第03讲 函数的概念
【知识点总结】
一、函数的概念
设集合A,B是非空的数集,对集合A中任意实数x按照确定的法则f集合B中都有唯一确定的实数值y与它对应,则这种对应关系叫做集合A到集合B上的一个函数记作y=f(x)
x∈A·其中叫做自变量,其取值范围(数集A)叫做该函数的定义域,如果自变量取值a,则由法则f确定的值y称为函数在a处的函数值,记作y=f(a)或y|x=2,所有函数值构成的集合叫做该函数的值域,可见集合C是集合B的子集 .
注 函数即非空数集之间的映射
注 构成函数的三要素
构成函数的三要素:定义域、对应法则、值域.由于值域是由定义域和对应法则决定的,所以如果两个函数的定义域相同,并且对应法则一致,就称两个函数为同一个函数,定义域和对应法则中只要有一个不同,就是不同的函数.
二、函数的定义域
求解函数的定义域应注意:
(1)分式的分母不为零;
(2)偶次方根的被开方数大于或等于零:
(3)对数的真数大于零,底数大于零且不等于1;
(4)零次幂或负指数次幂的底数不为零;
(5)三角函数中的正切的定义域是且;
(6)已知的定义域求解的定义域,或已知的定义域求的定义域,遵循两点:①定义域是指自变量的取值范围;②在同一对应法则∫下,括号内式子的范围相同;
(7)对于实际问题中函数的定义域,还需根据实际意义再限制,从而得到实际问题函数的定义域.
三、函数的值域
求解函数值域主要有以下十种方法:
(1)观察法;(2)配方法;(3)图像法;(4)基本不等式法,(5)换元法;(6)分离常数法;(7)判别式法;(8)单调性法,(9)有界性法;(10)导数法.
需要指出的是,定义域或值域的结果必须写成区间或集合的形式.
四、函数的解析式
求函数的解析式,常用的方法有:(1)待定系数法:已知函数类型,可用待定系数法求解,先设出,再利用题目中给的已知条件,列出关于待定系数的方程组,进而求出待定的系数;
(2)换元法:主要用于解决已知复合函数的表达式求的解析式的问题,令,解出,然后代入中即可求得,从而求得,要注意新元的取值范围;
(3)配凑法:配凑法是将右端的代数式配凑成关于的形式,进而求出的解析式;
(4)构造方程组法(消元法):主要解决已知抽象函数关系式求解函数解析式的问题.方法是根据不同的变量之间的关系,利用变换形式构造不同的等式,通过解方程组求解.
【典型例题】
例1.(2022·全国·高三专题练****已知函数在定义域上单调,且时均有,则的值为( )
A.3 B.1 C.0 D.
【答案】A
【详解】
根据题意,函数在定义域上单调,且时均有,
则为常数,设,则,
则有,解可得,则,故;
故选:A.
例2.(2022·全国·高三专题练****函数,若实数满足,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】D
【详解】
由题意可得的定义域为,
在上单调递增,在上单调递增,
若,所以,可得,
由可得,解得:,
所以,
故选:D.
例3.(2022·全国·高三专题练****函数的值域为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
令,则且
又因为,
所以,所以,
即函数的值域为,
故选:B.
(多选题)例4.(2022·湖南·雅礼中学高三阶段练****下列说法正确的有( )
A.式子可表示自变量为、因变量为的函数
B.函数的图象与直线的交点最多有个
C.若,则
D.与是同一函数
【答案】BCD
【详解】
对于A选项,对于函数,有,此不等式组无解,A错;
对于B选项,当函数在处无定义时,函数的图象与直线无交点,
当函数在处有定义时,函数的图象与直线只有个交点,
所以,函数的图象与直线的交点最多有个,B对;
对于C选项,因为,则,故,C对;
对于D选项,函数与的定义域均为,且对应关系相同,
故与是同一函数,D对.
故选:BCD.
例5.(2022·全国·高三专题练****已知集合P={x|0≤x≤4},Q={y|0≤y≤2},下列从P到Q的各对应关系f
不是函数的是________.(填序号)
①f:x→y=x;②f:x→y=x;③f:x→y=x;④f:x→y=.
【答案】③
【详解】
①②④满足函数的定义,所以是函数,
对于③,因为当x=4时,,所以③不是函数.
故答案为:③
例6.(2022·全国·高三专题练****函数的定义域为______.
【答案】
【详解】
依题意,
所以的定义域为.
故答案为:
例7.(2022·全国·高三专题练****1)已知的定义域为,求函数的定义域;
(2)已知的定义域为