最新人教版高一数学必修1第一章《函数的概念》教案(第2课时)
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1.2 函数及其表示1.2.1 函数的概念整体设计教学分析函数是中学数学中最重要的基本概念之一.在中学,函数的学习大致可分为三个阶段.第一阶段是在义务教育阶段,学习了函数的描述性概念,接触了正比例函数、反比例函数、一次函数、二次函数等最简单的函数,了解了它们的图象、性质等.本节学习的函数概念与后续将要学习的函数的基本性质、基本初等函数(Ⅰ)和基本初等函数(Ⅱ)是学习函数的第二阶段,这是对函数概念的再认识阶段.第三阶段是在选修系列的导数及其应用的学习,这是函数学习的进一步深化和提高.在学生学习用集合与对应的语言刻画函数之前,学生已经把函数看成变量之间的依赖关系;同时,虽然函数概念比较抽象,但函数现象大量存在于学生周围.因此,课本采用了从实际例子中抽象出用集合与对应的语言定义函数的方式介绍函数概念.三维目标1.会用集合与对应的语言来刻画函数,理解函数符号y=f(x)的含义;通过学习函数的概念,培养学生观察问题、提出问题的探究能力,进一步培养学习数学的兴趣和抽象概括能力;启发学生运用函数模型表述思考和解决现实世界中蕴涵的规律,逐渐形成善于提出问题的习惯,学会数学表达和交流,发展数学应用意识.2.掌握构成函数的三要素,会求一些简单函数的定义域,体会对应关系在刻画函数概念中的作用,使学生感受到学习函数的必要性和重要性,激发学生学习的积极性.重点难点教学重点:理解函数的模型化思想,用集合与对应的语言来刻画函数.教学难点:符号“y=f(x)”的含义,不容易认识到函数概念的整体性,而将函数单一地理解成对应关系,甚至认为函数就是函数值.课时安排2课时教学过程第1课时作者:高建勇导入新课问题:已知函数y=1,,0,,xx∈⎧⎨∈⎩RQQð请用初中所学函数的定义来解释y与x的函数关系?先让学生回答后,教师指出:这样解释会显得十分勉强,本节将用新的观点来解释,引出课题.推进新课新知探究提出问题(1)给出下列三种对应:(幻灯片)①一枚炮弹发射后,经过26 s落到地面击中目标.炮弹的射高为845 m,且炮弹距地面的高度h(单位:m)随时间t(单位:s)变化的规律是h=130t-5t2.时间t的变化范围是数集A={t|0≤t≤26},h的变化范围是数集B={h|0≤h≤845}.则有对应f:t→h=130t-5t2,t∈A,h∈B.②近几十年来,大气层中的臭氧迅速减少,因而出现了臭氧层空洞问题.图1中的曲线显示了南极上空臭氧层空洞的面积S(单位:106km2)随时间t(单位:年)从1979~2001年的变化情况.图1根据图1中的曲线,可知时间t的变化范围是数集A={t|1979≤t≤2001},臭氧层空洞面积S的变化范围是数集B={S|0≤S≤26},则有对应:f:t→S,t∈A,S∈B.③国际上常用恩格尔系数反映一个国家人民生活质量的高低,恩格尔系数越低,生活质量越高.下表中的恩格尔系数y随时间t(年)变化的情况表明,“八五”计划以来,我国城镇居民的生活质量发生了显著变化.范围是数集B={y|37.9≤y≤53.8}.则有对应:f:t→y,t∈A,y∈B.以上三个对应有什么共同特点?(2)我们把这样的对应称为函数,请用集合的观点给出函数的定义.(3)函数的定义域是自变量的取值范围,那么你是如何理解这个“取值范围”的?(4)函数有意义又指什么?(5)函数f:A→B的值域为C,那么集合B=C吗?活动:让学生认真思考以上三个对应,也可以分组讨论交流,引导学生找出这三个对应的本质共性.解:(1)共同特点是:集合A,B都是数集,并且对于数集A中的每一个元素x,在对应关系f:A→B下,在数集B中都有唯一确定的元素y与之对应.(2)一般地,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,其中x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.(4)函数有意义是指:自变量的取值使分母不为0;被开方数为非负数;如果函数有实际意义时,那么还要满足实际取值等等.(5)C ⊆B .应用示例例题 题已知函数f (x )=x +3+1x +2, (1)求函数的定义域;(2)求f (-3),f ⎝⎛⎭⎫23的值;(3)当a >0时,求f (a ),f (a -1)的值.活动:(1)让学生回想函数的定义域指的是什么?函数的定义域是使函数有意义的自变量的取值范围,故转化为求使x +3和1x +2有意义的自变量的取值范围.x +3有意义,则x +3≥0,1x +2有意义,则x +2≠0,转化为解由x +3≥0和x +2≠0组成的不等式组. (2)让学生回想f (-3),f ⎝⎛⎭⎫23表示什么含义?f (-3)表示自变量x =-3时对应的函数值,f ⎝⎛⎭⎫23表示自变量x =23时对应的函数值.分别将-3,23代入函数的对应法则中得f (-3),f ⎝⎛⎭⎫23的值.(3)f (a )表示自变量x =a 时对应的函数值,f (a -1)表示自变量x =a -1时对应的函数值.分别将a ,a -1代入函数的对应法则中得f (a ),f (a -1)的值.解:(1)要使函数有意义,自变量x 的取值需满足⎩⎪⎨⎪⎧x +3≥0,x +2≠0,解得-3≤x <-2或x >-2,即函数的定义域是[-3,-2)∪(-2,+∞).(2)f (-3)=-3+3+1-3+2=-1;f ⎝⎛⎭⎫23=23+3+123+2=333+38. (3)∵a >0,∴a ∈[-3,-2)∪(-2,+∞),即f (a ),f (a -1)有意义.则f (a )=a +3+1a +2;f (a -1)=a -1+3+1a -1+2=a +2+1a +1. 点评:本题主要考查函数的定义域以及对符号f (x )的理解.求使函数有意义的自变量的取值范围,通常转化为解不等式组.f (x )是表示关于变量x 的函数,又可以表示自变量x 对应的函数值,是一个整体符号,分开符号f (x )没有什么意义.符号f 可以看作是对“x ”施加的某种法则或运算.例如f (x )=x 2-x +5,当x =2时,看作对“2”施加了这样的运算法则:先平方,再减去2,再加上5;若x 为某一代数式(或某一个函数记号时),则左右两边的所有x 都用同一个代数式(或某一个函数)来代替.如:f (2x +1)=(2x +1)2-(2x +1)+5,f [g (x )]=[g (x )]2-g (x )+5等等.符号y =f (x )表示变量y 是变量x 的函数,它仅仅是函数符号,并不表示y 等于f 与x 的乘积.符号f (x )与f (m )既有区别又有联系:当m 是变量时,函数f (x )与函数f (m )是同一个函数;当m 是常数时,f (m )表示自变量x =m 对应的函数值,是一个常量.已知函数的解析式,求函数的定义域,就是求使得函数解析式有意义的自变量的取值范围,即(1)如果f (x )是整式,那么函数的定义域是实数集R .(2)如果f (x )是分式,那么函数的定义域是使分母不等于零的实数的集合.(3)如果f (x )是二次根式,那么函数的定义域是使根号内的式子大于或等于零的实数的集合.(4)如果f (x )是由几个部分的数学式子构成的,那么函数定义域是使各部分式子都有意义的实数集合(即求各部分定义域的交集).1.已知函数f (x )满足:f (p +q )=f (p )f (q ),f (1)=3,则f 2(1)+f (2)f (1)+f 2(2)+f (4)f (3)+f 2(3)+f (6)f (5)+f 2(4)+f (8)f (7)+f 2(5)+f (10)f (9)=________. 解析:∵f (p +q )=f (p )f (q ),∴f (x +x )=f (x )f (x ),即f 2(x )=f (2x ).令q =1,得f (p +1)=f (p )f (1),∴f (p +1)f (p )=f (1)=3. ∴原式=2f (2)f (1)+2f (4)f (3)+2f (6)f (5)+2f (8)f (7)+2f (10)f (9)=2(3+3+3+3+3)=30. 答案:302.若f (x )=1x的定义域为A ,g (x )=f (x +1)-f (x )的定义域为B ,那么( ) A .A ∪B =B B .A B C .A ⊆B D .A ∩B =解析:由题意得A ={x |x ≠0},B ={x |x ≠0,且x ≠-1}.则A ∪B =A ,则A 错;A ∩B =B ,则D 错;由于B A ,则C 错,B 正确.答案:B拓展提升问题:已知函数f (x )=x 2+1,x ∈R .(1)分别计算f (1)-f (-1),f (2)-f (-2),f (3)-f (-3)的值;(2)由(1)你发现了什么结论?并加以证明.活动:让学生探求f (x )-f (-x )的值.分析(1)中各值的规律,归纳猜想出结论,再用解析式证明.解:(1)f (1)-f (-1)=(12+1)-[(-1)2+1]=2-2=0;f (2)-f (-2)=(22+1)-[(-2)2+1]=5-5=0;f (3)-f (-3)=(32+1)-[(-3)2+1]=10-10=0.(2)由(1)可发现结论:对任意x ∈R ,有f (x )=f (-x ).证明如下:由题意得f (-x )=(-x )2+1=x 2+1=f (x ).∴对任意x ∈R ,总有f (x )=f (-x ).课堂小结本节课学习了:函数的概念、函数定义域的求法和对函数符号f (x )的理解.作业课本习题1.2A 组 1,5.设计感想本节教学中,在归纳函数的概念时,本节设计运用了大量的实例,如果不借助于信息技术,那么会把时间浪费在实例的书写上,会造成课时不足即拖堂现象.本节重点设计了函数定义域的求法,而函数值域的求法将放在函数的表示法中学习.由于函数是高中数学的重点内容之一,也是高考的重点和热点,因此对函数的概念等知识进行了适当的拓展,以满足高考的需要.第2课时作者:刘玉亭复习1.函数的概念.2.函数的定义域的求法.导入新课思路1.当实数a ,b 的符号相同,绝对值相等时,实数a =b ;当集合A ,B 中元素完全相同时,集合A =B ;那么两个函数满足什么条件才相等呢?引出课题:函数相等.思路2.我们学习了函数的概念,y =x 与y =x 2x是同一个函数吗?这就是本节课学习的内容,引出课题:函数相等.推进新课新知探究提出问题①指出函数y =x +1的构成要素有几部分?②一个函数的构成要素有几部分?③分别写出函数y =x +1和函数y =t +1的定义域和对应关系,并比较异同.④函数y =x +1和函数y =t +1的值域相同吗?由此可见两个函数的定义域和对应关系分别相同,值域相同吗?⑤由此你对函数的三要素有什么新的认识?讨论结果:①函数y =x +1的构成要素为:定义域R ,对应关系x →x +1,值域是R . ②一个函数的构成要素为:定义域、对应关系和值域,简称为函数的三要素.其中定义域是函数的灵魂,对应关系是函数的核心.当且仅当两个函数的三要素都相同时,这两个函数才相同.③定义域和对应关系分别相同.④值域相同.⑤如果两个函数的定义域和对应关系分别相同,那么它们的值域一定相等.因此只要两个函数的定义域和对应关系分别相同,那么这两个函数就相等.应用示例例题 题下列函数中哪个与函数y =x 相等?(1)y =(x )2;(2)y =3x 3;(3)y =x 2;(4)y =x 2x. 活动:让学生思考两个函数相等的条件后,引导学生求出各个函数的定义域,化简函数关系式为最简形式.只要它们的定义域和对应关系分别相同,那么这两个函数就相等.解:函数y =x 的定义域是R ,对应关系是x →x .(1)∵函数y =(x )2的定义域是[0,+∞),∴函数y =(x )2与函数y =x 的定义域不相同,∴函数y =(x )2与函数y =x 不相等.(2)∵函数y =3x 3的定义域是R ,∴函数y =3x 3与函数y =x 的定义域相同.又∵y =3x 3=x ,∴函数y =3x 3与函数y =x 的对应关系也相同.∴函数y =3x 3与函数y =x 相等.(3)∵函数y =x 2的定义域是R ,∴函数y =x 2与函数y =x 的定义域相同.又∵y =x 2=|x |,∴函数y =x 2与函数y =x 的对应关系不相同.∴函数y =x 2与函数y =x 不相等.(4)∵函数y =x 2x 的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞), ∴函数y =x 2x与函数y =x 的定义域不相同, ∴函数y =x 2x与函数y =x 不相等. 点评:本题主要考查函数相等的含义.讨论函数问题时,要保持定义域优先的原则.对于判断两个函数是否是同一个函数,要先求定义域,若定义域不同,则不是同一个函数;若定义域相同,再化简函数的解析式,若解析式相同(即对应关系相同),则是同一个函数,否1.下列给出的四个图形中,是函数图象的是( )图2 A .① B .①③④C .①②③D .③④答案:B2.函数y =f (x )的定义域是R ,值域是[1,2],则函数y =f (2x -1)的值域是________. 答案:[1,2]3.下列各组函数是同一个函数的有________.①f (x )=x 3,g (x )=x x ;②f (x )=x 0,g (x )=1x 0; ③f (x )=-2x ,g (u )=-2u;④f (x )=-x 2+2x ,g (u )=-u 2+2u . 答案:②③④拓展提升问题:函数y =f (x )的图象与直线x =m 有几个交点?探究:设函数y =f (x )定义域是D ,当m ∈D 时,根据函数的定义知f (m )唯一,则函数y =f (x )的图象上横坐标为m 的点仅有一个(m ,f (m )),即此时函数y =f (x )的图象与直线x =m 仅有一个交点;当m D 时,根据函数的定义知f (m )不存在,则函数y =f (x )的图象上横坐标为m 的点不存在,即此时函数y =f (x )的图象与直线x =m 没有交点.综上所得,函数y =f (x )的图象与直线x =m 有交点时仅有一个,或没有交点.课堂小结(1)复习了函数的概念,总结了函数的三要素;(2)判断两个函数是否是同一个函数.作业1.设M ={x |-2≤x ≤2},N ={y |0≤y ≤2},给出下列4个图形,其中能表示以集合M 为定义域,N 为值域的函数关系的是( )图3答案:B2.某公司生产某种产品的成本为1 000元,以1 100元的价格批发出去,随生产产品数量的增加,公司收入________,它们之间是________关系.解析:由题意,多生产一单位产品则多收入100元.