函数概念与其三要素讲解

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2.1函数的概念及映射教学目标(考试要求)1、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,会求一些简单函数的定义域和值域.3、了解映射的概念.4、学习函数的表示方法,会作简单函数的图象.教学重点、难点重点:函数的概念及表示方法,求函数的定义域.难点:映射,函数值域.☆要点一:映射的概念设A,B是两个非空的集合,如果按照某种对应法则f,对A中的任意一个元素x,在B中有一个且仅有一个元素y与x对应,则称f是集合A到集合B的映射.这时,称y是x在映射f作用下的象,记作)(xf,x称作y的f,于是y=)(x原象.映射f也可记为B:)f→Ax→(xf其中A叫做映射f的定义域,由所有象)(xf构成的集合叫做映射f的值域.象、原象:给定一个集合A到集合B的映射,且B∈,,如果元素a和元素ba∈bA对应,则元素b叫做元素a的象,元素a叫做元素b的原象说明:(1)这两个集合有先后顺序,A到B的射与B到A的映射是截然不同的.其中f表示具体的对应法则,可以用汉字叙述.(2)“都有唯一”什么意思?包含两层意思:一是必有一个;二是只有一个,也就是说有且只有一个的意思。

判断某“对应法则”是否为A→B的映射,主要表现为“一对一”及“多对一”的两种特殊对应;应特别注意:①A中任一元素在B中应有象,且象唯一;②B 中可以有空闲元素,即B中可以有元素没有原象.概括为:“有原必有象,而且象唯一”可以多对一,但是不能一对多。

●看下面的例子:设A ,B 分别是两个集合,为简明起见,设A ,B 分别是两个有限集求平方B B说明:(2)(3)(4)这三个对应的共同特点是:对于左边集合A 中的任何一个元素,在右边集合B 中都有唯一的元素和它对应◎映射的性质:①任意性:映射中的两个集合A,B 可以是数集、点集或由图形组成的集合等; ②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; ③存在性:映射中集合A 的每一个元素在集合B 中都有它的象; ④唯一性:映射中集合A 的任一元素在集合B 中的象是唯一的;⑤封闭性:映射中集合A 的任一元素的象都必须是B 中的元素,不要求B 中的每一个元素都有原象,即A 中元素的象集是B 的子集.映射三要素:集合A 、B 以及对应法则f ,缺一不可;☆要点二:函数和区间的概念 ◎变量和常量在一个变化过程中,数值发生变化的量,我们称之为变量,而数值始终保持不变的量,我们称之为常量。

◎函数的概念:设集合A 是一个非空的数集,对A 中的任意数x ,按照确定的法则f ,都有 唯一确定的数y 与它对应,则这种对应关系叫做集合A 上的一个函数.记作)(x f y =,A x ∈.◎函数的定义域与值域:定义域:函数的定义中,自变量x 取值的范围叫做这个函数的定义域; 值域:所有函数值构成的集合 {}A x x f y y ∈=),(叫做这个函数的值域. 确定一个函数的两个要素:定义域,对应法则.●练习:题1、2()23f x x x =-+,求f(0)、f(1)、f(2)、f(-1)的值。

→ 题2、求223,{1,0,1,2}y x x x =-+∈-值域.◎自变量取值范围的确定方法1、自变量的取值范围必须使解析式有意义。

2、当解析式为整式时,自变量的取值范围是全体实数;当解析式为分数形式时,自变量的取值范围是使分母不为0的所有实数;当解析式中含有二次根式时,自变量的取值范围是使被开方数大于等于0的所有实数,0次幂下的表达式底数不等于0,对数式函数保证真数大于03、自变量的取值范围必须使实际问题有意义。

4、复合函数的定义域求法根据:函数的定义域都是指自变量“x ”的范围;同一法则下括号内的范围相同。

◎区间的概念: 在数学里,区间通常是指这样的一类实数集合:如果x 和y 是两个在集合里的数,那麽,任何x 和y 之间的数也属于该集合。

例如,由符合0 ≤ x ≤ 1的实数所构成的集合,便是一个区间,它包含了0、1,还有0和1之间的全体实数。

其他例子包括:实数集,负实数组成的集合等。

区间在积分理论中起着重要作... 设a 、b 是两个实数,且a <b(1)满足不等式a ≤x ≤b 的实数的x 集合叫做闭区间,表示为[a ,b ]; (2)满足不等式a <x <b 的实数的x 集合叫做开区间,表示为(a ,b ); (3)满足不等式a ≤x <b 的实数的x 集合叫做半开半闭区间,表示为[a ,b );(4)满足不等式a<x≤b的实数的x集合也叫做半开半闭区间,表示为(a,b].(5)满足不等式x≥a的实数的x集合表示为[a,+∞);(6)满足不等式x>a的实数的x集合表示为(a,+∞);(7)满足不等式x≤a的实数的x集合表示为(-∞,a];(8)满足不等式x<a的实数的x集合表示为(-∞,a);(9)实数集表示为(-∞,+∞);●练习:1、用区间表示:R、{x|x≥a}、{x|x>a}、{x|x≤b}、{x|x<b}用区间表示:函数y=x的定义域,值域是。

