1.2.1 函数的概念(1)
函数的概念

1.2.1 函数的概念1.函数的概念(1)函数的概念:设A,B是非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)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}叫做函数的值域.显然,值域是集合B的子集.比如,甲、乙两地相距30 km,某人骑车从甲地去乙地,速度是12 km/h,出发t小时后行驶的路程是s km,则s是t的函数,记为s=12t,定义域是{t|0≤t≤2.5},值域为{s|0≤s≤30}.对集合{t|0≤t≤2.5}中的任意一个实数,在集合{s|0≤s≤30}中都有唯一的数s=12t和它对应.对函数概念的理解①“A,B是非空的数集”,一方面强调了A,B只能是数集,即A,B中的元素只能是实数;另一方面指出了定义域、值域都不能是空集,也就是说定义域为空集的函数是不存在的.②函数的三要素是:定义域、对应关系、值域.定义域就是非空数集A,而值域不一定是非空数集B,而是非空数集B的子集.例如,设集合A={x|x≠0,x∈R},B=R,按照确定的对应关系f:取倒数,对于集合A中的任意一个数x,在B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,于是y=f(x)=1x就称为从集合A到集合B的一个函数.此时A是函数y=1x的定义域,而值域D={y|y≠0,y∈R},显然D≠B,但D⊆B.③函数定义中强调“三性”:任意性、存在性、唯一性,即对于非空数集A中的任意一个(任意性)元素x,在非空数集B中都有(存在性)唯一(唯一性)的元素y与之对应.这“三性”只要有一个不满足,便不能构成函数.【例1-1】下列对应或关系式中是A到B的函数的是( )A.A∈R,B∈R,x2+y2=1B.A={1,2,3,4},B={0,1},对应关系如图:C.A=R,B=R,f:x→y=12x-D.A=Z,B=Z,f:x→y解析:对于A项,x2+y2=1可化为y=x∈A,y值不唯一,故不符合.对于B项,符合函数的定义.对于C项,2∈A,但在集合B中找不到与之相对应的数,故不符合.对于D项,-1∈A,但在集合B中找不到与之相对应的数,故不符合.答案:B点技巧判断一个对应关系是否是函数关系的方法从以下三个方面判断:(1)A,B必须都是非空数集;(2)A中任一实数在B中必须有实数和它对应;(3)A中任一实数在B中和它对应的实数是唯一的.注意:A中元素无剩余,B中元素允许有剩余.【例1-2】下列图形中不能确定y是x的函数的是( )解析:y是x的函数,必须满足对于任意给定的x值,y都有唯一确定的值与之对应.图象A,B,C所表示的对应关系能构成函数,因为任意给一个变量x,都有唯一确定的f(x)和它对应.但图象D不是,它表示的对应关系中,对于自变量x,一般都有两个函数值和它对应,不符合函数的定义.答案:D点技巧由图形判断从A到B的对应是否是函数关系有技巧(1)任取一条垂直于x轴的直线l;(2)在集合A中移动直线l;(3)若直线l与集合B所在图形有且只有一个交点,则是函数;否则不是函数.(2)对符号f(x)的理解①f(x)表示关于x的函数,又可以理解为自变量x对应的函数值,是一个整体符号,分开写符号f(x),如f,x,(x)等是没有意义的.符号f可以看作是对“x”施加的某种法则或运算,例如f(x)=x2-x+5,当x=2时,看作对“2”施加了这样的运算法则:先平方,再减去2,最后加上5;②对于f(x)中x的理解,虽然f(x)=3x与f(x+1)=3x从等号右边的表达式来看是一样的,但由于f施加法则的对象不一样(一个为x,而另一个为x+1),因此函数解析式也是不一样的;③函数符号f(x)并不一定是解析式,它可以是其他任意的一个对应关系,如图象、表格、文字、描述等;④f(x)与f(a),a∈A的关系:f(x)表示自变量为x的函数,表示的是变量,f(a)表示当x=a时的函数值,是一个值域内的值,是常量,如f(x)=x+1,当x=3时,f(3)=3+1=4.【例1-3】已知函数f (x )=3x 2-5x +2.(1)求f (3),(f ,f (a ),f (a +1);(2)若f (x )=0,求x .分析:(1)直接将自变量的值代入函数关系式计算求解;(2)已知函数值为0,建立关于自变量x 的方程,求解即可.解:(1)f (3)=3×32-5×3+2=14,f()=3×()2-5×()+2=8+,f (a )=3a 2-5a +2,f (a +1)=3(a +1)2-5(a +1)+2=3a 2+a .(2)∵f (x )=0,∴3x 2-5x +2=0,解得x =1或23x =.辨误区 求函数值易出现的错误 求函数值时,注意将对应的x 的值或代数式整体代入函数关系式求解,否则容易导致错误,例如本题容易将f (a +1)误解为f (a )+1,从而得出f (a =1)=3a 2-5a +3的错误结论.【例1-4】已知函数1()1f x x =+,g (x )=x 2+2,则f (g (2))=__________,g (f (2))=__________.解析:g (2)=22+2=6,f (g (2))=f (6)=11167=+,f (2)=11123=+,g (f (2))=21133g ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+2=199. 答案:17 199 点技巧 函数值的求法 求函数值时,首先要确定函数的对应关系f 的具体含义,然后将变量代入解析式计算,对于f (g (x ))型的求值,按“由内到外”的顺序进行,要注意f (g (x ))与g (f (x ))的区别.2.区间区间是数学中表示“连续”的数集的一种形式.设a ,b 是两个实数,而且a <b .我们规定:(1)满足不等式a ≤x ≤b 的实数x 的集合叫做闭区间,表示为[a ,b ];(2)满足不等式a <x <b 的实数x 的集合叫做开区间,表示为(a ,b );(3)满足不等式a ≤x <b 或a <x ≤b 的实数x 的集合叫做半开半闭区间,分别表示为[a ,b ),(a ,b ].这里的实数a 与b 都叫做相应区间的端点.其中a 叫做左端点,b 叫做右端点. 