3.1函数的表示法和分段、复合、抽象函数初步 学案+练习(含答案)

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3.1函数的表示法和分段、复合、抽象函数初步 学案+练习(含答案)

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3.2、函数的表示法
一、函数的三种表示方法:解析法;列表法;图像法
1、列表法:就是列出表格表示两个变量的关系
优点:直观、不需要计算
缺点:只能表示出自变量取较少值时的对应关系、不能表示连续的函数
2、图像法:就是用图像表示两个变量的关系
优点:形象、直观的反应函数的变化情况
缺点:只能近似的求出自变量对应的函数值,误差较大
函数图像的做法:①列表;②描点;③连线
3、解析法:就是用数学表达式表示两个变量的关系()
优点:①简明、全面地概括了变量间的关系②通过解析式可以求出任意一个自变量对应的函数值
缺点:不够形象、直观、需要计算、而且并不是所有的函数都能用解析式表示
注意:函数解析式不唯一的(),函数解析式可以分段(引出分段函数)
【例1】以下形式中,不能表示“是的函数”的是(  )
x 1 2 3 4
y 4 3 2 1
A、
B、
C、
D、
解:时,,答案:D
【例2】已知,,求,,,
解:,,
()
思考:函数,可以是一个数、可以是一个变量、也可以是一个解析式(也就是迭代二、分段函数(先分后合看断点)
定义:在定义域的不同部分上有不同的解析表达式的函数,
如,,
理解:1、分段函数是一个函数,而不是几个
2、写分段函数定义域时,区间断点应不重不漏
3、处理分段函数问题是,要首先确定自变量的取值属于哪个范围,然后选取相应的对应关系
4、分段函数的定义域是各端函数的定义域的并集,分段函数的值域是各端函数的值域的并集,
最大(小)值就是整体最大(小)值
分段函数的图形:1、画图像时,先不管定义域的限制,用虚线做图,
2、用实线保留定义域内的部分,端点包含用实心点,不包含用空心圈
【例3】判断题
1、解析式可以表示任意的函数(×)
2、任何一个图形都可以表示函数的图象(×)
3、分段函数就是多个函数(×)
4、任何一个函数都能用列表法表示(×)
5、分段函数有多个定义域(×)
6、分段函数只有一个值域(√)
【例4】(多选)下列关于分段函数说法正确的是( )
A、分段函数在每段定义域内都是一个独立的函数,因此分段函数是几个函数
B、若,则
C、是分段函数
D、分段函数的定义域都是
解:正确,注意选项的形式也可以表示分段函数,去绝对值或利用绝对值几何意义
【例5】(多选)下列给出的函数是分段函数的是( )
B、
C、 D、
解:正确答案为
【例6】已知函数,若,则_______
解:,
【例7】设,则( )
A、3     B、1     C、0     D、-1
解:,,答案A
【例8】已知函数,则
解:,
【例9】设,则的值为(  )
A、10    B、11    C、12    D、13
解: 答案:B
【例10】已知,若,________
解法一:画出图像判断
解法二:分类讨论,(1)若(舍)
若(舍)
若(舍)
【例11】设函数,若,则实数________
解:当时,(舍)
当时,
【例12】函数,若,则的取值范围是________.
解:方法一:画图
方法二:当时,,解集是;
当时,,此时不等式无解;
当时,,此时不等式无解.
综上,的取值范围是
【例13】已知实数,函数,若,则______
解:当时,,,,解得
(舍)
当时,,,,解得
【例14】若定义运算,则函数的解析式是________
解:当时,;当时,
所以
【例15】*(多)设函数,若,则实数的值可以是( )
A、1 B、0 C、 D、
解:当时,,,,(舍)
当时,,,所以,成立
当时,,,所以,成立
所以成立,答案BCD
【例16】如图所示,动点从边长为1的正方形的顶点出发,顺次经过顶点再回到.设表示点的路程,表示的长度,求关于的函数关系式.
