内容正文:
函数的概念·课时作业(3.1.1)
(人教A版必修第一册 第三章 函数的概念与性质 3.1.1 函数的概念)
【应用场景】新授课配套课后作业 | 适用年级:高一上学期 | 建议完成时长:约30分钟(必做约22分钟+选做约8分钟)
一、作品基础信息
项目
内容
作品名称
函数的概念·课时作业(3.1.1)
作者
张秋龙(个人投稿)
所在地区
四川省遂宁市船山区
学科·学段
数学·高中
适用年级与学期
高一上学期
教材版本
人民教育出版社A版(2019年版)必修第一册
对应内容
第三章 函数的概念与性质 3.1.1 函数的概念(不含 3.1.2 函数的表示法)
作业类型
课后分层课时作业(单课时)
题量与题型
共14题:选择题4(第1—4题)、填空题3(第5—7题)、解答题7(第8—14题)
建议完成时长
必做约22分钟(A层14分钟+B层8分钟),选做约8分钟(C层)
分值结构
必做80分(A层50+B层30),选做20分(C层),合计100分;必做部分得70分以上视为课时达标
难度结构
基础约50%+中档约30%+拓展约20%
选题来源
依据《专题3-1 函数的概念及其表示【13类题型】》(参考资料,非教材)中与本节对应的题型1、2、4、5、7命制或改编;改编思路见第七部分(四)
二、设计背景与意图
(一)课标要求
通过实例体会函数是描述变量之间依赖关系的数学模型,能用集合语言刻画函数概念,会求简单函数的定义域,了解函数的三要素与区间的表示,知道值域是函数值的集合。
(二)教材地位
3.1.1 是高中函数学习的起点。学生从初中的“变量说”走到“集合对应说”,第一次用集合语言刻画对应关系,这一次抽象是后续单调性、奇偶性与各类具体函数的地基。
(三)教学重难点
重点:函数概念的集合语言刻画(任意性、唯一性)、定义域与值域的初步求解、区间的表示。
难点:符号 的含义、同一函数的判断(定义域优先)、抽象函数 中“作用对象”的范围。
(四)学情分析
学生已学过一次、二次、反比例函数,会用描点法画图,但符号意识弱:“”常被当成“ 乘 ”;判断是否函数时只盯对应关系,忘了“ 中每个元素都要有对应、且对应唯一”;判断同一函数时只看解析式,不看定义域。故本作业把“任意性—唯一性”“定义域优先”作为两条暗线贯穿。
(五)与 3.1.2 的分工(本次设计的前提)
本课时只做“概念层”的事:函数是什么、定义域怎么求、区间怎么写、函数值怎么算、两个函数什么时候算同一个、值域的初步认识。
以下内容不进入本节,留到 3.1.2 函数的表示法与后续习题课:三种表示法的系统学习、图象的识别与作法、分段函数求值求参、待定系数/换元/方程组求解析式、分离常数法与换元法求值域、实际建模。这样两课时的作业不重复、不越界,学生的负担也可控。
三、作业目标(素养导向·可观测)
素养维度
目标描述
数学抽象
能用“任意一个 、唯一一个 ”刻画函数,指出函数的三要素。【可观测:第1、2题正确,并能说出三项错因分别是“缺对应”“一对多”“指向集合外”】
逻辑推理
会判断两个函数是否为同一函数。【可观测:第4题选对,并能说明“定义域不同即不是同一函数”】
数学运算
会求由分式、偶次根式及其组合构成的函数的定义域,会用区间表示;会由解析式求函数值、由函数值反求自变量。【可观测:第3、5—8题结果正确,区间端点开闭无误】
直观想象与建模
能理解值域是函数值的集合,能借配方或观察写出简单函数的值域。【可观测:第9、11题值域写成区间或集合形式,端点正确】
四、作业整体架构
(一)分层结构与时间分配
层级
题号
分值
建议用时
完成要求
A层 基础达标
1—9
50分
约14分钟
全员必做,对应概念辨析、定义域、区间、函数值
B层 能力进阶
10—12
30分
约8分钟
全员必做,对应抽象函数定义域、值域、逆向转化
C层 拓展探究
13—14
