考纲原文
(1)了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域;了解映射的概念.
(2)在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.
(3)了解简单的分段函数,并能简单应用.
知识点
一、函数的概念
1.函数与映射的相关概念
(1)函数与映射的概念
注意:判断一个对应关系是否是函数关系,就看这个对应关系是否满足函数定义中“定义域内的任意一个自变量的值都有唯一确定的函数值”这个核心点.
(2)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.
(3)构成函数的三要素
函数的三要素为定义域、值域、对应关系.
(4)函数的表示方法
函数的表示方法有三种:解析法、列表法、图象法.
解析法:一般情况下,必须注明函数的定义域;
列表法:选取的自变量要有代表性,应能反映定义域的特征;
图象法:注意定义域对图象的影响.
2.必记结论
(1)相等函数
如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则这两个函数相等.
①两个函数是否是相等函数,取决于它们的定义域和对应关系是否相同,只有当两个函数的定义域和对应关系完全相同时,才表示相等函数.
②函数的自变量习惯上用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均表示相等函数.
(2)映射的个数
二、函数的三要素
1.函数的定义域
函数的定义域是使函数解析式有意义的自变量的取值范围,常见基本初等函数定义域的要求为:
(1)分式函数中分母不等于零.
(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0.
(3)一次函数、二次函数的定义域均为R.
2.函数的解析式
(1)函数的解析式是表示函数的一种方式,对于不是y=f(x)的形式,可根据题目的条件转化为该形式.
(2)求函数的解析式时,一定要注意函数定义域的变化,特别是利用换元法(或配凑法)求出的解析式,不注明定义域往往导致错误.
3.函数的值域
函数的值域就是函数值构成的集合,熟练掌握以下四种常见初等函数的值域:
(1)一次函数y=kx+b(k为常数且k≠0)的值域为R.
(4)y=sinx的值域为[−1,1].
三、分段函数
1.分段函数的概念
若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,则这种函数称为分段函数.分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.
2.必记结论
分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集.
考试方向
考向一 求函数的定义域
在高考中考查函数的定义域时多以客观题形式呈现,难度不大.
1.求函数定义域的三种常考类型及求解策略
(1)已知函数的解析式:构建使解析式有意义的不等式(组)求解.
(2)抽象函数:
①若已知函数f(x)的定义域为[a,b],则复合函数f(g(x))的定义域由a≤g(x)≤b求出.
②若已知函数f(g(x))的定义域为[a,b],则f(x)的定义域为g(x)在x∈[a,b]时的值域.
(3)实际问题:既要使构建的函数解析式有意义,又要考虑实际问题的要求.
2.求函数定义域的注意点
(1)不要对解析式进行化简变形,以免定义域变化.
(2)当一个函数由有限个基本初等函数的和、差、积、商的形式构成时,定义域一般是各个基本初等函数定义域的交集.
(3)定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示,不能用“或”连接,而应该用并集符号“∪”连接.
【名师点睛】
1.根据“若已知函数f(x)的定义域为[a,b],则复合函数f(g(x))的定义域由a≤g(x)≤b求出.若已知函数f(g(x))的定义域为[a,b],则f(x)的定义域为g(x)在x∈[a,b]时的值域”来解相应的不等式或不等式组即可顺利解决.
2.求函数的定义域,其实质就是以函数解析式有意义为准则,列出不等式或不等式组,然后求出它们的解集即可.
考向二 求函数的值域
求函数值域的基本方法
1.观察法:
通过对函数解析式的简单变形,利用熟知的基本函数的值域,或利用函数图象的“最高点”和“最低点”,观察求得函数的值域.
2.利用常见函数的值域:
一次函数的值域为R;反比例函数的值域为{y|y≠0};指数函数的值域为(0, ∞);对数函数的值域为R;正、余弦函数的值域为 [-1,1] ;正切函数的值域为R .
5.配方法:
对二次函数型的解析式可以先进行配方,在充分注意到自变量取值范围的情况下,利用求二次函数的值域的方法求函数的值域.
6.数形结合法:
作出函数图象,找出自变量对应的范围或分析条件的几何意义,在图上找出值域.
7.单调性法:
函数单调性的变化是求最值和值域的依据,根据函数的单调区间判断其单调性,进而求函数的最值和值域.
8.基本不等式法:
9.判别式法:
10.有界性法:
充分利用三角函数或一些代数表达式的有界性,求出值域.
11.导数法:
利用导数求函数值域时,一种是利用导数判断函数单调性,进而根据单调性求值域;另一种是利用导数与极值、最值的关系求函数的值域.
考向三 求函数的解析式
求函数解析式常用的方法
1.换元法:
已知复合函数f(g(x))的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围;
2.配凑法:
由已知条件f(g(x))=F(x),可将F(x)改写成关于g(x)的表达式,然后以x替代g(x),便得f(x)的表达式;
3.待定系数法:
若已知函数的类型(如一次函数、二次函数)可用待定系数法;
4.方程组法:
考向四 分段函数
分段函数是一类重要的函数,常作为考查函数知识的最佳载体,以其考查函数知识容量大而成为高考的命题热点,多以选择题或填空题的形式呈现,重点考查求值、解方程、零点、解不等式、函数图象及性质等问题,难度一般不大,多为容易题或中档题. 分段函数问题的常见类型及解题策略:
1.求函数值:
弄清自变量所在区间,然后代入对应的解析式,求“层层套”的函数值,要从最内层逐层往外计算.
2.求函数最值:
分别求出每个区间上的最值,然后比较大小.
3.求参数:
“分段处理”,采用代入法列出各区间上的方程或不等式.
4.解不等式:
根据分段函数中自变量取值范围的界定,代入相应的解析式求解,但要注意取值范围的大前提.
5.求奇偶性、周期性:
利用奇函数(偶函数)的定义判断,而周期性则由周期性的定义求解.
【名师点睛】(1)分段函数的单调性,应考虑各段的单调性,且要注意分解点出的函数值的大小;
(2)抽象函数不等式,应根据函数的单调性去掉“ f”,转化成解不等式,要注意函数定义域的运用.
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