(浙江專版)2017-2018學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第一章 集合與函數(shù)概念 1.2 函數(shù)及其表示學(xué)案 新人教A版必修1

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1、 1.2  1.2.1 函數(shù)的概念 預(yù)習(xí)課本P15~18,思考并完成以下問題 (1)在集合的觀點(diǎn)下函數(shù)是如何定義?函數(shù)有哪三要素?      

2、    (2)如何用區(qū)間表示數(shù)集?    

3、   (3)相等函數(shù)是指什么樣的函數(shù)?        1.函數(shù)的概念 (1)函數(shù)的定義: 設(shè)A,B是非空的數(shù)集,如果按

4、照某種確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系f,使對(duì)于集合A中的任意一個(gè)數(shù)x,在集合B中都有唯一確定的數(shù)f(x)和它對(duì)應(yīng),那么就稱f:A→B為從集合A到集合B的一個(gè)函數(shù),記作y=f(x),x∈A. (2)函數(shù)的定義域與值域: 函數(shù)y=f(x)中,x叫做自變量,x的取值范圍叫做函數(shù)的定義域,與x的值相對(duì)應(yīng)的y值叫做函數(shù)值,函數(shù)值的集合{f(x)|x∈A}叫做函數(shù)的值域.顯然,值域是集合B的子集. [點(diǎn)睛] 對(duì)函數(shù)概念的3點(diǎn)說明 (1)當(dāng)A,B為非空數(shù)集時(shí),符號(hào)“f:A→B”表示A到B的一個(gè)函數(shù). (2)集合A中的數(shù)具有任意性,集合B中的數(shù)具有唯一性. (3)符號(hào)“f”它表示對(duì)應(yīng)關(guān)系,在不同的函數(shù)中f的具體含

5、義不一樣. 2.區(qū)間概念(a,b為實(shí)數(shù),且a<b) 定義 名稱 符號(hào) 數(shù)軸表示 {x|a≤x≤b} 閉區(qū)間 [a,b] {x|a<x<b} 開區(qū)間 (a,b) {x|a≤x<b} 半開半閉區(qū)間 [a,b) {x|a<x≤b} 半開半閉區(qū)間 (a,b] 3.其它區(qū)間的表示 定義 R {x|x≥a} {x|x>a} {x|x≤a} {x|x<a} 符號(hào) (-∞,+∞) [a,+∞) (a,+∞) (-∞,a] (-∞,a) [點(diǎn)睛] 關(guān)于無窮大的2點(diǎn)說明 (1)“∞”是一個(gè)符號(hào),而不是一個(gè)數(shù). (2)以“-∞

6、”或“+∞”為端點(diǎn)時(shí),區(qū)間這一端必須是小括號(hào). 1.判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”) (1)區(qū)間表示數(shù)集,數(shù)集一定能用區(qū)間表示.(  ) (2)數(shù)集{x|x≥2}可用區(qū)間表示為[2,+∞].(  ) (3)函數(shù)的定義域和對(duì)應(yīng)關(guān)系確定后,函數(shù)的值域也就確定了.(  ) (4)函數(shù)值域中每一個(gè)數(shù)在定義域中一定只有一個(gè)數(shù)與之對(duì)應(yīng).(  ) (5)函數(shù)的定義域和值域一定是無限集合.(  ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× 2.函數(shù)y=的定義域是(  ) A.[-1,+∞)       B.[-1,0) C.(-1,+∞) D.(-1,0) 答

7、案:C 3.已知f(x)=x2+1,則f ( f (-1))=(  ) A.2     B.3    C.4    D.5 答案:D 4.用區(qū)間表示下列集合: (1){x|10≤x≤100}用區(qū)間表示為________. (2){x|x>1}用區(qū)間表示為________. 答案:(1)[10,100] (2)(1,+∞) 函數(shù)的判斷 [例1] (1)設(shè)M={x|0≤x≤2},N={y|0≤y≤2},給出下列四個(gè)圖形: 其中,能表示從集合M到集合N的函數(shù)關(guān)系的個(gè)數(shù)是(  ) A.0        B.1 C.2 D.3 (2)下列各題的對(duì)應(yīng)關(guān)系是否給出

8、了實(shí)數(shù)集R上的一個(gè)函數(shù)?為什么? ① f:把x對(duì)應(yīng)到3x+1;?、?g:把x對(duì)應(yīng)到|x|+1; ③ h:把x對(duì)應(yīng)到;  ④ r:把x對(duì)應(yīng)到. (1)[解析] ①中,因?yàn)樵诩螹中當(dāng)1

9、=-2與之對(duì)應(yīng). 同理,②也是實(shí)數(shù)集R上的一個(gè)函數(shù). ③不是實(shí)數(shù)集R上的函數(shù).因?yàn)楫?dāng)x=0時(shí),的值不存在. ④不是實(shí)數(shù)集R上的函數(shù).因?yàn)楫?dāng)x<0時(shí),的值不存在. 1.判斷對(duì)應(yīng)關(guān)系是否為函數(shù)的2個(gè)條件 (1)A,B必須是非空數(shù)集. (2)A中任意一元素在B中有且只有一個(gè)元素與之對(duì)應(yīng). 對(duì)應(yīng)關(guān)系是“一對(duì)一”或“多對(duì)一”的是函數(shù)關(guān)系,“一對(duì)多”的不是函數(shù)關(guān)系. 2.根據(jù)圖形判斷對(duì)應(yīng)是否為函數(shù)的方法 (1)任取一條垂直于x軸的直線l. (2)在定義域內(nèi)平行移動(dòng)直線l. (3)若l與圖形有且只有一個(gè)交點(diǎn),則是函數(shù);若在定義域內(nèi)沒有交點(diǎn)或有兩個(gè)或兩個(gè)以上的交點(diǎn),則不是函數(shù). 

