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2022届高考数学统考一轮复习 第2章 函数 第1节 函数及其表示教案 理 新人教版2022届高考数学统考一轮复习 第2章 函数 第1节 函数及其表示教案 理 新人教版年级：姓名：函数全国卷五年考情图解高考命题规律把握1.考查形式本章在高考中一般为13个客观题.2.考查内容高考对本章内容的考查主要涉及指数、对数的运算，指数函数、对数函数的图象与性质，分段函数的求值，函数奇偶性的判断，函数奇偶性、单调性及周期性的综合应用，函数的零点等内容.函数及其表示考试要求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(函数分段不超过三段)1函数与映射的概念函数映射两集合设A，B是非空的数集设A，B是非空的集合A，B对应关系f：AB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)和它对应如果按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与之对应定义称f：AB为从集合A到集合B的一个函数称对应f：AB为从集合A到集合B的一个映射记法yf(x)，xA映射f：AB提醒：映射实质是一对一或多对一，函数是特殊的映射2函数的有关概念(1)函数的定义域、值域：在函数yf(x)，xA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)|xA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、值域和对应关系(3)相等函数：如果两个函数的定义域和对应关系完全一致，则这两个函数相等，这是判断两函数相等的依据(4)函数的表示法表示函数的常用方法有：解析法、图象法、列表法提醒：两个函数的值域和对应关系相同，但两个函数不一定相同，例如，函数f(x)|x|，x0,2与函数f(x)|x|，x2,03分段函数若函数在其定义域内，对于定义域内的不同取值区间，有着不同的对应关系，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提醒：分段函数是一个函数，而不是几个函数，分段函数的定义域是各段定义域的并集，值域是各段值域的并集常见函数定义域的求法类型x满足的条件(nN*)f(x)0(nN*)f(x)有意义与f(x)0f(x)0logaf(x)(a0且a1)f(x)0af(x)(a0且a1)f(x)有意义tanf(x)f(x)k，kZ四则运算组成的函数各个函数定义域的交集实际问题使实际问题有意义一、易错易误辨析(正确的打“”，错误的打“”)(1)对于函数f：AB，其值域是集合B()(2)函数y1与yx0是同一个函数()(3)函数f(x)x22x与g(t)t22t是同一个函数()(4)函数f(x)的图象与直线x1最多有一个交点()(5)已知f(x)m(xR)，则f(m3)m3.()答案(1)(2)(3)(4)(5)二、教材习题衍生1函数y的定义域为()A B(，3)(3，)C(3，) D(3，)C由题意知解得x且x3.2下列函数中，与函数yx1是相等函数的是()Ay()2 By1Cy1 Dy1By1x1，且函数定义域为R，故选B3函数yax26x7a(a0)的值域为2，)，则a的值为()A1 B C1 D2C由题意知解得a1，故选C4已知f(x)，若f(2)0，则a的值为_1f(2)0，即1，解得a1. 