内容正文:
§2 函数
2.1 函数概念
课程标准 素养解读
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
2.体会集合语言和对应关系在刻画函数概念中的作用
3.了解构成函数的要素及同一个函数的概念,能求简单函数的定义
域和值域
1.通过对函数概念的理解,
提升数学抽象素养
2.通 过 求 简 单 函 数 的 定 义
域,提升数学运算素养
[情境引入]
一枚炮弹发射后,经过26s落在地面击中目
标,炮弹的射高为845m,且炮弹距地面的高度为
h(单位:m),随时间t(单位:s)变化的规律是h=
130t-5t2.
(1)炮弹飞行时间t的变化范围的集合A 是
什么?
(2)炮弹距地面的高度h的变化范围的集合B是
什么?
(3)对任一时刻t,高度h是否唯一确定?
[知识梳理]
[知识点一] 函数的概念
1.函数的定义:设A、B 是 ,如果
按照某种 对应关系f,使对于集合A
中的 一个数x,在集合 B 中都有
确定的数f(x)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 .
2.函数的定义域:函数y=f(x)中,x是自变
量, 叫做函数的定义域.
3.函数的值域:函数y=f(x)中,与x的值相
对应的y 值叫做函数值,
叫做 函 数 的 值 域.显 然,值 域 是 集 合 B
的 .
1.对于函数f:A→B,值域一定是集
合B 吗? 为什么?
2.对应关系f必须是一个解析式的形式吗?
为什么?
3.有人认为“y=f(x)”表示的是“y等于f 与
x 的乘积”,这种看法对吗?
4.f(x)与f(a)有何区别与联系?
[知识点二] 函数三要素及函数相等
1.函 数 三 要 素: 、
和 .
2.函数相等:由于函数的值域是由
和 确定的,如果两个函数的
相同,并且 完全一致,
就称这两个函数相等.
06
数学必修第一册
5.函数有定义域、对应关系和值域三
要素,为什么判断两个函数是否是同一个
函数,只看定义域和对应关系?
6.定义域和值域分别相同的两个函数是同一个
函数吗?
[预习自测]
1.下图中能表示函数关系的是 (填序号).
2.函数f(x)= 1
4-x
的定义域是 .
3.给出下列三组函数,其中表示同一个函数的是
(填序号).
①f(x)=x,g(x)=x
2
x
;
②f(x)=2x+1,g(x)=2x-1;
③f(x)=x,g(x)=
3
x3.
函数概念的理解
[例1]下列对应关系是否为A 到B 的函数?
(1)A=R,B={x|x≥0},f:x→y=|x|;
(2)A=R,B=R,f:x→y=1x
;
(3)A=R,B=Z,f:x→y= x;
(4)A=[-2,2],B={1},f:x→y=1.
[思路点拨] 依据函数的概念判断.
1.判断对应关系是否为函数的2个条件
(1)A,B 必须是非空数集.
(2)A 中任意一元素在B 中有且只有一个
元素与之对应.
对应关系是“一对一”或“多对一”的是
函数关系,“一对多”的不是函数关系.
2.根据图形判断是否为函数的方法
(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.
如图所示:
16
第二章 函数
[变式训练]
1.下列对应关系是集合A 到B 的函数的是
( )
A.A=R,B={x|x>0},f:x→y= x
B.A=R,B=R,f:x→y= x
C.A={2},B={- 2,2},f:x→y2=x
D.A={x|-1≤x≤1},B={0},f:x→y=0
判定函数相等
[例2]下列各组函数:
①f(x)=x
2-x
x
,g(x)=x-1;
②f(x)= xx
,g(x)=x
x
;
③f(x)= x+1 1-x,g(x)= 1-x2;
④f(x)= (x+3)2,g(x)=x+3;
⑤汽车匀速运动时,路程与时间的函数关系
f(t)=80t(0≤t≤5)与一次函数g(x)=
80x(0≤x≤5).
其中表示相等函数的是 (填上
所有正确的序号).