10、    [活學(xué)活用] 1.下列對(duì)應(yīng)或關(guān)系式中是A到B的函數(shù)的是(  ) A.A=R,B=R,x2+y2=1 B.A={1,2,3,4},B={0,1},對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖: C.A=R,B=R,f:x→y= D.A=Z,B=Z,f:x→y= 相等函數(shù) 解析:選B A錯(cuò)誤,x2+y2=1可化為y=±,顯然對(duì)任意x∈A,y值不唯一.B正確,符合函數(shù)的定義.C錯(cuò)誤,2∈A,在B中找不到與之相對(duì)應(yīng)的數(shù).D錯(cuò)誤,-1∈A,在B中找不到與之相對(duì)應(yīng)的數(shù). [例2] 下列各組函數(shù)中是相等函數(shù)的是(  ) A.y=x+1與y= B.y=x2+1與s=t2+1 C.y=2x與y=2

11、x(x≥0) D.y=(x+1)2與y=x2 [解析] 對(duì)于選項(xiàng)A,前者定義域?yàn)镽,后者定義域?yàn)閧x|x≠1},不是相等函數(shù);對(duì)于選項(xiàng)B,雖然變量不同,但定義域和對(duì)應(yīng)關(guān)系均相同,是相等函數(shù);對(duì)于選項(xiàng)C,雖然對(duì)應(yīng)關(guān)系相同,但定義域不同,不是相等函數(shù);對(duì)于選項(xiàng)D,雖然定義域相同,但對(duì)應(yīng)關(guān)系不同,不是相等函數(shù). [答案] B 判斷函數(shù)相等的方法 判斷函數(shù)是否相等,關(guān)鍵是樹立定義域優(yōu)先的原則. (1)先看定義域,若定義域不同,則不相等; (2)若定義域相同,再化簡(jiǎn)函數(shù)的解析式,看對(duì)應(yīng)關(guān)系是否相同.     [活學(xué)活用] 2.下列各組式子是否表示同一函數(shù)?為什么? (1)f

12、(x)=|x|,φ(t)=; (2)y=,y=()2; (3)y=·,y=; (4)y=,y=x-3. 解:(1)f(x)與φ(t)的定義域相同,又φ(t)==|t|,即f(x)與φ(t)的對(duì)應(yīng)關(guān)系也相同,∴f(x)與φ(t)是同一函數(shù). (2)y=的定義域?yàn)镽,y=()2的定義域?yàn)閧x|x≥0},兩者定義域不同,故y=與y=()2不是同一函數(shù). (3)y=·的定義域?yàn)閧x|-1≤x≤1},y=的定義域?yàn)閧x|-1≤x≤1},即兩者定義域相同.又∵y=·=,∴兩函數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系也相同.故y=·與y=是同一函數(shù). (4)∵y==|x-3|與y=x-3的定義域相同,但對(duì)應(yīng)關(guān)系不同,

13、求函數(shù)的定義域 ∴y=與y=x-3不是同一函數(shù). [例3] 求下列函數(shù)的定義域: (1)y=-;(2)y=. [解] (1)要使函數(shù)有意義,自變量x的取值必須滿足 解得x≤1,且x≠-1, 即函數(shù)定義域?yàn)閧x|x≤1,且x≠-1}. (2)要使函數(shù)有意義,自變量x的取值必須滿足 解得x≤5,且x≠±3, 即函數(shù)定義域?yàn)閧x|x≤5,且x≠±3}. 求函數(shù)定義域的常用方法 (1)若f(x)是分式,則應(yīng)考慮使分母不為零. (2)若f(x)是偶次根式,則被開方數(shù)大于或等于零. (3)若f(x)是指數(shù)冪,則函數(shù)的定義域是使冪運(yùn)算有意義的實(shí)數(shù)集合. (4)若f(x)是

14、由幾個(gè)式子構(gòu)成的,則函數(shù)的定義域是幾個(gè)部分定義域的交集. (5)若f(x)是實(shí)際問題的解析式,則應(yīng)符合實(shí)際問題,使實(shí)際問題有意義.     [活學(xué)活用] 3.求下列函數(shù)的定義域: (1)y=2+; (2)y=·; (3)y=(x-1)0+ . 解:(1)當(dāng)且僅當(dāng)x-2≠0,即x≠2時(shí),函數(shù)y=2+有意義,所以這個(gè)函數(shù)的定義域?yàn)閧x|x≠2}. (2)函數(shù)有意義,當(dāng)且僅當(dāng)解得1≤x≤3,所以這個(gè)函數(shù)的定義域?yàn)閧x|1≤x≤3}. (3)函數(shù)有意義,當(dāng)且僅當(dāng) 解得x>-1,且x≠1, 所以這個(gè)函數(shù)的定義域?yàn)閧x|x>-1,且x≠1}. 求函數(shù)值和值域 [例4] 

15、(1)已知f(x)=(x∈R,且x≠-1),g(x)=x2+2(x∈R),則f(2)=________,f(g(2))=________. (2)求下列函數(shù)的值域: ①y=x+1; ②y=x2-2x+3,x∈[0,3); ③y=; ④y=2x-. (1)[解析] ∵f (x)=, ∴f(2)==. 又∵g (x)=x2+2, ∴g (2)=22+2=6, ∴f ( g(2))=f (6)==. [答案]   (2)[解]?、?觀察法)因?yàn)閤∈R,所以x+1∈R,即函數(shù)值域是R. ②(配方法)y=x2-2x+3=(x-1)2+2,由x∈[0,3),再結(jié)合函數(shù)的圖象(如圖

16、),可得函數(shù)的值域?yàn)閇2,6). ③(分離常數(shù)法)y===3-. ∵≠0,∴y≠3, ∴y=的值域?yàn)閧y|y∈R且y≠3}. ④(換元法)設(shè)t=,則t≥0且x=t2+1,所以y=2(t2+1)-t=2 2+,由t≥0,再結(jié)合函數(shù)的圖象(如圖),可得函數(shù)的值域?yàn)? 1.函數(shù)求值的方法 (1)已知f(x)的表達(dá)式時(shí),只需用a替換表達(dá)式中的x即得f(a)的值. (2)求f(g(a))的值應(yīng)遵循由里往外的原則. 2.求函數(shù)值域常用的4種方法 (1)觀察法:對(duì)于一些比較簡(jiǎn)單的函數(shù),其值域可通過觀察得到; (2)配方法:當(dāng)所給函數(shù)是二次函數(shù)或可化為二次函數(shù)處理的函數(shù)時(shí),