解:当点从运动到时,;
当点从运动到时,
当点从运动到时,
当点从运动到时,
所以
【例17】某同学为研究一个函数的性质,构造了如图所示的两个边长为1的正方形ABCD和BEFC,点P是边BC上的一个动点,设,则,请你参考这些信息,写出函数的解析式;并推测函数是_____取到最小值_____
解:;
有几何性质可知,当,
思考:这道题反映了代数和几何之间的统一,我们要研究函数解析式比较复杂、但是找到了一种简
单的方法,它在几何上的含义,那我们求最小值根本不是对解析式进行求解,而是对几何背
景进行处理
思考题:求函数的最小值和取到最小值时的值
解:
构造出两个直角三角形,类似例4,补全图形,是一个长方形,长为4,宽为3,函数最小值为5 利用相似三角形,
三、复合函数(复杂的合成函数)
定义:由两个或两个以上函数复合而成的函数叫做复合函数
(括号内是数字求得是函数值,如果括号内是式子就是复合函数,
如,,令,函数变成了)
解析式:,其中就为复合函数,为内层函数,为外层函数(画veen图)
(神奇的机器,牛进去、罐头出来了;做牛肉罐头工厂作为比喻,函数function,工厂factory)
【例1】(1)已知函数,,求函数,,,的解析式和定义域
已知,,求,的解析式
解:(1)注意定义域

(2);
【例2】设,则下列结论错误的是( )
B、 C、 D、
解:,,,
答案:AC
求解析式
1、待定系数法求解析式(步骤:设、代、求、写)
【例3】(1)(内蒙古高一期中)已知是一次函数,且,则的解析式_______
(2)(山西高一月考)已知是二次函数,且,,则的
解析式_______
解:(1)设:, 代:
求: 写:
(2)设:,
代:,
求:
写:
2、代入法求解析式(求内层函数)
【例4】(1)已知,若,求
(2)已知,若,求
解:(1)
(2)
3、换元法求解析式(求外层函)
【例5】(1),则_______
(2),______
(3),则
(4),则
(5),则
(6)已知函数,求
解:注意定义域,
换元法:令,
换元法:令,
换元法:令,,
方法二:,
换元法:令
,
换元法:令,
(6)换元法:令,
3、消去法:构造相同结构,列方程消元
【例6】(1)已知,求的解析式
(3)已知函数满足,求的解析式
(4)已知函数满足,求_______
(5)已知函数满足,求_______
解:(1)用代替,
列方程
(3)用代替,有
列方程组:;
(4)令,原式变为,
列方程,解得
(5)令时,;令时,
复合定义域:明确定义域指的就是取值范围,必修以下两条要求
①自变量要满足内层函数的要求(,只要牛,不要鸡、鸭、羊)
②的值域要满足外层函数的要求(,主要肉、不要板筋、牛骨)
【例7】,,求函数的定义域
解:①自变量要满足内层函数,
②的值域满足外层函数
当时,
当时,
综上:
求定义域,还有一类问题,没有解析式,这一类问题非常重要,需要我们注意
【例8】(1)的定义域是(2,4),则的定义域是____ 答案:(1,3)
(2)已知函数的定义域是(-1,0),则的定义域是____ 答案:(-1,)
(3)的定义域是(2,4),则的定义域是_____ 答案:(3,5)
(4)的定义域是(2,4),则的定义域是____ 答案:(2,6)
(5)已知函数的定义域是[0,2],则的定义域是____ 答案:[0,1)
(6)已知函数,则的定义域_______
解:,所以
(7)若函数的定义域为,则函数的定义域为_______
解:
(8)已知函数的定义域为,求的定义域_____
解:
此类问题有两个原则:①定义域指的是自变量的范围(本质)
②括号的作用范围相同
复合函数值域:核心方法由内向外一层一层处理(就是的变形记,二百层函数也如此求值域)
【例9】(1)函数,当时,求的值域
(2)求函数的值域
(3)求函数的值域
(4)求函数的值域
解:(1),
(2)定义域,
(3)定义域为
(4);;;
