数学:新人教A版必修一 1.2.1函数的概念(二) 教案
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集合函数及其表示1.2.1函数的概念[新知初探]1.函数的概念(1)函数的定义:设A,B是非空的数集,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,那么就称f:A→B为从集合A到集合B 的一个函数,记作y=f(x),x∈A.(2)函数的定义域与值域:函数y=f(x)中,x叫做自变量,x的取值范围叫做函数的定义域,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.显然,值域是集合B的子集.[点睛]对函数概念的3点说明(1)当A,B为非空数集时,符号“f:A→B”表示A到B的一个函数.(2)集合A中的数具有任意性,集合B中的数具有唯一性.(3)符号“f”它表示对应关系,在不同的函数中f的具体含义不一样.2.区间概念(a,b为实数,且a<b)3.其它区间的表示[点睛]关于无穷大的2点说明(1)“∞”是一个符号,而不是一个数.(2)以“-∞”或“+∞”为端点时,区间这一端必须是小括号.[小试身手]1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)区间表示数集,数集一定能用区间表示.( ) (2)数集{x |x ≥2}可用区间表示为[2,+∞].( )(3)函数的定义域和对应关系确定后,函数的值域也就确定了.( ) (4)函数值域中每一个数在定义域中一定只有一个数与之对应.( ) (5)函数的定义域和值域一定是无限集合.( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× 2.函数y =1x +1的定义域是( ) A .[-1,+∞) B .[-1,0) C .(-1,+∞) D .(-1,0)答案:C3.已知f (x )=x 2+1,则f ( f (-1))=( ) A .2 B .3 C .4 D .5 答案:D4.用区间表示下列集合:(1){x |10≤x ≤100}用区间表示为________. (2){x |x >1}用区间表示为________.答案:(1)[10,100] (2)(1,+∞)[例1] (1)设M ={x |0≤x ≤2},N ={y |0≤y ≤2},给出下列四个图形:其中,能表示从集合M 到集合N 的函数关系的个数是( ) A .0 B .1 C .2D .3(2)下列各题的对应关系是否给出了实数集R 上的一个函数?为什么? ① f :把x 对应到3x +1; ② g :把x 对应到|x |+1; ③ h :把x 对应到1x ; ④ r :把x 对应到x .(1)[解析] ①中,因为在集合M 中当1<x ≤2时,在N 中无元素与之对应,所以①不是;②中,对于集合M 中的任意一个数x ,在N 中都有唯一的数与之对应,所以②是;③中,x函数的判断=2对应元素y =3∉N ,所以③不是;④中,当x =1时,在N 中有两个元素与之对应,所以④不是.因此只有②是,故选B.[答案] B(2)[解] ①是实数集R 上的一个函数.它的对应关系f 是:把x 乘3再加1,对于任一x ∈R,3x +1都有唯一确定的值与之对应,如x =-1,则3x +1=-2与之对应.同理,②也是实数集R 上的一个函数.③不是实数集R 上的函数.因为当x =0时,1x 的值不存在.④不是实数集R 上的函数.因为当x <0时,x 的值不存在.[活学活用]1.下列对应或关系式中是A 到B 的函数的是( ) A .A =R ,B =R ,x 2+y 2=1B .A ={1,2,3,4},B ={0,1},对应关系如图:C .A =R ,B =R ,f :x →y =1x -2D .A =Z ,B =Z ,f :x →y =2x -1解析:选B A 错误,x 2+y 2=1可化为y =±1-x 2,显然对任意x ∈A ,y 值不唯一.B 正确,符合函数的定义.C 错误,2∈A ,在B 中找不到与之相对应的数.D 错误,-1∈A ,在B 中找不到与之相对应的数.相等函数[例2]下列各组函数中是相等函数的是()A.y=x+1与y=x2-1 x-1B.y=x2+1与s=t2+1C.y=2x与y=2x(x≥0)D.y=(x+1)2与y=x2[解析]对于选项A,前者定义域为R,后者定义域为{x|x≠1},不是相等函数;对于选项B,虽然变量不同,但定义域和对应关系均相同,是相等函数;对于选项C,虽然对应关系相同,但定义域不同,不是相等函数;对于选项D,虽然定义域相同,但对应关系不同,不是相等函数.[答案] B[活学活用]2.下列各组式子是否表示同一函数?为什么?(1)f(x)=|x|,φ(t)=t2;(2)y=x2,y=(x)2;(3)y=1+x·1-x,y=1-x2;(4)y=(3-x)2,y=x-3.解:(1)f(x)与φ(t)的定义域相同,又φ(t)=t2=|t|,即f(x)与φ(t)的对应关系也相同,∴f(x)与φ(t)是同一函数.(2)y=x2的定义域为R,y=(x)2的定义域为{x|x≥0},两者定义域不同,故y=x2与y=(x)2不是同一函数.(3)y=1+x·1-x的定义域为{x|-1≤x≤1},y=1-x2的定义域为{x|-1≤x≤1},即两者定义域相同.又∵y=1+x·1-x=1-x2,∴两函数的对应关系也相同.故y=1+x·1-x与y=1-x2是同一函数.(4)∵y=(3-x)2=|x-3|与y=x-3的定义域相同,但对应关系不同,∴y=(3-x)2与y=x-3不是同一函数.求函数的定义域[例3] 求下列函数的定义域: (1)y =(x +1)2x +1-1-x ;(2)y =5-x |x |-3.[解] (1)要使函数有意义,自变量x 的取值必须满足⎩⎪⎨⎪⎧x +1≠0,1-x ≥0.解得x ≤1,且x ≠-1,即函数定义域为{x |x ≤1,且x ≠-1}.(2)要使函数有意义,自变量x 的取值必须满足⎩⎪⎨⎪⎧5-x ≥0,|x |-3≠0,解得x ≤5,且x ≠±3,即函数定义域为{x |x ≤5,且x ≠±3}.[活学活用]3.求下列函数的定义域: (1)y =2+3x -2;(2)y =3-x ·x -1; (3)y =(x -1)0+2x +1. 解:(1)当且仅当x -2≠0,即x ≠2时,函数y =2+3x -2有意义,所以这个函数的定义域为{x |x ≠2}.(2)函数有意义,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧3-x ≥0,x -1≥0.解得1≤x ≤3,所以这个函数的定义域为{x |1≤x ≤3}.(3)函数有意义,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧x -1≠0,2x +1≥0,x +1≠0.