17、可利用配方法求其值域; (3)分離常數(shù)法:此方法主要是針對(duì)有理分式,即將有理分式轉(zhuǎn)化為“反比例函數(shù)類”的形式,便于求值域; (4)換元法:即運(yùn)用新元代換,將所給函數(shù)化成值域易確定的函數(shù),從而求得原函數(shù)的值域.對(duì)于f(x)=ax+b+(其中a,b,c,d為常數(shù),且a≠0)型的函數(shù)常用換元法.     [活學(xué)活用] 4.求下列函數(shù)的值域: (1)y=+1;(2)y=. 解:(1)因?yàn)椤?,所以+1≥1,即所求函數(shù)的值域?yàn)閇1,+∞). (2)因?yàn)閥==-1+,又函數(shù)的定義域?yàn)镽,所以x2+1≥1, 所以0<≤2,則y∈(-1,1].所以所求函數(shù)的值域?yàn)?-1,1]. 層

18、級(jí)一 學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo) 1.函數(shù)y=+的定義域?yàn)?  ) A.{x|x≤1}         B.{x|x≥0} C.{x|x≥1或x≤0} D.{x|0≤x≤1} 解析:選D 由題意可知解得0≤x≤1. 2.若函數(shù)y=f (x)的定義域M={x|-2≤x≤2},值域?yàn)镹={y|0≤y≤2},則函數(shù)y=f (x)的圖象可能是(  ) 解析:選B A中定義域是{x|-2≤x≤0},不是M={x|-2≤x≤2},C中圖象不表示函數(shù)關(guān)系,D中值域不是N={y|0≤y≤2}. 3.下列各組函數(shù)中,表示同一個(gè)函數(shù)的是(  ) A.y=x-1和y= B.y=x0和y=1 C.f

19、 (x)=(x-1)2和g(x)=(x+1)2 D.f (x)=和g(x)= 解析:選D A中的函數(shù)定義域不同;B中y=x0的x不能取0;C中兩函數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系不同,故選D. 4.設(shè)f(x)=,則=(  ) A.1 B.-1 C. D.- 解析:選B?。剑剑健粒剑?. 5.下列函數(shù)中,值域?yàn)?0,+∞)的是(  ) A.y= B.y= C.y= D.y=x2+1 解析:選B y=的值域?yàn)閇0,+∞),y=的值域?yàn)?-∞,0)∪(0,+∞),y=x2+1的值域?yàn)閇1,+∞). 6.若[a,3a-1]為一確定區(qū)間,則a的取值范圍是________. 解析:

20、由題意知3a-1>a,則a>. 答案: 7.已知函數(shù)f(x)=2x-3,x∈{x∈N|1≤x≤5},則函數(shù)f(x)的值域?yàn)開_______. 解析:∵x=1,2,3,4,5, ∴f(x)=2x-3=-1,1,3,5,7. ∴f(x)的值域?yàn)閧-1,1,3,5,7}. 答案:{-1,1,3,5,7} 8.設(shè)f (x)=,則f ( f ( x ))=________. 解析:f ( f (x))===. 答案:(x≠0,且x≠1) 9.已知f(x)=x2-4x+5. (1)求f (2)的值. (2)若f (a)=10,求a的值. 解:(1)由f (x)=x2-4x+5,

21、 所以f (2)=22-4×2+5=1. (2)由f (a)=10,得a2-4a+5=10, 即a2-4a-5=0,解得a=5或a=-1. 10.求函數(shù)y=的定義域,并用區(qū)間表示. 解:要使函數(shù)解析式有意義,需滿足: 即 所以-2≤x≤3且x≠. 所以函數(shù)的定義域是. 用區(qū)間表示為∪. 層級(jí)二 應(yīng)試能力達(dá)標(biāo) 1.下列式子中不能表示函數(shù)y=f(x)的是(  ) A.x=y(tǒng)2+1        B.y=2x2+1 C.x-2y=6 D.x= 解析:選A 對(duì)于A,由x=y(tǒng)2+1得y2=x-1.當(dāng)x=5時(shí),y=±2,故y不是x的函數(shù);對(duì)于B,y=2x2+1是二次函數(shù);對(duì)于

22、C,x-2y=6?y=x-3是一次函數(shù);對(duì)于D,由x=得y=x2(x≥0)是二次函數(shù).故選A. 2.若集合A={x|y=},B={y|y=x2+2},則A∩B=(  ) A.[1,+∞) B.(1,+∞) C.[2,+∞) D.(0,+∞) 解析:選C 集合A表示函數(shù)y=的定義域,則A={x|x≥1},集合B表示函數(shù)y=x2+2的值域,則B={y|y≥2},故A∩B={x|x≥2}. 3.若函數(shù)f (x)=ax2-1,a為一個(gè)正數(shù),且f ( f (-1))=-1,那么a的值是(  ) A.1 B.0 C.-1 D.2 解析:選A ∵f (x)=ax2-1,∴f

23、(-1)=a-1, f (f(-1))=f (a-1)=a·(a-1)2-1=-1. ∴a(a-1)2=0. 又∵a為正數(shù),∴a=1. 4.已知函數(shù)y=f(x)與函數(shù)y=+是相等的函數(shù),則函數(shù)y=f(x)的定義域是(  ) A.[-3,1] B.(-3,1) C.(-3,+∞) D.(-∞,1] 解析:選A 由于y=f(x)與y=+是相等函數(shù),故二者定義域相同,所以y=f(x)的定義域?yàn)閧x|-3≤x≤1}.故寫成區(qū)間形式為[-3,1]. 5.函數(shù)y=的定義域是A,函數(shù)y= 的值域是B,則A∩B=________(用區(qū)間表示). 解析:要使函數(shù)式y(tǒng)=有意義,只需x≠2

