1.函數(shù)的概念
一般地,設(shè)A,B是非空的 ,如果對(duì)于集合A中的 一個(gè)數(shù)x,按照某種確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系f,在集合B中都有 定的數(shù)y和它對(duì)應(yīng),那么就稱f:A→B為從集合A到集合B的一個(gè)函數(shù),記作y=f(x),x∈A.
2.函數(shù)的三要素
(1)函數(shù)的三要素: 、 、 .
(2)如果兩個(gè)函數(shù)的 相同,并且 完全一致,則這兩個(gè)函數(shù)相等.
3.函數(shù)的表示法
4.分段函數(shù)
若函數(shù)在其定義域的不同子集上,因?qū)?yīng)關(guān)系不同而分別用幾個(gè)不同的式子來(lái)表示,這種函數(shù)稱為分段函數(shù).
5.常見(jiàn)函數(shù)的定義域:
(1)分式函數(shù)中分母 .
(2)偶次根式函數(shù)被開(kāi)方式 .
(3)一次函數(shù)、二次函數(shù)的定義域?yàn)? .
(4)y=ax (a>0且a≠1),y=sin x,y=cs x,定義域均為 .
(5)y=tan x的定義域?yàn)?
(6)函數(shù)f(x)=xα的定義域?yàn)? .
【2018年新課標(biāo)1卷文科】已知函數(shù),若,則________.
1、下列圖形中可以表示以M={x|0≤x≤1}為定義域,N={y|0≤y≤1}為值域的函數(shù)的圖象是( )
2、下列各組函數(shù)中,表示同一函數(shù)的是( )
A.f(x)=eln x,g(x)=x
B.f(x)=eq \f(x2-4,x+2),g(x)=x-2
C.f(x)=eq \f(sin 2x,2cs x),g(x)=sin x
D.f(x)=|x|,g(x)=eq \r(x2)
3、函數(shù)的定義域是( )
A.B.C.D.
4、 (多選)(2022·雅禮中學(xué)高三月考)下列說(shuō)法中,正確的有( )
A. 式子y= eq \r(x-1)+ eq \r(-x-1)可表示自變量為x,因變量為y的函數(shù)
B. 函數(shù)y=f(x)的圖象與直線x=1的交點(diǎn)最多有1個(gè)
C. 若f(x)=|x-1|-|x|,則f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))))=1
D. f(x)=x2-2x與g(t)=t2-2t是同一函數(shù)
考向一 函數(shù)的概念
例1、(1)下列各曲線表示的y與x之間的關(guān)系中,y不是x的函數(shù)的是( )
(2)(多選)下列各組函數(shù)是同一函數(shù)的為( )
A.f(x)=x2-2x-1,g(s)=s2-2s-1
B.f(x)=x-1,g(x)=eq \f(x2-1,x+1)
C.f(x)=eq \r(x2),g(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x,x≥0,,-x,x<0))
D.f(x)=eq \r(-x3),g(x)=xeq \r(-x)
變式1、下列各對(duì)函數(shù)中是同一函數(shù)的是( ) .
A.f(x)=2x-1與g(x)=2x-x0 B.f(x)=eq \r((2x+1)2)與g(x)=|2x+1|;
C.f(n)=2n+2(n∈Z)與g(n)=2n(n∈Z); D.f(x)=3x+2與g(t)=3t+2.
變式2、已知集合P={x|0≤x≤4},Q={y|0≤y≤2},下列從P到Q的各對(duì)應(yīng)關(guān)系f不是函數(shù)的是________.(填序號(hào))
①f:x→y=eq \f(1,2)x;②f:x→y=eq \f(1,3)x;③f:x→y=eq \f(2,3)x;④f:x→y=eq \r(x).
方法總結(jié):(1)定義是解題的重要依據(jù),它有雙重功能:一是判定;二是性質(zhì).要判定一個(gè)對(duì)應(yīng)是不是從定義域A到值域B的一個(gè)函數(shù),就要看其是否滿足函數(shù)的定義,反之亦然;
(2)函數(shù)的值域可由定義域和對(duì)應(yīng)法則唯一確定,當(dāng)且僅當(dāng)定義域和對(duì)應(yīng)法則都相同的函數(shù)才是同一函數(shù),而定義域、值域和對(duì)應(yīng)法則中有一個(gè)不同就不是同一函數(shù).