[思路点拨] 判断是否为相等函数,关键
是看对应关系和定义域是否一致.
[尝试解答]
(1)如何判断两个函数是否相等?
①判断定义域是否相等;
②判断对应关系是否相等;
③结论:如果①和②都肯定,则两个函
数相等;如果①和②中有一个否定,则
两个函数不等.
(2)判断两个函数是否相等的注意事项:
①如果两个函数的定义域和值域分别
相同,那么这两个函数不一定相等,如
f(x)=x2+1与g(x)=|x+1|,两个
函数的定义域、值域分别相同,但它们
的对应法则不同,因此它们不是相等
函数.
②因为函数是两个数集之间的对应关
系,所以至于用什么字母表示自变量、
因变 量 和 对 应 关 系 是 无 关 紧 要 的,
如f(x)=3x+4与f(t)=3t+4表示
相等的函数.
[变式训练]
2.判断下列各组函数是否是相等函数.
(1)f(x)=x2-x+1,g(t)=t2-t+1;
(2)f(x)= x-1 x+1,g(x)= x2-1.
26
数学必修第一册
求函数的定义域
[例3]求下列函数的定义域.
(1)f(x)= x-1 4-x+2;
(2)f(x)= x+3+ 1x+2.
[思路点拨] 求函数的定义域,就是求使
函数解析式有意义的自变量的取值范围.
定义域的求法
(1)如果f(x)是整式,那么函数的定义域是
实数集R.
(2)如果f(x)是分式,那么函数的定义域
是使分母不为0的实数的集合.
(3)如果f(x)为偶次根式,那么函数的定
义域是使根号内的式子大于或等于0
的实数的集合.
(4)如果f(x)是由几个部分的数学式子构成
的,那么函数的定义域是使各部分式子都
有意义的实数的集合.
(5)如果函数有实际背景,那么除符合上述
要求外,还要符合实际情况.
函数定义域要用集合或区间形式表示,这
一点初学者易忽视.
[变式训练]
3.函 数 y= -x2+x+6+ 1x-1
的 定 义 域
为 .
函数值和函数的值域
[例4] 已知函数f(x)=x+1x+2.
(1)求f(2);
(2)求函数f(x)的值域.
[思路点拨] 形如f(x)=ax+bcx+d
的函数在
求值域时,一般利用分离常数的方法,即在
分式的分子上构造出分母的形式以便分离
出常数来求值域.
求函数值域的原则及常用方法
(1)原则:①先确定相应的定义域;
②再根据函数的具体形式及运算确定
其值域.
(2)常用方法:
①观察法:对于一些比较简单的函数,
其值域可通过观察法得到.
②配方法:是求“二次函数”类值域的基
本方法.
③换元法:运用新元代换,将所给函数
化成值域易确定的函数,从而求得原函
数的值域.对于f(x)=ax+b+ cx+d
(其中a,b,c,d 为常数,且a≠0)型的
函数常用换元法.
④分离常数法.此方法主要是针对有理分
式,即将有理分式转化为“反比例函数类”
的形式,便于求值域.
[变式训练]
4.求下列函数的值域:
(1)y=2x+1;
(2)y=x2-4x+6,x∈[1,5).
36
第二章 函数
1.已知f(x)=π(x∈R),则f(π2)的值是
( )
A.π2 B.π
C.π D.不确定
2.函数f(x)= 2x+1+ 3-x
的定义域为
( )
A.(-∞,-1)∪(-1,3]
B.(-∞,3]
C.(-1,3]
D.(-∞,-1)
3.下列各组函数表示相同函数的是 ( )
A.f(x)= x2和g(x)=(x)2
B.f(x)=1和g(x)=x0
C.f(x)=|x|和g(x)=
x,x≥0
-x,x<0{
D.f(x)=x+1和g(x)=x
2-1
x-1
4.已知函数f(x)=2x-3,x∈{x∈N|1≤x≤5},
则函数f(x)的值域为 .
