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所属成套资源:2020高考数学理科一轮复习导学案
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2020高考数学理科大一轮复习导学案:第二章函数、导数及其应用2.1
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第二章 函数、导数及其应用
知识点一 函数与映射的概念
1.函数的定义
一般地,设A,B是两个非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应;那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数.记作y=f(x),x∈A.
2.映射的定义
设A,B是两个非空的集合,如果按照某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应,那么称对应f:A→B为集合A到集合B的一个映射.
1.(必修1P18例2改编)下列函数中,与函数y=x+1是相等函数的是( B )
A.y=()2 B.y=+1
C.y=+1 D.y=+1
解析:对于A,函数y=()2的定义域为{x|x≥-1},与函数y=x+1的定义域不同,不是相等函数;对于B,定义域和对应法则都相同,是相等函数;对于C,函数y=+1的定义域为{x|x≠0},与函数y=x+1的定义域不同,不是相等函数;对于D,定义域相同,但对应法则不同,不是相等函数.
2.(必修1P25B2改编)若函数y=f(x)的定义域为M={x|-2≤x≤2},值域为N={y|0≤y≤2},则函数y=f(x)的图象可能是( B )
解析:A中函数定义域不是[-2,2];C中图象不表示函数;D中函数值域不是[0,2].
知识点二 函数的三要素及表示方法
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.显然,值域是集合B的子集.
2.函数的三要素:定义域、值域、对应关系.
3.表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.
3.函数f(x)=+的定义域为( C )
A.[0,2) B.(2,+∞)
C.[0,2)∪(2,+∞) D.(-∞,2)∪(2,+∞)
解析:由题意得解得x≥0且x≠2.
4.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(-∞,0)时,f(x)=2x3+x2,则f(2)=12.
解析:f(2)=-f(-2)=-[2×(-8)+4]=12.
知识点三 分段函数
若函数在其定义域内,对于自变量的不同取值区间,有着不同的对应法则,这样的函数通常叫做分段函数.分段函数虽然由几部分组成,但它表示的是一个函数.
5.(2019·陕西质量检测)设x∈R,定义符号函数sgnx=则函数f(x)=|x|sgnx的图象大致是( C )
解析:由符号函数解析式和绝对值运算,可得f(x)=x,故选C.
6.函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(-2,2]上,f(x)=则f(f(15))的值为.
解析:因为函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),所以函数f(x)的最小正周期是4.因为在区间(-2,2]上,f(x)=
所以f(f(15))=f(f(-1))=f()=cos=.
1.函数是特殊的映射,是定义在非空数集上的映射.
直线x=a(a是常数)与函数y=f(x)的图象有0个或1个交点.
2.函数定义域是研究函数的基础依据,对函数的研究,必须坚持定义域优先的原则.
3.分段函数无论分成几段,都是一个函数,必须用分类讨论的思想解决分段函数问题.
考向一 函数的概念
【例1】 (1)下列所给图象是函数图象的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
(2)给出下列命题:
①函数是其定义域到值域的映射;
②f(x)=+是一个函数;
③函数y=2x(x∈N)的图象是一条直线;
④f(x)=lgx2与g(x)=2lgx是同一函数.
其中正确的有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
【解析】 (1)①中当x>0时,每一个x的值对应两个不同的y值,因此不是函数图象,②中当x=x0时,y的值有两个,因此不是函数图象,③④中每一个x的值对应唯一的y值,因此是函数图象.
(2)由函数的定义知①正确.因为满足f(x)=+的x不存在,所以②不正确.又因为y=2x(x∈N)的图象是位于直线y=2x上的一群孤立的点,所以③不正确.又因为f(x)与g(x)的定义域不同,所以④也不正确.
【答案】 (1)B (2)A
(1)映射只要求第一个集合A中的每个元素在第二个集合B中有且只有一个元素与之对应;至于B中的元素有无原象、有几个原象却无所谓.
(2)函数是特殊的映射:当映射f:A→B中的A,B为非空数集时,即成为函数.
(3)高考对映射的考查往往结合其他知识,只有深刻理解映射的概念才能在解决此类问题时游刃有余.
有以下判断:
①f(x)=与g(x)=表示同一函数;
②函数y=f(x)的图象与直线x=1的交点最多有1个;
③f(x)=x2-2x+1与g(t)=t2-2t+1是同一函数;
④若f(x)=|x-1|-|x|,则f=0.
