新高考数学一轮复习学案第3章第1讲 函数及其表示(含解析)
展开一、知识梳理
1.函数的概念
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,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.显然,值域是集合B的子集.
(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.
(3)函数的表示法
表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.
[注意] 函数图象的特征:与x轴垂直的直线与其最多有一个公共点.利用这个特征可以判断一个图形能否作为一个函数的图象.
3.分段函数
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.
[注意] 分段函数是一个函数,而不是几个函数,分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.
常用结论
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eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|x≠kπ+\f(π,2),k∈Z)).
二、教材衍化
1.下列函数中,与函数y=x+1是相等函数的是( )
A.y=(eq \r(x+1))2 B.y=eq \r(3,x3)+1
C.y=eq \f(x2,x)+1 D.y=eq \r(x2)+1
答案:B
2.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________.
答案:[-3,0]∪[2,3] [1,5] [1,2)∪(4,5]
3.函数y=eq \r(x-2)·eq \r(x+2)的定义域是________.
解析:eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x-2≥0,,x+2≥0,))⇒x≥2.
答案:[2,+∞)
4.已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+1,x≥0,,x2,x<0,))则f(-2)=________,f[f(-2)]=________.
解析:f(-2)=(-2)2=4,f[f(-2)]=f(4)=4+1=5.
答案:4 5
一、思考辨析
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)对于函数f:A→B,其值域是集合B.( )
(2)函数f(x)=x2-2x与g(t)=t2-2t是同一函数.( )
(3)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数是相等函数.( )
(4)函数f(x)的图象与直线x=1最多有一个交点.( )
(5)分段函数是由两个或几个函数组成的.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×
二、易错纠偏
常见误区eq \b\lc\|(\a\vs4\al\c1( ))(1)对函数概念理解不透彻;
(2)对分段函数解不等式时忘记范围;
(3)换元法求解析式,反解忽视范围.
1.已知集合P={x|0≤x≤4},Q={y|0≤y≤2},下列从P到Q的各对应关系f中不是函数的是________.(填序号)
①f:x→y=eq \f(1,2)x;②f:x→y=eq \f(1,3)x;③f:x→y=eq \f(2,3)x;④f:x→y=eq \r(x).
解析:对于③,因为当x=4时,y=eq \f(2,3)×4=eq \f(8,3)∉Q,所以③不是函数.
答案:③
2.设函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1((x+1)2,x<1,,4-\r(x-1),x≥1,))则使得f(x)≥1的自变量x的取值范围为________.
解析:因为f(x)是分段函数,所以f(x)≥1应分段求解.当x<1时,f(x)≥1⇒(x+1)2≥1⇒x≤-2或x≥0,所以x≤-2或0≤x<1;当x≥1时,f(x)≥1⇒4-eq \r(x-1)≥1,即eq \r(x-1)≤3,所以1≤x≤10.综上所述,x≤-2或0≤x≤10,即x∈(-∞,-2]∪[0,10].
答案:(-∞,-2]∪[0,10]
3.已知f(eq \r(x))=x-1,则f(x)=________.
解析:令t=eq \r(x),则t≥0,x=t2,所以f(t)=t2-1(t≥0),即f(x)=x2-1(x≥0).
答案:x2-1(x≥0)
考点一 函数的定义域(基础型)
eq \a\vs4\al(复习,指导)eq \b\lc\|(\a\vs4\al\c1( ))学习用集合与对应的语言来刻画函数,了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域.
核心素养:数学抽象
角度一 求函数的定义域
(1)(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]
(2)(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]
【解析】 (1)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】 (1)B (2)B
eq \a\vs4\al()
求函数定义域的两种方法
[提醒] 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.
角度二 已知函数的定义域求参数
若函数f(x)=eq \r(mx2+mx+1)的定义域为一切实数,则实数m的取值范围是________.
【解析】 由题意可得mx2+mx+1≥0对x∈R恒成立.
当m=0时,1≥0恒成立;
当m≠0时,则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m>0,,Δ=m2-4m≤0,))
解得0
【答案】 [0,4]
eq \a\vs4\al()
已知函数的定义域求参数的取值范围,通常是根据已知的定义域将问题转化为方程或不等式恒成立的问题,然后求得参数的值或范围.