5.已知f(x)=1-x1+x
(x∈R,且x≠-1),g(x)
=x2-1(x∈R).
(1)求f(2),g(3)的值;
(2)求f(g(3))的值及f(g(x)).
学习至此,请完成配套训练
2.2 函数的表示法
课程标准 素养解读
1.掌握函数的三种表示法:解析法、列表法、图象
法以及各自的优缺点
2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的
方法表示函数
3.通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单
应用
1.结合实例,经历函数三种表示法的抽象
过程,体会三种表示法的作用,培养学生
的数学抽象素养
2.结合实例,加深对分段函数概念的理解
及应用,提升逻辑推理、数学运算素养
[情境引入]
如图,艾宾浩斯遗忘曲线告诉我们,学习
中的遗忘是有规律的,遗忘的进程是不均衡
的,记忆的最初阶段遗忘的速度很快,后来就
逐渐慢了,这条曲线表明了遗忘的发展规律是
“先快后慢”.
46
数学必修第一册
(3)家庭的食品支出与电视价格之间不存在依赖关系.综上
可知,(1)中的变量间存在依赖关系,且是函数关系;(2)中变
量间存在依赖关系,但不是函数关系;(3)中两个变量间不存
在依赖关系.
[例2] [解] 观察图象可知:
(1)全天最高气温大约是9 ℃,在14时达到,全天最低气温
大约是-2℃,在4时达到.
(2)大约在8时和22时,气温为0℃.
(3)在8时到22时之间,气温在0℃以上.
(4)由图象可知随着时间的增加气温先降再升后降,对于时
间t的每个取值,都有唯一的气温Q 与之对应,所以气温Q
是时间t的函数.
[例3] [解] 依题意知邮件的质量6kg与邮资 M 元的函数
解析式为M=
12,0<m≤1,
20,1<m≤2,
28,2<m≤3,
⋮ ⋮
244,29<m≤30.
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
其图象如图:
变式训练
1.解:(1)因为圆的面积S 与半径r 存在S=πr2 的关系,因此
圆的面积与其半径长存在依赖关系,也是函数关系.
(2)一般情况下,商品的价格越低,销售量越大,但只是依赖
关系,不是函数关系.
(3)一个人的身高与体重有一定的关系,但体重并不完全由
身高来决定,还受人的胖瘦等因素的影响,因此一个人的身
高与体重之间存在依赖关系,但不是函数关系.
(4)某同学的学习成绩与学习时间有一定的关系,但学习成
绩并不完全由学习时间而定,还受其他因素的影响,如这位
同学的学习效率、智力等,因此某同学的学习时间与其学习
成绩之间存在依赖关系,但不是函数关系.
综上所述,(1)(2)(3)(4)均存在依赖关系,其中仅(1)是函数
关系.
2.解:是函数关系,因为x,y 的取值范围分别是A={10,15,
20,30,40,50,60},B={900,950,1000,1500,2000,2500,
4000},它们都是非空数集,且按照表格中给出的对应关系,
对任意的x∈A,在B 中都有唯一确定的值与之对应,所以y
是x 的函数,即y与x 是函数关系.
3.[解] 前5分钟的速度y=15x+200 (0≤t≤5);
匀速跑步10分钟,y=200+75=275 (5<x≤15),
∴y=
15x+200(0≤x≤5)
275(5<x≤15){
如图:
随堂步步夯实
1.C [A、B、D是依赖关系,对 C,W 是关于t的函数.]
2.C [根据函数的定义,每一个自变量x的值,都有唯一确定
的y值与之对应,选项 C中,某些x 的值,有两个y值与之
对应,不符合函数的定义,所以正确选项为 C.]
3.解析:(1)题表反映了弹簧长度与所挂物体质量之间的关系;
其中所挂物体质量是自变量,弹簧长度是因变量.
(2)当所挂物体重量为3千克时,弹簧长24cm;当不挂重物
时,弹簧长18cm.
(3)弹簧长度y与所挂物体质量x 之间的关系可以用式子表
示为y=2x+18(x≥0).