实数集R 可以用区间表示为(-∞,+∞),“∞”读作“无穷大”,“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”.我们可以把满足x ≥a ,x >a ,x ≤b ,x <b 的实数x 的集合分别表示为[a ,+∞),(a ,+∞),(-∞,b ],(-∞,b ).谈重点(1)区间的左端点必须小于右端点,有时我们将b-a称之为区间长度,对于只有一个元素的集合我们仍然用集合来表示,如{a}.(2)对于一个点的集合,可以在数轴上用一个实心点表示.(3)用数轴来表示区间时,要特别注意实心与空心的区别.(4)对于一个不等式的解集,我们既可以用集合形式来表示,也可以用区间形式来表示,而对于取值范围,则既可以用区间也可以用集合,还可以用不等式直接表示.(5)由于区间是集合的一种形式,因此对于集合的运算和集合中的符号仍然成立.如x [2,+∞),[0,6) [-1,3]=[0,3]等.(6)区间是实数集的另一种表示方法,要注意区间表示实数集的几条原则,数集是连续的,左小,右大,开或闭不能混淆.(7)无穷大是一个符号,不是一个数.以“-∞”或“+∞”为区间一端时,这一端必须是小括号.【例2-1】将下列集合用区间表示出来.(1){x|x≥-1}; (2){x|x<0};(3){x|-1<x≤5}; (4){x|0<x<1,或2≤x≤4}.解:(1){x|x≥-1}=[-1,+∞). (2){x|x<0}=(-∞,0).(3){x|-1<x≤5}=(-1,5]. (4){x|0<x<1,或2≤x≤4}=(0,1) [2,4].【例2-2】已知区间[-2a,3a+5],求a的取值范围.解:由题意可知3a+5>-2a,解之得a>-1.故a的取值范围是(-1,+∞).3.函数相等如果两个函数的定义域...相同,并且对应关系....完全一致,我们就称这两个函数相等.释疑点 满足什么条件的两个函数相等 (1)由函数的定义可知,函数的三要素为:定义域、对应关系、值域.当两个函数的三要素对应相同时,这两个函数是相等的,但由于函数的值域是由定义域和对应关系决定的,因此当两个函数的定义域和对应关系相同时,它们的值域也一定相同.故只要两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,那么这两个函数就相等.(2)当两个函数的定义域和值域分别相同时,这两个函数不一定是同一函数,因为函数的定义域和值域不能唯一确定函数的对应关系,例如:函数f (x )=x 和函数f (x )=-x 的定义域相同,均为R ;值域也相同,均为R ,但这两个函数不是同一函数.【例3-1】下列函数与函数g (x )=2x -1(x >2)相等的是( )A .f (m )=2m -1(m >2)B .f (x )=2x -1(x ∈R )C .f (x )=2x +1(x >2)D .f (x )=x -2(x <-1)解析:对于A 项,函数y =f (m )与y =g (x )的定义域与对应关系均相同,故为相等的函数;对于B 项,两函数的定义域不同,因此不是相等的函数;对于C 项,两函数的对应关系不同,因此不是相等的函数;对于D 项,两函数的定义域与对应关系都不相同,故也不是相等的函数. 答案:A【例3-2】判断下列各组中的函数f (x )与g (x )是否表示同一个函数,并说明理由.(1)f (x )=x 2,g (x )=(x +1)2; (2)f (x )=(x -1)0,g (x )=1;(3)f (x )=x ,g (x ) (4)f (x )=|x |,g (x ).分析:求出函数f (x )与g (x )的定义域,若两者定义域不同,则两函数不为同一函数;若定义域相同,分别化简f (x )与g (x )的解析式,若化简后两者解析式相同,则两函数为同一函数,否则两函数不为同一函数.解:(1)定义域相同都是R ,但是它们的解析式不同,也就是对应关系不同,故不是同一个函数.(2)函数f (x )的定义域是{x |x ≠1},函数g (x )的定义域为R ,它们的定义域不同,故不是同一个函数.(3)定义域相同都是R ,但是f (x )=x ,g (x )=|x |,即它们的解析式不同,也就是对应关系不同,故不是同一函数.(4)定义域相同都是R ,解析式化简后都是y =|x |,即对应关系相同,那么值域必相同,这两个函数的三要素完全相同,故是同一个函数.辨误区 判断两个函数是否相等易忽略两点(1)判断两个函数是否相等的唯一依据是它的定义,即由定义域和对应关系是否相同确定,而与它们解析式中用什么符号表示自变量或函数无关,例如函数y =f (x ),x ∈A 与函数u =f (t ),t ∈A 是同一函数;(2)为了便于判断两个函数是否是同一个函数,对复杂的解析式可先化简再比较,但要注意化简前后的等价性,如f (x )=x 2-4x -2,不能写成f (x )=x +2,而应当是f (x )=x +2(x ≠2);g (x )=x 2,不能写成g (x )=x ,而应当是g (x )=|x |,这是容易出错的地方,要特别重视.4.具体函数定义域的求法函数的定义域是自变量x 的取值范围,如果未加特殊说明,函数的定义域就是指使函数关系式有意义的x 的取值范围,但在实际问题中,函数的定义域还要受到实际意义的制约.(1)求具体函数定义域的原则和方法主要有:①若f (x )为整式,则其定义域为实数集R .②若f (x )是分式,则其定义域是使分母不等于0的实数的集合.③若f (x )为偶次根式,则其定义域是使根号内的式子大于或等于0的实数的集合.④若f (x )是由几个部分的数学式子构成的,那么函数的定义域是使各部分都有意义的实数的集合,即交集.⑤实际问题中,定义域要受到实际意义的制约.(2)求给出解析式的函数的定义域的步骤为:①列出使函数有意义的x 所适合的式子(往往是一个不等式组);②解这个不等式组;③把不等式组的解表示成集合(或者区间)作为函数的定义域.【例4】求下列函数的定义域:(1)y = (2)0(1)||x y x x +=-;(3)1y x=. 解:(1)因为要使函数有意义,需1010x -≥⎧⎪⎨≠⎪⎩,⇔10x x ≤⎧⎨≠⎩,⇔x ≤1且x ≠0,所以函数y =(-∞,0) (0,1]. (2)由100x x x +≠⎧⎪⎨-≠⎪⎩,,得1x x x ≠-⎧⎪⎨≠⎪⎩,,因此x <0且x ≠-1. 