資源簡介 中小學教育資源及組卷應用平臺第06講 函數的概念及其表示1、考點透視考點要求 考題統計 考情分析(1)了解函數的含義,會求簡單函數的定義域和值域. (2)在實際情景中,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,并會簡單的應用. 2023年北京卷第15題,5分 2022年浙江卷第14題,5分 2021年浙江卷第12題,5分 高考對函數的概念及其表示的考查相對穩定,考查內容、頻率、題型、難度均變化不大.高考對本節的考查不會有大的變化,仍將以分段函數、定義域、值域及最值為主,綜合考查不等式與函數的性質.2、思維導圖3.考點突破,題型探究知識點1:函數的概念(1)一般地,給定非空數集,,按照某個對應法則,使得中任意元素,都有中唯一確定的與之對應,那么從集合到集合的這個對應,叫做從集合到集合的一個函數.記作:,.集合叫做函數的定義域,記為,集合,叫做值域,記為.(2)函數的實質是從一個非空集合到另一個非空集合的映射.【診斷自測】下列圖象中,y不是x的函數的是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】任作一條垂直于x軸的直線,移動直線,根據函數的定義可知,此直線與函數圖象至多有一個交點,結合選項可知D不滿足要求,因此D中圖象不表示函數關系.故選:D.知識點2:函數的三要素(1)函數的三要素:定義域、對應關系、值域.(2)如果兩個函數的定義域相同,并且對應關系完全一致,則這兩個函數為同一個函數.【診斷自測】下列四組函數:① ;② ;③; ④;其中表示同一函數的是( )A.②④ B.②③ C.①③ D.③④【答案】B【解析】① ,兩個函數對應法則不一樣,不是同一函數;②,兩個函數定義域和對應法則一樣,是同一函數;③,兩個函數定義域和對應法則一樣,是同一函數;④,兩個函數定義域不一樣,不是同一函數.故選:B.練1(北師大必修1)下列各組中的兩個函數是否為同一個函數 (1) ; (2) ;(3) ; (4) .解 (1) 因為 的定義域是 的定義域是 ,兩個函數的定義域不同, 所以不是同一個函數;(2) 因為兩個函數的對應關系不同, 所以不是同一個函數;(3) 因為 的定義域是 的定義域是 ,兩個函數的定義域不同,所 以不是同一個函數;(4) 和 雖然表示自變量的字母不同,但它們的定義域及對應關系都相同,所以是同 一個函數.知識點3:函數的表示法表示函數的常用方法有解析法、圖象法和列表法.【診斷自測】已知函數,則( )A. B.C. D.【答案】B【解析】令,則,由于,則,可得,所以.故選:B.知識點4:分段函數若函數在其定義域的不同子集上,因對應關系不同而分別用幾個不同的式子來表示,這種函數稱為分段函數.【診斷自測】(2024·吉林·模擬預測)已知若,則實數的值為( )A.1 B.4 C.1或4 D.2【答案】B【解析】當時,,則,解得:(舍去);當時,,則,解得:.故選:B.解題方法總結1、基本的函數定義域限制求解函數的定義域應注意:(1)分式的分母不為零;(2)偶次方根的被開方數大于或等于零:(3)對數的真數大于零,底數大于零且不等于1;(4)零次冪或負指數次冪的底數不為零;(5)三角函數中的正切的定義域是且;(6)已知的定義域求解的定義域,或已知的定義域求的定義域,遵循兩點:①定義域是指自變量的取值范圍;②在同一對應法則∫下,括號內式子的范圍相同;(7)對于實際問題中函數的定義域,還需根據實際意義再限制,從而得到實際問題函數的定義域.2、基本初等函數的值域(1)的值域是.(2)的值域是:當時,值域為;當時,值域為.(3)的值域是.(4)且的值域是.(5)且的值域是.題型分類解 析題型一:函數的概念【典例1-1】下列對應是從集合A到集合B的函數的是( )A. B.C. D.【答案】A【解析】對于A選項,對集合A中的任意一個數x,集合B中都有唯一的數y與之對應,是函數;對于B選項,時,,有兩個y與之對應,不是函數;對于C選項,當時,不存在,不是函數;對于D選項,集合A中的元素0在集合B中沒有對應元素,不是函數.故選:A【典例1-2】已知是定義在有限實數集A上的函數,且,若函數的圖象繞原點逆時針旋轉后與原圖象重合,則的值不可能是( )A.0 B. C. D.【答案】C【解析】由題意得到,問題相當于圓上由個點為一組,每次繞原點逆時針旋轉個單位后與下一個點會重合,我們可以通過代入和賦值的方法,當時,此時得到的圓心角為,然而此時或者時,都有個與之對應,而我們知道函數的定義就是要求一個只能對應一個,因此只有當時旋轉,此時滿足一個只會對應一個.故選.:C.【變式1-1】(2024·高三·上海虹口·期中)若函數的圖像繞原點逆時針旋轉后與原圖像重合,則在以下各項中,的定義域不可能是( )A.B.C. D.R【答案】B【解析】對于函數圖象上任一點逆時針旋轉可得,即也在函數圖象上,所以均在函數圖象上,都在定義域內,從而結合函數定義有,當時,有若定義域為,則不存在滿足題意的對應值,故B錯誤;故選:B.【變式1-2】將函數的圖象繞著原點沿逆時針方向旋轉角得到曲線,已知曲線始終保持為函數圖象,則的最大值為( )A. B. C.1 D.【答案】B【解析】由題設,在原點處的切線斜率,所以切線方程為,設切線傾斜角為,則,當繞著原點沿逆時針方向旋轉時,始終保持為函數圖象,則,故,顯然為銳角,所以,故的最大值為.故選:B【變式1-3】存在定義域為的函數,滿足對任意,使得下列等式成立的是( )A. B. C. D.【答案】D【解析】對于A,因為有兩個不相等的根和,所以當時,;當,,與函數的定義不符,故A不成立;對于B,令,則,令,則,與函數定義不符,故B不成立;對于C,令,則,令,則,與函數定義不符,故C不成立;對于D,,,唯一確定,符合函數定義.故D成立,故選:D.