函数及其表示
(一)知识梳理
1.映射的概念
设B A 、是两个集合,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中的任意元素,在集合B 中都有唯一确定的元素与之对应,那么这样的单值对应叫做从A 到B 的映射,通常记为B A f →: ,f 表示对应法则
注意:⑴A 中元素必须都有象且唯一;⑵B 中元素不一定都有原象,但原象不一定唯一。
2.函数的概念 (1)函数的定义: 设B A 、是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中的 x ,在集合B 中都有 的数和它对应,那么这样的对应叫做从A 到B 的一个函数,通常记为__________
(2)函数的定义域、值域
在函数A x x f y ∈=),(中,x 叫做自变量,x A 叫做)(x f y =的定义域;与x 的值相对应的y 值叫做函数值, {}
A x x f ∈)(称为函数)(x f y =的值域。 注意:
(1)① “y =f (x )”是函数符号,可以用任意的字母表示,如“y =g (x )”;
②函数符号“y =f (x )”中的f (x )表示与x 对应的函数值,一个数,而不是f 乘x . (2)构成函数的三要素是什么?
定义域、对应关系和值域 (3)区间的概念 ①区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间; ②无穷区间; ③区间的数轴表示.
(4)初中学过哪些函数?它们的定义域、值域、对应法则分别是什么?
通过三个已知的函数:y =ax +b (a ≠0) y =ax 2+b x +c (a ≠0)
y =
x
k
(k ≠0) 比较描述性定义和集合与对应语言刻画的定义,谈谈体会。
3.函数的三种表示法:图象法、列表法、解析法 (1).图象法:就是用函数图象表示两个变量之间的关系; (2).列表法:就是列出表格来表示两个变量的函数关系; (3).解析法:就是把两个变量的函数关系,用等式来表示。 4.分段函数
在自变量的不同变化范围中,对应法则用不同式子来表示的函数称为分段函数。
例题分析: 例1 已知函数f (x ) =
3+x +
2
1+x (1)求函数的定义域; (2)求f (-3),f (
3
2
)的值; (3)当a >0时,求f (a ),f (a -1)的值.
例2 设一个矩形周长为80,其中一边长为x ,求它的面积关于x 的函数的解析式,并写出定义域.
●几类函数的定义域:
(1)如果f (x )是整式,那么函数的定义域是实数集R .
(2)如果f (x )是分式,那么函数的定义域是使分母不等于零的实数的集合 .
(3)如果f (x )是二次根式,那么函数的定义域是使根号内的式子大于或等于零的实数的集合. (4)如果f (x )是由几个部分的数学式子构成的,那么函数定义域是使各部分式子都有意义的实数集合.(即求各集合的交集) (5)满足实际问题有意义. 例3 求下列函数的定义域
① 1()||
f x x x =
-② 1
()11f x x
=+ ③ f (x ) =
1+x +
x -21 ④ f (x ) = 2
4
++x x
⑤ ()131f x x x =-++-
(二)考点分析
考点1:映射的概念
例1.下述两个个对应是A 到B 的映射吗? (1)A R =,{|0}B y y =>,:||f x y x →=;
(2){|0}A x x =>,{|}B y y R =∈,:f x y x →=±.
例2.若}4,3,2,1{=A ,},,{c b a B =,,,a b c R ∈,则A 到B 的映射有 个,B 到A 的映射有 个
例3.设集合{1,0,1}M =-,{2,1,0,1,2}N =--,如果从M 到N 的映射f 满足条件:对M 中的每个元素x 与它在N 中的象()f x 的和都为奇数,则映射f 的个数是( )
()A 8个 ()B 12个 ()C 16个 ()D 18个
考点2:判断两函数是否为同一个函数
如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,称这两个函数相等。
例1. 试判断以下各组函数是否表示同一函数?
(1)2)(x x f =,33)(x x g =;
(2)x
x x f =
)(,??
?<-≥=;
01
,01)(x x x g
(3)x
x f =)(1+x ,x x x g +=
2)(;
(4)12)(2
--=x x x f ,12)(2
--=t t t g
(5)1212)(++=n n x x f ,1212)()(--=n n x x g (n ∈N *
);
考点3:求函数解析式
方法总结:(1)若已知函数的类型(如一次函数、二次函数),则用待定系数法;
(2)若已知复合函数)]([x g f 的解析式,则可用换元法或配凑法; (3)若已知抽象函数的表达式,则常用解方程组消参的方法求出)(x f
题型1:用待定系数法求函数的解析式
例1.已知函数()f x 是一次函数,且49)]([+=x x f f ,求()f x 表达式.