生产产品数量看成是自变量,公司收入看成是因变量,容易得出对于自变量的每一个确定值,因变量都有唯一确定的值与之对应,从而判断两者是函数关系.答案:增加 函数3.函数y =x 2与S =t 2是同一函数吗?答:函数的确定只与定义域与对应关系有关,而与所表示的字母无关,因此y =x 2与S =t 2表示的是同一个函数.因此并非字母不同便是不同的函数,这是由函数的本质决定的. 设计感想本节教学内容主要是依据高考说明,对课本内容适当拓展,重点对函数的相等问题进行了引申,设计时对拓展的内容采取渐进式,设计时本着逐步提高、拓展,不能急于求成,否则事倍功半.备课资料【备选例题】【例1】已知函数f (x )=11+x,则函数f [f (x )]的定义域是________. 解析:∵f (x )=11+x ,∴x ≠-1.∴f [f (x )]=f ⎝⎛⎭⎫11+x =11+11+x. ∴1+11+x ≠0,即x +2x +1≠0.∴x ≠-2.∴f [f (x )]的定义域为{x |x ≠-2,且x ≠-1}. 答案:{x |x ≠-2,且x ≠-1}【例2】已知函数f (2x +3)的定义域是[-4,5),求函数f (2x -3)的定义域.解:由函数f (2x +3)的定义域得函数f (x )的定义域,从而求得函数f (2x -3)的定义域.设2x +3=t ,当x ∈[-4,5)时,有t ∈[-5,13),则函数f (t )的定义域是[-5,13),解不等式-5≤2x -3<13,得-1≤x <8,即函数f (2x -3)的定义域是[-1,8).【知识拓展】函数的传统定义和近代定义的比较函数的传统定义(初中学过的函数定义)与它的近代定义(用集合定义函数)在实质上是一致的.两个定义中的定义域和值域的意义完全相同;两个定义中的对应法则实际上也一样,只不过叙述的出发点不同.传统定义是从运动变化的观点出发,其中对应法则是将自变量x 的每一个取值与唯一确定的函数值对应起来;近代定义则是从集合、对应的观点出发,其中的对应法则是将原象集合中任一元素与象集合中的唯一确定的元素对应起来.至于函数的传统定义向近代定义过渡的原因,从历史上看,函数的传统定义来源于物理公式,最初的函数概念几乎等同于解析式,要说清楚变量以及两个变量的依赖关系,往往先要弄清各个变量的物理意义,这就使研究受到了不必要的限制.后来,人们认识到了定义域和值域的重要性,如果只根据变量的观点来解析,会显得十分勉强,如:符号函数sgn x =⎩⎪⎨⎪⎧ 1,0,-1, x >0,x =0,x <0,用集合与对应的观点来解释,就显得十分自然了,用传统定义几乎无法解释,于是就有了函数的近代定义.由于传统的定义比较生动、直观,有时仍然会使用这一定义.。
第一章集合与函数概念1.2 函数及其表示1.2.1-1.2.2 函数的概念和函数的表示法1 教学目标1.1 知识与技能:[1]理解函数的概念,了解构成函数的三要素.[2]会判断给出的两个函数是否是同一函数.[3]能正确使用区间表示数集.[4]函数的三种表示方法,并会求简单函数的定义域和值域.[5]通过实例体会分段函数的概念.[6]了解映射的概念及表示方法,并会判断一个对应关系是否是映射.1.2过程与方法:[1]通过具体实例,体会函数的概念和函数三要素,会求简单函数的定义域和值域。
[2]通过观察、画图等具体动手,体会分段函数的概念。
[3]通过具体习题,了解映射的概念,并会判断一个对应关系是否是映射.1.3 情感态度与价值观:[1]通过学习函数的概念及其表示法以及相关练习,培养学生逻辑思维。
[2]通过细致作图,培养学生的动手能力和识图能力。
2 教学重点/难点/易考点2.1 教学重点[1]函数的三种表示方法。
[2]分段函数的概念。
2.2 教学难点[1]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.[2]会求函数的定义域和值域。
3 专家建议此节为高中数学函数的第一节内容,一定要让学生充分理解函数的概念,结合具体习题提升学生的逻辑思维和数学素养。
4 教学方法实例探究——归纳总结,提炼概念——补充讲解——练习提高5 教学用具多媒体,教学用直尺、三角板。
6 教学过程6.1 引入新课【师】同学们好。
初中的时候我们就接触过函数,并掌握了一次函数,二次函数和反比例函数。
这节课我们来继续进一步学习和函数有关的内容。
【板书】第一章集合与函数概念 1.2 函数及其表示6.2 新知介绍[1]函数的概念【师】下面请同学们看三个实例,看有什么不同点和相同点。
【板演/PPT】PPT演示三个实例。
【师】那我们现在可以发现不同点是三个实例分别用解析式,图像和表格刻画变量之间的对应关系。
相同点是都有两个非空数集,并且两个数集之间都有一种确定的对应关系。
2.1.1 函数的概念教学目标(一)基础目标:1.理解函数的定义;明确决定函数的定义域、值域和对应法则三个要素;2.理解静与动的辩证关系,激发学生学习数学的兴趣和积极性(二)提高目标:通过概念教学,让学生从对应的角度理解函数,认识函数。
(三)体验目标理解静与动的辩证关系,激发学生学习数学的兴趣和积极性,通过对学生进行数学和生活的结合的教学,让学生体会到数学得魅力,激发学生学习数学的热情。
教学重点:理解函数的概念;教学难点: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.教法分析:利用从特殊到一般,再从一般到特殊概念形成过程的教学。
从熟悉的模型过度到特殊模型通过问题的启发式教学引导学生形成新概念,体验认识。
学法分析:比较归纳发现问题,解决问题,合作互助,认识问题本质,形成概念。
授课类型:新授课课时安排:1课时教学过程:一、课堂引入:我们在生活中有很多的变化关系,例如:我国即将发射的“嫦娥”卫星运行速度与时间的变化关系(函数),我们在初中学习过哪些函数?初中已经学过:正比例函数、反比例函数、一次函数、二次函数等问题思考 . 先请同学们观察对应:二、讲解新课:(一)函数的概念)0(,:≠+=k b kx y 一次函数)0(,:2≠++=a c bx ax y 二次函数)0(,:≠=k kx y 正比例函数)0(,:≠=k x k y 反比例函数是函数吗?:)(,11R x y ∈=是函数吗?:)0(,22≥=x x y 是否是同一个函数?与:2)(3x y x y ==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 中的任意一个x ,在集合B 中都有唯一确定的数)(x f 和它对应,那么就称B A f →:为从集合A 到集合B 的函数,记作)(x f y =, x ∈A其中x 叫自变量,x 的取值范围A 叫做函数)(x f y =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{}A x x f ∈|)((⊆B )叫做函数y=f(x)的值域.函数符号)(x f y =表示“y 是x 的函数”,有时简记作函数)(x f .例如我们初中学过的一些函数:如果对应法则f 是从集合A 到集合B 的函数记作:)(x f y =, x ∈A则 其中x 叫自变量,与x 的值相对应的y 叫函数值,x 的取值构成的集合叫定义域;y 的取值构成的集合叫值域练习:请同学们根据定义思考:下列对应中是函数的是: 开平方14A1-12-23B 乘以0145 6A 0B 取倒数12A 11/2B 学生分组研究回答,老师点评1是;2是;3不是(A中不是数);4不是(一对多);5是;6不是(A 中每一个元素在B 中都应有数与之对应)。
1.2.1 函数的概念(第2课时)一、教学目标(一)核心素养本节是函数的概念的习题课,通过这节课,掌握求简单函数定义域的一般原则以及复合函数定义域的方法,在数学运算过程中进一步加深对函数概念的理解。
(二)学习目标1.进一步加深对函数概念的理解,掌握求简单函数定义域的一般原则.2.了解复合函数定义域的求法.3.在求函数定义域的过程中,培养学生的数学运算能力.(三)学习重点1.简单函数定义域的一般原则.2.运用集合运算正确计算出函数的定义域.3.理解复合函数定义域的求法.(四)学习难点1.运用集合运算正确计算出函数的定义域.2.理解复合函数定义域的求法.二、教学设计(一)课前设计1.预习任务填空:用区间或者数集符号写出下列函数的定义域。
①一次函数y =kx+b,(k 错误!未找到引用源。
)的定义域为R ;②二次函数y =ax 2+bx+c,(a 错误!未找到引用源。
)的定义域为R ;③反比例函数y=错误!未找到引用源。
,(k 错误!未找到引用源。
)的定义域为()()∞+∞,,00- ; ④偶次根式x y =的定义域为[)0,∞+; ⑤奇次根式3x y =的定义域为R ;⑥零次幂 0x y =的定义域为()()∞+∞,,00- ; 观察上面的定义域,能否说说求函数定义域的一般原则?求函数的定义域,其实质就是求使解析式各部分有意义的x 的取值范围,其准则一般来说有以下几个:① 分式中,分母不等于零. ② 偶次根式中,被开方数为非负数.③ 对于0x y =中,要求 x ≠0.2.预习自测求下列函数的定义域(用区间表示)(1)函数1-=x y 的定义域为( )A .(1,+∞)B .[1,+∞)C .(-∞,1)D .(-∞,1] 【答案】B.(2)函数3231-=x y 的定义域为( ) A .(3,+∞)B .(-∞,-3)U (3,+∞)C .(-3,3)D .(-∞,-3)U (-3,3)U (3,+∞)【答案】D. (3)函数()01+=x y 的定义域为( ) A .R B .(-1,+∞) C .(-1,+∞) D .(-1,+∞)U (-1,+∞)【答案】D.(二)课堂设计1.知识回顾(1)函数的概念.(2)定义域是指自变量x 的取值范围;对于给出解析式的函数,定义域是指使得解析式有意义的自变量x 的取值范围.2.问题探究探究一 简单函数定义域的求法●活动①归纳梳理、理解提升一般来说,给定函数时要指明函数的定义域.对于用解析式表示的函数,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.通过预习我们已经明确了求函数定义域的几个基本准则. 抢答:当一个函数由两个以上的数学式子组合构成时,例如:x x y -⋅-=11应该如果求其定义域呢?可以利用之前所学的集合运算进行求解吗?定义域是什么呢?定义域是使各部分都有意义的公共部分的集合,即求交集.x x y -⋅-=11的定义域是{1}.【设计意图】从易到难,自主归纳总结解题方法.●活动② 互动交流、初步实践例1 求下列函数的定义域★(1)y =1|x |-x ; (2)y =4-x 2; (3)y =x +1+12-x. 【知识点】函数的定义域及其求法【数学思想】【解题过程】(1)分母|x |-x ≠0,即|x |≠x ,所以x <0.故函数的定义域为(-∞,0).(2)4-x 2≥0,即x 2≤4,所以-2≤x ≤2.故函数的定义域为[-2,2].(3)∵要使函数有意义,必须⎩⎨⎧x +1≥0,2-x ≠0⇒⎩⎨⎧x ≥-1,x ≠2. ∴函数的定义域是{x |x ≥-1且x ≠2}.【思路点拨】根据函数的解析式求定义域时,常有以下几种情况:如果解析式是整式,那么定义域为R ;如果解析式是分式,那么定义域是使分母不为零的一切实数的集合,如(1);如果解析式是二次根式,那么定义域是使根号内的式子大于等于0的全体实数的集合,如(2);如果解析式由几个部分的数学式子构成,那么定义域是使各部分式子都有意义的实数集,如(3);对于应用问题、几何问题中的函数定义域,要考虑到自变量的实际意义和几何意义. 求定义域时要将结果写成集合形式.【答案】略.●活动③ 同类训练1 求下列函数的定义域.(1) y =-2x +1-1-x ; (2) y =3-x ·x -1;(3) y =(x -2)(x +1)(x -2)(x +3). 【知识点】函数的定义域及其求法【数学思想】【解题过程】(1)使分式-2x +1有意义的实数x 的集合是{x |x ≠-1},使根式1-x 有意义的实数x 的集合是{x |x ≤1},所以这个函数的定义域是{x |x ≠-1}∩{x |x ≤1}={x |x ≤1且x ≠-1}.(2)要使式子有意义,当且仅当⎩⎨⎧3-x ≥0,x -1≥0⇒1≤x ≤3,定义域是{x |1≤x ≤3}. (3)要使函数有意义,需使(x -2)(x +3)≠0⇒x ≠2且x ≠-3,故所求函数的定义域为{x |x ≠2且x ≠-3}.【思路点拨】(3)错解:原式=x +1x +3,所以函数定义域为{x |x ≠-3}. 错因分析:约分改变了(扩大了)原函数的自变量的取值范围,所以在求定义域时一定是针对未变形的最原始的式子有意义,确定自变量的取值范围.【答案】略探究二 复合函数定义域的求法●活动① 简化抽象,探究方法★▲填空:若函数()x x f =,定义域为[)∞+,0;则()=+2x f 2+x ,定义域为[)∞+,2- 探究:通过上诉例子观察,函数()()2+x f x f 与是同一函数吗?(根据学生情况可追问:解析式是否相同?定义域呢?其内在联系是什么?)又若函数()()xx f x x f -==11-1,1则,在求定义域过程中观察其内在联系? 对于()()10-111-1,01≠⇒≠-=≠=x x x x f x x x f ,则而而言. 总结:①函数的定义域是指字母x 的取值范围所组成的集合;②在同一对应关系f 下,括号()的范围相同.(对应关系f 相当于加工器,任何原材料投进去,都要满足加工器的要求)例如()()[]()[],,,x h f x g f t f 三个函数中的()()x h x g t ,,的范围相同.③类似于()x f -1这种()[]x f ϕ型的函数称为复合函数,其中()x f 为外函数,()x ϕ为内函数, ()x ϕ的值域需满足()x f 的定义域范围.【设计意图】通过具体函数,抽象归纳出在同一对应关系f 下,定义域的内在联系,从而提炼出合理的解题方法.●活动②已知原函数定义域求复合函数定义域★▲例2已知函数f (x)的定义域为[-1,3],求函数f(2x-1)的定义域.【知识点】函数的定义域及其求法【数学思想】【解题过程】因为函数f(x)的定义域为[-1,3],所以对于函数f(2x-1),有-1≤2x-1≤3,解得0≤x≤2.【思路点拨】此题比较抽象,理解关键在于:由于函数的定义域是自变量的范围,而f(x)的自变量是x,对于函数f[g(x)]而言,自变量也是x,但同时有f(x)中的“x”的范围与f[g(x)]中的“g(x)”的范围是相同的.即:在同一对应关系f下,括号()的范围相同.【答案】[0,2].同类训练2已知f(x)的定义域为[0,2],f(x2)的定义域为________.【知识点】函数的定义域及其求法.