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1.2.1函数的概念 (41)

1.2.1函数的概念 (41)
1.2.1函数的概念 (41)

第2课时函数的定义域与值域

[目标] 1.了解构成函数的要素,理解函数相等的概念;2.会求简单函数的定义域与值域;

3.会求形如f(g(x))的函数的定义域.

[重点] 函数相等的概念,求函数的值域.

[难点] 求函数的值域,求形如f(g(x))的函数的定义域.

知识点一函数相等

[填一填]

1.条件:①定义域相同;②对应关系完全一致.

2.结论:两个函数相等.

[答一答]

1.若两个函数的定义域和值域相同,它们是否为同一函数?对应关系和值域相同呢?

提示:观察下表:

(x)和f2(x),定义域和值域虽相同,但对应关系不同,故不是同一函数;

1

对于f3(x)和f4(x),对应关系和值域虽相同,但定义域不同,故不是同一函数.

知识点二函数的定义域

[填一填]

函数的定义域是使函数有意义的所有自变量的集合.求函数的定义域时,一般遵循以下原则:

1.f(x)是整式时,定义域是全体实数的集合.

2.f(x)是分式时,定义域是使分母不为0的一切实数的集合.

3.f(x)是偶次根式时,定义域是使被开方式为非负值的实数的集合.

4.零(负)指数幂的底数不能为零.

5.对于含字母参数的函数,求其定义域时,需根据问题的具体情况对字母参数进行讨论.

6.由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义.

[答一答]

2.函数f (x )=x -1

x -2

+(x -1)0的定义域为( D ) A .{x |x ≥1} B .{x |x >1}

C .{x |1≤x <2或x >2}

D .{x |12}

解析:

要使函数有意义,则只需????

?

x -1≥0,x -2≠0,

x -1≠0,

解得12,

所以函数的定义域为{x |12}.故选D. 知识点三 函数的值域

[填一填]

求函数的值域是一个较复杂的问题,要首先明确两点:

一是值域的概念,即对于定义域A 上的函数y =f (x ),其值域就是指其函数值的集合:{f (x )|x ∈A };二是函数的定义域、对应关系是确定函数的依据.另外,在求函数的值域时,要根据所给的函数的形式,采用相应的方法.

[答一答]

3.已知函数y =x 2,x ∈{0,1,2,-1},函数y =x 2的值域是什么?

提示:当x =0时,y =0;当x =±1时,y =1;当x =2时,y =4.所以函数的值域是{0,1,4}.

类型一 函数相等的判断

[例1] 下列各组函数: ①f (x )=x 2-x x

,g (x

)=x -1;

②f (x )=

x x ,g (x )=x x

; ③f (x )=x +1·1-x ,g (x )=1-x 2; ④f (x )=(x +3)2,g (x )=x +3;

⑤汽车匀速运动时,路程与时间的函数关系f (t )=80t (0≤t ≤5)与一次函数g (x )=80x (0≤x ≤5).

其中表示相等函数的是____________(填上所有正确的序号). [@答案@] ③⑤

[解析] ①不同,定义域不同,f (x )定义域为{x |x ≠0},g (x )定义域为R .②不同,对应法则不同,f (x )=

1

x

,g (x )=x .③相同,定义域、对应法则都相同.④不同,值域不同,f (x )≥0,g (x )∈R .⑤相同,定义域、对应法则都相同.

讨论函数问题时,要保持定义域优先的原则.判断两个函数是否相等,要先求定义域,若定义域不同,则不相等;若定义域相同,再化简函数的解析式,若解析式相同,则相等,否则不相等.

[变式训练1] 下列各组中两个函数是否表示相等函数? (1)f (x )=6x ,g (x )=63

x 3; (2)f (x )=x 2-9

x -3,g (x )=x +3;

(3)f (x )=x 2-2x -1,g (t )=t 2-2t -1.

解:(1)g (x )=63

x 3=6x ,它与f (x )=6x 定义域相同,对应关系也相同,所以是相等函数. (2)f (x )=x 2-9x -3=x +3(x ≠3),它与g (x )=x +3的定义域不同,故不是相等函数.