考点一求函数的定义域 1已知函数的具体解析式求定义域的方法(1)简单函数的定义域：若f(x)是由一些基本初等函数通过四则运算构成的，则它的定义域为各基本初等函数的定义域的交集(2)复合函数的定义域：先由外层函数的定义域确定内层函数的值域，从而确定对应的内层函数自变量的取值范围，还需要确定内层函数的定义域，两者取交集即可2抽象函数的定义域的求法(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ag(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xa，b时的值域提醒：明确定义域是自变量“x”的取值范围已知函数解析式求定义域典例11(1)函数y的定义域是()A(1,3) B(1,3C(1,0)(0,3) D(1,0)(0,3(2)函数y(2x5)0的定义域为_(1)D(2) (1)由题意知即解得1x0或0x3，故选D(2)由题意知即，解得2x3且x，即函数的定义域为求抽象函数的定义域典例12(1)已知函数f(x)的定义域为(1,1)，则函数g(x)ff(x1)的定义域为()A(2,0) B(2,2)C(0,2) D(2)已知函数yf(x21)的定义域为，则函数yf(x)的定义域为_(1)C(2)1,2(1)由题意得即解得0x2，即函数g(x)的定义域为(0,2)，故选C(2)由题意知x，则1x212，即函数yf(x)的定义域为1,2点评：函数f(g(x)的定义域指的是自变量x的取值范围，而不是g(x)的取值范围，如本例T(2)1若函数f(2x)的定义域是1,1，则f(x)的定义域为_，f(log2x)的定义域为_，4由1x1得212x2，即2x2，所以f(x)的定义域为，由log2x2，即log22log2xlog2 22，得x4，所以函数f(log2x)的定义域为，42(2020重庆模拟)已知函数f(x)ln(xx2)，则函数f(2x1) 的定义域为_由xx20得1x0，即f(x)的定义域为(1,0)，由12x10得1x，所以函数f(2x1)的定义域为. 考点二求函数的解析式 求函数解析式的四种方法典例2(1)若f(x)为二次函数且f(0)3，f(x2)f(x)4x2，则f(x)的解析式为_(2)已知f(1sin x)cos2 x，则f(x)的解析式为_(3)已知fx2，则f(x)_.(4)已知函数f(x)的定义域为(0，)，且f(x)2f1，则f(x)_.(1)f(x)x2x3(2)f(x)2xx2(0x2)(3)x22(x2或x2)(4)(1)(待定系数法)设f(x)ax2bxc(a0)，又f(0)c3.所以f(x)ax2bx3，所以f(x2)f(x)a(x2)2b(x2)3(ax2bx3)4ax4a2b4x2，所以所以所以所求函数的解析式为f(x)x2x3.(2)(换元法)令1sin xt(0t2)，则sin x1t，f(t)1(1t)22tt2，f(x)2xx2(0x2)(3)(配凑法)fx222，所以f(x)x22(x2或x2)(4)(解方程组法)在f(x)2f1中，将x换成，则换成x，得f2f(x)1，由解得f(x).点评：利用换元法求解析式时要注意新元的取值范围如已知f()x1，求函数f(x)的解析式，可通过换元的方法得f(x)x21，函数f(x)的定义域是0，)，而不是(，)1已知f(x)是一次函数，且满足3f(x1)2f(x1)2x17，则f(x)_.2x7(待定系数法)设f(x)axb(a0)，则3f(x1)2f(x1)ax5ab，所以ax5ab2x17对任意实数x都成立，所以解得所以f(x)2x7.2已知f，则f(x)的解析式为_f(x)x2x1，x(，1)(1，)令t，则t1，t1，所以t1，所以f(t)(t1)2(t1)1t2t1，即f(x)x2x1，x(，1)(1，)3已知函数f(x)满足f(x)2f(x)2x，则f(x)_.由f(x)2f(x)2x，得f(x)2f(x)2x，2，得3f(x)2x12x，即f(x).故f(x)的解析式是f(x). 考点三分段函数及其应用 1.