解得x >-1,且x ≠1,所以这个函数的定义域为{x |x >-1,且x ≠1}.[例4] (1)已知f (x )=11+x(x ∈R ,且x ≠-1),g (x )=x 2+2(x ∈R),则f (2)=________,f (g (2))=________.(2)求下列函数的值域: ①y =x +1;②y =x 2-2x +3,x ∈[0,3); ③y =3x -1x +1; ④y =2x -x -1. (1)[解析] ∵f (x )=11+x, ∴f (2)=11+2=13. 又∵g (x )=x 2+2, ∴g (2)=22+2=6, ∴f ( g (2))=f (6)=11+6=17. [答案] 13 17(2)[解] ①(观察法)因为x ∈R ,所以x +1∈R ,即函数值域是R.②(配方法)y =x 2-2x +3=(x -1)2+2,由x ∈[0,3),再结合函数的图象(如图),可得函数的值域为[2,6).③(分离常数法)y =3x -1x +1=3x +3-4x +1=3-4x +1. 求函数值和值域∵4x +1≠0,∴y ≠3, ∴y =3x -1x +1的值域为{y |y ∈R 且y ≠3}. ④(换元法)设t =x -1,则t ≥0且x =t 2+1,所以y =2(t 2+1)-t =2 ⎝⎛⎭⎫t -142+158,由t ≥0,再结合函数的图象(如图),可得函数的值域为⎣⎡⎭⎫158,+∞.[活学活用]4.求下列函数的值域: (1)y =2x +1+1;(2)y =1-x 21+x 2.解:(1)因为2x +1≥0,所以2x +1+1≥1,即所求函数的值域为[1,+∞). (2)因为y =1-x 21+x 2=-1+21+x 2,又函数的定义域为R ,所以x 2+1≥1, 所以0<21+x 2≤2,则y ∈(-1,1].所以所求函数的值域为(-1,1].层级一 学业水平达标1.函数y =1-x +x 的定义域为( ) A .{x |x ≤1} B .{x |x ≥0} C .{x |x ≥1或x ≤0}D .{x |0≤x ≤1}解析:选D 由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≥0,x ≥0,解得0≤x ≤1.2.若函数y =f (x )的定义域M ={x |-2≤x ≤2},值域为N ={y |0≤y ≤2},则函数y =f (x )的图象可能是( )解析:选B A 中定义域是{x |-2≤x ≤0},不是M ={x |-2≤x ≤2},C 中图象不表示函数关系,D 中值域不是N ={y |0≤y ≤2}.3.下列各组函数中,表示同一个函数的是( ) A .y =x -1和y =x 2-1x +1B .y =x 0和y =1C .f (x )=(x -1)2和g (x )=(x +1)2D .f (x )=(x )2x 和g (x )=x(x )2解析:选D A 中的函数定义域不同;B 中y =x 0的x 不能取0;C 中两函数的对应关系不同,故选D.4.设f (x )=x 2-1x 2+1,则f (2)f ⎝⎛⎭⎫12=( )A .1B .-1 C.35D .-35解析:选B f ( 2 )f ⎝⎛⎭⎫1 2 =22-122+1⎝⎛⎭⎫122-1⎝⎛⎭⎫122+1=35-3454=35×⎝⎛⎭⎫-53=-1.5.下列函数中,值域为(0,+∞)的是( ) A .y =x B .y =1xC .y =1xD .y =x 2+1解析:选B y =x 的值域为[0,+∞),y =1x 的值域为(-∞,0)∪(0,+∞),y =x 2+1的值域为[1,+∞).6.若[a,3a -1]为一确定区间,则a 的取值范围是________. 解析:由题意知3a -1>a ,则a >12.答案:⎝⎛⎭⎫12,+∞ 7.已知函数f (x )=2x -3,x ∈{x ∈N|1≤x ≤5},则函数f (x )的值域为________. 解析:∵x =1,2,3,4,5, ∴f (x )=2x -3=-1,1,3,5,7. ∴f (x )的值域为{-1,1,3,5,7}. 答案:{-1,1,3,5,7}8.设f (x )=11-x ,则f ( f ( x ))=________.解析:f ( f (x ))=11-11-x =11-x -11-x =x -1x . 答案:x -1x (x ≠0,且x ≠1) 9.已知f (x )=x 2-4x +5. (1)求f (2)的值.(2)若f (a )=10,求a 的值. 解:(1)由f (x )=x 2-4x +5, 所以f (2)=22-4×2+5=1. (2)由f (a )=10,得a 2-4a +5=10, 即a 2-4a -5=0,解得a =5或a =-1. 10.求函数y =x +26-2x -1的定义域,并用区间表示.解:要使函数解析式有意义,需满足:⎩⎪⎨⎪⎧ x +2≥0,6-2x ≥0,6-2x ≠1,即⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥-2,x ≤3,x ≠52,所以-2≤x ≤3且x ≠52. 所以函数的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-2≤x ≤3且x ≠52. 用区间表示为⎣⎡⎭⎫-2,52 ∪⎝⎛⎦⎤52,3. 层级二 应试能力达标1.下列式子中不能表示函数y =f (x )的是( )A .x =y 2+1B .y =2x 2+1C .x -2y =6D .x =y解析:选A 对于A ,由x =y 2+1得y 2=x -1.当x =5时,y =±2,故y 不是x 的函数;对于B ,y =2x 2+1是二次函数;对于C ,x -2y =6⇒y =12x -3是一次函数;对于D ,由x =y 得y =x 2(x ≥0)是二次函数.故选A.2.若集合A ={x |y =x -1},B ={y |y =x 2+2},则A ∩B =( )A .[1,+∞)B .(1,+∞)C .[2,+∞)D .(0,+∞)解析:选C 集合A 表示函数y =x -1的定义域,则A ={x |x ≥1},集合B 表示函数y =x 2+2的值域,则B ={y |y ≥2},故A ∩B ={x |x ≥2}.3.若函数f (x )=ax 2-1,a 为一个正数,且f ( f (-1))=-1,那么a 的值是( )A .1B .0C .-1D .2解析:选A ∵f (x )=ax 2-1,∴f (-1)=a -1,f (f (-1))=f (a -1)=a ·(a -1)2-1=-1.∴a (a -1)2=0.又∵a 为正数,∴a =1.4.函数y =1-x 22x 2-3x -2的定义域为( ) A .(-∞,1]B .[-1,1]C .[1,2)∪(2,+∞)D.