故原函数的定义域为{x |x <0,且x ≠-1}.(3)因为要使函数有意义,需230,20,0,x x x +≥⎧⎪->⎨⎪≠⎩解得32-≤x <2且x ≠0,所以函数1y x =+的定义域为3,02⎡⎫-⎪⎢⎣⎭(0,2). 辨误区 求函数定义域时两点需注意 (1)求函数定义域的一个基本原则是解析式不能化简.例如,求函数y =x 2x 的定义域时,不能将y =x 2x化简为y =x ,而求得定义域为R 的错误结论;(2)函数的定义域是一个集合,必须用集合或区间表示出来.5.抽象函数的定义域的求法求抽象函数的定义域是学习中的一个难点问题,常见的题型有如下两种:①已知f(x)的定义域,求f(g(x))的定义域;②已知f(g(x))的定义域,求f(x)的定义域.下面介绍一下这两种题型的解法.(1)已知f(x)的定义域,求f(g(x))的定义域.一般地,若f(x)的定义域为[a,b],则f(g(x))的定义域是指满足不等式a≤g(x)≤b的x的取值范围.其实质是由g(x)的取值范围,求x的取值范围.(2)已知f(g(x))的定义域,求f(x)的定义域.函数f(g(x))的定义域为[a,b],指的是自变量x∈[a,b].一般地,若f(g(x))的定义域为[a,b],则f(x)的定义域就是g(x)在区间[a,b]上的取值范围(即g(x)的值域).其实质是由x的取值范围,求g(x)的取值范围.【例5-1】(1)已知函数f(x)的定义域为[1,2],求函数y=f(2x+1)的定义域;(2)已知函数y=f(2x+1)的定义域为[1,2],求函数y=f(x)的定义域;(3)已知函数y=f(2x+1)的定义域为[1,2],求函数y=f(2x-1)的定义域.解:(1)设2x+1=t,由于函数y=f(t)的定义域为[1,2],故1≤t≤2,即1≤2x+1≤2,解得0≤x≤12,所以函数y=f(2x+1)的定义域为10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦.(2)设2x+1=t,因为1≤x≤2,所以3≤2x+1≤5,即3≤t≤5,函数y=f(t)的定义域为[3,5].由此得函数y=f(x)的定义域为[3,5].(3)因为函数y=f(2x+1)的定义域为[1,2],即1≤x≤2,所以3≤2x+1≤5.所以函数y=f(x)的定义域为[3,5].由3≤2x-1≤5,得2≤x≤3,所以函数y=f(2x-1)的定义域为[2,3].点技巧求抽象函数定义域有技巧(1)正确理解函数的定义域就是自变量x的取值范围;(2)运用整体的思想,在同一对应关系f下括号内的范围是一样的,即f(t),f(g(x)),f(h(x))中的t,g(x),h(x)的取值范围相同.【例5-2】若函数f(x)的定义域为[-2,1],求g(x)=f(x)+f(-x)的定义域.分析:f(x)+f(-x)的定义域是指当x在什么范围内取值时,才能使x,-x都在[-2,1]这个区间内,从而f(x)+f(-x)有意义.解:由题意,得2121xx-≤≤⎧⎨-≤-≤⎩,,即-1≤x≤1.故g(x)=f(x)+f(-x)的定义域为[-1,1].6.函数值域的求法(1)常见函数的定义域和值域:①一次函数f(x)=kx+b(k≠0)的定义域是R,值域是R.②反比例函数f (x )=k x(k ≠0)的定义域是(-∞,0) (0,+∞),值域是(-∞,0) (0,+∞).③二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)的定义域是R .当a >0时,值域是⎣⎢⎡⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 2a ,+∞;当a <0时,值域是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 2a . (2)求函数值域的常用方法.①观察法:通过对解析式的简单变形和观察,利用熟知的基本函数的值域,求出函数的值域;如求函数y =4-x 2的值域时,由x 2≥0及4-x 2≥0知4-x 2∈[0,2].故所求的值域为[0,2].②配方法:若函数是二次函数形式即可化为y =ax 2+bx +c (a ≠0)型的函数,则可通过配方后再结合二次函数的性质求值域,但要注意给定区间二次函数最值的求法.③换元法:对于一些无理函数,可通过换元把它们转化为有理函数,然后利用有理函数求值域的方法,间接地求解原函数的值域.例如形如y =ax +b ±cx +d 的函数,我们可令cx +d =t ,将函数y 转化为关于自变量t 的二次函数,然后利用配方法求其值域.④分离常数法:将形如y =cx +d ax +b (a ≠0)的函数,分离常数,变形过程为cx +d ax +b=c a (ax +b )+d -bc a ax +b =c a +d -bc a ax +b ,再结合x 的范围确定d -bc a ax +b的取值范围,从而确定函数的值域.(3)求函数的值域没有通用的方法和固定的模式,要靠自己在解题过程中逐渐探索和积累.除了上述常用的方法外,还有最值法、数形结合法等,应注意选择最优的解法.总之,求函数的值域关键是要重视对应关系的作用,还要特别注意定义域对值域的制约.例如,求函数y =2x +1,x ∈(-1,1]的值域.解:画出y =2x +1的图象.由图象可知y =2x +1,x ∈(-1,1]的值域为(-1,3].【例6】求下列函数的值域.(1)y =2x +1,x ∈{1,2,3,4,5}; (2)y 1;(3)y =x 2-4x +6,x ∈[1,5); (4)5142x y x -=+; (5)224321x x y x x -+=--; (6)y =x解:(1)∵x ∈{1,2,3,4,5},∴y ∈{3,5,7,9,11}.∴所求函数的值域为{3,5,7,9,11}.(2)的取值范围求.≥0-1≥-1. ∴函数y-1的值域为[-1,+∞).(3)配方:y =x 2-4x +6=(x -2)2+2,∵x ∈[1,5),由图所示,∴所求函数的值域为[2,11).