函数的表示法 第二课时
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第2课时函数关系的表示法——列表法、解析法【知识与技能】了解函数的表示方法:列表法、解析法,领会它们的联系和区别,进一步理解掌握确定函数关系式,会确定自变量取值范围.【过程与方法】学会用不同方法表示函数,会应用综合的思维、思想分析问题.【情感与态度】培养变化与对应的思想方法,体会函数模型的建构在实际生活中的应用价值.【教学重点】重点是进一步掌握确定函数关系的方法以及确定自变量的取值范围.【教学难点】难点是确定函数关系.一、提出问题,创设情境我们来回顾一下上节课所研究的每个问题中是否各有两个变化,同一问题中的变量之间有什么联系?也就是说当其中一个变量确定一个值时,另一个变量是否随之确定一个值呢?这将是我们这节研究的内容.活动一在计算器上按照下面的程序进行操作.下表中的x与y是输入的5个数与相应的计算结果:所按的第三、四两个键是哪两个键?y是x的函数吗?如果是,写出它的表达式(用含有x的式子表示y).让学生思考后回答(或小组讨论)【教学说明】学生通过思考问题,为掌握新知识函数的表示方法:列表法做铺垫.活动二用10 cm长的绳子围成矩形,设矩形的长度为x cm,面积为Scm2.怎样用含有x的式子表示S?【教学说明】引导学生通过合理、正确的思维方法探索出变化规律.二、导入新课上述活动一、活动二反应了两个变量间的函数关系,函数关系式的表示方法主要有三种方法:列表法、解析法、图象法.在用表达式表示函数时,要考虑自变量的取值必须使函数的表达式有意义.例1求下列函数中自变量x的取值范围;(1)y=2x+4; (2)y=-2x2; (3)1; 3.2y y xx==--【分析】在(1)(2)中,x取任何实数时,2x+4与-2x2都有意义;在(3)中,当x=2时,12x-没有意义;在(4)中,当x<3时,x-3没有意义.【解】(1)x为全体实数.(2)x为全体实数.(3)x≠2.(4)x≥3.注意:在确定函数中自变量的取值范围时,如果遇到实际问题,还必须使实际问题有意义.如函数S=πR2中自变量R可取全体实数,如果指明这个式子是表示圆面积S与圆半径R 的关系,那么自变量R的取值范围是R>0.例2当x=3时,求下列函数的函数值:(1)y=2x+4; (2)y=-2x2; (3)1; 3.2y y xx==--【解】(1)当x=3时,y=2x+4=2×3+4=10. (2)当x=3时,y=-2x2=-2×32=-18.(3)当x=3时,y=12x-=1.(4)当x=3时,y=3x-=0.例3一个游泳池内有水300 m3,现打开排水管以每时25 m3排出量排水.(1)写出游泳池内剩余水量Q (m3)与排水时间t(h)间的函数关系式;(2)写出自变量t的取值范围;(3)开始排水后的第5 h末,游泳池中还有多少水?(4)当游泳池中还剩150 m3水时,已经排水多少时间?【解】(1)排水后的剩水量Q 是排水时间t的函数,有Q=-25t+300(2)由于池中共有300 m3水,每时排25 m3,全部排完只需300÷25=12(h),故自变量t的取值范围是0≤t≤12.(3)当t=5,代入上式得Q=-5×25+300=175(m3),即第5h末池中还有水175 m3.(4)当Q=150时,由150=-25t+300,得t=6,即已经排水6 h.三、运用新知,深化理解1.(广西来宾中考)函数y=3x-中,自变量x的取值范围是()A.x≠3B.x≥3C.x>3D.x≤32.(四川遂宁中考)在函数y=11x-中,自变量x的取值范围是()A.x>1B.x<1C.x≠1D.x=13.函数y=21xx+-中,自变量x的取值范围是.4.如图,根据流程图中的程序,当输出数值y=5时,输入数值x是()5.水箱内原有水200升,7点30分打开水龙头,以2升/分的速度放水,设经t分钟时,水箱内存水y升.(1)求y关于t的函数关系式和自变量的取值范围;(2)7:55时,水箱内还有多少水?(3)几点几分水箱内的水恰好放完?【参考答案】1.B 2.C 3.x≥-2且x≠1 4.C5.