⎣⎡⎭⎫-1,-12∪⎝⎛⎦⎤-12,1 解析:选D 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2≥0,2x 2-3x -2≠0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤1,x ≠2且x ≠-12,即-1≤x ≤1且x ≠-12, 所以函数的定义域为⎣⎡⎭⎫-1,-12∪⎝⎛⎦⎤-12,1.故选D. 5.函数y =1x -2的定义域是A ,函数y =2x +6 的值域是B ,则A ∩B =________(用区间表示).解析:要使函数式y =1x -2有意义,只需x ≠2,即A ={x |x ≠2};函数y =2x +6 ≥0,即B ={y |y ≥0},则A ∩B ={x |0≤x <2,或x >2}.答案:[0,2)∪(2,+∞)6.函数y =6-x |x |-4的定义域用区间表示为________. 解析:要使函数有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧ 6-x ≥0,|x |-4≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≤6,x ≠±4, ∴定义域为(-∞,-4)∪(-4,4)∪(4,6].答案:(-∞,-4)∪(-4,4)∪(4,6]7.试求下列函数的定义域与值域:(1)f (x )=(x -1)2+1,x ∈{-1,0,1,2,3};(2)f (x )=(x -1)2+1;(3)f (x )=5x +4x -1; (4)f (x )=x -x +1.解:(1)函数的定义域为{-1,0,1,2,3},则f (-1)=[(-1)-1]2+1=5,同理可得f (0)=2,f (1)=1,f (2)=2,f (3)=5,所以函数的值域为{1,2,5}.(2)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}.(3)函数的定义域是{x |x ≠1},y =5x +4x -1=5+9x -1,所以函数的值域为{y |y ≠5}. (4)要使函数式有意义,需x +1≥0,即x ≥-1,故函数的定义域是{x |x ≥-1}.设t =x +1,则x =t 2-1(t ≥0),于是f (t )=t 2-1-t =⎝⎛⎭⎫t -122-54.又t ≥0,故f (t )≥-54.所以函数的值域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪y ≥-54.8.已知函数f (x )=x 21+x 2. (1)求f (2)+f ⎝⎛⎭⎫12,f (3)+f ⎝⎛⎭⎫13的值; (2)求证:f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x 是定值;(3)求f (2)+f ⎝⎛⎭⎫12+f (3)+f ⎝⎛⎭⎫13+…+f (2 018)+f ⎝⎛⎭⎫12 018的值. 解:(1)∵f (x )=x 21+x 2, ∴f (2)+f ⎝⎛⎭⎫12=221+22+⎝⎛⎭⎫1221+⎝⎛⎭⎫122=1, f (3)+f ⎝⎛⎭⎫13=321+32+⎝⎛⎭⎫1321+⎝⎛⎭⎫132=1. (2)证明:f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =x 21+x 2+⎝⎛⎭⎫1x 21+⎝⎛⎭⎫1x 2=x 21+x 2+1x 2+1=x 2+1x 2+1=1. (3)由(2)知f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =1,∴f (2)+f ⎝⎛⎭⎫12=1,f (3)+f ⎝⎛⎭⎫13=1,f (4)+f ⎝⎛⎭⎫14=1,…,f (2 018)+f ⎝⎛⎭⎫12 018=1. ∴f (2)+f ⎝⎛⎭⎫12+f (3)+f ⎝⎛⎭⎫13+…+f (2 018)+f ⎝⎛⎭⎫12 018=2 017.。
§1.2.1函数的概念一、教学目标1、知识与技能: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与意识.2、过程与方法:(1)通过实例,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;3、情态与价值,使学生感受到学习函数的必要性的重要性,激发学习的积极性。
二、教学重点与难点:重点:理解函数的模型化思想,用集合与对应的语言来刻画函数;难点:符号“y=f(x)”的含义,函数定义域和值域的区间表示;三、学法与教学用具1、学法:学生通过自学、思考、交流、讨论和概括,从而更好地完成本节课的教学目标 .2、教学用具:投影仪 .四、教学思路(一)创设情景,揭示课题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3、分析、归纳以上三个实例,它们有什么共同点。
4、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;5、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)研探新知1、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函数符号“y =f (x )”中的f (x )表示与x 对应的函数值,一个数,而不是f 乘x .(2)构成函数的三要素是什么?定义域、对应关系和值域(3)区间的概念①区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间;②无穷区间; ③区间的数轴表示.(4)初中学过哪些函数?它们的定义域、值域、对应法则分别是什么?通过三个已知的函数:y =ax +b (a ≠0)y =ax 2+b x +c (a ≠0)y =xk (k ≠0) 比较描述性定义和集合,与对应语言刻画的定义,谈谈体会。