(3)虽然自变量用不同的字母表示,但两个函数的定义域和对应关系都相同,故是相等函数.

类型二 函数的定义域 命题视角1:求具体函数的定义域

[例2] 求下列函数的定义域,结果用区间表示: (1)y =x +2+1

x 2-x -6;(2)y =(x +1)0|x |-x

.

[解] (1)要使函数有意义,

则有????? x +2≥0,x 2

-x -6≠0??????

x ≥-2,x ≠-2且x ≠3,

故函数的定义域是(-2,3)∪(3,+∞).

(2)要使函数有意义,必须满足?????

x +1≠0,|x |-x >0,解得

?

??

??

x ≠-1,

x <0,故函数的定义域是(-∞,-1)∪(-1,0).

求函数的定义域就是求使函数式有意义的自变量的取值范围.当一个函数式由两个以上数学式子的和、差、积、商的形式构成时,定义域是使各部分都有意义的公共部分的集合.

[变式训练2] 求下列函数的定义域: (1)y =1-x +1x +5;(2)y =3

1-1-x

.

解析:(1)由已知得?????

1-x ≥0,

x +5≠0,

解得x ≤1且x ≠-5.

所求定义域为{x |x ≤1且x ≠-5}.

(2)由已知得?????

1-x ≥0,

1-1-x ≠0,

解得x ≤1且x ≠0.

所求定义域为{x |x ≤1且x ≠0}. 命题视角2:求抽象函数的定义域

[例3] (1)已知函数f (x )的定义域是[-1,4],求函数f (2x +1)的定义域. (2)已知函数f (2x +1)的定义域是[-1,4],求函数f (x )的定义域.

[分析] 在对应关系相同的情况下,f (x )中x 应与f (g (x ))中g (x )的取值范围相同,据此可解答该题.

[解] (1)由已知f (x )的定义域是[-1,4], 即-1≤x ≤4.

故对于f (2x +1)应有-1≤2x +1≤4. ∴-2≤2x ≤3,∴-1≤x ≤3

2.

∴f (2x +1)的定义域是????-1,32. (2)由已知f (2x +1)的定义域是[-1,4],

即f (2x +1)中,应有-1≤x ≤4,∴-1≤2x +1≤9. ∴f (x )的定义域是[-1,9].

因为f (g (x ))就是用g (x )代替了f (x )中的x ,所以g (x )的取值范围与f (x )中的x 的取值范围相同.若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],则函数f (g (x ))的定义域是指满足不等式a ≤g (x )≤b 的x 的取值范围;而已知f (g (x ))的定义域是[a ,b ],指的是x ∈[a ,b ],要求f (x )的定义域,就是求x ∈[a ,b ]时g (x )的值域.

[变式训练3] 若函数y =f (x )的定义域是[0,2],则函数g (x )=f (2x )

x -1的定义域是( B )

A .[0,1]

B .[0,1)

C .[0,1)∪(1,4]

D .(0,1)

解析:因为f (x )的定义域为[0,2],所以对于函数g (x )满足0≤2x ≤2,且x ≠1,故x ∈[0,1).

类型三 求函数的值域

[例4] 求下列函数的值域. (1)f (x )=3x -1,x ∈[-5,2); (2)y =2x +1,x ∈{1,2,3,4,5}; (3)y =x 2-4x +6,x ∈[1,5); (4)y =5x -14x +2

.

[解] (1)∵x ∈[-5,2),∴-15≤3x <6,

∴-16≤3x -1<5,∴函数f (x )=3x -1,x ∈[-5,2)的值域是[-16,5). (2)∵x ∈{1,2,3,4,5},∴2x +1∈{3,5,7,9,11},即所求函数的值域为{3,5,7,9,11}. (3)y =x 2-4x +6=(x -2)2+2.

∵x ∈[1,5),∴其图象如图所示, 当x =2时,y =2;当x =5时,y =11. ∴所求函数的值域为[2,11). (4)y =5x -14x +2=54(4x +2)-1-104

4x +2

=54(4x +2)-1444x +2=54-72(4x +2).

