《2014年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)難點(diǎn)精講精析 2.1函數(shù)及其表示》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2014年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)難點(diǎn)精講精析 2.1函數(shù)及其表示(23頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
2014年高考一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)難點(diǎn)精講精析:
2.1函數(shù)及其表示
一、求函數(shù)的定義域、值域
1、確定函數(shù)的定義域的原則
(1)當(dāng)函數(shù)y=f(x)用列表法給出時,函數(shù)的定義域是指表格中實數(shù)x的集合;
(2)當(dāng)函數(shù)y=f(x)用圖象法給出時,函數(shù)的定義域是指圖象在x軸上的投影所覆蓋的實數(shù)的集合;
(3)當(dāng)函數(shù)y=f(x)用解析式給出時,函數(shù)的定義域是指使解析式有意義的實數(shù)的集合;
(4)當(dāng)函數(shù)y=f(x)由實際問題給出時,函數(shù)的定義域由實際問題的意義確定。
2、確定函數(shù)定義域的依據(jù)
(1)若f(x)是整式,則定義域為全體實數(shù);
(2)若f(x)是分式,則定義域為使分式的分母不
2、為零的x取值的集合;
(3)當(dāng)f(x)是偶次根式時,定義域是使被開方式取非負(fù)的x取值的集合;
(4)當(dāng)f(x)是非正數(shù)指數(shù)冪時,定義域是使冪的底數(shù)不為0的x取值的集合;
(5)若已知函數(shù)f(x)的定義域為[a,b],其復(fù)合函數(shù)f(g(x))定義域由不等式a≤g(x)≤b解出;
(6)若已知函數(shù)f(g(x))的定義域為[a,b],則f(x)的定義域為g(x)在x∈[a,b]時的值域。
3、求簡單函數(shù)值域的方法
(1)觀察法;(2)圖象觀察法;(3)單調(diào)性法;(4)分離常數(shù)法;(5)均值不等式法;(6)換元法.
4、例題解析
〖例1〗(2012大連模擬)求函數(shù)的定義域;
(2
3、)已知函數(shù)f(2x)的定義域是[-1,1],求f(x)的定義域;
(3)求下列函數(shù)的值域.
①y=x2+2x,x∈[0,3],
②y=log3x+logx3-1,
③
分析:(1)根據(jù)解析式,構(gòu)建使解析式有意義的不等式組求解即可;
2 / 23
(2)要明確2x與f(x)中x的含義,從而構(gòu)建不等式求解;
(3)根據(jù)解析式的特點(diǎn),分別選用①圖象觀察法;②均值不等式法;③單調(diào)性法求值域.
解答:(1)要使該函數(shù)有意義,
需要則有:
解得:-3<x<0或2<x<3,
所以所求函數(shù)的定義域為 (-3,0)∪(2,3).
(2)∵f(2x)的定義域為[-1,1],
即-1
4、≤x≤1,
故f(x)的定義域為[].
(3)①y=(x+1)2-1在[0,3]上的圖象如圖所示,
由圖象知:0≤y≤32+23=15,
所以函數(shù)y=x2+2x,x∈[0,3]的值域為[0,15].
②,定義域為(0,1)∪(1,+∞),
當(dāng)0<x<1時,
當(dāng)x>1時,
綜上可知,其值域為(-∞,-3]∪[1,+∞).
③因為x2-1≥-1,又y=2x在R上為增函數(shù),
∴≥2-1=.
故值域為[,+∞).
【規(guī)律方法】求函數(shù)定義域的方法
(1) 求具體函數(shù)y=f(x)的定義域:
(2)
(2)求抽象函數(shù)的定義域:
①若已知函數(shù)f(x)的定
5、義域為[a,b],其復(fù)合函數(shù)f(g(x))的定義域由不等式a≤g(x)≤b求出.
②若已知函數(shù)f(g(x))的定義域為[a,b],則f(x)的定義域為g(x)在x∈[a,b]時的值域.
提醒:定義域必須寫成集合或區(qū)間的形式.
〖例2〗設(shè)函數(shù)則不等式的解集是( A )
. B.