1.2函数及其表示1.2.1函数的概念[学习目标] 1.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.能用集合与对应的语言刻画出函数,体会对应关系在刻画数学概念中的作用.(重点、难点)2.了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域(重点).3.能够正确使用区间表示数集.(易混点)一、函数的有关概念f,使对于集合A中的任意的一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应结论称f:A―→B为从集合A到集合B的一个函数,记作:y=f(x),x∈A 相关概念定义域x的取值范围A值域函数值的集合{}f(x)|x∈A二、两个函数相等的条件1.定义域相同;2.对应关系完全一致.三、区间的概念及表示1.一般区间的表示设a,b∈R,且a<b,规定如下:2.特殊区间的表示1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)函数的定义域和值域一定是无限集合.( )(2)根据函数有定义,定义域中的一个x 可以对应着不同的y .( ) (3)f (a )表示当x =a 时函数f (x )的值,是一个常量.( ) 【答案】 (1)× (2)× (3)√ 2.已知f (x )=x +1,则f (3)=( )A .2B .4C .±6D .10 【解析】 ∵f (x )=x +1,∴f (3)=3+1=2.【答案】 A 3.函数f (x )=11-2x有定义域是________(用区间表示). 【解析】 由题意,需1-2x >0,解得x <12.故f (x )的定义域为⎝⎛⎭⎫-∞,12. 【答案】 ⎝⎛⎭⎫-∞,12 4.集合{}x |1<x ≤10用区间表示为________. 【解析】 集合{}x |1<x ≤10用区间表示为(1,10]. 【答案】 (1,10]预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中(1)(2014·长沙高一检测)设M =x -2≤x ≤2,N =}y 0≤y ≤2,函数y =f (x )的定义域为M ,值域为N ,对于下列四个图象,可作为函数y =f (x )的图象为( )(2)下列函数中,f (x )与g (x )相等的是( ) A .f (x )=x ,g (x )=(x )2 B .f (x )=x ,g (x )=x 2 C .f (x )=x +2,g (x )=x 2-4x -2D .f (x )=x ,g (x )=3x 3 (3)判断下列对应是否为函数. ①A =R ,B =R ,f :x →y =1x 2;②A =N ,B =R ,f :x →y =±x ; ③A =N ,B =N *,f :x →y =|x -2|;④A ={1,2,3},B =R ,f (1)=f (2)=3,f (3)=4.【解析】 (1)由函数定义可知任意作一条直线x =a 与函数图象至多有一个交点,故选项C 错误.由题设定义域中有元素-2,2知选项A 错误.由值域为{}y |0≤y ≤2知选项B 错误. (2)对于A ,f (x )=x 的定义域为R ,g (x )=(x )2的定义域为{}x |x ≥0,两函数的定义域不相同,所以不是相等函数;对于B ,g (x )=x 2=|x |,与f (x )=x 的对应关系不相同,所以不是相等函数;对于C ,g (x )=x 2-4x -2=x +2(x ≠2),与f (x )=x +2的定义域不同,所以不是相等函数;对于D ,g(x)=3x3=x,与f(x)=x的对应关系和定义域都相同,所以是相等函数,故选D.【答案】(1)D(2)D(3)①因为A=R,B=R,对于A中的元素x=0,在对应关系f:x→y=1x2之下,在B 中没有元素与之对应,因而不能构成函数.②对于A中的元素,如x=9,y的值为y=±9=±3,即在对应关系f之下,B中有两个元素与之对应,不符合函数定义,故不能构成函数.③对于A中的元素x=2,在对应关系f的作用下,|2-2|=0∉B,从而不能构成函数.④依题意,f(1)=f(2)=3,f(3)=4,即A中的每一个元素在对应关系f之下,在B中都有唯一的元素与之对应,虽然B中有很多元素在A中无元素与之对应,但依函数的定义,仍能构成函数.1.判断一个对应关系是否为函数的步骤:(1)判断A,B是否是非空数集;(2)判断A中任一元素在B中是否有元素与之对应;(3)判断A是任一元素在B中是否有唯一确定的元素与之对应.2.判断函数是否相同的步骤:(1)看定义域是否相同;(2)看对应关系是否相同;(3)下结论.(1)f(x)=1x-2;(2)f(x)=3x+2;(3)f(x)=x+1+12-x.【思路探究】解答本题可根据函数解析式的结构特点,构造使解析式有意义的不等式(组),进而解不等式求解.【解】 (1)∵x ≠2时,分式1x -2有意义,∴这个函数的定义域是{}x |x ≠2. (2)∵3x +2≥0,即x ≥-23时,根式3x +2才有意义,∴这个函数的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≥-23. (3)∵要使函数有意义,必须⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥02-x ≠0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x ≥-1,x ≠2.∴这个函数的定义域是{}x |x ≥-1且x ≠2.1.求解析式给出的函数的定义域就是求使函数表达式有意义的自变量的取值集合.已知函数y =f (x ):(1)若f (x )为整式,则定义域为R ;(2)若f (x )为分式,则定义域是使分母不为零的实数的集合;(3)若f (x )是偶次根式,那么函数的定义域是根号内的式子不小于零的实数的集合; (4)若f (x )是由几个部分的数字式子构成的,那么函数的定义域是使各部分式子都有意义的实数的集合;5.若f (x )是由实际问题列出的,那么函数的定义域是使解析式本身有意义且符合实际意义的实数的集合.(2014·济宁高一检测)函数y =1-x2x 2-3x -2定义域为( )A .(-∞,1]B .(-∞,2]C.⎝⎛⎭⎫-∞,12∪⎝⎛⎭⎫-12,1 D.⎝⎛⎫-∞,-12∪⎝⎛⎦⎤-12,1 【解析】 要使函数y =1-x 2x 2-3x -2有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≥0,2x 2-3x -2≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≤1,x ≠-12且x ≠2,所以x ≤1且x ≠-12,故选D.【答案】 Df (2x +1)的定义域;(2)已知函数f (2x +1)的定义域为[1,3],求函数f (x )的定义域.【思路探究】 (1)函数f (2x +1)的自变量是x ,而非2x +1,解不等式1≤2x +1≤3即可.(2)函数f (2x +1)的自变量是x ,本题实质是知1≤x ≤3,求2x +1的取值范围. 【解】 (1)∵函数f (x )的定义域为[1,3],即x ∈[1,3],函数f (2x +1)中2x +1的范围与函数f (x )中x 的范围相同,∴2x +1∈[1,3],∴x ∈[0,1], 即函数f (2x +1)的定义域是[0,1]. (2)∵x ∈[1,3],∴2x +1∈[3,7], 即函数 f (x )的定义域是[3,7].若已知f (x )的定义域为[a ,b ],则f (g (x ))的定义域可由a ≤g (x )≤b 求出;若已知f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]时的值域.