内容正文:
第12讲 函数的概念和图象
【学习目标】
1.在初中用变量之间的依赖关系描述函数的基础上,用集合语言和对应关系刻画函数,建立完整的函数概念.
2.体会集合语言和对应关系在刻画函数概念中的作用.
3.了解构成函数的要素,能求简单函数的定义域.
4.会判断两个函数是否为同一函数.
5.能正确使用区间表示数集.
6.会求一些简单函数的值域.
【基础知识】
知识点一 函数的概念
一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数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,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值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.显然,值域是集合B的子集.
【解读】(1)两个非空实数集间的对应能否构成函数,主要看是否满足三性:任意性、存在性、唯一性.这是因为函数概念中明确要求对于非空实数集A中的任意一个(任意性)元素x,在非空实数集B中都有(存在性)唯一(唯一性)的元素y与之对应.这三性只要有一个不满足便不能构成函数.
(2)集合A是函数的定义域,因为给定A中每一个x值都有唯一的y值与之对应;集合B不一定是函数的值域,因为B中的元素可以在A中没有与之对应的x,也就是说,B中的某些元素可以不是函数值,即{f(x)|x∈A}⊆B.
(3)在函数定义中,我们用符号y=f(x)表示函数,其中f(x)表示“x对应的函数值”,而不是“f乘x”.
知识点二 函数的三要素
从函数的定义可以看出,函数有三个要素:定义域、对应关系、值域,由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以确定一个函数只需要两个要素:定义域和对应关系.即要检验给定的两个变量(变量均为数值)之间是否具有函数关系,只要检验:
(1)定义域和对应关系是否给出;
(2)根据给出的对应关系,自变量x在其定义域中的每一个值是否都有唯一的函数值y和它对应.
知识点三 同一个函数
如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,即相同的自变量对应的函数值也相同,那么这两个函数是同一个函数.
知识点四 描点法作函数图象的三个步骤
(1)列表:先找出一些有代表性的自变量x的值,再计算出与这些自变量x相对应的函数值f(x),并用表格的形式表示出来.
(2)描点:把第(1)步表格中的点(x,f(x))一一在平面直角坐标系中描出来.
(3)连线:用光滑的曲线把这些点按自变量由小到大(或由大到小)的顺序连接起来.
知识点五 常见函数的值域
(1)一次函数f(x)=ax+b(a≠0)的定义域为R,值域是R.
(2)二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的定义域是R,
当a>0时,值域为,
当a<0时,值域为.
【考点剖析】
考点一:函数的概念及其构成要素
例1.判断下列对应是否为函数.
(1),;
(2),;
(3),其中,,;
(4),其中,,;
(5),其中,,;
(6),其中y为不大于x的最大整数,,.
【答案】(1)是函数(2)是函数(3)是函数(4)是函数(5)不是函数(6)是函数
【解析】
【分析】
根据函数的概念分别分析6个对应可得答案.
【详解】
(1)根据函数的概念可知,对应,是函数;
(2)根据函数的概念可知,对应,是函数;
(3)根据函数的概念可知,对应,其中,,是函数;
(4)根据函数的概念可知,对应,其中,,是函数;
(5)当时,,根据函数的概念可知,对应,其中,,不是函数;
(6)根据函数的概念可知,对应,其中y为不大于x的最大整数,,是函数.
考点二:给出解析式求函数的定义域
例2.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由具体函数的定义域列出方程式即可得出答案.
【详解】
由,解得:且.
故选:C
考点三:同一函数的判断
例3.(多选题)下列选项中能表示同一个函数的是( )
A.与 B.与
C., D.,
【答案】BCD
【解析】
【分析】
根据两个函数相等,则其对应关系相同且定义域也相同,分别从对应关系和定义域两个方面分析判断.
【详解】
对于A:的定义域为,的定义域为,A不正确;
对于B、C:显然定义域均为,虽然解析式书写形式不一样,但对应关系相同,B、C正确;
对于D:显然定义域均为,,则,,D正确;
故选:BCD.
考点四:抽象函数求定义域
例4.求下列函数的定义域:
(1)已知函数的定义域为[1,2],求函数的定义域;
(2)已知函数的定义域[1,2],求函数的定义域;
(3)已知函数的定义域[1,2],求函数的定义域.
【答案】(1)[0,]
(2)[3,5]
(3)[2,3]
【解析】
【分