其中正确判断的序号是②③.
解析:对于①,由于函数f(x)=的定义域为{x|x∈R且x≠0},而函数g(x)=的定义域是R,所以二者不是同一函数;对于②,若x=1不是y=f(x)定义域内的值,则直线x=1与y=f(x)的图象没有交点,如果x=1是y=f(x)定义域内的值,由函数定义可知,直线x=1与y=f(x)的图象只有一个交点,即y=f(x)的图象与直线x=1最多有一个交点;对于③,f(x)与g(t)的定义域、值域和对应关系均相同,所以f(x)和g(t)表示同一函数;对于④,由于f=-=0,所以f=f(0)=1.
综上可知,正确的判断是②③.
考向二 函数的定义域
【例2】 (1)函数f(x)=ln+的定义域为( )
A.(-∞,-4]∪[2,+∞)
B.(-4,0)∪(0,1)
C.[-4,0)∪(0,1)
D.[-4,0)∪(0,1]
(2)若函数y=f(x)的定义域是[0,2 018],则函数g(x)=的定义域是( )
A.[-1,2 017] B.[-1,1)∪(1,2 017]
C.[0,2 018] D.[-1,1)∪(1,2 018]
【解析】 (1)由解得-4≤x<0或0
(2)使函数f(x+1)有意义,则0≤x+1≤2 018,解得-1≤x≤2 017,故函数f(x+1)的定义域为[-1,2 017].所以函数g(x)有意义的条件是解得-1≤x<1或1
【答案】 (1)C (2)B
本例(2)中,若将“函数y=f(x)的定义域为[0,2 018]”改为“函数f(x-1)的定义域为[0,2 018]”,则函数g(x)=的定义域为[-2,1)∪(1,2_016].
解析:由函数f(x-1)的定义域为[0,2 018].
得函数y=f(x)的定义域为[-1,2 017],
令则-2≤x≤2 016且x≠1.
所以函数g(x)的定义域为[-2,1)∪(1,2 016].
(1)求给定函数的定义域往往转化为解不等式(组)的问题,在解不等式(组)取交集时可借助于数轴,要特别注意端点值的取舍.
(2)求抽象函数的定义域:①若y=f(x)的定义域为(a,b),则解不等式a
(3)已知函数定义域求参数范围,可将问题转化成含参数的不等式,然后求解.
(1)已知函数f(x)的定义域为[3,6],则函数y=的定义域为( B )
A.[,+∞) B.[,2)
C.(,+∞) D.[,2)
(2)若函数y=的定义域为R,则实数m的取值范围是( D )
A.(0,] B.(0,)
C.[0,] D.[0,)
(2)要使函数的定义域为R,则mx2+4mx+3≠0恒成立.
①当m=0时,得到不等式3≠0,恒成立;
②当m≠0时,要使不等式恒成立,
需
即或
即解得0
由①②得0≤m<.故选D.
考向三 函数的解析式
【例3】 (1)已知f(x)是一次函数,且f[f(x)]=x+2,则f(x)=( )
A.x+1 B.2x-1
C.-x+1 D.x+1或-x-1
(2)已知f(2x-1)=3-4x,则f(x)=________.
(3)若函数f(x)对任意实数x恒有2f(x)-f(-x)=3x+1,则f(x)=________.
【解析】 (1)f(x)是一次函数,设f(x)=kx+b,又f[f(x)]=x+2,可得k(kx+b)+b=x+2.即k2x+kb+b=x+2,k2=1,kb+b=2,解得k=1,b=1.则f(x)=x+1.故选A.
(2)法1:(换元法)设t=2x-1,则x=,代入原函数得,f(t)=3-4×=1-2t,则f(x)=1-2x.
法2:(配凑法)因为f(2x-1)=3-4x=1+2(1-2x)=1-2(2x-1),所以f(x)=1-2x.
(3)因为2f(x)-f(-x)=3x+1,所以2f(-x)-f(x)=-3x+1,则3f(x)=3x+3,所以f(x)=x+1.
【答案】 (1)A (2)1-2x (3)x+1
求函数解析式常用方法
(1)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;
(2)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;
(3)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;
(4)解方程组法:已知关于f(x)与f或f(-x)的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f(x).
