内容正文:
§2 函 数
2.1 函数概念
学业标准
素养目标
1.理解函数的概念,了解构成函数的要素.(难点)
2.能求简单函数的定义域、值域.(重点)
3.会判断两个函数是否为同一函数.
1.通过对函数概念的理解提升数学抽象等核心素养.
2.通过求函数的定义域、值域提升逻辑推理,数学运算等核心素养.
第1课时 函数概念(一)
[对应学生用书P55]
导学 函数概念
初中我们学习过哪些函数?你能说出函数描述了几个变量之间的关系?它们分别是什么变量?
[提示] 初中学过正比例函数,一次函数、反比例函数和二次函数;函数描述了两个变量之间的关系,一个是自变量,另一个是因变量.
因变量y与自变量x之间是怎样的依赖关系?
[提示] 因变量y随自变量x的变化而变化.
任何两个集合之间都可以建立函数关系吗?
[提示] 不一定.只有非空数集之间才能建立函数关系.
◎结论形成
函数的定义:给定实数集R中的两个非空数集A和B,如果存在一个对应关系f,使对于集合A中的__每一个__数x,在集合B中都有__唯一确定__的数y与之对应,那么就把__对应关系__f叫作定义在集合A上的一个函数,记作__y=f(x),x∈A__.其中集合__A__叫作函数的定义域,x叫作自变量,与x值对应的y值叫作__函数值__,集合{f(x)|x∈A}叫作函数的值域.
[提醒] (1)集合A,B是非空数集,值域C⊆B.
(2)函数的定义中强调“三性”:任意性、存在性、唯一性.
(3)函数符号“y=f(x)”是数学符号之一,不表示y等于f与x的乘积,f(x)不一定是解析式,还可以是图象或表格,或其他的对应关系.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)“y=f(x)”表示的是“y等于f与x的乘积”.( )
(2)根据函数的定义,定义域中的任何一个x可以对应着值域中不同的y.( )
(3)在函数的定义中,集合B是函数的值域.( )
(4)在研究函数时,除用符号f(x)外,还可用g(x),F(x),G(x)等来表示函数.( )
解析 (1)f(x)是一个符号,“y=f(x)”是“y是x的函数”的数学表示.
(2)根据函数的定义,对于定义域中的任何一个x,在值域中都有唯一的y与之对应.
(3)在函数的定义中,函数的值域是集合B的子集.
(4)同一个题中,为了区别不同的函数,常采用g(x),F(x),G(x)等来表示函数.
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
2.函数y=x2-2x的定义域为{0,1,2,3},则其函数值不可能是( )
A.4 B.3
C.0 D.-1
解析 x=0时,y=0;x=1时,y=-1;x=2时,y=0;x=3时,y=3.
答案 A
3.已知f(x)=,则f(2)=( )
A.1 B.
C. D.
解析 f(2)==.
答案 C
4.(2022·北京卷)函数f(x)=+的定义域是________.
解析 依题意
解得x∈(-∞,0)∪(0,1].
答案 (-∞,0)∪(0,1]
[对应学生用书P56]
题型一 函数的概念
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={-1,1,2,-2},B={1,2,4},对应法则f:x→y=x2,x∈A,y∈B;
(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.
[解析] (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,所以不是函数.
(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A中的任一元素,在对应关系f的作用下,B中都有唯一的元素与之对应,如±1对应1,±2对应4,所以是函数.
(4)集合A不是数集,故不是函数.
判断对应关系是否为函数的步骤
(1)判断A,B是否为非空数集.
(2)判断A中任一元素在B中是否有唯一的元素与之对应.满足上述两条,则该对应关系是函数关系.
[触类旁通]
1.设M={x|-2≤x≤2},N={y|0≤y≤2},函数y=f(x)的定义域为M,值域为N,对于下列四个图象,不可作为函数y=f(x)的图象的是( )
解析 由函数定义可知,任意作一条直线x=a,则与函数的图象至多有一个交点,结合选项可知C中图象不表示y是x的函数.
答案 C
题型二 求函数的定义域
求下列函数的定义域.
(1)f(x)=;(2)f(x)=;
(3)f(x)=+ .
[解析] (1)∵x≠2时,分式有意义,
∴这个函数的定义域是{x|x≠2}.
(2)∵3x+2≥0,即x≥-时,根式才有意义,
∴这个函数的定义域是.
(3)∵要使函数有意义,必须
⇒
∴这个函数的定义域是{x|-1≤x<2}.
[素养聚焦] 通过求函数的定义域,把数学运算等核心素养体现在解题过程中.
求函数定义域的步骤
[触类旁通]
2.求下列函数的定义域.
(1)f(x)=2x+3;
(2)f(x)=·+2;
(3)y=.
解析 (1)函数f(x)=2x+3的定义域为R.
(2)要使函数有意义,需满足解得1≤x≤4.所以函数f(x)=· +2的定义域为{x|1≤x≤4}.
(3)要使函数有意义,需满足1+x≠0,解得x≠-1.所以函数y=的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞).
题型三 函数对应关系的应用一题多变
已知f(x)=(x∈R,x≠2),g(x)=x+4(x∈R).
(1)求f(1),g(1)的值;
(2)求f(g(x)).
[解析] (1)f(1)==1,g(1)=1+4=5.
(2)f(g(x))=f(x+4)===-(x∈R,且x≠-2).
[母题变式]
1.(变结论)在本例条件下,求g(f(1))的值及f(2x+1)的表达式.
解析 g(f(1))=g(1)=1+4=5.
f(2x+1)==-.
2.(变条件、变结论)若将本例g(x)的定义域改为{0,1,2,3},求g(x)的值.
解析 因为g(x)=x+4,x∈{0,1,2,3},
所以g(0)=4,g(1)=5,g(2)=6,g(3)=7.
所以g(x)的值为4,5,6,7.
函数求值的方法及关注点
1.方法
(1)求f(a):已知f(x)的解析式时,只需用a替换解析式中的x即得f(a)的值.
(2)求f(g(a)):已知f(x)与g(x),求f(g(a))的值应遵循由里往外的原则.
2.关注点
用来替换解析式中x的数a必须是函数定义域内的值,否则函数无意义.
[触类旁通]
3.已知函数f(x)=,g(x)=.
(1)求f(3),f(4),f(g(3))及f(g(4))的值.
(2)求f(g(x)),并证明f(x)+f(g(x))为常数.
解析 (1)f(3)==-,
f(4)==-,
f(g(3))=f==,
f(g(4))=f==.
(2)因为f(x)=,则
f(g(x))=f==,
所以f(x)+f(g(x))=+===2,为常数.
[缜密思维提能区] 易错辨析
因代数式变形不等价而致错
[典例] 求函数y=的定义域.
[错解] 因为y=)=,要使函数有意义,则x≠-3.
故函数的定义域为{x|x≠-3}.
[正解] 要使函数有意义,必须使x2+x-6≠0,
即(x-2)(x+3)≠0,所以x-2≠0且x+3≠0,
即x≠2且x≠-3.
故所求函数的定义域为{x|x≠2,且x≠-3}.
[纠错心得] (1)求函数的定义域时,不可对原表达式化简变形.
(2)注意思维的全面性,定义域常从被开方数是否有意义,分母是否为零等角度列不等式(组)求解.
知识落实
技法强化
1.函数的概念.
2.定义域,函数值.
1.函数的判定要注意y的值“存在且唯一”是关键.
2.求定义域时,x的值使函数的表达式每一部分都有意义,考虑要全面;对于实际问题要具体问题具体分析.
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