解:(1)∵水箱内存有的水=原有水-放掉的水,∴y=200-2t,∵y≥0,∴200-2t≥0,解得:t≤100,∴0≤t≤100,所以y关于t的函数关系式为:y=200-2t(0≤t≤100);(2)∵7:55-7:30=25(分钟),∴当t=25时,y=200-2t=200-50=150(升),∴7:55时,水箱内还有水150升;(3)当y=0时,200-2t=0,解得:t=100分钟=1小时40分钟,7:30+1小时40分钟=9点10分,答:故9点10分水箱内的水恰好放完.四、师生互动,课堂小结学会了确立函数关系式、自变量取值范围的方法,会求函数值,提高了用函数解决实际问题的能力.1.课本第26页练习1、2、3、5.2.完成练习册中相应的作业.通过本节课学习让学生了解函数的表示方法:列表法、解析法,并领会它们的联系和区别,进一步理解掌握确定函数关系式,会确定自变量取值范围.学会用不同方法表示函数,会应用综合的思维、思想分析问题,培养变化与对应的思想方法,体会函数模型的构建在实际生活中的应用价值.。
1.2.2 函数的表示方法(第二课时)教学目标:1.进一步理解函数的概念;2.使学生掌握分段函数及其简单应用。
教学重点:分段函数的理解教学难点:分段函数的图象及简单应用教学方法:自学法和尝试指导法教学过程:(Ⅰ)引入问题1.函数有几种常用的表示方法?它们分别是哪几种?2.如何作出函数y x =的图象?(II )讲授新课例1.作出函数y x =的图象和1y x =-的图象,并分别求出函数的值域。
注:分段函数的定义域和值域分别是各段函数的定义域和值域的并集。
例2.国内投寄信函(外埠),假设每封信函不超过20g 时付邮资80分;超过20g 不超过40g 时付邮资160分;依次类推,每封xg(100x 0≤<)的信函付邮资为:()(](](](]⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∈∈∈∈∈=)100,80x (400)80,60x (320)80,60x (240)40,20x (160)20,0x (80y , 画出这个函数的图象。
说明:表示函数的式子也可以不止一个(如例1与例2),对于这类分几个式子表示的函数称为分段函数。
注意它是一个函数,不要把它误认为是“几个函数”。
例3.(教材24P 例6)例4.作出下列各函数的图象:(1)1(01)()(1)x f x x x x ⎧<<⎪=⎨⎪≥⎩; (2)222(0)()2(0)x x x f x x x x ⎧+≥=⎨--<⎩ 对第(2)小题的函数,试根据a 的取值讨论方程()f x a =的根的个数问题。
练习:1.在函数22(1)()(12)2(2)x x f x x x x x +≤-⎧⎪=-<<⎨⎪≥⎩中,若()3f x =,则x 的值为 。
2.已知1(0)()(0)0(0)x x f x x x π+>⎧⎪==⎨⎪<⎩,则{[(1)]}f f f -= 。
作业:课本P 28习题1.2第10、11、12、13题。
1.2.2 函数的表示方法(第三课时)教学目标:1.使学生了解映射的概念、表示方法;2.使学生了解象、原象的概念;3.使学生通过简单的对应图示了解一一映射的概念;4.使学生认识到事物间是有联系的,对应、映射是一种联系方式。
3.1.2函数的表示法(第2课时)(人教A版普通高中教科书数学必修第一册第三章)深圳市坪山高级中学钟南林一、教学目标1.明确函数的三种表示方法.2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法表示函数.3.通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应用.二、教学重难点1.函数的三种表示方法,分段函数的概念.2.如何根据不同的需要选择恰当的方法表示函数,什么才算“恰当”?分段函数的表示及其图象.三、教学过程1.复习导入1.1函数三种表示方法定义及优缺点1.2分段函数的定义及特点(1)分段函数就是在函数定义域内,对于自变量x的不同取值范围,有着不同的对应关系的函数.(2)分段函数是一个函数,其定义域、值域分别是各段函数的定义域、值域的并集;各段函数的定义域的交集是空集.【设计意图】在上节课的基础上进一步掌握比较函数三种不同表示方法的优缺点,为本节课在具体情境中选取何种函数的表示方法作铺垫,同时对分段函数的特点进一步深化,为在具体实例中应用分段函数做好准备。
