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高考数学一轮复习考点探究与题型突破第06讲函数及其表示(原卷版+解析)
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这是一份高考数学一轮复习考点探究与题型突破第06讲函数及其表示(原卷版+解析),共27页。试卷主要包含了函数的概念,函数的定义域、值域,函数的表示法,分段函数等内容,欢迎下载使用。
1.函数的概念
一般地,设A,B是非空的 ,如果对于集合A中的 一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有 的数y和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x),x∈A.
2.函数的定义域、值域
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 ;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合 叫做函数的 .
3.函数的表示法
表示函数的常用方法有 、图像法和 .
4.分段函数
(1)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.
(2)分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数的值域的并集.
考点1 函数的概念
[名师点睛]
(1)函数的定义要求非空数集A中的任何一个元素在非空数集B中有且只有一个元素与之对应,即可以“多对一”,不能“一对多”,而B中有可能存在与A中元素不对应的元素.
(2)构成函数的三要素中,定义域和对应关系相同,则值域一定相同
[典例]
1.(2023·全国·高三专题练习)下列四个图像中,是函数图像的是( )
A.(1)(2)B.(1)(2)(3)C.(1)(3)(4)D.(1)(2)(3)(4)
2.(2023·湖南·雅礼中学高三阶段练习)下列各组函数中,,是同一函数的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
[举一反三]
1.(2023·全国·高三专题练习)函数y=f(x)的图象与直线的交点个数( )
A.至少1个B.至多1个C.仅有1个D.有0个、1个或多个
2.(2023·天津市西青区张家窝中学高三阶段练习)下列各组函数中,表示同一个函数的是( )
A.y=x-1和y=B.y=x0和y=1
C.f(x)=x2和g(x)=(x+1)2D.f(x)=和g(x)=
3.(2023·全国·高三专题练习)下列各组函数中,表示同一个函数的是( )
A.与B.与
C.与D.与
考点2 函数的定义域
[名师点睛]
1.根据具体的函数解析式求定义域的策略
已知解析式的函数,其定义域是使解析式有意义的自变量的取值集合,求解时只要根据函数解析式列出自变量满足的不等式(组),得出不等式(组)的解集即可.
2.求抽象函数的定义域的策略
(1)若已知函数f(x)的定义域为[a,b],则复合函数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]上的值域.
3.求函数定义域应注意的问题
(1)不要对解析式进行化简变形,以免定义域发生变化;
(2)定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示数集,不能用“或”连接,而应该用并集符号“∪”连接.
4.已知函数的定义域求参数问题的解题步骤
(1)调整思维方向,根据已知函数,将给出的定义域问题转化为方程或不等式的解集问题;
(2)根据方程或不等式的解集情况确定参数的取值或范围.
[典例]
1.(2023·北京·模拟预测)函数的定义域是_______.
2.(2023·全国·高三专题练习)若函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A.B.C.D.
3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数的定义域为(-2,0),则的定义域为( )
A.(-1,0)B.(-2,0)C.(0,1)D.
4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数的定义域是,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
[举一反三]
1.(2023·全国·高三专题练习)函数+的定义域为( )
A.B.(-∞,3)∪(3,+∞)
C.(3,+∞)D.(3,+∞)
2.(2023·全国·高三专题练习)函数()的定义域是( )
A.B.C.D.
3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A.B.C.D.
4.(2023·全国·高三专题练习)定义域是一个函数的三要素之一,已知函数定义域为,则函数的定义域为( )
A.B.
C.D.
5.(2023·全国·高三专题练习)已知函数的定义域为,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
6.(2023·上海市奉贤中学高三阶段练习)函数的定义域为___________.
7.(2023·全国·高三专题练习)函数的定义域是,则的取值范围是_________.
8.(2023·全国·高三专题练习)已知函数的定义域为R,则a的范围是________.
考点3 函数解析式
[名师点睛]
函数解析式的求法
(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),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、二次函数等),则可用待定系数法.
(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.
(4)联立方程组法:已知关于f(x)与feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))或f(-x)等的表达式,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).
[典例]
1.(1)已知f(eq \r(x)+1)=x+2eq \r(x),则f(x)的解析式为________________.
