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1、新編高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)資料
第2章 函 數(shù)
學(xué)案4 函數(shù)及其表示
導(dǎo)學(xué)目標(biāo): 1.了解構(gòu)成函數(shù)的要素,會(huì)求一些簡(jiǎn)單函數(shù)的定義域和值域,了解映射的概念.2.在實(shí)際情境中,會(huì)根據(jù)不同的需要選擇恰當(dāng)?shù)姆椒?如圖象法、列表法、解析法等)表示函數(shù).3.了解簡(jiǎn)單的分段函數(shù),并能簡(jiǎn)單應(yīng)用.
自主梳理
1.函數(shù)的基本概念
(1)函數(shù)定義
設(shè)A,B是兩個(gè)非空的________,如果按某種對(duì)應(yīng)法則f,對(duì)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(gè)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(gè)函數(shù)的定義域和____________完全一致,則這兩個(gè)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(nèi),對(duì)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(gè)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(shè)A、B是兩個(gè)非空的集合,如果按某種對(duì)應(yīng)法則f,對(duì)于集合A中的每一個(gè)元素,在集合B中__________確定的元素與之對(duì)應(yīng),那么這樣的單值對(duì)應(yīng)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(gòu)成函數(shù)的兩個(gè)集合,A、B必須是非空數(shù)集.
自我檢測(cè)
1.設(shè)集合M={x|0≤x≤2},N={y|0≤y≤2},給出下列4個(gè)圖形,其中能表示集合M到N的函數(shù)關(guān)系的有________(填序號(hào)).
2.(2010·湖北改編)函數(shù)y=的定義域?yàn)開_______.
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(hào)).
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(diǎn)一 函數(shù)與映射的概念
例1 下列對(duì)應(yīng)法則是集合P上的函數(shù)的是________(填序號(hào)).
(1)P=Z,Q=N*,對(duì)應(yīng)法則f:對(duì)集合P中的元素取絕對(duì)值與集合Q中的元素相對(duì)應(yīng);
(2)P={-1,1,-2,2},Q={1,4},對(duì)應(yīng)法則:f:x→y=x2,x∈P,y∈Q;
(3)P={三角形},Q={x|x>0},對(duì)應(yīng)法則f:對(duì)P
5、中三角形求面積與集合Q中元素對(duì)應(yīng).
變式遷移1 已知映射f:A→B.其中A=B=R,對(duì)應(yīng)法則f:x→y=-x2+2x,對(duì)于實(shí)數(shù)k∈B,在集合A中不存在元素與之對(duì)應(yīng),則k的取值范圍是________.
探究點(diǎn)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?yàn)?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(diǎn)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(gè)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(diǎn)四 分段函數(shù)的應(yīng)用
例4 設(shè)函數(shù)f(x)=若f(-4)=f(0),f(-2)=-2,則關(guān)于x的方程f(x)=x的解的個(gè)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(guān)的幾類問題
第一類是給出函數(shù)的解析式,這時(shí)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(shí)際問題或幾何問題,此時(shí)除要考慮解析式有意義外,還應(yīng)考慮使實(shí)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(zhuǎn)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(gè)函數(shù)是同一函數(shù)的為________(填序號(hào)).
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(diǎn)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?yàn)開_______.
5.設(shè)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(gè)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(gè)數(shù)為________.
7.設(shè)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(shí)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(dá)式;
(2)若2f(x)-f(-x)=x+1,求f(x)的表達(dá)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(dá)式.
10.(14分)某商場(chǎng)促銷飲料,規(guī)定一次購(gòu)買一箱在原價(jià)48元的基礎(chǔ)上打9折,一次購(gòu)買兩箱可打8.5折,一次購(gòu)買三箱可打8折,一次購(gòu)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(gòu)10箱,試用解析法寫出顧客購(gòu)買的箱數(shù)x與每箱所支付的費(fèi)用y之間的函數(shù)關(guān)系,并畫出其圖象.
