第一篇:高中常见分段函数题型归纳
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分段函数常见题型及解法
分段函数是指自变量在两个或两个以上不同的范围内,有不同的对应法则的函数,它是一个函数,非几个函数;它的定义域是各段函数定义域的并集,其值域也是各段函数值域的并集.与分段函数有关的类型题的求解,在教材中只出现了由分段函数作出其图象的题型,并未作深入说明,因此,对于分段函数类型的求解不少同学感到困难较多,现举例说明其求解方法.
1.求分段函数的定义域和值域
例1.求函数2x2x[1,0];f(x)1x(0,2);2x3x[2,);的定义域、值域.解析:作图, 利用“数形结合”易知f(x)的定义域为[1,), 值域为(-1,2]U{3}.例2.求函数的值域.解析:因为当x≥0时,x2+1≥1;当x<0时,-x2<0.所以,原函数的值域是[1,+∞)∪(-∞,0).2.求分段函数的函数值
|x1|2,(|x|1)f(x)1,(|x|1)12f[f(1x2)].例1.已知函数求
311f()|1|2222解析:因为, 所以
3f[f(12)]f(2)1421(313.2)例2.已知函数,求f{f[f(a)]}(a<0)的值., 分析: 求此函数值关键是由内到外逐一求值,即由 a<0, f(a)=2a,又0<2a<1,,所以,.注:求分段函数值的关键是根据自变量的取值代入相应的函数段.
ex,x0.1g(x)g(g())lnx,x0.2练1.设则__________ 2x1(x2),ef(x)2(1)log3x练2.设
(x2).则f[f(2)]__________ 提高兴趣 增强自信 对接高考 分层教学 总结规律 规范答题
3.求分段函数的最值
例1.求函数4x3(x0)f(x)x3(0x1)x5(x1)的最大值.f(x)f(0)3, 当0x1时, fmax(x)f(1)4, 当x1时, 解析:当x0时, maxx5154, 综上有fmax(x)4.例2.设a为实数,函数f(x)=x2+|x-a|+1,x∈R,求f(x)的最小值.分析:因为原函数可化为
所以,只要分别求出其最小值,再取两者较小者即可.解:当x 1,所以若,则函数f(x)在(-∞,a]上单调递减,从而f(x)在(-∞,a]上的最小值为f(a)=a2+1.若,则函数f(x)在(-∞,a]上的最小值为,且; 当x≥a时,函数; 若,则函数f(x)在[a,+∞)上的最小值为,且.若,则函数f(x)在[a,+∞)上的最小值为f(a)=a2+1.综上,当时,函数f(x)的最小值是; 当时,函数f(x)的最小值是a2+1; 当时,函数f(x)的最小值是.注:分段函数最值求解方法是先分别求出各段函数的最值,再进行大小比较,从而达到求解的目的.4.求分段函数的解析式 例1.在同一平面直角坐标系中, 函数yf(x)和yg(x)的图象关于直线yx对称, 现将 提高兴趣 增强自信 对接高考 分层教学 总结规律 规范答题 yg(x)的图象沿x轴向左平移2个单位, 再沿y轴向上平移1个单位, 所得的图象是由两条线段组成的折线(如图所示), 则函数f(x)的表达式为() 2x2(1x0)A.f(x)x22(0x2)2x2(1x0)B.f(x)x22(0x2)2x2(1x2)C.f(x)x21(2x4)2x6(1x2)D.f(x)x23(2x4) 1yx[2,0]2x1, 将其图象沿x轴向右平移2个单位, 再沿y轴向下平移1个解析:当时, 11y(x2)1122x1, 所以f(x)2x2(x[1,0]), 当x[0,1]时, 单位, 得解析式为y2x1, 将其图象沿x轴向右平移2个单位, 再沿y轴向下平移1个单位, 得解析式y2(x2)112x4, 所以f(x)12x2(x[0,2]), 综上可得2x2(1x0)f(x)x22(0x2), 故选A.例2.