2.探究典例例1 下表是某校高一(1)班三名同学在高一学年度六次数学测试的成绩及班级平均分表问题1:上表反映了几个函数关系?这些函数的自变量是什么?定义域是什么?【预设的答案】4个;测试序号;{1,2,3,4,5,6}【设计意图】让学生体会列表法不单单是表示一个函数,让学生体会列表法表示多个函数,进一步理解函数的定义.问题2:上述4个函数能用解析法表示吗?能用图象法表示吗?【预设的答案】用解析法并不能很好的表示出对应的解析式,可以类似例题4用图像法表示。
【设计意图】在问题1的基础上继续追问,让学生进一步深化函数三种表示方法的优缺点.问题3:若分析、比较每位同学的成绩变化情况,用哪种表示法为宜?【预设的答案】表格上并不能很好的看出每位同学的成绩变化情况,用图像法较好【设计意图】让学生体会用表格区分三位同学的成绩变化并不直观,引导学生用图像法分别表示出三个同学的成绩和班级平均分对应的函数图像,让学生体会在实际需要中选择恰当的方法表示函数是需要给予关注的.问题4:试根据图象对这三位同学在高一学年度的数学学习情况做一个分析?【预设的答案】王伟同学的数学成绩始终高于班级平均水平,学习情况比较稳定而且成绩优秀;张城同学的数学成绩不稳定,总是在班级平均水平上下波动,而且波动幅度较大;赵磊同学的数学成绩低于班级平均水平,但他的成绩呈上升趋势,表明他的数学成绩在稳步提升.【活动预设】让学生动手将每个同学的成绩与测试序号之间的函数关系分别用图像(均为6个离散的点)表示出来,学生分组讨论,能从图像上得出哪些结论,每组派代表进行发言,.【设计意图】让学生动手做出每位同学成绩对应的散点图,让学生进一步理解函数定义域与值域的对应关系,并体会如何能更好的表示出每位同学成绩变化情况。
教案: 15.2函数的表示法(第二课时)一、教学目标:1、学生理解运用图象法表示函数关系 2、能通过函数的图象,读取正确信息 3、培养学生数形结合与识图的能力二、教学重点:读取函数图象上的信息三、教学难点:运用图象判断是否存在函数关系 四、教学过程: 课前预习:(培养学生独立探究的能力)小明向一个水池蓄水,水池蓄满为16立方米,他先把水池蓄满,玩水玩了三个小时后他又把水排掉,这个过程如图所示,观察这个图形,你能从中获得什么信息?(1) 填写下表:(2) 对于每一时刻是否都有唯一确定的水量和它对应?_______,水量是否是时间的函数?______.(3) 他用了_____小时蓄满水,用了______小时排完水。
二:课上探究基本学习内容 (三)图象法图象法:用画图象表现一个函数关系的方法 例1:如图,一水库现蓄水a 立方米,从开闸放水起,每小时放水b 立方米,同时从上游每小时流入水库2b 立方米,那么到水库蓄满水为止,水库蓄水量y (立方米)是开闸时间t (时)的函数,其图像只能是图中的( )加强学生解决实际问题的能力;例2:例2、某汽车行驶的路程s (km )与时间t (min )的函数关系图如下,观察图形,说出你得到的信息:(学生随意发挥,只要是对的就表扬、鼓励)S t(D)(C)(B)1、 描述汽车行驶的过程; 2、 汽车途中休息的时间(如何理解图象中的“休息”); 3、 全程的总路程、总时间、平均速度; 练习:书P17,T4(4) P31,T5(培养学生探究能力)例3、如图,小明、小强两人进行百米赛跑,小明比小强跑的快,如果两人同时跑,小明肯定赢,现在小明让小强先跑若干米,图中的射线a 、b 分别表示小明追的路程与小强跑的路程与时间的关系,根据图象判断:小明的速度比小强的速度每秒快( )米.(加强学生对图象的理解,培养“读图”能力;)要求:先明确两轴表示的量的意义,再体会变化过程小结:思考计论三种表示方法的区别和各自优势。
