内容正文:
【新教材】人教A版·高一必修第一册
第三章函数的概念与性质
3.1.1 函数的概念 第2课时
3.1 函数的概念及其表示
学 习 目 标
1
2
掌握区间的概念,会用区间表示解集;掌握函数定义域的求法,特别是掌握三种情形下抽象函数定义域的求解方法: 题型1.已知f(x)定义域为(a,b),求f(g(x))定义域; 题型2.已知f(g(x))定义域为(a,b),求f(x)定义域; 题型3.复合叠加抽象函数定义域求解。理解同一函数的定义,会判断两个函数是不是同一函数
培养数学抽象与建模能力,提升数学运算核心素养。
新课引入
复习回顾
函数的概念
一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中任意一个数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,记作y=f(x),x∈A。 其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做值域。
函数的三要素
定义域、对应法则、值域
辨析
“f(x)”可以表示函数值,也可以表示函数。
目标一:区间的表示
互动探究
区间的表示
函数的概念
定义 名称 符号 数轴表示
闭区间
开区间
半开半闭区间
半开半闭区间
1.区间的概念
互动探究
区间的表示
函数的概念
2.无穷大的概念
实数集 R 可以表示为 (-∞,+∞)。符号“∞”读作“无穷大”,“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”。
定义 符号 数轴表示说明
互动探究
区间的表示
函数的概念
2.区间注意事项
区间是集合的简写形式,和不等式表达有区分;
区间左端点必须小于右端点,否则为空集;
区间一端为无穷大时,无穷一侧必须用小括号;
数轴规范:实心点代表包含端点,空心点代表不含端点。 全体实数
目标二 :函数的定义域
互动探究
函数定义域求解规则
函数的概念
1.常规解析式定义域限制
函数结构 定义域要求
整式、奇次根式 定义域为全体实数
分式 分母,不可先约分再求定义域
偶次根式 被开方数
零次幂 底数
实际应用问题 满足现实意义,长度、人数等大于0
2.说明
由多个式子组成的函数,定义域取各部分有意义范围的交集;
见到函数优先求定义域;多个取值区间用符号∪连接。
互动探究
抽象函数定义域核心规则
函数的概念
①同一对应关系f下,括号内整体取值范围完全相同;
②函数定义域永远只指自变量x的取值范围。
举例: 已知f(x)定义域[0,4],则f(t+1)中t+1∈[0,4],解得t∈[-1,3]; f(a-2)中a-2∈[0,4],解得a∈[2,6]; 不同函数里相同字母x取值范围不一定相等。
目标三 :同一函数
互动探究
相同函数判定
函数的概念
核心结论:两个函数为同一函数的充要条件——定义域完全相同,对应关系完全一致;仅值域相同不能判定为同一函数。
解题步骤:第一步求两个函数定义域;第二步化简对应关系;定义域、对应关系全部一致才是同一函数。配套判断例题若干。
补充说明: (1)定义域、对应关系任一不同,就不是同一函数; (2)自变量、因变量字母不影响函数本身,字母可任意替换; (3)化简解析式必须做等价变形,不能改变原有定义域。
互动探究
函数对比示例
函数的概念
函数 定义域 对应关系 值域 是否同一函数
基准
不是
不是
是
不是
目标四 :典型例题
典例分析
题型1 区间的应用
表示
例1
数轴
试用区间表示下列实数集合
{x|5≤x<6}
{x|x≥9}
{x|x≤-5或-1≤x<2}
注意:
区间是集合的另一种表示形式,注意与不等式的区别。
注意区间左端点值一定要小于右端点值,否则为空集。
以“-∞”或“+∞”为区间的一端时,这一端必须是小括号。
解:
[5, 6)
[9, +∞)
(-∞, -5]∪[-1, 2)
典例分析
题型二 函数定义域
例2
已知函数f(x)=, (1) 求函数的定义域; (2) 求f(-3),f()的值; (3) 当a>0时,求f(a),f(a-1)的值。
函数的定义域通常由问题的实际背景确定。如果只给出解析式y=f(x),而没有指明它的定义域,那么函数的定义域就是指能使这个式子有意义的实数的集合。
使根式有意义的实数x的集合是{x∣x≥-3},使分式有意义的实数x的集合是{x∣x≠-2}。 所以,这个函数的定义域是
{x∣x≥-3}∩{x∣x≠-2}={x∣x≥-3,且x≠-2}
