内容正文:
3.1.2.1函数的表示法
2019人教A版第一册第二章
1
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
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问题1 某“复兴号”高速列车加速到350km/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 .
问题2 某电气维修公司要求工人每周至少工作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,一个工人的工资w(单位:元)与他工作天数d的关系可以表示为 .
解析法:用数学表达式表示两个变量之间的对应关系
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问题3 图3.1-1是北京市2016年11月23日的空气质量指数(Air Quality Index,简称AQI)变化图.
图象法:用图象来表示两个变量之间的对应关系
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
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年份y 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
恩格尔系数r(%) 36.69 36.81 38.17 35.69 35.15 33.53 33.87 29.89 29.35 28.57
表3.1-1 我国某省城镇居民恩格尔系数变化情况
列表法:列出表格来表示两个变量之间的对应关系
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函数的三种表示法
1.解析法:用数学表达式表示两个变量之间的对应关系
2.图象法:用图象来表示两个变量之间的对应关系
3.列表法:列出表格来表示两个变量之间的对应关系
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
例题讲解
例4 某种笔记本的单价是5元,买x(x∈{1,2,3,4,5})个笔记本需要y元.试用函数的三种表示法表示y=f(x).
解:这个函数的定义域是数集{1,2,3,4,5}.
用解析法可将函数y=f(x)表示为:
y= 5 x,x∈{1,2,3,4,5}
用列表法可将函数y=f(x)表示为:
笔记本数x 1 2 3 4 5
钱数y 5 10 15 20 25
例4 某种笔记本的单价是5元,买x(x∈{1,2,3,4,5})个笔记本需要y元.试用函数的三种表示法表示y=f(x).
解:这个函数的定义域是数集{1,2,3,4,5}.
用图象法可将函数y=f(x)表示为图3.1-2:
函数图象既可以是光滑的曲线,也可以是直线、折线、离散的点等.那么判断一个图形是不是函数图象的依据是什么?
例题讲解
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
探究新知
思考(1)比较函数的三种表示法,它们各自的特点是什么?
解析法:简明、抽象、有规律
图象法:直观、趋势、不精准
列表法:直观、离散
探究新知
思考(2)所有函数都能用解析法表示吗?列表法与图象法呢?请你举出实例加以说明.
只有函数值随自变量的变化发生有规律的变化时,这样的函数才可能有解析式,否则写不出解析式,也不能用解析法表示.
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
探究一 用列表法表示函数
[知能解读] 列表法是表示函数的重要方法,这如同我们利用描点法画函数图象时所列的表,它的明显优点是变量对应的函数值在表中可以直接找到,不需要计算.
例1
(1)观察表格可知,自变量(行进的站数)为7时函数的值为1.5,所以此人乘车的票价应为1.5元.
探究一 用列表法表示函数
1.5
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
(2)当0<x<5时,f(x)>x的整数解为{1,2,3}.
当5≤x<10时,f(x)>x的整数解为{5}.
当10≤x<15时,f(x)>x的整数解为∅.
当15≤x<20时,f(x)>x的整数解为∅.
综上所述,f(x)>x的整数解的集合是{1,2,3,5}.
探究一 用列表法表示函数
{1,2,3,5}
(3)已知两个函数f(x)和g(x)的定义域和值域都是集合{1,2,3},其函数对应关系如下两表:
则方程g(f(x))=x的解集为________.
(3)当x=1时,f(x)=2,g(f(x))=2,不符合题意;当x=2时,f(x)=3,g(f(x))=1,不符合题意;当x=3时,f(x)=1,g(f(x))=3,符合题意.
综上所述,方程g(f(x))=x的解集为{3}.
探究一 用列表法表示函数
{3}
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
[方法总结] 列表法表示函数的相关问题的解法
解决此类问题关键在于弄清每个表格表示的函数,对于f(g(x))这类函数值的求解,应从内到外逐层求解,而求解不等式,则可分类讨论或列表解决.
探究一 用列表法表示函数
[训练1] (多空题)已知函数f(x),g(x)分别由下面两表给出:
则f(1)=________;若f(x)=1,则x=______;函数g(x)的定义域是____________,值域是________;f(g(1))=________;当g(f(x))=2时,x=______.