已知函数f (x )的定义域为(0,1),则f (2x )的定义域为__________.【解析】 因为f (x )的定义域为(0,1),所以要使f (2x )有意义,须使0<2x <1,即0<x <12,所以函数f (2x )的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪0<x <12.【答案】 ⎝⎛⎭⎫0,12已知f (x )=11+x (x ∈R ,且x ≠-1),g (x )=x 2+2(x ∈R).(1)求f (2),g (2)的值; (2)求f [g (3)]的值.【思路探究】 (1)令x =2代入f (x ),g (x )→得出f (2),g (2) (2)求g (3)→求f [g (3)] 【解】 (1)∵f (x )=11+x ,∴f (2)=11+2=13, 又∵g (x )=x 2+2,∴g (2)=22+2=6.(2)g (3)=32+2=11,∴f [g (3)]=f (11)=11+11=112.1.f (x )表示自变量为x 的函数,如f (x )=2x ,而f (a )表示的是当x =a 时的函数值,如f (x )=2x 中f (3)=2×3=6.2.求f {f [f (x )]}时,一般要遵循由里到外的原则.在题设条件不变的情况下,求g [f (3)]的值. 【解】 ∵f (3)=11+3=14, ∴g [f (3)]=g ⎝⎛⎭⎫14=⎝⎛⎭⎫142+2=3316.1.函数的本质:两个非空数集间的一种确定的对应关系.由于函数的定义域和对应关系一经确定,值域随之确定,所以判断两个函数是否相等,只须两个函数的定义域和对应关系一致即可.2.f(x)是函数符号,f表示对应关系,“y=f(x)”为“y是x的函数”这句话的数学表示,它仅仅是函数符号,并不表示“y等于f 与x的乘积”.3.对于用关系式表示的函数.如果没有给出定义域,那么就认为函数的定义域是指使函数表达式有意义的自变量取值的集合,这是求某函数定义域的依据.相等函数判断中的误区下列各组函数相等函数的是()A.y=x+1与y=x2-1 x-1B.y=|x|+1和y=(x-1)2+1 C.y=2x和y=2x(x≤0) D.y=x2+1和y=t2+1【易错分析】 易失分点一:忽视函数定义域,误认为y =x 2-1x -1=x +1,而误选A.易失分点二:忽视对应关系,误认为定义域和值域相同就是相等函数,而误选B. 【防范措施】 1.判断函数相等时,对较为复杂的函数解析式的化简要慎重,注意其等价性,本例对选项A 中第二个函数解析式的化简易把定义域扩大,由解析式相同而误认为是相等函数.2.定义域相同,并且对应关系完全一致的两个函数才相等.【解析】 A 错误,由于函数y =x 2-1x -1中要求x -1≠0,即x ≠1,故两个函数的定义域不同,故不表示相等函数.B 错误,虽然定义域和值域相同,但对应关系不相同,因而不是相等函数.C 错误,显然定义域不同,因此不是相等函数.D 正确,虽然表示自变量的字母不同,但它们定义域和对应关系相同,因此是相等函数. 【答案】 D——[类题尝试]————————————————— 下列各组中的两个函数为相等函数的是( ) A .f (x )=x +1·x -1,g (x )=(x +1)(x -1) B .f (x )=(2x -5)2,g (x )=2x -5 C .f (x )=1-x x 2+1与g (x )=1+x x 2+1D .f (x )=(x )4x 与g (t )=⎝⎛⎭⎫t t 2 【解析】 A 中,f (x )=x +1·x -1的定义域为{x |x ≥1},g (x )=(x +1)(x -1)的定义域为{x |x ≥1或x ≤-1},它们的定义域不相同;B 中,f (x )=(2x -5)2的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≥52,g (x )=2x -5的定义域为R ,定义域不同,不是相等函数.C 中,f (x )=1-xx 2+1与g (x )=1+xx 2+1的对应关系不同,不相等.D 中,f (x )=(x )4x =x (x>0)与g (x )=⎝⎛⎭⎫t t 2=t (t >0)的定义域与对应关系都相同,它们相等.【答案】 D。
《函数的概念及其表示》单元教学设计一、内容及其解析(一)内容1 函数的三个要素:定义域,值域,对应关系2 “对应说”的函数概念3 函数的表示法:解析法,图象法,表格法4 分段函数的概念及表示(二)内容解析1. 内容本质:两个数集之间建立对应关系(单射)是函数概念的本质,用集合语言和对应关系刻画函数概念是数学抽象素养得到提升的重要标志。
用解析式、图象与表格等不同方法表示函数,是进一步理解函数、认识函数对应关系f的重要过程,也是数学思维的重要特征。
2 蕴含的思想方法运用函数观察、研究事物的运动与变化及其规律是一种重要的思想,因此,函数思想自然是函数概念与表示教学中最重要的数学思想;在函数的表示中,函数不同表示法之间的转化渗透着数形结合的思想;同时,函数与方程、不等式之间的相互转化,蕴含着等价转化的思想。
3 知识知识的上下位关系:函数是数学的核心概念,是刻画客观世界中运动变化规律的重要数学模型。
在高中阶段,函数不仅贯穿数学学习的始终,而且是学习方程、不等式、数列、导数等内容的工具和基础,在物理、化学、生物等其它领域也有广泛的应用;在高等数学和实际应用中,函数是基本数学对象,是数学建模的重要模型。
4 育人价值:函数所蕴含的集合间的“对应”是一种重要的数学思想与方法,这种思想方法帮助人们在不同事物之间建立联系,并运用这种联系去研究、发现事物变化的规律,掌握事物本身的性质,这对于提高人们的思想认识,指导日常行为有着重要的意义与价值,函数的表示是数学表示的典范,除帮助人们提高抽象能力外,其本质也是建立具体函数到数学符号之间的对应,可以帮助学生进一步体会函数思想的本质,发展学生的数学抽象与直观想象素养.5 教学重点:实例归纳概括函数的基本特征,建立用集合与对应的语言刻画概念,选择适当的方法表示函数二、目标及其解析(一)单元目标1在初中用变量之间的依赖关系描述函数的基础上,用集合语言和对应关系刻画函数,建立完整的函数概念,体会集合语言和对应关系在刻画函数概念中的作用。