20分
约8分钟
弹性选做,对应含参定义域、开放辨析
合计
14题
100分
约30分钟
必做80分+选做20分
(二)作业内容与专题题型对应
题号
考查内容
对应专题题型
层次
难度
来源
分值
1
函数关系的实际辨识
题型1 函数的概念
A
易
选用
4
2
由对应关系图判断是否构成函数,并说出错因
题型1 函数的概念
A
易
改编
6
3
分式与根式组合的定义域
题型2 求定义域
A
易
选用
4
4
同一函数的判断并说明理由
题型4 相同函数
A
易
选用
6
5
区间与不等式互化(含无穷端)
题型2 求定义域
A
易
选用
6
6
由解析式求函数值(含 、)
题型5 求函数值
A
易
改编
6
7
由函数值反求自变量并检验范围
题型5 求函数值
A
中
改编
6
8
组合式定义域(解答)
题型2 求定义域
A
中
选用
6
9
值域的初步求解(全体实数、限定区间、分式)
概念延伸·值域
A
中
改编
6
10
抽象函数 的定义域
题型7 抽象函数定义域
B
中
选用
10
11
含定义域限制的值域(配方)
概念延伸·值域
B
中
选用
10
12
由 的定义域反求 的定义域
题型7 抽象函数定义域
B
难
选用
10
13
含参二次根式型函数的定义域为 R(易错:漏 )
题型2 求定义域
C
难
改编
10
14
同一函数的辨析与构造(开放)
题型4 相同函数
C
难
改编·开放
10
合计
——
覆盖题型1、2、4、5、7
——
——
——
100
说明:题型 3、6、8、9、10、11、12、13 属于“表示法”范畴(图象判断、待定系数、换元、方程组、分离常数、分段函数、建模),安排在 3.1.2 的课时作业中,本节不涉及。
五、具体作业内容
(一)A层 基础达标(全员必做·约14分钟·50分)
1.(4分·必做)下列说法中的两个变量,具有函数关系的是( )
A.等边三角形的边长与周长 B.电脑的销售额与利润
C.玉米的产量与施肥量 D.日光灯的产量与单位生产成本
2.(6分·必做)(改编)下列四个对应关系图中,能表示从集合 到集合 的函数的是( )
图1 第2题 四个对应关系图
(提示:用“ 中任意一个元素都要有、且只能有一个元素与之对应”去检验。)
【作答要求】选对2分;B、C、D 各写出违反的一条(各1分);回答“ 中元素没被对应到,还算函数吗”(1分)。
3.(4分·必做)函数 的定义域是( )
A.[−2,+∞) B.[−2,1)∪(1,+∞) C.(−2,1)∪(1,+∞) D.(−∞,1)
4.(6分·必做)下列各组函数中,表示同一函数的是( )
A. 与 B. 与
C. 与 D. 与
【作答要求】选对得2分;分别说明 A、B、C 为什么不是同一函数(各1分);再说说 D 为什么是同一函数(1分)。
5.(6分·必做)用区间表示:不等式 的解集为____;集合 为____;不等式 的解集为____。(每空2分)
6.(6分·必做)(改编)已知 ,则 =____,=____,=____。
(每空2分;提示: 是把 代进解析式,不是 乘 。)
7.(6分·必做)(改编)已知 (),且 ,求 的值。(提示:解出方程后,要检验这个值是否满足 。)
8.(6分·必做)求函数 的定义域。
9.(6分·必做)(改编)求下列函数的值域(结果用区间或集合表示):(每小题2分)
(1);
(2)();
(3)()。
(二)B层 能力进阶(全员必做·约8分钟·30分)
10.(10分·必做)已知函数 的定义域为 ,求函数 的定义域。(提示:函数的定义域永远指 的取值范围,不是括号里那一整体的范围。)
11.(10分·必做)求函数 ()的值域。
12.(10分·必做)已知函数 的定义域为 ,求函数 的定义域。
(想一想:这里的 是 的范围,还是 的范围? 收到的“原料”究竟是哪一段?)