(2)若f(x)为二次函数且f(0)=3,f(x+2)-f(x)=4x+2,则f(x)的解析式为________.
(3)已知函数f(x)满足2f(x)+f(-x)=2x,则f(x)的解析式为________.
2.(2023·全国·高三专题练习)根据下列条件,求函数f(x)的解析式.
(1)f(x)是一次函数,且满足f(f(x))=4x-3;
(2)已知f(x)满足2f(x)+f()=3x,求f(x)的函数解析式.
(3)已知f(0)=1,对任意的实数x,y都有f(x-y)=f(x)-y(2x-y+1).
[举一反三]
1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,则的解析式为( )
A.B.
C.D.
2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数f(x﹣1)=x2+2x﹣3,则f(x)=( )
A.x2+4xB.x2+4C.x2+4x﹣6D.x2﹣4x﹣1
3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数的定义域为,且,则( )
A.B.C.D.
4.(多选)(2023·全国·高三专题练习)已知函数是一次函数,满足,则的解析式可能为( )
A.B.
C.D.
5.(2023·山东济南·二模)已知函数,则______.
6.(2023·全国·高三专题练习)已知,且为一次函数,求_________
7.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,则的解析式为_______
8.(2023·全国·高三专题练习)设函数f(x)对x≠0的一切实数都有f(x)+2f()=3x,则f(x)=_________.
9.(2023·全国·高三专题练习)已知定义域为R的函数满足,则___________.
10.(2023·全国·高三专题练习)(1)已知是二次函数且,,求;
(2)已知,求.
考点4 分段函数
[名师点睛]
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,最后对讨论结果求并集.
[典例]
1.(2023·广东梅州·二模)设函数,则( )
A.2B.6C.8D.10
2.(2023·山东潍坊·模拟预测)设函数,则( )
A.B.C.D.
3.(2023·浙江省江山中学高三期中)已知,函数若,则_______.
4.(2023·湖南湘潭·三模)已知,且,函数,若,则___________,的解集为___________.
[举一反三]
1.(2023·山东·济南一中高三阶段练习)已知函数,则( )
A.2B.9C.65D.513
2.(2023·重庆八中模拟预测)已知函数,则( )
A.B.C.D.
3.(2023·安徽安庆·二模)已知函数且,则( )
A.B.C.D.
4.(2023·福建三明·模拟预测)已知函数,则___________.
5.(2023·辽宁·建平县实验中学模拟预测)已知函数,则不等式的解集为___________.
6.(2023·浙江省临安中学模拟预测)设,若,则__________,__________.
7.(2023·浙江·湖州中学高三阶段练习)已知函数fx=ex,x≤1lnx,x>1,则___________;方程的解集为___________.
8.(2023·浙江·高三专题练习)已知则______;若,则的取值范围是______.
9.(2023·浙江浙江·二模)设,函数.则________;若,则实数的取值范围是________.
第6讲 函数及其表示
1.函数的概念
一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x),x∈A.
2.函数的定义域、值域
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.
3.函数的表示法
表示函数的常用方法有解析法、图像法和列表法.
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)分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数的值域的并集.
考点1 函数的概念
[名师点睛]
(1)函数的定义要求非空数集A中的任何一个元素在非空数集B中有且只有一个元素与之对应,即可以“多对一”,不能“一对多”,而B中有可能存在与A中元素不对应的元素.
(2)构成函数的三要素中,定义域和对应关系相同,则值域一定相同
[典例]
1.(2023·全国·高三专题练习)下列四个图像中,是函数图像的是( )
A.(1)(2)B.(1)(2)(3)C.(1)(3)(4)D.(1)(2)(3)(4)
答案:C
【解析】
根据函数的定义,一个自变量值对应唯一一个函数值,或者多个自变量值对应唯一一个函数值,显然只有(2)不满足.
故选:C.
2.(2023·湖南·雅礼中学高三阶段练习)下列各组函数中,,是同一函数的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
答案:D
【解析】
解:对于A选项,的定义域为,的定义域为,故不满足;
对于B选项,的定义域为,的定义域为,故不满足;
对于C选项,的定义域为,的定义域为,故不满足;
对于D选项,,的定义域均为,对应关系均为,故是同一函数.