即[-3, -2)∪(-2, +∞)。
典例分析
题型二 函数定义域
第一
例3
第二
求下列函数的定义域
(1)y=
(2)y=
求函数定义域解题规则
(1)若f(x)是分式,则应考虑使分母不为零。 (2)若f(x)是偶次根式,则被开方数大于或等于零。 (3)若f(x)中含,则要注意x≠0。 (4)若f(x)是由几个式子构成的,则函数的定义域要使各个式子都有意义(即求各个式子有意义的交集)。
【解】(1)要使函数有意义,必须≥0,解得-<x≤6。所以所求函数的定义域为。
【解】(2)要使函数有意义,必须
解得-2≤x<1或1<x≤5。所以所求函数的定义域为[-2,1)∪(1,5]。
典例分析
题型二抽象函数定义域三大题型
例4
题型1:已知f(x)定义域(a,b),求f(g(x))定义域
解法:由a<x<b,得a<g(x)<b,解不等式得到x范围即为f(g(x))定义域。 核心原理:同一对应法则f下,括号内整体取值范围不变。
解: 由题意1≤2x-3≤5 4≤2x≤8,2≤x≤4 ∴定义域[2,4]
解: -2<|x+1|≤4 绝对值恒非负,只需解|x+1|≤4 -4<x+1<4,-5<x<3 ∴定义域(-5,3)
已知f(x)定义域为[1,5],求f(2x-3)的定义域
已知f(x)定义域为(-2,4],求f(|x+1|)的定义域。
典例分析
题型二抽象函数定义域三大题型
例5
题型二:已知f(g(x))定义域,求f(x)定义域
已知x∈[m,n],求出g(x)的取值范围,该范围就是f(x)的定义域。
解: 0≤x≤2⇒0≤3x≤6⇒-1≤3x-1≤5 括号内整体范围[-1,5] ∴f(x)定义域[-1,5]
解: -1<x<3⇒1<x+2<5 括号内整体范围(1,5) ∴f(x)定义域(1,5)
已知f(3x-1)定义域为[0,2],求f(x)定义域
已知f(x+2)定义域为(-1,3),求f(x)定义域。
典例分析
题型二抽象函数定义域三大题型
例6
题型三:已知f(g(x))定义域,求f(h(x))定义域(综合题型)
第一步:由f(g(x))定义域求出f(t)的范围(f的通用范围); 第二步:令h(x)落在该范围内,
解: ①0≤x≤3⇒1≤2x+1≤7,f(t)范围[1,7] ②1≤x-4≤7⇒5≤x≤11 ∴f(x-4)定义域[5,11]
解: ①-2≤x<2⇒-2<-x≤2⇒-1≤1-x<3,f(t)∈[-1,3) ②-1≤2x+3<3⇒-4≤2x<0⇒-2≤x<0 ∴定义域[-2,0)
已知f(2x+1)定义域[0,3],求f(x-4)定义域。
已知f(1-x)定义域[-2,2),求f(2x+3)定义域
典例分析
题型三 同一函数
第一
例7
第二
第三
第四
下列各组中的两个函数是不是同一个函数?(1)f(x)=(((4)f(x)=x+, g(t)=t+
(1)定义域、对应关系两者中只要有一个不相同就不是同一个函数,即使定义域与值域都相同,也不一定是同一个函数。 (2)函数是两个数集之间的对应关系,所以用什么字母表示自变量、因变量是没有限制的。 (3)在化简解析式时,必须是等价变形。
(1)因为f(x)的定义域是R,g(x)的定义域是[0,+∞),两个函数的定义域不同,所以不是同一个函数。
(2)因为两个函数的对应关系不同,所以不是同一个函数。
(3)因为f(x)的定义域是{x∣x≠-1},g(x)的定义域是R,两个函数的定义域不同,所以不是同一个函数。
(4)f(x)和g(t)虽然表示自变量的字母不同,但它们的定义域及对应关系都相同,所以是同一个函数。
目标五 :针对训练
举一反三
1.区间(0,2]等于()
[A] {0,2} [B] {(0,2]} [C] {x∣0<x≤2} [D] {x∣0≤x≤2}
解析】根据区间的定义可知(0,2]={x∣0<x≤2},故选C。
2.函数f(x)=√(2x-4)的定义域是( )
[A][2,+∞) [B](2,+∞) [C](-∞,2] [D](-∞,2)
【解析】要使函数f(x)=有意义,则2x-4≥0,解得x≥2,所以函数f(x)=的定义域为[2,+∞)。故选A。
举一反三
3.下列四个函数中,与y=2x表示同一个函数的是()
[A]y=2|x| [B]y=√ [C]y [D]y=
【解析】 y=2|x|和y=2x的对应关系不相同,不是同一个函数,故A不符合题意; y=2|x|和y=2x的对应关系不相同,不是同一个函数,故B不符合题意; 函数y的定义域为{x|x≠0},函数y=2x的定义域为R,定义域不同,不是同一个函数,故C不符合题意; 函数y=2x的定义域和对应关系与y=2x都相同,是同一个函数,故D符合题意。故选D。
