1、第2课时分段函数学 习 目 标核 心 素 养1.了解分段函数的概念,会求分段函数的函数值,能画出分段函数的图象(重点,难点)2能在实际问题中列出分段函数,并能解决有关问题(重点、难点)3通过本节内容的学习,使学生了解分段函数的含义,提高学生数学建模、数学运算的能力(重点)1.通过分段函数求值问题培养数学运算素养2利用分段函数解决实际问题,培养数学建模素养分段函数如果函数yf(x),xA,根据自变量x在A中不同的取值范围,有着不同的对应关系,则称这样的函数为分段函数思考:分段函数是一个函数还是几个函数?提示:分段函数是一个函数,而不是几个函数1下列给出的式子是分段函数的是()f(x)f(x)f(
2、x)f(x)ABC DB结合分段函数的定义可知是分段函数,中不同对应关系的定义域有重叠部分,故选B.2函数y的值域是_答案0,)3函数f(x)则f(f(4)_.0f(4)431,f(1)110,f(f(4)f(1)0.分段函数的求值问题【例1】已知函数f(x)(1)求f(5),f(),f的值;(2)若f(a)3,求实数a的值解(1)由5(,2,(2,2),(,2,知f(5)514,f()()22()32.f1,而22,不合题意,舍去当2a2时,a22a3,即a22a30.(a1)(a3)0,解得a1或a3.1(2,2),3(2,2),a1符合题意当a2时,2a13,即a2符合题意综上可得,当f
3、(a)3时,a1或a2.1分段函数求函数值的方法:(1)确定要求值的自变量属于哪一段区间(2)代入该段的解析式求值,直到求出值为止当出现f(f(x0)的形式时,应从内到外依次求值2已知函数值求字母取值的步骤:(1)先对字母的取值范围分类讨论(2)然后代入不同的解析式中(3)通过解方程求出字母的值(4)检验所求的值是否在所讨论的区间内提醒:求某条件下自变量的值时,先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后相应求出自变量的值,切记代入检验1函数f(x)则f(7)_.8函数f(x)f(7)f(f(12)f(9)f(f(14)f(11)8.分段函数的解析式【例2】如图所示,已知底角为45的等腰梯形
4、ABCD,底边BC长为7 cm,腰长为2 cm,当垂直于底边BC(垂足为F)的直线l从左至右移动(与梯形ABCD有公共点)时,直线l把梯形分成两部分,令BFx,试写出左边部分的面积y关于x的函数解析式,并画出大致图象思路点拨可按点E所在的位置分E在线段AB,E在线段AD及E在线段CD三类分别求解解过点A,D分别作AGBC,DHBC,垂足分别是G,H.因为四边形ABCD是等腰梯形,底角为45,AB2 cm,所以BGAGDHHC2 cm,又BC7 cm,所以ADGH3 cm.(1)当点F在BG上,即x0,2时,yx2;(2)当点F在GH上,即x(2,5时,y22x2;(3)当点F在HC上,即x(5
5、,7时,yS五边形ABFEDS梯形ABCDSRtCEF(73)2(7x)2(x7)210.综合(1)(2)(3),得函数的解析式为y图象如图所示1当目标在不同区间有不同的计算表达方式时,往往需要用分段函数模型来表示两变量间的对应关系,而分段函数图象也需要分段画2通过本例让学生初步尝试用分段函数解决实际问题的意识,培养学生的建模素养2某市“招手即停”公共汽车的票价按下列规则制定:(1)5公里以内(含5公里),票价2元;(2)5公里以上,每增加5公里,票价增加1元(不足5公里按照5公里计算)如果某条线路的总里程为20公里,请根据题意,写出票价与里程之间的函数解析式,并画出函数的图象解设票价为y元,
6、里程为x公里,定义域为(0,20由题意得函数的解析式如下:y函数图象如图所示:分段函数的图象及应用探究问题1函数f(x)|x2|能用分段函数的形式表示吗?能否作出其图象?提示:能f(x)函数f(x)的图象如图所示2结合探究点1,你能说一下画含有绝对值的函数图象的方法吗?提示:含有绝对值的函数,要作出其图象,首先应根据绝对值的意义去掉绝对值符号,将函数转化为分段函数,然后分段作出函数图象【例3】已知函数f(x)1(2x2)(1)用分段函数的形式表示f(x);(2)画出f(x)的图象;(3)写出函数f(x)的值域思路点拨(1)分2x0和0x2两种情况讨论,去掉绝对值可把f(x)写成分段函数的形式;
7、(2)利用(1)的结论可画出图象;(3)由(2)中得到的图象,找到图象最高点和最低点的纵坐标,可得值域解(1)当0x2时,f(x)11,当2x0时,f(x)11x,f(x)(2)函数f(x)的图象如图所示(3)由(2)知,f(x)在(2,2上的值域为1,3)把本例条件改为“f(x)|x|2”,再求本例的3个问题解(1)f(x)|x|2(2)函数的图象如图所示(3)由图可知,f(x)的值域为2,)分段函数图象的画法作分段函数的图象时,分别作出各段的图象,在作每一段图象时,先不管定义域的限制,作出其图象,再保留定义域内的一段图象即可,作图时要特别注意接点处点的虚实,保证不重不漏.1分段函数是一个函
8、数,而不是几个函数2分段函数求值要先找准自变量所在的区间;分段函数的定义域、值域分别是各段函数的定义域、值域的并集3分段函数的图象分段函数有几段,它的图象就由几条曲线组成在同一直角坐标系中,根据分段函数每段的定义区间和表达式依次画出图象,要注意确定每段图象的端点是空心点还是实心点,各段函数图象组合到一起就可得到整个分段函数的图象1思考辨析(1)分段函数由几个函数构成()(2)函数f(x)是分段函数()答案(1)(2)2设函数f(x)则f(f(3)()A.B3C.D.Df(3)1,f(f(3)21.3函数yf(x)的图象如图所示,则其解析式为_f(x)当0x1时,设f(x)kx,又过点(1,2),故k2,f(x)2x;当1x1或x1时,f(x)1,所以f(x)的值域为0,1