
1、函数的解析式表示函数与自变量之间的一种对应关系,是函数与自变量建立联系的一座桥梁,其一般形式是y=f(x),不能把它写成f(x,y)=0;
2、求函数解析式一般要写出定义域,但若定义域与由解析式所确定的自变量的范围一致时,可以不标出定义域;一般地,我们可以在求解函数解析式的过程中确保恒等变形;
3、求函数解析式的一般方法有:
(1)直接法:根据题给条件,合理设置变量,寻找或构造变量之间的等量关系,列出等式,解出y。
(2)待定系数法:若明确了函数的类型,可以设出其一般形式,然后代值求出参数的值;
(3)换元法:若给出了复合函数f[g(x)]的表达式,求f(x)的表达式时可以令t=g(x),以换元法解之;
(4)构造方程组法:若给出f(x)和f(-x),或f(x)和f(1/x)的一个方程,则可以x代换-x(或1/x),构造出另一个方程,解此方程组,消去f(-x)(或f(1/x))即可求出f(x)的表达式;
(5)根据实际问题求函数解析式:设定或选取自变量与因变量后,寻找或构造它们之间的等量关系,列出等式,解出y的表达式;要注意,此时函数的定义域除了由解析式限定外,还受其实际意义限定。
(二)求函数定义域
1、函数定义域是函数自变量的取值的集合,一般要求用集合或区间来表示;
2、常见题型是由解析式求定义域,此时要认清自变量,其次要考查自变量所在位置,位置决定了自变量的范围,最后将求定义域问题化归为解不等式组的问题;
3、如前所述,实际问题中的函数定义域除了受解析式外,还受实际意义,如时间变量一般取非负数,等等;
4、对复合函数y=f[g(x)]的定义域的求解,应先由y=f(u)求出u的范围,即g(x)的范围,再从中解出x的范围I1;再由g(x)求出y=g(x)的定义域I2,I1和I2的交集即为复合函数的定义域;
5、分段函数的定义域是各个区间的并集;
6、含有参数的函数的定义域的求解需要对参数进行分类讨论,若参数在不同的范围内定义域不一样,则在叙述结论时分别说明;
7、求定义域时有时需要对自变量进行分类讨论,但在叙述结论时需要对分类后求得的各个集合求并集,作为该函数的定义域;
(三)求函数的值域
1、函数的值域即为函数值的集合,一般由定义域和对应法则确定,常用集合或区间来表示;
2、在函数f:A→B中,集合B未必就是该函数的值域,若记该函数的值域为C,则C是B的子集;若C=B,那么该函数作为映射我们称为“满射”;
3、分段函数的值域是各个区间上值域的并集;
4、对含参数的函数的值域,求解时须对参数进行分类讨论;叙述结论时要就参数的不同范围分别进行叙述;
5、若对自变量进行分类讨论求值域,应对分类后所求的值域求并集;
6、求函数值域的方法十分丰富,应注意总结;
(四)求函数的最值
1、设函数y=f(x)定义域为A,则当x∈A时总有f(x)≤f(xo)=M,则称当x=xo时f(x)取最大值M;当x∈A时总有f(x)≥f(x1)=N,则称当x=x1时f(x)取最小值N;
2、求函数的最值问题可以化归为求函数的值域问题;
3、闭区间的连续函数必有最值。
【典型例题】
考点一:求函数解析式
1、直接法:由题给条件可以直接寻找或构造变量之间的联系。
例1. 已知函数y=f(x)满足xy<0,4x2-9y2=36,求该函数解析式。
解:由4x2-9y2=36可解得:
。
说明:这是一个分段函数,必须分区间写解析式,不可以写成的形式。
2、待定系数法:由题给条件可以明确函数的类型,从而可以设出该类型的函数的一般式,然后再求出各个参变量的值。
例2. 已知在一定条件下,某段河流的水流量y与该段河流的平均深度x成反比,又测得该段河流某段平均水深为2m时,水流量为340m3/s,试求该段河流水流量与平均深度的函数关系式。
解:设,代入x,y的值可求得反比例系数k=780m3/s,故所求函数关系式为。
3、换元法:题目给出了与所求函数有关的复合函数表达式,可将内函数用一个变量代换。
例3. 已知,试求。
解:设,则,代入条件式可得:,t≠1。故得:。
说明:要注意转换后变量范围的变化,必须确保等价变形。
4、构造方程组法:对同时给出所求函数及与之有关的复合函数的条件式,可以据此构造出另一个方程,联立求解。
例4. (1)已知,试求;
(2)已知,试求;
解:(1)由条件式,以代x,则得,与条件式联立,消去,则得:。
(2)由条件式,以-x代x则得:,与条件式联立,消去,则得:。
说明:本题虽然没有给出定义域,但由于变形过程一直保持等价关系,故所求函数的定义域由解析式确定,不需要另外给出。
5、实际问题中的函数解析式:这是高考的一个热点题型,一般难度不大,所涉及知识点也不多,关键是合理设置变量,建立等量关系。
例5. 动点P从边长为1的正方形ABCD的顶点B出发,顺次经过C、D再到A停止。设x表示P行驶的路程,y表示PA的长,求y关于x的函数。
解:由题意知:当x∈[0,1]时:y=x;
当x∈(1,2)时:;
当x∈(2,3)时:;
故综上所述,有
考点二:求函数定义域