24、,即A={x|x≠2};函數(shù)y= ≥0,即B={y|y≥0},則A∩B={x|0≤x<2,或x>2}. 答案:[0,2)∪(2,+∞) 6.函數(shù)y=的定義域用區(qū)間表示為________. 解析:要使函數(shù)有意義,需滿足即 ∴定義域?yàn)?-∞,-4)∪(-4,4)∪(4,6]. 答案:(-∞,-4)∪(-4,4)∪(4,6] 7.試求下列函數(shù)的定義域與值域: (1)f (x)=(x-1)2+1,x∈{-1,0,1,2,3}; (2)f (x)=(x-1)2+1; (3)f (x)=; (4)f (x)=x-. 解:(1)函數(shù)的定義域?yàn)閧-1,0,1,2,3},則f (-1)=[

25、(-1)-1]2+1=5,同理可得f(0)=2,f (1)=1,f (2)=2,f(3)=5,所以函數(shù)的值域?yàn)閧1,2,5}. (2)函數(shù)的定義域?yàn)镽,因?yàn)?x-1)2+1≥1,所以函數(shù)的值域?yàn)閧y|y≥1}. (3)函數(shù)的定義域是{x|x≠1},y==5+,所以函數(shù)的值域?yàn)閧y|y≠5}. (4)要使函數(shù)式有意義,需x+1≥0,即x≥-1,故函數(shù)的定義域是{x|x≥-1}.設(shè)t=,則x=t2-1(t≥0),于是f(t)=t2-1-t=2-.又t≥0,故f (t)≥-.所以函數(shù)的值域是. 8.已知函數(shù)f (x)=. (1)求f(2)+f ,f(3)+f 的值; (2)求證:f

26、(x)+f 是定值; (3)求f(2)+f +f(3)+f +…+f(2 016)+f 的值. 解:(1)∵f(x)=, ∴f(2)+f=+=1, f (3)+f=+=1. (2)證明:f(x)+f=+=+==1. (3)由(2)知f(x)+f=1, ∴f(2)+f=1,f(3)+f=1,f(4)+f=1,…,f(2 016)+f=1. ∴f(2)+f+f(3)+f+…+f(2 016)+f=2 015. 1.2.2 函數(shù)的表示法 第一課時(shí) 函數(shù)的表示法  預(yù)習(xí)課本P19~21,思考并完成以下問題 (1)表示兩個(gè)變量之間函數(shù)關(guān)系的方法有幾種?分別是什么?

27、 (2)函數(shù)的各種表示法各有什么特點(diǎn)?

28、 [點(diǎn)睛] 列表法、圖象法和解析法是從三個(gè)不同的角度刻畫自變量與函數(shù)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系,同一個(gè)函數(shù)可以用不同的方法表示. 1.判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”) (1)任何一個(gè)函數(shù)都可以同上述三種方法表示.(  ) (2)函數(shù)f(x)=2x+1不能用列表法表示.(  ) (3)函數(shù)的圖象一定是定義區(qū)間上一條連續(xù)不斷的曲線.(  ) 答案:(1)× (2)√ (3)× 2.已知函數(shù)f(x)由下表給出,則f(3)等于(  ) x 1≤x<2 2 2

29、 D.不存在 答案:C 3.函數(shù)y=f(x)的圖象如圖,則f(x)的定義域是(  ) A.R B.(-∞,1)∪(1,+∞) C.(-∞,0)∪(0,+∞) D.(-1,0) 答案:C 4.已知反比例函數(shù)f (x)滿足f(3)=-6,f (x)的解析式為________. 答案:y=- 函數(shù)的表示法 [例1] 某商場(chǎng)新進(jìn)了10臺(tái)彩電,每臺(tái)售價(jià)3 000元,試求售出臺(tái)數(shù)x與收款數(shù)y之間的函數(shù)關(guān)系,分別用列表法、圖象法、解析法表示出來 [解] (1)列表法: x/臺(tái) 1 2 3 4 5 y/元 3 000 6 000 9 000 12 000

30、 15 000 x/臺(tái) 6 7 8 9 10 y/元 18 000 21 000 24 000 27 000 30 000 (2)圖象法: (3)解析法:y=3 000x,x∈{1,2,3,…,10}. 理解函數(shù)的表示法3個(gè)關(guān)注點(diǎn) (1)列表法、圖象法、解析法均是函數(shù)的表示法,無論用哪種方式表示函數(shù),都必須滿足函數(shù)的概念. (2)判斷所給圖象、表格、解析式是否表示函數(shù)的關(guān)鍵在于是否滿足函數(shù)的定義. (3)函數(shù)的三種表示法互相兼容或補(bǔ)充,許多函數(shù)是可以用三種方法表示的,但在實(shí)際操作中,仍以解析法為主.     [活學(xué)活用] 1.已

31、知函數(shù)f(x),g(x)分別由下表給出. x 1 2 3 f(x) 2 1 1 x 1 2 3 g(x) 3 2 1    則f ( g(1))的值為________; 當(dāng)g ( f (x))=2時(shí),x=________. 解析:由于函數(shù)關(guān)系是用表格形式給出的,知g (1)=3,∴f ( g(1))=f (3)=1.由于g (2)=2,∴f (x)=2,∴x=1. 函數(shù)圖象的作法及應(yīng)用 答案:1 1 [例2] 作出下列函數(shù)的圖象并求出其值域. (1)y=2x+1,x∈[0,2]; (2)y=,x∈[2,+∞); (3)y=x2+2x,x∈

32、[-2,2]. [解] (1)當(dāng)x∈[0,2]時(shí),圖象是直線y=2x+1的一部分,觀察圖象可知,其值域?yàn)閇1,5]. (2)當(dāng)x∈[2,+∞)時(shí),圖象是反比例函數(shù)y=的一部分,觀察圖象可知其值域?yàn)?0,1]. (3)當(dāng)-2≤x≤2時(shí),圖象是拋物線y=x2+2x的一部分. 由圖可得函數(shù)的值域是[-1,8]. 作函數(shù)y=f(x)圖象的方法 (1)若y=f(x)是已學(xué)過的基本初等函數(shù),則描出圖象上的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),直接畫出圖象即可,有些可能需要根據(jù)定義域進(jìn)行取舍. (2)若y=f(x)不是所學(xué)過的基本初等函數(shù)之一,則要按:①列表;②描點(diǎn);③連線三個(gè)基本步驟作出y=f(x)的圖