(1)定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=2f(x).若当0≤x≤1时,f(x)=x(1-x),则当-1≤x≤0时,f(x)=-x(x+1).
(2)(2019·合肥模拟)已知f(x)的定义域为{x|x≠0},满足3f(x)+5f=+1,则函数f(x)的解析式为f(x)=x-+(x≠0).
解析:(1)∵-1≤x≤0,∴0≤x+1≤1,∴f(x)=f(x+1)=(x+1)[1-(x+1)]=-x(x+1).故当-1≤x≤0时,f(x)=-x(x+1).
(2)用代替3f(x)+5f=+1中的x,
得3f+5f(x)=3x+1,
∴
①×3-②×5得f(x)=x-+(x≠0).
考向四 分段函数
方向1 求值问题
【例4】 (2019·石家庄市模拟)已知f(x)=
(0 A.-2 B.2
C.3 D.-3
【解析】 由题意得,f(-2)=a-2+b=5 ①,
f(-1)=a-1+b=3 ②,
联立①②,结合0 【答案】 B
方向2 求参数的取值范围
【例5】 (2019·福建福州模拟)设函数f(x)=则满足f(x2-2)>f(x)的x的取值范围是( )
A.(-∞,-1)∪(2,+∞)
B.(-∞,-)∪(,+∞)
C.(-∞,-)∪(2,+∞)
D.(-∞,-1)∪(,+∞)
【解析】 由题意,x>0时,f(x)递增,故f(x)>f(0)=0,又x≤0时,x=0,故若f(x2-2)>f(x),则x2-2>x,且x2-2>0,解得x>2或x<-,故选C.
【答案】 C
方向3 分段函数的最值问题
【例6】 (2019·江西南昌一模)设函数f(x)=若f(1)是f(x)的最小值,则实数a的取值范围为( )
A.[-1,2) B.[-1,0]
C.[1,2] D.[1,+∞)
【解析】 函数f(x)=若x>1,则f(x)=x+1>2,易知y=2|x-a|在(a,+∞)上递增,在(-∞,a)上递减,若a<1,则f(x)在x=a处取得最小值,不符合题意;若a≥1,则要使f(x)在x=1处取得最小值,只需2a-1≤2,解得a≤2,∴1≤a≤2.综上可得a的取值范围是[1,2].故选C.
【答案】 C
, (1)分段函数的求值问题的解题思路
①求函数值:当出现f(f(a))的形式时,应从内到外依次求值.
②求自变量的值:先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记要代入检验.
(2)分段函数与方程、不等式问题的求解思路
依据不同范围的不同段分类讨论求解,最后将讨论结果并起来.
(3)分段函数的最值问题
依据不同范围的单调性或图象求解.
1.(方向1)(2019·福州高三模拟)已知函数f(x)=若f(a)=3,则f(a-2)=( A )
A.- B.3
C.-或3 D.-或3
解析:当a>0时,若f(a)=3,则log2a+a=3,解得a=2(满足a>0);当a≤0时,若f(a)=3,则4a-2-1=3,解得a=3,不满足a≤0,所以舍去.于是,可得a=2.故f(a-2)=f(0)=4-2-1=-.故选A.
2.(方向2)设函数f(x)=若f(f(a))≤3,则实数a的取值范围是( D )
A.(-∞,-] B.[-,+∞)
C.[-,] D.(-∞,]
解析:令f(a)=t,则f(t)≤3等价于
或解得t≥-3,
则f(a)≥-3等价于或
解得a≤,则实数a的取值范围是(-∞,],
故选D.
3.(方向3)(2019·北京西城模拟)已知函数f(x)=若c=0,则f(x)的值域是;若f(x)的值域是,则实数c的取值范围是.
解析:若c=0,由二次函数的性质,
可得x2+x∈,∈,
∴f(x)的值域为;
若f(x)值域为-,2,
∵x=-2时,x2+x=2且x=-时,
x2+x=-,要使f(x)的值域为,
则得≤c≤1,
实数c的取值范围是.