【数学思想】【解题过程】因为函数f (x)的定义域为[0,2],所以0≤x2≤2.【思路点拨】在同一对应关系f下,括号()的范围相同.【答案】[-2,2].●活动③已知复合函数定义域求原函数定义域★▲例3已知函数f(x+3)的定义域为[-1,3],求函数f(x)的定义域.【知识点】函数的定义域及其求法.【数学思想】【解题过程】由于函数f(x+3)的定义域[-1,3],所以-1≤x≤3,得到2≤x+3≤6,故可以得到函数f(x)的定义域.【思路点拨】在同一对应关系f下,括号()的范围相同.【答案】[2,6].同类训练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 .(-1,-12)C .(-1,0)D .(12,1)(2) 已知f (x 2)的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,2,则y =f (x )的定义域为________. (3) 已知函数f (x +2)的定义域为[1,3],求函数f (1-x )的定义域.【知识点】函数的定义域及其求法.【数学思想】【解题过程】(1)由-1<2x +1<0,解得-1<x <-12.故函数f (2x +1)的定义域为(-1,-12).(2)f (x 2)的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,2,0≤x 2≤4,故0≤x ≤4. (3)∵f (x +2)的定义域为[1,3],∴3≤x +2≤5,∴3≤1-x ≤5,∴-4≤x ≤-2.【思路点拨】在同一对应关系f 下,括号()的范围相同.【答案】(1)B ;(2)[0,4];(3)[-4,-2].探究三 含参数的函数定义域的求法★▲●活动① 归纳梳理、理解提升例4 已知-b <a <0,且函数f (x )的定义域是[a ,b ],则函数F (x )=f (x )+f (-x )的定义域是( )A .[a ,b ]B .[-b ,-a ]C .[-b ,b ]D .[a ,-a ]【知识点】函数的定义域及其求法【数学思想】【解题过程】∵⎩⎨⎧a≤x≤b ,a≤-x≤b ,∴⎩⎨⎧a≤x≤b ,-b≤x≤-a.又∵-b <a <0,∴a ≤x ≤-a 【思路点拨】 在同一对应关系f 下,括号()的范围相同;若函数由几部分组成,则定义域是使各个部分都有意义的集合,即交集.【答案】D.同类训练4已知函数f (x )的定义域是[0,1],则函数F (x )=f (x +a )+f (2x +a ), (0<a <1)的定义域为______.【知识点】函数的定义域及其求法.【数学思想】【解题过程】0≤x +a ≤1且 0≤2x +a ≤1.【思路点拨】 在同一对应关系f 下,括号()的范围相同;若函数由几部分组成,则定义域是使各个部分都有意义的集合,即交集. 【答案】⎥⎦⎤⎢⎣⎡-21,2-a a . ●活动② 强化提升、灵活应用例5.已知函数()3412++-=ax ax ax x f 的定义域为R ,求实数a 的取值范围. 【知识点】函数的定义域及其求法.【数学思想】【解题过程】342++ax ax =0无解.若000<∆≠=时,则时,成立;若a a .【思路点拨】由所给式子确定出对342++ax ax 的限制,再转化为方程根的问题. 【答案】⎪⎭⎫⎢⎣⎡430,. 同类训练5 已知函数()862++-=m mx mx x f 的定义域为R ,求实数m 的取值范围.【知识点】函数的定义域及其求法.【数学思想】【解题过程】恒成立0862≥++-m mx mx ;若0000≤∆>≠=且时,则时,成立;若m m m . 【思路点拨】由所给式子确定出对862++-m mx mx 的限制,再转化为恒成立的问题.【答案】[]1,0.3. 课堂总结知识梳理(1)一般来说,给定函数时要指明函数的定义域.对于用解析式表示的函数,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.其准则一般来说有以下几个:① 分式中,分母不等于零.② 偶次根式中,被开方数为非负数.③ 对于0x y =中,要求 x ≠0.(2)如果解析式由几个部分的数学式子构成,那么定义域是使各部分式子都有意义的实数集,即求交集;对于应用问题、几何问题中的函数定义域,要考虑到自变量的实际意义和几何意义.(3)复合函数的定义域则应该理解对于关系的意义,在同一对应关系f 下,括号()的范围相同.重难点归纳(1)若函数解析式由几部分组成,则在定义域求解过程中要注意交集的运算.(2)复合函数的定义域要注意对对应关系具体要求的理解并进行转化,尤其是含参数的问题,还需注意分类讨论.(三)课后作业基础型 自主突破1.已知函数f :A →B (A ,B 为非空数集),定义域为M ,值域为N ,则A ,B ,M ,N 的关系是( )A .M =A ,N =B B .M ⊆A ,N =BC .M =A ,N ⊆BD .M ⊆A ,N ⊆B【知识点】函数的概念及其构成要素【数学思想】【解题过程】由函数概念可知N ⊆B ,而不一定有N =B.【思路点拨】值域N 应为集合B 的子集【答案】 C2.函数f (x )=x -1x -2的定义域为( ) A .(1,+∞) B .[1,+∞) C .[1,2) D .[1,2)∪(2,+∞)【知识点】函数的定义域及其求法【数学思想】【解题过程】根据题意有⎩⎨⎧x -1≥0,x -2≠0,解得x ≥1且x ≠2. 【思路点拨】解析式由几部分组成,定义域要使各部分都有意义,即求交集.【答案】D3.函数y =21-1-x的定义域为( ) A .(-∞,1)B .(-∞,0)∪(0,1]C .(-∞,0)∪(0,1)D .[1,+∞)【知识点】函数的定义域及其求法【数学思想】【解题过程】根据题意有⎩⎨⎧≠-≥110-1x x . 【思路点拨】解析式由几部分组成,定义域要使各部分都有意义,即求交集.【答案】B4.若函数f (x )的定义域是[0,2],则函数g (x )=f (2x )x -1的定义域是( ) A .[0,2]B .(1,2]C .[0,1)D .以上都不对【知识点】函数的定义域及其求法【数学思想】 【解题过程】根据题意有⎩⎨⎧≠≤≤1220x x . 【思路点拨】解析式由几部分组成,定义域要使各部分都有意义,即求交集.【答案】C5.若f (x )=x 2-1x ,则f (x )的定义域为________.【知识点】函数的定义域及其求法【数学思想】【解题过程】根据题意有⎩⎨⎧≠≥001-2x x . 【思路点拨】解析式由几部分组成,定义域要使各部分都有意义,即求交集.【答案】{x|x ≤-1或x ≥1}6.若将长为a 的铁丝折成一个矩形,则面积y 与一边边长x 间的函数关系式为________.【知识点】函数的定义域及其求法【数学思想】【解题过程】⎪⎭⎫ ⎝⎛-=22x a x y 【思路点拨】对于应用问题的函数定义域,要考虑到自变量的实际意义.【答案】 y =-x 2+a 2x (0<x <a 2)能力型 师生共研7.已知函数f (2x 2-1)的定义域是[1,5],则f (x )的定义域是____________.【知识点】函数的定义域及其求法【数学思想】【解题过程】由f (2x 2-1)定义域为[1,5],得1≤x 2≤25,1≤2x 2-1≤49.【思路点拨】在同一对应关系f 下,括号()的范围相同.【答案】 [1,49].8.若函数aax ax y 12+-=的定义域是一切实数,则实数a 的取值范围是____________. 【知识点】函数的定义域及其求法【数学思想】 【解题过程】012≥+-a ax ax 恒成立,故⎩⎨⎧≤∆>00a 【思路点拨】含参数的定义域问题,注意分类讨论.【答案】(]2,0探究型 多维突破9.已知f (x )=13-x 的定义域为A ,g (x )=1a -x的定义域是B. (1)若A B ≠⊂,求a 的取值范围; (2)若B A ⊆,求a 的取值范围.【知识点】函数的定义域及其求法,集合的运算.【数学思想】【解题过程】A ={x |x <3},B ={x |x <a }.(1)若A B ≠⊂,则a <3;(2)若B A ⊆,则a >3. 【思路点拨】注意真子集和子集的区别.【答案】(1) {a |a <3};(2) {}3≥a a . 10.已知函数()x f 定义域为⎪⎭⎫ ⎝⎛-∈23,21x ,求()()()10≤<⎪⎭⎫ ⎝⎛+=a a x f ax f x g ,的定义域. 【知识点】函数的定义域及其求法【数学思想】【解题过程】⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<<<a x a a x a a x ax 2321-2321-2321-2321- 【思路点拨】含参数的定义域问题,注意分类讨论. 【答案】当⎭⎬⎫<<⎩⎨⎧-=23211x x a 时,定义域为;当⎭⎬⎫<<⎩⎨⎧-<<a x a x a 232110时,定义域为 自助餐1.函数f (x )=1+x +x1-x 的定义域( )A .[-1,+∞)B .(-∞,-1]C .RD .[-1,1)∪(1,+∞)【知识点】函数的定义域及其求法【数学思想】【解题过程】由⎩⎨⎧1+x≥0,1-x≠0,解得⎩⎨⎧x≥-1,x≠1..【思路点拨】解析式由几部分组成,定义域要使各部分都有意义,即求交集.【答案】 D2.等腰三角形的周长是20,底边长y 是一腰的长x 的函数,则y 等于( )A .20-2x (0<x ≤10)B .20-2x (0<x <10)C .20-2x (5≤x ≤10)D .20-2x (5<x <10)【知识点】函数的定义域及其求法【数学思想】【解题过程】c =20=y +2x ,由三角形两边之和大于第三边可知2x >y =20-2x ,x >5.又∵2x <20,∴x <10,∴5<x <10.【思路点拨】对于应用问题的函数定义域,要考虑到自变量的实际意义.【答案】 D4.若函数f (x )的定义域为[-1,2],则y =f (x )+f (-x )的定义域为________.【知识点】函数的定义域及其求法【数学思想】【解题过程】根据题意有⎩⎨⎧≤-≤-≤≤-2121x x .【思路点拨】解析式由几部分组成,定义域要使各部分都有意义,即求交集. 【答案】[-1,1]5.已知函数f(x)的定义域是[1,5],则函数f(x2+1)的定义域是_____________. 【知识点】函数的定义域及其求法【数学思想】【解题过程】由f(x)定义域为[1,5],知f(x2+1)中1≤x2+1≤5,解得-2≤x≤2.【思路点拨】在同一对应关系f下,括号()的范围相同.【答案】[-2,2].6.(10分)已知集合A={x|-4≤x<8},函数y=x-5的定义域构成集合B,求:(1)A∩B;(2)( ∁R A)∪B.【知识点】函数的定义域及其求法,集合的运算.【数学思想】【解题过程】y=x-5的定义域为B={x|x≥5}.【思路点拨】集合运算时注意端点的取舍.【答案】(1)A∩B={x|5≤x<8}.(2)(∁R A)∪B={x|x<-4或x≥5}.。
1.2.1 函数的概念(第一课时)课 型:新授课教学目标:(1)通过丰富实例,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)了解构成函数的三要素;(3)能够正确使用“区间”的符号表示某些集合。
教学重点:理解函数的模型化思想,用集合与对应的语言来刻画函数。
教学难点:理解函数的模型化思想,用集合与对应的语言来刻画函数。
教学过程:一、问题链接:1. 讨论: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?2.回顾初中函数的定义: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、合作探究展示:探究一:函数的概念:思考1:(课本P 15)给出三个实例: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。
(见课本P 15图)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。
“八五”计划以来我们城镇居民的恩格尔系数如下表。
(见课本P 16表)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怎样的对应关系? 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 →函数的定义:设A 、B 是两个非空的数集,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 )。
《函数的概念》教学设计人教版《普通高中课程标准实验教科书数学Ⅰ必修本(A 版)》第一章概述:《函数的概念》的教学需要两课时,本节课是第一课时,是一节函数的概念课.如何上好一节概念课,概念不是由老师讲出,而是让学生去发现,并归纳概括出概念呢?从而让学生更好的理解概念,熟练的去应用概念解决问题.在本节课的教学中,我以学生作为活动的主体,创设恰当的问题情境,引导学生积极思考,大胆探索,从而去发现问题、提出问题和解决问题.注重培养他们的观察、分析和解决问题的能力,培养他们的逻辑思维能力及抽象概括能力.运用新课标的理念,我从以下几个方面加以说明:教材内容分析、教学目标分析、教法学法分析、教学过程分析、教学评价分析【教材内容分析】1.教材的地位及作用函数的概念是人教版数学必修①第一章第二节的内容,它不仅对前面研究的集合作了巩固和发展,而且是学好后继知识的基础和工具.本节的主要内容就是函数的概念和函数的三个要素,研究了本小节后,为以后研究其他类型的函数打下扎实的基础。
由于函数反映出的数学思想渗透到数学的各个领域并且它在物理﹑化学及生物等其他领域也有广泛的应用.因此,函数概念是中学数学最重要的基本概念之一。
2.学情分析在学生研究用集合与对应的语言刻画函数之前,学生已经会把函数看成变量之间的依赖关系,且比较惯的用解析式表示函数,但这是对函数很不全面的认识。
由于函数的概念比较抽象,学生思维不成熟、不严密,故而整个教学环节总是创设恰当的问题情境,引导学生积极思考,培养他们的逻辑思维能力。
【教学目标分析】根据上述教材内容分析,并结合学生的研究心理和认知结构,我将教学目标分成三部分进行说明:知识与技能:1、从集合与对应的观点动身,加深对函数观点的理解2、理解函数的三要素:定义域、值域和对应法则3、理解函数符号的含义。
过程与方法:在丰富的实例中,通过关键词的强调和引导,使学生发现、概括出它们的共同特征,在此基础上再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。