第三章函数的概念与性质3.1函数的概念及其表示第2课时函数的表示方法【课程标准】1.了解函数的三种表示法及各自的优缺点.2.掌握求函数解析式的常见方法.3.会用解析法及图象法表示分段函数.4.给出分段函数,能研究有关性质.【知识要点归纳】1.函数的三种表示方法注意:2.分段函数(1)分段函数就是在函数定义域内,对于自变量x的不同取值范围,有着不同的的函数.(2)分段函数是一个函数,其定义域、值域分别是各段函数的定义域、值域的;各段函数的定义域的交集是.注意:(1)分段函数虽然由几部分构成,但它仍是一个函数而不是几个函数.(2)分段函数的“段”可以是等长的,也可以是不等长的.(3)分段函数的图象要分段来画.3.求函数解析式的方法(1)待定系数法:若已知函数的类型,可用待定系数法求解,即由函数类型设出函数解析式,再根据条件列方程(组),通过解方程(组)求出待定系数,进而求出函数解析式.(2)已知f (g (x ))=h (x ),求f (x ),常用的有两种方法:①换元法,即令t =g (x ),解出x ,代入h (x )中,得到一个含t 的解析式,即为函数解析式,注意:换元后新元的范围.②配凑法,即从f (g (x ))的解析式中配凑出“g (x )”,即用g (x )来表示h (x ),然后将解析式中的g (x )用x 代替即可.(3)方程组法:已知关于f (x )与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).【经典例题】(一)注意:(1)列表法、图象法、解析法均是函数的表示法,无论用哪种方式表示函数,都必须满足函数的概念.(2)在实际操作中,仍以解析法为主. 例1 已知函数f (x ),g (x )分别由下表给出(1)f (g (3))=__________; (2)若g (f (x ))=2,则x =__________. (二) 图象法作函数图象的步骤及注意点(1)作函数图象主要有三步:列表、描点、连线.作图象时应先确定函数的定义域,再在定义域内化简函数解析式,再列表画出图象.(2)函数的图象可能是平滑的曲线,也可能是一群孤立的点,画图时要注意关键点,如图象与坐标轴的交点、区间端点、二次函数的顶点等等. 例2 作出下列函数的图象并求出其值域. (1)y =2x ,x ∈[2,+∞); (2)y =x 2+2x ,x ∈[-2,2] (3)y =x +1(x ≤0) (三) 分段函数注意:(1)分段函数求值,一定要注意所给自变量的值所在的范围,代入相应的解析式求解.对于含有多层“f ”的问题,要按照“由内到外”的顺序,逐层处理. (2)已知函数值,求自变量的值时,要先将“f ”脱掉,转化为关于自变量的方程求解.(3)求解函数值得的不等式时,直接转化为不等式求解,也可通过图象。
函数的表示法(第2课时)教学设计一、内容和内容解析1.内容实际问题中的函数表示.2.内容解析数学教育的终极目标是让学生:会用数学的眼光观察世界、会用数学的思维思考世界、会用数学的语言表达世界.其中“会用数学的语言表达世界”体现的是数学的应用价值,即利用数学模型解决实际问题.通过第1课时的学习,学生已基本掌握了函数的三种表示法及其特点,并且初步体会了在具体的问题(分段函数)中如何选择适当的表示法解决数学问题.那么,如何选择适当的表示法解决实际问题呢?通过本节课的学习,学生应有所体会.在本节课中不仅可以进一步研究函数本身,将实际问题数学化,应用函数解决实际问题,而且可以加深对函数概念的理解,学会比较选择最优解法.例7是关于数学成绩的问题,贴近学生生活,体现了列表法向图象法的转化,通过对三名同学成绩的简单分析,学生可进一步体会图象法的直观性,可提倡学生用科学的方法看待自身成绩.例8是2019年国家热点问题——个税的新计算方式.函数以列表法给出,可通过对条件的分析,转化成解析法和图象法,体现了分段函数的应用价值.基于以上分析,确定本节课的教学重点:选择恰当的方法表示具体问题中的函数关系.二、目标和目标解析1.目标选择恰当的方法表示具体问题中的函数关系.2.目标解析达成上述目标的标志是:学生会正确选择合适的表示法解决教科书例7、例8所示的问题,结合例7,例8的学习,初步体会建立函数模型解决实际问题的过程,发展数学建模素养。
