【高一数学暑假培优】第09讲 函数的概念及其表示(原卷+解析卷)-人教A版2019必修第一册

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【高一数学暑假培优】第09讲 函数的概念及其表示(原卷+解析卷)-人教A版2019必修第一册

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第9讲 函数的概念及其表示
1.理解函数的概念,了解构成函数的三要素;
2.能正确使用区间表示数集,会求简单函数的定义域、函数值和值域;
3.掌握函数的三种表示法—解析法、图象法、列表法;
4.了解两个函数相等的意义,会判断给定两个函数是否为同一个函数;
5.会求函数的解析式,并正确画出函数的图象。
一、函数的定义及概念概念
1、函数的定义:设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数,
记作:y=f(x),x∈A
【注意】函数的本质含义:定义域内的任意一个x值,必须有且仅有唯一的y值与之对应。
(1)特殊性:定义的集合A,B必须是两个非空数集;
(2)任意性:A中任意一个数都要考虑到;
(3)唯一性:每一个自变量都在B中有唯一的值与之对应;
(4)方向性:A→B
2、函数的有关概念
(1)函数的定义域、值域:在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;
与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.
(2)函数的三要素:定义域、对应关系和值域.
(3)函数的表示法:表示函数的常用方法有解析法、图象法和列表法.
3、函数的三要素的理解
(1)定义域:使函数解析式有意义或使实际问题有意义的的取值范围;
(2)对应关系:是函数关系的本质特征,是沟通定义域与值域的桥梁,在定义域确定的情况下,对应关系控制着值域的形态,可以看作是对 “”施加的某种运算或法则。
例如:,就是对自变量求平方。
(3)值域:对应关系对自变量在定义域内取值时相应的函数值的集合,其中,表示“是的函数”,指的是为在对应关系下的对应值。
4、同一个函数:两个函数定义域相同,并且对应关系完全一致,则称这两个函数为同一个函数。
二、区间及相关概念
1、一般区间的表示:设a,b是两个实数,而且a在用区间表示连续的数集时,包含端点的那一端用中括号表示,不包含端点的那一端用小括号表示.
定义 名称 符号 数轴表示
闭区间
开区间
半开半闭区间
半开半闭区间
2、实数集R
可以用区间表示为(-∞,+∞),“∞”读作“无穷大”,
“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”.
3、特殊区间的表示
定义 符号 数轴表示
三、求函数的定义域的依据
1、分式中分母不能为零;
2、偶次方根的被开方数的被开方数必须大于等于零,即中;
奇次方根的被开方数取全体实数,即中,;
3、零次幂的底数不能为零,即中;
4、实际问题中函数定义域要考虑实际意义;
5、如果已知函数是由两个以上数学式子的和、差、积、商的形式构成,那么定义域是使各部分都有意义的公共部分的集合。
四、函数的表示方法
1、解析法:用数学表达式表示两个变量之间的对应关系。
2、列表法:列出表格来表示两个变量之间的对应关系。
3、图像法:用图象表示两个变量之间的对应关系。
五、分段函数
1、定义:在函数定义域内,对于自变量x的不同取值范围,有着不同的对应关系的函数.
2、性质:分段函数是一个函数,其定义域、值域分别是各段函数的定义域、值域的并集;
各段函数的定义域的交集是空集.
3、分段函数图象的画法
(1)作分段函数图象时,分别作出各段的图象,在作每一段图象时,先不管定义域的限制,作出其图象,再保留定义域内的一段图象即可,作图时要特别注意接点处点的虚实,保证不重不漏;
(2)对含有绝对值的函数,要作出其图象,首先应根据绝对值的意义去掉绝对值符号,将函数转化为分段函数,然后作出函数的图象。
六、函数解析式的求法
1、待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数等),可用待定系数法.
(1)确定所有函数问题含待定系数的一般解析式;
(2)根据恒等条件,列出一组含有待定系数的方程;
(3)解方程或消去待定系数,从而使问题得到解决。
2、换元法:主要用于解决已知的解析式,求函数的解析式的问题
(1)先令,注意分析的取值范围;
(2)反解出x,即用含的代数式表示x;
(3)将中的x度替换为的表示,可求得的解析式,从而求得。
3、配凑法:由已知条件,可将改写成关于的表达式,
然后以x替代g(x),便得的解析式.