考向二 函數(shù)的定義域
例1、 求下列函數(shù)的定義域:
(1) f(x)= eq \r(lg (5-x2));
(2) f(x)= eq \f(1,ln (x-1)).
變式1、(1)函數(shù)f(x)=ln(4x-x2)+eq \f(1,x-2)的定義域?yàn)? )
A.(0,4) B.[0,2)∪(2,4]
C.(0,2)∪(2,4) D.(-∞,0)∪(4,+∞)
(2).函數(shù)f(x)=eq \r(ln x) ·lgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x+2,2-x)))的定義域是( )
A.[1,2] B.[2,+∞)
C.[1,2) D.(1,2]
變式3、.已知函數(shù)f(x)的定義域是[-1,1],則函數(shù)g(x)=eq \f(f(2x-1),ln(1-x))的定義域是( )
A.[0,1] B.(0,1)
C.[0,1) D.(0,1]
方法總結(jié):1.求給定解析式的函數(shù)定義域的方法
求給定解析式的函數(shù)的定義域,其實(shí)質(zhì)就是以函數(shù)解析式中所含式子(運(yùn)算)有意義為準(zhǔn)則,列出不等式或不等式組求解;對(duì)于實(shí)際問(wèn)題,定義域應(yīng)使實(shí)際問(wèn)題有意義.
2.求抽象函數(shù)定義域的方法
(1)若已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇a,b],則復(fù)合函數(shù)f[g(x)]的定義域可由不等式a≤g(x)≤b求出.
(2)若已知函數(shù)f[g(x)]的定義域?yàn)閇a,b],則f(x)的定義域?yàn)間(x)在x∈[a,b]上的值域.
考向三 函數(shù)的解析式
例2、 (1) 已知f(x)是二次函數(shù),且f(0)=0,f(x+1)=f(x)+x+1,求函數(shù)f(x)的解析式;
(2) 已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,且滿足f(x+1)=2f(x).若當(dāng)0≤x≤1時(shí),f(x)=x(1-x),求當(dāng)-1≤x≤0時(shí),函數(shù)f(x)的解析式;
(3) 已知f(x)的定義域?yàn)閧x|x≠0},滿足3f(x)+5f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))= eq \f(3,x)+1,求函數(shù)f(x)的解析式.
變式1、(1)已知feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,x)+1))=lg x,求f(x)的解析式;
(2)已知f(x)是二次函數(shù),且f(0)=0,f(x+1)=f(x)+x+1,求f(x)的解析式;
(3)已知函數(shù)f(x)滿足f(-x)+2f(x)=2x,求f(x)的解析式.
變式2、求下列函數(shù)的解析式:
(1)已知f(1-sin x)=cs2x,求f(x)的解析式;
(2)已知feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,x)))=x2+eq \f(1,x2),求f(x)的解析式;
(3)已知f(x)是一次函數(shù)且3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,求f(x)的解析式;
(4)已知f(x)滿足2f(x)+f(-x)=3x,求f(x)的解析式.
方法總結(jié):函數(shù)解析式的常見(jiàn)求法
函數(shù)解析式的求法主要有以下幾種:
(1)換元法:已知復(fù)合函數(shù)f(g(x))的解析式,可用換元法,此時(shí)要注意新元的取值范圍;
(2)配湊法:由已知條件f(g(x))=f(x),可將f(x)改寫(xiě)成關(guān)于g(x)的表達(dá)式,然后以x替代g(x),便得f(x)的解析式;
(3)待定系數(shù)法:已知函數(shù)的類型(如一次函數(shù)、二次函數(shù))可用待定系數(shù)法,比如二次函數(shù)f(x)可設(shè)為f(x)=ax2+bx+c(a≠0),其中a,b,c是待定系數(shù),根據(jù)題設(shè)條件,列出方程組,解出a,b,c即可.
(4)解方程組法:已知f(x)滿足某個(gè)等式,這個(gè)等式除f(x)是未知量外,還有其他未知量,如feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))(或f(-x))等,可根據(jù)已知等式再構(gòu)造其他等式組成方程組,通過(guò)解方程組求出f(x).