●作业:已知函数f(x)=3x2+5x-2,求f(3)、f(-2)、f(a)、f(a+1)☆要点三:函数的图像◎函数图像的概念:一般来说,对于一个函数,如果把自变量与函数的每对对应值分别作为点的横、纵坐标,那么坐标平面内由这些点组成的图形,就是这个函数的图象.◎描点法画函数图形的一般步骤第一步:列表(表中给出一些自变量的值及其对应的函数值);第二步:描点(在直角坐标系中,以自变量的值为横坐标,相应的函数值为纵坐标,描出表格中数值对应的各点);第三步:连线(按照横坐标由小到大的顺序把所描出的各点用平滑曲线连接起来)。

◎函数的三种表示方式:4、解析式法:两个变量之间的函数关系,一般可以用含有这两个变量的等式表示,即解析法,也叫关系式法。

函数的定义域的函数存在的前提,再写函数解析式的时候,一定要写出函数的定义域。

解析法的优点:①函数关系清楚、精确②容易从自变量的值求出其对应的函数值③便于研究函数的性质。

解析法是中学研究函数的主要表达方法。

缺点:并不是所有函数都有解析式,对于类似气温随时间变化的函数是没有解析式的,解析式是为了方便进行数学研究,当然,我们可以通过数学手段对一些东西进行简单的函数拟和,从微积分的角度上来看,任何一小段(小到趋于0)的连续图像都是线性的;2、图像法:将自变量与其对应的函数值,组成一组组实数对,作为点的坐标,在平面直角坐标系内把这些所有点的坐标描述出来,即可得到函数的图像,用图像表示函数关系的方法,也叫图像法。

图像法的优点:能形象直观的表示出函数的变化趋势,是今后利用数形结合思想解题的基础。

缺点:图像法是最直观的,但是也是相对最不准确的,对于连续的函数,可以通过图像看出增减性、零点、顶点、对称轴的大概位置(就是坐标的范围),但是不能求出其具体位置。

所有函数都有图像,但并不是所有图像都有函数,比如圆的方程,因为函数要满足一一对应性。

在解决线性问题的时候,准确的函数图像可能可以直接让你看出答案。

3、列表法:通过表格的形式来表示两个变量的函数关系,成为列表法。

列表法的优点:不必通过计算就知道当自变量取某些值时函数的对应值,当自变量的值的个数较少时使用,列表法在实际生产和生活中有广泛的应用。

缺点:列表法有两个意义,第一,在已知函数部分性质的情况下,通过表中的数据比较函数的增减性;第二,通过数据进行函数的拟和或者求函数,一般来说,列表只能看到函数的部分情况,而且不能判断函数的性质,当然,在知道函数是什么函数的情况下,列表可以助于求出函数解析式或者是做出函数的图像,列表法是对函数本身损失最大的,因为它丢失了大量的信息,但既然给出的数据列表法也是十分准确的;【例】某种笔记本的单价是5元,买x {}()1,2,3,4,5x ∈个笔记本需要y 元。

试用函数的三种表示法表示函数解: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: 用列表法可将函数表示为:{}543215,,,,x ,x y ∈=用图象法可将函数表示为下图:函数的图象既可以是连续的曲线,也可以是直线、折线、离散的点等。

☆要点四:变换法求函数的图像向左平移a个单位:y1=y,x1-a=x⇒y=f(x+a);平移变换向右平移a个单位:y1=y,x1+a=x⇒y=f(x-a);向上平移b个单位:x1=x, y1+b=y⇒y-b=f(x);向下平移b个单位:x1=x, y1-b=y⇒y+b=f(x);横坐标变换:把各点的横坐标x1缩短(当w>1)时,或伸长(当 0<w<1)时,伸缩变换到原来的1w倍纵坐标不变,即x1=wx⇒y=f(wx)纵坐标变换:把各点的纵坐标y1 伸长(A>1)或缩短(0<A<1)到原来的A倍(横坐标不变),即y1=Ay ⇒y1=A f(x)关于点(x0,y)对称:x+x1=2xx1= 2x-x0 1 2 3 4 5 x yy+y1=2y⇒y1=2y-y⇒2y0-y=f(2x-x)关于直线x=x0 对称:x+x1=2xx1= 2x-xy=y1 ⇒y1= y 对称变换⇒y=f(2x-x)关于直线 y=y0 对称:x=x1 x1=xy+y1=2y⇒y1=2y0-y⇒2y-y=f(x)关于直线y=x对称:x=y1y=x1⇒y=f-1(x)正比例函数一般地,•形如y=•kx•(k是常数,•k≠0•)的函数,•叫做正比例函数(proportional function),其中k叫做比例系数.也就是说,形如y=•kx,且k≠0的函数是正比例函数。