看穿取整函数
取整函数是指不超过实数x的最大整数,称为x的整数部分,记作[x]或INT(x),例如[-2.3]=-3,[3.2]=3,该函数被广泛应用于数论、绘图和计算机领域.最近几年,取整函数的相关问题在高考中常常以信息题的形式出现,成为高考的一个热点,主要考查取整函数的定义以及其运算性质,今天我们就通过一些例题来研究一下取整函数,希望同学们掌握好这类问题常用的处理方法.
对于函数f(x)=[x],
当0≤x<1时,[x]=0;
当1≤x<2时,[x]=1;
当2≤x<3时,[x]=2;
当3≤x<4时,[x]=3;
……
所以函数f(x)=[x]的图象如图所示:
典例1 设[x]表示不大于实数x的最大整数,则对任意的实数x,有( )
A.[-x]=-[x] B.[x+]=[x]
C.[2x]=2[x] D.[x]+[x+]=[2x]
【解析】 取特殊值进行判断,当x=1.1时,[-x]=-2,-[x]=-1,故A错误;当x=-1.1时,[x]=-2,[x+]=[-0.6]=-1,故B错误;当x=1.9时,[2x]=3,2[x]=2,故C错误.由排除法,故选D.
【答案】 D
【点评】 本题主要考查新定义问题的探究方法,借助取整函数的定义,取特殊值进行判断.
典例2 已知x为实数,[x]表示不超过实数x的最大整数,则函数f(x)=x-[x]在R上为( )
A.奇函数 B.偶函数
C.增函数 D.周期函数
【解析】 当0≤x<1时,[x]=0,f(x)=x-[x]=x-0=x;
当1≤x<2时,[x]=1,f(x)=x-[x]=x-1;
当2≤x<3时,[x]=2,f(x)=x-[x]=x-2;
当3≤x<4时,[x]=3,f(x)=x-[x]=x-3;
……
当-1≤x<0时,[x]=-1,f(x)=x-[x]=x+1;
当-2≤x<-1时,[x]=-2,f(x)=x-[x]=x+2;
……
所以可作出函数f(x)的图象如图所示.
由图象可知,f(x)在R上为周期函数,故选D.
【答案】 D
已知f(x)=[x[x]],其中[x]表示不超过实数x的最大整数,若-≤x≤,则f(x)的值域为{0,1,2,3}.
解析:当x=-时,[-]=-2,[x[x]]=[-×(-2)]=3;
当-
当x=-1时,[-1]=-1,[x[x]]=[-1×(-1)]=1;
当-1
当x=0时,[0]=0,[x[x]]=[0×0]=0;
当0
当x=1时,[1]=1,[x[x]]=[1×1]=1;
当1
当x=时,[]=1,[x[x]]=[×1]=1.
所以f(x)的值域为{0,1,2,3}.
知识点一 函数与映射的概念
1.函数的定义
一般地,设A,B是两个非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应;那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数.记作y=f(x),x∈A.
2.映射的定义
设A,B是两个非空的集合,如果按照某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应,那么称对应f:A→B为集合A到集合B的一个映射.
1.(必修1P18例2改编)下列函数中,与函数y=x+1是相等函数的是( B )
A.y=()2 B.y=+1
C.y=+1 D.y=+1
解析:对于A,函数y=()2的定义域为{x|x≥-1},与函数y=x+1的定义域不同,不是相等函数;对于B,定义域和对应法则都相同,是相等函数;对于C,函数y=+1的定义域为{x|x≠0},与函数y=x+1的定义域不同,不是相等函数;对于D,定义域相同,但对应法则不同,不是相等函数.
2.(必修1P25B2改编)若函数y=f(x)的定义域为M={x|-2≤x≤2},值域为N={y|0≤y≤2},则函数y=f(x)的图象可能是( B )
解析:A中函数定义域不是[-2,2];C中图象不表示函数;D中函数值域不是[0,2].
知识点二 函数的三要素及表示方法
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.显然,值域是集合B的子集.
2.函数的三要素:定义域、值域、对应关系.
3.表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.
3.函数f(x)=+的定义域为( C )
A.[0,2) B.(2,+∞)
C.[0,2)∪(2,+∞) D.(-∞,2)∪(2,+∞)
解析:由题意得解得x≥0且x≠2.
4.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(-∞,0)时,f(x)=2x3+x2,则f(2)=12.
解析:f(2)=-f(-2)=-[2×(-8)+4]=12.