33、象.     [活學(xué)活用] 2.作出下列函數(shù)的圖象: (1)y=1-x(x∈Z);(2)y=x2-4x+3,x∈[1,3]. 解:(1)因?yàn)閤∈Z,所以圖象為直線y=1-x上的孤立點(diǎn),其圖象如圖①所示. (2)y=x2-4x+3=(x-2)2-1, 當(dāng)x=1,3時(shí),y=0; 當(dāng)x=2時(shí),y=-1,其圖象如圖②所示. 函數(shù)解析式的求法 [例3] 求下列函數(shù)的解析式: (1)已知函數(shù)f (+1)=x+2,求f (x); (2)已知函數(shù)f (x)是二次函數(shù),且f (0)=1,f (x+1)-f (x)=2x,求f (x). [解] (1)[法一 換元法] 設(shè)

34、t=+1,則x=(t-1)2(t≥1). ∴f (t)=(t-1)2+2(t-1)=t2-2t+1+2t-2=t2-1,  ∴f (x)=x2-1(x≥1). [法二 配湊法] ∵x+2=()2+2+1-1=(+1)2-1, ∴f (+1)=(+1)2-1(+1≥1), ∴f (x)=x2-1(x≥1). (2)設(shè)f (x)=ax2+bx+c(a≠0). ∵f (0)=1,∴c=1. 又∵f (x+1)-f (x)=2x,∴a(x+1)2+b(x+1)+1-(ax2+bx+1)=2x, 整理,得2ax+(a+b)=2x. 由恒等式的性質(zhì),知上式中對(duì)應(yīng)項(xiàng)的系數(shù)相等, ∴解

35、得∴f(x)=x2-x+1. 求函數(shù)解析式的4種常用求法 (1)配湊法:由已知條件f(g(x))=F(x),可將F(x)改寫成關(guān)于g(x)的表達(dá)式,然后以x替代g(x),便得f(x)的表達(dá)式; (2)待定系數(shù)法:若已知函數(shù)的類型(如一次函數(shù)、二次函數(shù))可用待定系數(shù)法; (3)換元法:已知復(fù)合函數(shù)f(g(x))的解析式,可用換元法,此時(shí)要注意新元的取值范圍; (4)解方程組法:已知關(guān)于f(x)與f或f(-x)的表達(dá)式,可根據(jù)已知條件再構(gòu)造出另外一個(gè)等式組成方程組,通過解方程組求出f(x).     [活學(xué)活用] 3.已知f (x+1)=x2-3x+2,求f (x).

36、 解:法一(配湊法):∵f (x+1)=x2-3x+2=(x+1)2-5x+1=(x+1)2-5(x+1)+6, ∴f (x)=x2-5x+6. 法二(換元法):令t=x+1,則x=t-1, ∴f (t)=(t-1)2-3(t-1)+2=t2-5t+6, 即f (x)=x2-5x+6. 4.已知函數(shù)f(x)是一次函數(shù),若f ( f (x))=4x+8,求f (x)的解析式.  解:設(shè)f (x)=ax+b(a≠0), 則f ( f (x))=f ( ax+b)=a(ax+b)+b=a2x+ab+b. 又f ( f (x))=4x+8, ∴a2x+ab+b=4x+8, 即,解得

37、或 ∴f (x)=2x+或f (x)=-2x-8. 5.已知f (x)+2f (-x)=x2+2x,求f (x). 解:∵f (x)+2 f (-x)=x2+2x, ① ∴將x換成-x,得f (-x)+2 f (x)=x2-2x. ② ∴由①②得3 f (x)=x2-6x,∴f (x)=x2-2x. 層級(jí)一 學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo) 1.已知函數(shù)y=f(x)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表,函數(shù)y=g(x)的圖象是如圖的曲線ABC,其中A(1,3),B(2,1),C(3,2),則f(g(2))的值為(  ) A.3           B.2 C.1 D.0

38、解析:選B 由函數(shù)g(x)的圖象知,g(2)=1,則f (g(2))=f(1)=2. 2.如果f =,則當(dāng)x≠0,1時(shí),f (x)等于(  ) A. B. C. D.-1 解析:選B 令=t,則x=,代入f =,則有f(t)==,故選B. 3.若f (x)是一次函數(shù),2f(2)-3f(1)=5,2f(0)-f(-1)=1,則f(x)=(  ) A.3x+2 B.3x-2 C.2x+3 D.2x-3 解析:選B 設(shè)f(x)=ax+b,由題設(shè)有 解得所以選B. 4.設(shè)f (x)=2x+3,g(x)=f (x-2),則g(x)=(  ) A.2x+1    

39、      B.2x-1 C.2x-3 D.2x+7 解析:選B ∵f(x)=2x+3,∴f(x-2)=2(x-2)+3=2x-1,即g(x)=2x-1,故選B. 5.若f (1-2x)=(x≠0),那么f 等于(  ) A.1 B.3 C.15 D.30 解析:選C 令1-2x=t, 則x=(t≠1), ∴f (t)=-1(t≠1), 即f (x)=-1(x≠1), ∴f =16-1=15. 6.已知函數(shù)f (x)由下表給出,則f ( f (3))=________. x 1 2 3 4 f(x) 3 2 4 1 解析:由題設(shè)給出的表知

40、f (3)=4,則f ( f (3))=f(4)=1. 答案:1 7.已知函數(shù)f(x)=x-,且此函數(shù)圖象過點(diǎn)(5,4),則實(shí)數(shù)m的值為________. 解析:將點(diǎn)(5,4)代入f(x)=x-,得m=5. 答案:5 8.已知f(x)是一次函數(shù),滿足3f (x+1)=6x+4,則f(x)=________. 解析:設(shè)f (x)=ax+b(a≠0), 則f (x+1)=a(x+1)+b=ax+a+b, 依題設(shè),3ax+3a+3b=6x+4, ∴∴ 則f(x)=2x-. 答案:2x- 9.(1)已知函數(shù)f (x)=x2,求f (x-1); (2)已知函數(shù)f (x-1)=x