考向四 分段函數(shù)
例3、(1)已知函數(shù)f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+\f(2,x)-3,x≥1,,lg(x2+1),x0,)))若f(a-1)=eq \f(1,2),則實(shí)數(shù)a=________.
(4)、已知函數(shù)f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+1, x≤0,,-?x-1?2, x>0,))則不等式f(x)≥-1的解集是________.
變式1、設(shè)函數(shù),則滿足的的取值范圍是___.
方法總結(jié):(1)求分段函數(shù)的函數(shù)值,首先要確定自變量的范圍,再通過(guò)分類討論求解;
(2)當(dāng)給出函數(shù)值或函數(shù)值的取值范圍求自變量的值或自變量的取值范圍時(shí),應(yīng)根據(jù)每一段解析式分別求解,但要注意檢驗(yàn)所求自變量的值或取值范圍是否符合相應(yīng)段的自變量的值或取值范圍.
1、設(shè)函數(shù),( )
A.3 B.6 C.9 D.12
2、設(shè)函數(shù)則使得成立的的取值范圍是________.
3、(2022·泰州中學(xué)期初考試)下列關(guān)于x,y的關(guān)系中為函數(shù)的是( )
A.B.
C. D.
4、(2022·湖南省雅禮中學(xué)開(kāi)學(xué)考試)已知函數(shù)eq f(x)=\B\lc\{(\a\al((x-1)\s\up6(2),x≤1,,lg\s\d(\f(1,2))x,x>1,))eq f(x\s\d(0))=-2,則eq x\s\d(0)= .
5、(2022·湖北省新高考聯(lián)考協(xié)作體高三起點(diǎn)考試)已知定義在上的偶函數(shù)和奇函數(shù)滿足,則( )
A. B. C. D.
6、(2022·沭陽(yáng)如東中學(xué)期初考試)(多選題)設(shè)函數(shù)y=f(x)定義域?yàn)镈,若存在x,y∈D,且x≠y,使得eq 2f(\f(x+y,2))=f(x)+f(y),則稱函數(shù)y=f(x)是D上的“S函數(shù)”,下列函數(shù)是“S函數(shù)”的是
A.eq y=2\s\up6(x) B.y=x-sinx+1 C.y=lnx D.y=EQ \B\lc\{(\a\al(\l(\F(1,x),x>0),\l(1,x≤0)))
7、已知f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x2+\f(1,x2)))=x4+eq \f(1,x4),則f(x)=__________.解析法
圖象法
列表法
就是把變量x,y之間的關(guān)系用一個(gè)關(guān)系式y(tǒng)=f(x)來(lái)表示,通過(guò)關(guān)系式可以由x的值求出y的值.
就是把x,y之間的關(guān)系繪制成圖象,圖象上每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)就是相應(yīng)的變量x,y的值.
就是將變量x,y的取值列成表格,由表格直接反映出兩者的關(guān)系.
第08講 函數(shù)的概念及其表示方法
1.函數(shù)的概念
一般地,設(shè)A,B是非空的實(shí)數(shù)集,如果對(duì)于集合A中的任意一個(gè)數(shù)x,按照某種確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系f,在集合B中都有唯一確定的數(shù)y和它對(duì)應(yīng),那么就稱f:A→B為從集合A到集合B的一個(gè)函數(shù),記作y=f(x),x∈A.
2.函數(shù)的三要素
(1)函數(shù)的三要素:定義域、對(duì)應(yīng)關(guān)系、值域.
(2)如果兩個(gè)函數(shù)的定義域相同,并且對(duì)應(yīng)關(guān)系完全一致,則這兩個(gè)函數(shù)相等.
3.函數(shù)的表示法
4.分段函數(shù)
若函數(shù)在其定義域的不同子集上,因?qū)?yīng)關(guān)系不同而分別用幾個(gè)不同的式子來(lái)表示,這種函數(shù)稱為分段函數(shù).
5.常見(jiàn)函數(shù)的定義域:
(1)分式函數(shù)中分母不等于零.