三、教学问题诊断分析经过义务教育阶段的数学学习,学生对具体数学知识和问题的求解比较熟悉,而解决带有情境的实际问题的能力相对欠缺,于是新版教材专门对前版教材结构进行了调整,搭建了两个与学生密切相关、应用性很强的实际问题情境,对其进行合理分析,培养学生选择恰当的方法表示具体问题中的函数关系的能力.对于例7,可能有的同学觉得表3.1-4包含了三名同学的6次成绩数据,已经很直观了,教师可进行相应解释:列表法虽然具有“不需要计算就可以直接看出与自变量的值相对应的函数值”的优点,但是不利于发现每位同学的成绩变化情况,以及与班级平均分的关系,换句话说仍然不够直观.学生一般可自然想到更加直观的表示方式——图象法.但是当学生们在同一直角坐标系中画出了三位同学6次成绩及班级6次平均分共24个散点时,问题随之而来——无法区分每个散点数据属于哪个学生,其直观性更是无从谈起.于是教师可进行相应引导:为了更容易看出一个同学的学习情况,我们将表示每位同学成绩的函数图象(离散的点)用虚线连接.在此基础上,可进一步引导学生对三名同学的数学学习情况进行分析.对于例8,学生首先面对的问题就是对题目的理解.带有情境的实际问题往往篇幅略长,因此需要给学生充足的时间读懂题目,明确研究对象,理清题中变量间的关系,是解决问题的前提和保障.之后就需要依据题目建立适当的数学模型,解决问题.本题是分段函数模型,每一段都是一次函数,相对简单,但要注意分段时自变量取值的原则——不重不漏.四、教学支持条件分析本节课的教学重点是选择恰当的方法表示具体问题中的函数关系.可借助图形计算器、几何画板、Geogebra等技术工具做出函数图象,用图象法表示函数,对问题进行直观分析.五、教学过程设计引导语:对于一个具体的问题,如果涉及函数,你会选择恰当的方法表示问题中的函数关系吗?这节课我们通过两个实例来做相关研究.(一)实际问题问题1:表3.1-4是某校高一(1)班三名同学在高一学年度六次数学测试的成绩及班级平均分表.你能直接通过表3.1-4对这三位同学在高一学年的数学学习情况做一个分析吗?师生活动:教师给出问题后让学生先简单独立思考并尝试写出结论,大部分同学无法直接通过表3.1-4所给数据分析这三位同学在高一学年的数学学习情况.如有个别同学提出可以,教师可提醒:表3.1-4不太容易分析每位同学的成绩变化情况,不够直观,因而会制约结论的形成.追问:你选择哪种表示法分析这三位同学在高一学年的数学学习情况?为什么?学生会首先想到图象法.教师让学生在同一直角坐标系中画出与表3.1-4所对应的函数图象,并让学生尝试利用图象得出结论.面对毫无规律的24个散点,学生基本没有头绪.此时教师可做适当引导:为了更容易看出一个同学的学习情况,我们将表示每位同学成绩的函数图象(离散的点)用虚线连接.并用多媒体展示教科书第70页图3.1-6,然后让学生分组讨论,分享自己眼中的结论.最后教师找几位学生代表回答与补充,得出结论.设计意图:问题1是架设学生熟悉的数学成绩情境,引导学生直接通过列表法无法直观的看出学生成绩的变化情况,不要直接利用表格做出一些并不准确的结论,而应另寻他法;追问是为了启发学生主动选择更加直观的图象法解决问题,培养从列表法转到图象法表示函数的能力.正确合理地做出图象,问题就解决了一半.问题2:(教科书第71页练习1)下图中哪几个图象与下述三件事分别吻合得最好?请你为剩下的那个图象写出一件事.(1)我离开家不久,发现自己把作业本忘在家里了,于是返回家里找到了作业本再上学;(2)我骑着车离开家后一路匀速行驶,只是在途中遇到一次交通堵塞,耽搁了一些时间;(3)我从家出发后,心情轻松,一路缓缓加速行进.师生活动:教师可在多媒体上展示问题,让学生独立完成,然后找学生回答.对于选项C,可给出参考:我从家出发后,发现时间还早,于是慢慢放缓了脚步.设计意图:培养学生将实际情境转化成数学图象的能力,训练思维与表达能力.问题3:依法纳税是每个公民应尽的义务,个人取得的所得应依照《中华人民共和国个人所得税法》向国家缴纳个人所得税(简称个税).2019年1月1日起,个税税额根据应纳税所得额、税率和速算扣除数确定,计算公式为个税税额=应纳税所得额×税率-速算扣除数. ①应纳税所得额的计算公式为应纳税所得额=综合所得收入额-基本减除费用-专项扣除-专项附加扣除-依法确定的其他扣除. ②其中,“基本减除费用”(免征额)为每年60 000元.税率与速算扣除数见表3.1-5.(1)设全年应纳税所得额为应缴纳个税税额为你能求出y=f(t)并画出图象吗?