解析 由f(x)的对应值表知,f(1)=2,若f(x)=1,则x=2或3.由g(x)的对应值表知,g(x)的定义域是{1,2,3},值域是{3,2,1}.∵g(1)=3,∴f(g(1))=f(3)=1.若g(f(x))=2,则f(x)=2,∴x=1.
2
2或3
{1,2,3}
{3,2,1}
1
1
探究一 用列表法表示函数
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
1.利用描点法作函数图象的基本步骤:列表、描点、连线
2.若y=f(x)是已学过的基本初等函数,则描出图象上的几个关键点,直接画出图象即可,有些可能需要根据定义域进行取舍.
3.利用图象认识函数
左右看范围→函数的定义域;
上下看范围→函数的值域;
左右看变化→函数值随x的变化情况.
探究二 函数的图象及应用
例2 已知二次函数y=-x2+4x-3.
(1)指出该函数图象的开口方向、对称轴方程、顶点坐标、与坐标轴的交点的坐标,并画出该函数的图象;
(2)说明其图象是由y=-x2的图象经过怎样平移得来的;
(3)当定义域为[0,3]时,结合该二次函数图象求该函数的值域.
探究二 函数的图象及应用
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
解 (1)y=-x2+4x-3=-(x-2)2+1,图象的开口向下,对称轴方程为x=2,顶点坐标为(2,1).令y=0,解得x=1或x=3,所以此函数图象与x轴相交于点(1,0)和(3,0).令x=0,解得y=-3,所以此函数图象与y轴相交于点(0,-3).画出此函数的图象,如图所示.
例2 已知二次函数y=-x2+4x-3.
(1)指出该函数图象的开口方向、对称轴方程、顶点坐标、与坐标轴的交点的坐标,并画出该函数的图象;
探究二 函数的图象及应用
(2)由y=-x2的图象向右平移2个单位长度,得函数y=-(x-2)2的图象,再向上平移1个单位长度,得函数y=-(x-2)2+1的图象.
例2 已知二次函数y=-x2+4x-3.
(2)说明其图象是由y=-x2的图象经过怎样平移得来的;
探究二 函数的图象及应用
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
(3)画出函数y=-x2+4x-3,x∈[0,3]的图象,如图所示,观察图象可 知该函数的值域为[-3,1].
例2 已知二次函数y=-x2+4x-3.
(3)当定义域为[0,3]时,结合该二次函数图象求该函数的值域.
探究二 函数的图象及应用
解 在同一直角坐标系中画出y=x2-2x与y=a的图象,如图所示.
当a<-1时,y=x2-2x与y=a无交点,方程x2-2x=a无解,即根的个数为0;
当a=-1时,y=x2-2x与y=a有一个交点,方程x2-2x=a有一个解,即根的个数为1;
当a>-1时,y=x2-2x与y=a有两个交点,方程x2-2x=a有两个解,即根的个数为2.
[变式] 利用函数的图象,讨论方程x2-2x=a的根的个数.
探究二 函数的图象及应用
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
[方法总结] 图象法是表示函数的方法之一,它能直观形象地表示函数的变化情况,是数形结合法求解函数问题的基础.作函数图象要特别注意:
(1)在定义域内作图,即树立定义域优先的意识;
(2)图象是实线或实点,定义域外的部分有时可用虚线来衬托整个图象;
(3)函数的图象可能是平滑的曲线,也可能是一群孤立的点,画图时要注意特殊点.例如图象的顶点、端点、与坐标轴的交点等.要分清这些关键点是实心点还是空心点.
探究二 函数的图象及应用
探究三 求函数的解析式
1.代入法
已知f(x)解析式,求f(g(x))解析式
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
探究三 求函数的解析式
2.待定系数法
已知函数类型,例如一次函数、二次函数、反比例函数.
步骤:设函数解析式,用已知条件求未知数
探究三 求函数的解析式
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
例2.已知f(x)是一次函数,且f(f(x))=16x-25,求f(x)的解析式;
解:设f(x)=kx+b(k≠0),
则f(f(x))=k(kx+b)+b=k2x+kb+b,
∴k2x+kb+b=16x-25.