題型二:同一函數的判斷【典例2-1】下列各組函數相等的是( )A., B.,C., D.,【答案】D【解析】對于A中,函數的定義域為R,的定義域為,所以定義域不同,不是相同的函數,故A錯誤;對于B中,函數的定義域為R,的定義域為,所以定義域不同,不是相同的函數,故B錯誤;對于C中,函數的定義域為R,與的定義域為,所以定義域不同,所以不是相同的函數,故C錯誤;對于D中,函數與的定義域均為R,可知兩個函數的定義域相同,對應關系也相同,所以是相同的函數, 故D正確;故選:D.【典例2-2】(多選題)下列各項不能表示同一個函數的是( )A.與 B.與C.與 D.與【答案】ABD【解析】對于A:定義域為,定義域為,A不能表示同一個函數,A選項正確;對于B:與解析式不同,B不能表示同一個函數,B選項正確;對于C:解析式及定義域都相同,C選項是同一函數,C選項不正確;對于D:定義域為,定義域為,D不能表示同一個函數,D選項正確;故選:ABD.【方法技巧】當且僅當給定兩個函數的定義域和對應法則完全相同時,才表示同一函數,否則表示不同的函數.【變式2-1】(多選題)下列各組函數表示的是不同函數的是( )A.與 B.與C.與 D.與【答案】ACD【解析】A. 的定義域為,且,的定義域為,解析式不同,所以不是同一函數,故錯誤;B. 的定義域為R,定義域為R,且解析式相同,所以是同一函數,故正確;C. 的定義域為R,的定義域為,所以不是同一函數,故錯誤;D.,由得,所以的定義域為,由,得 或 ,所以函數的定義域為或 ,所以不是同一函數,故錯誤;故選:ACD【變式2-2】以下四組函數中,表示同一個函數的是( )A.與 B.與C.與 D.與【答案】B【解析】從定義域,對應關系,值域是否相同,逐項判斷即可.對于A:的值域為,的值域為,所以A錯誤;對于B:的定義域需滿足,即為,的定義域滿足,即為,且,所以和是同一個函數,B正確;對于C:的定義域為,的定義域為,所以C錯誤;對于D:的定義域滿足,即為,的定義域需滿足,即為,所以D錯誤,故選:B【變式2-3】(多選題)(2024·高三·浙江金華·期末)已知函數,.( )A.若,則 B.若,則C.對于,若,則 D.對于,若,則【答案】CD【解析】對A:若,則,,故A錯誤;對B:若,則,,,故B錯誤;對C:若,則,,又,故,故,即,即恒成立,故,故C正確;對D:若,則,,又,故恒成立,即,故,即恒成立,故,即,故D正確.故選:CD.題型三:給出函數解析式求解定義域【典例3-1】(2024·北京通州·二模)已知函數的定義域為 .【答案】【解析】根據題意可得,解得故定義域為.故答案為:【典例3-2】已知等腰三角形的周長為,底邊長是腰長的函數,則函數的定義域為(A. B. C. D.【答案】A【解析】由題設有,由得,故選A.【變式3-1】函數的定義域是 .【答案】【解析】由的解析式可得,解得;所以其定義域為.故答案為:【變式3-2】(2024·北京懷柔·模擬預測)函數的定義域是 .【答案】【解析】函數有意義,則,解得或,所以函數的定義域是.故答案為:【變式3-3】(2024·北京平谷·模擬預測)函數的定義域是【答案】【解析】函數有意義的條件是,解得且,所以函數定義域為.故答案為:.題型四:抽象函數定義域【典例4-1】已知函數的定義域是,則函數的定義域為( )A. B. C. D.【答案】A【解析】因為函數的定義域是,所以,所以,所以函數的定義域為,所以要使函數有意義,則有,解得,所以函數的定義域為.故選:A.【典例4-2】已知的定義域為,則的定義域為( )A. B. C. D.【答案】A【解析】因為定義域為,所以的定義域為,解得,由分母不為,得,即,所以函數定義域為:.故選:.【變式4-1】(2024·高三·河北邢臺·期末)若函數的定義域為,則函數的定義域為 .【答案】【解析】因為,所以,所以的定義域為,要使有意義,需滿足,解得,所以函數的定義域為.故答案為:.【變式4-2】已知函數的定義域為,求的定義域 .【答案】【解析】∵的定義域為,即,∴,故需,∴.∴的定義域為.故答案為:【變式4-3】(1)已知函數的定義域為,則函數的定義域為 .(2)已知函數的定義域為,則函數的定義域為 .【答案】【解析】(1)令,則,因為函數的定義域為,所以,所以函數的定義域為.(2)令,,則,.因為函數的定義域為,所以,所以函數的定義域為,所以,所以,所以函數的定義域為.故答案為:;題型五:函數定義域的綜合應用【典例5-1】已知函數的定義域為R,則實數a的取值范圍為( )A. B.或C. D.或【答案】C【解析】由函數的定義域為R,得,恒成立.當時,恒成立;當時,,解得.綜上所述,實數a的取值范圍為.故選:C.【典例5-2】若函數的定義域為,則實數的取值范圍是( )A. B. C. D.【答案】B【解析】因為,的定義域為,所以首先滿足恒成立,,再者滿足,變形得到,最終得到.故選:B.變式5-1】(2024·高三·上海嘉定·期中)已知函數的定義域為,則實數的取值范圍是 .【答案】【解析】函數的定義域為,得恒成立,當時,恒成立;當時,,得,綜上,實數的取值范圍是.故答案為:【變式5-2】若函數的定義域為,則實數的取值范圍為 .【答案】【解析】由題意得,在R上恒成立,當時,,成立;當時,,即,解得;綜上所述,.故答案為:.【變式5-3】當時,函數和有意義,則實數的取值范圍是 .【答案】【解析】由題意知,當時,不等式組成立.對于,整理得,令,則,當時,單調遞增;時,單調遞減,所以,則,解得;對于,整理得,由于在上的最小值為2,所以,解得.綜上可得.故答案為:.題型六:待定系數法求解析式【典例6-1】一次函數在上單調遞增,且,則 .【答案】【解析】設,則,,則.又在上單調遞增,即,所以,,則.故答案為:【典例6-2】已知二次函數滿足,,則不等式的解集為 .【答案】.【解析】由二次函數滿足,設的表達式為(,為常數),則;,根據,得,解得,所以,令,則,解得,所以的解集為.故答案為:.【變式6-1】已知函數是一次函數,且,則的解析式為 .【答案】或【解析】設(),則,則,解得,,或,,故或.故答案為:或.【變式6-2】已知二次函數,其圖象過點,且滿足,則的解析式為 .