由ax2-4ax+2>0恒成立,得a=0或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a>0,,Δ=(-4a)2-4×a×2<0,))解得0≤a<eq \f(1,2).
题型二 求函数的解析式
【题型要点】求函数解析式的4种方法
(1)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),得f(x)的表达式.
(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)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.
(4)解方程组法: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等式组成方程组,通过解方程组求出f(x).
【例1】已知二次函数f(2x+1)=4x2-6x+5,求f(x);
【答案】f(x)=x2-5x+9(x∈R)
【解析】解法法一:待定系数法
因为f(x)是二次函数,所以设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则f(2x+1)=a(2x+1)2+b(2x+1)+c=4ax2+(4a+2b)x+a+b+c.
因为f(2x+1)=4x2-6x+5,
所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(4a=4,,4a+2b=-6,,a+b+c=5,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=1,,b=-5,,c=9,))
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
解法二:换元法
令2x+1=t(t∈R),则x=eq \f(t-1,2),
所以f(t)=4-6·eq \f(t-1,2)+5=t2-5t+9(t∈R),
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
解法三:配凑法
因为f(2x+1)=4x2-6x+5=(2x+1)2-10x+4=(2x+1)2-5(2x+1)+9,所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
【例2】已知函数f(eq \r(x)+1)=x+2eq \r(x),则f(x)的解析式为________.
【答案】:f(x)=x2-1(x≥1)
【解析】:解法一(换元法):设t=eq \r(x)+1,则x=(t-1)2,t≥1,代入原式有
f(t)=(t-1)2+2(t-1)=t2-2t+1+2t-2=t2-1.
故f(x)=x2-1,x≥1.
解法二(配凑法):因为x+2eq \r(x)=(eq \r(x))2+2eq \r(x)+1-1=(eq \r(x)+1)2-1,
所以f(eq \r(x)+1)=(eq \r(x)+1)2-1,eq \r(x)+1≥1,
即f(x)=x2-1,x≥1.
题型三 分段函数求值问题
【题型要点】根据分段函数的解析式,求函数值的解题思路
先确定要求值的自变量属于哪一段区间,然后代入该段的解析式求值,当出现f(f(a))的形式时,应从内到外依次求值.
【例1】已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(lg2x,x>0,,3x+1,x≤0,))则的值是( )
A.eq \f(9,10) B.1
C.eq \f(10,9) D.2
【答案】C
【解析】 由题意可得=lg2eq \f(1,4)=-2,所以=f(-2)=3-2+1=eq \f(10,9).
【例2】(2020·闽粤赣三省十校联考)已知函数f(x-2)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(6-x,x>2,,2x,x≤2,))则f(2)=________.
【答案】:2
【解析】:f(2)=f(4-2)=6-4=2.
【例3】(2020·江西南昌一模)设函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x2-2x,(x≤0),,f(x-3),(x>0),))则f(5)的值为( )
A.-7 B.-1
C.0 D.eq \f(1,2)
【答案】
【解析】f(5)=f(5-3)=f(2)=f(2-3)=f(-1)=(-1)2-2-1=eq \f(1,2).故选D.
题型四 已知分段函数的函数值,求参数的值
【题型要点】先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,构造关于参数的方程.然后求出相应自变量的值,切记要代入检验.
【例1】设函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x2-1,(x≥2),,lg2x,(0
【解析】 当m≥2时,由m2-1=3,得m2=4,解得m=2;当0
【答案】eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2)))
【解析】当x≥1时,f(x)=2x-1≥1.因为函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1-2ax+3a,x<1,,2x-1,x≥1))的值域为R,所以当x<1时,(1-2a)·x+3a必须取遍(-∞,1)内的所有实数,则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1-2a>0,,1-2a+3a≥1,))解得0≤a
【题型要点】已知分段函数的函数值满足的不等式,求自变量取值范围的解题思路
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.
