内容正文:
3.1 函数的概念及其表示
3.1.1 函数的概念
第1课时 函数的概念
学习任务目标
1.通过丰富的实例,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.
常见函数:
①一次函数的解析式为y=ax+b(a≠0);
②反比例函数的解析式为y=(k≠0);
③二次函数的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0).
知识点一 函数的概念
(1)定义: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.
(2)记法:y=f(x),x∈A.
(3)x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域.
(4)值域: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.
知识点二 常见函数的定义域和值域
(1)一次函数y=ax+b(a≠0)的定义域是R,值域也是R.对应关系f把R中的任意一个数x,对应到R中唯一确定的数ax+b(a≠0).
(2)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的定义域是R,值域是B.当a>0时,B=;当a<0时,B=.对应关系f把R中的任意一个数x,对应到B中唯一确定的数ax2+bx+c(a≠0).
[微训练]
1.函数y=-x2+1的值域是{y|y≤1}.
2.函数y=x+1,x∈{1,2,3,4,5}的值域是{2,3,4,5,6}.
函数的概念
1.下列表示y关于x的函数的是( )
A.y=x2 B.y2=x
C.|y|=x D.|y|=|x|
A 解析:结合函数的定义可知A正确.故选A.
2.下列对应或关系式中是A到B的函数的是( )
A.A∈R,B∈R,x2+y2=1
B.A={1,2,3,4},B={0,1},对应关系如图:
C.A=R,B=R,f:x→y=
D.A=Z,B=Z,f:x→y=
B 解析:x2+y2=1可化为y=±,显然对任意x∈A,y值不唯一,故A项不符合.B项符合函数的定义.2∈A,但在集合B中找不到与之相对应的数,故C项不符合.-1∈A,但在集合B中找不到与之相对应的数,故D项不符合.
3.下图中,能表示函数y=f(x)的图象的是( )
A B
C D
D 解析:根据题意,对于选项A,B中的两个图象,可以找到一个x与两个y对应的情形;选项C中的图象,当x=0时,有两个y值对应;选项D中图象能表示y是x的函数.故选D.
函数的三要素
【例1】 已知集合A=B={1,2,3},设f:A→B为从集合A到集合B的函数.
(1)函数的定义域是________.
(2)这样的函数一共有多少个?
(3)函数的值域一共有多少种不同情况?
解:(1)函数的定义域是{1,2,3}.
(2)因为定义域中有三个元素1,2,3,其中每个元素都可以对应到集合B中的三个元素中的任意一个,所以对应关系f共有3×3×3=27(种),所以从集合A到集合B的函数共有27个.
(3)将(2)中对应关系分为:一对一,多对一(二对一、三对一).
若为一对一,值域有{1,2,3},共1种情况;
若为二对一,值域有{1,2},{1,3},{2,3},共3种情况;
若为三对一,值域有{1},{2},{3},共3种情况.所以所求函数的值域共有7种.
函数y=f(x)的图象如图所示,则定义域为{x|-2≤x≤3},值域为{y|-1≤y≤3},f(0)=1,f(1)=-1.
根据解析式构建问题情境
已知变量x,y满足式子y=x(10-x),若x∈{x|0<x<10}.
探究1:你能构建一个问题情境,使其中的变量关系可以用y=x(10-x)(x∈{x|0<x<10})来描述吗?
提示:构建如下情境:
长方形的周长为20,设其中一边长为x,面积为y,那么y=x(10-x).其中,x的取值范围是x∈{x|0<x<10},y的取值范围是{y|0<y≤25},对应关系f把每一个长方形的边长x,对应到唯一确定的面积x(10-x).(答案不唯一,合理即可)
探究2:你还能构建其他可用解析式y=x(10-x)描述其中变量关系的问题情境吗?
提示:设两个实数的和为10,其中一个数为x,这两个数的积为y,则y=x(10-x),其中x的取值范围为R,y的取值范围是{y|y≤25}.对应关系f把任意的一个x值,对应唯一确定的数x(10-x).
【例2】 构建一个问题情境,使得其中的变量关系可以分别用解析式y=和y=2来描述.
解:由y=可得xy=10,联想到矩形的面积公式,可构建如下的问题情境:
已知矩形的面积为10.如果矩形的