某蔬菜基地种植西红柿,由历年市场行情得知,从2月1日起的300天内,西红柿售价与上市时间的关系用图1的一条折线表示;西红柿的种植成本与上市时间的关系用图2的抛物线段表示: (I)写出图l表示的市场售价与时间的函数关系式P=f(t),写出图2表示的种植成本与上市时间的函数关系式Q=g(t);(II)认定市面上售价减去种植成本为纯收益,问何时上市的西红柿纯收益最大? 解析: (I)由图l可得市场售价与时间的关系为 由图2可得种植成本与时间的函数关系为 提高兴趣 增强自信 对接高考 分层教学 总结规律 规范答题 (0≤t≤300)。 (II)设t时间的纯收益为h(t),由题意得 h(t)=f(t)-g(t) 再求h(t)的最大值即可。 注:观察图1,知f(t)应是一个关于t的一次分段函数,观察图2可知g(t)是关于t的二次函数,可设为顶点式,即设g(t)=a(t-150)2+100。 5.作分段函数的图像 例1.函数ye|lnx||x1|的图像大致是() y1Ox1 yyB 1xO1C1xOD1 2例2.已知函数f(x)=|x-2x-3|的图象与直线y=a有且仅有3个交点,求a的值.解:∵ f(x)=|(x-1)2-4|=|(x+1)(x-3)|,所以 由图象易知a=4.注:此题可以根据函数图像的对称性直接画出函数图像,再根据数形结合的方法求出,不用写出函数解析式,更简单.例3.已知函数f(x)=|x2-2x-3|的图象与直线y=a有且仅有3个交点,求a的值.解:∵ f(x)=|(x-1)2-4|=|(x+1)(x-3)|, 提高兴趣 增强自信 对接高考 分层教学 总结规律 规范答题 ∴ 由图象易知a=4.注:此题可以根据函数图像的对称性直接画出函数图像,再根据数形结合的方法求出,不用写出函数解析式,更简单.6.求分段函数得反函数 例1.求函数解:∵ f(x)在R上是单调减函数,∴ f(x)在R上有反函数.∵ y=x2+1(x≤0)的反函数是的反函数.(x≥1),y=1-x(x>0)的反函数是y=1-x(x<1),∴ 函数f(x)的反函数是 注 :求分段函数的反函数只要分别求出其反函数即可.xyf(x)f(x)31, 设f(x)得反函数为x0R例2.已知是定义在上的奇函数, 且当时,yg(x), 求g(x)的表达式.xf(x)31, 又因为f(x)是定义在R上的奇函数, 所以x0x0解析:设, 则, 所以f(x)f(x), 且f(0)0, 所以f(x)13x, 因此 3x1(x0)f(x)0(x0)13x(x0), 从而可得 log3(x1)(x0)g(x)0(x0)log(1x)(x0)31. -log3(x + 1)(x>6)例3.已知f(x) ,若记f 3x-6(x≤6) (x)为f(x)的反函数,且 af11(),9则f(a4)__________.7.判断分段函数的奇偶性 x2(x1)(x0)f(x)2x(x1)(x0)的奇偶性.例1.判断函数 22f(x)(x)(x1)x(x1)f(x), 当x0时, x0x0解析:当时, , 提高兴趣 增强自信 对接高考 分层教学 总结规律 规范答题 f(0)f(0)0, 当x0, x0, f(x)(x)2(x1)x2(x1)f(x)因此, 对于任意xR都有f(x)f(x), 所以f(x)为偶函数.注:分段函数奇偶性必须对x值分类,从而比较f(-x)与f(x)的关系,得出f(x)是否是奇偶函数结论.8.判断分段函数的单调性 3xx(x0)f(x)2(x0)x例1.判断函数的单调性.解一: 分析:由于x∈R,所以对于设x1>x2必须分成三类: 1.当x1>x2>0时,则f(x1)-f(x2)= 2.当0>x1>x2时,则 3.当x1>0>x2时,则 综上所述:x∈R,且x1>x2时,有f(x1)-f(x2)>0。 所以函数f(x)是增函数.注:分段函数的单调性的讨论必须对自变量的值分类讨论.解二:显然f(x)连续.当x0时, f(x)3x11恒成立, 所以f(x)是单调递增函数, 当'x0时, f(x)2x0恒成立, f(x)也是单调递增函数, 所以f(x)在R上是单调递增函数; '2=(x1-x2)(x1+x2)>0; ; 或画图易知f(x)在R上是单调递增函数.