(三)C层 拓展探究(弹性选做·约8分钟·20分·建议任选一题)
13.(10分·选做)(改编)已知函数 的定义域为全体实数,求实数 的取值范围。(提示:先想一想 行不行。)
14.(10分·选做)(改编·开放)已知 ,。
(1)判断 与 是否为同一函数,并说明理由;
(2)请再写出一个与 对应关系相同、但与 不是同一函数的函数,并说明它“不同”在哪里。
(提示:不要写 这类对应关系本身就不同的函数;写出的函数必须把定义域交代清楚。)
六、作业实施建议
(一)使用场景与操作方式
1. A层建议当堂限时 14 分钟:第1—7题(选择、填空)8 分钟,第8、9题(解答)6 分钟;收齐后同桌互批。B层 3 题课后完成,约 8 分钟;C层 2 题为弹性选做。
2. 第2题是图题,必须用带图的正稿印刷;若临时只有文字稿,可改口头描述四幅图,不宜作为限时题。
3. 第8—14题须写出关键步骤,只写答案不写过程按评分细则扣分。基础较弱的班级,可把第9题(3)改为选做,保证核心概念题做扎实。
(二)讲评节点与重点
1. 第一讲评点(下一课时开头5分钟,第2题):把“任意性”“唯一性”拆成两句板书—— 中每个元素都要射出去、每个只能射一支箭。再追问一句常被误解的: 中有元素没被射到,不影响它成为函数,这恰好对应第2题第(4)问。
2. 第二讲评点(约4分钟,第4题):同一函数只看两条——定义域相同、对应关系相同,自变量用什么字母无关。板书写三行:A 错在定义域,B 错在对应关系(),C 错在定义域。
3. 第三讲评点(约5分钟,第10、12题):两题方向相反,必须并排讲。第10题把 塞进 ;第12题先由 的范围算出 的范围。一句话概括: 后面括号里那一坨,必须落在 的定义域内。再点破第12题“反思小问”的答案。
4. 第四讲评点(第13题,课后答疑或小组探究,不占正课):按 、、 分类,重点讲 时需 。可留一个思考题:若把“定义域为 R”改成“值域为 R”,条件会变成什么?借此区分两类易混题型。
(三)批改与反馈
1. A层当堂互批、教师抽查;B层全批;C层只批思路。
2. 建立“错因标签”:符号 理解错、忽略“任意性”、忽略“唯一性”、误以为“ 中元素必须被对应”、定义域优先意识缺失、区间端点开闭错、配方后忘写顶点是否可取、抽象函数混淆自变量与内层整体、二次含参忘记讨论二次项系数为 0。每份作业只标最主要的一类。
3. 同一标签连续出现两次的学生,安排 5 分钟面批。
七、参考答案与规范评分细则
(一)A层
1. 答案:A(4分)。等边三角形的周长等于边长的 3 倍,边长确定则周长唯一确定,符合函数定义;B、C、D 中两个量之间没有确定的对应关系。
2. 答案:A(2分)。逐图对照如下:
A 图: 中三个元素都有对应,且每个只有一个对应——符合函数定义。
B 图:元素 2 同时对应 4 和 9,违反“唯一性”(1分)。
C 图:元素 3 没有对应,违反“任意性”(1分)。
D 图:元素 3 的箭头指向集合 之外,没有落在 中(1分)。
补充一问:集合 中有元素没被对应到,不影响它成为函数(1分)——函数只约束 中元素的“去向”,不要求 中元素“被用完”。
3. 答案:B(4分)。须 且 ,即 且 ,定义域为 [−2,1)∪(1,+∞)。
4. 答案:D(2分)。A 中 的定义域为 [0,+∞),与原函数不同(1分);B 中 ,对应关系不同(1分);C 中 的定义域为 ,不同(1分);D 中两函数定义域同为 R、对应关系相同,自变量用 还是 不影响(1分)。
5. [−1,3)(2分);(2,+∞)(2分);(−∞,5](2分)。
6. (2分);(2分);(2分)。
7. 由 得 (3分),即 ,得 或 (2分);因限定 ,故 舍去(2分),(1分)。只写“ 或 ”而不舍根的,扣2分。
8. 须 且 (2分),得 且 (2分),定义域为 [1,3)∪(3,+∞)(2分;端点开闭写错扣1分)。
9. (1),值域为 [1,+∞)(2分)。
(2) 时顶点 可取,; 与 时 ,故 ,值域为 [1,2](2分)。
(3) 时 随 增大而减小,故 ,值域为 (0,1](2分)。
评分说明:值域必须写成区间或集合,写成不等式(如“”)扣1分;区间端点开闭错扣1分。
(二)B层
10. 的作用对象必须落在 [0,4] 内,故 (4分),解得 (4分),定义域为 [−1/2,3/2](2分)。若把答案写成 [1,3](即 的范围而非 的范围),扣2分。
11. (3分)。因 ,顶点 在区间内,故 ;又 时 , 时 ,故 (5分)。值域为 [2,6](2分)。
12. 设 。由 得 (6分),即 的作用对象在 [1,3] 内,故 的定义域为 [1,3](4分)。
