内容正文:
5.1 函数的概念和图象
第一课时 函数的概念
学 习 目 标
知 识 网 络
1.了解函数概念产生的背景,掌握函数的概念,并能够借助函数的知识来表述、刻画事物的变化规律.(数学抽象)
2.理解用集合、对应的思想定义函数.(数学抽象)
3.理解函数符号的含义,并能够根据函数表达式求出其定义域.(数学运算)
[问题导学]
1.初中学过哪几种函数?它们的一般形式分别是什么?
2.初中函数定义是什么?高中函数定义是什么?它们有什么区别?
[知识梳理]
知识点 函数的概念
概念
给定两个非空实数集合A和B,如果按照某种对应关系f,对于集合A中的每一个实数x,在集合B中都有唯一的实数y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
对应关系
y=f(x),x∈A
对应关系相同,定义域相同的两个函数就是同一个函数
定义域
集合A(自变量x的取值范围)
值域
若A是函数y=f(x)的定义域,则对于A中的每一个x(输入值),都有一个y(输出值)与之对应.我们将所有输出值y组成的集合{y|y=f(x),x∈A}称为函数的值域
微思考
1.如何理解对应关系f的含义?
提示:对应关系f是函数的本质特征,就像计算机中的某个“程序”,当“f( )”的括号内输入一个值时,在此“程序”作用下便可输出某个数据,即函数值.(如图)
2.定义域和值域都相同的函数是同一个函数吗?
提示:不一定是,如函数y=x,x∈[0,1]和y=x2,x∈[0,1].定义域和值域都相同,但不是同一个函数.
题型一 函数的概念
[例1] 下列对应是从集合A到B的函数的是( )
A.A=N,B=N,对应关系f:“求平方根”
B.A=R,B={0,1},对应关系f:x→y=
C.A=R,B=Q,对应关系f:x→y=
D.A=N,B=N*,对应关系f:x→y=|x-2|
[解析] A=N,B=N,对应关系f:“求平方根”,则A中元素2在B中没有元素对应,不是函数,故A错误;
A=R,B={0,1},对应关系f:x→y=则A中任一元素在B中都有唯一元素与之对应,是函数,故B正确;
A=R,B=Q,对应关系f:x→y=,则A中元素3在B中没有元素与之对应,不是函数,故C错误;
A=N,B=N*,对应关系f:x→y=|x-2|,则A中元素2在B中没有元素与之对应,不是函数,故D错误.
[答案] B
判断对应关系是不是函数的方法
主要看以下三个方面:(1)A,B必须是非空数集;(2)A中任何一个元素在B中必须有元素与其对应;(3)A中任何一个元素在B中的对应元素是唯一的.
[跟踪训练]
1.下列对应关系f是从集合A到集合B的函数的有__________.
①A={1,2,3},B={7,8,9},f(1)=f(2)=7,f(3)=8;
②A=Z,B={-1,1},n为奇数时,f(n)=-1,n为偶数时,f(n)=1;
③A=B={1,2,3},f(x)=2x-1;
④A=B={x|x≥-1},f(x)=2x+1.
解析:对于集合A中的任意一个值,在集合B中都有唯一的值与之对应,因此①②中的对应关系f是从集合A到集合B的一个函数.
③对于集合A中的值3,在集合B中没有与之对应的值,因此对应关系f不是从集合A到集合B的一个函数.
④对于任意一个值x,与之对应的2x+1的值是唯一确定的,又当x≥-1时,2x+1≥-1,所以对应关系f是从集合A到集合B的一个函数,可以表示为f(x)=2x+1,x≥-1.
答案:①②④
题型二 求函数的定义域
[例2] 求下列函数的定义域.
(1)y=;
(2)y=;
·
(3)y=;
(4)y=.
+
[解析] (1)由题意,知即
∴其定义域为.
(2)由题意,知∴x=1,∴其定义域为{x|x=1}.
(3)由题意,知即
∴其定义域为{x|x≤1,且x≠0}.
(4)由题意,知即
∴其定义域为{x|-}.≤x≤,或≤x≤-
求函数定义域的常用方法
(1)若f(x)是分式,则应考虑使分母不为零.
(2)若f(x)是偶次根式,则被开方数大于或等于零.
(3)若f(x)是指数幂,则函数的定义域是使幂运算有意义的实数集合.
(4)若f(x)是由几个式子构成的,则函数的定义域是几个部分定义域的交集.
(5)若f(x)是实际问题的解析式,则应符合实际问题,使实际问题有意义.
[跟踪训练]
2.求下列函数的定义域,结果用区间表示:
(1)y= .
;(2)y=+
解析:(1)要使函数有意义,则有⇒
故函数的定义域是(-2,3)∪(3,+∞).
(2)要使函数有意义,必须满足解得
故函数的定义域是(-∞,-1)∪(-1,0).
题型三 求函数的值域
[例3] 求下列函数的值域:
(1)y=x+1,x∈{1,2,3,4,5};