C. D.
解析 由已知,函數(shù)先增后減再增
當(dāng),令
解得。
當(dāng),
故 ,解得
【考點(diǎn)定位】本試題考查分段函數(shù)的單調(diào)性問題的運(yùn)用以及一元二次不等式的求解
〖例3〗試判斷以下各組函數(shù)是否表示同一函數(shù)?
(1)f(x)=,g(x)=;
(2)
6、f(x)=,g(x)=
(3)f(x)=,g(x)=()2n-1(n∈N*);
(4)f(x)=,g(x)=;
(5)f(x)=x2-2x-1,g(t)=t2-2t-1。
解:(1)由于f(x)==|x|,g(x)==x,故它們的值域及對應(yīng)法則都不相同,所以它們不是同一函數(shù);
(2)由于函數(shù)f(x)=的定義域為(-∞,0)∪(0,+∞),而g(x)=的定義域為R,所以它們不是同一函數(shù);
(3)由于當(dāng)n∈N*時,2n1為奇數(shù),
∴f(x)==x,g(x)=()2n-1=x,它們的定義域、值域及對應(yīng)法則都相同,所以它們是同一函數(shù);
(4)由于函數(shù)f(x)=的定義域為{x|x≥0},
7、而g(x)=的定義域為{x|x≤-1或x≥0},它們的定義域不同,所以它們不是同一函數(shù);
(5)函數(shù)的定義域、值域和對應(yīng)法則都相同,所以它們是同一函數(shù)
注:對于兩個函數(shù)y=f(x)和y=g(x),當(dāng)且僅當(dāng)它們的定義域、值域、對應(yīng)法則都相同時,y=f(x)和y=g(x)才表示同一函數(shù)若兩個函數(shù)表示同一函數(shù),則它們的圖象完全相同,反之亦然。
〖例4〗求下列函數(shù)的值域:
(1);(2);(3);
(4);(5);(6);
(7);(8);(9)
解:(1)(配方法),
∴的值域為
改題:求函數(shù),的值域
解:(利用函數(shù)的單調(diào)性)函數(shù)在上單調(diào)增
∴當(dāng)時,原函數(shù)有最小值為
8、;當(dāng)時,原函數(shù)有最大值為
∴函數(shù),的值域為
(2)求復(fù)合函數(shù)的值域:
設(shè)(),則原函數(shù)可化為
又∵,
∴,故,
∴的值域為
(3)(法一)反函數(shù)法:
的反函數(shù)為,其定義域為,
∴原函數(shù)的值域為
(法二)分離變量法:,
∵,∴,
∴函數(shù)的值域為
(4)換元法(代數(shù)換元法):設(shè),則,
∴原函數(shù)可化為,∴,
∴原函數(shù)值域為
注:總結(jié)型值域,
變形:或
(5)三角換元法:
∵,∴設(shè),
則
∵,∴,∴,
∴,
∴原函數(shù)的值域為
(6)數(shù)形結(jié)合法:,
∴,∴函數(shù)值域為
(7)判別式法:∵恒成立,∴函數(shù)的定義域為
由得: ①
①當(dāng)即時
9、,①即,∴
②當(dāng)即時,∵時方程恒有實根,
∴△,
∴且,
∴原函數(shù)的值域為
(8),
∵,∴,
∴,
當(dāng)且僅當(dāng)時,即時等號成立
∴,
∴原函數(shù)的值域為
(9)(法一)方程法:原函數(shù)可化為:,
∴(其中),
∴,
∴,
∴,
∴,
∴原函數(shù)的值域為
注:上面討論的是用初等方法求函數(shù)值域的一些常見類型與方法,掌握這些方法對于以后的復(fù)習(xí)中求解綜合性的題目時是非常有用的。
二、分段函數(shù)及實際應(yīng)用題
1、相關(guān)鏈接
(1)解決分段函數(shù)的基本原則是分段進(jìn)行,即自變量的取值屬于哪一段范圍,就用這一段的解析式來解決;
(2)對于實際應(yīng)用題應(yīng)根據(jù)題意確定好分段點(diǎn)
10、,在每一段上分析出其解析式,然后再寫成分段函數(shù);
(3)對于分段函數(shù)的最值問題,一般是將每一段上的最值分別求出,其中的最大者就是整個函數(shù)的最大值,其中的最小者就是整個函數(shù)的最小值。
2.例題解析
〖例1〗我國是水資源相對匱乏的國家,為鼓勵節(jié)約用水,某市打算制定一項水費(fèi)措施,規(guī)定每季度每人用水不超過5噸時,每噸水費(fèi)的價格(基本消費(fèi)價)為1.3元,若超過5噸而不超過6噸時,超過部分的水費(fèi)加收200%,若超過6噸而不超過7噸時,超過部分的水費(fèi)加收400%,如果某人本季度實際用水量為x(x≤7)噸,試計算本季度他應(yīng)繳納的水費(fèi).
