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1、新編高考數(shù)學復習資料
第2章 函 數(shù)
學案4 函數(shù)及其表示
導學目標: 1.了解構成函數(shù)的要素,會求一些簡單函數(shù)的定義域和值域,了解映射的概念.2.在實際情境中,會根據(jù)不同的需要選擇恰當?shù)姆椒?如圖象法、列表法、解析法等)表示函數(shù).3.了解簡單的分段函數(shù),并能簡單應用.
自主梳理
1.函數(shù)的基本概念
(1)函數(shù)定義
設A,B是兩個非空的________,如果按某種對應法則f,對于集合A中的____________,在集合B中______________,稱f:A→B為從集合A到集合B的一個函數(shù),x的取值范圍A叫做函數(shù)的__________,函數(shù)值的集合{f(x)|x∈A}叫做
2、函數(shù)的________.
(2)函數(shù)的三要素
________、________和__________.
(3)函數(shù)的表示法
表示函數(shù)的常用方法有:________、________、________.
(4)函數(shù)相等
如果兩個函數(shù)的定義域和____________完全一致,則這兩個函數(shù)相等,這是判定兩函數(shù)相等的依據(jù).
(5)分段函數(shù):在函數(shù)的________內,對于自變量x的不同取值區(qū)間,有著不同的__________,這樣的函數(shù)通常叫做分段函數(shù).
分段函數(shù)是一個函數(shù),它的定義域是各段取值區(qū)間的______,值域是各段值域的______.
2.映射的概念
(1)映射的定義
3、
設A、B是兩個非空的集合,如果按某種對應法則f,對于集合A中的每一個元素,在集合B中__________確定的元素與之對應,那么這樣的單值對應f:A→B叫集合A到集合B的________.
(2)由映射的定義可以看出,映射是函數(shù)概念的推廣,函數(shù)是一種特殊的映射,要注意構成函數(shù)的兩個集合,A、B必須是非空數(shù)集.
自我檢測
1.設集合M={x|0≤x≤2},N={y|0≤y≤2},給出下列4個圖形,其中能表示集合M到N的函數(shù)關系的有________(填序號).
2.(2010·湖北改編)函數(shù)y=的定義域為________.
3.(2010·湖北改編)已知函數(shù)f(x)=,則f(f(
4、))=________.
4.下列函數(shù)中,與函數(shù)y=x相同的函數(shù)是________(填序號).
①y=;②y=()2;③y=lg 10x;④y=2log2x.
5.函數(shù)y=lg(ax2-ax+1)的定義域是R,求a的取值范圍.
探究點一 函數(shù)與映射的概念
例1 下列對應法則是集合P上的函數(shù)的是________(填序號).
(1)P=Z,Q=N*,對應法則f:對集合P中的元素取絕對值與集合Q中的元素相對應;
(2)P={-1,1,-2,2},Q={1,4},對應法則:f:x→y=x2,x∈P,y∈Q;
(3)P={三角形},Q={x|x>0},對應法則f:對P
5、中三角形求面積與集合Q中元素對應.
變式遷移1 已知映射f:A→B.其中A=B=R,對應法則f:x→y=-x2+2x,對于實數(shù)k∈B,在集合A中不存在元素與之對應,則k的取值范圍是________.
探究點二 求函數(shù)的定義域
例2 求下列函數(shù)的定義域:
(1)y=+;
(2)已知函數(shù)f(2x+1)的定義域為(0,1),求f(x)的定義域.
變式遷移2 已知函數(shù)y=f(x)的定義域是[0,2],那么g(x)=的定義域是___________________.
探究點三 求函數(shù)的解析式
例3 (1)已知f(+1)=lg x,求f(x);
(2)已知f(x)是一次函
6、數(shù),且滿足3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,求f(x);
(3)已知f(x)滿足2f(x)+f()=3x,求f(x).
變式遷移3 給出下列兩個條件:(1)f(+1)=x+2;
(2)f(x)為二次函數(shù)且f(0)=3,f(x+2)-f(x)=4x+2.試分別求出f(x)的解析式.
探究點四 分段函數(shù)的應用
例4 設函數(shù)f(x)=若f(-4)=f(0),f(-2)=-2,則關于x的方程f(x)=x的解的個數(shù)為________.
變式遷移4 (2010·江蘇)已知函數(shù)f(x)=則滿足不等式f(1-x2)>f(2x)的x的范圍為_________
7、_____.
1.與定義域有關的幾類問題
第一類是給出函數(shù)的解析式,這時函數(shù)的定義域是使解析式有意義的自變量的取值范圍;
第二類是實際問題或幾何問題,此時除要考慮解析式有意義外,還應考慮使實際問題或幾何問題有意義;
第三類是不給出函數(shù)的解析式,而由f(x)的定義域確定函數(shù)f[g(x)]的定義域或由f[g(x)]的定義域確定函數(shù)f(x)的定義域.
