内容正文:
3.1.1 函数的概念
第三章 函数的概念与性质
注意观察视频中与数学有关的画面。
视频导入
视频中出现的有关数学的画面。
视频导入
火箭发射次数的表格
冰墩墩匀速直线运动的解析式
太阳黑子变化曲线
这些画面都和数学中的什么知识有关?
初中函数的定义(“变量说”):
一般地,在一个变化过程中有两个变量x和y,如果对于x的每一个值, y都有唯一确定的值与之对应,那么就说y是x的函数.其中x叫做自变量, y叫做因变量.
数学史
直到19世纪70年代后,集合概念的出现使得函数的概念又得到了进一步发展。
我们在第一章已经学习了集合的相关知识,今天进一步研究函数的概念。
数学史
学习目标
问题提出
1、 学生能通过观察、辨析具体实例的共同属性,逐步抽象出用集合的语言刻画函数的概念;
2、 函数的概念及函数的三要素;
3、 能求出一些简单函数的定义域及具体的函数值;
4、 通过从实例中抽象概括函数概念的过程,提高抽象概括能力。
问题1: 某“复兴号”高速列车到350km/h后保持匀速运行半小时.这段时间内,列车行进的路程S(单位:km)与运行时间t(单位:h)的关系可以表示为S=350t.
对于数集A1中的任一时刻t,按照对应关系①,在数集B1中都有唯一确定的路程S和它对应. S是t的函数.
探索新知
在问题1中,对于t的每一个确定的值,S都有唯一确定的值与之对应,所以S是t的函数。思考:有人说:“根据对应关系S=350t,这趟列车加速到350km/h后,运行1h就前进 了350km.”你认为这个说法正确吗?
t 的变化范围 对应关系 S的变化范围
①
新描述:你能用更精确的语言表示问题1中S与t的对应关系吗?
探索新知
问题2:某电气维修公司要求工人每周工作至少天,至多不超过天.如果公司确定的工资标准是每人每天元,而且每周付一次工资,那么你认为该怎样确定一个工人每周的工资?一个工人的工资(单位:元)是他工作天数的函数吗?
对于数集A2中的任一个工作天数d,按照对应关系②,
在数集B2中都有唯一确定的工资w与它对应。w是d的函数。
d 的变化范围 对应关系 w的变化范围
②
思考:问题1和问题2中的函数有相同的对应关系,你认为它们是同一个函数吗?为什么?
探索新知
问题3:下图是北京市2016年11月23日的空间质量指数()变化图.
(Ⅰ)根据该图,是否可以确定这一天12:00的空气质量指数(AQI)的值?
(Ⅱ)你认为这里I是t的函数吗?如果是,你能仿照前面的说法刻画这个函数吗?
探索新知
空间质量指数()变化图
对于数集A3中的任一时刻t,按照图中曲线所给定的对应关系,在数集B3中都有唯一确定的值I与之对应。因此,I是t的函数。
t 的变化范围 对应关系 I 的变化范围
图中曲线
对于数集 中的任意一个年份y,按照表格所给定的对应关系,在数集 中都有唯一确定的恩格尔系数r和它对应.r是y的函数.
问题4:国际上常用恩格尔系数反映一个地区人民生活质量的高低,恩格尔系数越低,生活质量越高.下表是我国某省城镇居民恩格尔系数变化情况,你认为按表格给出的对应关系,恩格尔系数是年份的函数吗?
探索新知
年份y 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
恩格尔系数r(%) 36.69 36.81 38.17 35.69 35.15 33.53 33.87 29.89 29.53 28.57
y 的变化范围 对应关系 r 的变化范围
表格
归纳:上述问题1——问题4中的函数有哪些共同特征?
探索新知
归纳:上述问题1——问题4中的函数有哪些共同特征?由此你能概括出函数概念的本质特征吗?
上述问题的共同特征有:
(1)都包含两个非空数集,用,来表示;
(2)都有一个对应关系;
(3)尽管对应关系的表示方法不同,但它们都有如下特性:对于数集中的任意一个数,按照对应关系,在数集中都有唯一确定的数和它对应.
下面我们从集合与对应的角度重新来给函数下一个定义。
(为了表示方便,对应关系统一用f 表示)
探索新知
一般地,设是非空的实数集,如果对于集合中的任意一个数,按照某种确定的对应关系,在集合中都有唯一确定的数和它对应,那么就称为从集合到集合的一个函数,记作
叫做自变量,
的取值范围A叫做函数的定义域,
与值相对应的值叫做函数值,
函数值的集