第1讲 函数的概念及其表示法
考试要求 1.函数的概念,求简单函数的定义域和值域,B级要求;2.选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数,B级要求;3.简单的分段函数及应用,A级要求.
知 识 梳 理
1.函数与映射的概念
两个集合 A,B 函数 设A,B是两个 非空数集 如果按照某种确定的对应关对应关系 f:A→B 映射 设A,B是两个 非空集合 如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一个元素x,在集合B中都有一确定的数f(x)和它对应 唯一确定的元素y与之对应 称f:A→B为从集合A到集合B的一个映射 映射:f:A→B 名称 记法 称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数 函数y=f(x),x∈A 2.函数的定义域、值域 (1)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. (2)如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则这两个函数为相等函数.
3.函数的表示法
表示函数的常用方法有解析法、图象法和列表法. 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)分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.
诊 断 自 测
1.判断正误(在括号内打“√”或“×”) (1)函数y=1与y=x0是同一个函数.( )
(2)与x轴垂直的直线和一个函数的图象至多有一个交点.( ) (3)函数y=x2+1-1的值域是{y|y≥1}.( )
(4)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数相等.( )
解析 (1)函数y=1的定义域为R,而y=x0的定义域为{x|x≠0},其定义域不同,故不是同一函数.
(3)由于x2+1≥1,故y=x2+1-1≥0,故函数y=x2+1-1的值域是{y|y≥0}. (4)若两个函数的定义域、对应法则均对应相同时,才是相等函数. 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.(必修1P26练习4改编)下列给出的四个对应中: ①A=B=N*,对任意的x∈A,f:x→|x-2|; 1②A=R,B={y|y>0},对任意的x∈A,f:x→x2; ③A=B=R,对任意的x∈A,f:x→3x+2;
④A={(x,y)|x,y∈R},B=R,对任意的(x,y)∈A,f:(x,y)→x+y. 其中对应为函数的有________(填序号).
1
解析 ①中,当x=2时,|2-2|=0?B,此对应不是函数;②中,x=0时,x2无意义,此对应不是函数;③对应是函数;④中,A不是数集,故此对应不是函数. 答案 ③
ln?2x-x2?3.(2017·苏、锡、常、镇四市二调)函数f(x)=的定义域为________.
x-1
2
?2x-x>0,ln?2x-x2?
解析 要使函数f(x)=有意义,则?解得0 x-1x-1≠0,? 故函数f(x)的定义域为(0,1)∪(1,2). 答案 (0,1)∪(1,2) 4.(必修1P52习题6改编)设 ?1,x>0,f(x)=?0,x=0, ?1,x<0, ?1,x为有理数,g(x)=?则 ?0,x为无理数, f(g(π))的值为________. 解析 g(π)=0,f(g(π))=f(0)=0. 答案 0 5.(2015·全国Ⅱ卷)已知函数f(x)=ax3-2x的图象过点(-1,4),则a=________. 解析 由题意知点(-1,4)在函数f(x)=ax3-2x的图象上,所以4=-a+2,则a=-2. 答案 -2 考点一 求函数的定义域 【例1】 (1)(2017·南通调研)函数f(x)=ln x +x-1 的定义域为________. f?x+1? 的定义域是x-1 (2)若函数y=f(x)的定义域是[1,2 017],则函数g(x)=____________. ?x?>0,x-1?解析 (1)要使函数f(x)有意义,应满足??x≥0,+ 的定义域为(1,+∞). 解得x>1,故函数f(x)=ln x x-1 (2)∵y=f(x)的定义域为[1,2 017], ?1≤x+1≤2 017, ∴g(x)有意义,应满足? ?x-1≠0.∴0≤x≤2 016,且x≠1. 因此g(x)的定义域为{x|0≤x≤2 016,且x≠1}. 答案 (1)(1,+∞) (2){x|0≤x≤2 016,且x≠1} 规律方法 求函数定义域的类型及求法 (1)已知函数的解析式,则构造使解析式有意义的不等式(组)求解. (2)对实际问题:由实际意义及使解析式有意义构成的不等式(组)求解. (3)若已知f(x)的定义域为[a,b],则f(g(x))的定义域可由a≤g(x)≤b求出;若已知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. x2-5x+6 【训练1】 (1)(2015·湖北卷改编)函数f(x)=4-|x|+lg的定义域为 x-3________. (2)若函数f(x)=2x 2+2ax-a -1的定义域为R,则a的取值范围为________. 解析 ?42-|x|≥0, (1)要使函数f(x)有意义,应满足?x-5x+6 ?x-3>0, ?|x|≤4,∴?则2 所以f(x)的定义域为(2,3)∪(3,4]. (2)因为函数f(x)的定义域为R,所以2x2+2ax-a-1≥0对x∈R恒成立,则x2+2ax-a≥0恒成立.因此有Δ=(2a)2+4a≤0,解得-1≤a≤0. 答案 (1)(2,3)∪(3,4] (2)[-1,0] 考点二 求函数的解析式 ?2? 【例2】 (1)已知f?x+1?=lg x,则f(x)=________; ?? (2)已知f(x)是二次函数且f(0)=2,f(x+1)-f(x)=x-1,则f(x)=________; ?1?(3)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),且f(x)=2f?x?·x-1,则f(x)=________. ??22 解析 (1)令t=x+1(t>1),则x=, t-1∴f(t)=lg 22,即f(x)=lg(x>1). t-1x-1 (2)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0), 由f(0)=2,得c=2, f(x+1)-f(x)=a(x+1)2+b(x+1)+2-ax2-bx-2=x-1, 则2ax+a+b=x-1,