第一讲 函数的概念及三要素1.函数与映射函数映射两个集合A ,B设A ,B 是两个非空数集设A ,B 是两个非空集合对应法则f :A→B如果按某种对应法则f ,使对于集合A 中的每一个元素x ,在集合B 中都有唯一的元素y 和它对应如果按某种对应法则f ,使对于集合A 中的每一个元素x ,在集合B 中都有唯一的元素y 与之对应名称 称y =f (x ),x ∈A 为从集合A 到集合B 的一个函数称f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个映射记法 函数y =f (x ),x ∈A映射:f :A →B2.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,所有的输入值x 组成的集合A 叫做函数y =f (x )的定义域;对于A 中的每一个x ,都有一个输出值y 与之对应.我们将所有输出值y 组成的集合称为函数的值域.(2)函数的三要素:定义域、对应法则和值域. (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. 3.分段函数若函数在其定义域的不同子集上,因对应法则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.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.考向一 函数、映射的判断【例1】(1)若函数y =f (x )的定义域为M ={x |-2≤x ≤2},值域为N ={y |0≤y ≤2},则函数y =f (x )的图象可能是( )【修炼套路】---为君聊赋《今日诗》,努力请从今日始【套路秘籍】---千里之行始于足下(2)集合A ={x |0≤x ≤4},B ={y |0≤y ≤2},下列不表示从A 到B 的函数的是( )A .f :x →y =12xB .f :x →y =13xC .f :x →y =23xD .f :x →y =x【答案】(1)B (2)C【解析】(1)A 中函数定义域不是[-2,2];C 中图象不表示函数;D 中函数值域不是[0,2]. (2)依据函数概念,集合A 中任一元素在集合B 中都有唯一确定的元素与之对应,选项C 不符合.【举一反三】1.下列从集合M 到集合N 的对应关系中,其中y 是x 的函数的是 A .M ={x|x ∈Z},N ={y|y ∈Z},对应关系f:x →y ,其中y =x2B .M ={x|x >0,x ∈R},N ={y|y ∈R},对应关系f:x →y ,其中y =±2xC .M ={x|x ∈R},N ={y|y ∈R},对应关系f:x →y ,其中y =x 2D .M ={x|x ∈R},N ={y|y ∈R},对应关系f:x →y ,其中y =2x 【答案】C【解析】对于A ,M 中的奇数在N 中无元素与之对应y 不是x 的函数; 对于B ,M 中每个元素在N 中都有两个不同元素对之对应,y 不是x 的函数; 对于C ,M 中每个元素在N 中都有唯一元素与之对应,y 是x 的函数; 对于D ,M 中x =0在N 中没有元素对应,y 不是x 的函数,故选C.【数学套路】1. 是否为函数关系的判断(1)两个非空数集,即函数的定义域和值域是否为空,函数的定义域和值域不能为空 (2)看是否满足一个x 只能对应的y,或者多个x 对应一个y ,即为函数。
注意:函数为特殊的映射 2.映射(1)两个非空集合。
(2)看是否满足一个x 只能对应的y,或者多个x 对应一个y ,即为函数。
2.下图中,能表示函数y =f(x)的图象的是( )A .B .C .D .【答案】D【解析】根据题意,对于A 、B 两图,可以找到一个x 与两个y 对应的情形; 对于C 图,当x=0时,有两个y 值对应;对于D 图,每个x 都有唯一的y 值对应.因此,D 图可以表示函数y=f (x ),故选:D .考向二 函数定义域求法类型一:已知解析式求定义域 【例2-1】(1)函数y =√3−xlgx的定义域是 。
(2)函数y =lg (2−x )√12+x−x 2+(x −1)0的定义域是 。
【答案】(1)(0,1)∪(1,3] (2){x| −3<x <2且x≠1}【解析】(1)由题意得,{3−x ≥0x >0lgx ≠0 ,解得0<x <1或1<x ≤3.即函数定义域是(0,1)∪(1,3](2)要使函数函数y =lg (2−x )√12+x−x 2+(x −1)0有意义,则有{2−x >012+x −x 2>0x −1≠0 ,得{x <2−3<x <4x ≠1 ⇒−3<x <2且x ≠1,函数y =lg (2−x )√12+x−x 2+(x −1)0的定义域是{x| −3<x <2且x≠1}【举一反三】1.函数()()234lg 1x x f x x --+=+的定义域为 。
【答案】()(]1,00,1-⋃【解析】 由题意,函数()()234lg 1x x f x x --+=+满足2340{10 11x x x x --+≥+>+≠ ,解得11x -<≤且0x ≠,所以函数()f x 的定义域为()(]1,00,1-⋃.2.函数f (x )=√2−x +log 2x 的定义域是 。
【答案】(0,2]【解析】由函数f (x )=√2−x +log 2x 的解析式,可得{2−x ≥0x >0,解不等式可得,函数f (x )=√2−x +log 2x 的定义域是(0,2].3.函数f(x)=lg(4x −2)的定义域为_____________.【套路总结】一.已知函数解析式求定义域,一般遵循下面原则,列出不等式组解不等式。