(2)偶次根式函數(shù)被開(kāi)方式大于或等于0.
(3)一次函數(shù)、二次函數(shù)的定義域?yàn)镽.
(4)y=ax (a>0且a≠1),y=sin x,y=cs x,定義域均為R.
(5)y=tan x的定義域?yàn)閑q \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|x∈R且x≠kπ+\f(π,2),k∈Z)).
(6)函數(shù)f(x)=xα的定義域?yàn)閧x|x∈R且x≠0}.
【2018年新課標(biāo)1卷文科】已知函數(shù),若,則________.
【答案】-7
【解析】
【詳解】
分析:首先利用題的條件,將其代入解析式,得到,從而得到,從而求得,得到答案.
詳解:根據(jù)題意有,可得,所以,故答案是.
點(diǎn)睛:該題考查的是有關(guān)已知某個(gè)自變量對(duì)應(yīng)函數(shù)值的大小,來(lái)確定有關(guān)參數(shù)值的問(wèn)題,在求解的過(guò)程中,需要將自變量代入函數(shù)解析式,求解即可得結(jié)果,屬于基礎(chǔ)題目.
1、下列圖形中可以表示以M={x|0≤x≤1}為定義域,N={y|0≤y≤1}為值域的函數(shù)的圖象是( )
【答案】 C
【解析】 A中的值域不滿足,B中的定義域不滿足,D項(xiàng)不是函數(shù)的圖象,由函數(shù)的定義可知C正確.
2、下列各組函數(shù)中,表示同一函數(shù)的是( )
A.f(x)=eln x,g(x)=x
B.f(x)=eq \f(x2-4,x+2),g(x)=x-2
C.f(x)=eq \f(sin 2x,2cs x),g(x)=sin x
D.f(x)=|x|,g(x)=eq \r(x2)
【答案】D
【解析】A,B,C的定義域不同,所以答案為D.
3、函數(shù)的定義域是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】
由函數(shù),知
解之得:
故選:B
4、 (多選)(2022·雅禮中學(xué)高三月考)下列說(shuō)法中,正確的有( )
A. 式子y= eq \r(x-1)+ eq \r(-x-1)可表示自變量為x,因變量為y的函數(shù)
B. 函數(shù)y=f(x)的圖象與直線x=1的交點(diǎn)最多有1個(gè)
C. 若f(x)=|x-1|-|x|,則f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))))=1
D. f(x)=x2-2x與g(t)=t2-2t是同一函數(shù)
【答案】 BCD
【解析】 對(duì)于A,對(duì)于函數(shù)y= eq \r(x-1)+ eq \r(-x-1),有 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x-1≥0,,-x-1≥0,))此不等式組無(wú)解,故A錯(cuò)誤;對(duì)于B,當(dāng)函數(shù)y=f(x)在x=1處無(wú)定義時(shí),函數(shù)y=f(x)的圖象與直線x=1無(wú)交點(diǎn),當(dāng)函數(shù)y=f(x)在x=1處有定義時(shí),函數(shù)y=f(x)的圖象與直線x=1只有1個(gè)交點(diǎn),所以函數(shù)y=f(x)的圖象與直線x=1的交點(diǎn)最多有1個(gè),故B正確;對(duì)于C,因?yàn)閒(x)=|x-1|-|x|,則 f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))=0,故f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))))=f(0)=1,故C正確;對(duì)于D,函數(shù)f(x)=x2-2x與g(t)=t2-2t的定義域均為R,且對(duì)應(yīng)關(guān)系相同,故f(x)=x2-2x與g(t)=t2-2t是同一函數(shù),故D正確.故選BCD.
考向一 函數(shù)的概念
例1、(1)下列各曲線表示的y與x之間的關(guān)系中,y不是x的函數(shù)的是( )
【答案】 C
【解析】 根據(jù)函數(shù)意義:對(duì)任意x值,y都有唯一值與之對(duì)應(yīng),只有C不滿足.