§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。
课题:函数的概念(二)课 型:新授课教学目标:(1)会求一些简单函数的定义域与值域,并能用“区间”的符号表示;(2)掌握复合函数定义域的求法;(3)掌握判别两个函数是否相同的方法。
教学重点:会求一些简单函数的定义域与值域。
教学难点:复合函数定义域的求法。
教学过程: 一、复习准备:1. 提问:什么叫函数?其三要素是什么?函数y =xx 23与y =3x 是不是同一个函数?为什么?2. 用区间表示函数y =ax +b (a ≠0)、y =ax +bx +c (a ≠0)、y = (k ≠0)的定义域与值域。
二、讲授新课:(一)函数定义域的求法:函数的定义域通常由问题的实际背景确定,如果只给出解析式y=f(x),而没有指明它的定义域,那么函数的定义域就是指能使这个式子有意义的实数的集合。
例1:求下列函数的定义域(用区间表示)⑴ f(x )=; ⑵ f(x)=; ⑶ f(x)=-;学生试求→订正→小结:定义域求法(分式、根式、组合式)说明:求定义域步骤:列不等式(组) → 解不等式(组)*复合函数的定义域求法:(1)已知f(x)的定义域为(a,b ),求f(g(x))的定义域;求法:由a<x<b ,知a<g(x)<b ,解得的x 的取值范围即是f(g(x))的定义域。
(2)已知f(g(x))的定义域为(a,b ),求f(x)的定义域;求法:由a<x<b ,得g(x)的取值范围即是f(x)的定义域。
例2.已知f(x)的定义域为,求f(x +1)的定义域。
例3.已知f(x-1)的定义域为,求f(x+1)的定义域。
巩固练习:1.求下列函数定义域:(1)()f x = (2)1()11f x x =+2.(1)已知函数f(x)的定义域为,求的定义域;(2)已知函数f(2x-1)的定义域为,求f(1-3x)的定义域。
(二)函数相同的判别方法: 函数是否相同,看定义域和对应法则。
1.2 函数及其表示1.2.1 函数的概念整体设计教学分析函数是中学数学中最重要的基本概念之一.在中学,函数的学习大致可分为三个阶段.第一阶段是在义务教育阶段,学习了函数的描述性概念,接触了正比例函数、反比例函数、一次函数、二次函数等最简单的函数,了解了它们的图象、性质等.本节学习的函数概念与后续将要学习的函数的基本性质、基本初等函数(Ⅰ)和基本初等函数(Ⅱ)是学习函数的第二阶段,这是对函数概念的再认识阶段.第三阶段是在选修系列的导数及其应用的学习,这是函数学习的进一步深化和提高.在学生学习用集合与对应的语言刻画函数之前,学生已经把函数看成变量之间的依赖关系;同时,虽然函数概念比较抽象,但函数现象大量存在于学生周围.因此,课本采用了从实际例子中抽象出用集合与对应的语言定义函数的方式介绍函数概念.三维目标1.会用集合与对应的语言来刻画函数,理解函数符号y=f(x)的含义;通过学习函数的概念,培养学生观察问题、提出问题的探究能力,进一步培养学习数学的兴趣和抽象概括能力;启发学生运用函数模型表述思考和解决现实世界中蕴涵的规律,逐渐形成善于提出问题的习惯,学会数学表达和交流,发展数学应用意识.2.掌握构成函数的三要素,会求一些简单函数的定义域,体会对应关系在刻画函数概念中的作用,使学生感受到学习函数的必要性的重要性,激发学生学习的积极性.重点难点教学重点:理解函数的模型化思想,用集合与对应的语言来刻画函数.教学难点:符号“y=f(x)”的含义,不容易认识到函数概念的整体性,而将函数单一地理解成对应关系,甚至认为函数就是函数值.课时安排2课时教学过程第1课时函数的概念导入新课思路1.北京时间2005年10月12日9时整,万众瞩目的“神舟”六号飞船胜利发射升空,5天后圆满完成各项任务并顺利返回.在“神舟”六号飞行期间,我们时刻关注“神舟”六号离我们的距离y随时间t是如何变化的,本节课就对这种变量关系进行定量描述和研究.引出课题.思路2.问题:已知函数y=1,x∈瘙綂下标RQ,0,x∈瘙綂下标RQ,请用初中所学函数的定义来解释y与x的函数关系?先让学生回答后,教师指出:这样解释会显得十分勉强,本节将用新的观点来解释,引出课题.推进新课新知探究提出问题(1)给出下列三种对应:(幻灯片)①一枚炮弹发射后,经过26 s落到地面击中目标.炮弹的射高为845 m,且炮弹距地面的高度为h(单位:m)随时间t(单位:s)变化的规律是h=130t-5t2.时间t的变化范围是数集A={t|0≤t≤26},h的变化范围是数集B={h|0≤h≤845}.则有对应f:t→h=130t-5t2,t∈A,h∈B.②近几十年来,大气层的臭氧迅速减少,因而出现了臭氧洞问题.图1-2-1-1中的曲线显示了南极上空臭氧层空洞的面积S(单位:106 km2)随时间t(单位:年)从1991~2001年的变化情况.图1-2-1-1根据图1-2-1-1中的曲线,可知时间t的变化范围是数集A={t|1979≤t≤2001},空臭氧层空洞面积S的变化范围是数集B={S|0≤S≤26},则有对应:f:t→S,t∈A,S∈B.③国际上常用恩格尔系数反映一个国家人民生活质量的高低,恩格尔系数越低,生活质量越高.下表中的恩格尔系数y随时间t(年)变化的情况表明,“八五”计划以来,我国城镇居民的生活质量发生了显著变化.“八五”计划以来我国城镇居民恩格尔系数变化情况时间1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 恩格尔系数y 53.8 52.9 50.1 49.9 49.9 48.6 46.4 44.5 41.9 39.2 37.9 根据上表,可知时间t的变化范围是数集A={t|1991≤t≤2001},恩格尔系数y的变化范围是数集B={S|37.9≤S≤53.8}.则有对应:f:t→y,t∈A,y∈B.以上三个对应有什么共同特点?(2)我们把这样的对应称为函数,请用集合的观点给出函数的定义.(3)函数的定义域是自变量的取值范围,那么你是如何理解这个“取值范围”的?(4)函数有意义又指什么?(5)函数f:A→B的值域为C,那么集合B=C吗?活动:让学生认真思考三个对应,也可以分组讨论交流,引导学生找出这三个对应的本质共性. 解:(1)共同特点是:集合A、B都是数集,并且对于数集A中的每一个元素x,在对应关系f:A→B 下,在数集B中都有唯一确定的元素y与之对应.(2)一般地,设A、B都是非空的数集,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,记作y=f(x),x∈A,其中x叫自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.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]{x|x≥a}[a,+∞){x|x>a} (a,b]{x|x≤a}(-∞,a]{x|x<a} (-∞,a)R (-∞,+∞)(3)自变量的取值范围就是使函数有意义的自变量的取值范围.(4)函数有意义是指:自变量的取值使分母不为0;被开方数为非负数;如果函数有实际意义时,那么还要满足实际取值等等. (5)C ⊆B. 应用示例思路11.已知函数f(x)=3x ++21+x , (1)求函数的定义域; (2)求f(-3),f(32)的值; (3)当a>0时,求f(a),f(a-1)的值. 活动:(1)让学生回想函数的定义域指的是什么?函数的定义域是使函数有意义的自变量的取值范围,故转化为求使3x +和21+x 有意义的自变量的取值范围;3x +有意义,则x+3≥0, 21+x 有意义,则x+2≠0,转化解由x+3≥0和x+2≠0组成的不等式组. (2)让学生回想f(-3),f(32)表示什么含义?f(-3)表示自变量x=-3时对应的函数值,f(32)表示自变量x=32时对应的函数值.分别将-3,32代入函数的对应法则中得f(-3),f(32)的值.(3)f(a)表示自变量x=a 时对应的函数值,f(a-1)表示自变量x=a-1时对应的函数值.分别将a,a-1代入函数的对应法则中得f(a),f(a-1)的值. 解:(1)要使函数有意义,自变量x 的取值需满足⎩⎨⎧≠+≥+.02,03x x 解得-3≤x<-2或x>-2,即函数的定义域是[-3,-2)∪(-2,+∞). (2)f(-3)=33-++231+-=-1;f(32)=2321332+++=23383+.(3)∵a>0,∴a ∈[-3,-2)∪(-2,+∞), 即f(a),f(a-1)有意义.则f(a)=3a ++21+a ; f(a-1)=21131-a +-++a =112+++a a .点评:本题主要考查函数的定义域以及对符号f(x)的理解.求使函数有意义的自变量的取值范围,通常转化为解不等式组.f(x)是表示关于变量x 的函数,又可以表示自变量x 对应的函数值,是一个整体符号,分开符号f(x)没有什么意义.符号f 可以看作是对“x”施加的某种法则或运算.例如f(x)=x 2-x+5,当x=2时,看作“2”施加了这样的运算法则:先平方,再减去2,再加上5;当x 为某一代数式(或某一个函数记号时),则左右两边的所有x 都用同一个代数式(或某一个函数)来代替.如:f(2x+1)=(2x+1)2-(2x+1)+5,f [g(x)]=[g(x)]2-g(x)+5等等.符号y=f(x)表示变量y 是变量x 的函数,它仅仅是函数符号,并不表示y 等于f 与x 的乘积;符号f(x)与f(m)既有区别又有联系,当m 是变量时,函数f(x)与函数f(m)是同一个函数;当m 是常数时,f(m)表示自变量x=m 对应的函数值,是一个常量.已知函数的解析式,求函数的定义域,就是求使得函数解析式有意义的自变量的取值范围,即: (1)如果f(x)是整式,那么函数的定义域是实数集R .(2)如果f(x)是分式,那么函数的定义域是使分母不等于零的实数的集合.(3)如果f(x)是二次根式,那么函数的定义域是使根号内的式子大于或等于零的实数的集合. (4)如果f(x)是由几个部分的数学式子构成的,那么函数定义域是使各部分式子都有意义的实数集合(即求各部分定义域的交集).(5)对于由实际问题的背景确定的函数,其定义域还要受实际问题的制约. 变式训练1.求函数y=x x x --++11)1(2的定义域. 答案:{x|x≤1,且x≠-1}.点评:本题容易错解:化简函数的解析式为y=x+1x -1-,得函数的定义域为{x|x≤1}.其原因是这样做违背了讨论函数问题要保持定义域优先的原则.化简函数的解析式容易引起函数的定义域发生变化,因此求函数的定义域之前时,不要化简解析式. 2.2007山东滨州二模,理1若f(x)=x1的定义域为M,g(x)=|x|的定义域为N,令全集U=R ,则M∩N 等于( )A.MB.NC.MD.N 分析:由题意得M={x|x>0},N=R ,则M∩N={x|x>0}=M. 答案:A3.已知函数f(x)的定义域是[-1,1],则函数f(2x-1)的定义域是________. 分析:要使函数f(2x-1)有意义,自变量x 的取值需满足-1≤2x -1≤1,∴0≤x≤1. 答案:[0,1]思路21.2007湖北武昌第一次调研,文14已知函数f(x)=221x x +,那么f(1)+f(2)+f(21)+f(3)+f(31) +f(4)+f(41)=________. 活动:观察所求式子的特点,引导学生探讨f(a)+f(a1)的值.解法一:原式=22222222222222)41(1)41(414)31(1)31(313)21(1)21(212111+++++++++++++=21+ 17117161011095154+++++=27. 解法二:由题意得f(x)+f(x 1)=2222)1(1)1(1xx xx +++=222111x x x +++=1. 则原式=21+1+1+1=27.点评:本题主要考查对函数符号f(x)的理解.对于符号f(x),当x 是一个具体的数值时,相应地f(x)也是一个具体的函数值.本题没有求代数式中的各个函数值,而是看到代数式中含有f(x)+f(x 1),故先探讨f(x)+f(x1)的值,从而使问题简单地获解.求含有多个函数符号的代数式值时,通常不是求出每个函数值,而是观察这个代数式的特 ?找到规律再求解.受思维定势的影响,本题很容易想到求出每个函数值来求解,虽然可行,但是这样会浪费时间,得不偿失.其原因是解题前没有观察思考,没有注意经验的积累. 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:40122.2007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:12.2007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}, {-1,-2,2},{1,-1,-2,2},则“同族函数”共有9个. 答案:A 知能训练1.2007学年度山东淄博高三第二次摸底考试,理16已知函数f(x)满足:f(p+q)=f(p)f(q),f(1)=3,则)9()10()5()7()8()4()5()6()3()3()4()2()1()2()1(22222f f f f f f f f f f f f f f f +++++++++=______.解:∵f(p+q)=f(p)f(q),∴f(x+x)=f(x)f(x),即f 2(x)=f(2x). 令q=1,得f(p+1)=f(p)f(1),∴)()1(p f p f +=f(1)=3.∴原式=)9()10(2)7()8(2)5()6(2)3()4(2)1()2(2f f f f f f f f f f ++++=2(3+3+3+3+3)=30. 答案:302.2006第十七届“希望杯”全国数学邀请赛(高一)第一试,2若f(x)=x1的定义域为A,g(x)=f(x+1)-f(x)的定义域为B,那么( )A.A ∪B=BB.A BC.A ⊆BD.A∩B=∅分析:由题意得A={x|x≠0},B={x|x≠0,且x≠-1}.则A ∪B=A,则A 错;A∩B=B,则D 错;由于B A,则C 错,B 正确. 答案:B拓展提升问题:已知函数f(x)=x 2+1,x ∈R .(1)分别计算f(1)-f(-1),f(2)-f(-2),f(3)-f(-3)的值. (2)由(1)你发现了什么结论?并加以证明.活动:让学生探求f(x)-f(-x)的值.分析(1)中各值的规律,归纳猜想出结论,再用解析式证明. 解:(1)f(1)-f(-1)=(12+1)-[(-1)2+1]=2-2=0; f(2)-f(-2)=(22+1)-[(-2)2+1]=5-5=0; f(3)-f(-3)=(32+1)-[(-3)2+1]=10-10=0.