函数的定义与表示知识点及题型归纳总结
知识点精讲:
注 由映射的定义可知,集合A到集合B的映射,元多个元素对应一个元素,但不允许―个元素对应多个元素, 即可以一对一,也可多对一,但不可一对多.
注 象与原象
如果给定一个从集合A到集合B的映射,那么与A中的元素a对应的B中的元素b叫a的象.记作b=f(a),a叫b的原象.A的象记为f(A)
2、一一映射
设A,B是两个集合,f是A到B的映射,在这个映射下,对应集合A中的不同元素,在集合B中都有不同的象,且集合B中的任意一个元素都有唯一的原象,那么该映射f为A→B的一一映射.
注 由一一映射的定义可知,当A,B都为有限集合时,集合A到集合B的一一映射要求一个元素只能对应―个元素,不可以多对一更不能一对多;同时还可知道,集合A与集合B中的元素个数相等.
3、函数
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.
题型归纳及思路提示:
题型1 映射与函数的概念
思路提示 判断一个对应是不是映射,应紧扣映射的定义,即在对应法则f下对应集合A中的任一元素在B中都有唯―的象,判断一个对应是否能构成函数,应判断:(1)集合A与是否为非空数集;(2)f:A→B是否为一个映射.
例2.1 若f:A→B构成映射下列说法中正确的有( )
A中任―元素在B中必须有象且唯一;
B函数的表示法中的多个元素可以在A中有相同的原象;
B中的元素可以在A中无原象;
象的集合就是集合B
A B. C. D.
解析 由映射的定义可知, 集合A中任一元素在B中必须有象且唯―是正确的;集合A中元素的任意性与集合B中元素的唯一性构成映射的核心,显然②不正确,“一对多”不是映射;③因A在对应法则f下的值域C是B的子集,所以③正确;不正确,象的集合是集合B的子集,并不一定为集合B.故选C
变式1 在对应法则f下,给出下列从集合A到集合B的对应
;
(2) ;
(3)A={x|是平面内的三角形},B={y|y是平面内的圆},f:x→y是x的外接圆;
(4)设集合A={x|是平面内的圆},B={y|y是平面内的矩形},f:x→y是x的内接矩形
其中能构成映射的是_______
变式2 已知函数y=f(x),定义域为A={1,2,3,4}值域为C={5,6,7},则满足该条件的函数共有多少个?
例2.2 函数的图像与直线=2的公共点有( )
A.0个 B. l个 C. 0个或1个 D.不能确定
分析 利用函数的定义解释,对于自变量∈D,则有唯一的值与其对应.
解析 若函数中定义域包含=2则的图像与直线=2有1个公共点;若函数定义域中不包含=2则的图像与直线=2无交点,故选C
变式1 已知函数y=将函数图像绕原点逆时针旋转角,要使得图像在旋转的过程中为函数图像,则角正切值的最大值为多少?
变式2 已知集合A={1,2,3,…,23}求证:不存在这样的函数:A→{1,2,3},使得对任意的整数∈A,若{1,2,3},则
题型2 同一函数的判断
思路提示 当且仅当给定两个函数的定义域和对应法则完全相同时,才表示同一函数,否则表示不同的函数
例2.3 在下列各组函数中,出是同一函数的一组
(1)与y=1
(2)与
(3)与
解析 (1)的定义域为;y=1的定义域为R,故该组的两个函数不是同一函数;
(2)的定义域为{};的定义域为R,故该组的两个函数不是同一函数;
(3)两个函数的定义域均为{≠0},且对应法则也相同,故该组的两个函数是同一函数
故为同一函数的一组是(3)
评注 由函数概念的三要素容易看出,函数的表示法只与定义域和对应法则有关,而与用什么字母表示变量无关这被称为函数表示法的无关特性
变式1下列函数中与y=是同一函数的是( )
(1) (2)
(3) (4)
(5)
A (1)(2) B(2)(3) C(2)(4) D(3)(5)
题型3 函数解析式的求法
思路提示 求函数解析式的常用方法如下:
(1)当已知函数的类型时,可用待定系数法求解.
(2)当已知表达式为时,可考虑配凑法或换元法,若易将含的式子配成,用配凑法.若易换元后求出,用换元法.
(3)若求抽象函数的解析式,通常采用方程组法.
(4)求分段函数的解析式时,要注意符合变量的要求.
一、待定系数法(函数类型确定)
例2.4已知二次函数的图像上任意一点都不在直线y=x的下方.
(1)求证:a+b+c≥1;
(2)设,若F(0)=5,且F(x)的最小值等于2,求的解析式.
解析(1)因为的图像上任点都不在直线y=x的下方,所以,即a+b+c≥1.
(2)因为的图像上任意一点都不在直线y=x的下方,取相同x,二次函数值总大于一次函数值,所以,即,得,对任意x∈R成立.
因为a≠0.所以a>0且
又得C=2
所以.
所以F(x)的最小值为.
整理得.
将式与c=2代人式,整理得且即=0,所以b=5,a=2.
故
变式1已知是一次函数,若,求.
二、换元法或配凑法(适用于了型)
例2.5已知,求函数的解析式.
分析 把看成一个整体,可用换元法求解析式
解析 解法一(换元法)令=t(),则得,所以,
即
解法二(配凑法):,即
评注 利用换元法求函数解析式时,应注意对新元t范围的限制
变式1 已知,求的解析式.
变式2设=,又记(k=1,2,…),则=( ).
A. B. C. D.
例2.6 已知函数满足,则的表达式为________.
解析 =,又或―2,故
(x>2或x<―2)
评注 求函数解析式要注意定义域
变式1 已知求的解析式
三、方程组法
例2.7 已知函数满足:,求函数的解析式.
分析 本题中除了所要求取的形式,同时还存在另个形式,应通过方程消元的思想,消去的形式,故只需寻求另一个关于和的等量关系式即可.
解析 由, ①
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