内容正文:
第三章 函数的概念与性质
3.1 函数的概念及其表示
课时1 函数的概念
1
问题2:初中对函数概念是怎样定义的?
在一个变化过程中,如果有两个变量x与y,并且对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,那么我们就说x是自变量,y是因变量,y是x的函数.
问题1:在初中我们学习了哪几种基本函数?其函数解析式分别是什么?
一次函数:
二次函数:
反比例函数:
思考:根据对应关系S=350t,这趟列车加速到350km/h后,运行1h就前进了350km,这个说法正确吗?
不正确:忽略了t的变化范围
问题1:某“复兴号”高速列车到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?
对应关系
时间的范围
路程的范围
一、新课导入
问题2 某电气维修公司要求工人每周工作至少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)是他工作天数d的函数吗?
对应关系
工作天数的范围
工资的范围
S与t的关系是:S=350t ①
t的变化范围是数集A1={t|0≤t≤0.5},
S的变化范围是数集B1={S|0≤S≤175}.
w与d的关系是:w=350d ②
d的变化范围是数集A2={1,2,3,4,5,6},
w的变化范围是数集B2={350,700,1050,1400,1750,2100}.
思考:问题1、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?
总结归纳
在问题1中
在问题2中
问题3 如图,是北京市2016年11月23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的空气质量指数的值?你认为这里的是的函数吗?
对应关系
时间范围
空气质量范围
问题4 国际上常用恩格尔系数r反映一个国家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“八五”计划以来我国城镇居民恩格尔系数变化情况.
时间
(年) 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
恩格尔
系数r
(%) 53.8 52.9 50.1 49.9 49.9 48.6 46.4 44.5 41.9 39.2 37.9
思考1:用t表示时间,r表示恩格尔系数,那么t和r的变化范围分别是什么?
A4={1991,1992,…,2001},B4={0<r≤1}
思考2:时间变量t与恩格尔系数r之间的对应关系是否为函数?
思考:上述问题1~问题4中的函数有哪些共同特征?你能由此概括出函数概念的本质特征吗?
解析式
图
表
一个对应关系、两个非空数集
f
新知生成
函数的定义 一般地,设 , 是_______________,如果对于集合 中的_______________,按照某种确定的对应关系 ,在集合 中都有_________________和它对应,那么就称___________为从集合 到集合 的一个函数
函数的记法 ___________,
定义域 叫作自变量, 的_____________叫作函数的定义域
值域 函数值的集合 叫作函数的值域
非空的实数集
任意一个数 <m></m>
唯一确定的数 <m></m>
<m></m>
<m></m>
取值范围 <m></m>
特别提醒:对于函数的定义,需注意:(1)集合A,B都是非空数集;(2)集合A中元素的无剩余性;
(3)集合B中元素的可剩余性,即集合B不一定是函数的值域,函数的值域一定是B的子集.
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函数的三要素
由函数的定义可知,一个函数的构成要素为_________、___________和_______.
定义域
对应关系
值域
1
2
3
1
2
3
4
5
6
A
B
乘以2
1
-1
2
-2
3
-3
1
4
9
A
B
求平方
9
4
1
3
-3
2
-2
1
-1
A
B
开平方
一对一
多对一
一对多
思考 判断下列对应是否是函数
1
2
3
1
2
3
5
6
A
B
乘以2
新知运用
例1 (1) 设 <m></m> , <m></m> ,给出下列四个图形:
其中,能表示从集合 到集合 的函数关系的个数是( @25@ ).
A. B. C. D.
B
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方法总结 1.判断对应关系是否为函数的两个条件
(1) <m></m> , <m></m> 必须是非空数集.
(2) <m></m> 中任意一元素在 <m></m> 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 <m></m> 轴的直线 <m></m> .
(2)在定义域内平行移动直线 <m></m> .
(3)若 <m></m> 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.
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1.下列图形中可以表示以 为定义域,以 为值域的函数的图象是( @29@ ).
A. B. C. D.
C
15
例1(2) (多选题)下列对应关系是实数集 上的函数的是( @27@ ).
A. :把 对应到 B. :把 对应到
C. :把 对应到 D. :把 对应到
AB
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巩固训练2 下列对应关系或关系式中是从到 的函数的是( ) .
