内容正文:
3.1.1 课时1 函数的概念
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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?
2.初中对函数是怎样定义的?
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x的函数.
一次函数:;
反比例函数:;
二次函数:
问题导入
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1.通过观察、辨析具体实例的共同属性,能用集合的语言刻画的函数的概念.
2.掌握函数的概念及函数的三要素:定义域、值域、对应关系.
3.会求一些简单函数的定义域.
学习目标
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活动1:完成下列情境问题,归纳出函数的概念.
探究1:用集合语言刻画函数的概念
问题1:某物体从高度为44.1m的空中自由落下,物体下落的距离s与所用时间t 的平方成正比.这个规律用数学式子可描述为 ,其中g=9.8m/s2.
(1)式子 是函数吗?请说明理由.
是.理由:这里是两个变量,而且对于t中的每一个确定的数,都有唯一确定的值与之对应.
新知探究
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(2)如果有人说:“根据式子 ,可以求出4s时,物体的下落距离为78.4m”,你认为这个说法正确吗?请说明理由.
问题1:某物体从高度为44.1m的空中自由落下,物体下落的距离s与所用时间t 的平方成正比.这个规律用数学式子可描述为 ,其中g=9.8m/s2.
不能,因为在实际情境中,物体落地后就不会再自由落体,而此时物体下落的最大距离为44.1m,所经历的的时间是3s,之后物体不会在自由落体.
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(3)你认为该如何表述s与t的对应关系才更精确,请说明理由.
问题1:某物体从高度为44.1m的空中自由落下,物体下落的距离s与所用时间t 的平方成正比.这个规律用数学式子可描述为 ,其中g=9.8m/s2.
物体下落的距离s与所用时间t的关系是: ,其中t的变化范围是 ,下落距离s的变化范围是 .对于集合A中任意时间t,按照对应关系 ,在数集B中都有唯一确定的距离s与之对应.
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问题2:下图是北京市某日的空气质量指数(简称AQI)变化图.
(1)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?
(2)你能根据该图找到中午8时的 AQI的值吗?
(3)你认为这里的I是t的函数吗?
t=8时,I=50
对于数集A2=____________的任一时刻t,按照图中曲线给定的对应关系,在数集B2=____________中都有唯一确定的空气质量I和它对应.
故I是t的函数.
{I|0<I<150}
{t|0≤t≤24}
图像法表示函数
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问题3:国际上常用恩格尔系数r(r=食物支出金额/总支出金额)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.下表是我国某省城镇居民恩格尔系数变化情况,从中可看出该省城镇居民生活质量越来越高.
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 28.89 29.35 28.57
思考:你认为按上表给出的对应关系,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?
对于数集A3={y∈Z|2006≤y≤2015}的任一年份y,按照表格给定的对应关系,在数集B3={r|0<r≤1}中都有唯一确定的恩格尔系数r和它对应.故r是y的函数.
列表法表示函数
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上述问题的共同特征有:
(1)都包含两个非空数集,一个是自变量对应的数集,一个是因变量对应的数集,用A,B来表示;
(2)都有一个对应关系;
(3)尽管对应关系的表示方法不同,但它们都有如下特性:对于数集A中的任意一 个数x,按照对应关系,在数集B中都有唯一确定的数y和它对应.
议一议:上述问题1~问题3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?
事实上,除解析式、图象、表格外,还有其他表示对应关系的方法. 为了表示方便,我们引进符号f统一表示对应关系.
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函数的概念:一般地,设是非空的实数集,如果对于集合中的任意一个数,按照某种确定的对应关系,在集合中都有唯一确定的数和它对应,那么就称为从集合到集合的一个函数,记作:
其中,叫做自变量,的取值范围叫做函数的定义域;与的值对应的值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域。
思考:函数值域为什么不用来表示呢?你能结合前面的情景说明吗?
归纳总结
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问题情景 自变量的集合 对应
关系 函数值所在集合 函数值的集合
问题2 ={t|0≤t≤24} 图 ={I|0<I<150} C2(C2⊆B2)
问题3 ={2006,2007,...,2015} 表 ={r|0<r≤1} ={0.3669,0.3681,...,0.2857}
思考:函数值域为什么不用来表示呢?你能结合前面的情景说明吗?
函数值的集合(值域) C ⊆ 函数值所在的集合B
定义域
值域
C3⊆B3
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定义域
值域
对应关系
函数的三要素:
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活动2:小组讨论,用函数定义重新认识初中所学的一次函数、二次函数、反比例函数,完成下述表格.
函数类型 定义域 对应关系 值域
一次函数
二次函数
反比例函数
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活动3:构建问题情境,解释函数 的对应关系,并找出相应的定义域、值域、对应关系.
长方形的面积为1,设长为x,宽为y,则 ,
其中定义域为 ,值域为 ,对应关系f:在面积一定的情况下,把每个长方形的长x,对应到唯一确定的宽y.
探究2:理解函数的定义及三要素
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函数的解析式是舍弃问题的实际背景抽象出来的,它所反映的两个量之间的对应关系,可以广泛地用于刻画一类事物中的变量关系和规律.
归纳总结
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3.小组合作,试构建一个问题情境,使其中的变量关系可以用解析式来描述。
定义域
对应关系
值域
练一练
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回答下列问题,构建知识导图.
(1)什么是函数?函数三要素是什么?
(2) 与 的异同是什么?
(3)函数概念是如何得出的,在它的探究过程中你有什么启发和收获?
课堂总结
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1.判断下列式子能否表示y是x的函数.
①y=|x| ②|y|=x ③y=x2 ④y2=x ⑤x2+y2=1
x=1,y=±1
x=0,y=±1
x=1,y=±1
对唯一性的理解:允许一对一或者多对一,不能一对多.
2.从函数的三要素,分析函数与函数联系和区别.
随堂检测
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3. 集合A,B与对应关系f如下图所示,f : A→B是否为从集合A到集合B的函数? 如果是,那么定义域、值域与对应关系各是什么?
解:f: A→B是从集合A到集合B的函数,
定义域为A={1, 2, 3, 4, 5};
值域为B={2, 3, 4, 5};
对应关系f为问题中的Venn图.
注意:
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