答案:(1)所挂物体的质量 弹簧长度 (2)24cm 18cm
(3)y=2x+18(x≥0)
4.解析:(1)由表格可知y与x 是正比例函数关系y=kx,且比
列系数为k=2,所以x与y 的关系式为y=2x.
(2)把x=2.5代入y=2x,得y=5.
答案:(1)y=2x (2)5
5.解:(1)题中反映的自变量是燃烧时间,因变量是剩余长度.
(2)由题表可知燃烧时间每增加10min,长度减小1cm,
∴所求关系式为y=20-x10.
§2 函数
2.1 函数概念
课前预习学案
情境引入
(1)提示:A={t|0≤t≤26).
(2)提示:B={h|0≤h≤845}.
(3)提示:唯一确定.
知识梳理 知识点一
1.非空的数集 确定的 任意 唯一 y=f(x),x∈A
2.x的取值范围A 3.函数值的集合{f(x)|x∈A} 子集
[思考]
1.提示:不一定.值域是集合B 的子集,即{f(x)|x∈A}⊆B.
2.提示:不一定.可以是数表,也可以是图象.
3.提示:这种看法不对.符号y=f(x)是“y是x 的函数”的数
学表示,应理解为x是自变量,它是关系所施加的对象;f是
对应关系,它可以是一个或几个解析式,可以是图象、表格,
也可以是文字描述;y是自变量的函数,当x 允许取某一具
体值时,相 应 的y 值 为 与 该 自 变 量 值 对 应 的 函 数 值.y=
f(x)仅仅是函数符号,不表示“y等于f 与x 的乘积”.在研
究函数时,除用符号f(x)外,还常用g(x),F(x),G(x)等来
表示函数.
4.提示:f(x)与f(a)的区别与联系: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,一般
情况下,它是一个变量,f(a)是f(x)的一个特殊值,如一次
函数f(x)=3x+4,当x=8时,f(8)=3×8+4=28是一个
常数.
知识点二
1.定义域 对应关系 值域 2.定义域 对应关系 定义域
对应关系
[思考]
5.提示:由函数的定义域和对应关系可以求出函数的值域,所
以判断两个函数是否是同一个函数,只看定义域和对应关系
即可.
6.提示:不一定,如果对应关系不同,这两个函数一定不是同一
个函数.
预习自测
1.①②④ 2.{x|x<4} 3.③
课堂互动学案
[例1] [解] (1)A 中的任一元素按照对应关系y=|x|,在
B 中都有唯一确定的元素与之对应,故是集合 A 到集合B
的函数.
(2)A 中的元素0在B 中没有对应元素,故不是集合A 到集
合B 的函数.
(3)A 中元素负数没有平方根,故在B 中没有对应的元素,
且 x不一定是整数,故此对应关系不是集合A 到集合B 的
函数.
(4)对于集合A中任意一个实数x,按照对应关系f:x→y=1,
在集合B 中都有唯一一个确定的数1与它对应,故是集合A
到集合B 的函数.
722
参考答案
[例2] [解析]
序号 是否相等 原因
① 不等
定义域不同,f(x)定义域为{x|x≠0},
g(x)定义域为 R.
② 不等
对应法则不同,f(x)= 1
x
,
g(x)= x.
③ 相等 定义域、对应关系都相同.
④ 不等 值域不同,f(x)≥0,g(x)∈R.
⑤ 相等 定义域、对应关系都相同.
[答案] ③⑤
[例3] [解] (1)要使此函数有意义,应满足 x-1≥0
,
4-x≥0,{
即1≤x≤4,所以此函数的定义域是{x|1≤x≤4}.
(2)要使此函数有意义,则
x+3≥0,
x+2≠0{ ⇒
x≥-3,
x≠-2{ ⇒x≥-3,且x≠-2.
所以f(x)的定义域为{x|x≥-3,且x≠-2}.
[例4] [解] (1)f(2)=2+12+2=
3
4.