例2.已知()f x 是一次函数且()()()()()22315,2011,f f f f f x -=--==则( )
A .32x +
B .32x -
C .23x +
D .23x -
例3.二次函数f(x)满足f(x +1)-f(x)=2x ,且f(0)=1. (1)求f(x)的解析式; (2)解不等式f (x)>2x +5. .
题型2:由复合函数的解析式求原来函数的解析式
例1.已知二次函数)(x f 满足564)12(2+-=+x x x f ,求)(x f 例2.已知(
)
()11,f x x f x +=-=则_____________。
题型3:求抽象函数解析式
例1. 已知函数)(x f 满足x x f x f 3)1
(2)(=+,求)(x f
例2、已知:1)(3)(2+=-+x x f x f ,求()f x 表达式.
考点4:求函数的定义域
题型1:求有解析式的函数的定义域
(1)方法总结:如没有标明定义域,则认为定义域为使得函数解析式有意义的x 的取值范围,实际操作时要注意:① 分母不能为0;② 对数的真数必须为正;③ 偶次根式中被开方数应为非负数;④ 零指数幂中,底数不等于0;⑤ 负分数指数幂中,底数应大于0;⑥ 若解析式由几个部分组成,则定义域为各个部分相应集合的交集;⑦ 如果涉及实际问题,还应使得实际问题有意义,而且注意:研究函数的有关问题一定要注意定义域优先原则,实际问题的定义域不要漏写。 例1.函数()21
43
f x x x =-+
-的定义域为( )
A .[)(]22+∞-∞-,,
B .[)
()2,33+∞,
C .(]
[)()22,33-∞-+∞,,
D .(]2-∞-,
例2、函数x
x x x f -+=
0)1()(的定义域是( )
A.{}0| B. {}0|>x x C. {}10|-≠ D. {}10|-≠≠x x x 且 题型2:求复合函数和抽象函数的定义域 例1.已知)2(+=x f y 的定义域是][b a ,,求函数)(x f y =的定义域 例2.已知(21)y f x =-的定义域是(-2,0),求(21)y f x =+的定义域 例3、已知函数)1(+=x f y 的定义域为[-2,3],则()12-=x f y 的定义域是_________ 考点5:求函数的值域 1. 求值域的几种常用方法 (1)配方法:对于(可化为)“二次函数型”的函数常用配方法, 例1、322 +--=x x y 例2、2 285y x x =-+- (1)]1,1[-∈x (2)]4,1[∈x (3)]8,4[∈x (2)判别式法:通过对二次方程的实根的判别求值域。如求函数2 21 22 +-+= x x x y 的值域 例3、1 3 222 2+-+-=x x x x y 例4、112++-=x x x y (3)换元法:通过等价转化换成常见函数模型,例如二次函数 例5、x x y 21-+ = 例6、13432)(-+-=x x x f (4)分段函数分别求函数值域, 例7、53-++=x x y 例8、函数2 22(03) ()6(20) x x x f x x x x ?-≤≤?=?+-≤≤??的值域是( ) A .R B .[)9,-+∞ C .[]8,1- D .[]9,1- (5)分离常数法:常用来求“分式型”函数的值域。 如求函数32 43 x y x += -的值域 例9、1 122 +-=x x y 例10、设函数111y x = +的定义域为M ,值域为N ,那么 ( ) ()A {0},{0}M x x N y y =≠=≠ ()B {0},{}M x x N y y R =≠=∈ ()C {01,0}M x x x x =<≠->且或,{0011}N y y y y =<<<>或或 ()D {1100}M x x x x =<--<<>或或, {0}N y y =≠ 课后练习一(函数的概念): 1、判断下列对应:f A B →是否是从集合A到集合B的函数: (1){} ,0,:,:;A R B x R x f x x f A B ==∈>→→ (2)*,,:1,:.A N B N f x x f A B ==→-→ (3){} 2 0,,:,:.A x R x B R f x x f A B =∈>=→→ 2、已知函数()()()3,10, ,85,10,x x f x x N f f f x x -≥??=∈=? +??? ??其中则 ( ) A.2 B.4 C.6 D.7 3、已知,则()(){} 2,0,,0,30,0.x x f x x f f f x π?>? ==-?????? 那么的值等于 ( ) A.0 B.π C.2 x D.9 4、已知函数()11x f x x +=-的定义域为A,函数()y f f x =????的定义域为B,则 ( ) A.A B B = B.A B 豣 C.A B = D.A B B = 5、已知函数()()()5 3 8,210,2f x x ax bx f f =+++-=且那么等于 ( ) A.-18 B.6 C.-10 D.10 6、若()y f x =的定义域是[]0,2,则函数()()121f x f x ++-的定义域是 ( ) A.