41、2,求f (x). 解:(1)f ( x-1)=(x-1)2=x2-2x+1. (2)法一(配湊法):因?yàn)閒 (x-1)=x2=(x-1)2+2(x-1)+1,所以f (x)=x2+2x+1. 法二(換元法):令t=x-1,則x=t+1,可得f (t)=(t+1)2=t2+2t+1,即f(x)=x2+2x+1. 10.已知f (x)是一次函數(shù),且滿足3f (x+1)-2f (x-1)=2x+17,求f (x)的解析式. 解:設(shè)f (x)=ax+b(a≠0), 則3 f (x+1)-2f(x-1)=3ax+3a+3b-2ax+2a-2b=ax+5a+b, 即ax+5a+b=2x+1

42、7不論x為何值都成立, ∴解得 ∴f (x)=2x+7. 層級(jí)二 應(yīng)試能力達(dá)標(biāo) 1.已知函數(shù)f (x+1)=x2-x+3,那么f (x-1)的表達(dá)式是(  ) A.f (x-1)=x2+5x-9   B.f (x-1)=x2-x-3 C.f (x-1)=x2-5x+9 D.f (x-1)=x2-x+1 解析:選C f(x+1)=(x+1)2-3(x+1)+5, 所以f(x)=x2-3x+5, f(x-1)=(x-1)2-3(x-1)+5=x2-5x+9,故選C. 2.若一次函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(1,6)和B(2,8),則該函數(shù)的圖象還可能經(jīng)過的點(diǎn)的坐標(biāo)為(  ) A.

43、 B. C.(-1,3) D.(-2,1) 解析:選A 設(shè)一次函數(shù)的解析式為y=kx+b(k≠0),由該函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(1,6)和B(2,8),得解得,所以此函數(shù)的解析式為y=2x+4,只有A選項(xiàng)的坐標(biāo)符合此函數(shù)的解析式.故選A. 3.設(shè)f (x)=2x+a,g(x)=(x2+3),且g(f (x))=x2-x+1,則a的值為(  ) A.1 B.-1 C.1或-1 D.1或-2 解析:選B 因?yàn)間(x)=(x2+3),所以g(f(x))=[(2x+a)2+3]=(4x2+4ax+a2+3)=x2-x+1,求得a=-1.故選B. 4.函數(shù)y=f(x)(f(x)≠0

44、)的圖象與x=1的交點(diǎn)個(gè)數(shù)是(  ) A.1 B.2 C.0或1 D.1或2 解析:選C 結(jié)合函數(shù)的定義可知,如果f:A→B成立,則任意x∈A,則有唯一確定的B與之對(duì)應(yīng),由于x=1不一定是定義域中的數(shù),故x=1可能與函數(shù)y=f(x)沒有交點(diǎn),故函數(shù)f(x)的圖象與直線x=1至多有一個(gè)交點(diǎn). 5.已知x≠0,函數(shù)f(x)滿足f =x2+,則f(x)=________. 解析:f =x2+=2+2,所以f(x)=x2+2. 答案:x2+2 6.已知函數(shù)f (2x+1)=3x+2,且f (a)=4,則a=________. 解析:因?yàn)閒 (2x+1)=(2x+1)+,所以f

45、(a)=a+.又f(a)=4,所以a+=4,a=. 答案: 7.已知函數(shù)f(x)=(a,b為常數(shù),且a≠0)滿足f(2)=1,且f(x)=x有唯一解,求函數(shù)y=f(x)的解析式和f(f(-3))的值. 解:因?yàn)閒(2)=1,所以=1,即2a+b=2,① 又因?yàn)閒(x)=x有唯一解,即=x有唯一解,所以ax2+(b-1)x=0有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,所以Δ=(b-1)2=0,即b=1. 代入①得a=. 所以f(x)==. 所以f(f(-3))=f=f(6)==. 8.某企業(yè)生產(chǎn)某種產(chǎn)品時(shí)的能耗y與產(chǎn)品件數(shù)x之間的關(guān)系式為:y=ax+.且當(dāng)x=2時(shí),y=100;當(dāng)x=7時(shí),y=35

46、.且此產(chǎn)品生產(chǎn)件數(shù)不超過20件. (1)寫出函數(shù)y關(guān)于x的解析式; (2)用列表法表示此函數(shù),并畫出圖象. 解:(1)將與代入y=ax+中, 得?? 所以所求函數(shù)解析式為y=x+(x∈N,0

47、8.8 28.3 28.1 28 28.1 28.25 28.5 28.9 29.3 29.8 依據(jù)上表,畫出函數(shù)y的圖象如圖所示,是由20個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的點(diǎn)列. 第二課時(shí) 分段函數(shù)與映射 預(yù)習(xí)課本P21~23,思考并完成以下問題 (1)什么是分段函數(shù)?分段函數(shù)是一個(gè)還是幾個(gè)函數(shù)?

48、  (2)怎樣求分段函數(shù)的值?如何畫分段函數(shù)的圖象? (3)映射的定義是什么?映射和函數(shù)的關(guān)系怎樣?

49、       1.分段函數(shù) (1)分段函數(shù)就是在函數(shù)定義域內(nèi),對(duì)于自變量x的不同取值范圍,有著不同的對(duì)應(yīng)關(guān)系的函數(shù). (2)分段函數(shù)是一個(gè)函數(shù),其定義域、值域分別是各段函數(shù)的定義域、值域的并集;各段函數(shù)的定義域的交集是空集. [點(diǎn)睛] (1)分段函數(shù)雖然由幾部分構(gòu)成,但它仍是一個(gè)函數(shù)而不是幾個(gè)函數(shù). (2)分段函數(shù)的“段”可以是等長(zhǎng)的,也可以是不等長(zhǎng)的.如y=其“段”是不等長(zhǎng)的. 2.映射的概念 設(shè)A,B是兩個(gè)非空的集合,如果按某一個(gè)確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系f,使對(duì)于集合A中的任意一個(gè)元素x,