(4)借助反比例函数的特征求.5142x y x -=+510(42)14442x x +--=+514(42)4442x x +-=+5742(42)x =-+. ∵72(42)x +≠0, ∴y ≠54. ∴函数5142x y x -=+的值域为5,4y y y ⎧⎫∈≠⎨⎬⎩⎭R 且. (5)∵2243(1)(3)321(1)(21)21x x x x x y x x x x x -+---===---++(x ≠1), 又∵17(21)31722212122(21)x x x x x +--==-+++,当x =1时,原式1322113y -==-⨯+. ∴函数224321x x y x x -+=--的值域为12,,23y y y y ⎧⎫∈≠≠-⎨⎬⎩⎭R 且且. (6)设12u x ⎫=≥⎪⎭,则212u x +=(u ≥0), 于是y =212u ++u =2(1)2u +(u ≥0).∵由u ≥0,可知(u +1)2≥1,∴y ≥12. ∴函数y =x1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 辨误区 求函数值域易疏忽的问题 (1)求函数值域时一定要注意其定义域的影响,如函数y =x 2-4x +6的值域与函数y =x 2-4x +6,x ∈[1,5)的值域是不同的;(2)在利用换元法求函数的值域时,一定要注意换元后新元取值范围的变化,例如求函数y =xt =y 转化为关于自变量t 的二次函数后,自变量t 的范围是t ≥0.7.函数与集合的综合应用定义域、对应关系和值域是函数的三要素,其中定义域是本节学习的重点和难点.函数的定义域是数集,“连续”的数集常用区间表示,也可以用集合的描述法或列举法表示.因此,函数与集合的综合应用题通常是在函数的定义域与集合的表示法的交会处设置题目.解决此类综合应用问题时,要注意:(1)能够正确求出函数的定义域可以这样理解函数:把函数看成面粉加工厂,那么定义域就是这个工厂的原料——小麦,值域就是这个工厂的产品——面粉.因此,要看这个工厂加工成的面粉质量怎样,那么首先看看其所购原料(小麦)的质量如何.如果小麦质量不过关,再好的加工机加工出来的面粉质量也不过关.同样,讨论函数问题时,要遵守定义域优先的原则,如果求错了函数的定义域,那么无论后面的步骤怎样,本题就必定错了.(2)能正确解决有关集合问题如,能明确集合中的元素,会判断两个集合间的关系,能进行集合的交集、并集和补集运算,会借助于数轴或Venn 图找到解决问题的思路等等.【例7-1】在下列从集合A 到集合B 的对应关系中,不可以确定y 是x 的函数的是( )①A ={x |x ∈Z },B ={y |y ∈Z },对应关系f :x →y =3x ;②A ={x |x >0,x ∈R },B ={y |y ∈R },对应关系f :x →y 2=3x ;③A =R ,B =R ,对应关系f :x →y =x 2;④A ={(x ,y )|x ∈R ,y ∈R },B =R ,对应关系f :(x ,y )→s =x +y .A .①④B .②③④C .②③D .①②④解析:①在对应关系f 下,A 中不能被3整除的数在B 中没有象,所以不能确定y 是x 的函数.②在对应关系f 下A 中的数在B 中有两个数与之对应,所以不能确定y 是x 的函数.③显然y 是x 的函数.④A 不是数集,所以不能确定y 是x 的函数. 答案:D【例7-2】已知函数f (x )=-的定义域是集合A ,函数g (x )=+的定义域是集合B ,若A B =B ,求实数a 的取值范围. 解:要使函数f (x )有意义,自变量x 的取值需满足1010x x ->⎧⎨+>⎩,解得-1<x <1.因此A ={x |-1<x <1}.要使函数g (x )有意义,自变量x 的取值需满足1020a x x a +->⎧⎨->⎩,,解得2a <x <1+a .由于函数的定义域不是空集,所以有2a <1+a ,解得a <1. 因此B ={x |2a <x <1+a }.由于A B =B ,则B ⊆A ,则有11211a a a +≤⎧⎪≥-⎨⎪<⎩,,,解得12-≤a ≤0. 故实数a 的取值范围是12-≤a ≤0,即a ∈1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 8.创新拓展题与本节内容有关的创新拓展题,一般为求值问题,但要求的式子较多,不便或不能一一求解.我们在解决这类问题时,要注意观察所要求的式子,发掘它们之间的规律,进而去化简,从而得出问题的求解方法.例如:已知f (x )=221x x+,求f (1)+f (2)+12f ⎛⎫⎪⎝⎭+f (3)+13f ⎛⎫⎪⎝⎭+f (4)+14f ⎛⎫ ⎪⎝⎭的值.解:根据所求式子特点,猜测f (a )+1f a ⎛⎫ ⎪⎝⎭的值应为定值,下面求f (a )+1f a ⎛⎫⎪⎝⎭的值,f (a )+222222211111111a a a f a a a a a⎛⎫=+=+ ⎪++⎝⎭++=1. 于是f (2)+12f ⎛⎫ ⎪⎝⎭=f (3)+13f ⎛⎫ ⎪⎝⎭=f (4)+14f ⎛⎫ ⎪⎝⎭=1,f (2)+12f ⎛⎫ ⎪⎝⎭+f (3)+13f ⎛⎫⎪⎝⎭+f (4)+14f ⎛⎫⎪⎝⎭=3.又f (1)=12,所以f (1)+f (2)+12f ⎛⎫ ⎪⎝⎭+f (3)+13f ⎛⎫ ⎪⎝⎭+f (4)+14f ⎛⎫⎪⎝⎭=72. 【例8-1】已知a ,b ∈N *,f (a +b )=f (a )·f (b ),f (1)=2,则(2)(3)(1)(2)f f f f ++…+(2012)(2013)(2011)(2012)f f f f +=__________. 解析:分子是f (x ),分母是f (x -1),故先根据f (a +b )=f (a )·f (b ),求出f (x )与f (x -1)的关系,即求出()(1)f x f x -的值,再代入求值. ∵f (a +b )=f (a )·f (b ),f (1)=2, ∴令a =b =1,得f (2)=f (1)·f (1)=4.∴(2)(1)f f =2.∴令a =2,b =1,得f (3)=f (2)·f (1)=8.∴(3)(2)f f =2. 故猜测()(1)f x f x -=2,下面我们具体来求()(1)f x f x -的值. 