思路分析:計算本季度他應(yīng)繳納的水費(fèi),應(yīng)看他的用水量x在何范
11、圍內(nèi),不同的范圍,繳納的水費(fèi)不同;可采用分段函數(shù)來表示.
解答:設(shè)y表示本季度應(yīng)繳納的水費(fèi)(元),
當(dāng)0<x≤5時,y=1.3x;
當(dāng)5<x≤6時,應(yīng)將x分成兩部分:5與(x-5)分別計算,第一部分為基本消費(fèi)1.35,第二部分由基本消費(fèi)與加價消費(fèi)組成,即
1.3(x-5)+1.3(x-5)200%=3.9x-19.5,
此時y=1.35+3.9x-19.5=3.9x-13,
當(dāng)6<x≤7時,同理y=6.5x-28.6
綜上可知:.
〖例2〗某出版公司為一本暢銷書定價如下:
這里的n∈N*表示購書的數(shù)量,C(n)是訂購n本書所付的錢數(shù)(單位:元).若一本書的成本價是5元,現(xiàn)
12、有甲、乙兩人來買書,每人至少買1本,兩人共買60本,問出版公司最少能賺多少錢?最多能賺多少錢?
思路分析:分析題意知,先弄清分段點(diǎn)是解題的關(guān)鍵;列出買書的費(fèi)用函數(shù),在每一段上求最值,比較大小再求出整個函數(shù)的最值.
解析:設(shè)甲買n本書,則乙買(60-n)本書(不妨設(shè)甲
買的書少于乙買的書),則n≤30,n∈N*
①當(dāng)1≤n≤11且n∈N*時,49≤60-n≤59,出版公司賺的
錢數(shù)f(n)=12n+10(60-n)-560=2n+300;
②當(dāng)12≤n≤24且n∈N*時,36≤60-n≤48,出版公司賺的
錢數(shù)f(n)=12n+11(60-n)-560=n+360;
③當(dāng)
13、25≤n≤30且n∈N*時,30≤60-n≤35,出版公司賺的
錢數(shù)f(n)=1160-560=360;
當(dāng)1≤n≤11且n∈N*時,302≤f(n)≤322;
當(dāng)12≤n≤24且n∈N*時,372≤f(n)≤384;
當(dāng)25≤n≤30且n∈N*時,f(n)=360.
故出版公司最少能賺302元,最多能賺384元.
三、求函數(shù)的解析式
1、函數(shù)的解析式的求法
函數(shù)解析式的求法
(1)湊配法: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,此時要注意g(x)的范圍;
(2)待定系數(shù)法:若已知函數(shù)的
14、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,此時要注意新元的取值范圍;
(4)方程思想: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)造出另外一個等式組成方程組,通過解方程組求出f(x).
2、例題解析
(1)已知,求;
(2)已知,求;
(3)已知是一次函數(shù),且滿足,求;
(4)已知滿足,求;
解:(1)配湊法:∵,
∴(或);
(2)換元法:令(),則,
∴,;
(3)待定系數(shù)法:設(shè),
則,
∴,,
∴;
(4)方程組法: ①
把①中的換成,得 ②,
①②
15、得
∴。
提醒:因為函數(shù)的解析式相同,定義域不同,則為不相同函數(shù),因此求函數(shù)的解析式時,如果定義域不是使表達(dá)式有意義的x的取值,一定要注明函數(shù)的定義域,否則會導(dǎo)致錯誤.
