内容正文:
第三章
函数的概念与性质
人教版A2019-必修第一册
高一数学组
3.1.1 函数的概念
(第一课时)
学习目标
1、使学生理解函数的概念,能用集合与对应的语言来刻划函数,了解构成函数的三个要素。
2、使学生能正确使用“区间”、“无穷大”等符号。
3、通过从实际问题中抽象概括函数概念的活动,培养学生抽象概括能力。
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知识回顾
问题2.初中所学的函数的概念是什么?
问题1:初中学过哪些函数?
一次函数
二次函数
反比例函数
正比例函数
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问题3:正方形周长c与边长x的对应关系是c=4x,它与y=4x是同一个函数吗?
要解决这些问题,就需要进一步学习函数的概念.
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问题5 某“复兴号”高速列车加速到350 km/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
这里,t和s是两个变量,而且对于t的每一个确定的值,s都存在唯一确定的值与之对应,所以s是t的函数.
思考1: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?
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分析 这个说法正确显然是不正确的,因为对应关系S=350t是针对列车以350km/h运行半个小时的行驶状态,运行半个小时以后的行驶情况是无法确定的,所以不能确定运行1个小时列车行驶情况.
错误原因是没有关注变量t的变化范围.
问题6中S与t的函数关系正确描述:S=350t(0≤t≤0.5)①
变量t的变化范围是数集A1={t| 0≤t≤0.5},
变量S的变化范围是数集B1={S| 0≤S≤175}
对于数集A1中任一时刻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.
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问题7 某电器维修公司要求工人每周工作至少1天,至多不超过6天. 如果公司确定的工资标准是每人每天350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?一个人的工资w(单位:元)是他工作天数d的函数吗?
思考2 问题6和问题7中的函数有相同的对应关系,你认为它们是同一函数吗?为什么?
解:显然工资w是工作天数d的函数,其对应关系为:w=350d ②
其中,d的变化范围是数集A2={1,2,3,4,5,6},
w的变化范围是数集B2={350,700,1050,1400,1750,2100}.
对应数集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.
不是同一函数,因为变量的取值范围不同.
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问题8 下图是北京市2016年11月23日的空气质量指数(简称AQI)变化图. 如何根据该图确定这一天内任一时刻th的空气质量指数的值I?你认为这里的I是t的函数吗?
解:是函数. 因为变量t的变化范围是数集A3={t|0≤t≤24},I的变化范围是数集B3={I|0<I<150}. 对于数集A3中任一时刻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AQI的值I与之对应. 因此I是t的函数.
思考 你能根据变化图找到中午12时的AQI的值?
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思考3 你认为按上表给出的对应关系,恩格尔系数r是年份y的函数吗?
解:是函数. 因为变量y的变化范围是数集A4={2006,…,2015},r的变化范围是数集B4={r|0<r≤1}. 对于数集A4中任一年份y,按照表格所给定的对应关系,在数集B4中都有唯一确定的恩格尔系数r与之对应. 因此r是y的函数.
问题9 国际上常用恩格尔系数r(𝒓=食物支出金额/总支出金额×𝟏𝟎𝟎%)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,从中可以看出,该省城镇居民的生活质量越来越高.
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问题10 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:
事实上,除解析式、图象、表格外,还有其他表示对应关系的方法. 为了表示方便,我们引进符号f统一表示对应关系.
(1)都包含两个非空数集,用A,B表示
(2)都有一个对应关系
(3)对于数集A中的任意一个元素x,按照对应关系,在数集B中都有唯一确定的数y和它对应
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一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中任意一个数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}叫做值域.
一、函数的定义:
显然,值域是集合B的子集.
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例1:集合A、B与对应关系f如下图所示:
f:A→B是集合A到集合B的函数吗?
注:
函数概念的要点:任意性,唯一性,对应法则
函数只能是一对一或多对一,不能一对多
1
2
-1
1
4
9
10
A
B
平方
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如下图所示的x与y的对应,能表示函数的是_____
练习1:
A.D
定义域、对应关系、值域
函数三要素:
问题11:
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问题11 一次函数y=ax+b(a≠0)的定义域、对应关系和值域各是什么?请用函数定义描述这个函数.
【解析】 一次函数y=ax+b(a≠0)的定义域是R,值域也是R.对应关系f把R中的任意一个数x,对应到R中唯一确定的数ax+b(a≠0).
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问题12 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的定义域、对应关系和值域各是什么?请用函数定义描述这个函数.
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函数
一次函数
二次函数
反比例
函数
a>0
a<0
定义域
对应关系
值域
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课后小结
1. 判断所给的对应关系是否为函数的方法
(1)先观察两个数集A,B是否非空;
(2)验证对应关系下,集合A中x的任意性,集合B中y的唯一性.
2. 根据图形判断对应关系是否为函数的步骤
(1)任取一条垂直于x轴的直线l;
(2)在定义域内平行移动直线l;
(3)若l与图形有且只有一个交点,则是函数;若在定义域内没有交点或有两个或两个以上的交点,则不是函数.
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布置作业
教材第63页练习第1题
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结束语
谢谢观看!
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