(2)小王全年综合所得收入额为189 600元,假定缴纳的基本养老保险、基本医疗保险、失业保险等社会保险费和住房公积金占综合所得收入额的比例分别是8%,2%,1%,9%,专项附加扣除是52 800元,依法确定其他扣除是4 560元,那么他全年应缴纳多少综合所得个税?师生活动:给学生充足的时间阅读题目,理清计算应缴纳个税税额的计算步骤.之后可将教科书第71页前三行用PPT展示,帮助学生了解解题脉络.(1)教师用PPT展示个税计算公式及表3.1-5,给学生适当时间阅读思考.之后可进行如下追问.追问:由表3.1-5第二列,你认为y=f(t)是什么函数?学生基本都可回答出是分段函数.教师可板书y=f(t)的前两段,带领学生感受求解析式的过程,后几段可让学生自己完成,注意提示最后写成分段函数的规范形式(大括号、范围不重不漏),并让学生自己画出相应图象,之后可利用多媒体将学生代表的图象放到屏幕上展示,最终确定正确结果.(2)利用之前明确的计算步骤,结合第(1)问的解析式,让学生自己解决剩余问题.设计意图:帮助学生读懂题目,提高学生的数学阅读能力,以及将实际问题数学化的能力;引导学生将表3.1-5的函数表示方式转化成解析式的方式,建立多元表示之间的联系。
1.2.2 函数的表示法(二)自主学习1.了解分段函数的概念,会画分段函数的图象,并能解决相关问题. 2.了解映射的概念及含义,会判断给定的对应关系是否是映射.1.分段函数(1)分段函数就是在函数定义域内,对于自变量x 的不同取值范围,有着不同的对应关系的函数.(2)分段函数是一个函数,其定义域、值域分别是各段函数的定义域、值域的并集;各段函数的定义域的交集是空集.(3)作分段函数图象时,应分别作出每一段的图象. 2.映射的概念设A 、B 是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个元素x ,在集合B 中都有唯一确定的元素y 与之对应,那么就称对应f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个映射。
3.映射与函数由映射的定义可以看出,映射是函数概念的推广,函数是一种特殊的映射,要注意构成函数的两个集合A ,B 必须是非空数集.对点讲练分段函数的求值问题【例1】 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2 (x ≤-1),x 2 (-1<x <2),2x (x ≥2).(1)求f [f (3)]的值; (2)若f (a .)=3,求a . 的值.分析 本题给出的是一个分段函数,函数值的取得直接依赖于自变量x 属于哪一个区间,所以要对x 的可能范围逐段进行讨论. 解 (1)∵-1<3<2,∴f (3)=(3)2=3. 而3≥2,∴f [f (3)]=f (3)=2×3=6.(2)当a .≤-1时,f (a .)=a .+2,又f (a .)=3,∴a .=1(舍去);当-1<a .<2时,f (a .)=a .2,又f (a .)=3,∴a .=±3,其中负值舍去,∴a .=3;当a .≥2时,f (a .)=2a .,又f (a .)=3, ∴a .=32(舍去).综上所述,a .= 3.规律方法 对于f (a .),究竟用分段函数中的哪一个对应关系,与a . 所在范围有关,因此要对a .进行讨论.由此我们可以看到: (1)分段函数的函数值要分段去求;(2)分类讨论不是随意的,它是根据解题过程中的需要而产生的.变式迁移1 设f (x )=⎩⎨⎧12x -1 (x ≥0),1x (x <0),若f (a .)>a .,则实数a .的取值范围是________.答案 a .<-1解析 当a .≥0时,f (a .)=12a .-1,解12a .-1>a .,得a .<-2与a .≥0矛盾,当a .<0时,f (a .)=1a ,解1a>a .,得a .<-1.∴a .<-1.分段函数的图象及应用【例2】 已知函数f (x )=1+|x |-x2(-2<x ≤2). (1)用分段函数的形式表示该函数; (2)画出该函数的图象; (3)写出该函数的值域. 