函数的概念
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.。
函数的概念
函数的概念基本知识点1.函数的概念:设A、B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。
注意:(1)这两个集合有先后顺序,A到B的射与B到A的函数是截然不同的.其中f表示具体的对应法则,可以用汉字叙述。
(2)“都有唯一”什么意思?包含两层意思:一是必有一个;二是只有一个,也就是说有且只有一个的意思2.构成函数的三要素:定义域、对应关系和值域3.两个函数的相等:函数的定义含有三个要素,即定义域A、值域C和对应法则f。
当函数的定义域及从定义域到值域的对应法则确定之后,函数的值域也就随之确定。
因此,定义域和对应法则为函数的两个基本条件,当且仅当两个函数的定义域和对应法则都分别相同时,这两个函数才是同一个函数。
4.区间(1)区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间;2)无穷区间;(3)区间的数轴表示类型一、映射函数概念1.下列图象能够成为某个函数图象的是( )2.函数的图象与直线的公共点数目是( )A.B.C.或D.或3 下列对应关系中,哪些是从A到B的映射,哪些不是?(1)A=R,B=R,对应法则f:取倒数;(2)A={平面内的三角形},B={平面内的圆},对应法则f:作三角形的外接圆;(3)A={平面内的圆},B={平面内的三角形},对应法则f:作圆的内接三角形.(4)A={1,2,3,4},B={3,4,5,6,7,8,9},对应法则(5)A=N*,B={0,1},对应法则f:x→x除以2得的余数;6. 已知A=R,B={(x,y)|x,y R},f:A→B是从集合A到集合B的映射,f:x→(x+1,x2+1),求A中的元素的象,B中元素的原象.类型二求函数的值1.已知f(x)=2x 2-3x-25,g(x)=2x-5,求:(1)f(2),g(2); (2)f(g(2)),g(f(2)); (3)f(g(x)),g(f(x))2已知,作出f(x)的图象,求f(1),f(-1),f(0),f{f[f(-1)+1]}的值.3.已知,若,求的值4设函数⎩⎨⎧<+≥+-=0,60,64)(2x x x x x x f 不等式)1()(f x f >的解类型三 具体函数的定义域(1)如果f(x)是整式,那么函数的定义域是实数集R ;(2)如果f(x)是分式,那么函数的定义域是使分母不等于零的实数的集合;(3)如果f(x)是二次根式,那么函数的定义域是使根号内的式子大于或等于零的实数的集合(4)如果f(x)是由几个部分的数学式子构成的,那么函数定义域是使各部分式子都有意义的实数集合; (即求各集合的交集)(5)满足实际问题有意义.1.求下列函数的定义域(用区间表示).(1); (2). (3)(4); (5);02)1(2334)(++-+-+-=x x x x x f .求抽象函数的定义域1.已知函数定义域是,求)(x f y =的定义域是2.已知函数)(x f y =定义域是,求的定义域3.已知函数定义域是,求的定义域是题型四:相同函数1.下列各组函数是否表示同一个函数? (1)(2)(3)(4)3.试判断以下各组函数是否表示同一函数? (1)f (x )=2x ,g (x )=33x ; (2)f (x )=x x ||,g (x )=⎩⎨⎧<-≥;01,01x x (3)f (x )=x 1+x ,g (x )=x x +2;(4)f (x )=x 2-2x -1,g (t )=t 2-2t -1。
函数的基本概念
函数的基本概念函数是数学中的一个重要概念,也是数学分析的基础。
它在数学和其他领域中有着广泛的应用。
本文将介绍函数的基本概念以及一些常见的函数类型。
1. 函数的定义函数是数学中一种对应关系,它将一个集合中的每个元素都映射到另一个集合中的唯一元素。
通常用f(x)表示函数,其中x为自变量,f(x)为因变量。
函数可以用图像、表格或公式的形式表示。
2. 函数的表示方法函数可以通过不同的方式进行表示。
常见的表示方法包括:- 变量表达式:如y = 2x + 1,其中y表示因变量,x表示自变量。
- 函数图像:通过绘制自变量和因变量之间的关系,可以得到函数的图像。
图像可以帮助我们更直观地理解函数的性质。
- 函数表格:通过将自变量和因变量的对应关系列成表格形式,可以清晰地展示函数的取值情况。
