高中数学必修 第二章 函数1.函数的有关概念(1)函数的三要素:定义域、对应关系和值域.(2)相等函数: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. 2. 求给出解析式的函数定义域的基本方法: (1))(x f 为整式型函数时,定义域为R ;(2))(x f 为分式型函数时,定义域为使分母不为零的实数的集合; (3))(x f 为偶次根式型函数时,定义域为使被开方数非负的实数的集合; (4))(x f 为零次幂型函数时,定义域为底数不为零的实数的集合;(5)若)(x f 是由上述几部分式子构成,则定义域为各个简单函数定义域的交集。
3.增函数、减函数一般地,设函数f (x )的定义域为I ,区间D ⊆I ,如果对于任意x 1,x 2∈D ,且x 1<x 2,则都有: (1)f (x )在区间D 上是增函数⇔f (x 1)<f (x 2); (2)f (x )在区间D 上是减函数⇔f (x 1)>f (x 2). 4.利用定义法判断函数单调性的步骤:(1)取值:在指定区间上任取)(,,122121x x x x x x <<或且令;(2)作差:将)]()()[()(1221x f x f x f x f --或进行化简变形,变形的方向应有利于判断)()(21x f x f -)]()([12x f x f -或的符号,主要的变形方法有因式分解、配方、有理化等;(3)定号:对变形后盾额差进行判断,确定)]()()[()(1221x f x f x f x f --或的符号; (4)判断:判断函数符合增函数还是减函数的定义,从而得出结论。
复合函数单调性的确定: “同增异减”. 5.函数的奇偶性(1)一般地,如果对于函数)(x f 的定义域内任意一个x ,都有)()(x f x f --=,那么函数)(x f 就叫做奇函数;奇函数的图象关于)0,0(对称;0)0(=f(2)一般地,如果对于函数)(x f 的定义域内任意一个x ,都有)()(x f x f -=,那么函数)(x f 就叫做偶函数;偶函数的图象关于y 轴对称; 6.函数的周期性(1)周期函数:对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.函数周期性的三个常用结论: (1)若f (x +a )=-f (x ),则T =2a , (2)若f (x +a )=1f (x ),则T =2a , (3)若f (x +a )=-1f (x ),则T =2a (a >0).题型一:函数三要素求解【例1】函数y =3-2x -x 2的定义域是________. 【例2】若函数y =f (x )的定义域为[0,2],则函数g (x )=f 2xx -1的定义域是________. 【例3】求下列函数的解析式(1)已知f ⎝⎛⎭⎫2x +1=lg x ,求f (x )的解析式.(2)已知f (x )是二次函数且f (0)=2,f (x +1)-f (x )=x -1,求f (x )的解析式. (3)已知f (x )+2f ⎝⎛⎭⎫1x =x (x ≠0),求f (x )的解析式.【例4】已知函数f (x )=⎩⎨⎧log 2x ,x ≥1,x 2+m 2,x <1,若f (f (-1))=2,则实数m 的值为( )A .1B .1或-1 C. 3 D.3或-3 【例5】求下列函数的值域:(1)求函数12xy x -=的值域。
(2)求函数212y x x =+-(3) 求函数y =(4)求函数的值域22221x x y x x -+=++【过关练习】 1.函数f (x )=1-2x +1x +3的定义域为( ) A .(-3,0] B .(-3,1]C .(-∞,-3)∪(-3,0)D .(-∞,-3)∪(-3,1)2.已知函数f (2x )的定义域为[-1,1],则f (x )的定义域为________.3.已知f (x +1)=x +2x ,则f (x )=________.4.已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2·f ⎝⎛⎭⎫1x ·x -1,则f (x )=________. 5.若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫13x ,x ≤0,log 3x ,x >0,则f ⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫19= ( )A .-2B .-3C .9D .-96.下列函数中,其定义域和值域分别与函数y =10lg x 的定义域和值域相同的是( ) A .y =x B .y =lg x C .y =2xD .y =1x7.求下列函数的值域: (1)求()()21,1,232x f x x x +=∈+的值域; (2)求函数12++=x x y 的值域 (3)求函数|3||5|y x x =++-的值域。
(4)求函数的值域3274222++-+=x x x x y8.已知f (x )=x 2-1,g (x )=⎩⎨⎧x -1,x >0,2-x ,x <0.(1)求f (g (2))和g (f (2))的值; (2)求f (g (x ))的解析式.题型二:函数单调性【例1】函数f (x )=log 2(x 2-1)的单调递减区间为________.【例2】设a =0.60.6,b =0.61.5,c =1.50.6,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a <b <c B .a <c <b C .b <a <cD .b <c <a【例3】已知函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则不等式f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13的x 的解集是________.【例4】已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(a -2)x -1,x ≤1,log a x ,x >1,若f (x )在(-∞,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为________.【例5】试讨论函数f (x )=x +kx (k >0)的单调性.