知识点三 分段函数
若函数在其定义域内,对于自变量的不同取值区间,有着不同的对应法则,这样的函数通常叫做分段函数.分段函数虽然由几部分组成,但它表示的是一个函数.
5.(2019·陕西质量检测)设x∈R,定义符号函数sgnx=则函数f(x)=|x|sgnx的图象大致是( C )
解析:由符号函数解析式和绝对值运算,可得f(x)=x,故选C.
6.函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(-2,2]上,f(x)=则f(f(15))的值为.
解析:因为函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),所以函数f(x)的最小正周期是4.因为在区间(-2,2]上,f(x)=
所以f(f(15))=f(f(-1))=f()=cos=.
1.函数是特殊的映射,是定义在非空数集上的映射.
直线x=a(a是常数)与函数y=f(x)的图象有0个或1个交点.
2.函数定义域是研究函数的基础依据,对函数的研究,必须坚持定义域优先的原则.
3.分段函数无论分成几段,都是一个函数,必须用分类讨论的思想解决分段函数问题.
考向一 函数的概念
【例1】 (1)下列所给图象是函数图象的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
(2)给出下列命题:
①函数是其定义域到值域的映射;
②f(x)=+是一个函数;
③函数y=2x(x∈N)的图象是一条直线;
④f(x)=lgx2与g(x)=2lgx是同一函数.
其中正确的有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
【解析】 (1)①中当x>0时,每一个x的值对应两个不同的y值,因此不是函数图象,②中当x=x0时,y的值有两个,因此不是函数图象,③④中每一个x的值对应唯一的y值,因此是函数图象.
(2)由函数的定义知①正确.因为满足f(x)=+的x不存在,所以②不正确.又因为y=2x(x∈N)的图象是位于直线y=2x上的一群孤立的点,所以③不正确.又因为f(x)与g(x)的定义域不同,所以④也不正确.
【答案】 (1)B (2)A
(1)映射只要求第一个集合A中的每个元素在第二个集合B中有且只有一个元素与之对应;至于B中的元素有无原象、有几个原象却无所谓.
(2)函数是特殊的映射:当映射f:A→B中的A,B为非空数集时,即成为函数.
(3)高考对映射的考查往往结合其他知识,只有深刻理解映射的概念才能在解决此类问题时游刃有余.
有以下判断:
①f(x)=与g(x)=表示同一函数;
②函数y=f(x)的图象与直线x=1的交点最多有1个;
③f(x)=x2-2x+1与g(t)=t2-2t+1是同一函数;
④若f(x)=|x-1|-|x|,则f=0.
其中正确判断的序号是②③.
解析:对于①,由于函数f(x)=的定义域为{x|x∈R且x≠0},而函数g(x)=的定义域是R,所以二者不是同一函数;对于②,若x=1不是y=f(x)定义域内的值,则直线x=1与y=f(x)的图象没有交点,如果x=1是y=f(x)定义域内的值,由函数定义可知,直线x=1与y=f(x)的图象只有一个交点,即y=f(x)的图象与直线x=1最多有一个交点;对于③,f(x)与g(t)的定义域、值域和对应关系均相同,所以f(x)和g(t)表示同一函数;对于④,由于f=-=0,所以f=f(0)=1.
综上可知,正确的判断是②③.
考向二 函数的定义域
【例2】 (1)函数f(x)=ln+的定义域为( )
A.(-∞,-4]∪[2,+∞)
B.(-4,0)∪(0,1)
C.[-4,0)∪(0,1)
D.[-4,0)∪(0,1]
(2)若函数y=f(x)的定义域是[0,2 018],则函数g(x)=的定义域是( )
A.[-1,2 017] B.[-1,1)∪(1,2 017]
C.[0,2 018] D.[-1,1)∪(1,2 018]
【解析】 (1)由解得-4≤x<0或0
本例(2)中,若将“函数y=f(x)的定义域为[0,2 018]”改为“函数f(x-1)的定义域为[0,2 018]”,则函数g(x)=的定义域为[-2,1)∪(1,2_016].
解析:由函数f(x-1)的定义域为[0,2 018].
得函数y=f(x)的定义域为[-1,2 017],
令则-2≤x≤2 016且x≠1.
所以函数g(x)的定义域为[-2,1)∪(1,2 016].
