函数与映射
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函数、映射的概念•1、映射:(1)设A,B是两个非空集合,如果按照某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的任何一个元素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的映射,记作:f:A→B。
(2)像与原像:如果给定一个集合A到集合B的映射,那么,和集合A中的a对应的集合B中的b叫做a的像,a叫做b的原像。
2、函数:(1)定义(传统):如果在某变化过程中有两个变量x,y并且对于x在某个范围内的每一个确定的值,按照某个对应法则,y都有唯一确定的值和它对应,那么y就是x的函数,x叫做自变量,x 的取值范围叫做函数的定义域,和x的值对应的y的值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域。
(2)函数的集合定义:设A,B都是非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A 中的任何一个元素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:x→y为从集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x),x∈A,其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数f(x)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f(x)的值域。
显然值域是集合B的子集。
3、构成函数的三要素:定义域,值域,对应法则。
值域可由定义域唯一确定,因此当两个函数的定义域和对应法则相同时,值域一定相同,它们可以视为同一函数。
4、函数的表示方法:(1)解析法:如果在函数y=f(x)(x∈A)中,f(x)是用代数式(或解析式)来表达的,则这种表示函数的方法叫做解析式法;(2)列表法:用表格的形式表示两个量之间函数关系的方法,称为列表法;(3)图象法:就是用函数图象表示两个变量之间的关系。
注意:函数的图象可以是一个点,或一群孤立的点,或直线,或直线的一部分,或若干曲线组成。
•映射f:A→B的特征:(1)存在性:集合A中任一a在集合B中都有像;(2)惟一性:集合A中的任一a在集合B中的像只有一个;(3)方向性:从A到B的映射与从B到A的映射一般是不一样的;(4)集合B中的元素在集合A中不一定有原象,若集合B中元素在集合A中有原像,原像不一定惟一。
(1)设A,B是两个非空集合,如果按照某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的任何一个元素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的映射,记作:f:A→B。
(2)像与原像:如果给定一个集合A到集合B的映射,那么,和集合A中的a对应的集合B中的b叫做a的像,a叫做b的原像。
2、函数:(1)定义(传统):如果在某变化过程中有两个变量x,y并且对于x在某个范围内的每一个确定的值,按照某个对应法则,y都有唯一确定的值和它对应,那么y就是x的函数,x叫做自变量,x的取值范围叫做函数的定义域,和x的值对应的y的值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域。
(2)函数的集合定义:设A,B都是非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任何一个元素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:x→y为从集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x),x∈A,其中,x叫做自变量,x 的取值范围A叫做函数f(x)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f(x)的值域。
显然值域是集合B的子集。
3、构成函数的三要素:定义域,值域,对应法则。
值域可由定义域唯一确定,因此当两个函数的定义域和对应法则相同时,值域一定相同,它们可以视为同一函数。
4、函数的表示方法:(1)解析法:如果在函数y=f(x)(x∈A)中,f(x)是用代数式(或解析式)来表达的,则这种表示函数的方法叫做解析式法;(2)列表法:用表格的形式表示两个量之间函数关系的方法,称为列表法;(3)图象法:就是用函数图象表示两个变量之间的关系。
注意:函数的图象可以是一个点,或一群孤立的点,或直线,或直线的一部分,或若干曲线组成。