【答案】【解析】根據題意可知,又恒相等,化簡得到恒相等,所以,故,,,所以的解析式為.故答案為:.題型七:換元法求解析式【典例7-1】已知f(x+)=x2+,則函數f(x)= .【答案】x2-2(|x|≥2)【解析】配湊法. f(x+)=x2+=(x2+2+)-2=(x+)2-2,所以f(x)=x2-2(|x|≥2).【典例7-2】已知,則( )A. B.C. D.【答案】B【解析】令,,則,,所以,所以的解析式為:故選:B.【變式7-1】設是定義在上的函數,且有唯一解或無解,且對任意,均有,請寫出一個符合條件的 .【答案】或(答案不唯一)【解析】當時,,所以;或者,當時,,所以.故答案為:或(答案不唯一).【變式7-2】若是定義域為上的單調函數,且對任意實數都有,其中是自然對數的底數,則 ( )A.4 B. C. D.【答案】B【解析】∵是定義域為上的單調函數,且,∴在上存在唯一一個實數使得,于是.令,得,即.畫出與的圖像如圖所示:由圖像可知,與的圖像在上只有1個交點,且是方程的解,所以,故.故選:B.【變式7-3】(2024·高三·江西·期中)設是定義在上的單調函數,若,則不等式的解集為 .【答案】【解析】由,可得必為定值,設,即,由,解得,所以,則不等式,即為,可得,解得,所以不等式的解集為.故答案為:.【變式7-4】設是定義在上的單調增函數,且滿足,若對于任意非零實數都有,則 .【答案】2021【解析】令,則,令,則,解得或.而,則,故,因此.則,即.因此或,當時,,在上單調遞減,不滿足題意,舍去;當時,滿足題意.則.故答案為:題型八:方程組消元法求解析式【典例8-1】已知為奇函數,為偶函數,且滿足,則=( )A. B.C. D.【答案】D【解析】由題意知,為奇函數,為偶函數,則,所以,即,解得.故選:D【典例8-2】已知,那么 .【答案】【解析】∵,,∴.聯立方程組,解得.故答案為:.【變式8-1】(2024·高三·遼寧丹東·期中)若,函數滿足,則 .【答案】/-0.5【解析】由題意知:,,所以得:,解之得:,即,所以得:.故答案為:【變式8-2】已知滿足,則 .【答案】【解析】因為,所以,聯立,解得.故答案為:.【變式8-3】(2024·河南·模擬預測)已知函數對定義域內的任意實數滿足,則 .【答案】【解析】由,得,即①,將換為,得②,由①+2②,得,故.故答案為:.題型九:賦值法求解析式【典例9-1】已知函數的定義域為R,且,,請寫出滿足條件的一個 (答案不唯一).【答案】1,(答案不唯一)【解析】令,則,又,所以,即,所以函數為偶函數,不妨取偶函數,則,也可取,則,滿足題意.故答案為:,(答案不唯一)【典例9-2】已知函數,且 , ,則函數的一個解析式為 .【答案】(不唯一)【解析】由題意,,累乘可得,即,令,則,所以,故答案為:(不唯一)【變式9-1】已知函數滿足,則的解析式可以是 (寫出滿足條件的一個解析式即可).【答案】(答案不唯一)【解析】設,由,代入可得,,解得,.故答案為:.(答案不唯一只要正確即可)【變式9-2】(2024·高三·江蘇揚州·開學考試)寫出滿足的函數的解析式 .【答案】【解析】中,令,得;令得,故,則.故答案為:.【變式9-3】對,函數都滿足:①;②;③;則 .【答案】【解析】由題意,,在中,,,,解: 由題意, 有, ,∵,∴,∴有,∵,∴,∴當, 即 ,∵,∴,∴,.故答案為: .【變式9-4】設偶函數f(x)滿足:,且當時時,,則 .【答案】【解析】利用初始值和遞推關系,逐漸求得,,,,,最后求得再利用偶函數的性質得出所求.,,,,,,∵f(x)是偶函數,.故答案為:.題型十:求值域的7個基本方法【典例10-1】求下列函數的值域:(1);(2);(3);(4);(5);(6);(7);(8);【解析】(1)因為,故的值域為;(2)令,則,而,則,故,即的值域為;(3),因為,故,所以的值域為;(4)令,則,當時,取到最大值5,無最小值,故的值域為;(5)因為,令,故,由于,故,即函數的值域為;(6),當時,;當時,;當時,,故的值域為;(7)因為恒成立,故,則由可得,當時,,適合題意;當時,由于,故恒有實數根,故,解得且,故的值域為;(8),因為,故,當且僅當,即時等號成立,故,即函數值域為;【典例10-2】求下列函數的值域.(1);(2);(3);(4);(5)().【解析】(1)因為,所以.故值域為.(2)因為,且,所以,所以,故函數的值域為.(3)令,則,且,所以().故函數的值域.(4),其中,,當時,.又因為,所以.故函數的值域為.(5)因為,所以,所以,當且僅當,即時,取等號,即取得最小值8.故函數的值域為.【方法技巧】函數值域的求法主要有以下幾種(1)觀察法:根據最基本函數值域(如≥0,及函數的圖像、性質、簡單的計算、推理,憑觀察能直接得到些簡單的復合函數的值域.(2)配方法:對于形如的值域問題可充分利用二次函數可配方的特點,結合二次函數的定義城求出函數的值域.(3)圖像法:根據所給數學式子的特征,構造合適的幾何模型.(4)基本不等式法:注意使用基本不等式的條件,即一正、二定、三相等.(5)換元法:分為三角換元法與代數換元法,對于形的值城,可通過換元將原函數轉化為二次型函數.(6)分離常數法:對某些齊次分式型的函數進行常數化處理,使函數解析式簡化內便于分析.(7)單調性法:先確定函數在定義域(或它的子集)內的單調性,再求出值域.對于形如或的函數,當ac>0時可利用單調性法.【變式10-1】求下列函數的值域.(1)求函數的值域.(2) 求函數的值域.(3)求函數,的值域.【解析】(1) .當時,y取最小值,所以函數值域是.(2)由函數解析式得.①當時,①式是關于x的方程有實根.所以,解得.又當時,存在使解析式成立,所以函數值域為.(3)令,因為,所以,所以,所以,所以.所以該函數值域為.【變式10-2】求下列函數的值域:(1);(2);(3).【解析】(1)令,則,,所以,所以的值域為.(2),由反比例函數性質可知,在上單調遞增,所以,即,所以的值域為.