举一反三
4.已知区间(2a-1,7],则实数a的取值范围是(-∞,4)。(用区间表示)
【解析】依题意得2a-1<7,解得a<4,所以实数a的取值范围为(-∞,4)。
5. (1)函数的的定义域是()
[A][,+∞) [B][1)∪(1,+∞) [C](+∞) [D](,1)∪(1,+∞)
【解析】(1)令
解得x>1/2且x≠1,所以函数f(x)的定义域是(,1)∪(1,+∞)。故选D。
举一反三
6.已知区间(2a-1,7],则实数a的取值范围是(-∞,4)。(用区间表示)
【解析】依题意得2a-1<7,解得a<4,所以实数a的取值范围为(-∞,4)。
7. 函数的的定义域是()
[A][,+∞) [B][1)∪(1,+∞) [C](+∞) [D](,1)∪(1,+∞)
【解析】(1)令
解得x>1/2且x≠1,所以函数f(x)的定义域是(,1)∪(1,+∞)。故选D。
举一反三
8.下列各组函数表示同一个函数的是( BC )
[
【解析】A选项,定义域分别为{x∣x≠0}和R,定义域不同,所以不是同一个函数; B选项,定义域分别为R和R,定义域相同,对应关系分别是y和y=x,对应关系相同,所以是同一个函数; C选项,定义域分别为R和R,定义域相同,对应关系分别是yx和y=x,对应关系相同,所以是同一个函数; D选项,定义域分别为{x∣x≥3 或 x≤-3}和{x∣x≥3},定义域不同,所以不是同一个函数。故选BC。
举一反三
9. (1)已知f(x)的定义域为[0,2],求y=f(x+1)的定义域;(2)已知y=f(x+1)的定义域为[0,2],求f(x)的定义域;(3)已知函数y=f(2x-1)的定义域为[-1,1],求函数y=f(x-2)的定义域。
【解】(1)已知f(x)的定义域为[0,2],则0≤x≤2,由0≤x+1≤2,得-1≤x≤1,即y=f(x+1)的定义域为[-1,1]。(2)已知y=f(x+1)的定义域为[0,2],则0≤x≤2,则1≤x+1≤3,即y=f(x)的定义域为[1,3]。3)已知函数y=f(2x-1)的定义域为[-1,1],则-1≤x≤1,则-3≤2x-1≤1,由-3≤x-2≤1,得-1≤x≤3,即函数y=f(x-2)的定义域为[-1,3]。
目标六 :小结
学海拾贝
一、求函数定义域注意事项
式子类型 限制条件 易错点
分式 不能先约分再求定义域,约分易丢限制
偶次根式 大于等于0,不是大于0
零次幂 底数不能为0
整式、奇次根式 全体实数 无额外限制
学海拾贝
2. 组合式定义域
函数由多个部分相加/相乘,定义域取各部分限制的交集,必须同时全部满足。 例:y=,要同时满足x+2≥0且x≠1。
3. 实际问题定义域
除解析式要求外,还要符合现实意义:长度、人数、时间、面积等>0。
4. 抽象函数定义域核心易错点
f(括号内整体)取值范围永远相同;
定义域永远只看单独字母x,不是括号整体; 题型1:已知f(x)定义域[a,b],求f(g(x)):解不等式a≤g(x)≤b,得x范围; 题型2:已知f(g(x))定义域[a,b],求f(x):先由x∈[a,b]算出g(x)范围,即为f(x)定义域。
学海拾贝
二、区间书写与使用注意事项
区间左端点必须<右端点,若左≥右,区间为空集;
无穷大-∞、+∞一侧只能用小括号,不能写[+∞);
实心点包含端点,空心点不含端点;
多个不连续区间用符号∪连接,不能写逗号; 例:x≤-2或x>0,写成(-∞,-2]∪(0,+∞);
区间是集合简写,可与集合互化:(1,3)={x∣1<x<3};
全体实数:(-∞,+∞)。
学海拾贝
三、判断同一函数注意事项
1. 判定充要条件(两点缺一不可)
① 定义域完全相同;② 对应关系完全一致; 值域相同不能作为判断依据,值域相同不一定是同一函数。
2. 高频易错点
自变量字母不影响函数:f(x)=x与f(t)=t是同一函数;
化简解析式必须等价变形,不能随意约分、去根号: 例:f(x化简后是x-1,但定义域少x=-1,不是同一函数;
根式区分:y=x|,和y=x对应关系不同;y定义域x≥0,和y=x定义域不同;只要定义域、对应关系有一处不同,直接判定不是同一函数。
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感谢聆听!
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