1.函数f(x)=eq \f(3x,\r(x-1))+ln(2x-x2)的定义域为( )
A.(2,+∞) B.(1,2)
C.(0,2) D.[1,2]
解析:选B.要使函数有意义,则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x-1>0,,2x-x2>0,))
解得1
2.如果函数f(x)=ln(-2x+a)的定义域为(-∞,1),那么实数a的值为( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
解析:选D.因为-2x+a>0,
所以x
A.[0,3] B.[0,2]
C.[1,2] D.[1,3]
解析:选A.由题意,可知x满足eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(0≤\f(1,2)x≤2,,8-2x≥0,))
解得0≤x≤3,即函数g(x)的定义域为[0,3],故选A.
考点二 函数的解析式(基础型)
eq \a\vs4\al(复习,指导)eq \b\lc\|(\a\vs4\al\c1( ))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.
核心素养:数学运算
(1)已知feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,x)+1))=lg 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f(-x)+2f(x)=2x,则f(x)的解析式为________.
【解析】 (1)(换元法)令eq \f(2,x)+1=t,
得x=eq \f(2,t-1),因为x>0,所以t>1,
所以f(t)=lgeq \f(2,t-1),
即f(x)的解析式是f(x)=lgeq \f(2,x-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,))
所以所求函数的解析式为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.
【答案】 (1)f(x)=lgeq \f(2,x-1)(x>1)
(2)f(x)=x2-x+3 (3)f(x)=2x
eq \a\vs4\al()
求函数解析式的4种方法
1.(一题多解)已知二次函数f(2x+1)=4x2-6x+5,则f(x)=________.
解析:法一(换元法):令2x+1=t(t∈R),
则x=eq \f(t-1,2),
所以f(t)=4eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(t-1,2)))eq \s\up12(2)-6·eq \f(t-1,2)+5=t2-5t+9(t∈R),
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
法二(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).
法三(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).
答案:x2-5x+9(x∈R)
2.定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=2f(x).若当0≤x≤1时,f(x)=x(1-x),则当-1≤x≤0时,f(x)=________.
解析:因为-1≤x≤0,所以0≤x+1≤1,所以f(x)=eq \f(1,2)f(x+1)=eq \f(1,2)(x+1)[1-(x+1)]=-eq \f(1,2)x(x+1).故当-1≤x≤0时,f(x)=-eq \f(1,2)x(x+1).
答案:-eq \f(1,2)x(x+1)
考点三 分段函数(基础型)
eq \a\vs4\al(复习,指导)eq \b\lc\|(\a\vs4\al\c1( ))通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应用.
核心素养:数学抽象、数学运算
角度一 求分段函数的函数值
(1)(2020·合肥一检)已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,x-2),x>2,,x2+2,x≤2,))则f(f(1))=( )
A.-eq \f(1,2) B.2
C.4 D.11
(2)(2020·山西太原三中模拟)设函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x2-1(x≥2),,lg2x(0
(2)当m≥2时,m2-1=3,所以m=2或m=-2(舍);
当0
【答案】 (1)C (2)-1
eq \a\vs4\al()
分段函数的求值问题的解题思路
(1)求函数值: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.
(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.
角度二 分段函数与方程、不等式问题
(1)(一题多解)设f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\r(x),0
C.6 D.8
(2)(一题多解)(2018·高考全国卷Ⅰ)设函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2-x,x≤0,1,x>0)),则满足f(x+1)
C.(-1,0) D.(-∞,0)
【解析】 (1)法一:当0<a<1时,a+1>1,
所以f(a)=eq \r(a),f(a+1)=2(a+1-1)=2a.
由f(a)=f(a+1)得eq \r(a)=2a,
所以a=eq \f(1,4).
此时feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)))=f(4)=2×(4-1)=6.
当a≥1时,a+1>1,
所以f(a)=2(a-1),f(a+1)=2(a+1-1)=2a.
由f(a)=f(a+1)得2(a-1)=2a,无解.
综上,feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)))=6,故选C.
法二:因为当0<x<1时,f(x)=eq \r(x),为增函数,
当x≥1时,f(x)=2(x-1),为增函数,
又f(a)=f(a+1),所以eq \r(a)=2(a+1-1),
所以a=eq \f(1,4).