(3),令,則,由對勾函數性質可知,在上單調遞增,所以,由反比例函數性質可知,在單調遞減,所以,即的值域為.【變式10-3】求下列函數的值域(1);(2);(3);(4);(5);(6);(7);(8)(9);(10).【解析】(1)分式函數,定義域為,故,所有,故值域為;(2)函數中,分母,則,故值域為;(3)函數中,令得,易見函數和都是減函數,故函數在時是遞減的,故時,故值域為;(4),故值域為且;(5),而,,,,即,故值域為;(6)函數,定義域為,令,所以,所以,對稱軸方程為,所以時,函數,故值域為;(7)由題意得,解得,則,故,,,由y的非負性知,,故函數的值域為;(8)函數,定義域為,,故,即值域為;(9)函數,定義域為,故,所有,故值域為;(10)函數,令,則由知,,,根據對勾函數在遞減,在遞增,可知時,,故值域為.題型十一:數形結合求值域【典例11-1】函數的值域為【答案】【解析】表示點與點連線的斜率,的軌跡為圓,表示圓上的點與點連線的斜率,由圖象可知:過作圓的切線,斜率必然存在,則設過的圓的切線方程為,即,圓心到切線的距離,解得:,結合圖象可知:圓上的點與點連線的斜率的取值范圍為,即的值域為.故答案為:.【典例11-2】函數的值域為 .【答案】【解析】原式為,即可看作是動點到定點的距離之和,設關于軸的對稱點為,連接交軸于 ,此時最小,且最小值為,故函數的值域為,故答案為:【變式11-1】函數的值域是 .【答案】【解析】設函數,令,則點位于一個單位圓x軸的上半部分,如圖所示.將函數改寫為,則表示定點與點所連直線的斜率.當直線與上半單位圓相切時,在直角三角形中,,所以.又,所以.即函數的值域為.【變式11-2】函數的值域是 .【答案】【解析】,由,解得,令,即,將函數的值域轉化為與有交點時的t的取值范圍,在同一坐標系中作函數與的圖象如圖所示:由圖象知:當直線與半圓相切時,t最小,此時,解得,由圖象知,當直線過點時,t最大,此時,所以,即的值域是,故答案為:【變式11-3】函數的值域為 .【答案】【解析】由題設,所以所求值域化為求軸上點到與距離差的范圍,如下圖示,由圖知:,即,當三點共線且在之間時,左側等號成立;當三點共線且在之間時,右側等號成立,顯然不存在此情況;所以,即,所以函數值域為.故答案為:【變式11-4】函數的值域為 .【答案】【解析】設,則有,,其幾何意義為半圓上一動點到定點的連線的斜率.如圖:,則,設過點A的直線為,整理為,由點到直線的距離公式可得,化簡得或(舍),所以,故答案為:題型十二:值域與求參問題【典例12-1】若函數的值域為,則的值為 .【答案】【解析】設,可得,由題意可知,關于的方程在上有解,若,可得,則;若,則,即,由題意可知,關于的二次方程的兩根為、,由韋達定理可得,解得.綜上所述,.故答案為:.【典例12-2】若函數的值域為,則的取值范圍為( )A. B. C. D.【答案】C【解析】當時,,即值域為,滿足題意;若,設,則需的值域包含,,解得:;綜上所述:的取值范圍為.故選:C.【變式12-1】已知函數的值域為,則實數的取值范圍為( )A. B. C. D.【答案】C【解析】由題意得在,上單調遞減,因為函數的值域為,,所以,,,,,,,,,結合可得:,,,.故選:.【變式12-2】定義若函數,則的最大值為 ;若在區間上的值域為,則的最大值為 .【答案】【解析】當時,解得或,所以,作出的圖象如下圖所示:由圖象可知:當時,有最大值,所以;當時,解得或或;當時,或,由圖象可知:當,時,的值域為,此時的最大值為;當時,的值域為,此時,由上可知,的最大值為,故答案為:;.【變式12-3】(2024·上海青浦·一模)已知函數的值域為,則實數的取值范圍為 .【答案】【解析】當時,,此時,當且時,,此時,且,所以不滿足;當且時,,由對勾函數單調性可知在上單調遞增,在上單調遞減,所以,此時,若要滿足的值域為,只需要,解得;當且時,因為均在上單調遞增,所以在上單調遞增,且時,,時,,所以此時,此時顯然能滿足的值域為;綜上可知,的取值范圍是,故答案為:.題型十三:判別式法求值域【典例13-1】函數,的值域為 .【答案】【解析】因為,整理得,可知關于x的方程有正根,若,則,解得,符合題意;若,則,可得或,解得或且,則或或;綜上所述:或,即函數,的值域為.故答案為:.【典例13-2】函數的值域是 .【答案】【解析】由題知函數的定義域為,所以,將整理得,所以,當時,;當時,,解得,所以,,即函數的值域是故答案為:【方法技巧】判別式法:把函數解析式化為關于x的―元二次方程,利用一元二次方程的判別式求值域,一般地,形如,或的函數值域問題可運用判別式法(注意x的取值范圍必須為實數集R).【變式13-1】已知,且,則的取值范圍是 .【答案】【解析】因為,所以.又因為,所以,解得.故答案為:.【變式13-2】已知,函數的最大值為,則實數的值為 .【答案】1【解析】,,兩邊平方得:,即,再平方得:,化簡得:,當,即時,,此時最大值為,不符題意.所以.因為方程有解,所以,即,化簡得:,因為,所以,又因為的最大值為,所以,所以.故答案為:.【變式13-3】函數的值域是 .【答案】【解析】,因為所以函數的定義域為令,整理得方程:當時,方程無解;當時,不等式整理得:解得:所以函數的值域為.故答案為:題型十四:三角換元法求值域【典例14-1】求函數的值域.【解析】,可設,則.設,則,從而.(其中,),,,,且..故函數的值域為.【典例14-2】(2024·高三·河南·期中)函數的值域為( )A. B. C. D.【答案】C【解析】依題意且,所以函數的定義域為.設,,則,,其幾何含義表示點與的斜率,為圓弧上一動點,如圖,當為圓弧為右端點時,斜率最小,最小值為,當與圓弧相切時,直線的斜率存在且最大,設,即,則圓心到直線的距離,即,如圖,顯然,所以.所以函數的值域為.故選:C.【變式14-1】(2024·上海徐匯·模擬預測)函數的值域為 .【答案】【解析】.