故选:D
[举一反三]
1.(2023·全国·高三专题练习)函数y=f(x)的图象与直线的交点个数( )
A.至少1个B.至多1个C.仅有1个D.有0个、1个或多个
答案:B
【解析】
若1不在函数f(x)的定义域内,y=f(x)的图象与直线没有交点,
若1在函数f(x)的定义域内,y=f(x)的图象与直线有1个交点,
故选:B.
2.(2023·天津市西青区张家窝中学高三阶段练习)下列各组函数中,表示同一个函数的是( )
A.y=x-1和y=B.y=x0和y=1
C.f(x)=x2和g(x)=(x+1)2D.f(x)=和g(x)=
答案:D
【解析】
对于A,函数y=x-1定义域是R,函数y=定义域是,A不是;
对于B,定义域是,函数y=1定义域是R,B不是;
对于C,和对应法则不同,C不是;
对于D,f(x)= 和g(x)=定义域都是,并且对应法则相同,D是.
故选:D
3.(2023·全国·高三专题练习)下列各组函数中,表示同一个函数的是( )
A.与B.与
C.与D.与
答案:D
【解析】
对于A:定义域为,定义域为,定义域不同不是同一个函数,故选项A不正确;
对于B:定义域为,的定义域为,定义域不同不是同一个函数,故选项B不正确;
对于C:的定义域为,定义域为,定义域不同不是同一个函数,故选项C不正确;
对于D:由可得,解得:,所以的定义域为,由可得,所以函数的定义域为且,所以两个函数定义域相同对应关系也相同是同一个函数,故选项D正确,
故选:D.
考点2 函数的定义域
[名师点睛]
1.根据具体的函数解析式求定义域的策略
已知解析式的函数,其定义域是使解析式有意义的自变量的取值集合,求解时只要根据函数解析式列出自变量满足的不等式(组),得出不等式(组)的解集即可.
2.求抽象函数的定义域的策略
(1)若已知函数f(x)的定义域为[a,b],则复合函数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]上的值域.
3.求函数定义域应注意的问题
(1)不要对解析式进行化简变形,以免定义域发生变化;
(2)定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示数集,不能用“或”连接,而应该用并集符号“∪”连接.
4.已知函数的定义域求参数问题的解题步骤
(1)调整思维方向,根据已知函数,将给出的定义域问题转化为方程或不等式的解集问题;
(2)根据方程或不等式的解集情况确定参数的取值或范围.
[典例]
1.(2023·北京·模拟预测)函数的定义域是_______.
答案:
【解析】
由题意可得,,解之得
则函数的定义域是
故答案为:
2.(2023·全国·高三专题练习)若函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A.B.C.D.
答案:D
【解析】
因为函数的定义域是,
所以.
故选:D.
3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数的定义域为(-2,0),则的定义域为( )
A.(-1,0)B.(-2,0)C.(0,1)D.
答案:C
【解析】
由题设,若,则,
∴对于有,故其定义域为.
故选:C
4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数的定义域是,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
答案:B
【解析】
∵的定义域为,
∴只需分母不为即可,即恒成立,
(1)当时,恒成立,满足题意,
(2)当时,,解得,
综上可得.
故选:B.
[举一反三]
1.(2023·全国·高三专题练习)函数+的定义域为( )
A.B.(-∞,3)∪(3,+∞)
C.(3,+∞)D.(3,+∞)
答案:C
【解析】
要使函数+有意义,则
所以,解得且,
所以函数+的定义域为∪(3,+∞).
故选:C.
2.(2023·全国·高三专题练习)函数()的定义域是( )
A.B.C.D.
答案:A
由题意,得,则,即,
∴.
故选:A.
3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A.B.C.D.
答案:B
【解析】
由,得,
所以,所以.
故选:B.
4.(2023·全国·高三专题练习)定义域是一个函数的三要素之一,已知函数定义域为,则函数的定义域为( )
A.B.
C.D.
答案:A
【解析】
由抽象函数的定义域可知,
,解得,
所以所求函数的定义域为.