(1)求给定函数的定义域往往转化为解不等式(组)的问题,在解不等式(组)取交集时可借助于数轴,要特别注意端点值的取舍.
(2)求抽象函数的定义域:①若y=f(x)的定义域为(a,b),则解不等式a
(1)已知函数f(x)的定义域为[3,6],则函数y=的定义域为( B )
A.[,+∞) B.[,2)
C.(,+∞) D.[,2)
(2)若函数y=的定义域为R,则实数m的取值范围是( D )
A.(0,] B.(0,)
C.[0,] D.[0,)
(2)要使函数的定义域为R,则mx2+4mx+3≠0恒成立.
①当m=0时,得到不等式3≠0,恒成立;
②当m≠0时,要使不等式恒成立,
需
即或
即解得0
考向三 函数的解析式
【例3】 (1)已知f(x)是一次函数,且f[f(x)]=x+2,则f(x)=( )
A.x+1 B.2x-1
C.-x+1 D.x+1或-x-1
(2)已知f(2x-1)=3-4x,则f(x)=________.
(3)若函数f(x)对任意实数x恒有2f(x)-f(-x)=3x+1,则f(x)=________.
【解析】 (1)f(x)是一次函数,设f(x)=kx+b,又f[f(x)]=x+2,可得k(kx+b)+b=x+2.即k2x+kb+b=x+2,k2=1,kb+b=2,解得k=1,b=1.则f(x)=x+1.故选A.
(2)法1:(换元法)设t=2x-1,则x=,代入原函数得,f(t)=3-4×=1-2t,则f(x)=1-2x.
法2:(配凑法)因为f(2x-1)=3-4x=1+2(1-2x)=1-2(2x-1),所以f(x)=1-2x.
(3)因为2f(x)-f(-x)=3x+1,所以2f(-x)-f(x)=-3x+1,则3f(x)=3x+3,所以f(x)=x+1.
【答案】 (1)A (2)1-2x (3)x+1
求函数解析式常用方法
(1)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;
(2)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;
(3)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;
(4)解方程组法:已知关于f(x)与f或f(-x)的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f(x).
(1)定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=2f(x).若当0≤x≤1时,f(x)=x(1-x),则当-1≤x≤0时,f(x)=-x(x+1).
(2)(2019·合肥模拟)已知f(x)的定义域为{x|x≠0},满足3f(x)+5f=+1,则函数f(x)的解析式为f(x)=x-+(x≠0).
解析:(1)∵-1≤x≤0,∴0≤x+1≤1,∴f(x)=f(x+1)=(x+1)[1-(x+1)]=-x(x+1).故当-1≤x≤0时,f(x)=-x(x+1).
(2)用代替3f(x)+5f=+1中的x,
得3f+5f(x)=3x+1,
∴
①×3-②×5得f(x)=x-+(x≠0).
考向四 分段函数
方向1 求值问题
【例4】 (2019·石家庄市模拟)已知f(x)=
(0 A.-2 B.2
C.3 D.-3
【解析】 由题意得,f(-2)=a-2+b=5 ①,
f(-1)=a-1+b=3 ②,
联立①②,结合0 【答案】 B
方向2 求参数的取值范围
【例5】 (2019·福建福州模拟)设函数f(x)=则满足f(x2-2)>f(x)的x的取值范围是( )
A.(-∞,-1)∪(2,+∞)
B.(-∞,-)∪(,+∞)
C.(-∞,-)∪(2,+∞)
D.(-∞,-1)∪(,+∞)
【解析】 由题意,x>0时,f(x)递增,故f(x)>f(0)=0,又x≤0时,x=0,故若f(x2-2)>f(x),则x2-2>x,且x2-2>0,解得x>2或x<-,故选C.
【答案】 C
方向3 分段函数的最值问题
【例6】 (2019·江西南昌一模)设函数f(x)=若f(1)是f(x)的最小值,则实数a的取值范围为( )
A.[-1,2) B.[-1,0]
C.[1,2] D.[1,+∞)
【解析】 函数f(x)=若x>1,则f(x)=x+1>2,易知y=2|x-a|在(a,+∞)上递增,在(-∞,a)上递减,若a<1,则f(x)在x=a处取得最小值,不符合题意;若a≥1,则要使f(x)在x=1处取得最小值,只需2a-1≤2,解得a≤2,∴1≤a≤2.综上可得a的取值范围是[1,2].故选C.