4、方程组法:主要解决已知与、、……的方程,求解析式。
例如:若条件是关于与的条件(或者与)的条件,
可把代为(或者把代为)得到第二个式子,与原式联立方程组,求出
考点一:对函数概念的理解
例1.下列变量间为函数关系的是( )
A.匀速行驶的客车在2小时内行驶的路程
B.某地蔬菜的价格与蔬菜的供应量的关系
C.一只60瓦的白炽灯在7小时内的耗电量与时间t的关系
D.生活质量与人的身体状况间的关系
【变式训练】下列图象中,表示函数关系的是( )
A. B. C. D.
考点二:区间概念的理解
例2.用区间表示集合__________.
【变式训练】(多选)下列集合不能用区间形式表示的是( )
A. B. C.或 D.
考点三:求具体函数的定义域
例3.函数的定义域是( )
A. B. C. D.或
【变式训练】函数的定义域为( )
A. B. C. D.
考点四:求抽象函数的定义域
例4.已知函数的定义域为,求函数的定义域.
【变式训练】已知的定义域为 ,求的定义域.
考点五:判断两个函数是否相等
例5.下列各函数中,与函数表示同一函数的是( )
A. B. C. D.
【变式训练】(多选)下列各组函数不是同一个函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
考点六:画简单函数的图象
例6.作出下列函数的图象.
(1)y=x+2,|x|≤3;
(2),x∈Z且|x|≤2.
【变式训练】作出函数的图像.
考点七:求函数的解析式
例7.已知一次函数满足,则( )
A.12 B.13 C.14 D.15
【变式训练】(1)已知,求的解析式;
(2)已知,求的解析式.
考点八:求分段函数的函数值
例8.设,则( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【变式训练】已知函数,那么________.
考点九:求简单函数的值域
例9.若函数的定义域是,则它的值域________.
【变式训练】已知函数,则的值域为( )
A. B. C. D.
1.下列各函数图象中,不可能是函数的图象的是( )
A. B. C. D.
2.区间等于( )
A. B. C. D.
3.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
4.若函数的定义域为,则函数 的定义域为( )
A. B. C. D.
5.已知集合是实数集的子集,定义,若集合,则( )
A. B.
C. D.
6.下列函数中,是同一函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
7.若函数,且,则实数的值为( )
A.或 B.或3 C. D.3
8.已知函数的对应关系如下表,则( )
x 0 1 2 3
2 1 3 0
3 2 0
A.0 B.2 C. D.1
9.(多选)下列对应关系中不是到的函数的是( )
A. B.
C. D.
10.若的定义域为,则的定义域为______.
11.函数的值域为 __________________
12.已知,求_______.
13.(1)已知是一次函数,且满足,求的解析式.
(2)若对任意实数x,均有,求的解析式.
14.已知函数.
(1)求,的值;
(2)作出函数的简图;
(3)由简图指出函数的值域;
1.下列各组函数表示相同函数的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
2.函数的定义域是( )
A. B. C. D.
3.已知的定义域为,则的定义域为( )
A. B. C. D.
4.已知函数的定义域为,则其值域为( )
A. B. C. D.
5.下列函数中,值域为的是( )
A. B. C. D.
6.函数,则等于( )
A. B. C. D.
7.(多选)下列是函数图象的是( )
A. B. C. D.
8.已知函数的定义域为,则的定义域为______.
9.已知,则______.
10.已知函数,则___________.
11.已知函数,分别由下表给出,则______;当时,______.
x 1 2 3
2 1 1
3 2 1
12.用区间表示下列集合:
(1); (2); (3);
(4); (5); (6).
13.作出下列函数的图象并求出其值域.
(1),且;
(2),
(3),
14.(1)已知函数,求函数的解析式
(2)已知为一次函数,若,求的解析式.
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第9讲 函数的概念及其表示
1.理解函数的概念,了解构成函数的三要素;
2.能正确使用区间表示数集,会求简单函数的定义域、函数值和值域;
3.掌握函数的三种表示法—解析法、图象法、列表法;
4.了解两个函数相等的意义,会判断给定两个函数是否为同一个函数;
5.会求函数的解析式,并正确画出函数的图象。
一、函数的定义及概念概念
1、函数的定义:设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数,
记作:y=f(x),x∈A
【注意】函数的本质含义:定义域内的任意一个x值,必须有且仅有唯一的y值与之对应。
(1)特殊性:定义的集合A,B必须是两个非空数集;
(2)任意性:A中任意一个数都要考虑到;
(3)唯一性:每一个自变量都在B中有唯一的值与之对应;
(4)方向性:A→B
2、函数的有关概念
(1)函数的定义域、值域:在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;
与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.