3. 函数的定义域和值域函数的定义域是指自变量的取值范围,即函数能够接受的输入。
函数的值域是指函数的所有可能输出值,即函数的取值范围。
定义域和值域是函数的重要性质,可以帮助我们了解函数的范围和性质。
4. 常见的函数类型4.1 线性函数线性函数是最简单的一种函数类型,其表达式为f(x) = ax + b,其中a和b为常数,a不等于零。
线性函数的图像为一条直线,具有常等差的特点。
4.2 幂函数幂函数是指形如f(x) = x^n的函数,其中n为整数。
幂函数的图像根据n的不同而变化,n为偶数时图像可以是开口向上或向下的抛物线,n为奇数时图像则可以是一条直线。
4.3 指数函数指数函数是指形如f(x) = a^x的函数,其中a为正实数且不等于1。
指数函数的图像通常呈现出逐渐增长或逐渐减小的曲线,具有指数增长或指数衰减的特点。
4.4 对数函数对数函数是指形如f(x) = log_a(x)的函数,其中a为正实数且不等于1。
对数函数的图像通常呈现出逐渐增长但增长速度逐渐减缓的曲线,具有反指数增长的特点。
4.5 三角函数三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数等。
函数的概念与基本性质
函数的概念与基本性质函数是数学中的一个重要概念,它在数学和其他领域中都有广泛的应用。
本文将介绍函数的概念以及其基本性质,包括定义域、值域、对应关系、单调性等。
一、函数的概念函数是两个集合之间的一种特殊关系,一般表示为 f(x),其中 x 是自变量,f(x) 是因变量。
函数的定义域是指所有可能的自变量的集合,而值域则是函数在定义域内可以取得的所有因变量的值的集合。
函数在定义域内的每个自变量都对应一个唯一的因变量。
二、函数的基本性质1. 定义域和值域:函数的定义域和值域是函数的两个基本性质。
定义域决定了函数的有效输入范围,而值域则表示函数可能的输出范围。
在函数中,定义域和值域可以是有限的集合,也可以是无限的区间。
2. 对应关系:函数的一个重要性质是具有确定的对应关系。
即在定义域内的每个自变量都对应唯一的因变量。
这种一一对应的关系使得函数具有明确的输入和输出。
3. 单调性:函数的单调性描述了函数随自变量变化时的趋势。
如果函数在定义域内的任意两个自变量 x1 和 x2 满足 x1 < x2,则有 f(x1) <f(x2),则称该函数是单调递增的。
反之,如果 f(x1) > f(x2),则称该函数是单调递减的。
4. 奇偶性:函数的奇偶性是指函数关于原点对称的性质。
如果对于定义域内的任意自变量 x,有 f(-x) = -f(x),则称函数是奇函数。
而如果有 f(-x) = f(x),则称函数是偶函数。
5. 周期性:函数的周期性表示在一定范围内,函数的图像会随着自变量的周期性变化而重复出现。
如果存在一个正数 T,使得对于定义域内的任意自变量 x,有 f(x+T) = f(x),则称函数具有周期 T。
三、函数的应用函数的概念和性质在数学和其他领域中都有广泛的应用。
在数学中,函数被用于解决各种数学问题,包括方程求解、函数图像绘制和曲线分析等。
在物理、经济学和工程学等应用领域,函数被用于建立模型和描述现象,帮助我们理解和解释自然界中的规律。
函数的11个概念
函数的11个概念函数是数学中的一个重要概念,它在数学领域、计算机科学领域和其他许多学科中都有广泛应用。
下面我将详细介绍函数的11个概念。
1. 函数定义函数是一种特殊的关系,它将一个自变量的值映射到一个因变量的值。
对于每个自变量的取值,函数都具有唯一的因变量值。
函数的定义常用函数公式、表格或图像表示。
2. 函数的值域和定义域函数的定义域是所有自变量的取值范围,值域是函数所有可能的因变量值的范围。
在一些情况下,值域和定义域可能有限制。
3. 函数的反函数函数的反函数是指将函数的因变量和自变量进行互换得到的新函数。
反函数可以理解为原函数的逆运算,它可以通过函数的图像关于直线y=x的对称性得到。
4. 函数的奇偶性函数可以根据其图像的对称性来确定奇偶性。
如果函数满足f(-x) = f(x) ,则它是偶函数;如果函数满足f(-x) = -f(x),则它是奇函数。
有些函数既不是偶函数也不是奇函数。
5. 函数的零点函数的零点是指函数取零值的自变量的值。
求函数的零点通常需要解方程f(x) = 0, 通过求解这个方程可以找到函数的零点。
6. 函数的连续性函数的连续性是指函数在其定义域内的所有点都具有连续性。