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:对于f1(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;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 -1x -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 |1<x <2或x >2}解析:要使函数有意义,则只需⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥0,x -2≠0,x -1≠0,解得1<x <2或x >2,所以函数的定义域为{x |1<x <2或x >2}.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-xx ,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 )=1x,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 )=63x 3; (2)f (x )=x 2-9x -3,g (x )=x +3;(3)f (x )=x 2-2x -1,g (t )=t 2-2t -1.解:(1)g (x )=63x 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+1x 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 =31-1-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 ≤32.∴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)-1-1044x +2=54(4x +2)-1444x +2=54-72(4x +2).∵72(4x +2)≠0,∴y ≠54,∴函数y =5x -14x +2的值域为{y ∈R |y ≠54}.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 =xx +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 =xx +1=(x +1)-1x +1=1-1x +1,且1x +1≠0, ∴函数y =xx +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+12-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(0<x ≤2且x ∈N *)的值域是( D ) A .{x |x ≥1} B .{x |x >1} C .{2,3}D .{2,5}解析:∵0<x ≤2且x ∈N *, ∴x =1或x =2. ∴f (1)=2,f (2)=5, 故函数的值域为{2,5}.3.若函数f (x )与g (x )=32-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<x <1},则函数f (2x +1)的定义域为{x |-1<x <0}. 解析:因为f (x )的定义域为{x |-1<x <1}, 所以-1<2x +1<1,解得-1<x <0.所以f (2x +1)的定义域为{x |-1<x <0}. 5.试求下列函数的定义域与值域: (1)f (x )=(x -1)2+1; (2)y =5x +4x -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+9x -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 ≥-54,所以函数的值域为{y |y ≥-54}.——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<m <12时,如图1,m ≤x ≤1-m .当1-m <m ,即m >12时,如图2,x ∈∅.综上所述,当0<m <12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 >12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 ≤112.故函数f (2x -3)的定义域为⎣⎡⎦⎤1,112.。
1.2.1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 (1)满足不等式b x a ≤≤的实数x 的集合叫做 ,表示为 ;(2)满足不等式b x a <<的实数x 的集合叫做 ,表示为 ;(3)满足不等式b x a <≤的实数x 的集合叫做 ,表示为 ;(4)满足不等式b x a ≤<的实数x 的集合叫做 ,表示为 ;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<b 的实数x 的集合分别表示为 。
函数的概念※ 知识梳理 1.函数的概念:设A ,B 是非空的_____,如果按照某种确定的对应关系f ,使对于集合A 中的________数x ,在集合B 中都有________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,记作y =f (x ),x ∈A .其中x 叫做______,x 的取值范围A 叫做函数y =f (x )的______;与x 的值相对应的y 值叫做_____,函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫做函数y =f (x )的______,则值域是集合B 的____. 2.常见函数的定义域和值域函数关系式图象定义域值域反比例函数y =kx(k ≠0)一次函数y =kx +b (k ≠0)二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)3.相等函数:一个函数的构成要素为:定义域、对应关系和值域,其中值域是由______和________决定的.如果两个函数的定义域相同,并且________完全一致,我们就称这两个函数相等.(1)只要两个函数的定义域相同,对应法则相同,其值域就________.故判断两个函数是否相等时,一看定义域,二看对应法则.如y =1与y =xx 不是相等函数,因为____________.y =3t +4与y =3x +4是相等函数.(2)求函数的定义域,一般是转化为解不等式或不等式组的问题,注意定义域是一个集合,其结果必须用集合或区间来表示.4.区间与无穷大:(1)区间的几何表示定义 名称 符号 数轴表示{x |a ≤x ≤b } 闭区间 [a ,b ] {x |a <x <b }开区间(a ,b ){x |a ≤x <b }半开半 闭区间 [a ,b ){x |a <x ≤b } 半开半 闭区间(a ,b ]这里的实数a 与b 都叫做相应区间的端点.(2)实数集R 的区间表示:实数集R 可以用区间表示为____________,“∞”读作“无穷大”,“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”.