(画反比例图);
四、抽象函数定义:抽象函数没有具体的解析式,但是给出函数的一些性质或者关系
抽象函数求值:①给的条件和问题同时出现 ②构造重复项
核心方法:“构造”通过代入“0”“1”“-1”等一些特殊数来构造出需要的结构
代入“0”:可以在加的关系中,构造重复项
代入“1”:可以在乘的关系中,构造重复项
【例1】若函数满足,且,,则
解:令,则(或令)
令,则(或令)
【例2】设函数的定义域为R,对任意,恒有成立,
且,则;;
解:令,得,;
令,得
;由,,,,可得规律
【例3】(1)(复旦自主招生)若函数满足,求
解:令,,
令,
联立解得(或可令,求得)
(2)设函数对的一切实数均有,则_______
解:令,,令,
联立解得
【例4】(1)定义在上的函数满足,则=_________
解:令,
令,
(2)定义在上的函数满足,,则
解:令,则;
令,则
令,则
令,则
【例5】已知对任意实数都有,求解析式
解:令,
令,
练习题
6、已知的图象恒过点,则的图象恒过点(  )
A、(-3,1) B、(5,1)
C、(1,-3) D、(1,5)
解:由的图象恒过点,知,即.故的图象恒过点(5,1).答案:B
7、已知函数满足,求的解析式
解:用代替,有
列方程组:;所以
8、已知函数,求
解:换元法:令,3.2、函数的表示法
一、函数的三种表示方法:解析法;列表法;图像法
1、列表法:就是列出表格表示两个变量的关系
优点:直观、不需要计算
缺点:只能表示出自变量取较少值时的对应关系、不能表示连续的函数
2、图像法:就是用图像表示两个变量的关系
优点:形象、直观的反应函数的变化情况
缺点:只能近似的求出自变量对应的函数值,误差较大
函数图像的做法:①列表;②描点;③连线
3、解析法:就是用数学表达式表示两个变量的关系()
优点:①简明、全面地概括了变量间的关系②通过解析式可以求出任意一个自变量对应的函数值
缺点:不够形象、直观、需要计算、而且并不是所有的函数都能用解析式表示
注意:函数解析式不唯一的(),函数解析式可以分段(引出分段函数)
【例1】以下形式中,不能表示“是的函数”的是(  )
x 1 2 3 4
y 4 3 2 1
A、
B、
C、
D、
【例2】已知,,求,,,
思考:函数,可以是一个数、可以是一个变量、也可以是一个解析式(也就是迭代二、分段函数(先分后合看断点)
定义:在定义域的不同部分上有不同的解析表达式的函数,
如,,
理解:1、分段函数是一个函数,而不是几个
2、写分段函数定义域时,区间断点应不重不漏
3、处理分段函数问题是,要首先确定自变量的取值属于哪个范围,然后选取相应的对应关系
4、分段函数的定义域是各端函数的定义域的并集,分段函数的值域是各端函数的值域的并集,
最大(小)值就是整体最大(小)值
分段函数的图形:1、画图像时,先不管定义域的限制,用虚线做图,
2、用实线保留定义域内的部分,端点包含用实心点,不包含用空心圈
【例3】判断题
1、解析式可以表示任意的函数( )
2、任何一个图形都可以表示函数的图象( )
3、分段函数就是多个函数( )
4、任何一个函数都能用列表法表示( )
5、分段函数有多个定义域( )
6、分段函数只有一个值域( )
【例4】(多选)下列关于分段函数说法正确的是( )
A、分段函数在每段定义域内都是一个独立的函数,因此分段函数是几个函数
B、若,则
C、是分段函数
D、分段函数的定义域都是
【例5】(多选)下列给出的函数是分段函数的是( )
B、
C、 D、
【例6】已知函数,若,则_______
【例7】设,则( )
A、3     B、1     C、0     D、-1
【例8】已知函数,则
解:,
【例9】设,则的值为(  )
A、10    B、11    C、12    D、13
【例10】已知,若,________
【例11】设函数,若,则实数________
【例12】函数,若,则的取值范围是________.