(2)(多選)下列各組函數(shù)是同一函數(shù)的為( )
A.f(x)=x2-2x-1,g(s)=s2-2s-1
B.f(x)=x-1,g(x)=eq \f(x2-1,x+1)
C.f(x)=eq \r(x2),g(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x,x≥0,,-x,x<0))
D.f(x)=eq \r(-x3),g(x)=xeq \r(-x)
【答案】 AC
【解析】 同一函數(shù)滿足①定義域相同;②對(duì)應(yīng)關(guān)系相同,只有A、C滿足.
變式1、下列各對(duì)函數(shù)中是同一函數(shù)的是( ) .
A.f(x)=2x-1與g(x)=2x-x0 B.f(x)=eq \r((2x+1)2)與g(x)=|2x+1|;
C.f(n)=2n+2(n∈Z)與g(n)=2n(n∈Z); D.f(x)=3x+2與g(t)=3t+2.
【答案】 BD
【解析】 ①函數(shù)g(x)=2x-x0=2x-1,函數(shù)g(x)的定義域?yàn)閧x|x≠0},兩個(gè)函數(shù)的定義域不相同,不是同一函數(shù);②f(x)=eq \r((2x+1)2)=|2x+1|與g(x)=|2x+1|的定義域和對(duì)應(yīng)關(guān)系相同,是同一函數(shù);③f(n)=2n+2(n∈Z)與g(n)=2n(n∈Z)的對(duì)應(yīng)關(guān)系不相同,不是同一函數(shù);④f(x)=3x+2與g(t)=3t+2的定義域和對(duì)應(yīng)關(guān)系相同,是同一函數(shù).
變式2、已知集合P={x|0≤x≤4},Q={y|0≤y≤2},下列從P到Q的各對(duì)應(yīng)關(guān)系f不是函數(shù)的是________.(填序號(hào))
①f:x→y=eq \f(1,2)x;②f:x→y=eq \f(1,3)x;③f:x→y=eq \f(2,3)x;④f:x→y=eq \r(x).
【答案】:③
【解析】:對(duì)于③,因?yàn)楫?dāng)x=4時(shí),y=eq \f(2,3)×4=eq \f(8,3)?Q,所以③不是函數(shù).
方法總結(jié):(1)定義是解題的重要依據(jù),它有雙重功能:一是判定;二是性質(zhì).要判定一個(gè)對(duì)應(yīng)是不是從定義域A到值域B的一個(gè)函數(shù),就要看其是否滿足函數(shù)的定義,反之亦然;
(2)函數(shù)的值域可由定義域和對(duì)應(yīng)法則唯一確定,當(dāng)且僅當(dāng)定義域和對(duì)應(yīng)法則都相同的函數(shù)才是同一函數(shù),而定義域、值域和對(duì)應(yīng)法則中有一個(gè)不同就不是同一函數(shù).
考向二 函數(shù)的定義域
例1、 求下列函數(shù)的定義域:
(1) f(x)= eq \r(lg (5-x2));
(2) f(x)= eq \f(1,ln (x-1)).
【解析】 (1) 因?yàn)閒(x)= eq \r(lg (5-x2)),
所以lg (5-x2)≥0且5-x2>0,
所以lg (5-x2)≥lg 1,- eq \r(5)0,
解得x>1,且x≠2,
所以函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?1,2)∪(2,+∞).
變式1、(1)函數(shù)f(x)=ln(4x-x2)+eq \f(1,x-2)的定義域?yàn)? )
A.(0,4) B.[0,2)∪(2,4]
C.(0,2)∪(2,4) D.(-∞,0)∪(4,+∞)
【答案】 C
【解析】 要使函數(shù)有意義,
則eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(4x-x2>0,,x-2≠0,))
解得0<x<4且x≠2.
(2).函數(shù)f(x)=eq \r(ln x) ·lgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x+2,2-x)))的定義域是( )
A.[1,2] B.[2,+∞)
C.[1,2) D.(1,2]
【答案】 C
【解析】根據(jù)函數(shù)f(x)的解析式,
有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1((x+2)(2-x)>0,,x>0,,ln x≥0,))解得1≤x<2,
所以函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇1,2).