(3)无穷大的几何表示定义 符号 数轴表示{x |x ≥a } [a ,+∞) {x |x >a } (a ,+∞) {x |x ≤b } (-∞,b ]{x |x <b }(-∞,b )※ 典例分析【题型一】函数的基本概念【例1】1. 如图所示,能够作为函数y =f (x )的图象的有________.[答案] ①⑤ 解:根据函数的定义,一个函数图象与垂直于x 轴的直线最多有一个交点,这是通过图象判断其是否构成函数的基本方法.2. 下列对应或关系式中是A 到B 的函数的是( )A .A ∈R ,B ∈R ,x 2+y 2=1 B . A={(x ,y)|x ,y ∈R },对任意的(x ,y)∈A ,(x,y)→x+y.C .A =R ,B =R ,f :x →y =1x -2D .A ={1,2,3,4},B ={0,1},对应关系如图:答案:D3. 下列各对函数中,是相等函数的序号是________.① f (x )=x +1与g (x )=x +x 0 ② f (x )=22x 1)+(与g (x )=|2x +1| ③ f (n )=2n +1(n ∈Z )与g (n )=2n -1(n ∈Z ) ④ f (x )=3x +2与g (t )=3t +2 ⑤ y =x -1与y =x 2-1x +1[答案] ②④4. 已知一个函数的解析式为2)(x x f =2,它的值域为{1,4},这样的函数有 个.[答案]9[解析]列举法:定义域可能是{1,2},{-1,2},{1,-2},{-1,-2},{1,-2,2},{-1,-2,2},{-1,1,2},{-1,1,-2},{-1,1,-2,2}.【课堂练习1】1. 下列对应是否为A 到B 的函数:①A =R ,B ={x|x>0},f :x→y =|x|; ②A =Z ,B =Z ,f :x→y =x 2; ③A =Z ,B =Z ,f :x→y =x ; ④A =[-1,1],B ={0},f :x→y =0.答:(1)①③不是 ②④是2. 以下给出的同组函数中,是否表示同一函数?为什么?(1)f 1:y =xx ;f 2:y =1.(2)f 1:y =⎩⎪⎨⎪⎧1,x ≤1,2,1<x <2,3,x ≥2.f 2:x x ≤1 1<x <2 x ≥2 y123(3)f 1:y =2x ;f 2:如图所示.【解】(1)不同函数.f 1(x )的定义域为{x ∈R |x ≠0},f 2(x )的定义域为R .(2)同一函数,x 与y 的对应关系完全相同且定义域相同,它们是同一函数的不同表示方式. (3)同一函数.理由同(2).【题型二】 求函数定义域 【例2】1. 求下列函数的定义域:①y =4-x ; ②y =1|x |-x ; ③y =5-x +x -1-1x 2-9.[解析] (1)①4-x ≥0,即x ≤4,故函数的定义域为{x |x ≤4}.②分母|x |-x ≠0,即|x |≠x ,所以x <0.故函数的定义域为{x |x <0}.③解不等式组⎩⎨⎧ 5-x ≥0,x -1≥0,x 2-9≠0,得⎩⎨⎧x ≤5,x ≥1,x ≠±3.故函数的定义域是{x |1≤x ≤5且x ≠3}.【课堂练习2】1. 将长为a 的铁丝折成矩形,求矩形面积y 关于一边长x 的解析式,并写出此函数的定义域.解:设矩形一边长为x ,则另一边长为12(a -2x ),所以y =x ·12(a -2x )=-x 2+12ax ,定义域为(0,a2).2. (2016年高考江苏卷) 函数y =232x x --的定义域是 .【答案】[]3,1-3. 若函数86-)(2++=m mx mx x f 的定义域为R ,则实数m 的取值范围是 .4. 已知函数32341++-=ax ax ax y 的定义域为R ,则实数a 的取值范围是 .【题型三】复合函数的定义域【例3】1. 已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为( )A. (-1,1)B. )21,1(--C. (-1,0)D. )1,21(解析:由题意知-1<2x +1<0,则-1<x <-12.答案:B2. 已知f (x 2-1)的定义域为[0,3],则函数y =f (x )的定义域为__________.解析:∵0≤x ≤3,∴0≤x 2≤9,∴-1≤x 2-1≤8,∴函数y =f (x )的定义域是[-1,8].【课堂练习3】1. 已知函数f (2x +1)的定义域为(0,1),则f (x )的定义域是______________.[解析]因为f (2x +1)的定义域为(0,1),即其中的函数自变量x 的取值范围是0<x <1,令t =2x +1,所以1<t <3,所以f (t )的定义域为{t |1<t <3},所以函数f (x )的定义域为{x |1<x <3}.2. 已知函数f (x )的定义域是[0,1],求g(x)=f (2x )+f (x +23)的定义域;解: 解不等式组0212013x x ≤≤⎧⎪⎨≤+≤⎪⎩,∴g(x) 的定义域是[0,13]. 【题型四】求函数的解析式 【例4】1. 已知f (x )=21xx+,求f (2x +1); 解析:f (2x +1)=244122+++x x x .2. f (x +1)=x +2x . 求f (x )的解析式;解:方法一:设u =x +1,则x =u -1(u ≥1),∴f (u )=(u -1)2+2(u -1)=u 2-1(u ≥1),即f (x )=x 2-1(x ≥1). 方法二:∵x +2x =(x +1)2-1,由于x ≥0,所以x +1≥1.∴ f (x )=x 2-1(x ≥1)3. y =f (x )是一次函数,且f (f (x ))=9x +8,求f (x )的解析式;解:由条件可设f (x )=ax +b (a ≠0),∵f [f (x )]=9x +8,∴有a (ax +b )+b =9x +8.比较系数可得⎩⎨⎧ a =3,b =2;或⎩⎨⎧a =-3,b =-4.故f (x )=3x +2或f (x )=-3x -4,4. f (x )=2f (1x)·x -1,求f (x )的解析式;解:在f (x )=2f (1x )x -1中,用1x 代替x ,得f (1x )=2f (x )1x -1,将f (1x )=2()f x x-1代入f (x )=2f (1x)x -1中,可求得f (x )=23x +13.(x>0) 5. f (0)=1,并且对任意实数x ,y ,有f (x -y )=f (x )-y (2x -y +1),求f (x )的解析式.解:令x=0,y=-x,则f(x)=f(0)+x(0+x+1)=1+2xx +课堂小结:函数解析式的求法:(1)凑配法:由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的表达式;(2)待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数)可用待定系数法;(3)换元法:已知复合函数f (g (x ))的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围;(4)方程思想: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 ).(5)赋值法:赋x,y 特殊值,适用于解抽象函数。
