内容正文:
3.1 函数的概念及其表示
3.1.1 函数的概念(一)
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,体会集合语言和对应关系在刻画函数概念中的作用,提升数学抽象的核心素养.
2.了解构成函数的要素,能求简单函数的定义域,提升数学运算的核心素养.
3.理解区间的概念,并且能够利用区间表示集合.
设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都有唯一的值与它对应,那么就说y是x的函数.其中x叫自变量,y叫因变量.这是初中时,我们学习过的函数的概念.
探究:根据以上函数的概念,对于坐标平面内的点(x,y),(1)若y=1,x∈R,y是否是x的函数?(2)若x=1,y∈R,y是否是x的函数?
答案:(1)是.
(2)不是.
1.函数的有关概念
(1)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.
(2)函数的三要素.
一个函数的构成要素为:定义域、对应关系和值域.
思考1:(1)函数的定义域内最少有几个元素?函数的值域内最少有几个元素?
(2)函数y=f(x)图象与直线x=1有几个公共点?
提示:(1)1个;1个.
(2)0或1.
2.区间的概念
设a,b是两个实数,且a<b.
定义
名称
符号
数轴表示
{x|a≤x≤b}
闭区间
[a,b]
{x|a<x<b}
开区间
(a,b)
{x|a≤x<b}
半开半
闭区间
[a,b)
{x|a<x≤b}
半开半
闭区间
(a,b]
{x|x≥a}
—
[a,+∞)
{x|x>a}
—
(a,+∞)
{x|x≤a}
—
(-∞,a]
{x|x<a}
—
(-∞,a)
R
—
(-∞,+∞)
思考2:集合{x|a≤x≤b}与区间[a,b]有什么区别?
提示:集合{x|a≤x≤b}中,当a>b时,表示空集;当a=b时,表示单元素集合{a};当a<b时,表示由不小于a且不大于b的所有实数组成的集合,即{x|a≤x≤b,a<b}.
区间[a,b]本身隐含a<b,只表示{x|a≤x≤b,a<b}.
函数概念的理解
[例1] 在下列从集合A到集合B的对应关系中,不能确定y是x的函数的是( )
①A=Z,B=Z,对应关系f:x→y=;
②A={x|x>0,x∈R},B={y|y∈R},对应关系f:x→y2=3x;
③A={x|-5≤x≤5},B={y|y∈R},对应关系f:x→y:x2+y2=25;
④A=R,B=R,对应关系f:x→y=x2;
⑤A={(x,y)|x∈R,y∈R},B=R,对应关系f:(x,y)→s=x+y;
⑥A={x|-1≤x≤1,x∈R},B={0},对应法则f:x→y=0.
A.①⑤⑥ B.②④⑤
C.②③④ D.①②③⑤
解析:①在对应关系f:x→y=下,A={x|x∈Z}中不能被3整除的数在B中没有唯一确定的数与之对应,不能确定y是x的函数;
②在对应关系f:x→y2=3x下,A={x|x>0,x∈R}的数在B={y|y∈R}中,有两个数与之对应,不能确定y是x的函数;
③在对应关系f:x→y:x2+y2=25下,A={x|-5≤x≤5}中除5与-5外,在B={y|y∈R}中有两个数与之对应,不能确定y是x的函数;
④A=R,B=R,对应关系f:x→y=x2满足函数定义;
⑤A={(x,y)|x∈R,y∈R}不是数集,不满足函数定义;
⑥A={x|-1≤x≤1,x∈R},B={0},对应关系f:x→y=0满足函数定义.
故选D.
判断某一对应关系是否为函数的步骤:
(1)A,B为非空数集.
(2)A中任一元素在B中有元素与之对应.
(3)B中与A中元素对应的元素唯一.
满足上述三条,则对应关系是函数关系.
针对训练1:(1)下列集合A到集合B的对应f不是函数的有( )
①A={-1,0,1},B={-1,0,1},f:A中的数平方;
②A={0,1},B={-1,0,1},f:A中的数开平方;
③A=Z,B=Q,f:A中的数取倒数;
④A=R,B={y|y>0},f:A中的数取绝对值.
A.①②③④ B.①③④
C.①② D.②③④
(2)(多选题)对于函数y=f(x),以下说法正确的有( )
A.y是x的函数
B.对于不同的x值,y值也不同
C.函数是一种对应,是多对一或一对一
D.函数可