所以feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)))=f(4)=6.
(2)法一:①当eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+1≤0,,2x≤0,))即x≤-1时,f(x+1)<f(2x)即为2-(x+1)<2-2x,即-(x+1)<-2x,解得x<1.
因此不等式的解集为(-∞,-1].
②当eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+1≤0,,2x>0))时,不等式组无解.
③当eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+1>0,,2x≤0,))即-1<x≤0时,f(x+1)<f(2x)即1<2-2x,解得x<0.因此不等式的解集为(-1,0).
④当eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+1>0,,2x>0,))即x>0时,f(x+1)=1,f(2x)=1,不合题意.
综上,不等式f(x+1)<f(2x)的解集为(-∞,0).
故选D.
法二:因为f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2-x,x≤0,,1,x>0,))
所以函数f(x)的图象如图所示.
由图可知,当x+1≤0且2x≤0时,函数f(x)为减函数,故f(x+1)<f(2x)转化为x+1>2x.
此时x≤-1.
当2x<0且x+1>0时,f(2x)>1,f(x+1)=1,
满足f(x+1)<f(2x).
此时-1<x<0.
综上,不等式f(x+1)<f(2x)的解集为(-∞,-1]∪(-1,0)=(-∞,0).
故选D.
【答案】 (1)C (2)D
eq \a\vs4\al()
有关分段函数不等式问题,要按照分段函数的“分段”进行分类讨论,从而将问题转化为简单的不等式组来解.
1.已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x2+x,x≥0,,-3x,x<0,))若a[f(a)-f(-a)]>0,则实数a的取值范围为( )
A.(1,+∞)
B.(2,+∞)
C.(-∞,-1)∪(1,+∞)
D.(-∞,-2)∪(2,+∞)
解析:选D.当a>0时,不等式a[f(a)-f(-a)]>0可化为a2+a-3a>0,解得a>2.当a<0时.不等式a[f(a)-f(-a)]>0可化为-a2-2a<0,解得a<-2.综上所述,a的取值范围为(-∞,-2)∪(2,+∞).
2.(2020·安徽安庆二模)已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\r(x+1),-1
当0解得a=eq \f(1,4),则feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)))=f(4)=8,
当a≥1时,由f(a)=f(a-1),得2a=2(a-1),无解.
答案:8
考点四 函数的新定义问题(创新型)
复习指导eq \b\lc\|(\a\vs4\al\c1( ))所谓“新定义”函数,是相对于高中教材而言,指在高中教材中不曾出现或尚未介绍的一类函数.函数新定义问题的一般形式是:由命题者先给出一个新的概念、新的运算法则,或者给出一个抽象函数的性质等,然后让学生按照这种“新定义”去解决相关的问题.
(2020·广东深圳3月模拟)在平面直角坐标系中,横坐标、纵坐标均为整数的点称为整点,若函数f(x)的图象恰好经过n(n∈N*)个整点,则称函数f(x)为n阶整点函数.给出下列函数:
①f(x)=sin 2x;②g(x)=x3;
③h(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))eq \s\up12(x);④φ(x)=ln x.
其中是一阶整点函数的是( )
A.①②③④ B.①③④
C.①④ D.④
【解析】 对于函数f(x)=sin 2x,它的图象(图略)只经过一个整点(0,0),所以它是一阶整点函数,排除D;
对于函数g(x)=x3,它的图象(图略)经过整点(0,0),(1,1),…,所以它不是一阶整点函数,排除A;
对于函数h(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))eq \s\up12(x),它的图象(图略)经过整点(0,1),(-1,3),…,所以它不是一阶整点函数,排除B.故选C.
【答案】 C
eq \a\vs4\al()
本题意在考查考生的数学抽象、逻辑推理、数学运算、直观想象等核心素养.破解新定义函数题的关键是:紧扣新定义的函数的含义,学会语言的翻译、新旧知识的转化,便可使问题顺利获解.如本例,若能把新定义的一阶整点函数转化为函数f(x)的图象恰好经过1个整点,问题便迎刃而解.
