2009届一轮复习求解函数解析式的几种常用方法高考要求:求解函数解析式是高考重点考查内容之一,需引起重视.本节主要帮助考生在深刻理解函数定义的基础上,掌握求函数解析式的几种方法,并形成能力,并培养考生的创新能力和解决实际问题的能力. 重难点归纳:求解函数解析式的几种常用方法主要有:1.待定系数法,如果已知函数解析式的构造时,用待定系数法;2.换元法或配凑法,已知复合函数f [g (x )]的表达式可用换元法,当表达式较简单时也可用配凑法;3.消参法,若已知抽象的函数表达式,则用解方程组消参的方法求解f (x ); 另外,在解题过程中经常用到分类讨论、等价转化等数学思想方法. 典型题例示范讲解:例1.(1)已知函数f (x )满足f (log a x )=)1(12x x a a --.(其中a >0,a ≠1,x >0),求f (x )的表达式. (2)已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c 满足|f (1)|=|f (-1)|=|f (0)|=1,求f (x )的表达式. 命题意图:本题主要考查函数概念中的三要素:定义域、值域和对应法则,以及计算能力和综合运用知识的能力.知识依托:利用函数基础知识,特别是对“f ”的理解,用好等价转化,注意定义域. 错解分析:本题对思维能力要求较高,对定义域的考查、等价转化易出错. 技巧与方法:(1)用换元法;(2)用待定系数法. 解:(1)令t=log a x (a >1,t >0;0<a <1,t <0),则x =a t .因此f (t )=12-a a .(a t -a -t )∴f (x )=12-a a (a x -a -x )(a >1,x >0;0<a <1,x <0)(2)由f (1)=a +b +c ,f (-1)=a -b +c ,f (0)=c得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=--=--+=)0()]1()1([21)0()]1()1([21f c f f b f f f a并且f (1)、f (-1)、f (0)不能同时等于1或-1, 所以所求函数为.f (x )=2x 2-1或f (x )=-2x 2+1或f (x )=-x 2-x +1 或f (x )=x 2-x -1或f (x )=-x 2+x +1或f (x )=x 2+x -1.例2设f (x )为定义在R 上的偶函数,当x ≤-1时,y =f (x )的图象是经过点(-2,0),斜率为1的射线,又在y =f (x )的图象中有一部分是顶点在(0,2),且过点(-1,1)的一段抛物线,试写出函数f (x )的表达式,并在图中作出其图象.命题意图:本题主要考查函数基本知识、抛物线、射线的基本概念及其图象的作法,对分段函数的分析需要较强的思维能力.因此,分段函数是今后高考的热点题型.知识依托:函数的奇偶性是桥梁,分类讨论是关键,待定系数求出曲线方程是主线.错解分析:本题对思维能力要求很高,分类讨论、综合运用知识易发生混乱. 技巧与方法:合理进行分类,并运用待定系数法求函数表达式. 解:(1)当x ≤-1时,设f (x )=x +b∵射线过点(-2,0).∴0=-2+b 即b =2,∴f (x )=x +2. (2)当-1<x <1时,设f (x )=ax 2+2.∵抛物线过点(-1,1),∴1=a ·(-1)2+2,即a =-1 ∴f (x )=-x 2+2.(3)当x ≥1时,f (x )=-x +2综上可知:f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧≥+-<<---≤+1,211,21,12x x x x x x 作图由读者来完成.例3已知f (2-cos x )=cos2x +cos x ,求f (x -1).解法一:(换元法)∵f (2-cos x )=cos2x -cos x =2cos 2x -cos x -1 令u =2-cos x (1≤u ≤3),则cos x =2-u∴f (2-cos x )=f (u )=2(2-u )2-(2-u )-1=2u 2-7u +5(1≤u ≤3) ∴f (x -1)=2(x -1)2-7(x -1)+5=2x 2-11x +4(2≤x ≤4) 解法二:(配凑法)f (2-cos x )=2cos 2x -cos x -1=2(2-cos x )2-7(2-cos x )+5 ∴f (x )=2x 2-7x -5(1≤x ≤3),即f (x -1)=2(x -1)2-7(x -1)+5=2x 2-11x +14(2≤x ≤4). 学生巩固练习:1.若函数f (x )=34-x mx (x ≠43)在定义域内恒有f [f (x )]=x ,则m 等于( )A 3B 23C -23D -32.设函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称,在x ≤1时,f (x )=(x +1)2-1,则x >1时f (x )等于( )A .f (x )=(x +3)2-1B .f (x )=(x -3)2-1C .f (x )=(x -3)2+1D .f (x )=(x -1)2-13.已知f (x )+2f (x1)=3x ,求f (x )的解析式为_________. 4.已知f (x )=ax 2+bx +c ,若f (0)=0且f (x +1)=f (x )+x +1,则f (x )=_________.5.设二次函数f (x )满足f (x -2)=f (-x -2),且其图象在y 轴上的截距为1,在x 轴上截得的线段长为2,求f (x )的解析式.6.设f (x )是在(-∞,+∞)上以4为周期的函数,且f (x )是偶函数,在区间[2,3]上时,f (x )=-2(x -3)2+4,求当x ∈[1,2]时f (x )的解析式.