(2)由(1)可发现结论:对任意x ∈R ,有f(x)=f(-x).证明如下: 由题意得f(-x)=(-x)2+1=x 2+1=f(x). ∴对任意x ∈R ,总有f(x)=f(-x). 课堂小结本节课学习了:函数的概念、函数定义域的求法和对函数符号f(x)的理解. 作业课本P 24,习题1.2A 组1、5.设计感想本节教学中,在归纳函数的概念时,本节设计运用了大量的实例,如果不借助于信息技术,那么会把时间浪费在实例的书写上,会造成课时不足即拖堂现象.本节重点设计了函数定义域的求法,而函数值域的求法将放在函数的表示法中学习.由于函数是高中数学的重点内容之一,也是高考的重点和热点,因此对函数的概念等知识进行了适当的拓展,以满足高考的需要.第2课时 函数相等复 习 1.函数的概念.2.函数的定义域的求法. 导入新课思路1.当实数a 、b 的符号相同,绝对值相等时,实数a=b;当集合A 、B 中元素完全相同时,集合A=B;那么两个函数满足什么条件才相等呢?引出课题:函数相等.思路2.我们学习了函数的概念,y=x 与y=xx 2是同一个函数吗?这就是本节课学习的内容,引出课题:函数相等. 推进新课 新知探究 提出问题①指出函数y=x+1的构成要素有几部分? ②一个函数的构成要素有几部分?③分别写出函数y=x+1和函数y=t+1的定义域和对应关系,并比较异同.④函数y=x+1和函数y=t+1的值域相同吗?由此可见两个函数的定义域和对应关系分别相同,值域相同吗?⑤由此你对函数的三要素有什么新的认识?讨论结果:①函数y=x+1的构成要素为:定义域R ,对应关系x→x+1,值域是R. ②一个函数的构成要素为:定义域、对应关系和值域,简称为函数的三要素.其中定义域是函数的灵魂,对应关系是函数的核心.当且仅当两个函数的三要素都相同时,这两个函数才相同.③定义域和对应关系分别相同. ④值域相同.⑤如果两个函数的定义域和对应关系分别相同,那么它们的值域一定相等.因此只要两个函数的定义域和对应关系分别相同,那么这两个函数就相等. 应用示例思路11.下列函数中哪个与函数y=x 相等?(1)y=(x )2;(2)y=33x ;(3)y=2x ;(4)y=xx2.活动:让学生思考两个函数相等的条件后,引导学生求出各个函数的定义域,化简函数关系式为最简形式.只要它们定义域和对应关系分别相同,那么这两个函数就相等. 解:函数y=x 的定义域是R ,对应关系是x→x. (1)∵函数y=(x )2的定义域是[0,+∞), ∴函数y=(x )2与函数y=x 的定义域R 不相同. ∴函数y=(x )2与函数y=x 不相等. (2)∵函数y=33x 的定义域是R ,∴函数y=33x 与函数y=x 的定义域R 相同. 又∵y=33x =x,∴函数y=33x 与函数y=x 的对应关系也相同. ∴函数y=33x 与函数y=x 相等.(3)∵函数y=2x 的定义域是R ,∴函数y=2x 与函数y=x 的定义域R 相同.又∵y=2x =|x|,∴函数y=2x 与函数y=x 的对应关系不相同.∴函数y=2x 与函数y=x 不相等.(4)∵函数y=xx 2的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),∴函数y=xx 2与函数y=x 的定义域R 不相同,∴函数y=(x )2与函数y=x 不相等.点评:本题主要考查函数相等的含义.讨论函数问题时,要保持定义域优先的原则.对于判断两个函数是否是同一个函数,要先求定义域,若定义域不同,则不是同一个函数;若定义域相同,再化简函数的解析式,若解析式相同(即对应关系相同),则是同一个函数,否则不是同一个函数. 变式训练判断下列各组的两个函数是否相同,并说明理由. ①y=x-1,x ∈R 与y=x-1,x ∈N ;②y=4-x 2与y=2-x ·2x +;③y=1+x 1与u=1+x1; ④y=x 2与y=x 2x ;⑤y=2|x|与y=⎩⎨⎧<-≥;0,2,0,2x x x x⑥y=f(x)与y=f(u).是同一个函数的是________(把是同一个函数的序号填上即可). 解:只需判断函数的定义域和对应法则是否均相同即可.①前者的定义域是R ,后者的定义域是N ,由于它们的定义域不同,故不是同一个函数;②前者的定义域是{x|x≥2或x≤-2},后者的定义域是{x|x≥2},它们的定义域不同,故不是同一个函数;③定义域相同均为非零实数,对应法则相同都是自变量取倒数后加1,那么值域必相同,故是同一个函数;④定义域是相同的,但对应法则不同,故不是同一个函数; ⑤函数y=2|x|=⎩⎨⎧<-≥,0,2,0,2x x x x 则定义域和对应法则均相同,那么值域必相同,故是同一个函数;⑥定义域相同,对应法则相同,那么值域必相同,故是同一个函数. 故填③⑤⑥.思路21.判断下列函数f(x)与g(x)是否表示同一个函数,说明理由. (1)f(x)=(x-1)0,g(x)=1.(2)f(x)=x-1,g(x)=12x -x 2+.(3)f(x)=x 2,g(x)=(x+1)2. (4)f(x)=x 2-1,g(u)=u 2-1.活动:学生思考函数的概念及其三要素,教师引导学生先判断定义域是否相同,当定义域相同时,再判断它们的对应关系是否相同.解:(1)∵f(x)=(x-1)0的定义域是{x|x≠1},函数g(x)=1的定义域是R ,∴函数f(x)=(x-1)0与函数g(x)=1的定义域不同. ∴函数f(x)=(x-1)0与函数g(x)=1不表示同一个函数.(2)∵f(x)=x-1的定义域是R ,g(x)=12x -x 2+=21)-(x 的定义域是R ,∴函数f(x)=x-1与函数g(x)=12x -x 2+的定义域相同. 又∵g(x)=12x -x 2+=21)-(x =|x-1|,∴函数f(x)=x-1与函数g(x)=12x -x 2+的对应关系不同.∴函数f(x)=x-1与函数g(x)=12x -x 2+不表示同一个函数.(3)很明显f(x)=x 2和g(x)=(x+1)2的定义域都是R , 又∵f(x)=x 2和g(x)=(x+1)2的对应关系不同,∴函数f(x)=x 2和g(x)=(x+1)2不表示同一个函数. (4)很明显f(x)=x 2-1与g(u)=u 2-1的定义域都是R , 又∵f(x)=x 2-1与g(u)=u 2-1的对应关系也相同, ∴函数f(x)=x 2-1与g(u)=u 2-1表示同一个函数. 变式训练1.2007湖北黄冈模拟,理13已知函数f(x)满足f(ab)=f(a)+f(b)且f(2)=p,f(3)=q,则f(36)=_______. 解:由题意得f(36)=f(6×6)=f(6)+f(6)=2f(6)=2f(2×3)=2[f(2)+f(3)]=2p+2q. 答案:2p+2q2.函数y=f(x)的图象与直线x=2的公共点共有( )A.0个B.1个C.0个或1个D.不确定 答案:C2.设y 是u 的函数y=f(u),而u 又是x 的函数u=g(x),设M 表示u=g(x)的定义域,N 是函数y=f(u)的值域,当M∩N≠∅时,则y 成为x 的函数,记为y=f[g(x)].这个函数叫做由y=f(u)及u=g(x)复合而成的复合函数,它的定义域为M∩N,u 叫做中间变量,f 称为外层函数,g 称为内层函数.指出下列复合函数外层函数和内层函数,并且使外层函数和内层函数均为基本初等函数. (1)y=11+x ;(2)y=(x 2-2x+3)2;(3)y=x x112+-1. 活动:让学生思考有哪些基本初等函数,它们的解析式是什么. 解:(1)设y=u1,u=x+1, 即y=11+x 的外层函数是反比例函数y=u1,内层函数是一次函数u=x+1. (2)设y=u 2,u=x 2-2x+3,即y=(x 2-2x+3)2的外层函数是二次函数y=u 2,内层函数是二次函数u=x 2-2x+3. (3)设y=u 2+u-1,u=x1, 即y=xx 112+-1的外层函数是二次函数y=u 2+u-1,内层函数是反比例函数u=x 1.点评:到目前为止,我们所遇到的函数大部分是复合函数,并且是由正、反比例函数和一、二次函数复合而成的,随着学习的深入,我们还会学习其他复合函数.复合函数是高考重点考查的内容之一,应引起我们的重视.变式训练1.2004重庆高考,文2设f(x)=1122+-xx ,则)21()2(f f =_______. 答案:-12.2006安徽高考,理15函数f(x)对任意实数x 满足条件f(x+2)=)(1x f ,若f(1)=-5,则f [f(5)]=.分析:∵函数f(x)对任意实数x 满足条件f(x+2)=)(1x f ,∴f(x+4)=f [(x+2)+1]=)2(1+x f =f(x). ∴f(1)=f(1+4)=f(5).又∵f(1)=-5,∴f(5)=-5.∴f [f(5)]=f(-5)=f(-5+4)=f(-1)=f(-1+4)=f(3)=f(1+2)=)1(1f =51-. 答案:51- 知能训练1.下列给出的四个图形中,是函数图象的是( )A.①B.①③④C.①②③D.③④图1-2-1-2答案:B2.函数y=f(x)的定义域是R ,值域是[1,2],则函数y=f(2x-1)的值域是_______.答案:[1,2]3.下列各组函数是同一个函数的有________.①f(x)=3x ,g(x)=x x ;②f(x)=x 0,g(x)=01x ; ③f(x)=u 2-,g(u)=u2-;④f(x)=-x 2+2x,g(u)=-u 2+2u. 答案:②③④拓展提升问题:函数y=f(x)的图象与直线x=m 有几个交点?探究:设函数y=f(x)定义域是D,当m ∈D 时,根据函数的定义知f(m)唯一,则函数y=f(x)的图象上横坐标为m的点仅有一个(m,f(m)),即此时函数y=f(x)的图象与直线x=m仅有一个交点;当m D时,根据函数的定义知f(m)不存在,则函数y=f(x)的图象上横坐标为m的点不存在,即此时函数y=f(x)的图象与直线x=m没有交点.综上所得,函数y=f(x)的图象与直线x=m有交点时仅有一个,或没有交点.课堂小结(1)复习了函数的概念,总结了函数的三要素;(2)学习了复合函数的概念;(3)判断两个函数是否是同一个函数.作业1.设M={x|-2≤x≤2},N={y|0≤y≤2},给出下列4个图形,其中能表示以集合M为定义域,N为值域的函数关系是( )图1-2-1-3分析:A中,当0<x≤2时,N中没有元素与x对应,不能构成函数关系;C中一个x有两个y与之对应,所以不是函数关系;D中,表示函数关系,但是表示的函数值域不是N.答案:B2.某公司生产某种产品的成本为1000元,以1100元的价格批发出去,随生产产品数量的增加,公司收入_______,它们之间是关系________.分析:由题意,多生产一单位产品则多收入100元.生产产品数量看成是自变量,公司收入看成是因变量,容易得出对于自变量的每一个确定值,因变量都有唯一确定值与之对应,从而判断两者是函数关系.答案:增加函数3.函数y=x2与S=t2是同一函数吗?答:函数的确定只与定义域与对应关系有关,而与所表示的字母无关,因此y=x2与S=t2表示的是同一个函数.因此并非字母不同便是不同的函数,这是由函数的本质决定的.设计感想本节教学内容主要是依据高考说明,对课本内容适当拓展,重点对函数的相等问题进行了引申,设计时对拓展的内容采取渐进式,设计时本着逐步提高、拓展,不能急于求成,否则事倍功半.。
2019-2020年高一数学上册必修13.1《函数的概念》教案2篇一、教学内容分析根据3.1函数的概念内容,分为两个课时,第一课时学习的内容是函数的概念与求函数的定义域,第二课时学习表达函数的(解析法、列表法、图象法)三种方法和利用对应法则求函数值。
下面是对函数的概念第一课时内容的分析.函数的基本知识是高中数学的核心内容之一,函数的思想贯穿于高中数学.在初中阶段,通过身边的事例和生活中的实例,学生认识了变量、自变量、因变量,知道函数的定义域、函数值、值域等概念,体会函数的意义,总结了表示函数的常用方法,学生对函数的意义已经有了不同程度的理解.通过对不同阶段对函数有关概念的教学目标的不同要求,进行细致分析与比较.高中阶段应该在初中学习函数的基础上,进一步理解函数是变量之间相互依赖关系的反映,运用集合与对应的语言刻画函数,加深理解函数的概念,充实函数的内涵.懂得函数的抽象记号以及函数定义域、值域的集合表示,掌握求定义域的基本方法。
再从直观到解析、从具体到抽象研究函数的性质,并能从解析的角度理解有关性质.二、教学目标设计加深理解函数的概念,懂得函数的抽象记号,掌握求函数定义域的基本方法,领会集合思想、对应思想、模型思想.经历从具体情境中抽象出数学符号的过程,体验函数是反映两个变量相互依赖的数学模型,是揭示两个变量变化规律的有效工具。
掌握符号语言之间的相互转换.懂得函数与日常生活的密切联系,知道数学内容中普遍存在着运动、变化、相互联系和相互转化的规律.三、教学重点及难点理解函数的概念,并能用集合与对应的语言正确刻画函数.四、教学流程设计五、教学过程设计一、创设情景引出新课时间在变化、生产在增长、人口在增加……,世界充满着各种变化的量,在我们的日常生活中,也处处存在着量与量之间的关系.以课本(P53)的中外城市的喷水池和某地出租车价格的规定为例,引导学生思考.(1)喷水池和出租车价格问题中都存在着哪些两个主要变量?(2)喷水池和规定出租车价格问题中是否存在着某种对应关系?引导学生得出: 喷水池问题中有两个变量:时间与水珠位置高度;出租车价格问题中有两个变量:里程与车费.它们按照一定的法则相互对应,其中一个量(时间或里程)的任何一个值,都有另一个量(高度与车费)的唯一确定的值与之对应.它们都体现了从的集合到的集合的一种对应关系,这种关系就是函数关系.引导学生回顾在初中阶段,学过那些具体的函数.我们学过了正比例函数、反比例函数、一次函数和二次函数,它们都体现了从的集合到的集合的一种对应关系,这种关系就是函数关系.[说明]通过列举日常生活中的实际问题,说明研究和处理变量之间的关系是人类生活和科技发展的需要,在数学中,函数正是反映了变量与变量之间的关系和事物变化的规律,说明我们学函数的必要性.并能运用集合思想、对应思想来理解函数的概念二、给出定义辨析概念1.辨析概念下面进一步把函数的概念叙述如下:如果在某个变化的过程中有两个变量,并且对于在某个范围内的每一个确定的值,按照某种对应法则,都有唯一确定的值和它对应,那么就是的函数,叫做自变量,的取值范围叫做函数的定义域,和对应的的值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域,是的函数,记作.问题1.是不是函数?问题2. 给出下列的三组函数:①与;②与;③与;其中表示同一个函数的是______.问题3:指出下列函数的对应法则:①②③.问题4.下列图象不能表示函数的是_______.(3)小结:函数包括三个要素:定义域、值域和对应法则,其中对应法则是核心,当函数的定义域和对应法则确定后,值域也随之确定.[说明]为了深刻理解函数的概念,设计了四个问题,目的是为了分别说明(1)函数的定义域是一个非空的数集或是的子集,对于函数的定义域学生是可以解决的;(2)两个函数定义域和对应法则都相同时,两个函数才是相同的函数,给出了两个函数相同的条件;(3)理解函数的对应法则,符号的意义;(4)说明函数图象的特征,理解函数定义中对于的每一个值,都有惟一的值与它对应.2.分析例题总结方法例1求下列函数的定义域:;;;例2.已知的值.[说明](1)学生在初中阶段已经知道函数的定义域的概念,并会求一些函数的的取值范围.(2)从求函数的定义域看到解不等式和集合的交集运算的应用。