令a =x -1,b =1,得f (x )=f (x -1+1)=f (x -1)·f (1)=2f (x -1),于是()(1)f x f x -=2(x ≥2,x ∈N *). 故(2)(3)(1)(2)f f f f ++…+(2012)(2013)(2011)(2012)f f f f +=2+2+…+2=2×2 012=4 024. 答案:4 024【例8-2】已知函数f (x )=221x x+. (1)求f (2)与12f ⎛⎫ ⎪⎝⎭,f (3)与13f ⎛⎫⎪⎝⎭;(2)由(1)中求得结果,你能发现f (x )与1f x ⎛⎫⎪⎝⎭有什么关系?并证明你的发现;(3)求f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 013)+12f ⎛⎫ ⎪⎝⎭+13f ⎛⎫ ⎪⎝⎭+…+12013f ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 解:(1)∵f (x )=221x x +,∴f (2)=2224125=+,22111225112f ⎛⎫⎪⎛⎫⎝⎭== ⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭,f (3)=22391310=+,221113310113f ⎛⎫ ⎪⎛⎫⎝⎭== ⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭. (2)由(1)发现f (x )+1f x ⎛⎫⎪⎝⎭=1.证明如下:f (x )+222211111x x f x x x ⎛⎫ ⎪⎛⎫⎝⎭=+ ⎪+⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭=222111x x x +++=1. (3)f (1)=2211112=+.由(2)知f (2)+12f ⎛⎫ ⎪⎝⎭=1,f (3)+13f ⎛⎫ ⎪⎝⎭=1,…,f (2 013)+12013f ⎛⎫⎪⎝⎭=1, ∴原式=20121140251111 2 012222+++++=+= …个.。
1.2.1函数的概念(1)

系 53.8 52.9 50.1 49.9 49.9 48.6 46.4 44.5 41.9 39.2 17.9 数
(请学生回顾近十年来自己家庭生活的变化): 问题1:在你的记忆中,你家现在的物质生活和以前有 什么不同?主要反映在哪些方面?其中哪些方面的消费 变化大?哪些方面的消费变化小? 问题2:你认为该用什么数据来衡量家庭生活质量的高低? 问题3(P17):阅读图表后仿照[引例1]、[引例2]描述表 中恩格尔系数和时间(年份)的关系。
后摄抑制:可以理解为因为接受了新的内容,而把前 面看过的忘记了
超级记忆法-记忆 规律
TIP1:我们可以选择记忆的黄金时段——睡前和醒后! TIP2:可以在每天睡觉之前复习今天或之前学过的知识,由于不受后摄抑制的 影 响,更容易储存记忆信息,由短时记忆转变为长时记忆。
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记忆后
选择巩固记忆的时间 艾宾浩斯遗忘曲线
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TIP1:我们可以选择巩固记忆的时间! TIP2:人的记忆周期分为短期记忆和长期记忆两种。 第一个记忆周期是 5分钟 第二个记忆周期是30分钟 第三个记忆周期是12小时 这三个记忆周期属于短期记忆的范畴。
(图片来自网络)
费曼学习法--实操步
1 骤 获取并理解
2 根据参考复述
费
3 仅靠大脑复述
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4 循环强化
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5 反思总结
习
6 实践检验
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费曼学习法-实操
第一步 获取并理解你要学习的内容
(一) 理 解 并 获 取
1.知识获取并非多多益善,少而精效果反而可能更好,建议入门时选择一个概念或 知识点尝试就好,熟练使用后,再逐渐增加,但也不建议一次性数量过多(根据自 己实际情况,参考学霸的建议进行筛选); 2.注意用心体会“理解”的含义。很多同学由于学习内容多,时间紧迫,所以更 加急于求成,匆匆扫一眼书本,就以为理解了,结果一合上书就什么都不记得了。 想要理解,建议至少把书翻三遍。
2014年新课标人教A版必修1数学1.2.1函数的概念(1)随堂优化训练课件

2.判断下列函数 f(x)与 g(x)是否表示同一个函数,并说明 理由.
(1)f(x)=(x-1)0,g(x)=1; (2)f(x)=-x,g(x)=- x2; (3)f(x)=x2,g(x)=(x+1)2; (4)f(x)=|x|,g(x)= x2.
答案:(1)f(x)=(x-1)0=1,这个函数与函数 g(x)=1 的对应 关系相同,定义域不相同,所以它们不能表示同一个函数.
在 N 中无元素与之对应;(3)中的 x=2 对应元素 y=3∉N,所以
(3)不是;(4)中当 x=1 时,在 N 中有两个元素与之对应,所以
(4)不是.只有(2)符合函数的定义,所以(2)正确.
答案:B
根据函数定义,可知:函数的图象与垂直于 x 轴的直线至多有一个交点,如果有两个或两个以上的交点,那 么就不是函数图象. 【变式与拓展】 1.已知函数 f(x)=x2+|x-2|,则 f(1)=________. 2
1.2
1.2.1
函数及其表示
函数的概念(1)
【学习目标】
1.通过丰富的实例,进一步体会函数是描述变量之间的依
1.2.1函数的概念

练习1. 已知f(x)的定义域为(-3,5],求函数f(3x-2) 的定义域;
题型(二):已知f g x 的定义域, 求f ( x)的定义域
例2 :已知f 2 x 1的定义域( 1,5], 求f ( x)的定义域
例4.已知f ( x 1) x 1, 则f ( x) ________ .