化简f (x )的解析式 →化简f (x )的解析式 →把f (x )表示为分段函数形式→画出f (x )的图象→求f (x )的值域 解 (1)当0≤x ≤2时,f (x )=1+x -x2=1,当-2<x <0时,f (x )=1+-x -x2=1-x .∴f (x )=⎩⎨⎧1 (0≤x ≤2)1-x (-2<x <0).(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).规律方法 对含有绝对值的函数,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.由于分段函数在定义域的不同区间内解析式不一样,因此画图时要特别注意区间端点处对应点的实虚之分.变式迁移 2 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x +1| (x <1)-x +3 (x ≥1),使得f (x )≥1的自变量x 的取值范围是______________________. 答案 (-∞,-2]∪[0,2] 解析在同一坐标系中分别作出f (x )及y =1的图象(如图所示),观察图象知,x 的取值范围是(-∞,-2]∪[0,2].映射概念及运用【例3】 判断下列对应关系哪些是从集合A 到集合B 的映射,哪些不是,为什么?(1)A={x|x 为正实数},B={y|y ∈R[},f :x →y=±x(2)A=R ,B={0,1},对应关系f :x,→y =⎩⎪⎨⎪⎧1, x ≥0;0, x<0;(3)A=Z ,B=Q ,对应关系f :x →y=1x;(4)A={0,1,2,9},B={0,1,4,9,64},对应关系f:a →b=()21a -解 (1)任一个x 都有两个y 与之对应,∴不是映射.(2)对于A 中任意一个非负数都有唯一的元素1和它对应,任意一个负数都有唯一的元素0和它对应, ∴是映射.(3)集合A 中的0在集合B 中没有元素和它对应,故不是映射. (4)在f 的作用下,A 中的0,1,2,9分别对应到B 中的1,0,1,64,∴是映射.规律方法 判断一个对应是不是映射,应该从两个角度去分析:(1)是否是“对于A 中的 每一个元素”;(2)在B 中是否“有唯一的元素与之对应”.一个对应是映射必须是这两个方面都具备;一个对应对于这两点至少有一点不具备就不是映射.说明一个对应不是映射,只需举一个反例即可. 变式迁移3 下列对应是否是从A 到B 的映射,能否构成函数? (1)A=R ,B=R,f:x →y =1x +1;(2)A ={a.|a.=n ,n ∈N +},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫b|b =1n ,n ∈N +,f :a.→b =1a;(3)A=[)0,+∞,B=R ,f:x→y 2=x ;(4)A ={x|x 是平面M 内的矩形},B ={x|x 是平面M 内的圆},f :作矩形的外接圆. 解 (1)当x =-1时,y 的值不存在, ∴不是映射,更不是函数.(2)是映射,也是函数,因A 中所有的元素的倒数都是B 中的元素.(3)∵当A 中的元素不为零时,B 中有两个元素与之对应,∴不是映射,更不是函数. (4)是映射,但不是函数,因为A ,B 不是数集.1.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.2.判断一个对应是不是映射,主要利用映射的定义:(1)集合A 到B 的映射,A 、B 必须是非空集合(可以是数集,也可以是其他集合); (2)对应关系有“方向性”,即强调从集合A 到集合B 的对应,它与从B 到A 的对应关系一般是不同的;(3)与A 中元素对应的元素构成的集合是集合B 的子集.课时作业一、选择题1.下列集合A 到集合B 的对应f 是映射的是( ) A .A ={-1,0,1},B ={-1,0,1},f :A 中的数平方 B .A ={0,1},B ={-1,0,1},f :A 中的数开方 C .A =Z ,B =N *,f :a .→b =(a .+1)2D .A =R ,B ={正实数},f :A 中的数取绝对值 答案 A2.