【例1】(2020·安徽安庆二模)已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\r(x+1),-1
C.6 D.8
【答案】D
【解析】由题意得a>0.当0【例2】(2020·安徽皖南八校联考)已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(lg2(x+1),x≥1,,1,x<1,))则满足f(2x+1)
C.[1,3) D.(0,1)
【答案】B
【解析】解法一:由f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(lg2(x+1),x≥1,,1,x<1))可得当x<1时,f(x)=1,当x≥1时,函数f(x)在[1,+∞)上单调递增,且f(1)=lg22=1,要使得f(2x+1)
二、高效训练突破
一、选择题
1.(2020·洛阳一中月考)函数f(x)=eq \f(1,ln2x+1)的定义域为( )
A.B.∪(0,+∞)
C. D.[0,+∞)
【答案】B
【解析】 由题意得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2x+1>0,,2x+1≠1,))解得-eq \f(1,2)
2.下列所给图象是函数图象的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【答案】B.
【解析】:①中当x>0时,每一个x的值对应两个不同的y值,因此不是函数图象;②中当x=x0时,y的值有两个,因此不是函数图象;③④中每一个x的值对应唯一的y值,因此是函数图象.故选B.
3.(2019·镇江期中)已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(x-3,x+2),x>0,,4,x=0,,2x+1,x<0,))则f(f(0))=( )
A.6 B.-eq \f(1,6)
C.-6 D.eq \f(1,6)
【答案】D
【解析】 f(0)=4,f(4)=eq \f(4-3,4+2)=eq \f(1,6),f(f(0))=eq \f(1,6).故选D.
4.(2020·吉安模拟)已知f=2x-5,且f(a)=6,则a等于( )
A.eq \f(7,4) B.-eq \f(7,4)
C.eq \f(4,3) D.-eq \f(4,3)
【答案】A.
【解析】:令t=eq \f(1,2)x-1,则x=2t+2,f(t)=2(2t+2)-5=4t-1,则4a-1=6,解得a=eq \f(7,4).
5.(2019·武汉调研)函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(sinπx2,-1<x<0,,ex-1,x≥0))满足f(1)+f(a)=2,则a的所有可能取值为( )
A.1或-eq \f(\r(2) ,2) B.-eq \f(\r(2) ,2)
C.1 D.1或eq \f(\r(2),2)
【答案】A
【解析】 因为f(1)=e1-1=1且f(1)+f(a)=2,所以f(a)=1,当-16.(2020·惠州第一次调研)下列函数中,同一个函数的定义域与值域相同的是( )
A.y=eq \r(x-1) B.y=ln x
C.y=eq \f(1,3x-1) D.y=eq \f(x+1,x-1)
【答案】D.
【解析】:对于A,定义域为[1,+∞),值域为[0,+∞),不满足题意;对于B,定义域为(0,+∞),值域为R,不满足题意;对于C,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域为(-∞,-1)∪(0,+∞),不满足题意;对于D,y=eq \f(x+1,x-1)=1+eq \f(2,x-1),定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),值域也是(-∞,1)∪(1,+∞).
7.已知函数y=f(2x-1)的定义域是[0,1],则函数eq \f(f(2x+1),lg2(x+1))的定义域是( )
A.[1,2] B.(-1,1]
C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),0)) D.(-1,0)
【答案】D.
【解析】:由f(2x-1)的定义域是[0,1],得0≤x≤1,故-1≤2x-1≤1,所以函数f(x)的定义域是[-1,1],所以要使函数eq \f(f(2x+1),lg2(x+1))有意义,需满足eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(-1≤2x+1≤1,,x+1>0,,x+1≠1,))解得-1
A.eq \f(2,1+x) B.eq \f(2,1+x2)
C.eq \f(1-x2,1+x2) D.eq \f(1-x,1+x)
【答案】A
【解析】 令eq \f(1-x,1+x)=t,则x=eq \f(1-t,1+t),代入f =1+x,得f(t)=1+eq \f(1-t,1+t)=eq \f(2,1+t),即f(x)=eq \f(2,1+x).故选A.
9.(2019·福州调研)设函数f:R→R满足f(0)=1,且对任意x,y∈R都有f(xy+1)=f(x)f(y)-f(y)-x+2,则f(2 019)= ( )
A.0 B.1
C.2 019 D.2 020
【答案】D
【解析】 令x=y=0,则f(1)=f(0)f(0)-f(0)-0+2=1×1-1-0+2=2,令y=0,则f(1)=f(x)f(0)-f(0)-x+2,将f(0)=1,f(1)=2代入,可得f(x)=1+x,所以f(2 019)=2 020.