50、在集合B中 都有唯一確定的元素y與之對(duì)應(yīng),那么就稱對(duì)應(yīng)f:A→B為從集合A到集合B的一個(gè)映射. [點(diǎn)睛] 映射由三要素組成,集合A,B以及A到B的對(duì)應(yīng)關(guān)系,集合A,B可以是非空的數(shù)集,也可以是點(diǎn)集或其他集合. 1.判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”) (1)映射中的兩個(gè)非空集合并不一定是數(shù)集.(  ) (2)分段函數(shù)由幾個(gè)函數(shù)構(gòu)成.(  ) (3)函數(shù)f(x)=是分段函數(shù).(  ) (4)若A=R,B={x|x>0},f:x→y=|x|,其對(duì)應(yīng)是從A到B的映射.(  ) 答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)× 2.已知f(x)=則f(-2)=(  ) A.2  

51、         B.4 C.-2 D.2或4 答案:A 3.已知集合A={a,b},集合B={0,1},下列對(duì)應(yīng)不是A到B的映射的是(  ) 答案:C 4.函數(shù)f(x)=的定義域?yàn)開_______. 答案:[1,+∞) 映射的概念 [例1] 下列對(duì)應(yīng)是不是從A到B的映射? (1)A=B=N*,f:x→|x-3|; (2)A=N,B=Q,f:x→; (3)A={x|1≤x≤2},B={y|2≤y≤5},f:x→y=2x. [解] (1)當(dāng)x=3∈A時(shí),|x-3|=0?B,即A中的元素3在B中沒有元素與之對(duì)應(yīng),所以(1)不是映射. (2)當(dāng)x=0∈A時(shí),

52、無意義,即A中的元素0在B中沒有元素與之對(duì)應(yīng),所以(2)不是映射. (3)當(dāng)1≤x≤2時(shí),2≤2x≤4,而且對(duì)于A中每一個(gè)x值,按照對(duì)應(yīng)關(guān)系y=2x,在B中都有唯一的元素與之對(duì)應(yīng),所以(3)是映射. 判斷一個(gè)對(duì)應(yīng)是不是映射的2個(gè)關(guān)鍵 (1)對(duì)于A中的任意一個(gè)元素,在B中是否有元素與之對(duì)應(yīng). (2)B中的對(duì)應(yīng)元素是不是唯一的.     [點(diǎn)睛] “一對(duì)一”或“多對(duì)一”的對(duì)應(yīng)才可能是映射. [活學(xué)活用] 1.已知A={1,2,3,…,9},B=R,從集合A到集合B的映射f:x→. (1)與A中元素1相對(duì)應(yīng)的B中的元素是什么? (2)與B中元素相對(duì)應(yīng)的A中的元素是什么? 解

53、:(1)A中元素1,即x=1,代入對(duì)應(yīng)關(guān)系得==,即與A中元素1相對(duì)應(yīng)的B中的元素是. (2)B中元素,即=,解得x=4,因此與B中元素相對(duì)應(yīng)的A中的元素是4. 分段函數(shù)求值 [例2] 已知函數(shù)f(x)= (1)求f的值; (2)若f(x)=,求x的值. [解] (1)因?yàn)閒=-2=-, 所以f=f==. (2)f(x)=,若|x|≤1,則|x-1|-2=, 得x=或x=-. 因?yàn)閨x|≤1,所以x的值不存在; 若|x|>1,則=,得x=±,符合|x|>1. 所以若f(x)=,x的值為±. 1.求分段函數(shù)的函數(shù)值的方法 (1)確定要求值的自變量屬于哪一段

54、區(qū)間. (2)代入該段的解析式求值,直到求出值為止.當(dāng)出現(xiàn)f(f(x0))的形式時(shí),應(yīng)從內(nèi)到外依次求值. 2.求某條件下自變量的值的方法 先假設(shè)所求的值在分段函數(shù)定義區(qū)間的各段上,然后相應(yīng)求出自變量的值,切記代入檢驗(yàn).     [活學(xué)活用] 2.已知f(x)=則f(-5)的值等于________.  解析:f(-5)=f(-5+2)=f(-3)=f(-3+2)=f(-1)=f(-1+2)=f(1)=2×1=2. 答案:2 3.函數(shù)f(x)=若f(x0)=8,則x0=________. 解析:當(dāng)x0≤2時(shí),f(x0)=x+2=8,即x=6, ∴x0=-或x0=(舍去);

55、 當(dāng)x0>2時(shí),f(x0)=x0,∴x0=10. 綜上可知,x0=-或x0=10. 答案:-或10 分段函數(shù)的圖象及應(yīng)用 題點(diǎn)一:分段函數(shù)的圖象的判定 1.函數(shù)f(x)=|x-1|的圖象是(  ) 解析:選B 法一:函數(shù)的解析式可化為y=畫出此分段函數(shù)的圖象,故選B. 法二:由f(-1)=2,知圖象過點(diǎn)(-1,2),排除A、C、D,故選B. 題點(diǎn)二:分段函數(shù)圖象的作法 2.已知f(x)=畫出f(x)的圖象. 解:利用描點(diǎn)法,作出f(x)的圖象,如圖所示. 題點(diǎn)三:由函數(shù)的圖象確定其解析式 3.已知函數(shù)f(x)的圖象如右圖所示,則f(x)的解析式是_

56、_______. 解析:由圖可知,圖象是由兩條線段組成,當(dāng)-1≤x<0時(shí),設(shè)f(x)=ax+b,將(-1,0),(0,1)代入解析式,則∴ 當(dāng)0≤x≤1時(shí),設(shè)f(x)=kx,將(1,-1)代入,則k=-1. 答案:f(x)= 題點(diǎn)四:分段函數(shù)的圖象及應(yīng)用 4.若定義運(yùn)算a⊙b=則函數(shù)f(x)=x⊙(2-x)的值域?yàn)開_______. 解析:由題意得f(x)=畫出函數(shù)f(x)的圖象得值域是(-∞,1]. 答案:(-∞,1] 分段函數(shù)圖象的畫法 (1)對(duì)含有絕對(duì)值的函數(shù),要作出其圖象,首先應(yīng)根據(jù)絕對(duì)值的意義去掉絕對(duì)值符號(hào),將函數(shù)轉(zhuǎn)化為分段函數(shù),然后分段作出函數(shù)圖象. (2)