∵72(4x +2)

≠0,∴y ≠5

4,

∴函数y =5x -14x +2的值域为{y ∈R |y ≠5

4}.

根据函数关系式,选择恰当的方法求函数的值域.(1)对于一次函数,已知自变量的取值范围,依据简单不等式的运算,求得函数的取值范围,即为函数的值域;(2)对于二次函数,可借助图象求函数的值域;(3)通过分离常数,借助反比例函数的特征求值域.无论哪种方法求值域,都应注意定义域的限制.

[变式训练4] 求下列函数的值域: (1)y =2x +1,x ∈{0,1,3,4}; (2)y =x

x +1

(3)y =x 2-4x ,x ∈[1,4].

解:(1)∵y =2x +1,x ∈{0,1,3,4}, ∴y ∈{1,3,7,9}.

(2)∵y =x x +1=(x +1)-1x +1=1-1

x +1,

1

x +1

≠0, ∴函数y =x

x +1的值域为{y |y ≠1}.

(3)配方,得y =(x -2)2-4. ∵x ∈[1,4],

∴函数的值域为[-4,0].

1.函数f (x )=x +1+

1

2-x

的定义域为( A ) A .[-1,2)∪(2,+∞) B .(-1,+∞) C .[-1,2)

D .[-1,+∞)

解析:由?????

x +1≥0,

2-x ≠0,

解得x ≥-1且x ≠2.故选A.

2.函数f (x )=x 2+1(01} C .{2,3}

D .{2,5}

解析:∵0

3.若函数f (x )与g (x )=3

2-x -2是相等的函数,则函数f (x )的定义域是[2,6)∪(6,+∞).

解析:∵2-

x -2≠0,∴x ≠6,

又x -2≥0,∴x ≥2,

∴g (x )的定义域为[2,6)∪(6,+∞). 故f (x )的定义域是[2,6)∪(6,+∞).

4.已知函数f (x )的定义域为{x |-1

所以-1<2x +1<1,

解得-1

(3)y =x -x +1.

解:(1)函数的定义域为R ,因为(x -1)2+1≥1,所以函数的值域为{y |y ≥1}. (2)函数的定义域为{x |x ≠1},y =5x +4x -1=5+9

x -1,所以函数的值域为{y |y ≠5}.

(3)要使函数式有意义,需x +1≥0,即x ≥-1,故函数的定义域为{x |x ≥-1}.设t =x +1,则x =t 2-1(t ≥0),于是y =t 2-1-t =(t -12)2-54,又t ≥0,故y ≥-5

4,所以函数的

值域为{y |y ≥-5

4

}.

——本课须掌握的三大问题

1.两个函数当且仅当它们的三要素完全相同时才表示同一函数,根据它们之间的关系,判断两个函数是否为同一函数,主要看它们的定义域和对应法则是否相同.因为只要定义域相同,对应法则相同,则值域就相同.

2.研究函数问题必须树立“定义域优先”原则.求函数定义域一般有三种类型:(1)函数来自实际问题的定义域;(2)已知函数解析式求定义域;(3)抽象函数求定义域.

3.求值域的方法有:(1)观察法:根据定义域和对应关系求出;(2)数形结合法:作出函数的图象,然后求解;(3)配方法:配方求解;(4)分离常数法:添一项、减一项,分离出常数再求解;(5)换元法:可以将无理函数转换成有理函数再求解.

学习至此,请完成课时作业7 学科素养培优精品微课堂 复合函数与抽象函数

开讲啦1.复合函数的概念

如果函数y =f (t )的定义域为A ,函数t =g (x )的定义域为D ,值域为C ,则当C ?A 时,称函数y =f (g (x ))为f (t )与g (x )在D 上的复合函数,其中t 叫做中间变量,t =g (x )叫做内层函数,y =f (t )叫做外层函数.

2.抽象函数的概念

没有给出具体解析式的函数,称为抽象函数.