11.(16分)某產(chǎn)品生產(chǎn)廠家根據(jù)以往的生產(chǎn)銷售經(jīng)驗(yàn)得到下面有關(guān)銷售的統(tǒng)計(jì)規(guī)律:每生產(chǎn)產(chǎn)品x(百臺(tái)),其總成本為G(x)萬元,其中固定成本為2萬元,并且每生產(chǎn)100臺(tái)的生產(chǎn)成本為1萬元(總成本=固定成本+生產(chǎn)成本),銷售收入R(x)(萬元)滿足R(x)
11、=假定該產(chǎn)品產(chǎn)銷平衡,那么根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)規(guī)律:
(1)要使工廠有盈利,產(chǎn)品x應(yīng)控制在什么范圍?
(2)工廠生產(chǎn)多少臺(tái)產(chǎn)品時(shí)盈利最大?此時(shí)每臺(tái)產(chǎn)品的售價(jià)為多少?
答案 自主梳理
1.(1)數(shù)集 每一個(gè)元素x 都有惟一的元素y和它對(duì)應(yīng) 定義域 值域 (2)定義域 值域 對(duì)應(yīng)法則 (3)解析法 列表法 圖象法 (4)對(duì)應(yīng)法則 (5)定義域 對(duì)應(yīng)法則 并集 并集 2.(1)都有惟一 映射
自我檢測(cè)
1.③
解析 對(duì)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(duì)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(guān)系;對(duì)于題
12、圖③:符合M到N的函數(shù)關(guān)系;對(duì)于題圖④:其象不唯一,因此也不表示M到N的函數(shù)關(guān)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(dāng)a=0時(shí),1>0恒成立;
②當(dāng)a≠0時(shí),應(yīng)有
∴0
13、有對(duì)應(yīng)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(shí)數(shù)根,即x2-2x+k=0無實(shí)數(shù)根.∴Δ=4(1-k)<0,∴k>1時(shí)滿足題意.
例2 解題導(dǎo)引 在(2)中函數(shù)f(2x+1)的定義域?yàn)?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(guān)系?
解 (1)要使函數(shù)有意義,
應(yīng)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(shè)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(shè)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(dǎo)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(gè)數(shù);也可利用數(shù)形結(jié)合,更為簡(jiǎn)潔.
②對(duì)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(yīng)的對(duì)應(yīng)法則.
③分段函數(shù)體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的分類討論思想,相應(yīng)的問題處理應(yīng)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(dāng)x≤0,由f(x)=x,得x2+4x+2=x,
解得x=-2,或x=-1;
當(dāng)x>0時(shí),由f(x)=x,得x=2.
∴方程f(x)=x有3個(gè)解.
方法二 由f(-4)=f(0)且f(-2)=-2,可得f(x)=x2+bx+c的對(duì)稱軸是x=-2,且頂點(diǎn)為(-2,-2),于是可得到f(x)的簡(jiǎn)圖(如圖所示).方程f(x)=x的解的個(gè)數(shù)就是函數(shù)圖象y=f(x)與y=x的圖象的交點(diǎn)的個(gè)數(shù),所以有3個(gè)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(xí)區(qū)
1.④
解析?、俣x域不同;②定義域不同;③對(duì)應(yīng)法則不同;④定義域相同,且對(duì)應(yīng)法則相同;⑤定義域不同.
2.0或1
解析 有可能是沒有交點(diǎn)的,如果有交點(diǎn),那么對(duì)于x=1僅有一個(gè)函數(shù)值.
3.
解析 該分段函數(shù)的三段各自的值域?yàn)?-∞,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(diǎn)組成的;(4)該圖象是兩個(gè)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(dāng)x=1時(shí),y=48×0.9=43.2;
當(dāng)x=2時(shí),y=48×0.85=40.8;
當(dāng)x=3時(shí),y=48×0.8=38.4;
當(dāng)3
21、……………(14分)
11.解 依題意,G(x)=x+2,設(shè)利潤(rùn)函數(shù)為f(x),則
f(x)=………………………………………………(4分)
(1)要使工廠贏利,則有f(x)>0.
當(dāng)0≤x≤5時(shí),有-0.4x2+3.2x-2.8>0,
得15時(shí),有8.2-x>0,
得x<8.2,所以55時(shí),f(x)<8.2-5=3.2.…………………………………………………………(15分)
所以當(dāng)工廠生產(chǎn)400臺(tái)產(chǎn)品時(shí),贏利最大,x=4時(shí),每臺(tái)產(chǎn)品售價(jià)為=2.4(萬元/百臺(tái))=240(元/臺(tái)).…………………………………………………………………………(16分)