3.1.1函数的概念导学案-2025-2026学年高一上学期数学人教A版必修第一册
3.1.1 函数的概念(1)
1. 在初中用变量之间的对应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,体会集合语言和对应关系在刻画函数概念中的作用.
2. 了解构成函数的要素,能求简单函数的定义域.
3. 正确使用函数、区间符号.
活动一 探究函数的概念
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.这个函数与正比例函数y=4x相同吗?又如,你能用已有的函数知识判断y=x与y=是否相同吗?要解决这些问题,就需要进一步学习函数的概念.
问题1 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►►►
根据对应关系s=350t,可知这趟高速列车加速到350 km/h后,运行1 h就前进了350 km,这个说法正确吗?
问题2 某电气维修公司要求工人每周工作至少1天,至多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?一个工人的工资w(单位:元)是他工作天数d的函数吗?
思考2►►►
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在问题1和问题2中的函数有相同的对应关系,你认为它们是同一个函数吗?为什么?
问题3 如图是某市某日的空气质量指数变化图.如何根据该图确定这一天内任一时刻t h的空气质量指数的值I?你认为这里的I是t的函数吗?
问题4 国际上常用恩格尔系数r(r=×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.下表是我国城镇居民恩格尔系数变化情况,你认为该表给出的对应关系,恩格尔系数r是年份y的函数吗?如果是,你会用怎样的语言来刻画这个函数?
年份y | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 |
恩格尔系数r(%) | 32.0 | 30.1 | 30.0 | 29.7 | 29.3 |
年份y | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 |
恩格尔系数r(%) | 28.6 | 27.7 | 27.6 | 29.2 | 28.6 |
思考3►►►
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?
思考4►►►
如何用集合语言和对应关系刻画函数?
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思考5►►►
f(a)表示什么意思?f(a)与f(x)有什么区别?
思考6►►►
函数的值域与集合B什么关系?请你说出上述四个问题的值域?
思考7►►►
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.
思考8►►►
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.
思考9►►►
反比例函数y=(k≠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.
例1 函数的解析式是舍弃问题的实际背景而抽象出来的,它所反映的两个量之间的对应关系,可以广泛地用于刻画同一类事物中的变量关系和变化规律.例如,正比例函数y=kx(k≠0)可以用来刻画匀速运动中的路程与时间的关系、一定密度的物体的质量与体积的关系、圆的周长与半径的关系等.
试构建一个问题情境,使其中的变量关系可以用解析式y=x(10-x)来描述.
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