變式3、.已知函數(shù)f(x)的定義域是[-1,1],則函數(shù)g(x)=eq \f(f(2x-1),ln(1-x))的定義域是( )
A.[0,1] B.(0,1)
C.[0,1) D.(0,1]
【答案】 B
【解析】由題意可知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇-1,1],即-1≤x≤1,令-1≤2x-1≤1,解得0≤x≤1.又由g(x)滿足1-x>0且1-x≠1,解得x<1且x≠0,所以函數(shù)g(x)的定義域?yàn)?0,1).
方法總結(jié):1.求給定解析式的函數(shù)定義域的方法
求給定解析式的函數(shù)的定義域,其實(shí)質(zhì)就是以函數(shù)解析式中所含式子(運(yùn)算)有意義為準(zhǔn)則,列出不等式或不等式組求解;對(duì)于實(shí)際問(wèn)題,定義域應(yīng)使實(shí)際問(wèn)題有意義.
2.求抽象函數(shù)定義域的方法
(1)若已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇a,b],則復(fù)合函數(shù)f[g(x)]的定義域可由不等式a≤g(x)≤b求出.
(2)若已知函數(shù)f[g(x)]的定義域?yàn)閇a,b],則f(x)的定義域?yàn)間(x)在x∈[a,b]上的值域.
考向三 函數(shù)的解析式
例2、 (1) 已知f(x)是二次函數(shù),且f(0)=0,f(x+1)=f(x)+x+1,求函數(shù)f(x)的解析式;
(2) 已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,且滿足f(x+1)=2f(x).若當(dāng)0≤x≤1時(shí),f(x)=x(1-x),求當(dāng)-1≤x≤0時(shí),函數(shù)f(x)的解析式;
(3) 已知f(x)的定義域?yàn)閧x|x≠0},滿足3f(x)+5f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))= eq \f(3,x)+1,求函數(shù)f(x)的解析式.
【解析】 (1) 因?yàn)閒(x)為二次函數(shù),
所以設(shè)f(x)=ax2+bx+c(a≠0),
則f(0)=c=0,所以f(x)=ax2+bx.
因?yàn)閒(x+1)=f(x)+x+1,
所以a(x+1)2+b(x+1)=ax2+bx+x+1,
即ax2+(2a+b)x+a+b=ax2+(b+1)x+1,
所以 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2a+b=b+1,,a+b=1,))解得 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=\f(1,2),,b=\f(1,2),))
所以f(x)= eq \f(1,2)x2+ eq \f(1,2)x.
(2) 當(dāng)-1≤x≤0時(shí),0≤x+1≤1,
所以f(x)= eq \f(f(x+1),2)= eq \f(1,2)(x+1)(1-x-1)=- eq \f(x,2)(x+1).
(3) 因?yàn)?f(x)+5f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))= eq \f(3,x)+1,①
所以3f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))+5f(x)=3x+1.②
由①+②,得8f(x)+8f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))=3x+ eq \f(3,x)+2,③
由②- eq \f(3,8)×③,得2f(x)= eq \f(15,8)x- eq \f(9,8x)+ eq \f(1,4),
所以f(x)= eq \f(15,16)x- eq \f(9,16x)+ eq \f(1,8).
變式1、(1)已知feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,x)+1))=lg x,求f(x)的解析式;
(2)已知f(x)是二次函數(shù),且f(0)=0,f(x+1)=f(x)+x+1,求f(x)的解析式;
(3)已知函數(shù)f(x)滿足f(-x)+2f(x)=2x,求f(x)的解析式.
【解析】 (1)(換元法)令eq \f(2,x)+1=t,得x=eq \f(2,t-1),
代入得f(t)=lgeq \f(2,t-1),又x>0,所以t>1,
故f(x)的解析式是f(x)=lgeq \f(2,x-1),
x∈(1,+∞).
(2)(待定系數(shù)法)設(shè)f(x)=ax2+bx+c(a≠0),
由f(0)=0,知c=0,f(x)=ax2+bx,
又由f(x+1)=f(x)+x+1,
得a(x+1)2+b(x+1)=ax2+bx+x+1,
即ax2+(2a+b)x+a+b=ax2+(b+1)x+1,
所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2a+b=b+1,,a+b=1,))
解得a=b=eq \f(1,2).
所以f(x)=eq \f(1,2)x2+eq \f(1,2)x,x∈R.