高一数学教案:函数的概念高一数学教案:函数的概念精选4篇(一)教案标题:函数的概念教学目标:1. 理解函数的基本概念;2. 能够根据给定的函数定义进行函数值的计算;3. 能够掌握函数的图像表示方法。
教学准备:1. PowerPoint或黑板;2. 教材《高中数学》;3. 教学PPT或教学黑板稿。
教学步骤:步骤一:引入问题(5分钟)1. 通过生活中的例子引导学生思考“什么是函数?”;2. 引导学生记忆和理解“自变量”和“因变量”的概念。
步骤二:函数的定义(10分钟)1. 引导学生学习教科书上的函数定义;2. 解释函数的定义中自变量、因变量和对应规律的含义;3. 通过一些例子帮助学生理解函数的定义。
步骤三:函数的表示方法(10分钟)1. 引导学生学习函数的表示方法;2. 介绍函数的表格表示和解析式表示;3. 通过具体例子的计算来展示函数的表示方法。
步骤四:函数值的计算(15分钟)1. 引导学生学习函数值的计算方法;2. 通过给定函数和自变量求因变量的例子来演示函数值的计算。
步骤五:函数的图像表示(15分钟)1. 引导学生学习函数的图像表示方法;2. 通过函数表格和坐标系画出函数的图像;3. 解释图像上自变量和因变量的含义;4. 引导学生发现函数图像的特点,如单调性和奇偶性。
步骤六:练习与总结(10分钟)1. 给学生提供一些练习题,加深对函数的理解和掌握;2. 回顾课堂内容,让学生总结函数的概念和表示方法。
教学延伸:1. 引导学生进一步探究函数的性质,如定义域、值域、单调性等;2. 引导学生学习更复杂的函数概念,如反函数、复合函数等。
教学反思:通过讲解函数的概念和表示方法,学生能够初步理解函数的含义和计算方法。
在教学过程中,可以适当增加一些生动的例子和练习,培养学生的兴趣和动手能力。
在教学结束前,可以布置一些相关的课后作业,巩固学生的学习成果。
高一数学教案:函数的概念精选4篇(二)教学目标:1. 理解函数的概念,掌握函数的基本性质;2. 掌握函数的表示法:显式表示法、隐式表示法和参数表示法;3. 能够根据题目要求选择适当的函数表示法。
1.2.1函数的概念一、教学目标:知识与技能认识和理解函数的概念,认识和理解它们的三要素.具有一定的把函数应用于实际的能力.过程与方法通过背景的给出,通过经历、体验和实践探索过程的展现,通过数学思想方法的渗透,让学生体会过程的重要,并在过程中学习知识,同时领会一定的数学思想和方法.情感、态度与价值观教育的根本目的是育人.通过对本模块内容的教学,使学生在学习和运用知识的过程中提高对数学学习的兴趣,并在初中函数的学习基础上,对数学有更深刻的感受,提高说理、批判和质疑精神,形成锲而不舍追求真理的科学态度和习惯,树立良好的情感态度和价值观.二.重点难点重点:理解函数的概念.难点:函数的概念理解的深化.三、教学方法问题引导 自主探究 合作交流四、教学过程(1)情景导入北京时间2013年6月11日17时38分,万众瞩目的“神舟”十号飞船胜利发射升空,15天后圆满完成各项任务并顺利返回.在“神舟”十号飞行期间,我们时刻关注“神舟”十号离我们的距离y 随时间是如何变化的,本节课就对这种变量关系进行定量描述和研究.(2)探究新知;1.函数的有关概念: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 中的任意一个x ,在集合B 中都有唯一确定的数)(x f 和它对应,那么就称B A f →:为从集合A 到集合B 的函数,记作)(x f y =, x ∈A ,其中x 叫自变量,x 的取值范围A 叫做函数)(x f y =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{}A x x f ∈|)((⊆B )叫做函数y=f(x)的值域.值域是集合B 的子集。
函数符号)(x f y =表示“y 是x 的函数”,有时简记作函数)(x f .(1)函数实际上就是集合A 到集合B 的一个特殊对应 B A f →:这里 A, B 为非空的数集.(2)A :定义域;{}A x x f ∈|)(:值域,其中{}A x x f ∈|)( ⊆ B ;f :对应法则 , x ∈A ,y ∈B(3)函数符号:)(x f y = ↔y 是 x 的函数,简记 )(x f1. 对函数概念的理解例1 判断下列对应或式子能否确定y 是x 的函数:(1)x →x2,x ≠0,x ∈R ; (2)x →y ,这里y 2=x ,x ∈N ,y ∈R ;(3)221x y +=; (4)()f x =(5){|x x ∈学生}→{|y y ∈学校} 【思路分析】从函数的定义出发,进行判断.【解析】【点评】判断函数的标准可以简记成:两个非空数集A 、B ,一个对应关系f ,A 中任一对B 中唯一.理解函数的定义,应该注意:①函数是非空数集到非空数集上的一种对应.②符号“f :A →B ”表示A 到B 的一个函数,它有三个要素;定义域、值域、对应关系,三者缺一不可.③集合A 中数的任意性,集合B 中数的惟一性.④f 表示对应关系,在不同的函数中,f 的具体含义不一样.⑤f (x )是一个符号,绝对不能理解为f 与x 的乘积.跟踪训练11. 下列各图中,可表示函数y =f (x )的图象的只可能是( )【答案】D【解析】根据函数的定义可知,对于任意一个自变量x ,只有一个函数值y 和它对应,故D正确。
2.1.1 函数(第二课时)映射与函数知识与技能:(1)了解映射的概念及表示方法;(2)结合简单的对应图表,理解一一映射的概念.过程与方法:(1)函数推广为映射,只是把函数中的两个数集推广为两个任意的集合;(2)通过实例进一步理解映射的概念;(3)会利用映射的概念来判断“对应关系”是否是映射,一一映射.情态与价值:映射在近代数学中是一个极其重要的概念,是进一步学习各类映射的基础.教学目标(1)了解映射的概念及表示方法(2)了解象与原象的概念,会判断一些简单的对应是否是映射,会求象或原象.(3)会结合简单的图示,了解一一映射的概念(4) 会用集合与对应的语言刻画函数;会求一些简单函数的定义域和值域,初步掌握换元法的简单运用.(5) 能正确认识和使用函数的三种表示法:解析法,列表法和图像法.了解每种方法的优点.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;(6) 求简单分段函数的解析式;了解分段函数及其简单应用.教学重难点(1)对映射、函数概念的理解、函数概念的理解。
(2)函数关系的三种表示方法.分段函数解析式的求法.教学过程一、创设情景,揭示课题问题情境:每个学生都有一个学号,这样管理比较方便;同学们在中考中,每一个人都有唯一的考号,也就是说在现实生活中,不仅是数集之间存在着某种对应关系,很多集合之间也存在着某种对应关系,为了研究集合之间的对应关系,我们引入映射的概念(板书课题).二、复习提问、研探新知提问:函数的概念教师:我们已经知道,函数是建立在两个非空数集间的一种特殊的对应,若将其中的条件“非空数集”弱化为“任意两个非空集合”,这种对应就叫映射.学生:分组讨论、归纳映射的概念。
(一)映射的定义:映射定义:设A,B是两个非空..的集合,如果按照某种对应法则f,对于集合A中的任何一个..元素与之对应,这样的对应叫做从集合A ....元素,在集合B中都有唯一到.集合B的映射,记作:B:(注:A中元素必须取完,B中元素可以取完,Af→也可以不取完,这种对应可以是一对一,也可以是多对一,但不能是一对多;注意关键词)在映射B:中,集合A叫做映射的定义域,与A中元素x对应Af→的B中元素y叫x的象,记作:)fy=,x叫做y的原象。
课题:函数的概念一.课题:1.2.1函数的概念.(人教版必修一).二.教学目标1.知识目标:理解函数的概念,明确函数是两个变量之间的一种依赖关系;掌握求定义域、函数值的方法;理解函数的三要素及符号)y .f(x2.能力目标:会求分式型和偶次根式型函数的定义域;通过给定的自变量x值,能求出函数值;能利用函数的思想辩证法考虑实际问题.3.情感目标:通过学习函数概念,培养学生观察问题、提出问题的探究能力,进一步培养学生学习数学的兴趣和抽象概括能力;通过课堂活动培养学生团队意识,明确团队的力量依赖于每一个人的智慧,揭示函数之间的依赖关系;在函数概念深化的过程中,体会数学形成和发展的一般规律,由函数所揭示的因果关系,培养学生的辨证思想.三.教材分析1.教学重点:正确理解函数的概念.2.教学难点:函数定义域和值域的求法以及用区间表示.3.关键: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来刻画函数,函数的思想方法将贯穿于高中数学课程的始终.四.课型与教法1.课型:讲授课.2.教法:通过学生熟悉的函数知识引入课题,为概念学习创设情境,拉近未知与已知的距离,通过搭建新概念与学生原有认识结构间的桥梁,使学生心理上得到认同,建立新的认识结构. 五.教学过程1.创设情景,揭示课题.在初中我们已经学习过函数的概念,并且知道可以用函数描述变量之间的依赖关系.初中学过的函数的传统定义是什么?初中学过哪些函数?设在一个变化过程中有两个变量x和y,如果对于每一个x值,y都有唯一的值与它对应,那么就说x 是自变量,y 是x 的函数.并将自变量x 取值范围的集合叫做函数的定义域,和自变量x 的值对应的y 值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域.这种用变量叙述的函数定义我们称之为函数的传统定义.初中已经学过的函数:正比例函数、反比例函数、一次函数、二次函数等. 2.互动交流,研讨新知.(1)一枚炮弹发射后,经过s 26落到地面击中目标.炮弹的射高(指斜抛运动中物 体飞行轨迹最高点的高度)为m 845,且炮弹距地面的高度h (单位m )随时间t (单位s )变化的规律是25130t t h -=.提出问题:你能得出炮弹飞行s 5、s 10、s 20时距地面多高吗?其中,时间t 的变化范围是什么?炮弹距离地面高度h 的变化范围是什么?s 5时距地面高度为m 525,s 10时距地面高度为m 800,s 20时距地面高度为m 600,根据题意可知炮弹飞行时间t 的变化范围是数集}260{≤≤=t t A ,炮弹距地面的高度h 的变化范围是数集}8450{≤≤=h h B .从问题的实际意义可知,对于数集A 中的任意一个时间t ,按照对应关系25130t t h -=,在数集B 中都有唯一确定的高度h 和它对应,满足函数定义,应为函数,发现解析式可以用来刻画函数.1中的曲线显示了南极上空臭氧层空洞的面积从1979~2001年的变化情况.提出问题:观察分20 25 5 10 15 30 图126 25 tS O1979 1981 19831985 1987198919911993 1995 19971999 2001析图中曲线,时间t 的变化范围是多少?臭氧层空洞面积s 的变化范围是多少?尝试用集合与对应的语言描述变量之间的依赖关系.根据图中曲线可知,时间t 的变化范围是数集}20011979{≤≤=t t A ,臭氧层空洞面积s 的变化范围是数集}260{≤≤=S S B .引导学生看图启发,从图中明显得知,对于数集A 中的每一个时刻t 在数集B 中都有唯一确定的臭氧层空洞面积s 与之对应,满足函数定义,也应为函数,发现图像也可以来刻画函数.(3)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,恩格尔系数越低,生活质量越高.表11-中恩格尔系数随时间(年)变化的情况表明,“八五”计划以来,我国城镇居民的生活质量发生了显著变化.时间(年) 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001城镇居民家庭 恩格尔系数(%)表11-提出问题:恩格尔系数与时间(年)之间的关系是否和前两个实例中的两个变量之间的关系相似?如何用集合与对应的语言来描述这个关系?请仿照(1)(2)描述表中恩格尔系数和时间(年)的关系.根据上表,可知时间t 的变化范围是数集},20011991{*∈≤≤=N t t t A ,恩格尔系数y 的变化范围是数集}8.539.37{≤≤=y y B .引导学生探讨交流发现,对于表格中的任意一个时间t 都有唯一确定的恩格尔系数与之对应,即在数集A 中的任意一个时间t 在数集B 中都有唯一确定的恩格尔系数与之对应,满足函数定义,应为函数,发现表格也可以用来刻画函数. 3.问题探讨,归纳概括.(1)以上三个实例有什么不同点和共同点?归纳以上三个实例,可看出其不同点是:实例(1)是用解析式刻画变量之间的对应关系,实例(2)是用图像刻画变量之间的对应关系,实例(3)是用表格刻画变量之间的对应关系.其共同点是:①都有两个非空数集A ,B ;②两个数集之间都有一种确定的对应关系;③对于数集A 中的每一个x ,按照某种对应关系f ,在数集B 中都有唯一确定的y 值和它对应. 记作B A f →:.引导学生思考:在三个实例中,大家用集合与对应的语言分别描述了两个变量之间的依赖关系,其中一个变量都是另一个变量的函数,你能否用集合与对应的语言来刻画函数,抽象概括出函数的概念呢? (2)函数的概念.一般地,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 中任意一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数)(x f 和它对应,那么就称B A f →:为从集合A 到集合B 的一个函数,记作A x x f y ∈=),(.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 值叫做函数值,函数值的集合})({A x x f ∈叫做函数的值域.显然,值域是集合B 的子集. (3)我们所熟悉的一次函数、二次函数、反比例函数的定义域、值域、对应关系分别是什么?①.一次函数b ax x f +=)()0(≠a :定义域R, 值域R ; ②.