1.若一系列函数的解析式相同,值域相同,但定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,则函数解析式为y=x2+1,值域为{1,3}的同族函数有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
解析:选C.由x2+1=1得x=0,由x2+1=3得x=±eq \r(2),所以函数的定义域可以是{0, eq \r(2)},{0,-eq \r(2)},{0,eq \r(2),-eq \r(2)},故值域为{1,3}的同族函数共有3个.
2.若函数f(x)同时满足下列两个条件,则称该函数为“优美函数”:
(1)∀x∈R,都有f(-x)+f(x)=0;
(2)∀x1,x2∈R,且x1≠x2,都有eq \f(f(x1)-f(x2),x1-x2)<0.
①f(x)=sin x;②f(x)=-2x3;③f(x)=1-x;
以上三个函数中,________是“优美函数”.
解析:由条件(1),得f(x)是R上的奇函数,由条件(2),得f(x)是R上的单调递减函数.对于①,f(x)=sin x在R上不单调,故不是“优美函数”;对于②,f(x)=-2x3既是奇函数,又在R上单调递减,故是“优美函数”;对于③,f(x)=1-x不是奇函数,故不是“优美函数”.
答案:②
[基础题组练]
1.函数y=eq \f(1,ln(x-1))的定义域为( )
A.(1,+∞) B.[1,+∞)
C.(1,2)∪(2,+∞) D.(1,2)∪[3,+∞)
解析:选C.由ln(x-1)≠0,得x-1>0且x-1≠1.由此解得x>1且x≠2,即函数y=eq \f(1,ln(x-1))的定义域是(1,2)∪(2,+∞).
2.已知feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-1))=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)
解析:选B.令t=eq \f(1,2)x-1,则x=2t+2,
所以f(t)=2(2t+2)-5=4t-1,
所以f(a)=4a-1=6,即a=eq \f(7,4).
3.(多选)下列四组函数中,f(x)与g(x)是相等函数的是( )
A.f(x)=ln x2,g(x)=2ln x
B.f(x)=x,g(x)=(eq \r(x))2
C.f(x)=x,g(x)=eq \r(3,x3)
D.f(x)=x,g(x)=lgaax(a>0且a≠1)
解析:选CD.对于选项A,f(x)的定义域为{x|x≠0},g(x)的定义域为{x|x>0},两个函数的定义域不相同,不是相等函数;对于选项B,g(x)的定义域为{x|x≥0},两个函数的定义域不相同,不是相等函数;对于选项C,g(x)=eq \r(3,x3)=x,两个函数的定义域和对应法则相同,是相等函数;对于选项D,g(x)=lgaax=x,x∈R,两个函数的定义域和对应法则相同,是相等函数.
4.已知f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2x,x>0,,f(x+1),x≤0,))则feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,3)))+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(4,3)))的值等于( )
A.-2 B.4
C.2 D.-4
解析:选B.由题意得feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,3)))=2×eq \f(4,3)=eq \f(8,3).
feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(4,3)))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,3)))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))=2×eq \f(2,3)=eq \f(4,3).
所以feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,3)))+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(4,3)))=4.
5.(多选)函数f(x)=eq \f(x,1+x2),x∈(-∞,0)∪(0,+∞),则下列等式成立的是( )
A.f(x)=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x))) B.-f(x)=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))
C.eq \f(1,f(x))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x))) D.f(-x)=-f(x)
解析:选AD.根据题意得f(x)=eq \f(x,1+x2),所以feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))=eq \f(\f(1,x),1+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))\s\up12(2))=eq \f(x,1+x2),所以f(x)=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)));f(-x)=eq \f(-x,1+(-x)2)=-eq \f(x,1+x2)=-f(x),所以f(-x)=-f(x).故AD正确,BC错误.
6.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)
解析:选D.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.4ln 2 B.-4ln 2
C.2 D.0
解析:选D.2×ln 2>0,所以f(2)=2×ln 2=2ln 2.
因为eq \f(1,2)×lneq \f(1,2)<0,所以feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))=eq \f(ln\f(1,2),\f(1,2))=-2ln 2.则f(2)+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))=2ln 2-2ln 2=0.