(3)(解方程組法)由f(-x)+2f(x)=2x,①
得f(x)+2f(-x)=2-x,②
①×2-②,
得3f(x)=2x+1-2-x.
即f(x)=eq \f(2x+1-2-x,3).
故f(x)的解析式是f(x)=eq \f(2x+1-2-x,3),x∈R.
變式2、求下列函數(shù)的解析式:
(1)已知f(1-sin x)=cs2x,求f(x)的解析式;
(2)已知feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,x)))=x2+eq \f(1,x2),求f(x)的解析式;
(3)已知f(x)是一次函數(shù)且3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,求f(x)的解析式;
(4)已知f(x)滿足2f(x)+f(-x)=3x,求f(x)的解析式.
【解析】(1)(換元法)設(shè)1-sin x=t,t∈[0,2],
則sin x=1-t.
∵f(1-sin x)=cs2x=1-sin2x,
∴f(t)=1-(1-t)2=2t-t2,t∈[0,2].
即f(x)=2x-x2,x∈[0,2].
(2)(配湊法)∵feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,x)))=x2+eq \f(1,x2)
=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,x)))eq \s\up12(2)-2,
∴f(x)=x2-2,
x∈(-∞,-2]∪[2,+∞).
(3)(待定系數(shù)法)∵f(x)是一次函數(shù),
可設(shè)f(x)=ax+b(a≠0),
∴3[a(x+1)+b]-2[a(x-1)+b]
=2x+17.
即ax+(5a+b)=2x+17,
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=2,,5a+b=17,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=2,,b=7,))
∴f(x)的解析式是f(x)=2x+7.
(4)(方程組法)∵2f(x)+f(-x)=3x,①
∴將x用-x替換,
得2f(-x)+f(x)=-3x,②
由①②解得f(x)=3x.
方法總結(jié):函數(shù)解析式的常見(jiàn)求法
函數(shù)解析式的求法主要有以下幾種:
(1)換元法:已知復(fù)合函數(shù)f(g(x))的解析式,可用換元法,此時(shí)要注意新元的取值范圍;
(2)配湊法:由已知條件f(g(x))=f(x),可將f(x)改寫(xiě)成關(guān)于g(x)的表達(dá)式,然后以x替代g(x),便得f(x)的解析式;
(3)待定系數(shù)法:已知函數(shù)的類型(如一次函數(shù)、二次函數(shù))可用待定系數(shù)法,比如二次函數(shù)f(x)可設(shè)為f(x)=ax2+bx+c(a≠0),其中a,b,c是待定系數(shù),根據(jù)題設(shè)條件,列出方程組,解出a,b,c即可.
(4)解方程組法:已知f(x)滿足某個(gè)等式,這個(gè)等式除f(x)是未知量外,還有其他未知量,如feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)))(或f(-x))等,可根據(jù)已知等式再構(gòu)造其他等式組成方程組,通過(guò)解方程組求出f(x).
考向四 分段函數(shù)
例3、(1)已知函數(shù)f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+\f(2,x)-3,x≥1,,lg(x2+1),x0,)))若f(a-1)=eq \f(1,2),則實(shí)數(shù)a=________.
(4)、已知函數(shù)f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+1, x≤0,,-?x-1?2, x>0,))則不等式f(x)≥-1的解集是________.
【答案】(1)0 2eq \r(2)-3;(2)6(3) lg23(4) [-4,2]
【解析】(1)∵f(-3)=lg[(-3)2+1]=lg 10=1,
∴f(f(-3))=f(1)=0,
當(dāng)x≥1時(shí),f(x)=x+eq \f(2,x)-3≥2eq \r(2)-3,當(dāng)且僅當(dāng)x=eq \r(2)時(shí),取等號(hào),此時(shí)f(x)min=2eq \r(2)-31時(shí),f(a-1)=2a-1-1=eq \f(1,2),
解得a=lg23.
(4)當(dāng)x≤0時(shí),不等式f(x)≥-1可以化為eq \f(1,2)x+1≥-1,
解之得x≥-4,此時(shí)-4≤x≤0;當(dāng)x>0時(shí),不等式f(x)≥-1可以化為-(x-1)2≥-1,
解之得0

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