(1)存在性:集合A中任一a在集合B中都有像;(2)惟一性:集合A中的任一a在集合B中的像只有一个;(3)方向性:从A到B的映射与从B到A的映射一般是不一样的;(4)集合B中的元素在集合A中不一定有原象,若集合B中元素在集合A中有原像,原像不一定惟一。
一、函数与映射的基本概念一、基本概念1.函数的定义:设A 、B 是非空的数集,如果按某个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的每一个元素x ,在集合B 中都有唯一的元素y 和它对应,那么就称这样的对应“f :A →B ”为从集合A 到B 的一个函数,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;与x 的值相对应的y 的值叫做函数值,函数值的集合C={y|y = f (x ),x ∈A }叫做函数的值域)(B C ⊆. 函数符号y =f (x )表示“y 是x 的函数”,或简记为f (x ).这里的“f ”即对应法则,它确定了y 与x 的对应关系.从函数概念看,“定义域、值域和对应法则”是构成函数的三个要素,其中,“定义域和对应法则”是两个关键性要素,定义域和对应法则一旦确定,函数的值域也随之确定.2、对应法则是指y 与x 的对应关系,它含有两层意思,一是对应的过程(形式),即由x 求出y 的运算过程,一般体现在函数的解析表达式中;二是运算的结果(本质),即y 的值,两个对应法则是否相同,要看对于同一个自变量的值所得到的函数值是否相同,有时形式上不同的对应法则本质上是相同的。
例如:x x x y x y ++=+=22cos sin 1与的对应法则是相同的。
3、同一个函数两个函数当且仅当定义域和对应法则二者均相同时才表示同一个函数,而值域相同是两函数为同一函数的必要非充分条件.4、变换字母在函数的定义域及对应法则不变的条件下,用不同的字母表示自变量及对应法则,这对于函数本身并无影响,比如f (x )=x 2+1,g (t )= t 2+1,都表示同一函数.5、区间及其表示方法.区间是数学中常用的表示数集的术语与符号.设b a R b a <∈,、,规定闭区间: [a ,b ]={}b x a x ≤≤|,开区间:(a ,b )={}b x a x <<|,半开半闭区间:(a ,b ]={}b x a x ≤<|,[a ,b )={}b x a x <≤|. 其中a 、b 分别为区间的左端点、右端点,b -a 为区间长度.符号+∞读作正无穷大,﹣∞读作负无穷大,它们都不是一个具体的数. 用+∞或-∞作为区间的端点,表示无穷区间,并且只能用开区间的形式. 如:{}a x x a >=+∞|),(,{}}|),(b x x b <=-∞,R =+∞-∞),(6.映射的概念:映射是两个集合间的一种特殊的对应关系,即若按照某种对应法则f ,对于集合A 中的任一元素,在集合B 中都有唯一的元素与之对应,那么这样的对应(包括集合A 、B 和对应法则f )就叫做集合A 到集合B 的映射,记作f :A →B .在映射f :A →B 中,若A 中元素a 与B 中元素b 对应,则b 叫做a 的象,a 叫做b 的原象.因而,映射可以理解为“使A 中任一元素在B 中都有唯一象”的特殊对应(即单值对应).如果映射f :A →B 满足①A 中不同元素在B 中有不同的象;②B 中任一元素均有原象,那么这个映射就是A 到B 上的一一映射.7、映射与函数的关系函数是映射,但映射不一定是函数。
制作人:LHH 函数与映射
1.函数的概念
一般地,设A 、B 是两个非空的数集,如果按某种对应法则f ,对于集合A 中的每一个(任意性)元素x ,在集合B 中都有(存在性)唯一(唯一性)的元素y 和它对应,这样的对应叫做集合A 到集合B 的一个函数(三性缺一不可) 函数的本质:建立在两个非空数集上的特殊对应
这种“特殊对应”有何特点:1).可以是“一对一” 2).可以是“多对一” 3).不能“一对多” 4). A 中不能有剩余元素 5).B
中可以有剩余元素
判断两个函数相同:只看定义域和对应法则
2.映射的概念
一般地,设A 、B 是两个集合,如果按某一个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的每一个元素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(mapping )。
思考:映射与函数区别与联系?
函数——建立在两个非空数集上的特殊对应
映射——建立在两个非空集合上的特殊对应
1)函数是特殊的映射,是数集到数集的映射.
2)映射是函数概念的扩展,映射不一定是函数.
3)映射与函数都是特殊的对应
思考:映射有“三性”:
①“有序性”:映射是有方向的,A 到B 的映射与B 到A 的映射往往不是同一个映射;
②“存在性”:对于集合A 中的任何一个元素,集合B 中都存在元素和它对应;
③“唯一性”:对于集合A 中的任何一个元素,在集合B 中和它对应的元素是唯一的.
3.用映射定义函数
(1).函数的定义:如果A 、B 都是非空数集,那末A 到B 的映射f :A → B 就叫做A → B 的函数。
记作:y=f (x ).