10.设f(x),g(x)都是定义在实数集上的函数,定义函数(f·g)(x):∀x∈R,(f·g)(x)=f(g(x)).若f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x,x>0,,x2,x≤0,))g(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(ex,x≤0,,ln x,x>0,))则( )
A.(f·f)(x)=f(x) B.(f·g)(x)=f(x)
C.(g·f)(x)=g(x) D.(g·g)(x)=g(x)
【答案】A.
【解析】:对于A,(f·f)(x)=f(f(x))=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(f(x),f(x)>0,,f 2(x),f(x)≤0,))当x>0时,f(x)=x>0,(f·f)(x)=f(x)=x;当x<0时,f(x)=x2>0,(f·f)(x)=f(x)=x2;当x=0时,(f·f)(x)=f 2(x)=0=02,因此对任意的x∈R,有(f·f)(x)=f(x),故A正确,选A.
11.(2020·河南郑州第二次质量检测)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,用其名字命名的“高斯函数”为设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,则y=[x]称为高斯函数.例如:[-2.1]=-3,[3.1]=3,已知函数f(x)=eq \f(2x+3,2x+1),则函数y=[f(x)]的值域为( )
A.{0,1,2,3} B.{0,1,2}
C.{1,2,3} D.{1,2}
【答案】D
【解析】:f(x)=eq \f(2x+3,2x+1)=eq \f(2x+1+2,2x+1)=1+eq \f(2,2x+1),因为2x>0,所以1+2x>1,所以0
13.具有性质f=-f(x)的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,给出下列函数:①f(x)=x-eq \f(1,x);②f(x)=x+eq \f(1,x);③f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x,0<x<1,,0,x=1,,-\f(1,x),x>1.))其中满足“倒负”变换的函数是( )
A.①③ B.②③
C.①②③ D.①②
【答案】A.
【解析】:对于①,f=eq \f(1,x)-x=-f(x),满足题意;对于②,f=eq \f(1,x)+x=f(x),不满足题意;
对于③,f=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(1,x),0<\f(1,x)<1,,0,\f(1,x)=1,,-x,\f(1,x)>1,))即f=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(1,x),x>1,,0,x=1,,-x,0<x<1,))故f=-f(x),满足题意.
综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③.故选A.
二、填空题
1.已知函数f=lg x,则f(x)=________.
【答案】:lg eq \f(2,x-1)(x>1)
【解析】:令eq \f(2,x)+1=t,得x=eq \f(2,t-1),则f(t)=lg eq \f(2,t-1),又x>0,所以t>1,故f(x)的解析式是f(x)=lg eq \f(2,x-1)(x>1).
2.若二次函数g(x)满足g(1)=1,g(-1)=5,且图象过原点,则g(x)=________.
【答案】:3x2-2x
【解析】:设g(x)=ax2+bx+c(a≠0),
因为g(1)=1,g(-1)=5,且图象过原点,
所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a+b+c=1,,a-b+c=5,,c=0,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=3,,b=-2,,c=0,))所以g(x)=3x2-2x.
3.(2019·常州中学月考)若函数y=eq \f(ax+1,ax2+2ax+3)的定义域为R,则实数a的取值范围是________.
【答案】 [0,3)
【解析】 因为函数y=eq \f(ax+1,ax2+2ax+3)的定义域为R,所以ax2+2ax+3=0无实数解,即函数u=ax2+2ax+3的图象与x轴无交点.当a=0时,函数u=3的图象与x轴无交点;当a≠0时,则Δ=(2a)2-4·3a<0,解得0<a<3.综上所述,a的取值范围是[0,3).
4.已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2x,x>0,,x+1,x≤0,))若f(a)+f(1)=0,则实数a的值等于________.
【答案】:-3
【解析】:因为f(1)=2,且f(1)+f(a)=0,所以f(a)=-2<0,故a≤0.依题知a+1=-2,解得a=-3.
5.已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1((1-2a)x+3a,x<1,,ln x,x≥1))的值域为R,则实数a的取值范围是________.