令 且θ∈[0,π]∴=,表示兩點(﹣3,﹣3)和(cosθ,sinθ)的斜率,,故點在單位圓的上半部分.如圖,斜率最小為,斜率最大值為直線與半圓相切時的斜率,,化簡得,由,解得 ,故切線的斜率為.所以斜率的取值范圍,也即函數的值域為.故答案為:題型十五:分段函數求值、求參數問題【典例15-1】(2024·全國·模擬預測)已知函數,則( )A. B.0 C. D.1【答案】D【解析】由題意知.故選:D.【典例15-2】已知函數,若,則( )A.0 B.2 C. D.2或3【答案】B【解析】當時,則,解得:或(舍去)當時,則,解得:(舍去)綜上所述:故選:B.【變式15-1】(2024·全國·模擬預測)已知函數,若,則的值為( )A.2或 B.2或 C.或 D.1或【答案】A【解析】當時,,解得,當時,,得,所以的值是2或.故選:【變式15-2】(2024·全國·模擬預測)設,若,則( )A.14 B.16 C.2 D.6【答案】A【解析】因為的定義域為,則,解得,若,則,可得,不合題意;若,則,可得,解得;綜上所述:.所以.故選:A.【變式15-3】(2024·江蘇南通·二模)已知函數,則( )A. B. C. D.【答案】B【解析】因為由于,則.故選:B題型十六:分段函數與方程、不等式【典例16-1】已知函數若,則實數的取值范圍是( )A. B.C. D.【答案】D【解析】由,若,則,即,解得,所以若,則,即,解得,所以,綜上,不等式的解為.故選:D【典例16-2】(2024·福建福州·模擬預測)已知函數,則不等式的解集是( )A. B.C. D.【答案】A【解析】當時,由得,兩邊取以e為底的對數得:,當時,由得,解得,綜上或.故選:A.【變式16-1】(2024·湖北·一模)已知函數,則關于x的不等式的解集為 .【答案】【解析】當時,得,當時,,得,所以,綜上:的解集為,故答案為:.【變式16-2】(2024·全國·模擬預測)已知函數,則不等式的解集是 .【答案】【解析】當時,由得,解得,此時,;當時,由得,即,解得,此時,.綜上所述,不等式的解集是.故答案為:.1.(2023年北京高考數學真題)已知函數,則 .【答案】1【解析】函數,所以.故答案為:12.(2022年新高考北京數學高考真題)函數的定義域是 .【答案】【解析】因為,所以,解得且,故函數的定義域為;故答案為:3.(2021年浙江省高考數學試題)已知,函數若,則 .【答案】2【解析】,故,故答案為:2.2.(鏈接蘇教必修一P115T4)在下列圖形中,能表示函數關系y=f(x)的是( )答案:D3.[多選題](鏈接人A必修一P67T3)下列各組函數是同一個函數的是( )A.f(x)=x2-2x-1與g(s)=s2-2s-1B.f(x)=與g(x)=xC.f(x)=與g(x)=D.f(x)=x與g(x)=答案:AC解析:f(x)=與g(x)=x的值域不同;f(x)=x與g(x)==|x|的對應關系不同,故BD錯誤,AC正確.4.(蘇教版必修一)判斷下列各組函數是否是同一個函數, 并說明理由:(1) ; (2) ;(3) ; (4) .解: (1) 不是. 函數 的定義域為 ,而函數 的定義域為 , 故不是同一個函數.(2) 不是. 定義域不同.(3) 是. 定義域和對應關系都相同(4) 是. 定義域和對應關系都相同.4.(鏈接人A必修一P65例2)已知函數f(x)=x+,則f(x)的定義域為________;若f(a)=2,則a的值為________.答案:(-∞,0)∪(0,+∞) 1解析:要使函數f(x)有意義,必須使x≠0,故f(x)的定義域是(-∞,0)∪(0,+∞).由f(a)=2得a+=2,解得a=1.1.(人教版必修1)若,且,,求的值.【解析】因為,且,則,解方程組可得則所以2.(人教版必修1)已知函數,,. (1)在圖中畫出函數,的圖象;(2)定義:,用表示,中的較小者,記為,請分別用圖象法和解析式法表示函數.(注:圖象法請在圖中表示,本題中的單位長度請自己定義且標明)【解析】(1),的圖象如下圖所示:(2)當時,,則;當時,,則;當時,,則;綜上所述:.圖象如下圖所示:3.(人教版必修1)函數的圖象如圖所示,曲線l與直線m無限接近,但永不相交.(1)函數的定義域、值域各是什么?(2)r取何值時,只有唯一的值與之對應?【解析】(1)由圖可知,函數的定義域為,值域為;(2)由圖可知,當或時,只有唯一的值與之對應,故.(北師大版必修1)設集合 ,函數 已知 ,且 ,求實數 的取值范圍.解:因為 ,所以 . ,所以 ,解得 .所以實數 的取值范圍是 .4.(人教版必修1)畫出定義域為,且,值域為的一個函數的圖象.(1)將你的圖象和其他同學的相比較,有什么差別嗎?(2)如果平面直角坐標系中點的坐標滿足,那么其中哪些點不能在圖象上?【解析】1)由題意可知:定義域為,且,值域為,圖象可以是如下圖所示:(2)由題意可知中:線段,和線段上的點不在圖象上如下圖所示:5.(人教版必修1)如圖所示,一座小島距離海岸線上最近的點P的距離是2km,從點P沿海岸正東處有一個城鎮.(1)假設一個人駕駛的小船的平均速度為,步行的速度是,t(單位:h)表示他從小島到城鎮的時間,x(單位:km)表示此人將船停在海岸處距點P的距離,請將t表示為x的函數.(2)如果將船停在距點P 4km處,那么從小島到城鎮要多長時間(精確到1h)?【答案】(1)(2).【詳解】解:(1)如圖,此人坐船所用時間為,步行所用時間為.(2)當時,.2.(北師大版必修1) 畫出函數 的圖象.解:(人教版必修1)函數的函數值表示不超過x的最大整數,例如,,.當時,寫出函數的解析式,并畫出函數的圖象.【詳解】解:函數圖象如圖所示:易錯點:錯求抽象函數的定義域易錯分析: 定義域不是指的范圍,而是指的范圍.答題模板:求抽象函數的定義域1、模板解決思路解決本模板問題的要點是知道函數中的范圍,也就是函數中的范圍,解不等式就可得到函數的定義域.2、模板解決步驟第一步:由函數的定義域,即的取值范圍,求出的取值范圍.