单元目标要求帮助学生建立完整的函数概念,不仅把函数理解为刻画变量之间依赖关系的数学语言和工具,也把函数理解为实数集合之间的对应关系。
课时目标要求在初中用变量之间的依赖关系描述函数的基础上,用集合语言和对应关系刻画函数,建立完整的函数概念,体会集合语言和对应关系在刻画函数概念中的作用.了解构成函数的要素,能求简单函数的定义域.课时重难点重点:通过四个实际情景,引导学生构建完整的函数概念;熟悉函数本质,明确函数三要素;能够利用函数概念解决问题。
难点:找到不同函数情景中,所包含的共同特征;理解教师给出的f(x)的含义;熟练使用函数语言。
在教学过程中需要注意W:学习方向和原因H:教学要吸引学生并保持他们的注意力E:准备必要的经验、工具和知识,使学生体验知识的探索过程,从而获得知识R:让学生重新思考,并修改自己不当的想法观念E-2:引导学生进行自我评估T:强调个性化,为每个学生量身定制O:对于所有元素进行合理的组织-有效的组织活动也可以算作是O阶段1—确定单元学习预期结果所确定的目标:依据课程标准,在本节课学习完成后在初中用变量之间的依赖关系描述函数的基础上,用集合语言和对应关系刻画函数,建立完整的函数概念,体会集合语言和对应关系在刻画函数概念中的作用.了解构成函数的要素,能求简单函数的定义域理解:1、理解函数是实数集之间的对应关系2、理解对应关系f的含义3、理解新的符号表示,即y=f(x),理解函数的三要素回答的基本问题:1、什么是函数学生应掌握的知识:1、函数概念以及函数的三要素。
2、区间的定义及表示。
学生应形成的技能:能够根据新的函数定义判断函数关系,对于给定的自变量能够求出对应的函数值。
能够用区间正确表示函数的定义域与值域阶段2—确定评估证据评估水平评估方法本节课函数单调性的学习,主要针对前两个理解水平,即感知水平与释义水平表现性任务依据函数概念,主动构建与解析式相关的函数,从而深化对于函数的认识。
人教统编部编版高中数学必修一A版第二章《一元二次函数、方程和不等式》全章节教案教学设计含章末综合复习本文没有明显的格式错误和问题段落。
以下是小幅度改写后的文章:本教案旨在帮助学生掌握高中数学中重要的等式性质与不等式性质,这是刻画现实世界中量与量之间关系的有效数学模型,在现实生活中有着广泛的应用。
同时,等式性质与不等式性质也为学生以后顺利研究基本不等式起到重要的铺垫。
教学目标包括掌握等式性质与不等式性质及其推论,能够运用其解决简单的问题,进一步掌握比较法比较实数的大小,以及通过教学培养学生合作交流的意识和大胆猜测、乐于探究的良好思维品质。
教学重点是掌握不等式性质及其应用,难点则是不等式性质的应用。
为此,我们采用以学生为主体的诱思探究式教学,精讲多练的教学方法,借助多媒体等教学工具,引导学生独立思考、小组讨论,充分发挥学生的主动性和创造性。
在教学过程中,我们通过情景导入,引导学生观察和思考现实生活中的相等关系和不等关系;通过预课本,引入新课,让学生自主思考和探究不等式的基本性质、比较多项式大小的方法以及重要不等式等内容;通过典例分析和举一反三,帮助学生更好地应用不等式性质解决实际问题。
最后,我们希望通过本教案的教学,能够培养学生的数学抽象、逻辑推理、数学运算、数据分析和数学建模等方面的素养,提高学生的数学思维水平和解决实际问题的能力。
已知2<a<3,-2<b<-1,要求2a+b的取值范围。
首先,可以将2a+b拆开,得到2a+b<6-2=4,即2a+b的上界为4.然后,将2a+b拆开,得到2a+b>2×2+(-1)=3,即2a+b的下界为3.因此,2a+b的取值范围为3<2a+b<4.基本不等式”是必修1的重要内容。
它是在研究不等关系和不等式性质,掌握不等式性质的基础上对不等式的进一步研究。
同时,它也是为了以后研究选修教材中关于不等式及其证明方法等内容作铺垫,起着承上启下的作用。
课题:§1.1 集合教材分析:集合概念及其基本理论,称为集合论,是近、现代数学的一个重要的基础,一方面,许多重要的数学分支,都建立在集合理论的基础上。
另一方面,集合论及其所反映的数学思想,在越来越广泛的领域种得到应用。
课型:新授课教学目标:(1)通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的理解集合“属于”关系;(2)能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用;教学重点:集合的基本概念与表示方法;教学难点:运用集合的两种常用表示方法——列举法与描述法,正确表示一些简单的集合;教学过程:一、引入课题军训前学校通知:8月15日8点,高一年段在体育馆集合进行军训动员;试问这个通知的对象是全体的高一学生还是个别学生?在这里,集合是我们常用的一个词语,我们感兴趣的是问题中某些特定(是高一而不是高二、高三)对象的总体,而不是个别的对象,为此,我们将学习一个新的概念——集合(宣布课题),即是一些研究对象的总体。
阅读课本P2-P3内容二、新课教学(一)集合的有关概念1.集合理论创始人康托尔称集合为一些确定的、不同的东西的全体,人们能意识到这些东西,并且能判断一个给定的东西是否属于这个总体。
2.一般地,研究对象统称为元素(element),一些元素组成的总体叫集合(set),也简称集。
3.思考1:课本P3的思考题,并再列举一些集合例子和不能构成集合的例子,对学生的例子予以讨论、点评,进而讲解下面的问题。
4.关于集合的元素的特征(1)确定性:设A是一个给定的集合,x是某一个具体对象,则或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种且只有一种成立。
(2)互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素。
(3)集合相等:构成两个集合的元素完全一样5.元素与集合的关系;(1)如果a是集合A的元素,就说a属于(belong to)A,记作a∈A(2)如果a不是集合A的元素,就说a不属于(not belong to)A,记作a∉A(或a A)(举例)∈6.常用数集及其记法非负整数集(或自然数集),记作N正整数集,记作N*或N+;整数集,记作Z有理数集,记作Q实数集,记作R(二)集合的表示方法我们可以用自然语言来描述一个集合,但这将给我们带来很多不便,除此之外还常用列举法和描述法来表示集合。