【新教材】3.1.1 函数的概念(人教A版)1.理解函数的定义、函数的定义域、值域及对应法则。
2.掌握判定函数和函数相等的方法。
3.学会求函数的定义域与函数值。
重点:函数的概念,函数的三要素。
难点:函数概念及符号y=f(x)的理解。
一、预习导入阅读课本60-65页,填写。
1.函数的概念(1)函数的定义:设A,B是,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的,在集合B中都有和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作.(2)函数的定义域与值域:函数y=f(x)中,x叫做,叫做函数的定义域,与x的值相对应的y值叫做,函数值的集合叫做函数的值域.显然,值域是集合B的.2.区间概念(a,b为实数,且a<b)3.其它区间的表示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. ( ) 2.函数y =1x +1的定义域是 ( )A .[-1,+∞)B .[-1,0)C .(-1,+∞)D .(-1,0) 3.已知f (x )=x 2+1,则f ( f (-1))= ( ) A .2 B .3 C .4 D .5 4.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________.题型一 函数的定义例1 下列选项中(横轴表示x 轴,纵轴表示y 轴),表示y 是x 的函数的是( )跟踪训练一1.集合A={x|0≤x ≤4},B={y|0≤y ≤2},下列不表示从A 到B 的函数的是( )题型二 相等函数例2 试判断以下各组函数是否表示同一函数:(1)f(x)=(√x )2,g(x)=√x 2;(2)y=x 0与y=1(x ≠0);(3)y=2x+1(x ∈Z)与y=2x-1(x ∈Z). 跟踪训练二1.试判断以下各组函数是否表示同一函数: ①f(x)=x 2-x x,g(x)=x-1;②f(x)=√xx ,g(x)=√x ;③f(x)=√(x +3)2,g(x)=x+3;④f(x)=x+1,g(x)=x+x 0;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). 题型三 区间例3 已知集合A={x|5-x ≥0},集合B={x||x|-3≠0},则A ∩B 用区间可表示为 . 跟踪训练三1.集合{x|0<x<1或2≤x ≤11}用区间表示为 .2. 若集合A=[2a-1,a+2],则实数a 的取值范围用区间表示为 . 题型四 求函数的定义域 例4 求下列函数的定义域:(1)y=(x+2)|x |-x ; (2)f(x)=x 2-1x -1−√4-x . 跟踪训练四1.求函数y=√2x +3√2-x1x 的定义域.2.已知函数f(x)的定义域是[-1,4],求函数f(2x+1)的定义域. 题型五 求函数值(域) 例5 (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−11+x; ④y =2x -√x −1.跟踪训练五1.求下列函数的值域: (1)y = √2x +1 +1;(2)y =1−x 21+x 2.1.对于集合A ={x |0≤x ≤2},B ={y |0≤y ≤3},由下列图形给出的对应f 中,不能构成从A 到B 的函数有( )个A.1个B.2个C.3个D.4个2.函数()2121f x ax x =++的定义域为R ,则实数a 的取值范围为( )A .a >1B .0<a <1C .a <0D .a <13.函数f (x )=√x−1x+3的定义域为 A .{x|1≤x <3或x >3} B .{x|x >1} C .{x|1≤x <2} D .{x|x ≥1}4.已知函数f (2x +1)的定义域为(−2,0),则f (x )的定义域为( ) A.(−2,0)B.(−4,0)C.(−3,1)D.(−12,1)5.下列各组函数中,()f x 与()g x 相等的是( )A .()()2,2f x x g x x =-=-B .()()32,f x x g x ==C .()()22,2x f x g x x x=+=+D .()()22,1x x x f x g x x x-==- 6.集合A ={x |x ≤5且x ≠1}用区间表示____________.7.已知函数8()2f x x =-(1)求函数()f x 的定义域; (2)求(2)f -及(6)f 的值. 8.求下列函数的值域: (1)f (x )=211x x -+;(2)f (x )=x .