故选A.
5.(2023·全国·高三专题练习)已知函数的定义域为,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
答案:C
【解析】
由题意得:在上恒成立.
即时,恒成立,符合题意,
时,只需,
解得:,
综上:,
故选:C.
6.(2023·上海市奉贤中学高三阶段练习)函数的定义域为___________.
答案:
【解析】解:由,得,所以,所以函数的定义域为,
故答案为:
7.(2023·全国·高三专题练习)函数的定义域是,则的取值范围是_________.
答案:
【解析】由题意可得在上恒成立.
①当时,则恒成立,
符合题意;
②当时,
则,解得.
综上可得,
∴实数的取值范围为.
故答案为:.
8.(2023·全国·高三专题练习)已知函数的定义域为R,则a的范围是________.
答案:
【解析】
当时,,即定义域为R;
当,要使的定义域为R,则在上恒成立,
∴,解得,
综上,有,
故答案为:
考点3 函数解析式
[名师点睛]
函数解析式的求法
(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),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、二次函数等),则可用待定系数法.
(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.
(4)联立方程组法:已知关于f(x)与feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))或f(-x)等的表达式,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).
[典例]
1.(1)已知f(eq \r(x)+1)=x+2eq \r(x),则f(x)的解析式为________________.
(2)若f(x)为二次函数且f(0)=3,f(x+2)-f(x)=4x+2,则f(x)的解析式为________.
(3)已知函数f(x)满足2f(x)+f(-x)=2x,则f(x)的解析式为________.
答案: (1)f(x)=x2-1(x≥1)
(2)f(x)=x2-x+3 (3)f(x)=2x
【解析】 (1)方法一(换元法):令eq \r(x)+1=t,则x=(t-1)2,t≥1,
所以f(t)=(t-1)2+2(t-1)=t2-1(t≥1),
所以函数f(x)的解析式为f(x)=x2-1(x≥1).
方法二(配凑法):f(eq \r(x)+1)=x+2eq \r(x)=x+2eq \r(x)+1-1=(eq \r(x)+1)2-1.
因为eq \r(x)+1≥1,所以函数f(x)的解析式为f(x)=x2-1(x≥1).
(2)(待定系数法)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),
又f(0)=c=3,
所以f(x)=ax2+bx+3,
所以f(x+2)-f(x)=a(x+2)2+b(x+2)+3-(ax2+bx+3)=4ax+4a+2b=4x+2.
所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(4a=4,,4a+2b=2,))所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=1,,b=-1,))
所以函数f(x)的解析式为f(x)=x2-x+3.
(3)(解方程组法)因为2f(x)+f(-x)=2x,①
将x换成-x得2f(-x)+f(x)=-2x,②
由①②消去f(-x),得3f(x)=6x,
所以f(x)=2x.
2.(2023·全国·高三专题练习)根据下列条件,求函数f(x)的解析式.
(1)f(x)是一次函数,且满足f(f(x))=4x-3;
(2)已知f(x)满足2f(x)+f()=3x,求f(x)的函数解析式.
(3)已知f(0)=1,对任意的实数x,y都有f(x-y)=f(x)-y(2x-y+1).
【解】(1)因为f(x)是一次函数,所以设,
所以,
又因为f(f(x))=4x-3,所以,
故,解得或,所以或;
(2)将代入,得,因此,解得.
(3)令x=0,得f(-y)=f(0)-y(-y+1)=1+y2-y=,所以f(y)=y2+y+1,即f(x)=x2+x+1.
[举一反三]
1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,则的解析式为( )
A.B.
C.D.
答案:A
【解析】
令,则 ,所以,
所以,故选:A.
2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数f(x﹣1)=x2+2x﹣3,则f(x)=( )
A.x2+4xB.x2+4C.x2+4x﹣6D.x2﹣4x﹣1
答案:A
【解析】,所以.
故选:A
3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数的定义域为,且,则( )
A.B.C.D.
答案:D
【解析】令为,则,
与联立可解得,.
故选:D.
4.(多选)(2023·全国·高三专题练习)已知函数是一次函数,满足,则的解析式可能为( )
A.B.