B
A.,,
B.,2,3,,, ,对应关系如图:
C.,,
D.,,
17
新知生成
区间的定义、名称、符号及数轴表示如下表:
定义 名称 符号 数轴表示
闭区间
开区间
半闭半开区间
半开半闭区间
探究2 区间
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定义 名称 符号 数轴表示
取遍数轴上所有的值
特别提醒:(1)“∞”读作无穷大,是一个符号,不是数,以-∞或+∞作为区间一端时,这一端必须是小括号.(2)区间是数集的另一种表示方法,区间的两个端点必须保证左小、右大.
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新知运用
一、用区间表示数集
例2 把下列数集用区间表示,并在数轴上表示出来.
(1) <m></m> ;
(2) <m></m> ;
(3) <m></m> .
方法指导:用区间表示数集的关键是确定开、闭区间,含“或”的数集用符号“ ”连接区间
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[解析] (1)用区间表示为 ,用数轴表示如下:
(2)用区间表示为 ,用数轴表示如下:
(3)或用区间表示为 ,用数轴表示如下:
例2 把下列数集用区间表示,并在数轴上表示出来.
(1) <m></m> ;
(2) <m></m> ;
(3) <m></m> .
方法总结
应用区间时的三个注意点:
(1)区间是数集,区间的左端点小于右端点;
(2)在用区间表示集合时,开和闭不能混淆;
(3)用数轴表示区间时,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.
二、求函数的定义域
例3 求下列函数的定义域.
(1) <m></m> ;
(2) <m></m> ;
(3) <m></m> .
方法指导:要求函数的定义域,只需分母不为0,偶次方根中被开方数大于或等于0即可.
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[解析] (1)当且仅当,即时,函数 有意义,
所以这个函数的定义域为 .
(2)要使该函数有意义,则解得且 ,
所以这个函数的定义域为 .
(3)要使该函数有意义,则解得 ,
所以这个函数的定义域为 .
例3 求下列函数的定义域.
(1) <m></m> ;
(2) <m></m> ;
(3) <m></m> .
方法总结 求函数定义域的常用方法:
(1)若 <m></m> 是分式,则应考虑使分母不为零.
(2)若 <m></m> 是偶次根式,则被开方数大于或等于零.
(3)若 <m></m> 是指数幂,则函数的定义域是使幂运算有意义的实数集合.
(4)若 <m></m> 是由几个式子构成的,则函数的定义域是几个部分定义域的交集.
(5)若 <m></m> 是实际问题的解析式,则应符合实际问题,使实际问题有意义.
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巩固训练1 已知集合 ,集合 ,则 用区间可表示为__________________________.
巩固训练1 已知集合 ,集合 ,则 用区间可表示为__________________________.
[解析] , .
, .
或或 ,即
.
巩固训练2 求函数 的定义域 .
巩固训练2 求函数 的定义域 .
[解析] 由函数有意义,得解得 ,
所以函数的定义域为 .
1.下列四种说法中,不正确的是( @41@ ).
A.在函数值域中的每一个数,在定义域中都至少有一个数与之对应
B.函数的定义域和值域一定是无限集合
C.定义域和对应关系确定后,函数的值域也就确定了
D.若函数的定义域中只含有一个元素,则值域也只含有一个元素
B
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2.集合 用区间可表示为( @43@ ).
A. B. C. D.
A
3.设 是集合 到集合 的函数,若集合 ,则集合 不可能是( @45@ ).
A. B. C. D.
D
4.函数 <m></m> 的定义域为 <m></m> , <m></m> 的定义域为 <m></m> ,求 <m></m> .
[解析] 函数的定义域为,的定义域为 ,从而
,,所以 .
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1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1) 任何两个集合之间都可以建立函数关系.( )
×
(2) 函数的定义域必须是数集,值域可以为其他集合.( )
×
(3) 根据函数的定义,定义域中的任何一个 可以对应着值域中不同的 .( )
×
(4) 在函数的定义中,集合 是函数的值域.( )
×
2.函数 的定义域为( @8@ ).
A. B. C. D.
D
32
3.(多选题)下列图形中, 是 的函数的是( @10@ ).
A. B. C. D.
ABC
4.若 为一确定区间,则 的取值范围是_ _________.
,
33
$