为什么 [0,2] 会错:本题 收到的“原料”是 ,不是 。 时,,所以 的定义域是 [1,3]。写成 [0,2],等于把“自变量的范围”当成了“ 的原料范围”,扣4分。
(三)C层
13. 需 对任意实数 都成立(2分)。
当 时, 恒成立,符合(2分;漏掉这一情形扣3分);
当 时,需 ,解得 (3分;判别式算错扣3分);
当 时,抛物线开口向下, 充分大时 ,不符合(2分)。
综上,(1分;未写“综上”扣1分)。
14. (1)不是同一函数(2分)。 的定义域为 R,而 的定义域为 ,两者定义域不同(3分)。
(2)答案开放。例如 (),与 的对应关系相同,但定义域不同,故不是同一函数(2分);能指明“不同”在定义域上(1分)。只要写出的函数“对应关系相同、定义域不同”即得分(2分)。只写解析式、不写定义域或不说明理由的,本题扣一半分。
(四)本题组改编说明
1. 第2题:沿用《专题3-1》题型1“判断对应关系是否为函数”的考查点,原题以文字描述各选项,本题改为四幅自绘的对应关系图(集合 到集合 的箭头图),把“任意性”“唯一性”“必须落在 内”三条判断依据分别落在四幅图中;并把分值拆成“选对+说错因+答一问”,避免学生蒙对答案。
2. 第7题:取材于题型5“由函数值求参”,原题为无约束的反求,本题加了 的限制,让学生养成“解出方程后检验是否落在定义域内”的习惯。
3. 第13题:定义域含参问题是题型2的延伸,原题多为具体函数求定义域,本题把它反过来——已知定义域为 R 求参数,考查“定义域是使式子有意义的 的集合”这一本质,同时复用了第二章的二次不等式解法。
八、作业评价标准(分层评价量规)
本量规与赋分互补:赋分回答“对没对”,量规回答“好没好”。
评价对象
评价维度
等级标准(达标/良好/优秀)
评价主体
反馈方式
改进建议
A层 1—9题
概念理解、定义域与区间、运算规范
达标:选择填空答对不少于5题,第8题思路基本正确;良好:答对不少于7题,定义域写成区间且端点开闭无误;优秀:全对,且在第2、4题的错因栏里写清三条理由(第2题三项各违反哪一条、第4题三项各错在哪一处)
教师批改+同桌互批
当堂面批,错题当日订正
端点开闭错者,先在数轴上标“实心点/空心圈”再写区间;忽略“唯一性”者,重做第2题的 B 图并说明理由
B层 10—12题
抽象函数作用对象、配方求值域
达标:第10题能列出 ;良好:三题方法正确、步骤完整,答案落在 的范围上;优秀:能说清第10题与第12题方向相反,并各用一句话概括“括号里那一坨落在定义域内”
教师批改
下一课时投影典型答案对比讲评
第12题写成 [0,2] 者,先画数轴把 的范围平移到 的范围,再写答案
C层 13—14题
分类讨论、开放表达
达标:第13题能想到 的情形;良好:三类讨论齐全、结论正确,且写了“综上”;优秀:第14题能自己构造出“对应关系相同、定义域不同”的例子并说明理由,定义域交代清楚
学生自评+教师点评
课堂口述思路,不要求书面重做;第13题的拓展追问放在课后答疑
只会算不会说者,追问“ 在 处发生了什么”;漏 者,整理“二次项系数含参必先讨论是否为0”的口诀
使用说明:A层以“良好”为目标区间,未达“达标”者当日订正面批;B层以“达标”为过关线;C层只作定性认定。评价结果记入《作业记录表》,作为讲评选材与个别辅导的依据。
证据从哪里来:①第2题“错因栏”的书面回答(判断“任意性/唯一性/指向集合外”三条是否说准);②第4题“说明理由”的书面表达(能否指出定义域或对应关系的差别);③第10、12题的解答步骤(是否把 的“原料”落进定义域);④第14题构造的函数表达式及其定义域说明。每层至少留存一份学生作品(好、中、差各一),作为讲评选材与二次辅导的依据。
九、作业设计亮点
1. 守住单课时边界。全卷只考“概念层”的五件事:是不是函数、定义域、区间、函数值、是否同一函数;值域只做观察与配方,分段函数、图象、求解析式一律留给 3.1.2。
2. 把“任意性—唯一性”画出来,还要说出来。第2题四幅对应关系图分别对应“正确”“一对多”“缺对应”“指向集合外”四种情形,选对只给2分,说出错因才拿满分,概念辨析不至于停留在“蒙对”。
3. 直击两个真痛点。第6题专治“ 是 乘 ”,第7题专治“解出根不检验范围”,都是学生真会犯的错。
4. 抽象函数两题成对。第10题正向、第12题逆向,并排讲评,一句“括号里那一坨必须落在定义域内”就把两类问题统一了。
5. 评分细则可操作。定义域题按“列条件—解条件—写区间”三步赋分,端点开闭、漏讨论 、未写“综上”都单列扣分点。
6. 分层入口弹性。必做 80 分保底,选做 20 分拔高,第14题还是开放题,不同水平的学生都能落在自己那一层上。
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