(2)f(x)=x+1x+2=
x+2-1
x+2 =1-
1
x+2
,
又 1
x+2≠0
,∴1- 1x+2≠1
,
∴f(x)≠1,
即函数值域是{y|y∈R,且y≠1}.
变式训练
1.D [对于 A选项,A 中的元素0在B 中没有对应元素,不是
函数;B选项中A 集合中负数没有平方根,不是函数;C选项
中集合A 中的元素2在集合B 中有两个元素± 2与之对
应,不是函数.D选项符合函数的概念.]
2.解:(1)虽然表示自变量的字母不同,但定义域、对应关系均
相同,因而是相等函数.
(2)∵f(x)的定义域为{x|x≥1},而g(x)的定义域为{x|x
≤-1,或x≥1},两函数的定义域不同,∴f(x)与g(x)不是
相等函数.
3.解析:由y= -x2+x+6+ 1x-1
,得 -x
2+x+6≥0
x-1≠0{ ⇒
x∈[-2,1)∪(1,3],
故函数的定义域为x∈[-2,1)∪(1,3].
答案:[-2,1)∪(1,3]
4.解:(1)因为x∈R,所以2x+1∈R,即函数的值域为 R.
(2)配方:y=x2-4x+6=(x-2)2+2,
因为x∈[1,5),由图所示.
所以所求函数的值域为[2,11).
随堂步步夯实
1.B [f(π2)=π.]
2.A [由已知 x+1≠0
,
3-x≥0,{ 解得x≤3且x≠-1.]
3.C [对于 A,函数f(x)= x2的定义域为 R,函数g(x)=
(x)2 的定义域为[0,+∞),两个函数的定义域不同,所以
表示不同的函数,不符合题意;对于B,函数f(x)=1的定义
域为R,函数g(x)=x0 的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),两
个函数的定义域不同,所以表示不同的函数,不符合题意;对
于 C,函数f(x)=|x|=
x,x≥0
-x,x<0{ 与g(x)=
x,x≥0
-x,x<0{ 的
定义域和对应法则都相同,所以表示相同的函数,符合题意;
对于 D,函数f(x)=x+1的定义域为R,函数g(x)=x
2-1
x-1
的定义域为{x|x≠1},两个函数的定义域不同,所以表示不
同的函数,不符合题意.]
4.{-1,1,3,5,7}
5.解:(1)因为f(x)=1-x1+x
,
所以f(2)=1-21+2=-
1
3.
因为g(x)=x2-1,所以g(3)=32-1=8.
(2)依题意,知f(g(3))=f(8)=1-81+8=-
7
9
,
f(g(x))=1-g
(x)
1+g(x)=
1-(x2-1)
1+(x2-1)
=2-x
2
x2
(x≠0).
2.2 函数的表示法
课前预习学案
情境引入
提示:图象法
知识梳理
[思考]
1.提示:并不是所有的函数都能用解析式表示;事实上,图象法
也不适用于所有函数,如D(x)= 0
,x∈Q,
1,x∈∁RQ;{ ;列表法虽在
理论上适用于所有函数,但对于自变量有无数个取值的情
况,列表法只能表示函数的一个概况或片段.
2.提示:三种方法的优、缺点
3.提示:分段函数是一个函数,只不过不同范围上解析式不同.
4.提示:定义域为各段范围的并集;值域为各段上值域的并集.
预习自测
1.A [由题意可得先匀速跑步3分钟来到办公室,路程是递
增的,停留2分钟,路程不发生变化,再匀速步行10分钟返
回宿舍,总路程也是增加的,只有 A符合.]
2.解析:将点(5,4)代入f(x)=x-mx
,得m=5.
答案:5
3.f(x)=-18x
课堂互动学案
[例1] [解] (1)列表法:
x/台 1 2 3 4 5
y/元 3000 6000 9000 12000 15000
x/台 6 7 8 9 10
y/元 18000 21000 24000 27000 30000
822
数学必修第一册