1.2.1函数的概念教案人教A版必修1

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1.2.1函数的概念一、教材分析1.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.2.通过学生的回顾,再现初中变量观点描述函数的概念,为后面用集合和对应的观点来定义函数奠定基础。

通过对实例的探究,让学生感受、体验对应关系在刻画函数概念中的作用 ,使学生对数学的高度抽象性、严密的逻辑性和广泛的应用性有进一步认识,提高抽象概括、分析总结、数学表达交流等基本数学思维能力;培养学生分析问题、解决问题的能力。

二、三维目标1﹑知识与技能:(1)掌握函数的概念,学会用函数的定义描述各类函数;(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;(3)掌握区间的概念,学会正确使用“区间”的符号表示函数的定义域与值域.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)掌握求一些简单函数的定义域和值域的方法.3、情态与价值:通过“恩格尔系数”了解我国的经济发展状况,增加民族自豪感,使学生感受到学习函数的必要性和重要性,激发学习的积极性.三、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.四、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.五、教学策略1.通过大量的实例让学生体会了解函数的概念.2.通过比喻的方式人学生理解函数的概念,符号“y=f(x)”的含义.六、教学准备教学手段:多媒体辅助教学,增强直观性,增大课堂容量,提高效率.七、教学环节1、 课堂导入复习初中所学函数的概念,强调函数的模型化思想;初中函数的概念:在一个变化过程中,如果有两个变量x 与y ,并且对于x 的每一个确定的值,y 都有唯一确定的值与其对应,那么就说 y 是x 的函数.学过的函数: 正比例函数:()0y kx k =≠常数 一次函数:()0y kx b k =+≠常数二次函数:()20y ax bx c a =++≠常数 2、 课堂讲授⑴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:思考:(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.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.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 →⑵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 ),与的x 值对应的y 值叫函数值,函数值的集合{()|}f x x A ∈叫值域(range )。

显然,值域是集合B 的子集。

注意:1.对符号“”的理()y f x =解:①“”是函()y f x =数符号,可以用任意字母表示,如(),()y g x y F x ==等.②f(x)的含义:f(x)表示与x 对应的函数值,而不是f 乘x ,比如有一个人我们如果认识他就说张三,李四,不认识他可以说人1,2M M ,函数也是一样,如果知道一个函数就表示为221,y x y x =+=,如果不知道就说函数y=f(x),(),()y g x y F x ==等.③f(x)与()f a 的区别与联系:一般而言,()f a 表示当x a =时函数f(x)的值,是一个常量;而f(x)是自变量x 的函数,在一般情况下,它是一个变量.④符号:f A B →表示从集合A 到集合B 的一个函数,f 是对应关系,在不同的问题中,其含义是不同的,它可以是一个或几个解析式,可以是图象﹑表格,也可以是文字描述.2.对函数概念的理解:①集合A 、B 必须是非空的数集.②A 中的任意一个数x ,都能在在集合B 中找到唯一确定的数与它对应.③函数的定义域是集合A ,值域是集合B .④函数是一种对应,是一对一或多对一,一对多的对应不是函数关系.⑤打个比方,函数就像一个加工厂,函数的定义域就是原料,值域就是产品,对应关系就是加工方法,原料是苹果,加工方法是榨汁,产品就是苹果汁,加工方法是做罐头,产品就是苹果罐头,原料是桃子,加工方法是榨汁,则产品就是桃汁.对应关系f 就是把自变量x 怎样“加工”,比如21y x =+,对应关系就是把x 先乘以2再加1,2y x =就是把x 平方. ⑶我们学过函数的定义域﹑值域: R ,值域也是R ;②≠0)的定义域是R ,值域是B ;当a>0时,值域a ﹤0③ ⑷设a 、b 是两个实数,且a<b ,则:(1) 满足不等式a x b ≤≤的实数x 的集合叫做闭区间,表示为[a,b];(2) 满足不等式a x b <<的实数x 的集合叫做开区间,表示为(a,b );(3) 满足不等式a x b a x b ≤<<≤或的实数x 的集合叫做半开半闭区间,表示为[)(],,,a b a b ;这里的实数a 和b 都叫做相应区间的端点。

(数轴表示见课本P 17表格)符号“∞”读“无穷大”;“-∞”读“负无穷大”;“+∞”读“正无穷大”。

我们把满足,,,x a x a x b x b ≥>≤<的实数x 的集合分别表示为[)(),,,,a a +∞+∞(](),,,b b -∞-∞。

巩固练习:用区间表示R 、{x|x ≥1}、{x|x>5}、{x|x ≤-1}、{x|x<0}⑸ (1) (2) 分析:(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,,则x+3≥0,,则x+2≠0,转化解由x+3≥0和x+2≠0组成的不等式组.(2)让学生回想表示什么含义?f(-3)表示自变量x=-3时对应的函数值表示自变量.分别将值.(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 . ⑹相等函数:○1 构成函数三个要素是定义域、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和对应关系完全一致,即称这两个函数相等(或为同一函数)○2 两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全一致,而与表示自变量和函数值的字母无关。

例2.下列函数中哪个与函数 y x =相等?⑴2()y x = ⑵33y x =⑶2y x = ⑷2x y x= 解:⑴2()y x =(0x ≥)与函数y x =(x R ∈)定义域不同,所以两个函数不相等.⑵33y x =(x R ∈)与y x =(x R ∈)不仅定义域相同,而且对应关系也相同,所以两个函数相等.⑶2y x =(x R ∈)与函数y x =(x R ∈)定义域相同,但是对应关系不同,所以两个函数不相等.⑷2x y x=定义域是{x|x ≠0},与函数y x =(x R ∈)定义域不同,所以两个函数不相等.课堂练习1.求函数y=x x x --++11)1(2的定义域. 答案:{x|x≤1,且x≠-1}.2.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.M B.N C.M D.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]4.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 ;④y=x 2与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③⑤⑥.3、 课堂活动:1.教师引导学生探究函数的概念及其有关概念,学生自己学习区间的概念,相等函数的概念.2.学生自主完成课堂练习,教师订正.4﹑课堂小结:①从具体实例引入了函数的概念,用集合与对应的语言描述了函数的定义及其相关概念;②初步介绍了求函数定义域和判断同一函数的基本方法,同时引出了区间的概念。