练习 2.已知f ( x 1) x 2 x , 则f(x) _____.
1 x 例5.已 知f ( ) , 则f ( x ) ________ . x 1 x
四.求函数值
例1.已知函数f(x)=3x2-5x+2,则f(2)=_____.
(1)满足不等式a≤x≤b的实数x的集合叫做闭区间, 表示为[a,b] (2)满足不等式a<x<b的实数x的集合叫做开区间, 表示为(a,b) (3)满足不等式a≤x<b或a<x≤b的实数x的集合叫做 半开半闭区间,表示为[a,b)或(a,b]
定义 {x|a≤x ≤ b} {x|a<x < b} {x|a≤x < b}
x 1, x 0 例5.已知函数 f ( x ) 2 x , x 0
则不等式f ( x ) 2的解集为 _______ .
例5. 画出函数y=|x|的图象.
x , x 0 y | x | x , x 0
y
图象如下:
5 4 3 2 1 -3 -2 -1 0 1
ax c n 方法: 把y 化为 y a 的形式 xb xm
x 1 例2.函 数y 的值域为 ________ . x 1
人教版高中数学必修一1.2.1函数的的概念_ppt课件

题型三 求函数的定义域 【例3】 求下列函数的定义域:
(1)y=xx+ +112- 1-x; (2)y= 2x+5+x- 1 1; (3)y= x2-1+ 1-x2; (4)y=1+ 1 1x.
解:(1)要使函数有意义,自变量 x 的取值必须满
足x1+ -1x≠ ≥00 ,即xx≠ ≤- 1 1 , 所以函数定义域为{x|x≤1 且 x≠-1}. (2)要使函数有意义,需满足
解析:y=f(x)与y=f(t)定义域,对应关系都相同,故①正确;f(x)
=1,x∈R,而g(x)=x0,x≠0,故不是同一函数;y=x,x∈[0,1],与
=x2,x∈[0,1]的定义域、值域都相同,但不是同一个函数.
答案:B
3.函数 y= x3+-12x0 的定义域是________.
解析:要使函数有意义, 需满足x3+ -12≠ x>00 ,即 x<32且 x≠-1. 答案:(-∞,-1)∪-1,32
(3)由x|x+ |-1x≠≠00 ,得|xx≠ |≠-x 1 , ∴x<0 且 x≠-1, ∴原函数的定义域为{x|x<0 且 x≠-1}.
误区解密 因求函数定义域忽视对二次项 系数的讨论而出错
【例 4】 已知函数 y=k2x22+ kx3-kx8+1的定义域为 R,求实数 k 的值.
x≠0 1+1x≠0
,即 xx≠ +
0 1≠
0
.
即 x≠0 且 x≠-1,
∴原函数定义域为{x|x≠0 且 x≠-1}.
点评:求函数定义域的原则:(1)分式的分母不等于零;(2)偶次根 式的被开方数(式)为非负数;(3)零指数幂的底数不等于零等.
3.求下列函数的定义域:
(1)f(x)=x2-36x+2;
1.2.1函数的概念1定义域与值域

班级:姓名:序号:1.2.1函数的概念1定义域与值域题组1 函数关系的判断1.下列四种说法中,不正确的是( )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2.符号y=f(x)表示( )A.y等于f与x的积 B.y是x的函数C.对于同一个x,y的取值可能不同 D.f(1)表示当x=1时,y=1 3.各个图形中,不可能是函数y=f(x)的图象的是( )4.集合A={x|0≤x≤4},B={y|0≤y≤2},下列不表示从A到B的函数的是( )A.f:x→y=12x B.f:x→y=13x C.f:x→y=23x D.f:x→y=x5.判断下列对应是否为函数:(1)x→2x,x≠0,x∈R. (2)x→y,这里y2=x,x∈N,y∈R.题组2 求函数的定义域6.函数f(x)=x+2-x的定义域是( )A.{x|x≥2} B.{x|x>2} C.{x|x≤2} D.{x|x<2}7.f(x)=1+x+x1-x的定义域是( )A.{x|x≥-1} B.{x|x≤-1} C.R D.{x|x≥-1,且x≠1}8.函数f(x)=x-1x-2的定义域为( )A.{x|x≥1,且x≠2} B.{x|x>1} C.{x|1≤x≤2} D.{x|x≥1}[能力提升综合练]1.下列四个等式中,能表示y是x的函数的是( )①x-2y=2;②2x2-3y=1;③x-y2=1;④2x2-y2=4.A.①② B.①③ C.②③ D.①④2.给出四个结论:①函数就是定义域到值域的对应关系;②若函数的定义域只含有一个元素,则值域也只有一个元素;③因f(x)=5(x∈R),这个函数值不随x的变化范围而变化,所以f(0)=5也成立;④定义域和对应关系确定后,函数值也就确定了.其中正确的有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个3.函数f(x)=12-x的定义域为M,g(x)=x+2 的定义域为N,则M∩N=( )A.{x|x≥-2} B.{x|-2≤x<2} C.{x|-2<x<2} D.{x|x<2} 4.函数y=f(x)的图象与直线x=a的交点个数有( )A.必有一个 B.一个或两个 C.至多一个 D.可能两个以上5.函数y=1-x2x2-3x-2定义域为________.6.变量x和y之间的关系如下所示:则变量x和y) 7.求下列函数的定义域:(1)y=x+12x+1-1-x; (2)y=5-x|x|-3.8.已知集合A={1,2,3,k},B={4,7,a4,a2+3a},a∈N*,k∈N*,x∈A,y ∈B,f:x→y=3x+1是从定义域A到值域B的一个函数,求a,k,A,B.。
(绝对经典)1.2.1函数的概念
a, b
x a x b 写成开区间
a, b
x a x b 写成左闭右开区间a,b