【例13】已知实数,函数,若,则______
【例14】若定义运算,则函数的解析式是________
【例15】*(多)设函数,若,则实数的值可以是( )
A、1 B、0 C、 D、
【例16】如图所示,动点从边长为1的正方形的顶点出发,顺次经过顶点再回到.设表示点的路程,表示的长度,求关于的函数关系式.
【例17】某同学为研究一个函数的性质,构造了如图所示的两个边长为1的正方形ABCD和BEFC,点P是边BC上的一个动点,设,则,请你参考这些信息,写出函数的解析式;并推测函数是_____取到最小值_____
思考:这道题反映了代数和几何之间的统一,我们要研究函数解析式比较复杂、但是找到了一种简
单的方法,它在几何上的含义,那我们求最小值根本不是对解析式进行求解,而是对几何背
景进行处理
思考题:求函数的最小值和取到最小值时的值
三、复合函数(复杂的合成函数)
定义:由两个或两个以上函数复合而成的函数叫做复合函数
(括号内是数字求得是函数值,如果括号内是式子就是复合函数,
如,,令,函数变成了)
解析式:,其中就为复合函数,为内层函数,为外层函数(画veen图)
(神奇的机器,牛进去、罐头出来了;做牛肉罐头工厂作为比喻,函数function,工厂factory)
【例1】(1)已知函数,,求函数,,,的解析式和定义域
已知,,求,的解析式
【例2】设,则下列结论错误的是( )
B、 C、 D、
求解析式
1、待定系数法求解析式(步骤:设、代、求、写)
【例3】(1)(内蒙古高一期中)已知是一次函数,且,则的解析式_______
(2)(山西高一月考)已知是二次函数,且,,则的
解析式_______
2、代入法求解析式(求内层函数)
【例4】(1)已知,若,求
(2)已知,若,求
3、换元法求解析式(求外层函)
【例5】(1),则_______
(2),______
(3),则
(4),则
(5),则
(6)已知函数,求
3、消去法:构造相同结构,列方程消元
【例6】(1)已知,求的解析式
(3)已知函数满足,求的解析式
(4)已知函数满足,求_______
(5)已知函数满足,求_______
复合定义域:明确定义域指的就是取值范围,必修以下两条要求
①自变量要满足内层函数的要求(,只要牛,不要鸡、鸭、羊)
②的值域要满足外层函数的要求(,主要肉、不要板筋、牛骨)
【例7】,,求函数的定义域
【例8】(1)的定义域是(2,4),则的定义域是____
(2)已知函数的定义域是(-1,0),则的定义域是____
(3)的定义域是(2,4),则的定义域是_____
(4)的定义域是(2,4),则的定义域是____
(5)已知函数的定义域是[0,2],则的定义域是____
(6)已知函数,则的定义域_______
(7)若函数的定义域为,则函数的定义域为_______
(8)已知函数的定义域为,求的定义域_____
此类问题有两个原则:①定义域指的是自变量的范围(本质)
②括号的作用范围相同
复合函数值域:核心方法由内向外一层一层处理(就是的变形记,二百层函数也如此求值域)
【例9】(1)函数,当时,求的值域
(2)求函数的值域
(3)求函数的值域
(4)求函数的值域
四、抽象函数定义:抽象函数没有具体的解析式,但是给出函数的一些性质或者关系
抽象函数求值:①给的条件和问题同时出现 ②构造重复项
核心方法:“构造”通过代入“0”“1”“-1”等一些特殊数来构造出需要的结构
代入“0”:可以在加的关系中,构造重复项
代入“1”:可以在乘的关系中,构造重复项
【例1】若函数满足,且,,则
【例2】设函数的定义域为R,对任意,恒有成立,
且,则;;
【例3】(1)(复旦自主招生)若函数满足,求
(2)设函数对的一切实数均有,则_______
【例4】(1)定义在上的函数满足,则=_________
(2)定义在上的函数满足,,则
【例5】已知对任意实数都有,求解析式
练习题
6、已知的图象恒过点,则的图象恒过点(  )
A、(-3,1) B、(5,1)
C、(1,-3) D、(1,5)
7、已知函数满足,求的解析式
8、已知函数,求

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