57、作分段函數(shù)的圖象時(shí),分別作出各段的圖象,在作每一段圖象時(shí),先不管定義域的限制,作出其圖象,再保留定義域內(nèi)的一段圖象即可,作圖時(shí)要特別注意接點(diǎn)處點(diǎn)的虛實(shí),保證不重不漏.     層級(jí)一 學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo) 1.下列對(duì)應(yīng)關(guān)系f中,能構(gòu)成從集合A到集合B的映射的是(  ) A.A={x|x>0},B=R,f:x→|y|=x2 B.A={-2,0,2},B={4},f:x→y=x2 C.A=R,B={y|y>0},f:x→y= D.A={0,2},B={0,1},f:x→y= 解析:選D 對(duì)于A,集合A中元素1在集合B中有兩個(gè)元素與之對(duì)應(yīng);對(duì)于B,集合A中元素0在集合B中無元素與之對(duì)應(yīng);

58、對(duì)于C,集合A中元素0在集合B中無元素與之對(duì)應(yīng).故A、B、C均不能構(gòu)成映射. 2.已知f(x)=則f(f(-7))的值為(  ) A.100           B.10 C.-10 D.-100 解析:選A ∵f(x)=∴f(-7)=10. f(f(-7))=f(10)=10×10=100. 3.下列圖形是函數(shù)y=x|x|的圖象的是(  ) 解析:選D 函數(shù)y=x|x|=故選D. 4.已知集合M={x|0≤x≤4},N={0|0≤y≤2},按對(duì)應(yīng)關(guān)系f不能構(gòu)成從M到N的映射的是(  ) A.f:x→y=x B.f:x→y=x C.f:x→y=x D.f:x

59、→y= 解析:選C 因?yàn)楫?dāng)x=4時(shí),y=×4=?N,所以C中的對(duì)應(yīng)關(guān)系f不能構(gòu)成從M到N的映射. 5.函數(shù)f(x)=的值域是(  ) A.R B.[0,2]∪{3} C.[0,+∞) D.[0,3] 解析:選B 先求各段上的圖象,再求各段值域的并集,即為該函數(shù)的值域. 6.已知f(x)=則f=________. 解析:依題意,得f==3,則f=f(3)=32-1=8. 答案:8 7.函數(shù)f(x)=若f(x)=3,則x的值是________. 解析:當(dāng)x≤-1時(shí),x+2=3,得x=1舍去, 當(dāng)-1

60、:A→B中,A=B={(x,y)|x,y∈R},且f:(x,y)→(x-y,x+y),則與A中的元素(-1,2)對(duì)應(yīng)的B中的元素為________. 解析:由題意知,與A中元素(-1,2)對(duì)應(yīng)的B中元素為(-1-2,-1+2),即(-3,1). 答案:(-3,1) 9.已知函數(shù)f(x)= (1)求f(2),f(f(2))的值; (2)若f(x0)=8,求x0的值. 解:(1)∵0≤x≤2時(shí),f(x)=x2-4, ∴f(2)=22-4=0, f(f(2))=f(0)=02-4=-4. (2)當(dāng)0≤x0≤2時(shí), 由x-4=8, 得x0=±2(舍去); 當(dāng)x0>2時(shí),由2x0

61、=8,得x0=4. ∴x0=4. 10.已知函數(shù)f(x)=1+(-2

62、(0,1),C錯(cuò);當(dāng)x=1時(shí),y=2,即圖象過點(diǎn)(1,2),B錯(cuò).故選A. 2.已知函數(shù)y=使函數(shù)值為5的x的值是(  ) A.-2           B.2或- C.2或-2 D.2或-2或- 解析:選A 當(dāng)x≤0時(shí),令x2+1=5,解得x=-2;當(dāng)x>0時(shí),令-2x=5,得x=-,不合題意,舍去. 3.已知映射f:A→B,其中集合A={-3,-2,-1,1,2,3,4},集合B中的元素在A中都能找到元素與之對(duì)應(yīng),且對(duì)任意的a∈A,在B中和它對(duì)應(yīng)的元素是|a|,則集合B中元素的個(gè)數(shù)是(  ) A.4    B.5    C.6    D.7 解析:選A 注意到對(duì)應(yīng)法則

63、是f:a→|a|,因此3和-3對(duì)應(yīng)集合B中的元素3;2和-2對(duì)應(yīng)集合B中的元素2;1和-1對(duì)應(yīng)集合B中的元素1;4對(duì)應(yīng)集合B中的元素4.所以B={1,2,3,4},有4個(gè)元素. 4.某單位為鼓勵(lì)職工節(jié)約用水,作出了如下規(guī)定:每位職工每月用水量不超過10立方米的,按每立方米m元收費(fèi);用水量超過10立方米的,超過部分按每立方米2m元收費(fèi).某職工某月繳水費(fèi)16m元,則該職工這個(gè)月實(shí)際用水量為(  ) A.13立方米 B.14立方米 C.18立方米 D.26立方米 解析:選A 該單位職工每月應(yīng)繳水費(fèi)y與實(shí)際用水量x滿足的關(guān)系式為 y=由y=16m,可知x>10.令2mx-10m=16

64、m,解得x=13. 5.函數(shù)f(x)=的值域是________. 解析:當(dāng)x≥0時(shí),f(x)≥1, 當(dāng)-2≤x<0時(shí),21,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________. 解析:當(dāng)a≥0時(shí),f(a)=a-1>1, 解得a>4,符合a≥0; 當(dāng)a<0時(shí),f(a)=>1,無解. 答案:(4,+∞) 7.如圖所示,函數(shù)f(x)的圖象是折線段ABC,其中A,B,C的坐標(biāo)分別為(0,4),(2,0),(6,4). (1)求f(f(0))的值; (2)

65、求函數(shù)f(x)的解析式. 解:(1)直接由圖中觀察,可得 f(f(0))=f(4)=2. (2)設(shè)線段AB所對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式為y=kx+b, 將與代入, 解得得 ∴y=-2x+4(0≤x≤2). 同理,線段BC所對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式為 y=x-2(2

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