答案小试牛刀1.(1)× (2) × (3)√ (4)× (5 )× 2.C 3.D4. (1)[10,100] (2)(1,+∞) 自主探究 例1 【答案】D 跟踪训练一【答案】C 例2 【答案】见解析【解析】:(1)因为函数f(x)=(√x )2的定义域为{x|x≥0},而g(x)=√x 2的定义域为{x|x ∈R},它们的定义域不同,所以它们不表示同一函数.(2)因为y=x 0要求x ≠0,且当x ≠0时,y=x 0=1,故y=x 0与y=1(x ≠0)的定义域和对应关系都相同,所以 它们表示同一函数.(3)y=2x+1(x ∈Z)与y=2x-1(x ∈Z)两个函数的定义域相同,但对应关系不相同,故它们不表示同一函数. 跟踪训练二【答案】⑤【解析】①f(x)与g(x)的定义域不同,不是同一函数; ②f(x)与g(x)的解析式不同,不是同一函数; ③f(x)=|x+3|,与g(x)的解析式不同,不是同一函数; ④f(x)与g(x)的定义域不同,不是同一函数;⑤f(x)与g(x)的定义域、值域、对应关系皆相同,是同一函数. 例3 【答案】(-∞,-3)∪(-3,3)∪(3,5] 【解析】∵A={x|5-x ≥0},∴A={x|x ≤5}. ∵B={x||x|-3≠0},∴B={x|x ≠±3}. ∴A ∩B={x|x<-3或-3<x<3或3<x ≤5}, 即A ∩B=(-∞,-3)∪(-3,3)∪(3,5]. 跟踪训练三【答案】(1)(0,1)∪[2,11] (2)(-∞,3)【解析】 (2)由区间的定义知,区间(a,b)(或[a,b])成立的条件是a<b. ∵A=[2a-1,a+2],∴2a-1<a+2.∴a<3, ∴实数a 的取值范围是(-∞,3).例4【答案】(1) (-∞,-2)∪(-2,0) (2) (-∞,1)∪(1,4]【解析】(1)要使函数有意义,自变量x 的取值必须满足{x +2≠0,|x |-x ≠0,即{x ≠-2,|x |≠x ,解得x<0,且x ≠-2.故原函数的定义域为(-∞,-2)∪(-2,0).(2)要使函数有意义,自变量x 的取值必须满足{4-x ≥0,x -1≠0,即{x ≤4,x ≠1.故原函数的定义域为(-∞,1)∪(1,4]. 跟踪训练四【答案】(1) {x |-32≤x <2,且x ≠0} (2) [-1,32]【解析】(1)要使函数有意义,需{2x +3≥0,2-x >0,x ≠0,解得-32≤x<2,且x ≠0,所以函数y=√2x +3−√2-x+1x 的定义域为{x |-32≤x <2,且x ≠0}.(2)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.∴函数f(2x+1)的定义域是[-1,32]. 例5【答案】(1)1317 (2)① R ② [2,6) ③ {y|y ∈R 且y≠3} ④ ⎣⎢⎡⎭⎪⎫158,+∞ 【解析】(1) ∵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.(2) 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.∵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,+∞.跟踪训练五【答案】(1) [1,+∞) (2) (-1,1]【解析】(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+x2,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]. 当堂检测1-5.CADCD 6.(,1)(1,5]-∞7.【答案】(1)()f x 的定义域为[3,2)(2,)-⋃+∞;(2)(2)1f -=-;(6)5f = 【解析】(1)依题意,20x -≠,且30x +≥,故3x ≥-,且2x ≠,即函数()f x 的定义域为[)()3,22,-⋃+∞. (2)()8223122f -=+-+=---,()8663562f =+=-. 8. 【答案】(1)(–∞,2)∪(2,+∞); (2)[–54,+∞). 【解析】(1)因为f (x )=()2131x x +-+=2–31x +,所以f (x )≠2, 所以函数f (x )的值域为(–∞,2)∪(2,+∞).(21x +(t≥0),则x=t 2–1,所以y=t 2–t –1(t≥0). 因为抛物线y=t 2–t –1开口向上,对称轴为直线t=12∈[0,+∞),所以当t=12时,y取得最小值为–54,无最大值,所以函数f(x)的值域为[–54,+∞).。