C.D.
答案:AD
设,
由题意可知,
所以,解得或,
所以或.
故选:AD.
5.(2023·山东济南·二模)已知函数,则______.
答案:
【解析】
解:因为,所以,
.
故答案为:.
6.(2023·全国·高三专题练习)已知,且为一次函数,求_________
答案:或.
【解析】
因为为一次函数,所以设,
所以,
因为,所以恒成立,
所以,解得:或,
所以或,
故答案为:或.
7.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,则的解析式为_______
答案:
【解析】
令,则,且,
所以,
所以,
故答案为:.
8.(2023·全国·高三专题练习)设函数f(x)对x≠0的一切实数都有f(x)+2f()=3x,则f(x)=_________.
答案:
【解析】
因为,可得,
由 ,解得.
故答案为:.
9.(2023·全国·高三专题练习)已知定义域为R的函数满足,则___________.
答案:
【解析】因为,所以,
同除以2得,两式相加可得,即.
故答案为:.
10.(2023·全国·高三专题练习)(1)已知是二次函数且,,求;
(2)已知,求.
【解】(1)∵f(x)为二次函数,
∴f(x)=ax2+bx+c (a≠0),∵f(0)=c=2,
∵f(x+1)﹣f(x)=x﹣1,∴2ax+a+b=x﹣1,∴a,b,
∴f(x)x2x+2.
(2)∵,①,
∴f()+2f(x),②
①-②×2得:﹣3f(x)=x,
∴
考点4 分段函数
[名师点睛]
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,最后对讨论结果求并集.
[典例]
1.(2023·广东梅州·二模)设函数,则( )
A.2B.6C.8D.10
答案:B
【解析】
解:因为,
所以,
所以.
故选:B.
2.(2023·山东潍坊·模拟预测)设函数,则( )
A.B.C.D.
答案:C
【解析】
因为,则.
故选:C.
3.(2023·浙江省江山中学高三期中)已知,函数若,则_______.
答案:或
【解析】
,
当时,,得,故;
当时,,故.
故答案为:或.
4.(2023·湖南湘潭·三模)已知,且,函数,若,则___________,的解集为___________.
答案:
【解析】
①由题可知,,则,即,解得,故.
②当时,,解得;当时,恒成立.
故不等式的解集为.
故答案为:;.
[举一反三]
1.(2023·山东·济南一中高三阶段练习)已知函数,则( )
A.2B.9C.65D.513
答案:A
【解析】
,
故选:A
2.(2023·重庆八中模拟预测)已知函数,则( )
A.B.C.D.
答案:A
【解析】
因为,则,
所以,
故选:A.
3.(2023·安徽安庆·二模)已知函数且,则( )
A.B.C.D.
答案:A
【解析】
∵,∴,
由,知.
于是.
故选:A
4.(2023·福建三明·模拟预测)已知函数,则___________.
答案:-2
【解析】因为,所以
故答案为:-2
5.(2023·辽宁·建平县实验中学模拟预测)已知函数,则不等式的解集为___________.
答案:
【解析】
①当时,,在上单调递增,
,又,
恒成立;
②当时,,,
又,恒成立;
③当时,,,;
恒成立;
④当时,,,,
,解得:,;
综上所述:不等式的解集为.
故答案为:.
6.(2023·浙江省临安中学模拟预测)设,若,则__________,__________.
答案: 6
【解析】
若,则,由,得,即,
解得:(舍去)或;
若,由,得,该方程无解.
综上可知,,
故答案为:; 6
7.(2023·浙江·湖州中学高三阶段练习)已知函数fx=ex,x≤1lnx,x>1,则___________;方程的解集为___________.
答案: 1 {1,e}
【解析】
,
,
,
故答案为:1;.
8.(2023·浙江·高三专题练习)已知则______;若,则的取值范围是______.
答案: 3
【解析】
因为,
,
当时,,得,
当时,,得,
故的取值范围是
故答案为:3;.
9.(2023·浙江浙江·二模)设,函数.则________;若,则实数的取值范围是________.
答案: 2
【解析】
,
由,则,所以
故答案为:2;
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