【答案】 C
, (1)分段函数的求值问题的解题思路
①求函数值:当出现f(f(a))的形式时,应从内到外依次求值.
②求自变量的值:先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记要代入检验.
(2)分段函数与方程、不等式问题的求解思路
依据不同范围的不同段分类讨论求解,最后将讨论结果并起来.
(3)分段函数的最值问题
依据不同范围的单调性或图象求解.
1.(方向1)(2019·福州高三模拟)已知函数f(x)=若f(a)=3,则f(a-2)=( A )
A.- B.3
C.-或3 D.-或3
解析:当a>0时,若f(a)=3,则log2a+a=3,解得a=2(满足a>0);当a≤0时,若f(a)=3,则4a-2-1=3,解得a=3,不满足a≤0,所以舍去.于是,可得a=2.故f(a-2)=f(0)=4-2-1=-.故选A.
2.(方向2)设函数f(x)=若f(f(a))≤3,则实数a的取值范围是( D )
A.(-∞,-] B.[-,+∞)
C.[-,] D.(-∞,]
解析:令f(a)=t,则f(t)≤3等价于
或解得t≥-3,
则f(a)≥-3等价于或
解得a≤,则实数a的取值范围是(-∞,],
故选D.
3.(方向3)(2019·北京西城模拟)已知函数f(x)=若c=0,则f(x)的值域是;若f(x)的值域是,则实数c的取值范围是.
解析:若c=0,由二次函数的性质,
可得x2+x∈,∈,
∴f(x)的值域为;
若f(x)值域为-,2,
∵x=-2时,x2+x=2且x=-时,
x2+x=-,要使f(x)的值域为,
则得≤c≤1,
实数c的取值范围是.
看穿取整函数
取整函数是指不超过实数x的最大整数,称为x的整数部分,记作[x]或INT(x),例如[-2.3]=-3,[3.2]=3,该函数被广泛应用于数论、绘图和计算机领域.最近几年,取整函数的相关问题在高考中常常以信息题的形式出现,成为高考的一个热点,主要考查取整函数的定义以及其运算性质,今天我们就通过一些例题来研究一下取整函数,希望同学们掌握好这类问题常用的处理方法.
对于函数f(x)=[x],
当0≤x<1时,[x]=0;
当1≤x<2时,[x]=1;
当2≤x<3时,[x]=2;
当3≤x<4时,[x]=3;
……
所以函数f(x)=[x]的图象如图所示:
典例1 设[x]表示不大于实数x的最大整数,则对任意的实数x,有( )
A.[-x]=-[x] B.[x+]=[x]
C.[2x]=2[x] D.[x]+[x+]=[2x]
【解析】 取特殊值进行判断,当x=1.1时,[-x]=-2,-[x]=-1,故A错误;当x=-1.1时,[x]=-2,[x+]=[-0.6]=-1,故B错误;当x=1.9时,[2x]=3,2[x]=2,故C错误.由排除法,故选D.
【答案】 D
【点评】 本题主要考查新定义问题的探究方法,借助取整函数的定义,取特殊值进行判断.
典例2 已知x为实数,[x]表示不超过实数x的最大整数,则函数f(x)=x-[x]在R上为( )
A.奇函数 B.偶函数
C.增函数 D.周期函数
【解析】 当0≤x<1时,[x]=0,f(x)=x-[x]=x-0=x;
当1≤x<2时,[x]=1,f(x)=x-[x]=x-1;
当2≤x<3时,[x]=2,f(x)=x-[x]=x-2;
当3≤x<4时,[x]=3,f(x)=x-[x]=x-3;
……
当-1≤x<0时,[x]=-1,f(x)=x-[x]=x+1;
当-2≤x<-1时,[x]=-2,f(x)=x-[x]=x+2;
……
所以可作出函数f(x)的图象如图所示.
由图象可知,f(x)在R上为周期函数,故选D.
【答案】 D
已知f(x)=[x[x]],其中[x]表示不超过实数x的最大整数,若-≤x≤,则f(x)的值域为{0,1,2,3}.
解析:当x=-时,[-]=-2,[x[x]]=[-×(-2)]=3;
当-
当-1
当0
当1
所以f(x)的值域为{0,1,2,3}.
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