第二步:用集合或區間表示所求定義域.【易錯題1】函數的定義域為,則函數的定義域是 .【答案】【解析】根據抽象函數求定義域的基本原則可得出關于實數的不等式組,由此可解得原函數的定義域.函數定義域為,對于函數,有,解得且因此函數的定義域為.故答案為:.【易錯題2】若函數的定義域為,則的定義域為 .【答案】【解析】先由函數的定義域求出的范圍,進而可得,解不等式組可得函數的定義域.函數的定義域為,則,可得進而有,解得,故則的定義域為函數概念的起源17 世紀早期, 由于天文學和航海事業的發展, 科學家以解釋地球和天體運動作為 研究課題, 推動了函數概念的發展. 意大利科學家伽利略 (Galileo Galilei, 1564-1642) 第一個提出了函數或稱為變量關系的這一概念. 1638 年, 伽利略積數十年之力在《關于 兩個新科學的論述和數學演示》中以對話體裁和較樸素的文筆, 總結了他在材料力學和 動力學方面的研究成果, 以及對力學原理的思考, 講述了幾乎包括全部變量關系的這一概念, 用文字和比例的語言表達了函數的關系.“function (函數)” 這個詞作為數學術語, 最初是由微積分奠基人之一、德國哲學家、 數學家萊布尼茨 (Gottfried Wilhelm Leibniz, 1646-1716) 在 1673 年的手稿中首次使用 的. 萊布尼茨所指的函數是現在的可導函數. 1692 年, 萊布尼茨在《Acta Eruditorum(教 師學報)》發表的論文中正式使用函數來表示變量之間的依賴關系。我們可以把萊布尼 茨建立的概念看成是函數的第一個定義.1859 年, 我國清代數學家李善蘭 (1811-1882) 在翻譯《代數學 (Elements of Alge- bra) 》時, 把 “function” 譯為 “函數”, 他給出的理由是“凡此變數中函彼變數者, 則此為彼 之函數”, 即“函”為包含之意.1905 年, 哥廷根數學學派的創始人、現代國際數學教育的奠基人、德國數學家克萊 因在為中學數學教學起草的《數學教學要目 (米蘭大綱)》中明確提出: “應將養成函數思 想和空間觀察能力作為數學教學的基礎. "1908 年, 在巴黎國際數學家大會上, 他倡導 “函數的概念應該成為數學思維的心臟和靈魂, 滲透到數學課程的每一個部分”. 在名 著《高觀點下的初等數學》中, 他進一步強調函數應該成為中學數學的“基石”, 應該把算 術、代數和幾何方面的內容, 通過幾何的形式用以函數為中心的觀念綜合起來.我國基礎教育真正意義上的函數教學起始于 1941 年頒布的《修正初級中學數學課 程標準》, 教學目標中明確規定要“培養學生分析能力、歸納方法、函數觀念及探討精 神”. 目前, 函數已經成為中學數學中最基本、最重要的內容.21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺第06講 函數的概念及其表示1、考點透視考點要求 考題統計 考情分析(1)了解函數的含義,會求簡單函數的定義域和值域. (2)在實際情景中,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,并會簡單的應用. 2023年北京卷第15題,5分 2022年浙江卷第14題,5分 2021年浙江卷第12題,5分 高考對函數的概念及其表示的考查相對穩定,考查內容、頻率、題型、難度均變化不大.高考對本節的考查不會有大的變化,仍將以分段函數、定義域、值域及最值為主,綜合考查不等式與函數的性質.2、思維導圖3.考點突破,題型探究知識點1:函數的概念(1)一般地,給定非空數集,,按照某個對應法則,使得中任意元素,都有中唯一確定的與之對應,那么從集合到集合的這個對應,叫做從集合到集合的一個函數.記作:,.集合叫做函數的定義域,記為,集合,叫做值域,記為.(2)函數的實質是從一個非空集合到另一個非空集合的映射.【診斷自測】下列圖象中,y不是x的函數的是( )A. B. C. D. 知識點2:函數的三要素(1)函數的三要素:定義域、對應關系、值域.(2)如果兩個函數的定義域相同,并且對應關系完全一致,則這兩個函數為同一個函數.【診斷自測】下列四組函數:① ;② ;③; ④;其中表示同一函數的是( )A.②④ B.②③ C.①③ D.③④練1(北師大必修1)下列各組中的兩個函數是否為同一個函數 (1) ; (2) ;(3) ; (4) .知識點3:函數的表示法表示函數的常用方法有解析法、圖象法和列表法.【診斷自測】已知函數,則( )A.B.C. D.知識點4:分段函數若函數在其定義域的不同子集上,因對應關系不同而分別用幾個不同的式子來表示,這種函數稱為分段函數.【診斷自測】(2024·吉林·模擬預測)已知若,則實數的值為( )A.1 B.4 C.1或4 D.2解題方法總結1、基本的函數定義域限制求解函數的定義域應注意:(1)分式的分母不為零;(2)偶次方根的被開方數大于或等于零:(3)對數的真數大于零,底數大于零且不等于1;(4)零次冪或負指數次冪的底數不為零;(5)三角函數中的正切的定義域是且;(6)已知的定義域求解的定義域,或已知的定義域求的定義域,遵循兩點:①定義域是指自變量的取值范圍;②在同一對應法則∫下,括號內式子的范圍相同;(7)對于實際問題中函數的定義域,還需根據實際意義再限制,從而得到實際問題函數的定義域.2、基本初等函數的值域(1)的值域是.(2)的值域是:當時,值域為;當時,值域為.(3)的值域是.(4)且的值域是.(5)且的值域是.題型一:函數的概念【典例1-1】下列對應是從集合A到集合B的函數的是( )A. B.C. D.【典例1-2】已知是定義在有限實數集A上的函數,且,若函數的圖象繞原點逆時針旋轉后與原圖象重合,則的值不可能是( )A.0 B. C. D.【變式1-1】(2024·高三·上海虹口·期中)若函數的圖像繞原點逆時針旋轉后與原圖像重合,則在以下各項中,的定義域不可能是( )A.B.C. D.R【變式1-2】將函數的圖象繞著原點沿逆時針方向旋轉角得到曲線,已知曲線始終保持為函數圖象,則的最大值為( )A. B. C.1 D.