一个函数在某一点连续,意味着在这个点函数的极限存在且等于函数在该点的值。
函数的连续性在数学分析和物理学中有广泛应用。
7. 函数的导数和导函数函数的导数描述了函数在某一点的变化率。
如果函数在某一点可导,那么该点的导数表示了函数曲线在该点的切线的斜率。
导函数是原函数的导数函数,它可以用来求函数在某点的切线斜率。
8. 函数的积分和不定积分函数的积分描述了函数在一定区间上的“累积变化”。
不定积分是对函数求解反函数运算,它可以得到函数在给定区间上的积分值。
积分在数学和物理学中有广泛应用。
9. 函数的极限函数的极限描述了函数在某一点不断逼近某个特定值的趋势。
极限可以用来描述函数在无穷大或无穷小趋势的特性。
10. 函数的峰值和谷值函数的峰值和谷值是函数在定义域内的最大值和最小值。
函数的概念介绍
函数的概念介绍一、函数的定义简单的说,函数是数学中的一种对应关系,是从非空数集A 到实数集B 的对应。
精确地说,给定两个实数集D 和M ,若有对应法则f , 使对D 内的每一个数x ,都有唯一的一个数y M ∈与它相对应 ,则称f 是定义在数集D 上的函数,记作()y f x =数集D 称为函数f 的定义域,x 所对应的数y ,称为f 在点x 的函数值,常记为f (x )。
全体函数值的集合{}()()|(),f D y y f x x D M ==∈⊂,称为函数f 的值域。
习惯上,我们称此关系中的x 为自变量,y 为因变量。
注意:函数与不等式和方程存在联系。
令函数值等于零,从几何角度看,对应的自变量是图像与x 轴交点;从代数角度看,对应的自变量是方程的解。
另外,把函数的表达式(无表达式的函数除外)中的“=”换成“<”或“ >”,再把“y ”换成其它代数式,函数就变成了不等式,可以求自变量的范围。
二、反函数的定义设函数y=f(x)(x ∈D)满足:对于值域f (D )中的每一个值y ,D 中有且只有一个值x 使得f (x )=y则按此对应法则得到一个定义在f (D )上的函数,称这个函数为f 的反函数,记作1(),()x f y y f D -=∈说明:⑴在函数1()x f y -=中,y 是自变量,x 是函数,但习惯上,我们一般用x 表示自变量,用y 表示函数,为此我们常常对调函数x=f^-1(y)中的字母x,y ,把它改写成y=f^-1(x),今后凡无特别说明,函数y=f(x)的反函数都采用这种经过改写的形式.⑵反函数也是函数,因为它符合函数的定义. 从反函数的定义可知,对于任意一个函数y=f(x)来说,不一定有反函数,若函数y=f(x)有反函数y=f^-1(x),那么函数y=f^-1(x)的反函数就是y=f(x),这就是说,函数y=f(x)与1()x f y -=互为反函数.⑶从映射的定义可知,函数y=f(x)是定义域A 到值域C 的映射,而它的反函数1()x f y -=是集合C 到集合A 的映射,因此,函数y=f(x)的定义域正好是它的反函数1()x f y -=的值域;函数y=f(x)的值域正好是它的反函数1()x f y -=的定义域三、基本初等函数简介1、幂函数:,(0,)y x R μμμ=≠∈定义域:μ为正整数时为(-∞,+∞),μ为负整数时是 (-∞,0)∪(0,+∞);μ=α(为整数),当α是奇数时为( -∞,+∞),当α是偶数时为(0,+∞);2、指数函数:(0,1x y a a a =>≠定义域为( -∞,+∞),值域为(0 ,+∞),a >0 时是严格单调增加的函数,0<a <1 时是严格单减函数。
函数的定义及有关概念
函数的定义及有关概念
函数是数学中常见的概念,它是一个将一个或多个输入值映射到唯一一个输出值的规则或过程。
函数通常表示为f(x)或y = f(x),其中x是输入值,f是函数,y 是输出值。
函数的定义包括几个重要的要素:
1. 定义域:函数的定义域是指所有可能输入值的集合。
它限定了函数能够接受的输入范围。
2. 值域:函数的值域是指所有可能输出值的集合。
它限定了函数能够产生的输出范围。
3. 图像:函数的图像是指函数在坐标系中的表示形式。
它由所有输入值与其对应的输出值组成的点的集合构成。
4. 关系:函数定义了输入和输出之间的关系。
对于每个输入值,函数只能有一个输出值。
5. 映射:函数将每个输入值映射到唯一一个输出值。
这个映射过程可以通过一个算法、公式或规则来表示。
6. 变量:函数中的变量是指输入值和输出值可变的量。
在函数定义中,通常用字母x表示输入变量,用字母y表示输出变量。
