高一数学函数及其表示
2.函数的三要素 (1)定义域 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. (2)值域 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)对应关系 f:A→B. 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 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求自变量的值: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,最后将讨论结果并起来.
x+1,x≥0, 跟踪训练 2 (1)设函数 f (x)= 1 ,x<0,
2x
则 f (f (-1))=________.
2x≤0,
1,0).
x+1>0,
④当
即 x>0 时,f (x+1)=1,f (2x)=1,不合题意.
2x>0,
综上,不等式 f (x+1)<f (2x)的解集为(-∞,0).
2-x,x≤0, 方法二 ∵f (x)=
1,x>0, ∴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).
以-x 代替 x 得,2f (-x)-f (x)=lg(-x+1).②
由①②消去 f (-x)得,f (x)=2lg(x+1)+1lg(1-x),
3
3
x∈(-1,1).
思维升华 函数解析式的求法
(1)待定系数法:若已知函数的类型,可用待定系数法.
(2)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.
5.(多选)(2019·山东省济南市历城第二中学月考)下列各组函数是同一函数的是( ) A.f (x)=x2-2x-1 与 g(s)=s2-2s-1
B.f (x)= -x3与 g(x)=x -x
C.f
(x)=x与 x
g(x)=x10
D.f (x)=x 与 g(x)= x2
答案 AC
6.函数 y= x-2· x+2的定义域是________.
题组一 思考辨析 1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若 A=R,B={x|x>0},f:x→y=|x|,其对应是从 A 到 B 的函数.( × ) (2)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数相等.( × ) (3)已知 f (x)=5(x∈R),则 f (x2)=25.( × ) (4)函数 f (x)的图象与直线 x=1 最多有一个交点.( √ )
1 (3)已知 f (x)满足 2f (x)+f x =3x-1,求 f (x).
1 解 已知 2f (x)+f x =3x-1,①
以1代替①中的 x(x≠0),得 x
1 2f x +f (x)=3-1,②
x
①×2-②,得 3f (x)=6x-3-1, x
故 f (x)=2x-1-1(x≠0). x3
③f (x)=x+2,x∈R 与 g(x)=x+2,x∈Z;
④f (u)= 1+u与 f (v)= 1+v;
1-u
1-v
⑤y=f (x)与 y=f (x+1).
答案 ④
3.已知 A={x|x=n2,n∈N},给出下列关系式:
①f (x)=x;②f (x)=x2;③f (x)=x3;④f (x)=x4;⑤f (x)=x2+1,其中能够表示函数 f:A→A
则 f (f (0))的值为________;方
2x-1,x>0,
程 f (-x)=1 的解是________. 答案 1 0 或-1 解析 ∵f (0)=1,∴f (f (0))=f (1)=1.当-x≤0 时,f (-x)=-x+1=1,解得 x=0;当-x>0 时,f (-x)=2-x-1=1,解得 x=-1.
即 x≤-1 时,f (x+1)<f (2x)即为 2-(x+1)<2-2x,即-(x+1)<
解得 x<1.
因此不等式的解集为(-∞,-1].
②当 x+1≤0, 时,不等式组无解. 2x>0
x+1>0, ③当
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(-
(3)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)的解析式.
1 (4)消去法:已知 f (x)与 f x 或 f (-x)之间的关系式,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).
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.
求函数的解析式
例 1 求下列函数的解析式:
(1)已知 f (1-sin x)=cos2x,求 f (x)的解析式;
(2)已知 f
x2+ 1 x2
=x4+x14,求
f (x)的解析式;
(3)已知 f (x)是一次函数且 3f (x+1)-2f (x-1)=2x+17,求 f (x)的解析式;
答案
-1, 2, 2 2
则使 f (x)=1的 x 的集合为__________. 2
解析 由题意知,若 x≤0,则 2x=1,解得 x=-1; 2
1
若 x>0,则|log2x|=12,解得 x= 22
1
或 x= 2 2 .
故所求 x 的集合为 -1,
2,
2 2
.
本例中,则使 f (x)>1的 x 的集合为________. 2
| 答案
-1<x< 2或 x> 2
x
2
解析 当 x≤0 时,由 2x>1得-1<x≤0; 2
当 x>0 时,由|log2x|>1得 0<x< 2或 x> 2.
2
2
|-1<x< 2或 x> 2
综上,所求 x 的集合是 x
2
.
思维升华 (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.
答案 3
解析 ∵f (-1)=21-1=2,
∴f (f (-1))=f (2)=3.
2-x,x≤0,
(2)(2018·全国Ⅰ改编)设函数 f (x)=
则满足 f (x+1)<f (2x)的 x 的取值范围是
1,x>0,
________.
答案 (-∞,0)
x+1≤0, 解析 方法一 ①当
2x≤0,
-2x,
答案 [2,+∞)
7.已知 f ( x)=x-1,则 f (x)=____________. 答案 x2-1(x≥0)
解析 令 t= x,则 t≥0,x=t2,所以 f (t)=t2-1(t≥0),即 f (x)=x2-1(x≥0).
x+1,x≤0,
8.(2019·湖北黄石一中模拟)已知函数 f (x)=
第 1 课时 函数的概念及表示法
函数的概念 1.下列各曲线表示的 y 与 x 之间的关系中,y 不是 x 的函数的是( )
答案 C
2.(2019·武汉模拟)下列五组函数中,表示同一函数的是________.(填序号) ①f (x)=x-1 与 g(x)=x2-1;
x+1 ②f (x)=lg x2 与 g(x)=2lg x;
(4)定义在(-1,1)内的函数 f (x)满足 2f (x)-f (-x)=lg(x+1),求 f (x)的解析式.
解 (1)(换元法)设 1-sin x=t,t∈[0,2],
则 sin x=1-t,∵f (1-sin x)=cos2x=1-sin2x,
∴f (t)=1-(1-t)2=2t-t2,t∈[0,2]. 即 f (x)=2x-x2,x∈[0,2]. (2)(配凑法)∵f x2+x12 = x2+x12 2-2, ∴f (x)=x2-2,x∈[2,+∞).
cos πx,x≤0, 2
(2)已知 f (x)= f x-1+1,x>0,
则 f (2)=________.
答案 3
解析
π×0 f (2)=f (1)+1=f (0)+2=cos 2 +2=1+2=3.
命题点 2 分段函数与方程、不等式问题
2x,x≤0, 例 3 设函数 f (x)=
|log2x|,x>0,
分段函数
命题点 1 求分段函数的函数值
3x+1,x<2,
例 2 (1)已知函数 f (x)=
若f f
x2+ax,x≥2,
2 3 =-6,则实数 a 的值为________,f (2)
=________.
答案 -5 -6
2 解析 由题意得,f 3 =3·2+1=3,
3
2 所以 f f 3 =f (3)=9+3a=-6, 所以 a=-5,f (2)=4-5×2=-6.
答案 [-3,0]∪[2,3] [1,5] [1,2)∪(4,5]
题组三 易错自纠 4.下列图形中可以表示以 M={x|0≤x≤1}为定义域,N={y|0≤y≤1}为值域的函数的图象是 ()