【變式1-3】存在定義域為的函數,滿足對任意,使得下列等式成立的是( )A. B. C. D.題型二:同一函數的判斷【典例2-1】下列各組函數相等的是( )A., B.,C., D.,【典例2-2】(多選題)下列各項不能表示同一個函數的是( )A.與 B.與C.與 D.與【變式2-1】(多選題)下列各組函數表示的是不同函數的是( )A.與 B.與C.與 D.與【變式2-2】以下四組函數中,表示同一個函數的是( )A.與 B.與C.與 D.與【變式2-3】(多選題)(2024·高三·浙江金華·期末)已知函數,.( )A.若,則 B.若,則C.對于,若,則 D.對于,若,則題型三:給出函數解析式求解定義域【典例3-1】(2024·北京通州·二模)已知函數的定義域為 .【典例3-2】已知等腰三角形的周長為,底邊長是腰長的函數,則函數的定義域為(A. B. C. D.【變式3-1】函數的定義域是 .【變式3-2】(2024·北京懷柔·模擬預測)函數的定義域是 .【變式3-3】(2024·北京平谷·模擬預測)函數的定義域是題型四:抽象函數定義域【典例4-1】已知函數的定義域是,則函數的定義域為( )A. B. C. D.【典例4-2】已知的定義域為,則的定義域為( )A. B. C. D.【變式4-1】(2024·高三·河北邢臺·期末)若函數的定義域為,則函數的定義域為 .【變式4-2】已知函數的定義域為,求的定義域 .【變式4-3】(1)已知函數的定義域為,則函數的定義域為 .(2)已知函數的定義域為,則函數的定義域為 .題型五:函數定義域的綜合應用【典例5-1】已知函數的定義域為R,則實數a的取值范圍為( )A.B.或C. D.或【典例5-2】若函數的定義域為,則實數的取值范圍是( )A. B. C. D.變式5-1】(2024·高三·上海嘉定·期中)已知函數的定義域為,則實數的取值范圍是 .【變式5-2】若函數的定義域為,則實數的取值范圍為 .【變式5-3】當時,函數和有意義,則實數的取值范圍是 .題型六:待定系數法求解析式【典例6-1】一次函數在上單調遞增,且,則 .【典例6-2】已知二次函數滿足,,則不等式的解集為 .【變式6-1】已知函數是一次函數,且,則的解析式為 .【變式6-2】已知二次函數,其圖象過點,且滿足,則的解析式為 .題型七:換元法求解析式【典例7-1】已知f(x+)=x2+,則函數f(x)= .【典例7-2】已知,則( )A. B.C. D.【變式7-1】設是定義在上的函數,且有唯一解或無解,且對任意,均有,請寫出一個符合條件的 .【變式7-2】若是定義域為上的單調函數,且對任意實數都有,其中是自然對數的底數,則 ( )A.4 B. C. D.【變式7-3】(2024·高三·江西·期中)設是定義在上的單調函數,若,則不等式的解集為 .【變式7-4】設是定義在上的單調增函數,且滿足,若對于任意非零實數都有,則 .題型八:方程組消元法求解析式【典例8-1】已知為奇函數,為偶函數,且滿足,則=( )A. B.C. D.【典例8-2】已知,那么 .【變式8-1】(2024·高三·遼寧丹東·期中)若,函數滿足,則 .【變式8-2】已知滿足,則 .【變式8-3】(2024·河南·模擬預測)已知函數對定義域內的任意實數滿足,則 .題型九:賦值法求解析式【典例9-1】已知函數的定義域為R,且,,請寫出滿足條件的一個 (答案不唯一).【典例9-2】已知函數,且 , ,則函數的一個解析式為 .【變式9-1】已知函數滿足,則的解析式可以是 (寫出滿足條件的一個解析式即可).【變式9-2】(2024·高三·江蘇揚州·開學考試)寫出滿足的函數的解析式 .【變式9-3】對,函數都滿足:①;②;③;則 .【變式9-4】設偶函數f(x)滿足:,且當時時,,則 .題型十:求值域的7個基本方法【典例10-1】求下列函數的值域:(1);(2);(3);(4);(5);(6);(7);(8);【典例10-2】求下列函數的值域.(1);(2);(3);(4);(5)().【變式10-1】求下列函數的值域.(1)求函數的值域.(2) 求函數的值域.(3)求函數,的值域.【變式10-2】求下列函數的值域:(1);(2);(3).【變式10-3】求下列函數的值域(1);(2);(3);(4);(5);(6);(7);(8)(9);(10).題型十一:數形結合求值域【典例11-1】函數的值域為【典例11-2】函數的值域為 .【變式11-1】函數的值域是 .【變式11-2】函數的值域是 .題型十二:值域與求參問題【典例12-1】若函數的值域為,則的值為 .【典例12-2】若函數的值域為,則的取值范圍為( )A. B. C. D.【變式12-1】已知函數的值域為,則實數的取值范圍為( )A. B. C. D.【變式12-2】定義若函數,則的最大值為 ;若在區間上的值域為,則的最大值為 .【變式12-3】(2024·上海青浦·一模)已知函數的值域為,則實數的取值范圍為 .題型十三:判別式法求值域【典例13-1】函數,的值域為 .【典例13-2】函數的值域是 .【變式13-1】已知,且,則的取值范圍是 .【變式13-2】已知,函數的最大值為,則實數的值為 .【變式13-3】函數的值域是 .題型十四:三角換元法求值域【典例14-1】求函數的值域.【典例14-2】(2024·高三·河南·期中)函數的值域為( )A. B. C. D.【變式14-1】(2024·上海徐匯·模擬預測)函數的值域為 .題型十五:分段函數求值、求參數問題【典例15-1】(2024·全國·模擬預測)已知函數,則( )A. B.0 C. D.1【典例15-2】已知函數,若,則( )A.0 B.2 C. D.2或3【變式15-1】(2024·全國·模擬預測)已知函數,若,則的值為( )A.2或 B.2或 C.