分段函数求值的策略(1)求分段函数的函数值时，要先确定要求值的自变量属于哪一区间，然后代入该区间对应的解析式求值(2)当出现f(f(a)的形式时，应从内到外依次求值(3)当自变量的值所在区间不确定时，要分类讨论，分类标准应参照分段函数不同段的端点2求参数或自变量的值解决此类问题时，先在分段函数的各段上分别求解，然后将求出的值或范围与该段函数的自变量的取值范围求交集，最后将各段的结果合起来(取并集)即可3分段函数与不等式问题解由分段函数构成的不等式，一般要根据分段函数的不同分段区间进行分类讨论如果分段函数的图象比较容易画出，也可以画出函数图象后，结合图象求解分段函数的求值问题典例31(1)(2020合肥模拟)已知函数f(x)则f(f(1)()A B2 C4 D11(2)设函数f(x)则f(5)的值为()A7 B1 C0 D(1)C(2)D(1)因为f(1)1223，所以f(f(1)f(3)34.故选C(2)f(5)f(53)f(2)f(23)f(1)(1)221.故选D求参数或自变量的值典例32(1)已知函数f(x)且f(a)3，则f(6a)_.(2)已知函数f(x)若实数a满足f(a)f(a1)，则f_.(1)(2)8(1)当a1时，f(a)2a23，无解；当a1时，由f(a)log2(a1)3，得a18，解得a7，所以f(6a)f(1)212.(2)由题意得a0.当0a1时，由f(a)f(a1)，即2a，解得a，则ff(4)8，当a1时，由f(a)f(a1)，得2a2(a1)，不成立所以f8.点评：本例T(1)可根据函数值的范围确定a1.本例T(2)可根据单调性确定a1不可能成立分段函数与不等式问题典例33(2018全国卷)设函数f(x)则满足f(x1)f(2x)的x的取值范围是()A(，1 B(0，)C(1,0) D(，0)D法一：分类讨论法当即x1时，f(x1)f(2x)，即为2(x1)22x，即(x1)2x，解得x1.因此不等式的解集为(，1当时，不等式组无解当即1x0时，f(x1)f(2x)，即122x，解得x0.因此不等式的解集为(1,0)当即x0时，f(x1)1，f(2x)1，不合题意综上，不等式f(x1)f(2x)的解集为(，0)法二：数形结合法f(x)函数f(x)的图象如图所示结合图象知，要使f(x1)f(2x)，则需或x0.点评：本例也可分x1，1x0，x0三种情况求解1已知f(x)则ff的值等于()A2 B4 C2 D4B由题意得f2，fff2，所以ff4.2设f(x)，若f(a)f(a1)，则f()A2 B4 C6 D8C当0a1时，a11，则f(a)，f(a1)2(a11)2a.由f(a)f(a1)得2a，解得a，从而ff(4)2(41)6，当a1时，a11，又函数f(x)2(x1)，x1为增函数因此f(a)f(a1)不成立，故选C3设函数f(x)则满足f(x)f1的x的取值范围是_当x0时，x0，则f(x)x1，fx1x，由f(x)f1得(x1)1，解得x.又x0，所以x0.当0x时，x0，则f(x)2x，fx1x，从而f(x)f2x1恒成立当x时，x0，则f(x)2x，f2，从而f(x)f2x21恒成立综上知x的取值范围是.核心素养1用数学眼光观察世界与高等数学接轨的三类函数高考数学与高等数学知识(如欧拉公式、高斯函数、狄利克雷函数)的接轨，常以小题的形式呈现，意在考查数学抽象、逻辑推理、直观想象和数学运算等核心素养因此在复习备考中，有意识地加强这方面的训练是很有必要的，这有利于培养学生的探究、创新精神，拓宽思维，提升核心素养.欧拉公式(2020郑州模拟)欧拉公式eixcos xisin x(i为虚数单位)是由瑞士数学家欧拉发现的，它将指数函数的定义域扩大到复数，建立了三角函数和指数函数的关系特别是当x时，ei10，欧拉公式被誉为“数学中的天桥”根据欧拉公式可知，e2i表示的复数在复平面中对应的点位于()A第一象限 B第二象限C第三象限 D第四象限B由题意得e2icos 2isin 2，所以e2i表示的复数在复平面中对应的点为(cos 2，sin 2)因为2，所以cos 20，sin 