1、由函数解析式求函数定义域:由于解析式中不同的位置决定了变量不同的范围,所以解题时要认真分析变量所在的位置;最后往往是通过解不等式组确定自变量的取值集合。
例6. 求的定义域。
解:由题意知:,从而解得:x>-2且x≠±4.故所求定义域为:
{x|x>-2且x≠±4}。
2、求分段函数的定义域:对各个区间求并集。
例7. 已知函数由下表给出,求其定义域
X
1
2
3
4
5
6
Y
22
3
14
35
-6
17
解:{1,2,3,4,5,6}。
3、求与复合函数有关的定义域:由外函数f(u)的定义域可以确定内函数g(x)的范围,从而解得x∈I1,又由g(x)定义域可以解得x∈I2.则I1∩I2即为该复合函数的定义域。也可先求出复合函数的表达式后再行求解。
解:
又由于x2-4x+3>0 **
联立*、**两式可解得:
例9. 若函数f(2x)的定义域是[-1,1],求f(log2x)的定义域。
解:由f(2x)的定义域是[-1,1]可知:2-1≤2x≤2,所以f(x)的定义域为[2-1,2],故log2x∈[2-1,2],解得,故定义域为。
4、求解含参数的函数的定义域:一般地,须对参数进行分类讨论,所求定义域随参数取值的不同而不同。
例10. 求函数的定义域。
解:若,则x∈R;
若,则;
若,则;
故所求函数的定义域:
当时为R,当时为,当时为。
说明:此处求定义域是对参变量a进行分类讨论,最后叙述结论时不可将分类讨论的结果写成并集的形式,必须根据a的不同取值范围分别论述。
考点三:求函数的值域与最值
求函数的值域和最值的方法十分丰富,下面通过例题来探究一些常用的方法;随着高中学习的深入,我们将学习到更多的求函数值域与最值的方法。
1、分离变量法
例11. 求函数的值域。
解:,因为,故y≠2,所以值域为{y|y≠2}。
说明:这是一个分式函数,分子、分母均含有自变量x,可通过等价变形,让变量只出现在分母中,再行求解。
2、配方法
例12. 求函数y=2x2+4x的值域。
解:y=2x2+4x=2(x2+2x+1)-2=2(x+1)2-2≥-2,故值域为{y|y≥-2}。
说明:这是一个二次函数,可通过配方的方法来求得函数的值域。类似的,对于可以化为二次函数的函数的值域也可采用此方法求解,如y=af2(x)+bf(x)+c。
3、判别式法
例13. 求函数的值域。
解:可变形为:(4y-1)x2+(5y-2)x+6y-3=0,由Δ≥0可解得:。
说明:对分子分母最高次数为二次的分式函数的值域求解,可以考虑采用此法。要注意两点:第一,其定义域一般仅由函数式确定,题中条件不再另外给出;如果题中条件另外给出了定义域,那么一般情况下就不能用此法求解值域;第二,用判别式法求解函数值域的理论依据是函数的定义域为非空数集,所以将原函数变形为一个关于x的一元二次方程后,该方程的解集就是原函数的定义域,故Δ≥0。
4、单调性法
例14. 求函数,x∈[4,5]的值域。
解:由于函数为增函数,故当x=4时,ymin=;当x=5时,ymax=,所以函数的值域为。
5、换元法
例15. 求函数的值域。
解:令,则y=-2t2+4t+2=-(t-1)2+4,t≥0,故所求值域为{y|y≤4}。
6、分段函数的值域:应为各区间段上值域的并集。
例16. 求函数的值域。
解:当x∈[1,2]时,y∈[1,2];当x∈2,3]时,y∈4,9];当x∈3,4]时,y∈5,7]。综上所述,y∈[1,2]∪3,9]。
[本讲所涉及的主要数学思想方法]
1、分类讨论的数学思想:对含有参变量的函数定义域、值域及最值的求解,一般情况下都要对参变量进行分类讨论,在参变量不同的取值范围内进行求解。要特别注意对结果的表述。
2、换元的思想:对复合函数定义域、值域及最值的求解,以及对某些无理函数(根号中含有自变量的函数)的处理,通常可以考虑换元,以达到化繁为简的目的。
3、方程的思想:对某些函数解析式的求解,以及某些函数值的求解,均渗透了方程的思想,主要思路是改变原来的变量之间的角色,重新确定主元,依此主元构造方程进行求解。
【模拟试题】
一. 选择题
1、函数y=f(x)的值域是[-2,2],则函数y=f(x+1)的值域是( )
A. [-1,3] B. [-3,1] C. [-2,2] D. [-1,1]
2、已知函数f(x)=x2-2x,则函数f(x)在区间[-2,2]上的最大值为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
3、一等腰三角形的周长为20,底边长y是关于腰长x的函数,那么其解析式和定义域是( )
A. y=20-2x(x≤10) B. y=20-2x(x<10)
