考綱原文
(1)了解構成函數的要素,會求一些簡單函數的定義域和值域;了解映射的概念.
(2)在實際情境中,會根據不同的需要選擇恰當的方法(如圖象法、列表法、解析法)表示函數.
(3)了解簡單的分段函數,并能簡單應用.
知識點
一、函數的概念
1.函數與映射的相關概念
(1)函數與映射的概念
注意:判斷一個對應關系是否是函數關系,就看這個對應關系是否滿足函數定義中“定義域内的任意一個自變量的值都有唯一确定的函數值”這個核心點.
(2)函數的定義域、值域
在函數y=f(x),x∈A中,x叫做自變量,x的取值範圍A叫做函數的定義域,與x的值相對應的y值叫做函數值,函數值的集合{f(x)|x∈A}叫做函數的值域.
(3)構成函數的三要素
函數的三要素為定義域、值域、對應關系.
(4)函數的表示方法
函數的表示方法有三種:解析法、列表法、圖象法.
解析法:一般情況下,必須注明函數的定義域;
列表法:選取的自變量要有代表性,應能反映定義域的特征;
圖象法:注意定義域對圖象的影響.
2.必記結論
(1)相等函數
如果兩個函數的定義域相同,并且對應關系完全一緻,則這兩個函數相等.
①兩個函數是否是相等函數,取決于它們的定義域和對應關系是否相同,隻有當兩個函數的定義域和對應關系完全相同時,才表示相等函數.
②函數的自變量習慣上用x表示,但也可用其他字母表示,如:f(x)=2x−1,g(t)=2t−1,h(m)=2m−1均表示相等函數.
(2)映射的個數
二、函數的三要素
1.函數的定義域
函數的定義域是使函數解析式有意義的自變量的取值範圍,常見基本初等函數定義域的要求為:
(1)分式函數中分母不等于零.
(2)偶次根式函數的被開方式大于或等于0.
(3)一次函數、二次函數的定義域均為R.
2.函數的解析式
(1)函數的解析式是表示函數的一種方式,對于不是y=f(x)的形式,可根據題目的條件轉化為該形式.
(2)求函數的解析式時,一定要注意函數定義域的變化,特别是利用換元法(或配湊法)求出的解析式,不注明定義域往往導緻錯誤.
3.函數的值域
函數的值域就是函數值構成的集合,熟練掌握以下四種常見初等函數的值域:
(1)一次函數y=kx+b(k為常數且k≠0)的值域為R.
(4)y=sinx的值域為[−1,1].
三、分段函數
1.分段函數的概念
若函數在其定義域的不同子集上,因對應關系不同而分别用幾個不同的式子來表示,則這種函數稱為分段函數.分段函數雖由幾個部分組成,但它表示的是一個函數.
2.必記結論
分段函數的定義域等于各段函數的定義域的并集,其值域等于各段函數的值域的并集.
考試方向
考向一 求函數的定義域
在高考中考查函數的定義域時多以客觀題形式呈現,難度不大.
1.求函數定義域的三種常考類型及求解策略
(1)已知函數的解析式:構建使解析式有意義的不等式(組)求解.
(2)抽象函數:
①若已知函數f(x)的定義域為[a,b],則複合函數f(g(x))的定義域由a≤g(x)≤b求出.
②若已知函數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)實際問題:既要使構建的函數解析式有意義,又要考慮實際問題的要求.
2.求函數定義域的注意點
(1)不要對解析式進行化簡變形,以免定義域變化.
(2)當一個函數由有限個基本初等函數的和、差、積、商的形式構成時,定義域一般是各個基本初等函數定義域的交集.
(3)定義域是一個集合,要用集合或區間表示,若用區間表示,不能用“或”連接,而應該用并集符号“∪”連接.
【名師點睛】
1.根據“若已知函數f(x)的定義域為[a,b],則複合函數f(g(x))的定義域由a≤g(x)≤b求出.若已知函數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”來解相應的不等式或不等式組即可順利解決.
2.求函數的定義域,其實質就是以函數解析式有意義為準則,列出不等式或不等式組,然後求出它們的解集即可.
考向二 求函數的值域
求函數值域的基本方法
1.觀察法:
通過對函數解析式的簡單變形,利用熟知的基本函數的值域,或利用函數圖象的“最高點”和“最低點”,觀察求得函數的值域.
2.利用常見函數的值域:
一次函數的值域為R;反比例函數的值域為{y|y≠0};指數函數的值域為(0, ∞);對數函數的值域為R;正、餘弦函數的值域為 [-1,1] ;正切函數的值域為R .
5.配方法:
對二次函數型的解析式可以先進行配方,在充分注意到自變量取值範圍的情況下,利用求二次函數的值域的方法求函數的值域.
6.數形結合法:
作出函數圖象,找出自變量對應的範圍或分析條件的幾何意義,在圖上找出值域.
7.單調性法:
函數單調性的變化是求最值和值域的依據,根據函數的單調區間判斷其單調性,進而求函數的最值和值域.
8.基本不等式法:
9.判别式法:
10.有界性法:
充分利用三角函數或一些代數表達式的有界性,求出值域.
11.導數法:
利用導數求函數值域時,一種是利用導數判斷函數單調性,進而根據單調性求值域;另一種是利用導數與極值、最值的關系求函數的值域.
考向三 求函數的解析式
求函數解析式常用的方法
1.換元法:
已知複合函數f(g(x))的解析式,可用換元法,此時要注意新元的取值範圍;
2.配湊法:
由已知條件f(g(x))=F(x),可将F(x)改寫成關于g(x)的表達式,然後以x替代g(x),便得f(x)的表達式;
3.待定系數法:
若已知函數的類型(如一次函數、二次函數)可用待定系數法;
4.方程組法:
考向四 分段函數
分段函數是一類重要的函數,常作為考查函數知識的最佳載體,以其考查函數知識容量大而成為高考的命題熱點,多以選擇題或填空題的形式呈現,重點考查求值、解方程、零點、解不等式、函數圖象及性質等問題,難度一般不大,多為容易題或中檔題. 分段函數問題的常見類型及解題策略:
1.求函數值:
弄清自變量所在區間,然後代入對應的解析式,求“層層套”的函數值,要從最内層逐層往外計算.
2.求函數最值:
分别求出每個區間上的最值,然後比較大小.
3.求參數:
“分段處理”,采用代入法列出各區間上的方程或不等式.
4.解不等式:
根據分段函數中自變量取值範圍的界定,代入相應的解析式求解,但要注意取值範圍的大前提.
5.求奇偶性、周期性:
利用奇函數(偶函數)的定義判斷,而周期性則由周期性的定義求解.
【名師點睛】(1)分段函數的單調性,應考慮各段的單調性,且要注意分解點出的函數值的大小;
(2)抽象函數不等式,應根據函數的單調性去掉“ f”,轉化成解不等式,要注意函數定義域的運用.
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