1. 分式:分母不为02. 根式:开偶次方根,被开方数大于等于03. 对数:对数的真数大于0,底数大于0且不等于14. 指数:指数的底数大于0且不等于15.00:1,0x x x =≠ 6. 正切:()2x k k z ππ≠+∈7. 无以上情况定义域为R 二.求函数定义域的注意点1.不要对解析式进行化简变形,以免定义域变化.2.当一个函数由有限个基本初等函数的和、差、积、商的形式构成时,定义域一般是各个基本初等函数定义域的交集.(3)定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示,不能用“或”连接,而应该用并集符【答案】(12,+∞)【解析】由题得4x −2>0,所以22x >2,∴2x >1,∴x >12.所以函数的定义域为(12,+∞),故答案为:(12,+∞) 类型二 求无解析式的定义域【例2】(1)若函数f (x )的定义域是[-1,3],则函数f (2x -1)的定义域是________ (2)已知函数f (2x +1)的定义域为(﹣2,0),则f (x )的定义域为( ) (3)已知函数f(x +3)的定义域为[−5,−2],则函数f(2x −1)的定义域为______ (4)函数的定义域为 。
【答案】(1)[0,2] (2)(﹣3,1) (3)[−12,1] (4)【解析】(1)由题意函数f (x )的定义域为[−1,3],则对于函数f (2x −1)中,令−1≤2x −1≤3, 解得0≤x ≤2,即函数f (2x −1)的定义域为[0,2].(2)∵f (2x +1)的定义域为(﹣2,0),即﹣2<x <0,∴﹣3<2x +1<1. 即f (x )的定义域为(﹣3,1).(3)函数f(x +3)的定义域为[−5,−2],∴−5≤x ≤−2,∴−2≤x +3≤1, ∴f(x)的定义域为[−2,1];令−2≤2x −1≤1,解得−12≤x ≤1,∴函数f(2x −1)的定义域为[−12,1].故答案为:[−12,1]. (4)由2sin x ﹣2≥0得sin x ≥22,解得2k π+4π≤x ≤2k π+34π,k ∈Z【举一反三】1.函数f (x )的定义域是[−1,1],则函数f(log 12x)的定义域为_________.【答案】[12,2]【解析】由题得-1≤log 12x ≤1,所以log 122≤log 12xlog 1212,∴12≤x ≤2.所以函数的定义域为[12,2].故答案为:【套路总结】未知解析式函数的定义域求解:一般遵循对应法则不变,括号内同范围1.若y =f (x )的定义域为(a ,b ),则解不等式a <g (x )<b 即可求出y =f (g (x ))的定义域;2.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.[12,2]2.已知函数f(x)的定义域为[−2,2],函数g(x)=f(x−1)√2x+1,则g(x)的定义域为_________【答案】(−12,3]【解析】由题意得{−2≤x −1≤22x +1>0∴−12<x ≤3,即定义域为(−12,3]. 3.若函数f (x +1)的定义域是[−1,1],则函数f (log 12x)的定义域为________.【答案】[14,1]【解析】∵f (x +1)的定义域是[−1,1]∴f (x )的定义域是[0,2]则f (log 12x)的定义域为0≤log 12x ≤2∴14≤x ≤1故答案为[14,1]4.已知函数()f x 的定义域为()0,+∞,则函数()2134f x y x x +=--+的定义域是__________.【答案】(-1,1)【解析】由题意210{340x x x +>--+>,解得11x -<<,即定义域为()1,1-.类型三 利用定义域求参数【例3】(1)若函数f (x )=lg (1+kx −kx 2)的定义域为R ,则实数k 的取值范围是( ) A .−4<k <0 B .−4<k ≤0 C .k <−4或k >0 D .k <−4或k ≥0 (2)已知函数()()2211f x x a x =---(其中0a >,且1a ≠)在区间1,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭上单调递增,则函数()1log 1a g x x =-的定义域为( )A .(),a -∞B .()0,aC .(]0,a D .(),a +∞ 【答案】(1) B (2)B【解析】(1)因为函数f (x )=lg (1+kx −kx 2)的定义域为R ,所以1+kx −kx 2>0恒成立, 因为k =0,1>0成立,所以k =0,若k ≠0,则由k 2+4k <0得−4<k <0,−4<k ≤0,选B. (2)因为函数()()2211f x x a x =---(其中0a >,且1a ≠)在区间1,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭上单调递增,所以2110,10 1.22a a a a -≤>≠∴<< 令log 100,a x x a ->∴<< 选B.【举一反三】 1.若函数()21x f x ax ax =++的定义域为R ,则实数a 的取值范围是_______.【答案】04a ≤<【解析】210ax ax ++> 对于x R ∈ 恒成立,当0a = 时, 10> 恒成立;当0a ≠ 时,20{0440a a a a >⇒<<∆=->,综上04a ≤< .2.若函数f (x )=ax 2+abx +b 的定义域为{x |1≤x ≤2},则a +b 的值为________. 【答案】 -92【解析】函数f (x )的定义域是不等式ax 2+abx +b ≥0的解集. 不等式ax 2+abx +b ≥0的解集为{x |1≤x ≤2},所以⎩⎪⎨⎪⎧a <0,1+2=-b ,1×2=b a,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-32,b =-3,所以a +b =-32-3=-92.考向三 函数的解析式求法【例3】(1)已知f ⎝⎛⎭⎪⎫x +1x =x 2+1x2,求f (x )的解析式.(2)已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x+1=lg x ,求f (x )的解析式.(3)已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,求f (x ).(4)已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1xx -1,求f (x ).(5).已知f (x )是(0,+∞)上的增函数,若f [f (x )-ln x ]=1,则f (x)。