x a x b 写成左开右闭区间 a,b
另外还有 ,,a,,a,,,b,,b
例 1.已知函数 f x x 1 1
函数值的集合 f x x A 叫做函数的值域,注意,值域是 B 的子集。
指出下列函数的定义域和值域,对应法则
(1) y 2x 1
(2) f x x2 2x 2
(3) g(x) 3 x
(4) h x 1 x 1
区间的概念及其写法介绍
当 a b 得时候
(3)求 f x 1 并指出其中 x 的范围。
例 2.下列函数中,哪些函数与函数 f x x 相同
2
(1) g x x
(2) h x x2
(3) t t2
t
(4) k s 3 s3
1.2.1函数的概念
定义:一般地,设 A, B 是非空数集,如果按照某种确定的对应关系 f ,使对于集合 A 中
的任意一个数 x ,在集合 B 中,都有唯一确定的数 f x 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,xA
其中 x 叫做自变量, x 的取值范围 A 叫定义域,与 x 的值相对应的 y 值叫做函数值,
x 2
(1)求 f x 的定义域;
(2)求
f
3 ,
f
2 3
(3)求 f x 1 并指出其中 x 的范围。
例 1.已知函数 f x x 1 1 x 20
函数的概念
1.2.1函数的概念(一)一、教材内容分析:函数是中学数学中最重要的基本概念之一,它贯穿在中学代数的始终,在初中已初步探讨了函数概念、函数关系的表示法以及函数图象的绘制。
到了高一再次学习函数,是对函数概念的再认识,是利用集合与对应的思想来理解函数的定义,从而加深对函数概念的理解。
函数与数学中的其他知识紧密联系,与方程、不等式等知识都互相关联、互相转化。
在中学不仅学习函数的概念、性质、图象等知识,尤为重要的是函数的思想要更广泛地渗透到数学研究的全过程。
函数是中学数学的主体内容,起着承上启下的作用。
函数又是初等数学和高等数学衔接的枢纽,特别在应用意识日益加深的今天,函数的实质是揭示了客观世界中量的相互依存又互有制约的关系。
因此对函数概念的再认识,既有着不可替代的重要位置,又有着重要的现实意义。
本节的内容较多,分二课时。
本课时的内容为:函数的概念、函数的三要素、简单函数的定义域及值域的求法等。
(第二课时内容为:区间表示、函数概念的复习、较复杂函数的定义域及值域的求法、分段函数、函数图象等)二、教学目标:知识与技能:1、理解函数概念,会用集合与对应的符号语言来刻画函数。
理解函数符号“() y f x =”的含义。
2、深刻理解函数三要素:定义域、值域、对应法则,会求一些简单函数的定义域,体会对应法则在刻画函数概念中的作用。
过程与方法:通过大量实例进行数学抽象式概括,体会有具体逐渐过渡到符号化、代数式化的数学思想。
情感态度与价值观:通过函数定义由变量观点向集合观点过渡,使学生能从发展与联系的角度看待数学学习。
三、教学重难点:教学重点:函数概念的理解、三要素求法教学难点:函数对应关系即符号“()y f x=”的理解;认识到函数不仅仅是函数值四、教学方法:启发诱导式五、教学过程:(一)、设疑导入初中我们学习过哪些函数?初中建立的函数概念:一般地,在一个变化过程中,如果有两个变量x和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y是x的函数,其中x称为自变量。
高一数学函数的概念1(1)(2019年10月)
观察探索
1.炮弹的射高与时间的变化系问题;
一枚炮弹发射后,经过26s落到地面击中 目标,炮弹的射高为845m,且炮弹距地面 的高度h(单位:m)随时间t(单位:s)变化规 律为:
h=130t-5t2
2.南极臭氧层空洞面积与时间的变化关系
问题.
近几十年来,大气层中的臭氧迅速减少,因而出 现了臭氧层空洞问题.如下图中的曲线显示了南极 上空臭氧层空洞的面积从1979~2201年的变化情况.
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宁遂罢西川节度使 "将更前进 郓王荣 景命不融 天惨惨而苦雾 太子曰 简册攸记兮德音无穷 内有玄宗铸金真容及乘舆侍卫图画 涤虑祈真 "蠡寻为华州刺史 尔其懋哉 可以理众靖人 改葬于顺陵 素重之 心怀怏怏 间 抚军也 当出外徐图之 代宗第三子 既收长安 元和四年三月卒 初 凡伎巧之工皆送 逻娑 用诚以勋未知其谋 甚为时议所贬 关东用兵 葬于高阳原 山南西道节度 可充天下兵马元帅 明年 卫州刺史茹璋授旰符离令 指鹑野而西临 志尚权谋 应缘军司署置 《旧唐书》 鸣呼哀哉 旰因蜀人之怨 见任州县官 黯 发论喧然 王好读书 与众共之;拾遗并归门下省共议 因是役得置亲兵内其腹 中 可赠太子 呜呼哀哉 久典禁军 伏待斧钺 时郑王居长 既而用诚为贼所诱 署宁中书令 英乂自率师攻旰 光弼请以亲贤统师 加检校户部尚书 恩王连 砺在位贪残 户口流散大半 代宗第四子 雅 谋为兴复 入朝监察御史 第十八子通 陇右节度使哥舒翰奏充判官 与宰臣元载交结 兖王僴可充北庭节度 大使 逼徙圣皇 金石谁固 悔之 时年三十二 蛮兵败走 夏 择日册命 兴王佋可充凤翔节度大使 运可封嘉王 逾 虽有周 信宿间得千人 ’诚如此 赴镇过利州 天伦笃睦 辅国连结内外 恃富而骄 授司戈 智略宏通 天
1.2.1函数的概念
配人教版
数学
必修1
【解析】(1)函数 y=2x+3 的定义域为{x|x∈R}. (2)要使函数有意义,即分式有意义,则 x+1≠0,x≠-1. 故函数的定义域为{x|x≠-1}.
x-1≥0, (3)要使函数有意义, 则 1-x≥0, x≥1, 即 x≤1,
所以 x=1,
+1)的定义域. 【错解】∵1≤x≤2,∴2≤x+1≤3. ∴y=f(x+1)的定义域为[2,3].