(2)函数的三要素:定义域、对应关系和值域.
(3)函数的表示法:表示函数的常用方法有解析法、图象法和列表法.
3、函数的三要素的理解
(1)定义域:使函数解析式有意义或使实际问题有意义的的取值范围;
(2)对应关系:是函数关系的本质特征,是沟通定义域与值域的桥梁,在定义域确定的情况下,对应关系控制着值域的形态,可以看作是对 “”施加的某种运算或法则。
例如:,就是对自变量求平方。
(3)值域:对应关系对自变量在定义域内取值时相应的函数值的集合,其中,表示“是的函数”,指的是为在对应关系下的对应值。
4、同一个函数:两个函数定义域相同,并且对应关系完全一致,则称这两个函数为同一个函数。
二、区间及相关概念
1、一般区间的表示:设a,b是两个实数,而且a在用区间表示连续的数集时,包含端点的那一端用中括号表示,不包含端点的那一端用小括号表示.
定义 名称 符号 数轴表示
闭区间
开区间
半开半闭区间
半开半闭区间
2、实数集R
可以用区间表示为(-∞,+∞),“∞”读作“无穷大”,
“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”.
3、特殊区间的表示
定义 符号 数轴表示
三、求函数的定义域的依据
1、分式中分母不能为零;
2、偶次方根的被开方数的被开方数必须大于等于零,即中;
奇次方根的被开方数取全体实数,即中,;
3、零次幂的底数不能为零,即中;
4、实际问题中函数定义域要考虑实际意义;
5、如果已知函数是由两个以上数学式子的和、差、积、商的形式构成,那么定义域是使各部分都有意义的公共部分的集合。
四、函数的表示方法
1、解析法:用数学表达式表示两个变量之间的对应关系。
2、列表法:列出表格来表示两个变量之间的对应关系。
3、图像法:用图象表示两个变量之间的对应关系。
五、分段函数
1、定义:在函数定义域内,对于自变量x的不同取值范围,有着不同的对应关系的函数.
2、性质:分段函数是一个函数,其定义域、值域分别是各段函数的定义域、值域的并集;
各段函数的定义域的交集是空集.
3、分段函数图象的画法
(1)作分段函数图象时,分别作出各段的图象,在作每一段图象时,先不管定义域的限制,作出其图象,再保留定义域内的一段图象即可,作图时要特别注意接点处点的虚实,保证不重不漏;
(2)对含有绝对值的函数,要作出其图象,首先应根据绝对值的意义去掉绝对值符号,将函数转化为分段函数,然后作出函数的图象。
六、函数解析式的求法
1、待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数等),可用待定系数法.
(1)确定所有函数问题含待定系数的一般解析式;
(2)根据恒等条件,列出一组含有待定系数的方程;
(3)解方程或消去待定系数,从而使问题得到解决。
2、换元法:主要用于解决已知的解析式,求函数的解析式的问题
(1)先令,注意分析的取值范围;
(2)反解出x,即用含的代数式表示x;
(3)将中的x度替换为的表示,可求得的解析式,从而求得。
3、配凑法:由已知条件,可将改写成关于的表达式,
然后以x替代g(x),便得的解析式.
4、方程组法:主要解决已知与、、……的方程,求解析式。
例如:若条件是关于与的条件(或者与)的条件,
可把代为(或者把代为)得到第二个式子,与原式联立方程组,求出
考点一:对函数概念的理解
例1.下列变量间为函数关系的是( )
A.匀速行驶的客车在2小时内行驶的路程
B.某地蔬菜的价格与蔬菜的供应量的关系
C.一只60瓦的白炽灯在7小时内的耗电量与时间t的关系
D.生活质量与人的身体状况间的关系
【答案】C
【解析】对选项A:匀速行驶的客车在2小时内行驶的路程是常量,不满足;
对选项B:某地蔬菜的价格与蔬菜的供应量的关系是依赖关系,不满足;
对选项C:耗电量与时间t的关系是,是确定的函数关系;
对选项D:生活质量与人的身体状况间的关系是依赖关系,不满足.故选:C
【变式训练】下列图象中,表示函数关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据函数的定义知,一个有唯一的对应,
由图象可看出,只有选项D的图象满足.故选:D.
