内容正文:
3.1.1 函数的概念
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函数的概念
在初中我们已经接触过函数的概念,知道函数是刻画变量之间对应关系的数学模型和工具.例如,正方形的周长l与边长x的对应关系是l=4x,而且对于每一个确定的x都有唯一的l与之对应,所以l是x的函数.
1、这个函数与正比例函数 相同吗?
2、又如,你能用已有的函数知识判断 与 是否相同吗?
要解决这些问题,就需要进一步学习函数概念.
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情境导入
问题1 “复兴号”高速列车加速到后,保持匀速运行半小时.这段时间内,列车行进的路程(单位:)与运行时间(单位:)的关系可以表示为
分析的变化范围为数集
的变化范围为数集.
对应关系:
情境导入
问题2 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?
分析的变化范围为数集
的变化范围为数集.
对应关系:
问题1和2中函数的对应关系相同(对应关系以解析式给出),你认为它们是同一函数吗?为什么?
不是同一个函数,因为自变量的取值范围不同.
S=350t, t∈{t|0≤t≤0.5};
W=350d,d∈{1,2,3,4,5,6}.
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情境导入
问题3 如图是北京市2016年11月23日的空气质量指数(AQI)变化图.如何根据该图确定这一天内任一时刻的空气质量指数的值?你认为这里的是的函数吗?
分析的变化范围为数集
的变化范围为数集
.
对应关系:图象
问题4 国际上常用恩格尔系数r(r=食物支出金额/总支出金额)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,表中是我国某省城镇居民恩格尔系数变化情况,从中可以看出,该省城镇居民的生活质量越来越高.
(1)你认为按表中给出的对应关系,恩格尔系数r是年份y的函数吗?为什么?
(2)如果是,你能仿照前面的方法给出精确刻画吗?
(3)如果我们引入集合B4={r|0≤r≤1},将对应关系表示为对于任何任意一个年
份y都有B4中唯一确定的r与之对应,你认为有道理吗?
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归纳 上述问题1至问题4中的函数有哪些共同特征?由此你能概括出函数的本质特征吗?
问题情境 自变量的集合 对应关系 函数值所在的集合 函数值的集合
问题1 A1={t|0≤t≤0.5} S=350t B1={S|0≤S≤150} B1
问题2 A2={1,2,3,4,5,6} W=350d B2={350,700,1050,1400,1750,2100} B2
问题3 A3={t|0≤t≤24} 图1 B3={I|0<I<150} C3(C3⊑B3)
问题4 A4={2006,2007,2008,2009,2010,2011,2012,2013,2014,2015} 表1 B4={r|0<r≤1} C4={0.3669,0.3681,0.3817,0.3569,0.3515,0.3353,0.33870.2989,0.2935,0.2857}
共同特征:(1)都包含两个非空数集用A,B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,但他们都有如下的特征:对于数集A中的任意,一个数x,按照对应关系在数集B中都有唯一确定的y值和它对应.
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函数的概念:一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个实数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. 显然,值域是集合B的子集.
可见,构成函数的要素为:定义域,对应关系和值域.因为值域是由定义域和对应关系决定的,所以如果两个函数的定义域相同,且对应关系完全一致,即相同的自变量对应的函数值相同,那么这两个函数是同一个函数.
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A
B
f
1
2
2
4
3
6
8
集合B和值域C是什么关系?
4
概念理解:
函数概念中的对应是“一对一”,或“多对一”,
但不能是“一对多”。
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第三级
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第五级
如果让你用函数的定义重新认识一次函数,二次函数与反比例函数,那么你会怎样表述这些函数?
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③和④都可以称作半开半闭区间
在研究