例2.写出函数f(x)|12x||2x|的单调减区间.解析:9.解分段函数的方程 3x1(x12)f(x)3x(12x2)3x1(x2), 画图知单调减区间为 (,12].2xx(,1]1f(x)f(x)4的x的值为__________ log81xx(1,), 则满足方程例1.设函数x11x2logx2x2(,1]x2814, 则422解析:若, 则, 得, 所以(舍去), 若x81, 解得x3(1,), 所以x3即为所求.142xx(,1]1f(x)f(x)4的x的值为__________ log81xx(1,), 则满足方程例2.设函数x11x2logx2x2(,1]x2814, 则422解析:若, 则, 得, 所以(舍去), 若 提高兴趣 增强自信 对接高考 分层教学 总结规律 规范答题 x81, 解得x3(1,), 所以x3即为所求.1x2(|x|1)|x|(|x|1)练1:函数f(x)=,如果方程f(x)=a有且只有一个实根,那么a满足 A.a<0 B.0≤a<1 C.a=1 D.a>1 14lgx1,x1,f(x)2x0.0,练2:设定义为R的函数则关于x的方程f(x)bf(x)c0 有7个不同的实数解的充要条件是() A.b0且c0 B.b0且c0 C.b0且c0 D.b0且c0 练3:设函数f(x)在(,)上满足f(2x)f(2x),f(7x)f(7x),且在闭区间[0,7]上,只有f(1)f(3)0.(Ⅰ)试判断函数 (Ⅱ)试求方程yf(x)的奇偶性; f(x)0在闭区间[2005,2005]上的根的个数,并证明你的结论.10.解分段函数的不等式 2x1(x0)f(x)1x2(x0)f(x0)1, 则x0得取值范围是()例1:设函数, 若A.(1,1) B.(1,) C.(,2)(0,) D.(,1)(1,) 解一:首先画出yf(x)和y1的大致图像, 易 知f(x0)1时, 所对应的x0的取值范围是(,1)(1,).解二:因为f(x0)1, 当x00时, 2x011, 解得x01, 当x00时, x01, 解得 12x01, 综上x0的取值范围是(,1)(1,).故选D.2(x1)(x1)f(x)4x1(x1), 则使得f(x)1的自变量x的取值范围为()例2:设函数A.(,2][0,10] B.(,2][0,1] C.(,2][1,10] D.[2,0][1,10] 提高兴趣 增强自信 对接高考 分层教学 总结规律 规范答题 解析:当x1时, f(x)1(x1)1x2或x0, 所以x2或0x1, 当x1时,2f(x)14x11x13x10, 所以1x10, 综上所述, x2或0x10, 故选A项.2(x1)(x1)f(x)4x1(x1), 则使得f(x)1的自变量x的取值范围为()例3:设函数A.(,2][0,10] B.(,2][0,1] C.(,2][1,10] D.[2,0][1,10] 解析:当x1时, f(x)1(x1)1x2或x0, 所以x2或0x1, 当x1时,2f(x)14x11x13x10, 所以1x10, 综上所述, x2或0x10, 故选A项.(x0)1 f(x)(x0),则不等式x(x2)f(x2)5的解集是________ 1 练1:已知x12e,x2,log3(x21),x2,练2:设f(x)= 则不等式f(x)>2的解集为________(A)(1,2)(3,+∞)(B)(10,+∞)(C)(1,2)(10,+∞)(D)(1,2) 1(x为有理数)0(x为无理数)f练3:设(x)=,使所有x均满足x·f(x)≤g(x)的函数g(x)是() A.g(x)=sinx B.g(x)=x C.g(x)=x2 D.g(x)=|x| 点评:以上分段函数性质的考查中,不难得到一种解题的重要途径,若能画出其大致图像, 定义域、值域、最值、单调性、奇偶性等问题就会迎刃而解,方程、不等式等可用数形结合思想、等价转化思想、分类讨论思想及函数思想来解,使问题得到大大简化,效果明显. RD辅导 Feel good Feel dream Feel hope 心存美好 心存梦想 心存希望 主题一 函数 分段函数专篇 在新课标中,对分段函数的要求有了进一步的提高,在近几年的高考试题中,考察分段函数的题目频频出现,分段函数已经成为高考的必考内容。 