考点二:区间概念的理解
例2.用区间表示集合__________.
【答案】
【解析】集合用区间表示为.
故答案为:
【变式训练】(多选)下列集合不能用区间形式表示的是( )
A. B. C.或 D.
【答案】ABD
【解析】区间形式可以表示连续数集,是无限集
A,D是自然数集的子集,都不能用区间形式表示,
B选项,Q是有理数,数轴上大于1的有理数不是连续的,
故只有C可以,区间形式为,故选:ABD.
考点三:求具体函数的定义域
例3.函数的定义域是( )
A. B. C. D.或
【答案】A
【解析】的自变量需满足,
所以定义域为,故选:A
【变式训练】函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】要使函数有意义,
则有,解得且,
所以其定义域为.故选:C.
考点四:求抽象函数的定义域
例4.已知函数的定义域为,求函数的定义域.
【答案】
【解析】∵函数的定义域为
∴,解之得:
故函数的定义域为:
【变式训练】已知的定义域为 ,求的定义域.
【答案】
【解析】令,,
由二次函数的性质可得,
所以的定义域为.
考点五:判断两个函数是否相等
例5.下列各函数中,与函数表示同一函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,故的定义域为,
对于A,的定义域为,且解析式与相同,故为同一个函数,
对于B,,故不是同一个函数,
对于C,的定义域为,而对定义域为,定义域不同,不是同一个函数,
对于D,的定义域为,而对定义域为,定义域不同,不是同一个函数,
故选:A
【变式训练】(多选)下列各组函数不是同一个函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】ABD
【解析】对于A,的定义域是,的定义域是R,定义域不同,
故不是同一函数,A错;
对于B,与的对应关系不同,故不是同一函数,B错;
对于C,经过化简可知两函数的解析式与定义域都一样,所以为同一函数,C对;
对于D,的定义域是,的定义域是,定义域不同,
故不是同一函数,D错.故选:ABD
考点六:画简单函数的图象
例6.作出下列函数的图象.
(1)y=x+2,|x|≤3;
(2),x∈Z且|x|≤2.
【答案】(1)图象见解析;(2)图象见解析
【解析】(1)由题意,,函数的图象如图所示:
(2)由题意,,函数的图象如图所示:
【变式训练】作出函数的图像.
【答案】答案见解析
【解析】因为
所以函数的图像如图所示:
考点七:求函数的解析式
例7.已知一次函数满足,则( )
A.12 B.13 C.14 D.15
【答案】B
【解析】设,则,
因为,
所以,解得,
所以,.故选:B.
【变式训练】(1)已知,求的解析式;
(2)已知,求的解析式.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)令,则,故,
所以;
(2)由题设①,结合②,
3×①②得:,故.
考点八:求分段函数的函数值
例8.设,则( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】C
【解析】由,
可知.故选:C.
【变式训练】已知函数,那么________.
【答案】
【解析】∵,
∴,
∴.
故答案为:.
考点九:求简单函数的值域
例9.若函数的定义域是,则它的值域________.
【答案】.
【解析】∵函数是反比例函数,则时,,且,
所以值域为.
故答案为:.
【变式训练】已知函数,则的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,,
故,故函数值域为.故选:B
1.下列各函数图象中,不可能是函数的图象的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对于ABD选项,对于每个都有唯一对应的与之对应,
ABD选项中的图象均为函数的图象;
对于C选项,存在,使得这个有两个与之对应,
C选项中的图象不是函数的图象.故选:C.
2.区间等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】区间表示由的实数组成的集合.故选:C
3.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由由意义可得,,
所以且,
所以函数的定义域为,故选:B.
4.若函数的定义域为,则函数 的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为函数的定义域为,
对于函数,则,解得,
即函数的定义域为.故选:C
5.已知集合是实数集的子集,定义,若集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题知,在上图象随着x的增大,y减小,所以,
的对称轴为轴,因为,所以,
所以,故选:B.
6.下列函数中,是同一函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】C
【解析】选项A中,函数的定义域是,函数的定义域是,不是同一函数;
选项B 中,函数的定义域是,函数的定义域是,不是同一函数;
选项C中,两个函数定义域都是,对应法则也相同,是同一函数;
选项D中,两者对应法则不相同,前者对应自变量直接平方,
后者对应自变量减去1后的平方,不是同一函数.故选:C.