[]1,1- B.1,12?????? C.13,22 ?????? D.10,2 ?????? 7、函数1y x x =++的值域为_____________________. 8、已知()f x 是一次函数,且满足()()3121217,f x f x x +--=+求()f x . 9、设函数()f x 的定义域为R,且对,,x y R ∈恒有()()(), f x y f x f y =+若()()83,2f f ==则 ( ) A.1 2 - B.1 C. 12 D. 14 10.对于定义在R上的函数()f x ,如果存在实数0,x 使()00,f x x =那么0x 叫做函数()f x 的一个不动点.已知函数()221f x x ax =++不存在不动点,那么a 的取值范围的 ( ) A.13,22?? ??? B.31,22?? - ??? C.()1,1- D.()(),11,-∞-+∞ 11.在国内投寄平信,每封信不超过20克重付邮资80分,超过20克重而不超过40克重付邮资160分,将每封信的应付邮资(分)表示为信重()040x x <≤克的函数,其表达式为()f x =________ 12.函数()312f x ax a =+-在()1,1-存在0x ,使()00f x =,则a 的取值范围是( ) A.11,5? ?- ??? B.1,5??+∞ ??? C.() 1,1,5??-∞-+∞ ??? D.(),1-∞- 13.在交通拥挤及事故多发地段,为了确保交通安全,规定在此地段内,车距d 是车速v (公里/ 小时)的平方与车身长s (米)的积的正比例函数,且最小车距不得小于车身长的一半.现假定车速为50公里/小时时,车距恰好等于车身上,试写出d 关于v 的函数关系式(其中s 为常数). 课后练习二(函数的表示): 一、选择题 1、下列集合A 到集合B 的对应f 是映射的是 ( ) A 、{}{}1,0,1,1,0,1,A B f =-=-:A 中的数平方; B 、{}{}f B A ,1,0,1,1,0-==:A 中的数开方; C 、,,A Z B Q f ==:A 中的数取倒数; D 、,,A R B R f +==:A 中的数取绝对值; 2、设集合A=R ,集合B=R + ,则从集合A 到集合B 的映射只可能是( ) A 、x y x f =→: B 、 x y x f = →: C 、 x y x f -=→3: D 、)1(log :2x y x f +=→ 3、已知集合A={1,2,3},集合B={4,5,6},映射B A f →:,且满足1的象是4,则这样的映射有( ) A 2个 B 4个 C 8个 D 9个 4、设集合}21|{≤≤=x x A ,}41|{≤≤=y y B ,则下述对应法则f 中,不能构成A 到B 的映射的是( ) A 、2:x y x f =→ B 、23:-=→x y x f C 、4:+-=→x y x f D 、24:x y x f -=→ 5、函数y =ax 2+a 与y = x a (a ≠0)在同一坐标系中的图象可能是( ) 6、直角梯形OABC 中AB ∥OC 、AB=1、OC=BC=2, 直线t x l =:截该梯形所得位于l 左边图形面积为S , 则函数S=)(t f 的图像大致为( ) A B C D 7、若)(x f 的定义域为[0,1],则)2(+x f 的定义域为( ) A 、[0,1] B 、[2,3] C 、[-2,-1] D 、无法确定 二、填空题 8、给定映射:(,)(2,)f x y x y xy →+,点1 1(,)66 -的原象是__________________。 9、设函数3,(10) ()((5)),(10)x x f x f f x x -≥?=? + ,则(5)f =_______________________。 10、将二次函数2 2y x =-的顶点移到(3,2)-后,得到的函数的解析式为_____________。 11、12)(2++=x x x f ,]2,2[-∈x 的最大值是 12、若)(x f 是一次函数,14)]([-=x x f f 且,则)(x f = _________________。 三、解答题 13、画出下列函数的图象、 (1)22 -=x y ,x ∈Z 且|x |≤2; (2)x x y 322+-=,x ∈(0,2]; (3)y =x |2-x |; (4)?? ? ??≥≤. -,<--,<-=2322323x x x x y x y O 2 1 1 C B A l t S O t S O t S O t S O 2 1 2 1 2 1 1 3 2 1 2 1 2 1 2 1 14、已知(,)x y 在映射f 的作用下的像是(,)x y xy +,求(2,3)-在f 作用下的像和(2,3)-在f 作用下的原像。 15、对于二次函数2483y x x =-+-, (1)指出图像的开口方向、对称轴方程、顶点坐标; (2)画出它的图像,并说明其图像由24y x =-的图像经过怎样平移得来; (3)求函数的最大值或最小值;