反比例函xkx f =)()0(≠k :定义域{}0|≠x x , 值域{}0|≠x x ; ③.二次函数c bx ax x f ++=2)()0(≠a :定义域R ,值域:当0>a 时,⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≥a b ac y y 44|2;当0<a 时,⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤a b ac y y 44|2.(4)设a ,b 是两个实数,而且b a <.我们规定:①满足不等式b x a ≤≤的实数x 的集合叫做闭区间,表示为],[b a ; ②满足不等式b x a <<的实数x 的集合叫做开区间,表示为),(b a ;③满足不等式b x a <≤或b x a ≤<的实数x 的集合叫做半开半闭区间,表示为),[b a ,],(b a .这里的实数a 与b 都叫做相应区间的端点.用实心点表示包括在区间内的端点,用空心点表示不包括在区间内的端点.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”.我们可以把满足a x ≥,a x >,b x ≤,b x <的实数集合分别表示为),[+∞a ,),(+∞a ,],(b -∞,),(b -∞.定义域和值域可以用集合表示,也可以用区间表示. 4.质疑答辩,排难解惑.213)(+++=x x x f , (1)求函数的定义域;(2)求)3(-f ,)32(f 的值;(3)当0>a 时,求)(a f ,)1(-a f 的值. 解:(1)定义域:能使函数式有意义的实数x 3+x 有意义的实数x 的集合是}{3-≥x x ,使分式21+x 有意义的实数x 的集合是}{2-≠x x .所以,这个函数的定义域就是 }{}{23-≠-≥x x x x {3-≥=x x ,且}2-≠x . (2)123133)3(-=+-++-=-f ; 333832321332)32(+=+++=f . (3)因为0>a ,所以)(a f ,)1(-a f 有意义. 213)(+++=a a a f ;11221131)1(+++=+-++-=-a a a a a f . 由函数的定义可知,一个函数的构成要素为:定义域、对应关系和值域.由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的定义域相同,对应关系完全一致,我们就称两个函数相等.x y =相等?(1)2)(x y =; (2)33x y =;(3)2x y =; (4)xx y 2=.解:(1))0()(2≥==x x x y ,这个函数与函数)(R x x y ∈=虽然对应关系相同,但是定义域不相同.所以,这个函数与函数)(R x x y ∈=不相等.(2))(33R x x x y ∈==,这个函数与函数)(R x x y ∈=不仅对应关系相同,而且定义域相同.所以,这个函数与函数)(R x x y ∈=相等.(3)⎩⎨⎧<-≥===.0,,0,2x x x x x x y 这个函数与函数)(R x x y ∈=的定义域都是实数集R ,但是当0<x 时,它的对应关系与函数)(R x x y ∈=不相同.所以,这个函数与函数)(R x x y ∈=不相等.(4)xx y 2=的定义域是}{0≠x x ,与函数)(R x x y ∈=)(R x x y ∈=不相等.小结:函数的概念是一般地,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 中任意一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数)(x f 和它对应,那么就称B A f →:为从集合A 到集合B 的一个函数,记作A x x f y ∈=),(.定义域和值域是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 值叫做函数值,函数值的集合})({A x x f ∈叫做函数的值域.区间是①满足不等式b x a ≤≤的实数x 的集合叫做闭区间,表示为],[b a ;②满足不等式b x a <<的实数x 的集合叫做开区间,表示为),(b a ;③满足不等式b x a <≤或b x a ≤<的实数x 的集合叫做半开半闭区间,表示为),[b a ,],(b a .5.布置作业.(1)举出生活中函数的例子(三个以上),并用集合与对应的语言来描述函数,同时说出函数的定义域、对应关系和值域.P习题1、2、3(2)课本19六.板书设计。
最新人教版高一数学必修1第一章《函数及其表示》教案(第2课时)预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制课后训练整体设计教学分析课本从引进函数概念开始就比较注重函数的不同表示方法:解析法,图象法,列表法.函数的不同表示方法能丰富对函数的认识,帮助理解抽象的函数概念.特别是在信息技术环境下,可以使函数在形与数两方面的结合得到更充分的表现,使学生通过函数的学习更好地体会数形结合这种重要的数学思想方法.因此,在研究函数时,要充分发挥图象的直观作用.在研究图象时,又要注意代数刻画以求思考和表述的精确性.课本将映射作为函数的一种推广,这与传统的处理方式有了逻辑顺序上的变化.这样处理,主要是想较好地衔接初中的学习,让学生将更多的精力集中理解函数的概念,同时,也体现了从特殊到一般的思维过程.三维目标1.了解函数的一些基本表示法(列表法、图象法、解析法),会根据不同实际情境选择合适的方法表示函数,树立应用数形结合的思想.2.通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应用,提高应用函数解决实际问题的能力,增加学习数学的兴趣.3.会用描点法画一些简单函数的图象,培养学生应用函数的图象解决问题的能力.4.了解映射的概念及表示方法,会利用映射的概念来判断“对应关系”是否是映射,感受对应关系在刻画函数和映射概念中的作用,提高对数学高度抽象性和广泛应用性的进一步认识.重点难点教学重点:函数的三种表示方法,分段函数和映射的概念.教学难点:分段函数的表示及其图象,映射概念的理解.课时安排3课时教学过程第1课时作者:张新军导入新课思路1.语言是沟通人与人之间的联系的,同样的祝福又有着不同的表示方法.例如,简体中文中的“生日快乐!”用繁体中文为:生日快樂!英文为:Happy Birthday!法文是Bon Anniversaire!德文是Alles Gute Zum Geburtstag!印度尼西亚文是Selamat Ulang Tahun!……那么对于函数,又有什么不同的表示方法呢?引出课题:函数的表示法.思路2.我们前面已经学习了函数的定义,函数的定义域的求法,函数值的求法,两个函数是否相同的判定方法,那么函数的表示方法常用的有哪些呢?这节课我们就来研究这个问题(板书课题).推进新课新知探究提出问题初中学过的三种表示法:解析法、图象法和列表法各是怎样表示函数的?讨论结果:(1)解析法:用数学表达式表示两个变量之间的函数关系,这种表示方法叫做解析法,这个数学表达式叫做函数的解析式.(2)图象法:以自变量x的取值为横坐标,对应的函数值y为纵坐标,在平面直角坐标系中描出各个点,这些点构成了函数的图象,这种用图象表示两个变量之间函数关系的方法叫做图象法.(3)列表法:列一个两行多列的表格,第一行是自变量的取值,第二行是对应的函数值,这种用表格来表示两个变量之间的函数关系的方法叫做列表法.应用示例例1某种笔记本的单价是5元,买x(x∈{1,2,3,4,5})个笔记本需要y元,试用三种表示法表示函数y=f(x).活动:学生思考函数的表示法的规定.注意本例的设问,此处“y =f(x)”有三种含义,它可以是解析表达式,可以是图象,也可以是对应值表.本题的定义域是有限集,且仅有5个元素.解:这个函数的定义域是数集{1,2,3,4,5},用解析法可将函数y=f(x)表示为y=5x,x∈{1,2,3,4,5}.图1点评:本题主要考查函数的三种表示法.解析法的特点是:简明、全面地概括了变量间的关系,可以通过解析式求出任意一个自变量的值所对应的函数值,便于用解析式来研究函数的性质,还有利于我们求函数的值域;图象法的特点是:直观、形象地表示自变量变化时相应的函数值变化的趋势,有利于我们通过图象来研究函数的某些性质,图象法在生产和生活中有许多应用,如企业生产图、股市走势图等;列表法的特点是:不需要计算就可以直接看出与自变量的值对应的函数值,列表法在实际生产和生活中也有广泛的应用,如银行利率表、列车时刻表等等.但是并不是所有的函数都能用解析法表示,只有函数值随自变量的变化发生有规律的变化时,这样的函数才可能有解析式,否则写不出解析式,也就不能用解析法表示.例如:张丹的年龄n(n∈N*)每取一个值,那么他的身高y(单位:cm)总有唯一确定的值与之对应,因此身高y是年龄n的函数y=f(n),但是这个函数的解析式不存在,函数y =f(n)不能用解析法来表示.注意:①函数图象既可以是连续的曲线,也可以是直线、折线、离散的点等等;②解析法:必须注明函数的定义域,否则使函数解析式有意义的自变量的取值范围是函数的定义域;③图象法:根据实际情境来决定是否连线;④列表法:选取的自变量要有代表性,应能反映定义域的特征.图2+b+c<0c<3b+bx+c的性质,易知活动:学生思考做学情分析,具体要分析什么?怎么分析?借助什么工具?本题利用表格给出了四个函数,它们分别表示王伟、张城、赵磊的考试成绩及各次考试的班级平均分.由于表格区分三位同学的成绩高低不直观,故采用图象法来表示.做学情分析,具体要分析学习成绩是否稳定,成绩变化趋势.解:把“成绩”y看成“测试序号”x的函数,用图象法表示函数y=f(x),如图3所示.图3由图3可看到:王伟同学的数学成绩始终高于班级平均分,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,总是在班级平均分水平上下波动,而且波动幅度较大;赵磊同学的数学学习成绩呈上升趋势,表明他的数学成绩稳步提高.点评:本题主要考查根据实际情境需要选择恰当的函数表示法的能力,以及应用函数解决实际问题的能力.通过本题可见,图象法比列表法和解析法更能直观反映函数值的变化趋势.注意:本例为了研究学生的学习情况,将离散的点用虚线连接,这样便于研究成绩的变图4的水瓶中注水,注满为止,如果注水量V 与水深图5 图6要求由水瓶的形状识别容积V 和高度h 的函数关系,突出了对思维能力的考查.观察图象,根据图象的特点发现:取水深h =H 2,注水量V ′>V 02,即水深为一半时,实际注水量大于水瓶总水量的一半.课本本节练习2,3.【补充练习】1.等腰三角形的周长是20,底边长y 是一腰长x 的函数,则( )A .y =10-x (0<="">B .y =10-x (0<10)<="" p="">C .y =20-2x (5≤x ≤10)D .y =20-2x (5<10)<="" p="">解析:根据等腰三角形的周长列出函数解析式.∵2x+y=20,∴y=20-2x.则20-2x>0.∴x<10.由构成三角形的条件(两边之和大于第三边)可知2x>20-2x,得x>5,∴函数的定义域为{x|5<x<10}.< p="">∴y=20-2x(5<x<10).< p="">答案:D2.定义在R上的函数y=f(x)的值域为[a,b],则y=f(x+1)的值域为()A.[a,b] B.[a+1,b+1]C.[a-1,b-1] D.无法确定解析:将函数y=f(x)的图象向左平移一个单位得函数y=f(x+1)的图象,由于定义域均是R,则这两个函数图象上点的纵坐标的取值范围相同,所以y=f(x+1)的值域也是[a,b].答案:A3.函数f(x)=11+x2(x∈R)的值域是() A.(0,1) B.(0,1] C.[0,1) D.[0,1]解析:(观察法)定义域是R,由于x2≥0,则1+x2≥1,从而0<1 1+x2≤1.答案:B拓展提升问题:变换法画函数的图象都有哪些?解答:变换法画函数的图象有三类:1.平移变换:(1)将函数y=f(x)的图象向左平移a(a>0)个单位得函数y=f(x+a)的图象;(2)将函数y=f(x)的图象向右平移a(a>0)个单位得函数y=f(x-a)的图象;(3)将函数y=f(x)的图象向上平移b(b>0)个单位得函数y=f(x)+b的图象;(4)将函数y=f(x)的图象向下平移b(b>0)个单位得函数y=f(x)-b的图象.简记为“左加(+)右减(-),上加(+)下减(-)”.2.对称变换:(1)函数y=f(x)与函数y=f(-x)的图象关于直线x=0即y轴对称;(2)函数y=f(x)与函数y=-f(x)的图象关于直线y=0即x轴对称;(3)函数y=f(x)与函数y=-f(-x)的图象关于原点对称.3.翻折变换:(1)函数y=|f(x)|的图象可以将函数y=f(x)的图象位于x轴下方部分沿x轴翻折到x轴上方,去掉原x轴下方部分,并保留y=f(x)的x 轴上方部分即可得到.(2)函数y=f(|x|)的图象可以将函数y=f(x)的图象位于y轴右边部分翻折到y轴左边替代原y轴左边部分并保留y=f(x)在y轴右边部分图象即可得到.函数的图象是对函数关系的一种直观、形象的表示,可以直观地显示出函数的变化状况及其特性,它是研究函数性质时的重要参考,也是运用数形结合思想研究和运用函数性质的基础.另一方面,函数的一些特性又能指导作图,函数与图象是同一事物的两个方面,是函数的不同表现形式.函数的图象可以比喻成人的相片,观察函数的图象可以解决研究其性质,当然,也可以由函数的性质确定函数图象的特点.借助函数的图象来解决函数问题,函数的图象问题是高考的热点之一,应引起重视.课堂小结本节课学习了:函数的三种表示方法,在具体的实际问题中能够选用恰当的表示法来表示函数.作业课本习题1.2A组7,8,9.设计感想本节教学设计容量较大,尽量借助于信息技术来完成.本节的设计重点是函数的三种表示方法,提出了表示法的应用,特别是用图象法求函数的值域,并对求函数值域的方法进行了总结以满足高考的要求.</x<10).<></x<10}.<>。