一.分段函数的定义 在函数的定义域内,对于自变量x的不同取值区间,有着不同的对应法则,这样的函数通常叫做分段函数。 例:1.已知函数yf(x)的定义域为区间0,2,当x0,1时,对应法则为yx,当x1,2]时,对应法则为y2x,试用解析式法与图像法分别表示这个函数。 2.写出下列函数的解析表达式,并作出函数的图像: (1)设函数yf(x),当x0时,f(x)0;当x0时,f(x) 2(2)设函数yf(x),当x1时,f(x)x1;当1x1时,f(x)0;当x1时,f(x)x 1-1RD辅导 Feel good Feel dream Feel hope 心存美好 心存梦想 心存希望 三、分段函数的应用 例:1.在某地投寄外埠平信,每封信不超过20g付邮资80分,超过20g不超过40g付邮资160分,超过40g不超过60g付邮资240分,依此类推,每封xg0x100的信应付多少分邮资(单位:分)?写出函数的表达式,作出函数的图像,并求出函数的值域。 2.某市的空调公共汽车的票价制定的规则是: (1)乘坐5km以内,票价2元; (2)乘坐5km以上,每增加5km,票价增加1元(不足5km的按5km计算)。 已知两个相邻的公共汽车站之间相距约1km,如果在某条路线上(包括起点站和终点站)设21个汽车站,请根据题意写出这条路线的票价与里程之间的函数解析式,并作出函数的图像。 3.如图所示,在边长为4的正方形ABCD上有一点P,沿着折线BCDA由B点(起点)向A点(终点)移动,设P点移动的路程为x,ABP的面积为yf(x)。(1)求y与x的函数关系式 D C(2)作出函数的图像 5)y5x3)yx1 ((RD辅导 Feel good Feel dream Feel hope 心存美好 心存梦想 心存希望 2.把下列函数分区间表达,并作出函数的图像 (1)yx1x(2)y2x13x x,1x0(3)f(x)x2,0x1 x,1x2 五、分段函数题型分类解析 1、求分段函数的函数值 2,x2例1:已知函数 f(x)0,2x2 2,x2f(3),f(2),f(1),f(1),f(100)。)RD辅导 Feel good Feel dream Feel hope 心存美好 心存梦想 心存希望 例2:设x,求函数y2x13x的最大值。 例3:解不等式2x1x2。 4、解与分段函数有关的方程或不等式 例1:已知f(x)x1,x0,则不等式x(x1)f(x1)1的解集是(x1,x0A、{x|1x21} B、{x|x1} C、{x|x21} D、{x|21x21} 例2:设函数f(x)21x,x11log,则满足f(x)2的x的取值范围是(2x,x1A、[1,2] B、[0,2] C、[1,) D、[0,)))RD辅导 Feel good Feel dream Feel hope 心存美好 心存梦想 心存希望 I 根据二次函数解析式分析基本元素,主要包括: 开口方向,对称轴,顶点坐标 掌握要求:会判断二次函数的开口方向,会写二次函数对称轴的表达式会写二次函数顶点坐标公式 深入掌握:二次函数标准式中a,b,c 代表的意义 ★判断开口方向:a 大于0 表示开口方向向上 a 小于0 表示开口方向向下 ★判断开口的宽窄:a 越大开口越小 b:与a 共同决定二次函数的对称轴 c:表示二次函数与y 轴的交点纵坐标,同时也可以说成是二次函数在y 轴上的截距 a,b,c 共同决定二次函数的顶点横、纵坐标 II 二次函数性质的应用 ★已知一个函数是二次函数,且这个函数中的各项系数中含有未知数,求未知数的值。 此种类型题只需要令①二次项系数不为零,②整个式子最高次数为2 即可,但要注意最终求值的取舍,要同时满足上述两个条件。 ★已知二次函数的顶点在y 轴或者x 轴上(或者与一次函数交点在y 轴或x 轴上) 若此点在X 轴上,说明这个点的纵坐标为0;(与X 轴交点则y=0。) 若此点在Y 轴上,说明这个点的横坐标为0;(与Y 轴交点则x=0。) 引申:如果说某条直线上的点横坐标都为0 或某常数C,则这条直线可以表示为X=0(即y 轴)或X=C 如果说某条直线上的点纵坐标都为0 或某常数C,则这条直线可以表示为Y=0(即x 轴)或Y=C III平移问题 有关平移的问题可以看做是对称轴的平移带动整个抛物线移动,那么在解答平移问题时一定要先配方。配方后进行“左加右减”“上加下减”左右移动是针对对称轴而言的,因此要在配方后的完全平方式下,在“x”后进行加减上下移动式针对顶点而言的,因此在配方后要在常数项上进行加减 平移问题有以下几种类型: ★直接平移求结果 ★已知抛物线平移方式以及平移后的抛物线解析式,求平 移前的函数解析式 此种类型题可以用“逆向移动”的方法进行求解,即把平移后的函数解析式看做是原始解析式,将平移方向全部变成相反的方向进行平移,移动后所得的解析式即为所求。★已知抛物线先“平移”,再“上下翻转”后的抛物线解析式,求平移前的函数解析式 “上下翻转”:由于抛物线的形状不变,只是上下翻转,因此只是抛物线的开口方向改变了,因此翻转即意味着“a,b,c”的符号变为相反的即可 ★已知平移前和平移后的解析式,但平移方向未知,求解平移方向。 此种类型题要先将平移前后的解析式分别配方,找到平移方式后用待定系数法进行求解。 IV二次函数解析式的求法总结 ★二次函数的三种表达形式 一般式(标准式):y=ax2+bx+c(a≠0)顶点式: y=a(x+h)2+k(a≠0) 交点式: y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0)说明:三种解析式形式的用法:一般式: 在已知三个点坐标的情况下,将3个点的坐标带入一般式中,解三元一次方程组得到a,b,c。 在无从用其他两种表达形式的情况下,设一般式来解题。顶点式:知道顶点,或者顶点的相关信息,利用这些信息能够求出顶点,或者知道最值的情况下使用顶点式。交点式:在知道二次函数与x轴交点横坐标的情况下利用交点式解题比较简便。 具体使用何种方法需要在平时的练习中逐渐积累,才能将三种方法使用的游刃有余。 V二次函数的应用 专题 二、分段函数 题型 一、求分段函数的函数值 lgx,x>0,例1(2011·陕西卷)设f(x)=x10,x≤0,则f(f(-2))=________.-x,x≤0,例2.(2011·浙江卷)设函数f(x)=2若f(a)=4,则实数a=() x,x>0.A.-4或-2 B.-4或2 C.-2或4 D.-2或2 例3.(2009辽宁)已知函数f(x)满足:x≥4,则f(x)=()x;当x<4时f(x)=f(x1),则 121311=() (A)(B)(C)(D)f(2log3)2882412巩固练习 |x1|2,(|x|1)1(05年浙江)已知函数f(x)1求f[f(1.2)],(|x|1)1x23x2,x1,2(2010陕西文数)已知函数f(x)=2若f(f(0))=4a,则实数a=.xax,x1, 2,x>0,3.(2011·福建卷)已知函数f(x)= x+1,x≤0. x 若f(a)+f(1)=0,则实数a的值等于()A.-3 B.-1 C.1 D.3 2x+a,x<1,4.(2011·江苏卷)已知实数a≠0,函数f(x)= -x-2a,x≥1,若f(1-a)=f(1+a),则a的值为________. 5.(2009山东卷文)定义在R上的函数f(x)满足f(x)= 则f(3)的值为 x0log2(4x),,f(x1)f(x2),x0 ()A.-1 B.-2 C.1 D.2 题型 二、分段函数的图像与性质应用 例4.已知函数f(x)(3a1)x4a,(x1)是R上的减函数,那么a的取值范围是() logx,(|x1)a13117317A.(0,1)B.(0,)C.[,)D.[,1) x24x,例5.