C. y=20-2x(4≤x<10) D. y=20-2x(5 5、函数y=f(x+2)的定义域是[3,4],则函数y=f(x+5)的定义域是( ) A. [0,1] B. [3,4] C. [5,6] D. [6,7] 6、函数的值域是( ) 7、(2007安徽)图中的图像所表示的函数的解析式是( ) 二. 填空题 8、若f(x)=(x+a)3对任意x∈R都有f(1+x)=-f(1-x),则f(2)+f(-2)= ; 9、若函数的值域为,则其定义域为 ; 三. 解答题 10、求函数的定义域。 11、已知,若f(a)=3,求a的值。 12、已知函数f(x)满足2f(x)-f(-x)=-x2+4x,试求f(x)的表达式。 13、某人买来120m竹篱笆,想靠墙围成一个矩形养鸡场,一边靠墙,三边用竹篱笆。设鸡场的面积为y,与墙连接一边的长为x。 (1)将y表示成x的函数; (2)与墙连接的一边多长时,鸡场的面积最大? -------------------------------------------------------------------------------- 定义域:首先要明白每个基本函数的定义域。复合函数中,要考虑到是函数有意义(比如分母不为零,根号下为非负数等等) 值域:1.根据单调性 2.求反函数,看反函数的定义域 3.利用不等式(最常用的是均值,慎用,需考虑各项正负和取等条件) 4.复合函数中,利用已知函数值域求未知函数值域 5.换元法(通常是三角换元,换元时注意换与被换两者的范围一定要相同) 6.利用几何性质(比如斜率,两点间距离之类的) 能想到的就这么多,随便想的,没有顺序。 一个函数,求值域的方法会有很多,要灵活运用,寻求最优解法 -------------------------------------------------------------------------------- 我觉得,如果你为了复习用的话,最好自己总结,这样才记得深。对于定义域的求法,只要掌握一个原则就很够了:表达式有意义!比如根号下式子不能小于零,分母的式子不能为零等。求值域的方法在高一有很多,但到高三就很单一了:求导!(基本是万能的),若你是高一,则方法有判别式法、反函数法、单调性法、数形结合法,三角换元法等等(各种方法都有局限性,所以建议你找一本函数方面的专题资料做一下,自己品味品位,定有收获!)。求解析式的方法最好用的就是换元法,此外待定系数法也比较不错。(关键就是在换元时弄清什么是自变量就可以了)。以上就是我高三总结的方法,希望对你自己的总结起到一点提示作用。好了,开始你自己的总结吧,未来就在你的手中............ -------------------------------------------------------------------------------- 所谓的定义域简单来说就是 x的取值范围 写法有3种 描述法 列举法 和区间 的方法,不过比较常用的是1 和3种 所谓的值域简单来说就是y的取值范围 函数解析式这些必须要自己来弄明白了,因为这毕竟要自己去找感觉 不过只要清楚弄明白初中所学的 正反比例函数 一次函数 二次函数 及其取值范围就可以了 总的来说高中这些取值范围跟初中比起来 就是书写格式严格了些 -------------------------------------------------------------------------------- 这个,怎么能用简单的文字说清楚呢,有很多种方法啊,但是万变不离其宗,你要记住,数学这个东西是数字,字幕和图形结合的学科,所以在解决任何数学题如果你能做到数形结合,那你也就无敌了。 -------------------------------------------------------------------------------- 求定义域 所谓定义域就是函数在某段区间上存在,即有定义,你只要找到自变量x可以取那些使f(X)有意义的值就OK啦,比如说y=根号下x-5. 那当然X可以去所有大于等于5的数嘛,定义域就是 【5,正无穷大)啦 求值域也就是说在x指定的定义域内(若题目没指定范围,那就是所有可以取到的值,如上面举出的根号下X-5)函数值可以去到的范围,一般有 1换元法 2判别式法 3图象法(即数形结合)这三种最常用 其中1和3经常一起使用,此外还要掌握一般常见函数的图像性质 如抛物线 双曲线 V型函数(形如y=x+1/x), 下面举例: y=(x^2+2x+2)/(x+1) 换元法与图象法联合使用:把函数变形 y=[(x+1)^2+1]/(x+1)=x+1+1/(x+1) 令t=x+1 则y=t+1/t 变成V型函数 于是由其图像性质得 值域是(负无穷大,-2]和[2,正无穷大) 判别式法 :把分母x+1乘到左边 再整理得到:x^2+(2-y)x+2-y=0 △=b^2-4ac≥0 解y的不等式,即值域 求函数解析式一般会给出你自变量,然后结合题目的情况,找出x与y之间的关系,即用x表示y 这种求解析式的问题一般要视情况而定 这最好多做题 慢慢体会 好 就说这么多 有不懂的欢迎探讨 要看具体情况的 有题目才能说怎么求 每种题目都不一样的 多看条件,要满足什么,多记公式