【答案】:eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(-1,\f(1,2)))
【解析】:由题意知y=ln x(x≥1)的值域为[0,+∞),故要使f(x)的值域为R,则必有y=(1-2a)x+3a为增函数,且1-2a+3a≥0,所以1-2a>0,且a≥-1,解得-1≤a<eq \f(1,2).
6.设函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(ln x,x≥1,,1-x,x<1,))则f(f(0))=________,若f(m)>1,则实数m的取值范围是________.
【答案】:0 (-∞,0)∪(e,+∞)
【解析】:f(f(0))=f(1)=ln 1=0;如图所示,
可得f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(ln x,x≥1,,1-x,x<1))的图象与直线y=1的交点分别为(0,1),(e,1).若f(m)>1,则实数m的取值范围是(-∞,0)∪(e,+∞).
7.已知实数a≠0,函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2x+a,x<1,,-x-2a,x≥1.))若f(1-a)=f(1+a),则a的值为__________.
【答案】:-eq \f(3,4)
【解析】:当a>0时,1-a<1,1+a>1,这时f(1-a)=2(1-a)+a=2-a,f(1+a)=-(1+a)-2a=-1-3a.由f(1-a)=f(1+a)得2-a=-1-3a,解得a=-eq \f(3,2)<0,不合题意,舍去;当a<0时,1-a>1,1+a<1,这时f(1-a)=-(1-a)-2a=-1-a,f(1+a)=2(1+a)+a=2+3a,由f(1-a)=f(1+a),得-1-a=2+3a,解得a=-eq \f(3,4).
综上可知,a的值为-eq \f(3,4).
8.设函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+1,x≤0,,2x,x>0,))则满足f(x)+f>1的x的取值范围是________.
【答案】
【解析】 当x>0时,f(x)=2x>1恒成立,当x-eq \f(1,2)>0,即x>eq \f(1,2)时,f=2x-eq \f(1,2)>1,当x-eq \f(1,2)≤0,即0
1.(2019·巴蜀中学期中)已知f(x)=x2-1,g(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x-1,x>0,,2-x,x<0.))
(1)求f(g(2))与g(f(2));
(2)求f(g(x))与g(f(x))的表达式.
【解析】 (1)由已知条件可得g(2)=1,f(2)=3,因此f(g(2))=f(1)=0,g(f(2))=g(3)=2.
(2)当x>0时,g(x)=x-1,故f(g(x))=(x-1)2-1=x2-2x;当x<0时,g(x)=2-x,故f(g(x))=(2-x)2-1=x2-4x+3.所以f(g(x))=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2-2x,x>0,,x2-4x+3,x<0.))当x>1或x<-1时,f(x)>0,故g(f(x))=f(x)-1=x2-2;当-1<x<1时,f(x)<0,故g(f(x))=2-f(x)=3-x2.所以g(f(x))=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2-2,x>1或x<-1,,3-x2,-1<x<1.))
2.已知函数f(x)=x2+mx+n(m,n∈R),f(0)=f(1),且方程x=f(x)有两个相等的实数根.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)当x∈[0,3]时,求函数f(x)的值域.
【解析】 (1)因为f(x)=x2+mx+n,且f(0)=f(1),所以n=1+m+n,m=-1,f(x)=x2-x+n.因为方程x=f(x)有两个相等的实数根,所以方程x=x2-x+n有两个相等的实数根,即方程x2-2x+n=0有两个相等的实数根,所以Δ=(-2)2-4n=0,所以n=1,所以f(x)=x2-x+1.
(2)由(1)知f(x)=x2-x+1.此函数的图象是开口向上,对称轴为x=eq \f(1,2)的抛物线,所以当x=eq \f(1,2)时,f(x)有最小值f.而f =2-eq \f(1,2)+1=eq \f(3,4),f(0)=1,f(3)=32-3+1=7,所以当x∈[0,3]时,函数f(x)的值域是
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这是一份2021年高考理科数学一轮复习:专题9.6 双曲线 题型全归纳与高效训练突破,文件包含专题96双曲线学生版docx、专题96双曲线老师版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共38页, 欢迎下载使用。