函数的概念一、课题:函数的概念二、教学目标:了解映射的概念,在此基础上加深对函数概念的理解;能根据函数的三要素判断两个函数是否为同一函数;理解分段函数的意义.三、教学重点:函数是一种特殊的映射,而映射是一种特殊的对应;函数的三要素中对应法那么是核心,定义域是灵魂.四、教学过程:〔一〕主要知识:1.对应、映射、像和原像、一一映射的定义;2.函数的传统定义和近代定义;3.函数的三要素及表示法.〔二〕主要方法:1.对映射有两个关键点:一是有象,二是象惟一,缺一不可;2.对函数三要素及其之间的关系给以深刻理解,这是处理函数问题的关键;3.理解函数和映射的关系,函数式和方程式的关系.〔三〕例题分析:例1.〔1〕A R =,{|0}B y y =>,:||f x y x →=;〔2〕*{|2,}A x x x N =≥∈,{}|0,B y y y N =≥∈,2:22f x y x x →=-+;〔3〕{|0}A x x =>,{|}B y y R =∈,:f x y →=上述三个对应〔2〕是A 到B 的映射.例2.集合{}(,)|1M x y x y =+=,映射:f M N →,在f 作用下点(,)x y 的象是(2,2)x y ,那么集合N = 〔 D 〕()A {}(,)|2,0,0x y x y x y +=>>()B {}(,)|1,0,0x y xy x y =>>()C {}(,)|2,0,0x y xy x y =<<()D {}(,)|2,0,0x y xy x y =>>解法要点:因为2x y +=,所以2222x y x y +⋅==.例3.设集合{1,0,1}M =-,{2,1,0,1,2}N =--,如果从M 到N 的映射f 满足条件:对M 中的每个元素x 与它在N 中的象()f x 的和都为奇数,那么映射f 的个数是 〔 D 〕()A 8个 ()B 12个 ()C 16个 ()D 18个解法要点:∵()x f x +为奇数,∴当x 为奇数1-、1时,它们在N 中的象只能为偶数2-、0或2,由分步计数原理和对应方法有239=种;而当0x =时,它在N 中的象为奇数1-或1,共有2种对应方法.故映射f 的个数是9218⨯=.例4.矩形ABCD 的长8AB =,宽5AD =,动点E 、F 分别在BC 、CD 上,且CE CF x ==,〔1〕将AEF ∆的面积S 表示为x 的函数()f x ,求函数()S f x =的解析式;〔2〕求S 的最大值.解:〔1〕2111()408(5)5(8)222ABCD CEF ABE ADF S f x S S S S x x x ∆∆∆==---=--⨯⨯--⨯⨯-22113113169()22228x x x =-+=--+. ∵CE CB CD ≤≤,∴05x <≤,∴函数()S f x =的解析式:2113169()()(05)228S f x x x ==--+<≤; 〔2〕∵()f x 在(]0,5x ∈上单调递增,∴max (5)20S f ==,即S 的最大值为20.例5.函数()f x 对一切实数x ,y 均有()()(21)f x y f y x y x +-=++成立,且(1)0f =, 〔1〕求(0)f 的值;〔2〕对任意的11(0,)2x ∈,21(0,)2x ∈,都有12()2log a f x x +<成立时,求a 的取值X 围. 解:〔1〕由等式()()(21)f x y f y x y x +-=++,令1x =,0y =得(1)(0)2f f -=, 又∵(1)0f =,∴(0)2f =-.〔2〕由()()(21)f x y f y x y x +-=++,令0y =得()(0)(1)f x f x x -=+,由〔1〕知(0)2f =-,∴2()2f x x x +=+. ∵11(0,)2x ∈,∴22111111()2()24f x x x x +=+=+-在11(0,)2x ∈上单调递增,∴13()2(0,)4f x +∈. 要使任意11(0,)2x ∈,21(0,)2x ∈都有12()2log a f x x +<成立,当1a >时,21log log 2a a x <,显然不成立.当01a <<时,21log log 2a a x >,∴0113log 24a a <<⎧⎪⎨≥⎪⎩,解得14a ≤<∴a 的取值X围是4.〔四〕巩固练习:1.给定映射:(,)(2,)f x y x y xy →+,点11(,)66-的原象是11(,)32-或12(,)43-.2.以下函数中,与函数y x =相同的函数是 〔 C 〕()A 2x y x =()B 2y =()C lg10x y =()D 2log 2x y =3.设函数3,(10)()((5)),(10)x x f x f f x x -≥⎧=⎨+<⎩,那么(5)f =8.。
第2课时 函数相等复 习1.函数的概念.2.函数的定义域的求法.导入新课思路1.当实数a 、b 的符号相同,绝对值相等时,实数a=b;当集合A 、B 中元素完全相同时,集合A=B;那么两个函数满足什么条件才相等呢?引出课题:函数相等.思路2.我们学习了函数的概念,y=x 与y=xx 2是同一个函数吗?这就是本节课学习的内容,引出课题:函数相等.推进新课新知探究提出问题①指出函数y=x+1的构成要素有几部分?②一个函数的构成要素有几部分?③分别写出函数y=x+1和函数y=t+1的定义域和对应关系,并比较异同.④函数y=x+1和函数y=t+1的值域相同吗?由此可见两个函数的定义域和对应关系分别相同,值域相同吗?⑤由此你对函数的三要素有什么新的认识?讨论结果:①函数y=x+1的构成要素为:定义域R ,对应关系x→x+1,值域是R.②一个函数的构成要素为:定义域、对应关系和值域,简称为函数的三要素.其中定义域是函数的灵魂,对应关系是函数的核心.当且仅当两个函数的三要素都相同时,这两个函数才相同. ③定义域和对应关系分别相同.④值域相同.⑤如果两个函数的定义域和对应关系分别相同,那么它们的值域一定相等.因此只要两个函数的定义域和对应关系分别相同,那么这两个函数就相等.应用示例思路11.下列函数中哪个与函数y=x 相等? (1)y=(x )2;(2)y=33x ;(3)y=2x ;(4)y=x x 2. 活动:让学生思考两个函数相等的条件后,引导学生求出各个函数的定义域,化简函数关系式为最简形式.只要它们定义域和对应关系分别相同,那么这两个函数就相等.解:函数y=x 的定义域是R ,对应关系是x→x.(1)∵函数y=(x )2的定义域是[0,+∞),∴函数y=(x )2与函数y=x 的定义域R 不相同.∴函数y=(x )2与函数y=x 不相等.(2)∵函数y=33x 的定义域是R ,∴函数y=33x 与函数y=x 的定义域R 相同.又∵y=33x =x,∴函数y=33x 与函数y=x 的对应关系也相同.∴函数y=33x 与函数y=x 相等.(3)∵函数y=2x 的定义域是R ,∴函数y=2x 与函数y=x 的定义域R 相同.又∵y=2x =|x|,∴函数y=2x 与函数y=x 的对应关系不相同.∴函数y=2x 与函数y=x 不相等.(4)∵函数y=xx 2的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞), ∴函数y=xx 2与函数y=x 的定义域R 不相同, ∴函数y=(x )2与函数y=x 不相等.点评:本题主要考查函数相等的含义.讨论函数问题时,要保持定义域优先的原则.对于判断两个函数是否是同一个函数,要先求定义域,若定义域不同,则不是同一个函数;若定义域相同,再化简函数的解析式,若解析式相同(即对应关系相同),则是同一个函数,否则不是同一个函数. 变式训练判断下列各组的两个函数是否相同,并说明理由.①y=x-1,x ∈R 与y=x-1,x ∈N ;②y=4-x 2与y=2-x ·2x +; ③y=1+x 1与u=1+x1; ④y=x 2与y=x 2x ;⑤y=2|x|与y=⎩⎨⎧<-≥;0,2,0,2x x x x ⑥y=f(x)与y=f(u).是同一个函数的是________(把是同一个函数的序号填上即可).解:只需判断函数的定义域和对应法则是否均相同即可.①前者的定义域是R ,后者的定义域是N ,由于它们的定义域不同,故不是同一个函数;②前者的定义域是{x|x≥2或x≤-2},后者的定义域是{x|x≥2},它们的定义域不同,故不是同一个函数;③定义域相同均为非零实数,对应法则相同都是自变量取倒数后加1,那么值域必相同,故是同一个函数;④定义域是相同的,但对应法则不同,故不是同一个函数;⑤函数y=2|x|=⎩⎨⎧<-≥,0,2,0,2x x x x 则定义域和对应法则均相同,那么值域必相同,故是同一个函数;⑥定义域相同,对应法则相同,那么值域必相同,故是同一个函数.故填③⑤⑥.思路21.判断下列函数f(x)与g(x)是否表示同一个函数,说明理由.(1)f(x)=(x-1)0,g(x)=1. (2)f(x)=x-1,g(x)=12x -x 2+.(3)f(x)=x 2,g(x)=(x+1)2.(4)f(x)=x 2-1,g(u)=u 2-1.活动:学生思考函数的概念及其三要素,教师引导学生先判断定义域是否相同,当定义域相同时,再判断它们的对应关系是否相同.解:(1)∵f(x)=(x-1)0的定义域是{x|x≠1},函数g(x)=1的定义域是R ,∴函数f(x)=(x-1)0与函数g(x)=1的定义域不同.∴函数f(x)=(x-1)0与函数g(x)=1不表示同一个函数.(2)∵f(x)=x-1的定义域是R ,g(x)=12x -x 2+=21)-(x 的定义域是R ,∴函数f(x)=x-1与函数g(x)=12x -x 2+的定义域相同.又∵g(x)=12x -x 2+=21)-(x =|x-1|,∴函数f(x)=x-1与函数g(x)=12x -x 2+的对应关系不同.∴函数f(x)=x-1与函数g(x)=12x -x 2+不表示同一个函数.(3)很明显f(x)=x 2和g(x)=(x+1)2的定义域都是R ,又∵f(x)=x 2和g(x)=(x+1)2的对应关系不同,∴函数f(x)=x 2和g(x)=(x+1)2不表示同一个函数.(4)很明显f(x)=x 2-1与g(u)=u 2-1的定义域都是R ,又∵f(x)=x 2-1与g(u)=u 2-1的对应关系也相同,∴函数f(x)=x 2-1与g(u)=u 2-1表示同一个函数.变式训练1.2007湖北黄冈模拟,理13已知函数f(x)满足f(ab)=f(a)+f(b)且f(2)=p,f(3)=q,则f(36)=_______. 解:由题意得f(36)=f(6×6)=f(6)+f(6)=2f(6)=2f(2×3)=2[f(2)+f(3)]=2p+2q.答案:2p+2q2.函数y=f(x)的图象与直线x=2的公共点共有( )A.0个B.1个C.0个或1个D.不确定答案:C2.设y 是u 的函数y=f(u),而u 又是x 的函数u=g(x),设M 表示u=g(x)的定义域,N 是函数y=f(u)的值域,当M∩N≠∅时,则y 成为x 的函数,记为y=f[g(x)].这个函数叫做由y=f(u)及u=g(x)复合而成的复合函数,它的定义域为M∩N,u 叫做中间变量,f 称为外层函数,g 称为内层函数.指出下列复合函数外层函数和内层函数,并且使外层函数和内层函数均为基本初等函数. (1)y=11+x ;(2)y=(x 2-2x+3)2;(3)y=x x112+-1. 活动:让学生思考有哪些基本初等函数,它们的解析式是什么. 解:(1)设y=u 1,u=x+1, 即y=11+x 的外层函数是反比例函数y=u1,内层函数是一次函数u=x+1. (2)设y=u 2,u=x 2-2x+3,即y=(x 2-2x+3)2的外层函数是二次函数y=u 2,内层函数是二次函数u=x 2-2x+3.(3)设y=u 2+u-1,u=x 1, 即y=xx 112+-1的外层函数是二次函数y=u 2+u-1,内层函数是反比例函数u=x 1. 点评:到目前为止,我们所遇到的函数大部分是复合函数,并且是由正、反比例函数和一、二次函数复合而成的,随着学习的深入,我们还会学习其他复合函数.复合函数是高考重点考查的内容之一,应引起我们的重视.变式训练1.2004重庆高考,文2设f(x)=1122+-x x ,则)21()2(f f =_______. 答案:-12.2006安徽高考,理15函数f(x)对任意实数x 满足条件f(x+2)=)(1x f ,若f(1)=-5,则f [f(5)]=.分析:∵函数f(x)对任意实数x 满足条件f(x+2)=)(1x f ,∴f(x+4)=f [(x+2)+1]=)2(1+x f =f(x). ∴f(1)=f(1+4)=f(5).又∵f(1)=-5,∴f(5)=-5.∴f [f(5)]=f(-5)=f(-5+4)=f(-1)=f(-1+4)=f(3)=f(1+2)=)1(1f =51-. 答案:51-知能训练1.下列给出的四个图形中,是函数图象的是( )A.①B.①③④C.①②③D.③④图1-2-1-2答案:B2.函数y=f(x)的定义域是R ,值域是[1,2],则函数y=f(2x-1)的值域是_______.答案:[1,2]3.下列各组函数是同一个函数的有________.①f(x)=3x ,g(x)=x x ;②f(x)=x 0,g(x)=01x ; ③f(x)=u 2-,g(u)=u2-;④f(x)=-x 2+2x,g(u)=-u 2+2u. 答案:②③④拓展提升问题:函数y=f(x)的图象与直线x=m 有几个交点?探究:设函数y=f(x)定义域是D,当m ∈D 时,根据函数的定义知f(m)唯一,则函数y=f(x)的图象上横坐标为m 的点仅有一个(m,f(m)),即此时函数y=f(x)的图象与直线x=m 仅有一个交点;当m D 时,根据函数的定义知f(m)不存在,则函数y=f(x)的图象上横坐标为m 的点不存在,即此时函数y=f(x)的图象与直线x=m 没有交点.综上所得,函数y=f(x)的图象与直线x=m 有交点时仅有一个,或没有交点.课堂小结(1)复习了函数的概念,总结了函数的三要素;(2)学习了复合函数的概念;(3)判断两个函数是否是同一个函数.作业1.设M={x|-2≤x≤2},N={y|0≤y≤2},给出下列4个图形,其中能表示以集合M 为定义域,N 为值域的函数关系是( )图1-2-1-3分析:A 中,当0<x≤2时,N 中没有元素与x 对应,不能构成函数关系;C 中一个x 有两个y 与之对应,所以不是函数关系;D中,表示函数关系,但是表示的函数值域不是N.答案:B2.某公司生产某种产品的成本为1000元,以1100元的价格批发出去,随生产产品数量的增加,公司收入_______,它们之间是关系________.分析:由题意,多生产一单位产品则多收入100元.生产产品数量看成是自变量,公司收入看成是因变量,容易得出对于自变量的每一个确定值,因变量都有唯一确定值与之对应,从而判断两者是函数关系.答案:增加函数3.函数y=x2与S=t2是同一函数吗?答:函数的确定只与定义域与对应关系有关,而与所表示的字母无关,因此y=x2与S=t2表示的是同一个函数.因此并非字母不同便是不同的函数,这是由函数的本质决定的.设计感想本节教学内容主要是依据高考说明,对课本内容适当拓展,重点对函数的相等问题进行了引申,设计时对拓展的内容采取渐进式,设计时本着逐步提高、拓展,不能急于求成,否则事倍功半.。