【例6】已知f (x )=x 2+2x +ax ,x ∈[1,+∞),且a ≤1. (1)当a =12时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1,+∞],f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围【过关练习】1.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间是( )A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2) 2.如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫-14,+∞B.⎣⎡⎭⎫-14,+∞C.⎣⎡⎭⎫-14,0D.⎣⎡⎦⎤-14,0 3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x ,x ≥0,x 2-2x ,x <0.若f (-a )+f (a )≤2f (1),则a 的取值范围是( )A .[-1,0]B .[0,1]C .[-1,1]D .[-2,2]4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +a ,x <1,2x ,x ≥1的最小值为2,则实数a 的取值范围是______5.已知f (x )=xx -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证f (x )在(-∞,-2)上单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)上单调递减,求a 的取值范围.题型三:函数奇偶性和周期性【例1】已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x (1+x ),则x <0时,f (x )=________. 【例2】若函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,f (x )=4x ,则f ⎝⎛⎭⎫-52+f (2)=________. 【例3】判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=x 3-2x ; (2)f (x )=(x +1)1-x1+x; (3)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x >0,x 2-x ,x <0.【例4】设定义在R 上的函数f (x )满足f (x +2)=f (x ),且当x ∈[0,2)时,f (x )=2x -x 2,则f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 017)=________.【过关练习】1.已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b 的值是( ) A .-13 B.13 C.12D .-122.设函数f (x ),g (x )的定义域都为R ,且f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,则下列结论中正确的是( ) A .f (x )g (x )是偶函数 B .|f (x )|g (x )是奇函数 C .f (x )|g (x )|是奇函数 D .|f (x )g (x )|是奇函数3.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-4x ,则f (x )=________.4.若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =________.5.设定义在R 上的函数f (x )满足f (x +1)=-f (x ),且当x ∈[0,2]时,f (x )=2x -x 2,则f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 017)=________.6.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x +1)=-f (x ),且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,-1<x ≤0,-1,0<x ≤1,则下列函数值为1的是( )A .f (2.5)B .f (f (2.5))C .f (f (1.5))D .f (2)课后练习【补救练习】1.若函数y =ax 与y =-bx 在(0,+∞)上都是减函数,则y =ax 2+bx 在(0,+∞)上是( )A .增函数B .减函数C .先增后减D .先减后增 2. 求函数6)(2-+=x x x f 的单调区间。
3.已知[]1,1,22)(2-∈+-=x ax x x f ,求)(x f 的最大值和最小值。
【巩固练习】1.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x <0,-x 2,x ≥0.若f (f (a ))≤2,则实数a 的取值范围是________.2.函数f (x )=ln(4+3x -x 2)的单调递减区间是( )A.⎝⎛⎦⎤-∞,32B.⎣⎡⎭⎫32,+∞C.⎝⎛⎦⎤-1,32D.⎣⎡⎭⎫32,4 3.函数y =log 21+x 1-x 的图象( )A .关于原点对称B .关于直线y =-x 对称C .关于y 轴对称D .关于直线y =x 对称4.已知f (x )在R 上是奇函数,且满足f (x +4)=f (x ),当x ∈(0,2)时,f (x )=2x 2,则f (2 019)=( ) A .-2 B .2 C .-98D .985.已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,当x ∈[0,2)时,f (x )=x 2,若对于任意x ∈R ,都有f (x +4)=f (x ),则f (2)-f (3)的值为________. 6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数,(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.7.已知函数()f x 是定义在[1,1]-上的增函数,解不等式(2)(1)f x f x -<-,求x 的取值范围。