内容正文:
3.1 函数的概念与性质
3.1.1 函数及其表示方法
第一课时 函数的概念
课程标准
学科素养
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,体会集合语言和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,能求简单函数的定义域.
通过对函数概念的学习,提升“数学抽象”、“逻辑推理”、“数学运算”的核心素养.
[对应学生用书P46]
1.函数定义:一般地,给定两个非空实数集A与B,以及对应关系f,如果对于集合A中的每一个实数x,按照对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y=f(x)与x对应,则称f为定义在集合A上的一个函数,记作y=f(x),x∈A.
2.相关概念:x称为自变量,y称为因变量,自变量取值的范围(即数集A)称为函数的定义域,所有函数值组成的集合{y∈B|y=f(x),x∈A}称为函数的值域.
注意:对应关系也可以用其他小写英文字母如g,h等表示.
3.同一个函数:如果两个函数的定义域相同,对应关系也相同(即对自变量的每一个值,两个函数对应的函数值都相等),则称这两个函数就是同一个函数.
4.一个约定:在表示函数时,如果不产生歧义,函数的定义域通常省略不写,此时约定:函数的定义域就是使得这个函数有意义的所有实数组成的集合.
1.任何两个集合之间都可以建立函数关系吗?
提示 不一定,两个集合必须是非空的数集.
2.什么样的对应可以构成函数关系?
提示 两个非空数集之间是一一对应关系或多对一可构成函数关系.
[对应学生用书P47]
判断下列对应中是否是A到B的函数.
(1)A=R,B={x|x>0},f为“取绝对值”;
(2)A=Z,B=Z,f为“取平方”;
(3)A={1,2,3},B={a,b},对应关系如下图所示:
(4)A={1,2,3},B={4,5,6},对应关系如下图所示:
解:(1)A中的元素0在B中没有对应元素,故不是A到B的函数;
(2)对于集合A中的任意一个整数x,按照对应关系f:x→y=x2,在集合B中都有唯一确定的整数x2与其对应,故是集合A到集合B的函数;
(3)集合B不是确定的数集,故不是A到B的函数;
(4)集合A中的元素3在B中没有对应元素,且A中元素2在B中有两个元素5和6与之对应,故不是A到B的函数.
判断对应关系是否为函数,主要从以下三个方面去判断
(1)A,B必须是非空实数集;
(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中的对应元素必须唯一.
[训练1] 对于函数y=f(x),以下说法正确的有( )
①y是x的函数;②对于不同的x值,y的值也不同;③f(a)表示当x=a时函数f(x)的值,是一个常量;④f(x)一定可以用一个具体的式子表示出来.
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
B 解析:①③正确,②是错误的,对于不同的x值,y的值可以相同,这符合函数的定义,④是错误的,f(x)表示的是函数,而函数并不是都能用具体的式子表示出来.
求下列函数的定义域:
(1)y=-;(2)y=.
解:(1)要使函数有意义,
自变量x的取值必须满足
解得x≤1,且x≠-1,
即函数的定义域为{x|x≤1,且x≠-1}.
(2)要使函数有意义,
自变量x的取值必须满足
解得x≤5,且x≠±3,
即函数的定义域为{x|x≤5,且x≠±3}.
求函数定义域的常用依据
(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指数幂运算有意义的实数集合;
(4)若f(x)是由几个式子构成的,则函数的定义域要使各个式子都有意义;
(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.
[训练2] (1)设全集为R,函数f(x)=的定义域为M,则∁RM为( )
A.(2,+∞) B.(-∞,2)
C.(-∞,2] D.[2,+∞)
A 解析:由2-x≥0,解得x≤2,所以M=(-∞, 2],所以∁RM=(2,+∞).
(2)函数f(x)=的定义域为________.
{x|x≥0,且x≠1} 解析:要使有意义,
需满足解得x≥0,且x≠1,
故函数f(x)的定义域为{x|x≥0,且x≠1}.
已知f(x)=(x∈R,且x≠-1),g(x)=x2+2(x∈R).
(1)求f(2),g(2)的值;
(2)求f(g(2))的值;
(3)求f(x),g(x)的值域.
解:(1)因为f(x)=,
所以f(2)==.
又因为g(x)=x2+2,
所以g(2)=22+2=6.
(2)f(g(2))=f(6)==.
(3)f(x)=的定义域为{x|x≠-1},