8.设x∈R,定义符号函数sgn x=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(1,x>0,,0,x=0,,-1,x<0,))则( )
A.|x|=x|sgn x| B.|x|=xsgn|x|
C.|x|=|x|sgn x D.|x|=xsgn x
解析:选D.当x<0时,|x|=-x,x|sgn x|=x,xsgn|x|=x,|x|sgn x=(-x)·(-1)=x,排除A,B,C,故选D.
9.若函数f(x)在闭区间[-1,2]上的图象如图所示,则此函数的解析式为________.
解析:由题图可知,当-1≤x<0时,f(x)=x+1;当0≤x≤2时,f(x)=-eq \f(1,2)x,
所以f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+1,-1≤x<0,,-\f(1,2)x,0≤x≤2.))
答案:f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+1,-1≤x<0,,-\f(1,2)x,0≤x≤2))
10.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________.
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.
答案:-3
11.设函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(1,x),x>1,,-x-2,x≤1,))则f(f(2))=________,函数f(x)的值域是________.
解析:因为f(2)=eq \f(1,2),
所以f(f(2))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))=-eq \f(1,2)-2=-eq \f(5,2).
当x>1时,f(x)∈(0,1),
当x≤1时,f(x)∈[-3,+∞),
所以f(x)∈[-3,+∞).
答案:-eq \f(5,2) [-3,+∞)
12.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________.
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,+∞).
答案:0 (-∞,0)∪(e,+∞)
[综合题组练]
1.(2020·海淀期末)下列四个函数:①y=3-x;②y=2x-1(x>0);③y=x2+2x-10;④y=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x(x≤0),,\f(1,x)(x>0).))其中定义域与值域相同的函数的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选B.①y=3-x的定义域与值域均为R,②y=2x-1(x>0)的定义域为(0,+∞),值域为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),+∞)),③y=x2+2x-10的定义域为R,值域为[-11,+∞),④y=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x(x≤0),,\f(1,x)(x>0)))的定义域和值域均为R.所以定义域与值域相同的函数是①④,共有2个,故选B.
2.(创新型)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)
解析:选A.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.
3.(2020·宁夏银川一中一模)已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2-x+1,x≤0,,-\r(x),x>0,))则f(x+1)-9≤0的解集为________.
解析:因为f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2-x+1,x≤0,,-\r(x),x>0,))
所以当x+1≤0时,eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x≤-1,,2-(x+1)-8≤0,))
解得-4≤x≤-1;
当x+1>0时,eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x>-1,,-\r(x+1)-9≤0,))
解得x>-1.
综上,x≥-4,即f(x+1)-9≤0的解集为[-4,+∞).
答案:[-4,+∞)
4.(创新型)设函数f(x)的定义域为D,若对任意的x∈D,都存在y∈D,使得f(y)=-f(x)成立,则称函数f(x)为“美丽函数”,下列所给出的几个函数:
①f(x)=x2;②f(x)=eq \f(1,x-1);
③f(x)=ln(2x+3);④f(x)=2sin x-1.
其中是“美丽函数”的序号有________.
解析:由已知,在函数定义域内,对任意的x都存在着y,使x所对应的函数值f(x)与y所对应的函数值f(y)互为相反数,即f(y)=-f(x).故只有当函数的值域关于原点对称时才会满足“美丽函数”的条件.
①中函数的值域为[0,+∞),值域不关于原点对称,故①不符合题意;
②中函数的值域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域关于原点对称,故②符合题意;
③中函数的值域为(-∞,+∞),值域关于原点对称,故③符合题意;
④中函数f(x)=2sin x-1的值域为[-3,1],不关于原点对称,故④不符合题意.故本题正确答案为②③.
答案:②③
函数
两集合A,B
A,B是两个非空数集
对应关系f:A→B
如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)与之对应
名称
称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数
记法
y=f(x),x∈A
方法
解读
适合题型
直接法
构造使解析式有意义的不等式(组)求解
已知函数的具体表达式,求f(x)的定义域
转移法
若y=f(x)的定义域为(a,b),则解不等式a
若y=f(g(x))的定义域为(a,b),则求出g(x)在(a,b)上的值域即得f(x)的定义域
已知f(g(x))的定义域,求f(x)的定义域
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