[正比例函数图象和性质]一般地,正比例函数y=kx(k是常数,k≠0)的图象是一条经过原点和(1,k)的直线.我们称它为直线y=kx.•当k>0时,直线y=kx经过三、一象限,从左向右上升,即随x的增大y也增大;当k<0时,•直线y=kx经过二、四象限,从左向右下降,即随x增大y反而减小.(1)解析式:y=kx(k是常数,k≠0)(2)必过点:(0,0)、(1,k)(3)走向:k>0时,图像经过一、三象限;k<0时,•图像经过二、四象限(4)增减性:k>0,y随x的增大而增大;k<0,y随x增大而减小(5)倾斜度:|k|越大,越接近y轴;|k|越小,越接近x轴[正比例函数解析式的确定]——待定系数法1. 设出含有待定系数的函数解析式y=kx (k•≠0)2. 把已知条件(一个点的坐标)代入解析式,得到关于k 的一元一次方程3. 解方程,求出系数k4. 将k 的值代回解析式一次函数[一次函数]一般地,形如y=kx+b(k 、b 是常数,k ≠0)函数,叫做一次函数. 当b=0时,y=kx +b 即y=kx ,所以正比例函数是一种特殊的一次函数.[一次函数的图象及性质]一次函数y=kx+b 的图象是经过(0,b )和(-kb,0)两点的一条直线,我们称它为直线y=kx+b,它可以看作由直线y=kx 平移|b|个单位长度得到.(当b>0时,向上平移;当b<0时,向下平移)(1)解析式:y=kx+b(k 、b 是常数,k ≠0)(2)必过点:(0,b )和(-kb,0)(3)走向: k>0,图象经过第一、三象限;k<0,图象经过第二、四象限 b>0,图象经过第一、二象限;b<0,图象经过第三、四象限⇔⎩⎨⎧>>00b k 直线经过第一、二、三象限 ⇔⎩⎨⎧<>0b k 直线经过第一、三、四象限 ⇔⎩⎨⎧><00b k 直线经过第一、二、四象限 ⇔⎩⎨⎧<<0b k 直线经过第二、三、四象限 (4)增减性: k>0,y 随x 的增大而增大;k<0,y 随x 增大而减小. (5)倾斜度:|k|越大,图象越接近于y 轴;|k|越小,图象越接近于x 轴. (6)图像的平移: 当b>0时,将直线y=kx 的图象向上平移b 个单位;当b<0时,将直线y=kx 的图象向下平移b 个单位.[直线y=k 1x+b 1与y=k 2x+b 2的位置关系] (1)两直线平行:k 1=k 2且b 1 ≠b 2 (2)两直线相交:k 1≠k 2(3)两直线重合:k 1=k 2且b 1=b 2[确定一次函数解析式的方法](1)根据已知条件写出含有待定系数的函数解析式;(2)将x 、y 的几对值或图象上的几个点的坐标代入上述函数解析式中得到以待定系数为未知数的方程; (3)解方程得出未知系数的值;(4)将求出的待定系数代回所求的函数解析式中得出结果.[一次函数建模]函数建模的关键是将实际问题数学化,从而解决最佳方案、最佳策略等问题. 建立一次函数模型解决实际问题,就是要从实际问题中抽象出两个变量,再寻求出两个变量之间的关系,构建函数模型,从而利用数学知识解决实际问题.正比例函数的图象和一次函数的图象在赋予实际意义时,其图象大多为线段或射线. 这是因为在实际问题中,自变量的取值范围是有一定的限制条件的,即自变量必须使实际问题有意义.从图象中获取的信息一般是:(1)从函数图象的形状判定函数的类型; (2)从横、纵轴的实际意义理解图象上点的坐标的实际意义.解决含有多个变量的问题时,可以分析这些变量的关系,选取其中某个变量作为自变量,再根据问题的条件寻求可以反映实际问题的函数.反比例函数知识梳理知识点l. 反比例函数的概念重点:掌握反比例函数的概念 难点:理解反比例函数的概念一般地,如果两个变量x 、y 之间的关系可以表示成xk y =或y=kx -1(k 为常数,0k ≠)的形式,那么称y 是x 的反比例函数。