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(一)
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.(数学抽象)
2.体会集合语言和对应关系在刻画函数概念中的作用.(数学抽象)
3.了解构成函数的要素,能求简单函数的定义域.(数学运算)
国家统计局的课题组公布,如果将2005年中国创新指数记为100,近些年来中国创新指数的情况如下表所示.
年度
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
中国
创新
指数
148.2
152.6
158.2
171.5
189.5
196.3
212.0
228.3
242.6
以y表示年度值,i表示中国创新指数的取值,则i是y的函数吗?如果是,这个函数用数学符号可以怎样表示?
知识点 函数的概念
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
三要素
对应关系
y=f(x),x∈A
定义域
自变量x的取值范围
值域
与x的值相对应的y的函数值的集合{f(x)|x∈A}
理解函数的概念抓住以下4点:
(1)“y=f(x)”是函数符号,可以用任意的字母表示,如“y=g(x)” “y=h(x)”都可以.
(2)“A,B”是非空的数集,定义域为空集的函数是不存在的.
(3)函数定义中强调 “三性”:任意性、存在性、唯一性.
(4)定义域、值域的结果应该写成集合的形式.
1.在函数的定义中,符号y=f(x)是表示f与x的乘积吗?
[提示] y=f(x)仅是函数的一个符号,不表示“y等于f与x的乘积”.
2.f(x)与f(a)的区别与联系是什么?
[提示] f(a)表示当x=a时函数f(x)的值,是一个常量,而f(x)是自变量x的函数,在一般情况下,它是一个变量.f(a)是f(x)的一个特殊值.
思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)根据函数的定义,定义域中的任意一个x可以对应着值域中不同的y. ( )
(2)任何两个集合之间都可以建立函数关系. ( )
(3)函数的定义域必须是数集,值域可以为其他集合. ( )
(4)在函数的定义中,集合B是函数的值域. ( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
类型1 函数关系的判断
【例1】 (1)(2022·四川省德阳市第三中学月考)设集合 M=,N=,那么下面的 4 个图形中,能表示集合M到集合N的函数图象的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
(2)(多选)下列对应关系是实数集R上的函数的是( )
A.f:把x对应到3x+1
B.g:把x对应到|x|+1
C.h:把x对应到
D.r:把x对应到
(1)A (2)AB [(1)对图①,由图知: 0≤x≤1,不符合函数的定义域,故图①错误;
对图②,由图知: 0≤x≤2,0≤y≤2,图象符合函数的定义,故图②正确;
对图③,由图知: 0≤y≤3,不符合函数的值域,故图③错误;对图④,不符合函数定义,不是函数图象,故图④错误.故选A.
(2)A,B满足题意,C中当x=0时不满足,D中当x<0时不满足,故选AB.]
判断一个对应关系是否为函数的方法
[跟进训练]
1.判断下列对应是不是从集合A到集合B的函数.
(1)A=N,B=N*,对应法则f:对集合A中的元素取绝对值与B中元素对应;
(2)A={-1,1,2,-2},B={1,4},对应法则f:x→y=x2,x∈A,y∈B;
(3)A={0,1},B={-1,0,1},f:A中的数开方;
(4)A={三角形},B={x|x>0},对应法则f:对A中元素求面积与B中元素对应.
[解] (1)对于A中的元素0,在f的作用下得0,但0不属于B,即A中的元素0在B中没有元素与之对应,故不是函数.
(2)对于A中的元素±1,在f的作用下与B中的1对应,A中的元素±2,在f的作用下与B中的4对应,所以满足A中的任一元素与B中唯一元素对应,是“多对一”的对应,故是函数.
(3)对于集合A中的元素1,在集合B中有两个元素与之对应,因此不是函数关系.
(4)集合A不是数集,故不是函数.
类型2 求函数值
【例2】 (源自湘教版教材)已知定义域为R的函数f(x)=x+1和g(x)=x2,计算下列各式:
(1)f(2)+g(3);
(2)f(a2)-g(a);
(3)f(f(f(0))).
[解] (1)f(2)+g(3)=(2+1)+32=3+9=12.
(2)f(a2)-g(a)=(a