四、函數(shù)的綜合應(yīng)用
〖例1〗 已知函數(shù)f(x)的定義域為R,且對于一切實數(shù)x滿足f(x+2)=f(2-x),f(x+7)=f(7-x)
(1)若f(5)=9,求:f(-5);
(2)已知x∈ [2,7]時,f(x)=(x-2)2,求當(dāng)x∈[16,20]時,函數(shù)g(x)=2x-f(x)的表達(dá)式,并求出g(x)的最大值和最小值;
(3)若f(x)=0的一根是0,記f(x)=0在區(qū)間[-1000,1000]上的根
16、數(shù)為N,求N的最小值。
解 (1)由f(x+2)=f(2-x)及f(x+7)=f(7-x)得:f(x)的圖像關(guān)于直線x=2,x=7對稱。
∴ f(x)=f[(x-2)+2]
=f[2-(x-2)]=f(4-x)
=f[7-(3+x)]=f(7+(3+x))
=f(x+10)
∴f(x)是以10為周期的周期函數(shù)。
∴f(-5)=f(-5+10)=f(5)=9
(2)當(dāng)x∈[16,17],x-10∈[6,7]
∴f(x)=f(x-10)=(x-10-2)2=(x-12)2
當(dāng)x∈(17,20,x-20∈(-3,0,4-(x-
17、20)∈[4,7
∴f(x)=f(x-20)=f[4-(x-20)]
=f(24-x)=(x-22)2
∴g(x)=
∵x∈ [16,17]時,g(x)最大值為16,最小值為9;x∈(17,20,g(x)>g(17)=9,g(x)≤g(20)=36
∴g(x)的最大值為36,最小值為9。
(3)由f(0)=0,及f(0)=f(4)=0,知f(0)在上至少有兩個解。
而在[-1000,1000上有200個周期,至少有400個解。又f(1000)=0
所以最少有401個解。且這401個解的和為-200。
注 題中(2)可根據(jù)函數(shù)圖像的對稱性、函數(shù)的周期性,通
18、過作圖得到
f(x)=
一般地:當(dāng)x∈[-3,2]時,4-x∈[2,7]
∴f(x)=f(4-x)=(x-2)2
∴當(dāng)x∈[-3,7],f(x)=(x-2)2
故當(dāng)x∈[-3+10k,7+10k],x-10k∈[-3,7][
∴f(x)= (x-10k-2)2(k∈z)
∴f(x)= (x-10k-2)2 x∈[-3+10k,7+10k],(k∈Z)
〖例2〗 設(shè)a是正數(shù),ax+y=2(x≥0,y≥0),記y+3x-x2的最大值是M(a),試求
(1)M(a)的表達(dá)式;(2)M(a)的最小值。
解 將代數(shù)式y(tǒng)+3x-x2表示為一個字
19、母,由ax+y=2解出y后代入消元,建立關(guān)于x的二次函數(shù),逐步進(jìn)行分類求M(a)。
(1)設(shè)S(x)=y+3x-x2,將y=2-ax代入消去y,得:
S(x)=2-ax+3x-x2
=-x2+(3-a)x+2
=-[x-(3-a)]2+(3-a)2+2(x≥0)
∵y≥0 ∴2-ax≥0
而a>0 ∴0≤x≤
下面分三種情況求M(a)
(i)當(dāng)0<3-a<(a>0),即
時
解得 00)即
時,
解得:1≤a≤2,這時
M(a)=S()=2-a+3-
20、
=-+
(iii)當(dāng)3-a≤0;即a≥3時
M(a)=S(0)=2
綜上所述得:
M(a)=
(2)下面分情況探討M(a)的最小值。
當(dāng)02
當(dāng)1≤a≤2時
M(a)=-+=-2(-)2+
∵1≤a≤2≤≤1
∴當(dāng)=時,M(a)取小值,即
M(a)≥M(2)=
當(dāng)a≥3時,M(a)=2
經(jīng)過比較上述各類中M(a)的最小者,可得M(a)的最小值是2。
注:解題經(jīng)驗的積累,有利于解題思路的挖掘,對參數(shù)a的分類,完全依據(jù)二次函數(shù)頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)3-a是否在定義域區(qū)間[0,]內(nèi),這樣就引出三種討論情況,找出解題的方案。
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