设集合A ={x |0≤x ≤6},B ={y |0≤y ≤2},从A 到B 的对应法则f 不是映射的是( ) A . f:x→y =12x B. f:x→y =13xC. f:x→y =14xD. f:x→y =16x答案 A由f:x →y =12x ,集合A 中的元素6对应3∉{y |0≤y ≤2},故选项A 不是映射.3.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -5 (x ≥6)f (x +2) (x <6)(x ∈N ),那么f (3)等于( )A .2B .3C .4D .5 答案 A解析 由题意知f (3)=f (3+2)=f (5)=f (5+2)=f (7)=7-5=2.4.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2 (x ≥0)x (x <0),g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x (x ≥0)-x 2 (x <0),则当x <0时,f [g (x )]等于( )A .-xB .-x 2C .xD .x 2 答案 B解析 当x <0时,g (x )=-x 2<0, ∴f [g (x )]=-x 2. 二、填空题5.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0 (x <0)π (x =0)x +1 (x >0),则f (f (f (-1)))的值是__________.答案 π+1解析 f (-1)=0,f (0)=π,f (π)=π+1 ∴f (f (f (-1)))=f (f (0))=f (π)=π+1.6.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x ≥00,x <0,则不等式xf (x )+x ≤2的解集是__________.答案 {x |x ≤1}解析 当x ≥0时,f (x )=1,代入xf (x )+x ≤2, 解得x ≤1,∴0≤x ≤1;当x <0时,f (x )=0,代入xf (x )+x ≤2, 解得x ≤2,∴x <0. 综上可知x ≤1. 三、解答题7.若[x ]表示不超过x 的最大整数,画出y =[x ] (-3≤x <3)的图象. 解 作出y =[x ]的图象如下图所示.8.已知函数y =f (x )的图象是由图中的两条射线和抛物线的一部分组成,求函数的解析式.解 根据图象,设左侧射线对应的函数解析式为y =kx +b (x <1).∵点(1,1)、(0,2)在射线上,∴⎩⎪⎨⎪⎧ k +b =1,b =2, 解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-1,b =2.∴左侧射线对应的函数解析式为y =-x +2 (x <1). 同理,x >3时,函数的解析式为y =x -2 (x >3). 又抛物线对应的二次函数的解析式为 y =a .(x -2)2+2 (1≤x ≤3,a .<0),∵点(1,1)在抛物线上,∴a .+2=1,a .=-1, ∴当1≤x ≤3时,函数的解析式为 y =-x 2+4x -2 (1≤x ≤3). 综上所述,函数的解析式为 y =⎩⎪⎨⎪⎧-x +2 (x <1),-x 2+4x -2 (1≤x ≤3),x -2 (x >3).【探究驿站】9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1, x ∈[0,1],x -3, x ∉[0,1],求使等式f [f (x )]=1成立的实数x 构成的集合.解 当x ∈[0,1]时,恒有f [f (x )]=f (1)=1, 当x ∉[0,1]时,f [f (x )]=f (x -3),若0≤x -3≤1,即3≤x ≤4时,f (x -3)=1, 若x -3∉[0,1],f (x -3)=(x -3)-3, 令其值为1,即(x -3)-3=1,∴x =7. 综合知:x 的值构成的集合为 {x |0≤x ≤1或3≤x ≤4或x =7}.。