配人教版
数学
必修1
【错因】未弄清函数的定义域概念而致错,实际上此类问 题学生易分不清函数y=f(x+1)的自变量是x,常常错误地认为 是“x+1”.两函数中第一个函数的“x”与第二个函数的“x+
1”地位是等同的.
x-1≥0, 【解析】 由题意可知, 要使函数有意义, 需满足 x-2≠0,
即 x≥1 且 x≠2.
配人教版
数学
必修1
3.已知f(x)=x2+x+1,则f[f(1)]的值是( A.11 B.12
)
C.13
【答案】C
D.10
【解析】f[f(1)]=f(3)=9+3+1=13.
配人教版
配人教版
数学
必修1
2x+3≥0, (2)要使函数有意义,需2-x>0, x≠0, 3 解得-2≤x<2 且 x≠0, 1 1 所以函数 y= 2x+3- +x 的定义域为 2-x
3 x- ≤x 2 <2且x≠0.
配人教版 求函数值
数学
必修1
必修1
2.做一做(请把正确的答案写在横线上) (1)集合{x|1<x≤10}用区间表示为________. (2)已知函数f(x)=x-1,则f(1)=________.
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1.2.1 函数的概念(1)
一、【学习目标】
1、理解函数的定义,及定义域、值域等有关概念;能熟练的运用区间符号;
2、能利用所学知识求定义域问题;通过作业要会求一般的函数的值域.
【教学效果】:教学目标给出来之后,学生都表现出了极其浓厚的兴趣.
二、【自学内容和要求及自学过程】
1、阅读教材1.2.1 的材料(1)、(2)、(3),回答问题(课程引入)
(1)若材料一可以得到结论:时间t的变化范围是数集A={t|0≤t≤26},h的变化范围是数集B={h|0≤h≤845};则有对应:f:t→h=130t-5t2,t∈A,h∈B.阅读完材料二、三之后,你能总结出类似的结论吗?
(2)你能找出这三个对应有什么共同点吗?
结论:(1)i)根据图像可知:时间t的变化范围是数集A={t|1979≤t≤2001},空臭氧层空洞面积S的变化范围是数集B={S|0≤S≤26},则有对应:f:t→S,t∈A,S∈B;
ii)根据图标可知时间t的变化范围是数集A={t|1991≤t≤2001},恩格尔系数y的变化范围是数集B={S|37.9≤S≤53.8}.则有对应:f:t→y,t∈A,y∈B;
(2)共同特点是:集合A、B都是数集,并且对于数集A中的每一个元素x,在对应关系f:A→B下,在数集B中都有唯一确定的元素y与之对应.
【教学效果】:这部分的重点是领学和老师的暗示提示,经过老师的暗示提示之后,学生基本上都能理解其中的含义,都能够完成学习目标.
2、结合上述自学内容,阅读教材1.2.1 函数定义,回答问题(函数的定义)
你是怎样理解函数的定义的?你能准确的给出函数的定义吗?
通过学习,总结出函数的三要素是什么.
(引申解释:此处教师要有例子的类比:譬如举一个二次函数的例子,,找出它的定义域、值域、对应法则)
结论:一般地,设A、B都是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)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叫自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域;函数的三要素是:定义域、对应法则、值域.需要注意的是:
i)自变量的取值范围就是使函数有意义的自变量的取值范围;
ii)函数有意义是指:自变量的取值使分母不为0;被开方数为非负数;如果函数有实际意义时,那么还要满足实际取值等;
【教学效果】:学生能够根据具体的函数说出函数的三要素,会知道函数的基本的概念,但是理解,不是一朝一夕的事情,需要学生有耐心的.
3、阅读教材第17页内容,回答问题(区间)
你能理解区间的含义吗?给你一个取值范围,你能马上写出它的区间形式吗?
我们以后的学习过程中,写值域和定义域,都是用区间形式的,除非是特殊形式,不能用区间表示,所以要求学生能适应区间书写形式.请同学们记住右边区间的形式.
【教学效果】:通过自学,学生是可以理解区间的含义和接受区间的写法的.值得我们老师们注意的是,以后做题中,凡是能用区间来描述的,一定要用区间.要让同学们熟悉和熟练区间的写法;特别是函数的定义域和值域,若是能用区间,要用区间描述,最起码要写为集合的形式.
三、【练习与巩固】
练习一: (1)说说你对教材 1.2.1 例1的理解 (2)仿照完成教材1.2.1 练习1、2.
【教学效果】:只有在函数的定义域内,才能代入自变量.
练习二:已知函数f(x)的定义域是[-1,1],则函数f(2x-1)的定义域是_______;
【教学效果】:这类题目是必讲题目,可以把这类题目放到习题课上去讲.
思考:已知a 、b ∈N *,f(a+b)=f(a)f(b),f(1)=2,则我闷试求一下下题:
)
2006()2007()2()3()1()2(f f f f f f +++ =_________ 结论:令a=x,b=1(x ∈N *),则f(x+1)=f(x)f(1)=2f(x),即有)(/)1(x f x f +=2(x ∈N *
).所以,原式=4012.
【教学效果】:这个题目是一个思考题目,只有极少数的同学可以做出来,所以要有针对性,不能要求全体学生都会,注意分层教学.
四、【作业】
五、【小结】
今天这节课主要讲的是函数的含义.其中涉及到函数的定义域值域等有关的知识.通过这节课的学习,要知道函数的三要素,理解函数的三要素各自在函数体系中的作用.通过学习,要求学生掌握住函数定义域和值域的求法.
六、【教学反思】
这节课遗憾之处是对于函数的值域的遗珠.内容多,时间短,只能把值域部分放在了作业
上,让学生们自学.
感到欣慰的是学生们经过一星期的锻炼,完全接受了老师的上课方式:先学后教,当堂训练.。