第四類是已知函數(shù)的定義域,求參數(shù)范圍問題,常轉化為恒成立問題來解決.
2.解析式的求法
求函數(shù)解析式的一般方法是待定系數(shù)法和換元法,除此還有代入法、拼湊法和方程組法.
(滿分:90分)
一、填空題(每小題6分,共48分)
1
8、.下列各組中的兩個函數(shù)是同一函數(shù)的為________(填序號).
①y1=,y2=x-5;
②y1=,y2=;
③f(x)=x,g(x)=;
④f(x)=,F(xiàn)(x)=x;
⑤f1(x)=()2,f2(x)=2x-5.
2.函數(shù)y=f(x)的圖象與直線x=1的公共點數(shù)目是________.
3.(2011·南京模擬)已知f(x)=若f(x)=3,則x的值為________.
4.(2009·江西改編)函數(shù)y=的定義域為________.
5.設f:x→x2是從集合A到集合B的映射,如果B={1,2},則A∩B為____________.
6.下列四個命題:(1)f(x)=+有
9、意義;(2)函數(shù)是其定義域到值域的映射;(3)函數(shù)y=2x(x∈N)的圖象是一條直線;(4)函數(shù)y=的圖象是拋物線.其中正確的命題個數(shù)為________.
7.設f(x)=,g(x)=,則f[g(3)]=________,g[f(-)]=________.
8.(2010·陜西)已知函數(shù)f(x)=若f(f(0))=4a,則實數(shù)a=______.
二、解答題(共42分)
9.(12分)(2011·蘇州期末)(1)若f(x+1)=2x2+1,求f(x)的表達式;
(2)若2f(x)-f(-x)=x+1,求f(x)的表達式;
(3)若函數(shù)f(x)=,f(2)=1,又方程f(x)=x有唯一
10、解,求f(x)的表達式.
10.(14分)某商場促銷飲料,規(guī)定一次購買一箱在原價48元的基礎上打9折,一次購買兩箱可打8.5折,一次購買三箱可打8折,一次購買三箱以上均可享受7.5折的優(yōu)惠.若此飲料只整箱銷售且每人每次限購10箱,試用解析法寫出顧客購買的箱數(shù)x與每箱所支付的費用y之間的函數(shù)關系,并畫出其圖象.
11.(16分)某產品生產廠家根據(jù)以往的生產銷售經驗得到下面有關銷售的統(tǒng)計規(guī)律:每生產產品x(百臺),其總成本為G(x)萬元,其中固定成本為2萬元,并且每生產100臺的生產成本為1萬元(總成本=固定成本+生產成本),銷售收入R(x)(萬元)滿足R(x)
11、=假定該產品產銷平衡,那么根據(jù)上述統(tǒng)計規(guī)律:
(1)要使工廠有盈利,產品x應控制在什么范圍?
(2)工廠生產多少臺產品時盈利最大?此時每臺產品的售價為多少?
答案 自主梳理
1.(1)數(shù)集 每一個元素x 都有惟一的元素y和它對應 定義域 值域 (2)定義域 值域 對應法則 (3)解析法 列表法 圖象法 (4)對應法則 (5)定義域 對應法則 并集 并集 2.(1)都有惟一 映射
自我檢測
1.③
解析 對于題圖①:M中屬于(1,2]的元素,在N中沒有象,不符合定義;
對于題圖②:M中屬于(,2]的元素的象,不屬于集合N,因此它不表示M到N的函數(shù)關系;對于題
12、圖③:符合M到N的函數(shù)關系;對于題圖④:其象不唯一,因此也不表示M到N的函數(shù)關系.
2.(,1)
3.
4.③
5.解 函數(shù)y=lg(ax2-ax+1)的定義域是R,
即ax2-ax+1>0恒成立.
①當a=0時,1>0恒成立;
②當a≠0時,應有
∴0
13、有對應元素,并且(3)中集合P不是數(shù)集,所以(1)和(3)都不是集合P上的函數(shù).由題意知,(2)正確.
變式遷移1 (1,+∞)
解析 由題意知,方程-x2+2x=k無實數(shù)根,即x2-2x+k=0無實數(shù)根.∴Δ=4(1-k)<0,∴k>1時滿足題意.
例2 解題導引 在(2)中函數(shù)f(2x+1)的定義域為(0,1)是指x的取值范圍還是2x+1的取值范圍?f(x)中的x與f(2x+1)中的2x+1的取值范圍有什么關系?