(2)定义域:原象集合A 叫做函数y =f (x)的定义域。
(3)值域:象的集合C 叫做函数y =f (x)的值域。
定义:给定一个集合A 到集合B 的映射,且a ∈A , b ∈B 。
如果元素a 和元素b 对应,那么我们把元素b 叫做元素a 的象,元素a 叫做元素b 的原象。
给定映射f :A →B 。
则集合A 中任何一个元素在集合B 中都有唯一的象,而集合B 中的元素在集合A 中不一定都有原象,也不一定只有一个原象。
问题1:下图中的(1)(2)所示的映射有什么特点?
答:发现规律:(1)对于集合A 中的不同元素,在集合B 中有不同的象, 我们把这样的映射称为单射。
)(B C
(2)集合B 中的每一个元素都有原象,我们把这样的映射称为满射。
定义:一般地,设A 、B 是两个集合。
f :A →B 是集合A 到集合B 的映射,如果在这个映射下,对于集合A 的不同元
A 到
B 上的一 一映射。
注意:1)一 一映射是一种特殊的映射:A 到B 是映射,B 到A 也是映射。
2)映射和一一映射之间的充要关系,映射是 一 一映射的必要而不充分条件
3)一 一映射: A 和B 中元素个数相等。
例2:判断下面的对应是否为映射 ,是否为一一映射?
1)A={0,1,2,4,9},B={0,1,4,9,64},对应法则 f :a →b = (a-1)2
答:是映射,不是一一映射。
(如右图所示可以很容易可能出。
) 2)A={0,1,4,9,16},B={-1,0,1,2,3,4},对应法则 f :求平方根 ? 3)A=Z ,B=N*,对应法则 f :求绝对值? 答:不是映射。
4)A={11,16,20,21},B={6,2,4,0},对应法则 f :求被7除的余数
答:是映射,且是一一映射。
例3:已知集合A=R,B={(x,y)|x,y ∈R},f 是从A到B的映射f:x →(x+1,x 2) .
(1)求2在B 中的对应元素
(2)(2,1)在A中的对应元素
解:(1)将x=2代入对应关系,可得其在B中的对应元素为(2+1,2)
(2)由题意得: x+1=2
x 2=1 ∴x=1 即(2,1)在A 中的对应元素为1
例4:设集合A={a 、b},B={c 、d 、e}
(1)可建立从A 到B 的映射个数 .
(2)可建立从B 到A 的映射个数 .
答:9,8(可以试着画图看看)
小结:如果集合A 中有m 个元素,集合B 中有n 个元素,那么从集合A 到集合B 的映射共有 n m 个。
练习
1.设f:A→B 是集合A 到集合B 的映射,则正确的是 ( )
A .A 中每一元素在
B 中必有象
B .B 中每一元素在A 中必有原象
C .B 中每一元素在A 中的原象是唯一的
D .A 中的不同元素的象必不同
2.集合A={3,4},B={5,6,7},那么可建立从A 到B 的映射个数是_______,从B 到A 的映射个数是__________.
3.设集合A 和B 都是自然数集N ,映射f:A→B 把集合A 中的元素n 影射到集合B 中的元素n n +2,则在映射f 下,象20的原象是 ( )A.2 B.3 C.4 D.5
4.如果(x,y)在映射f 下的象是(x+y,x-y),那么(1,2)在映射下的原象是 ( )
A.(3,1)
B.(21,23-)
C. (2
3,21-) D.(-1,3) 5.已知点(x ,y)在映射f 下的象是(2x -y ,2x +y), 求(1)点(2,3)在映射f 下的像;(2)点(4,6)在映射f 下的原象.
6.设集合A ={1,2,3,k},B ={4,7,a 4,a 2+3a},其中a,k ∈N,映射f:A →B ,使B 中元素y =3x +1与A 中元素x 对应,求a 及k 的值.
1A 2.9. 3.C 4.B 5.答:(1)点(2,3)在映射f 下的像是(1,7); (2)点(4,6)在映射f 下的原象是(5/2,1)。