3.抽象函数或复合函数的定义域

理解抽象函数或复合函数的定义域,要明确以下几点: (1)函数f (x )的定义域是指x 的取值范围.

(2)函数f (φ(x ))的定义域是指x 的取值范围,而不是φ(x )的范围.

(3)f (t ),f (φ(x )),f (h (x ))三个函数中的t ,φ(x ),h (x )在对应关系f 下的范围相同. [典例] 若函数f (x )的定义域为[0,1],求g (x )=f (x +m )+f (x -m )(m >0)的定义域. [解] ∵f (x )的定义域为[0,1],

∴g (x )=f (x +m )+f (x -m )中自变量x 需满足

???

?? 0≤x +m ≤1,0≤x -m ≤1,解得?????

-m ≤x ≤1-m ,

m ≤x ≤1+m .

当1-m =m ,即m =12时,x =12;

当1-m >m ,即0

2时,

如图1,m ≤x ≤1-m .

当1-m 1

2时,如图2,x ∈?.

综上所述,当0

2时,

g (x )的定义域为[m,1-m ]; 当m =12时,g (x )的定义域为??????

12;

当m >1

2

时,函数g (x )的定义域为?.

[对应训练] 已知函数f (x +3)的定义域为[-4,5],则函数f (2x -3)的定义域为????1,112. 解析:∵函数f (x +3)的定义域为[-4,5],∴-4≤x ≤5,∴-1≤x +3≤8,即函数f (x )的定义域为[-1,8].由-1≤2x -3≤8,解得1≤x ≤11

2.故函数f (2x -3)的定义域为????1,112.

121函数的概念(1)补充练习

变式训练 1.已知a 、b ∈N *,f (a +b )=f (a )f (b ),f (1)=2,则 )2006()2007()2()3()1()2(f f f f f f +++ =_________.分析:令a =x ,b =1(x ∈N *), 则有f (x +1)=f (x )f (1)=2f (x ), 即有) ()1(x f x f +=2(x ∈N *). 所以,原式= 2006222++=4012. 答案:4012 2.2007山东蓬莱一模,理13设函数f (n )=k (k ∈N *),k 是π的小数点后的第n 位数字,π= 3.1415926535…,则[]{} 100 )10(f f f 等于________. 分析:由题意得f (10)=5,f (5)=9,f (9)=3,f (3)=1,f (1)=1,…, 则有[]{} 100 )10(f f f =1. 答案:1 2.2007山东济宁二模,理10已知A={a ,b ,c },B={-1,0,1},函数f :A→B 满足f (a )+f (b )+f (c )=0,则这样的函数f (x )有( ) A.4个 B.6个 C.7个 D.8个 活动:学生思考函数的概念,什么是不同的函数.定义域和值域确定后,不同的对应法则就是不同的函数,因此对f (a ),f (b ),f (c )的值分类讨论,注意要满足f (a )+f (b )+f (c )=0. 解:当f (a )=-1时, 则f (b )=0,f (c )=1或f (b )=1,f (c )=0, 即此时满足条件的函数有2个; 当f (a )=0时, 则f (b )=-1,f (c )=1或f (b )=1,f (c )=-1或f (b )=0,f (c )=0, 即此时满足条件的函数有3个; 当f (a )=1时, 则f (b )=0,f (c )=-1或f (b )=-1,f (c )=0, 即此时满足条件的函数有2个. 综上所得,满足条件的函数共有2+3+2=7(个). 故选C. 点评:本题主要考查对函数概念的理解,用集合的观点来看待函数. 变式训练 若一系列函数的解析式相同,值域相同,但是定义域不同,则称这些函数为“同族函数”.那么解析式为y =x 2,值域是{1,4}的“同族函数”共有( ) A.9个 B.8个 C.5个 D.4个 分析:“同族函数”的个数由定义域的个数来确定,此题中每个“同族函数”的定义域中至少含有1个绝对值为1的实数和绝对值为2的实数. 令x 2=1,得x =±1;令x 2=4,得x =±2. 所有“同族函数”的定义域分别是{1,2},{1,-2},{-1,2},{-1,-2},{1,-1,2},{1,-1,-2},{1,-2,2},

