3.1.1函数的概念教学设计-2025-2026学年高一上学期数学人教A版必修第一册

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第三章 函数的概念与性质

3.1 函数的概念及其表示

3.1.1 函数的概念

明确目标

发展素养

1.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,会求一些简单函数的定义域.

4.能够正确使用区间表示数集.

1.通过学习函数的概念,培养数学抽象素养.

2.借助函数定义域的求解,培养数学运算素养.

3.借助f(x)与f(a)的关系,培养逻辑推理素养.

 

知识点一 函数的有关概念

1.函数的概念

定义

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

记法

y=f(x),x∈A

定义域

x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域

函数值

与x的值相对应的y值

值域

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

  

[微思考] (1)有人认为“y=f(x)”表示的是“y等于f与x的乘积”,这种理解对吗?

(2)f(x)与f(a)有何区别与联系?

提示:(1)这种理解不对.

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.

(2)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.

2.同一个函数page number 0

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如果两个函数的定义域相同,并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.

(1)只有当两个函数的定义域和对应关系分别相同时,这两个函数才是同一个函数.

(2)定义域和值域都分别相同的两个函数,它们不一定是相同的函数,因为函数对应关系不一定相同.如y=x与y=3x 的定义域和值域都是R,但它们的对应关系不同,所以是两个不同的函数.

 

知识点二 区间

区间还可以用数轴表示,在数轴表示时,用实心点表示包括在区间内的端点,用空心点表示不包括在区间内的端点.

区间

数轴表示

名称

[a,b]

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闭区间

(a,b)

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开区间

[a,b)

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半开半闭区间

(a,b]

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半开半闭区间

[a,+∞)

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-

(a,+∞)

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-

(-∞,b]

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-

(-∞,b)

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-

 

题型一 函数的概念

[典例1] 判断下列对应是否为集合A到集合B的函数.(1)A=R,B={y|y>0},f:x→y=|x|;

(2)A=Z,B=Z,f:x→y=x2;

(3)A=Z,B=Z,f:x→y=;

(4)A={x|-1≤x≤1},B={0},f:x→y=0.

[解] (1)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.

(2)对于集合A中的任意一个整数x,按照对应关系f:x→y=x2在集合B中都有唯一一page number 1

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个确定的整数x2与其对应,故是集合A到集合B的函数.

(3)集合A中的负整数没有平方根,在集合B中没有对应的元素,故不是集合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=0在集合B中都有唯一一个确定的数0和它对应,故是集合A到集合B的函数.

 

 

[方法技巧]

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.根据图形判断对应是否为函数的方法

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.

 

【对点练清】

1.下列对应或关系式中是A到B的函数的是(  )

A.A=R,B=R,x2+y2=1

B.A={1,2,3,4},B={0,1},对应关系如图:

C.A=R,B=R,f:x→y=

D.A=Z,B=Z,f:x→y=

解析:选B A错误,x2+y2=1可化为y=±,显然对任意x∈A,y值不唯一.B正确,符合函数的定义.C错误,2∈A,在B中找不到与之相对应的数.D错误,-1∈A,在B中找不到与之相对应的数.

2.(多选)设集合P={x|0≤x≤4},Q={y|0≤y≤4},则下列图象能表示集合P到集合Qpage number 2

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