(2009天津卷)已知函数f(x)24xx,的取值范围是 x0x0 若f(2a)f(a),则实数a ()A(,1)(2,)B(1,2)C(2,1)D(,2)(1,)例6.(2010课标全国卷)已知函数f(x)=错误!未找到引用源。若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围是() A.(1,10) B.(5,6) C.(10,12) D.(20,24)例7.(2011天津)对实数a和b,定义运算“”:aba,ab1,设函数 b,ab1.f(x)(2x2)x(取值范围是 yf(x)c的图象与x轴恰有两个公共点,则实数c的。若函数1x),R () A.(1,1](2,) B.(2,1](1,2] C.(,2)(1,2] D.[-2,-1] 巩固练习 log2x,x0,1(2010天津)若函数f(x)=log(x),x0,若f(a)f(a),则实数a的取值范围是() 12(A)(-1,0)∪(0,1)(B)(-∞,-1)∪(1,+∞)(C)(-1,0)∪(1,+∞)(D)(-∞,-1)∪(0,1) x24x6,x02(2009天津卷文)设函数f(x)则不等式f(x)f(1)的解集是() x6,x0A.(3,1)(3,)B.(3,1)(2,)C.(1,1)(3,)D.(,3)(1,3)23(2010江苏卷)已知函数f(x)x1,x0,则满足不等式f(1x2)f(2x)的x的范围是_____。 x01,1,x01x4(2009北京)若函数f(x) 则不等式|f(x)|的解集为____________.3(1)x,x03x2+2x-3,x05(2010福建文)函数(的零点个数为()fx)=-2+lnx,x>0A.3 B.2 C.1 D.0 26(2011新课标)已知函数yf(x)的周期为2,当x[1,1]时,f(x)x,那么函数yf(x)的图像与函数ylgx的图像的交点共有()A.10个 B.9个 C.8个 D.1个 第9课 分段函数 |x1|2,|x|11 1、设f(x)=1,则f[f()]=() 2,|x|121xA.1 2B.4 1 3C.-5 D.25 41x2(x0)x(x0)(x)22、若f(x)=,则当x<0时,f[(x)]=()x(x0)x(x0)A.-x B.-x C.x D.x2 x2(x1)2.3、已知,若f(x)=x(1x2)则x的取值范围是______2x(x2) 4、下列各组函数表示同一函数的是()x(x0)x24①f(x)=|x|,g(x)=②f(x)=,g(x)=x+2 x2x(x0)③f(x)=x2,g(x)=x+2 ④f(x)=1x2A.①③ B.① C.②④ x21g(x)=0 x∈{-1,1} D.①④ 25、某产品的总成本y(万元)与产量x(台)之间的函数关系式为y=3000+20x-0.1x,x∈(0,240),若每台产品的售价为25万元,则生产者不亏本的最低产量为()A.100台 6、f(x)= B.120台 C.150台 D.180台 1]1,x[0,使等式f[f(x)]=1成立的x值的范围是_________.1]x3,x[0,7、若方程2|x-1|-kx=0有且只有一个正根,则实数k的取值范围是__________.拓展延伸 8、某商品在近30天内每件的销售价格P(元)与时间t(天)的函数关系式为P=t20(0t25,tN*),该商品的日销售量Q(件)与时间t(天)的函数关系式为t100(25t30,tN*)Q=-t+40,(0 第9课分段函数 1、(B) 2、(B) 3、R 4、(D) 5、(C) 6、[0,1]∪[3,4]∪{7} 7、(-∞,-2)∪{0}∪[2,+∞] 8、解:设日销售额为y元,则y=P·Q 2*t20t800(0t25,tN) 当y=2 *(25t30,tN)t140t4000当0 故所求日销售额的最大值为1125元,是在最近30天中的第25天实现的第二篇:分段函数(范文模版)
第三篇:二次函数常见题型讲解
第四篇:分段函数复习学案
第五篇:第9课 分段函数