20，所以e2i表示的复数在复平面中对应的点位于第二象限，故选B评析此类以欧拉公式为背景考查复数几何意义的试题，意在考查逻辑推理、数学运算、直观想象等核心素养破解此类题的关键：一是会揭开数学文化的面纱，读懂题意；二是会进行三角运算，如本题，在读懂题意的基础上，需利用弧度制，判断角的范围，从而判断角的三角函数值的符号，即可得出复数在复平面中对应的点的位置已知欧拉公式为eixcos xisin x(i为虚数单位)，若(0,2)，且ei表示的复数在复平面中对应的点位于第三象限内，则sin cos 的取值范围是()A(1， B，C(1,1) D，1)C因为eicos()isin()cos isin ，所以结合题意可知点(cos ，sin )位于复平面的第三象限内，所以cos 0且sin 0，又(0,2)，所以，所以，所以sin.故sin cos sin(1,1)故选C高斯函数(2020长沙长郡中学模拟)高斯是德国著名的数学家，近代数学奠基者之一，享有“数学王子”的称号，用其名字命名的“高斯函数”为：设xR，用x表示不超过x的最大整数，则yx称为高斯函数，例如2.13，3.13.已知函数f(x)，则函数yf(x)的值域是()A0,1 B(0,2)C(0,1) D1,0,1A法一：因为f(x)2(0,2)，所以当f(x)(0,1)时，yf(x)0；当f(x)1,2)时，yf(x)1.所以函数yf(x)的值域是0,1故选A法二：因为yf(x)不可能为小数，所以排除B，C；又2x0，所以f(x)0，所以yf(x)1，排除D选A评析求解此类题的关键是理解高斯函数的含义，若是以选择题的形式考查，可用取特值法达到秒解，如本题的方法二，对特殊值的敏感和对已知选项的挖掘，常常可从中提取有效的信息，而对它们的视而不见，则会导致与简便解法“擦肩而过”注意对特值的选定，一要典型，能定性说明问题，二要简单，便于计算(2020淄博一模)高斯函数x，也称为取整函数，即x表示不超过x的最大整数例如：2.32，1.52.则下列结论：2.112；xx0；若x13，则x的取值范围是2x3；当1x1时，x1x1的值为1,2.其中正确的结论有_(写出所有正确结论的序号)2.11312，正确；xx0，错误，例如：2.52，2.53,2(3)0；若x13，则x的取值范围是2x3，故错误；当1x1时，0x12,0x12，x10或1，x10或1或2，当x10时，x11或2；当x11时，x11或0；所以x1x1的值为1,2，故正确狄利克雷函数(2020上海徐汇区模拟)德国著名数学家狄利克雷在数学领域成就显著，函数f(x)被称为狄利克雷函数，其中R为实数集，Q为有理数集，关于函数f(x)有如下四个命题：f(f(x)0；函数f(x)是偶函数；任取一个不为零的有理数T，f(xT)f(x)对任意的xR恒成立；存在三个点A(x1，f(x1)，B(x2，f(x2)，C(x3，f(x3)，使得ABC为等边三角形其中真命题的个数是()A1 B2 C3 D4C对于，当x为有理数时，f(x)1，f(f(x)f(1)1，故是假命题对于，若xQ，则xQ；若xRQ，则xRQ，所以，无论x是有理数还是无理数，都有f(x)f(x)，即函数f(x)为偶函数，故是真命题对于，当x为有理数时，xT为有理数，满足f(xT)f(x)1；当x为无理数时，xT为无理数，满足f(xT)f(x)0，故是真命题对于，当A，B，C三点满足A，B(0,1)，C时，ABC为等边三角形，故是真命题综上所述，真命题的个数是3.故选C评析破解本题的关键如下：一是明晰狄利克雷函数的实质是分段函数，注意理解集合RQ表示无理数集；二是会活用函数的奇偶性、周期性的定义判断函数的奇偶性、周期性；三是判断含有存在量词命题真假的关键是找到一个满足题意的条件(2020陕西长安一中3月质检)已知著名的狄利克雷函数f(x)其中R为实数集，Q为有理数集，若mR，则f(f(f(m)的值为()A0 B1 C0或1 D无法求B若mQ，则f(m)1，所以f(f(f(m)f(f(1)f(1)1.若mRQ，则f(m)0，所以f(f(f(m)f(f(0)f(1)1.故选B