∴f(x)=4x-5或f(x)=-4x+
探究三 求函数的解析式
练习1.反比例函数f(x)满足f(3)=-6,则f(x)=( )
探究三 求函数的解析式
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
练习2.若函数f(x)为二次函数,且f(2-x)=f(x+2),f(2)=-4,f(0)=0,求函数f(x)的解析式;
解 由f(2-x)=f(x+2)知,函数f(x)关于直线x=2对称,因此,根据题意可设函数f(x)=a(x-2)2+k(a≠0),则f(2)=k=-4,f(0)=4a+k=0,解得a=1,故f(x)=x2-4x.
探究三 求函数的解析式
3.配凑法
将形如f(g(x))的函数的表达式配凑为关于g(x)的表达式,并整体将g(x)用x代换,即可求出函数f(x)的解析式.
探究三 求函数的解析式
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
探究三 求函数的解析式
练习1.已知f(x+1)=x2+4x+1,求f(x)的解析式
解: f(x+1)=x2+4x+1=(x+1)2+2(x+1)-2,所以所求函数解析式为f(x)=x2+2x-2.
探究三 求函数的解析式
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
4.换元法
将函数f(g(x))中的g(x)用t表示,则可求得x关于t的表达式,并将最终结果中的t用x代换,即可求得函数f(x)的解析式.
探究三 求函数的解析式
探究三 求函数的解析式
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
练习1.已知f(x+1)=x2+4x+1,求f(x)的解析式
解:令t=x+1,则x=t-1,
所以f(t)=(t-1)2+4(t-1)+1,
即f(t)=t2+2t-2.
所以所求函数解析式为f(x)=x2+2x-2.
探究三 求函数的解析式
采用解方程或方程组的方法,消去不需要的函数式子,得到f(x)的表达式,这种方法也称为消去法.
5.方程组法
探究三 求函数的解析式
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
例5.已知f(x)+2f(-x)=x2+2x,求f(x)的解析式.
解:∵f(x)+2f(-x)=x2+2x,①
∴将x换成-x,得f(-x)+2f(x)=x2-2x.②
∴②×2-①,得3f(x)=x2-6x,
∴f(x)=x2-2x.
探究三 求函数的解析式
探究三 求函数的解析式
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
6.赋值法
利用恒等式将特殊值代入,求出特定函数的解析式.这种方法灵活性强,必须针对不同的类型选取不同的特殊值.
探究三 求函数的解析式
方法一 因为f(x+y)-2f(y)=x2+2xy-y2+3x-3y对任意x,y∈R都成立,
故令x=y=0,得f(0)-2f(0)=0,
即f(0)=0.
再令y=0,得f(x)-2f(0)=x2+3x,
所以f(x)=x2+3x.
例6.已知对任意实数x,y,都有f(x+y)-2f(y)=x2+2xy-y2+3x-3y,求f(x)的解析式.
探究三 求函数的解析式
值该1则析指次与知已+xf数二出画图轴法对程-法,数}:点)、轴2图2向解+表自两析个这出x出)(=.示来三标解标2的的对2解析之式关已函解称顶间的数待3变(4有知标标象点、函x该轴方探开二能究化向求3数=不+标才次图可,函1+x、)的,的出、只象坐样列示否+用函..式。并1能变f{表列例3数数已=方口数称表1x函顶式3表、的与4的x律的点写坐1口的(.,x出-的式;系交y指-也坐函(析习生1有方象随例知开法,求对有.析.量-程y)方格的该坐应轴解数4函的发坐定规的x练点函不量变交数变化、时系22
例6.已知对任意实数x,y,都有f(x+y)-2f(y)=x2+2xy-y2+3x-3y,求f(x)的解析式.
方法二 令x=0,得
f(y)-2f(y)=-y2-3y,
即-f(y)=-y2-3y.因此f(y)=y2+3y.
故f(x)=x2+3x.
探究三 求函数的解析式
课堂小结
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