若矩形ABCD 的两个顶点A 、B 在x 轴上,C 、D 在y =f (x )(0≤x ≤2)的图象上,求这个矩形面积的最大值. 7.动点P 从边长为1的正方形ABCD 的顶点A 出发顺次经过B 、C 、D 再回到A ,设x 表示P 点的行程,f (x )表示P A 的长,g (x )表示△ABP 的面积,求f (x )和g (x ),并作出g (x )的简图.8.已知函数y =f (x )是定义在R 上的周期函数,周期T =5,函数y =f (x )(-1≤x ≤1)是奇函数,又知y =f (x )在[0,1]上是一次函数,在[1,4]上是二次函数,且在x =2时,函数取得最小值,最小值为-5.(1)证明:f (1)+f (4)=0;(2)试求y =f (x ),x ∈[1,4]的解析式; (3)试求y =f (x )在[4,9]上的解析式. 参考答案:1.解析:∵f (x )=34-x mx . ∴f [f (x )]=334434--⋅-⋅x mx x mxm =x ,整理比较系数得m =3. 答案:A2.解析:利用数形结合,x ≤1时,f (x )=(x +1)2-1的对称轴为x =-1,最小值为-1,又y =f (x )关于x =1对称, 故在x >1上,f (x )的对称轴为x =3且最小值为-1. 答案:B3.解析:由f (x )+2f (x 1)=3x 知f (x 1)+2f (x )=3x1. 由上面两式联立消去f (x 1)可得f (x )=x2-x .答案:f (x )=x2-x4.解析:∵f (x )=ax 2+bx +c ,f (0)=0,可知c =0.又f (x +1)=f (x )+x +1, ∴a (x +1)2+b (x +1)+0=ax 2+bx +x +1,即(2a +b )x +a +b =bx +x +1. 故2a +b =b +1且a +b =1,解得a =21,b =21,∴f (x )=21x 2+21x . 答案:21x 2+21x 5.解:利用待定系数法,设f (x )=ax 2+bx +c ,然后找关于a 、b 、c 的方程组求解,f (x )=178722++x x . 6.解:(1)设x ∈[1,2],则4-x ∈[2,3], ∵f (x )是偶函数,∴f (x )=f (-x ),又因为4是f (x )的周期,∴f (x )=f (-x )=f (4-x )=-2(x -1)2+4. (2)设x ∈[0,1],则2≤x +2≤3,f (x )=f (x +2)=-2(x -1)2+4, 又由(1)可知x ∈[0,2]时,f (x )=-2(x -1)2+4, 设A 、B 坐标分别为(1-t ,0),(1+t ,0)(0<t ≤1),则|AB |=2t ,|AD |=-2t 2+4,S 矩形=2t (-2t 2+4)=4t (2-t 2),令S 矩=S ,∴82S =2t 2(2-t 2)·(2-t 2)≤(3222222t t t -+-+)3=2764,当且仅当2t 2=2-t 2,即t =36时取等号.∴S 2≤27864⨯即S ≤9616,∴S max =9616.7.解:(1)如原题图,当P 在AB 上运动时,P A =x ;当P 点在BC 上运动时,由Rt △ABD可得P A =2)1(1-+x ;当P 点在CD 上运动时,由Rt △ADP 易得P A =2)3(1x -+;当P 点在DA 上运动时,P A =4-x ,故f (x )的表达式为:f (x )=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤<-≤<+-≤<+-≤≤)43(4)32( 106)21(22)10(22x x x x x x x x x x(2)由于P 点在折线ABCD 上不同位置时,△ABP 的形状各有特征,计算它们的面积也有不同的方法,因此同样必须对P 点的位置进行分类求解.如原题图,当P 在线段AB 上时,△ABP 的面积S =0; 当P 在BC 上时,即1<x ≤2时,S △ABP =21AB ·BP =21(x -1);当P 在CD 上时,即2<x ≤3时,S △ABP =21·1·1=21;当P 在DA 上时, 即3<x ≤4时,S △ABP =21(4-x ).故g (x )=⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧≤<-≤<≤<-≤≤)43( )4(21)32( 21)21( )1(21)10(0x x x x x x8. (1)证明:∵y =f (x )是以5为周期的周期函数, ∴f (4)=f (4-5)=f (-1),又y =f (x )(-1≤x ≤1)是奇函数,∴f (1)=-f (-1)=-f (4),∴f (1)+f (4)=0.(2)解:当x ∈[1,4]时,由题意,可设f (x )=a (x -2)2-5(a ≠0),由f (1)+f (4)=0 得a (1-2)2-5+a (4-2)2-5=0,解得a =2,∴f (x )=2(x -2)2-5(1≤x ≤4). (3)解:∵y =f (x )(-1≤x ≤1)是奇函数, ∴f (0)=-f (-0),∴f (0)=0,又y =f (x ).(0≤x ≤1)是一次函数, ∴可设f (x )=kx (0≤x ≤1),∵f (1)=2(1-2)2-5=-3,f (1)=k ·1=k ,∴k =-3. ∴当0≤x ≤1时,f (x )=-3x , 当-1≤x <0时,f (x )=-3x ,当4≤x ≤6时,-1≤x -5≤1,∴f (x )=f (x -5)=-3(x -5)=-3x +15, 当6<x ≤9时,1<x -5≤4,f (x )=f (x -5)=2[(x -5)-2]2-5=2(x -7)2-5.∴f (x )=⎩⎨⎧≤<--≤≤+-)96(5)7(2)64(1532x x x x .。