或 D.1或【變式15-2】(2024·全國·模擬預測)設,若,則( )A.14 B.16 C.2 D.6【變式15-3】(2024·江蘇南通·二模)已知函數,則( )A. B. C. D.題型十六:分段函數與方程、不等式【典例16-1】已知函數若,則實數的取值范圍是( )A.B.C. D.【典例16-2】(2024·福建福州·模擬預測)已知函數,則不等式的解集是A.B.C. D.【變式16-1】(2024·湖北·一模)已知函數,則關于x的不等式的解集為 .【變式16-2】(2024·全國·模擬預測)已知函數,則不等式的解集是 .4.真題演練1.(2023年北京高考數學真題)已知函數,則 .2.(2022年新高考北京數學高考真題)函數的定義域是 .3.(2021年浙江省高考數學試題)已知,函數若,則 .1.(鏈接蘇教必修一P115T4)在下列圖形中,能表示函數關系y=f(x)的是( )2.[多選題](鏈接人A必修一P67T3)下列各組函數是同一個函數的是( )A.f(x)=x2-2x-1與g(s)=s2-2s-1 B.f(x)=與g(x)=xC.f(x)=與g(x)= D.f(x)=x與g(x)=3.(蘇教版必修一)判斷下列各組函數是否是同一個函數, 并說明理由:(1) ; (2) ;(3) ; (4) .4.(鏈接人A必修一P65例2)已知函數f(x)=x+,則f(x)的定義域為________;若f(a)=2,則a的值為________.5.(人教版必修1)若,且,,求的值.6.(人教版必修1)已知函數,,. (1)在圖中畫出函數,的圖象;(2)定義:,用表示,中的較小者,記為,請分別用圖象法和解析式法表示函數.(注:圖象法請在圖中表示,本題中的單位長度請自己定義且標明)7.(人教版必修1)函數的圖象如圖所示,曲線l與直線m無限接近,但永不相交.(1)函數的定義域、值域各是什么?(2)r取何值時,只有唯一的值與之對應?8.(北師大版必修1)設集合 ,函數 已知 ,且 ,求實數 的取值范圍.9.(人教版必修1)畫出定義域為,且,值域為的一個函數的圖象.(1)將你的圖象和其他同學的相比較,有什么差別嗎?(2)如果平面直角坐標系中點的坐標滿足,那么其中哪些點不能在圖象上?10.(人教版必修1)如圖所示,一座小島距離海岸線上最近的點P的距離是2km,從點P沿海岸正東處有一個城鎮.(1)假設一個人駕駛的小船的平均速度為,步行的速度是,t(單位:h)表示他從小島到城鎮的時間,x(單位:km)表示此人將船停在海岸處距點P的距離,請將t表示為x的函數.(2)如果將船停在距點P 4km處,那么從小島到城鎮要多長時間(精確到1h)?11.(北師大版必修1) 畫出函數 的圖象.12.(人教版必修1)函數的函數值表示不超過x的最大整數,例如,,.當時,寫出函數的解析式,并畫出函數的圖象.易錯點:錯求抽象函數的定義域易錯分析: 定義域不是指的范圍,而是指的范圍.答題模板:求抽象函數的定義域1、模板解決思路解決本模板問題的要點是知道函數中的范圍,也就是函數中的范圍,解不等式就可得到函數的定義域.2、模板解決步驟第一步:由函數的定義域,即的取值范圍,求出的取值范圍.第二步:用集合或區間表示所求定義域.【易錯題1】函數的定義域為,則函數的定義域是 .【易錯題2】若函數的定義域為,則的定義域為 .函數概念的起源17 世紀早期, 由于天文學和航海事業的發展, 科學家以解釋地球和天體運動作為 研究課題, 推動了函數概念的發展. 意大利科學家伽利略 (Galileo Galilei, 1564-1642) 第一個提出了函數或稱為變量關系的這一概念. 1638 年, 伽利略積數十年之力在《關于 兩個新科學的論述和數學演示》中以對話體裁和較樸素的文筆, 總結了他在材料力學和 動力學方面的研究成果, 以及對力學原理的思考, 講述了幾乎包括全部變量關系的這一概念, 用文字和比例的語言表達了函數的關系.“function (函數)” 這個詞作為數學術語, 最初是由微積分奠基人之一、德國哲學家、 數學家萊布尼茨 (Gottfried Wilhelm Leibniz, 1646-1716) 在 1673 年的手稿中首次使用 的. 萊布尼茨所指的函數是現在的可導函數. 1692 年, 萊布尼茨在《Acta Eruditorum(教 師學報)》發表的論文中正式使用函數來表示變量之間的依賴關系。我們可以把萊布尼 茨建立的概念看成是函數的第一個定義.1859 年, 我國清代數學家李善蘭 (1811-1882) 在翻譯《代數學 (Elements of Alge- bra) 》時, 把 “function” 譯為 “函數”, 他給出的理由是“凡此變數中函彼變數者, 則此為彼 之函數”, 即“函”為包含之意.1905 年, 哥廷根數學學派的創始人、現代國際數學教育的奠基人、德國數學家克萊 因在為中學數學教學起草的《數學教學要目 (米蘭大綱)》中明確提出: “應將養成函數思 想和空間觀察能力作為數學教學的基礎. "1908 年, 在巴黎國際數學家大會上, 他倡導 “函數的概念應該成為數學思維的心臟和靈魂, 滲透到數學課程的每一個部分”. 在名 著《高觀點下的初等數學》中, 他進一步強調函數應該成為中學數學的“基石”, 應該把算 術、代數和幾何方面的內容, 通過幾何的形式用以函數為中心的觀念綜合起來.我國基礎教育真正意義上的函數教學起始于 1941 年頒布的《修正初級中學數學課 程標準》, 教學目標中明確規定要“培養學生分析能力、歸納方法、函數觀念及探討精 神”. 目前, 函數已經成為中學數學中最基本、最重要的內容.21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀教育網(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 06函數的概念及表示學生.docx 06函數的概念及表示教師.docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