來源:初中數(shù)學競賽 2005-09-09 16:22:52
1.求函數(shù)值和函數(shù)表達式
對于函數(shù)y=f(x),若任取x=a(a為一常數(shù)),則可求出所對應的y值f(a),此時y的值就稱為當x=a時的函數(shù)值.我們經常會遇到求函數(shù)值與確定函數(shù)表達式的問題.
例1 已知f(x-1)=19x2+55x-44,求f(x).
解法1 令y=x-1,則x=y+1,代入原式有
f(y)=19(y+1)2+55(y+1)-44
=19y2+93y+30,
所以 f(x)=19x2+93x+30.
解法2 f(x-1)=19(x-1)2+93(x-1)+30,所以f(x)=19x2+93x+30.
可.
例3 已知函數(shù)f(x)=ax5-bx3+x+5,其中a,b為常數(shù).若f(5)=7,求f(-5).
解 由題設
f(-x)=-ax5+bx3-x+5
=-(ax5-bx3+x+5)+10
=-f(x)+10,
所以
f(-5)=-f(5)+10=3.
例4 函數(shù)f(x)的定義域是全體實數(shù),并且對任意實數(shù)x,y,有f(x+y)=f(xy).若f(19)=99,求f(1999).
解 設f(0)=k,令y=0代入已知條件得
f(x)=f(x+0)=f(x?0)=f(0)=k,
即對任意實數(shù)x,恒有f(x)=k.所以
f(x)=f(19)=99,
所以f(1999)=99.
2.建立函數(shù)關系式
例5 直線l1過點A(0,2),B(2,0),直線l2:y=mx+b過點C(1,0),且把△AOB分成兩部分,其中靠近原點的那部分是一個三角形,如圖3-1.設此三角形的面積為S,求S關于m的函數(shù)解析式,并畫出圖像.
解 因為l2過點C(1,0),所以m+b=0,即b=-m.
設l2與y軸交于點D,則點D的坐標為(0,-m),且0<-m≤2(這是因為點D在線段OA上,且不能與O點重合),即-2≤m<0.
故S的函數(shù)解析式為
例6 已知矩形的長大于寬的2倍,周長為12.從它的一個頂點作一條射線,將矩形分成一個三角形和一個梯形,且這條射線與矩形一邊
x,試寫出梯形面積S關于x的函數(shù)關系式.
解 設矩形ABCD的長BC大于寬AB的2倍.由于周長為12,故長與寬滿足4<BC<6,0<AB<2.
由題意,有如下兩種情形:
CE1=x,BE1=BC-x,AB=CD=2(BC-x),所以
(2AB+x)+AB=6,
所以
3.含絕對值的函數(shù)
一次函數(shù)的圖像是一條直線,含有絕對值符號的函數(shù)所對應的圖像是由若干條線段和射線所組成的折線;二次函數(shù)的圖像是拋物線,而y=|ax2+bx+c|的圖像是將y=ax2+bx+c在x軸下方的圖像按x軸為對稱軸翻到x軸的上方.對于一些其他的含絕對值符號的函數(shù)和方程的圖像,需要按區(qū)間分段討論.
例7 作函數(shù)y=|3-x|+|x-1|的圖像.
解 當x<1時,y=(3-x)+(1-x)=-2x+4;
當1≤x<3時,y=(3-x)+(x-1)=2;當x≥3時,y=(x-3)+(x-1)=2x-4.所以
它的圖像如圖3-3所示.
例8 作函數(shù)y=|x2-5x+6|的圖像.
解 當x≤2或x≥3時,x2-5x+6≥0,于是y=x2-5x+6;當2<x<3時,x2-5x+6<0,于是y=-(x2-5x+6).所以
于是,得圖像如圖3-4所示.
例9 點(x,y)滿足方程
|x-1|+|y+2|=2,
求它的圖像所圍成區(qū)域的面積.
解 當x≥1,y≥-2時,x-1+y+2=2,即
y=-x+1.
當x≥1,x<-2時,x-1-(y+2)=2,即
y=x-5.
當x<1,y≥-2時,-x+1+y+2=2,即
y=x-1.
當x<1,y<-2時,-x+1-(y+2)=2,即
y=-x-3.
于是,所得圖像如圖3-5所示.
由此可知,|x-1|+|y+2|=2的圖像是一個對角線長為4,邊長為2
例10 m是什么實數(shù)時,方程x2-4|x|+5=m有四個互不相等的實數(shù)根?
解法1 將原方程變形為
x2-4|x|+4=m-1.
令y=x2-4|x|+4=m-1,則
它的圖像如圖3-6,而y=m-1是一條與x軸平行的直線.原方程有四個互不相等的實根,即直線應與曲線有四個不同的交點.由圖像可知,當0<m-1<4,即1<m<5時,直線與曲線有四個不同的交點,所以,當1<m<5時,方程x2-4|x|+5=m有四個互不相等的實數(shù)根.
說明 本題是一個方程問題,我們利用圖形來研究,這是一種非常重要的思想方法――數(shù)形結合法.當然,本題不用圖像也是可以解的,下面給出解法,請讀者比較一下.
解法2 原方程變形為
(|x|-2)2=m-1,
練習五
1.填空:
(1)已知f(x-1)=19x2+55x-44,則f(x)=_______.
(2)對所有實數(shù)x,f(x2+1)=x4+5x2+3,那么對所有實數(shù)x,f(x2-1)=_______.
(3)設x與y2成反比例,y與z2成正比例.當x=24時,y=2;當y=18時,z=3,則z=1時,x=_______.
(4)已知y=2x2+mx+5的值恒為正,且m為實數(shù),則m的范圍是_______.
函數(shù),且當x=2,x=3時,y的值都為19,則y的解析式為y=_______.
(6)如果y+m與x+n成正比例,且當x=1時,y=2;當x=-1時,y=1,則y與x間的函數(shù)關系式是y=_______.
2.在平面直角坐標系里,點A的坐標是(4,0),點P是第一象限內一次函數(shù)y=-x+6的圖像上的點,原點是O,如果△OPA的面積為S,P點坐標為(x,y),求S關于x的函數(shù)表達式.
3.平面直角坐標上有點P(-1,-2)和點Q(4,2),取點R(1,m),試問當m為何值時,PR+RQ有最小值.
試求k的取值范圍.
5.設y=|x+2|+|x-4|-|2x-6|,且2≤x≤8,試求y的最大值與最小值之和.
6.作y=2|x-3|,y=x-a的圖像,問a取什么值時,它們可以圍出一個平面區(qū)域,并求其面積.
7.m是什么實數(shù)時,方程|x2-4x+3|=m有三個互不相等的實數(shù)解.
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