高中数学121函数的概念同步测试(含解析,含尖子生题库)新人教A版必修

1.2.1函数的概念同步测试 一、选择题(每小题5分,共20分) 1.对于函数y =f (x ),以下说法正确的有( ) ①y 是x 的函数 ②对于不同的x ,y 的值也不同 ③f (a )表示当x =a 时函数f (x )的值,是一个常量 ④f (x )一定可以用一个具体的式子表示出来 A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 2.函数f (x )=????x -120+|x 2-1|x +2 的定义域为( ) A.? ???-2,12 B .(-2,+∞) C.????-2,12∪????12,+∞ D.??? ?12,+∞ 3.已知函数f (x )=x 2+px +q 满足f (1)=f (2)=0,则f (-1)的值是( ) A .5 B .-5 C .6 D .-6 4.若函数g (x +2)=2x +3,则g (3)的值是( ) A .9 B .7 C .5 D .3 二、填空题(每小题5分,共10分) 5.函数f (x )=x 2-2x +5定义域为A ,值域为B ,则集合A 与B 的关系是________. 6.设f (x )=11+x ,则f [f (x )]=________. 三、解答题(每小题10分,共20分) 7.判断下列各组函数是否是相等函数. (1)f (x )=(x -2)2,g (x )=x -2; (2)f (x )=x 3+x x 2+1 ,g (x )=x . . 8.已知函数f (x )=6x -1 -x +4, (1)求函数f (x )的定义域; (2)求f (-1), f (12)的值. 尖子生题库☆☆☆ 9.(10分)已知函数f (x )=x 2 1+x 2 . (1)求f (2)与f ????12, f (3)与f ??? ?13. (2)由(1)中求得结果,你能发现f (x )与f ????1x 有什么关系?并证明你的发现. (3)求f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 013)+f ????12+f ????13+…+f ??? ?12 013. 1.2.2 函数的表示法(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) 一、选择题(每小题5分,共20分) 1.已知函数f (x )的定义域A ={x |0≤x ≤2},值域B ={y |1≤y ≤2},下列选项中,能表示f (x )的图象的只可能是( )

121函数的概念(1)

§1.2.1 函数的概念(1) 学习目标 1. 通过丰富实例,进一步体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型,在此基础上学习用集合与对应的语言来刻画函数,体会对应关系在刻画函数概念中的作用; 2. 了解构成函数的要素; 3. 能够正确使用“区间”的符号表示某些集合. 学习过程 一、课前准备 15~ P 17,找出疑惑之处) 复习1:放学后骑自行车回家,在此实例中存在哪些变量?变量之间有什么关系? 复习2:(初中对函数的定义)在一个变化过程中,有两个变量x 和y ,对于x 的每一个确定的值,y 都有唯一的值与之对应,此时y 是x 的函数,x 是自变量,y 是因变量. 表示方法有:解析法、列表法、图象法. 二、新课导学 探究任务一:函数模型思想及函数概念 问题:研究下面三个实例: A . 一枚炮弹发射,经26秒后落地击中目标,射高为845米,且炮弹距地面高度h (米)与时间t (秒)的变化规律是21305h t t =-. B . 近几十年,大气层中臭氧迅速减少,因而出现臭氧层空洞 问题,图中曲线是南极上空臭氧层空洞面积的变化情况. C . 国际上常用恩格尔系数(食物支出金额÷总支出金额)反映一个国家人民生活质量的高低. 年份 1991 1992 1993 1994 1995 … 恩格尔系数% 53.8 52.9 50.1 49.9 49.9 … 讨论:以上三个实例存在哪些变量?变量的变化范围分别是什么?两个变量之间存在着这样的对应关系? 三个实例有什么共同点? 归纳:三个实例变量之间的关系都可以描述为,对于数集A 中的每一个x ,按照某种对应关系f ,在数集B 中都与唯一确定的y 和它对应,记作::f A B →. 新知:函数定义. 设A 、B 是非空数集,如果按照某种确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数()f x 和它对应,那么称:f A B →为从集合A 到集合B 的一个函数(function ),记作:(),y f x x A =∈. 其中,x 叫自变量,x 的取值范围A 叫作定义域(domain ),与x 的值对应的y 值叫函数值,函数值的集合{()|}f x x A ∈叫值域(range ). 试试:

广东省广州市南武中学高中数学必修一导学案121函数的概念(2)

一、三维目标: 知识与技能:进一步体会函数概念;了解构成函数的要素;能够正确使用“区间”的符号表 示某些集合。 过程与方法:了解构成函数的三要素,会求一些简单函数的定义域和值域。掌握判别两个函 数是否相等的方法。 情感态度与价值观:激发学习兴趣,培养审美情趣。 二、学习重、难点: 重点:用区间符号正确表示数的集合,求简单函数定义域和值域及函数相等的判断。 难点:求函数定义域和值域。 三、学法指导:阅读教材, 熟练使用“区间”的符号表示函数的定义域和值域。 四、知识链接: 1. 写出函数的定义: 注: (1)对应法则f(x)是一个函数符号,表示为“y 是x 的函数”,绝对不能理解为“y 等于f 与x 的乘积”,在不同的函数中,f 的具体含义不一样;y=f(x)不一定是解析式,在不少问题中,对应法则f 可能不便使用或不能使用解析式,这时就必须采用其它方式,如数表和图象,在研究函数时,除用符号f(x)表示外,还常用g(x)、F(x)、G(x)等符号来表示;f(a)是常量,f(x)是变量,f(a)是函数f(x)中当自变量x=a 时的函数值。 (2)定义域是自变量x 的取值范围; (3)值域是全体函数值所组成的集合,在大多数情况下,一旦定义域和对应法则确定,函数的值域也随之确定。 2.集合的表示方法有: 。 五、学习过程: A 问题1. 区间的概念 在数轴上,这些区间都可以用一条以a 和b 为端点的线段来表示,在图中,用 表示包括在区间内的端点,用 表示不包括在区间内的端点; 实数集R 也可以用区间表示为 ,“∞”读作“ ”,“-∞”读作“ ”,“+∞”读作“ ”,还可以把满足x ≥a, x>a, x ≤b, x

人教版·数学Ⅰ_§121函数的概念

课题:§1.2.1函数的概念 教材分析:函数是描述客观世界变化规律的重要数学模型.高中阶段不仅把函数看成变量之间的依赖关系,同时还用集合与对应的语言刻 画函数,高中阶段更注重函数模型化的思想. 教学目的:(1)通过丰富实例,进一步体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型,在此基础上学习用集合与对应的语言来刻画 函数,体会对应关系在刻画函数概念中的作用; (2)了解构成函数的要素; (3)会求一些简单函数的定义域和值域; (4)能够正确使用“区间”的符号表示某些函数的定义域; 教学重点:理解函数的模型化思想,用合与对应的语言来刻画函数; 教学难点:符号“y=f(x)”的含义,函数定义域和值域的区间表示; 教学过程: 一、引入课题 1.复习初中所学函数的概念,强调函数的模型化思想; 2.阅读课本引例,体会函数是描述客观事物变化规律的数学模型的思 想: (1)炮弹的射高与时间的变化关系问题; (2)南极臭氧空洞面积与时间的变化关系问题; (3)“八五”计划以来我国城镇居民的恩格尔系数与时间的变化关系问题 1

备用实例: 我国2003年4月份非典疫情统计: 3.引导学生应用集合与对应的语言描述各个实例中两个变量间的依赖 关系; 4.根据初中所学函数的概念,判断各个实例中的两个变量间的关系是否 是函数关系. 二、新课教学 (一)函数的有关概念 1.函数的概念: 设A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数(function).记作:y=f(x),x∈A. 其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域(domain);与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)| x∈A }叫做函数的值域(range). 注意: ○1“y=f(x)”是函数符号,可以用任意的字母表示,如“y=g(x)”; 2

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