7.若函数,且,则实数的值为( )
A.或 B.或3 C. D.3
【答案】B
【解析】令,则,
可得:,即,
∵,∴.故选:B.
8.已知函数的对应关系如下表,则( )
x 0 1 2 3
2 1 3 0
3 2 0
A.0 B.2 C. D.1
【答案】B
【解析】,.故选:B.
9.(多选)下列对应关系中不是到的函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】A,可化为,显然对任意 (除外),y值不唯一,
不符合函数的概念,故A满足题意;
B,符合函数的定义,故B不合题意;
C,,在此时对应关系无意义,不符合函数的定义,故C满足题意;
D,,此时,不符合函数的定义,故D满足题意.故选:ACD.
10.若的定义域为,则的定义域为______.
【答案】
【解析】由的定义域为,
令,解得,
所以的定义域为.
故答案为:.
11.函数的值域为 __________________
【答案】
【解析】因为二次函数的对称轴为,
所以当时
因为当时,时,即,
所以值域为
故答案为:
12.已知,求_______.
【答案】0
【解析】,
.
故答案为:0.
13.(1)已知是一次函数,且满足,求的解析式.
(2)若对任意实数x,均有,求的解析式.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)因为是一次函数,所以设,,
又因为,
所以,整理得,
故,解得,
所以.
(2)因为①,
所以②,
由①②得:,解得:.
14.已知函数.
(1)求,的值;
(2)作出函数的简图;
(3)由简图指出函数的值域;
【答案】(1),;(2)函数的简图见解析;(3)
【解析】(1)由,
∴, .
(2)简图如图所示:
(3)简图可知函数的值域为
1.下列各组函数表示相同函数的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】C
【解析】对于A中,函数的定义域为,函数的定义域为,
两个函数的定义域不同,所以表示不同的函数;
对于B中,函数的定义域为,函数的定义域为,
两个函数的定义域不同,所以表示不同的函数;
对于C中,函数与的定义域和对应法则都相同,
所以表示相同的函数;
对于D中,函数的定义域为,函数的定义域为,
两个函数的定义域不同,所以表示不同的函数.故选:C
2.函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题,,解得.故选:D.
3.已知的定义域为,则的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为的定义域为,所以,
所以,所以的定义域为.故选:C
4.已知函数的定义域为,则其值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】当时,,当时,,
故值域为.故选:A
5.下列函数中,值域为的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对于A,,则其值域为,A错误;
对于B,,则其值域为,B正确;
对于C,,则其值域为,C错误;
对于D,,则其值域为,D错误.故选:B.
6.函数,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,则,
故.故选:D.
7.(多选)下列是函数图象的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】根据函数的定义可知,定义域内的每一个只有一个和它对应,
因此不能出现一对多的情况,所以C不是函数图象,ABD是函数图象.故选:ABD.
8.已知函数的定义域为,则的定义域为______.
【答案】
【解析】已知函数的定义域为,所以中,
综上定义域为:,取并集解得;
故答案为:
9.已知,则______.
【答案】.
【解析】因为 ①,
把换成有: ②,
联立①②式有:,解得.
故答案为:.
10.已知函数,则___________.
【答案】9
【解析】根据题意,
故答案为:9
11.已知函数,分别由下表给出,则______;当时,______.
x 1 2 3
2 1 1
3 2 1
【答案】 3 1
【解析】由表可知,.由表可知,,所以,
由表可知,,所以x的值为1.
故答案为:3;1.
12.用区间表示下列集合:
(1); (2); (3);
(4); (5); (6).
【答案】(1);(2);(3);(4);(5);(6)
13.作出下列函数的图象并求出其值域.
(1),且;
(2),
(3),
【答案】(1)图象见解析,;(2)图象见解析,;(3)图象见解析,
【解析】(1)由已知得的定义域为,列表如下:
0 1 2
1 3 5
其图象是离散的点,如图所示,值域为;
(2)列表如下:
2 3 4 5 …
1 …
当时,其图象是反比例函数图象的一部分,
如图所示,观察图象知其值域为.
(3)列表如下:
0 1 2
0 0 3 8
其图象是抛物线在之间的部分,
如图所示,观察图象知其值域为.
14.(1)已知函数,求函数的解析式
(2)已知为一次函数,若,求的解析式.
【答案】(1);(2)或.
【解析】(1)函数,
则,
所以函数的解析式是.
(2)因为一次函数,设,
则,而,
于是得,解得或,
所以或.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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