高考数学回归基础知识:二、函数及其表示
二、函数及其表示
(一)函数的概念 1、定义
一般地,我们说:
设A ,B 是非空的数集,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)和它对应,那么就称f :A →B 为集合A 到集合B 的一个函数,记作A x x f y ∈=),(
其中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫函数的定义域;与x 的值相对应的y 值叫做函数值,函数值的集合{}A x x f ∈)(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
(1)函数的三要素是指定义域、对应关系和值域。
(2)由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,我们就称这两个函数相等。
3(2)满足不等式a<x<b 的实数x 的集合叫做开区间,表示为(a ,b);
(3)满足不等式a ≤x<b 或a<x ≤b 的实数x 的集合叫做半开半闭区间,分别表示为
[)(]b a b a ,,,
这里的实数a 与b 都叫做相应区间的端点。
实数集常用区间表示为()-∞+∞,,
“∞”读作“无穷大”。
“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”
⎩⎨
⎧≠-≥⇒⎩⎨⎧≠-≥+2
1
0201x x x x ,即x ≥-1且x ≠2, 故所求函数的定义域为{}21|≠-≥x x x 且
例2 (1)已知函数f(x)的定义域是[-1,3],求f(x+1)和f(x 2
)的 定义域
(2)已知函数f(2x+3)的定义域为(]2,1-,求f(x-1)的定义域
解析 (1)∵f(x)的定义域为[-1,3],
∴f(x+1)的定义域由-1≤x+1≤3确定,即-2≤x ≤2, ∴f(x+1)的定义域为[-2,2].
f(x 2
)的定义域由-1≤x 2
≤3确定,即33≤≤-x
∴f(x 2
)的定义域为[33,-]
(2)∵函数f(2x+3)的定义域为(]2,1-, ∴2x+3中的x 满足-1<x ≤2, ∴1<2x+3≤7.
令t=2x+3,则f(t)的定义域为(]7,1. 又1<x-1≤7,∴2<x ≤8 ∴f (x-1)的定义域为(]8,2
4、反函数
式子y=f(x)表示y 是自变量x 的函数,设它的定义域为A ,值域为C ,我们从式子y=f(x)中解出x 得到x=g(y),如果对于y 在C 中的任何一个值通过式子x=g(y),x 在A 中都有唯一确定的值和它对应,那么式子x=g(y)表示y 是自变量x 的函数,这样的函数x=g(y)叫做y=f(x)的反函数,记作)(1
y f
x -=,一般写成)(1
x f
y -=.
解析法,就是用数学表达式表示两个变量之间的对应关系。
图象法,就是用图象表示两个变量之间的对应关系。
列表法,就是列出表格来表示两个变量之间的对应关系。
2
⎪⎪⎩⎨∈⋯⋯n
n D x x f )(
分段函数是一个函数,而不是几个函数,对于分段函数必须分段处理,其定义域为D 1∪D 2∪…∪D n .
球通”移动电话资费“套餐”,这个套餐的最大特点是针对不同用户采用了不同的收费方法,具体方案如下:
话用时之和)的函数关系式。
解析 “套餐”中第3种收费函数为 3、复合函数
若y 是u 的函数,u 又是x 的函数,即y=f(u),u=g(x),x ∈(a, b),u ∈(m,n),那么y 关于x 的函数y=f [g(x)],x ∈(a,b)叫做f 和g 的复合函数,u 叫做中间变量,u 的取值范围是g(x)的值域。
4、映射
设A ,B 是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任何一个元素x ,在集合B 中都有唯一确定的元素y 与之对应,那么就称对应f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个映射。
代入解析式求得y=f(t)的解析式,要注意t 的取值范围为所求函数的定义域。
③赋值法:可令解析式中的自变量等于某些特殊值求解。
④列方程(组)法求解。
若所给式子中含有f(x),⎪⎭
⎫
⎝⎛x f 1或f(x),f(-x)等形式,可考虑构
造另一个方程,通过解方程组获解。
5.配凑法
例 解答下列各题:
(1)已知f(x)=x 2
-4x+3,求f(x+1);
(2)已知f(x+1)=x 2
-2x ,求f(x);
(3)已知二次函数g(x)满足g(1)=1,g(-1)=5,图象过原点,求g(x)。
解析 (1)f(x+1)=(x+1)2-4(x+1)+3=x 2
-2x (2)方法一:(配凑法)
f(x+1)=(x+1)2-2x-1-2x=(x+1)2-4x-1=(x+1)2
-4(x+1)+3,
∴f(x)=x 2
-4x+3
方法二:(换元法)令x+1=t ,则x=t-1,
f(t)=(t-1)2-2(t-1)=t 2
-4t+3,
∴f(x)=x 2
-4x+3.
(2)由题意设g(x)=ax 2
+bx+c ,a ≠0. ∵g(1)=1,g(-1)=4,且图象过原点,
∴ .
0,5,
1⎪⎩
⎪
⎨⎧==+-=++c c b a c b a 解得 ⎪⎩⎪⎨⎧=-==.0,2,3c b a
∴g(x)=3x 2
-2x.。