解 (1)要使函數(shù)有意義,
應有即
解得
所以函數(shù)的定義域是{x|-1≤x<1或1
14、,所以f(x)的定義域是(1,3).
變式遷移2 (-1,-)∪(-,]
解析 由得-1
15、令+1=t,則x=,
∴f(t)=lg,
∴f(x)=lg,x∈(1,+∞).
(2)設f(x)=ax+b,(a≠0)
則3f(x+1)-2f(x-1)=3ax+3a+3b-2ax+2a-2b
=ax+b+5a=2x+17,
∴
∴a=2,b=7,故f(x)=2x+7.
(3)2f(x)+f()=3x,①
把①中的x換成,得
2f()+f(x)=,②
①×2-②,得3f(x)=6x-,
∴f(x)=2x-(x≠0).
變式遷移3 解 (1)令t=+1,
∴t≥1,x=(t-1)2.
則f(t)=(t-1)2+2(t-1)=t2-1,
即f(x)=x2-1,x∈[
16、1,+∞).
(2)設f(x)=ax2+bx+c (a≠0),
∴f(x+2)=a(x+2)2+b(x+2)+c,
則f(x+2)-f(x)=4ax+4a+2b=4x+2.
∴ ∴
又f(0)=3,∴c=3,∴f(x)=x2-x+3.
例4 解題導引 ①本題可以先確定解析式,然后通過解方程f(x)=x來確定解的個數(shù);也可利用數(shù)形結合,更為簡潔.
②對于分段函數(shù),一定要明確自變量所屬的范圍,以便于選擇與之相應的對應法則.
③分段函數(shù)體現(xiàn)了數(shù)學的分類討論思想,相應的問題處理應分段解決.
答案 3
解析 方法一 若x≤0,則f(x)=x2+bx+c.
∵f(-4)=f(0),
17、f(-2)=-2,
∴
解得∴f(x)=
當x≤0,由f(x)=x,得x2+4x+2=x,
解得x=-2,或x=-1;
當x>0時,由f(x)=x,得x=2.
∴方程f(x)=x有3個解.
方法二 由f(-4)=f(0)且f(-2)=-2,可得f(x)=x2+bx+c的對稱軸是x=-2,且頂點為(-2,-2),于是可得到f(x)的簡圖(如圖所示).方程f(x)=x的解的個數(shù)就是函數(shù)圖象y=f(x)與y=x的圖象的交點的個數(shù),所以有3個解.
變式遷移4 (-1,-1)
解析 函數(shù)f(x)=的圖象如圖所示:
f(1-x2)>f(2x)?,
解得-1
18、練習區(qū)
1.④
解析?、俣x域不同;②定義域不同;③對應法則不同;④定義域相同,且對應法則相同;⑤定義域不同.
2.0或1
解析 有可能是沒有交點的,如果有交點,那么對于x=1僅有一個函數(shù)值.
3.
解析 該分段函數(shù)的三段各自的值域為(-∞,1],[0,4),[4,+∞),而3∈[0,4),∴f(x)=x2=3,x=±,而-1
19、殊的映射;(3)該圖象是由離散的點組成的;(4)該圖象是兩個不同的拋物線的兩部分組成的,不是拋物線.故只有(2)正確.
7.7
8.2
9.解 (1)令t=x+1,則x=t-1,∴f(t)=2(t-1)2+1=2t2-4t+3,∴f(x)=2x2-4x+3. ………………………………………………………………………………………………(4分)
(2)∵2f(x)-f(-x)=x+1,用-x去替換式子中的x,得2f(-x)-f(x)=-x+1,……(6分)
即有,
解方程組消去f(-x),得f(x)=+1.……………………………………………………(8分)
(3)由f(2)=1得=1,
20、即2a+b=2;
由f(x)=x得=x,變形得x(-1)=0,解此方程得x=0或x=,…(10分)
又∵方程有唯一解,
∴=0,解得b=1,代入2a+b=2得a=,
∴f(x)=.……………………………………………………………………………(12分)
10.解 當x=1時,y=48×0.9=43.2;
當x=2時,y=48×0.85=40.8;
當x=3時,y=48×0.8=38.4;
當3
21、……………(14分)
11.解 依題意,G(x)=x+2,設利潤函數(shù)為f(x),則
f(x)=………………………………………………(4分)
(1)要使工廠贏利,則有f(x)>0.
當0≤x≤5時,有-0.4x2+3.2x-2.8>0,
得15時,有8.2-x>0,
得x<8.2,所以55時,f(x)<8.2-5=3.2.…………………………………………………………(15分)
所以當工廠生產400臺產品時,贏利最大,x=4時,每臺產品售價為=2.4(萬元/百臺)=240(元/臺).…………………………………………………………………………(16分)