函数可以有不同的类型和形式,比如线性函数、二次函数、指数函数、对数函数等。
函数的性质和特点也可以通过函数的图像、导数、积分等来描述和分析。
函数在数学和科学中有着广泛的应用,它是建立数学模型、解决问题的重要工具。
函数的有关概念
函数的有关概念函数是数学中的一个重要概念,广泛应用于数学、物理、计算机科学等领域。
它可以描述输入与输出之间的关系,是实现程序模块化、抽象和重用的基础。
在本文中,将介绍函数的定义、分类、性质以及函数在不同领域中的应用。
1.函数的定义:函数是一个将一个或多个输入映射到一个确定的输出的关系。
数学上,函数可以表示为f:A→B,其中A是函数的定义域,B是函数的值域。
对于给定的输入x∈A,函数f将返回对应的输出y∈B。
2.函数的分类:函数可以按照定义域和值域的类型、性质、表达形式以及关系的方式进行分类。
(1)按照定义域和值域的类型:常见的函数类型有实函数、复函数、向量函数、矩阵函数等。
(2)按照函数的性质:函数可以是线性函数、非线性函数、单调函数、凸函数、反函数等。
线性函数是指满足线性性质的函数,即f(x+y)=f(x)+f(y)和f(kx)=kf(x)。
非线性函数则不满足线性性质。
(3)按照函数的表达形式:函数可以是解析函数、隐函数、参数方程、差分方程、微分方程等。
(4)按照函数的关系方式:函数可以是显式函数、隐式函数、递归函数等。
显式函数可以通过一个公式或表达式来表示,例如y=f(x)。
隐式函数则不能直接解出y,但可以通过等式关系表示出来。
3.函数的性质:函数具有一些重要的性质,包括单值性、有界性、周期性、奇偶性、单调性等。
(1)函数的单值性:函数在定义域内的每个输入只对应一个唯一的输出。
(2)函数的有界性:函数可以是有界的或无界的。
有界函数是指存在上界和下界,即对于定义域内的任意x,存在M和m,使得m≤f(x)≤M。
无界函数则不存在上界或下界。
(3)函数的周期性:函数在某个区间内具有重复的性质,即对于定义域内的每个x,存在一个正数T使得f(x+T)=f(x)。
(4)函数的奇偶性:函数可以是奇函数或偶函数。
奇函数满足f(-x)=-f(x),偶函数满足f(-x)=f(x)。
(5)函数的单调性:函数可以是增函数、减函数或不变函数。
函数的概念.
函数的概念函数是数学中非常重要的概念,它描述了变量之间的依赖关系,帮助我们更好地理解数学中的各种关系。
本文将从函数的定义、表示、性质、运算以及实际应用等方面进行介绍。
1.函数的定义函数是一个数学表达式,它表示了一个或多个自变量的输入值与对应因变量的输出值之间的关系。
在数学中,用符号“f”表示函数,其中f后面的括号内是自变量的取值范围,而f右侧的表达式则是因变量的取值范围。
例如,一个简单的函数可以定义为y=x+2,其中x 是自变量,y是因变量。
2.函数的表示函数的表示方法有多种,包括解析法、表格法和图象法等。
解析法是用数学符号和公式来表示函数关系的一种方法,如y=x+2。
表格法是用表格形式表示函数关系的一种方法,它适用于离散变量函数,如阶跃函数等。
图象法则是用函数图象表示函数关系的一种方法,适用于连续变量函数。
3.函数的性质函数的性质包括单调性、奇偶性、周期性等。
单调性是指函数在某一区间内随着自变量的增加,因变量的值也相应增加,反之亦然。
奇偶性是指函数在原点对称或旋转对称时具有的性质。
周期性是指函数按照一定的周期重复出现的现象。
4.函数的运算函数的运算包括函数的加、减、乘、除等基本运算以及复合运算等。
函数的加、减、乘、除等基本运算可以类比于代数中的运算,而复合运算则是将两个或多个基本函数组合成一个新函数的过程。
5.函数的实际应用函数在实际生活中有着广泛的应用,例如在物理学、工程学、经济学等领域中都有函数的身影。
例如,在物理学中,牛顿第二定律F=ma就描述了力与加速度之间的关系;在经济学中,成本函数、收益函数等都是描述经济变量的重要工具;在工程学中,各种系统模型也都是用函数来描述的。
此外,函数还在计算机科学、统计学等领域中有着广泛的应用。
总之,函数是数学中非常重要的概念之一,它描述了变量之间的依赖关系,并为我们提供了分析问题、解决问题的重要工具。
通过深入理解函数的定义、表示、性质、运算以及实际应用等方面,我们可以更好地掌握函数这一重要概念,并为解决实际问题提供有力的支持。
函数的概念及其三要素
函数的概念及其三要素
一、什么是函数
函数是指一种映射关系,它把一个或多个输入值映射成输出值,当用
相同的输入值时,可以产生相同的输出值,这种一一映射的关系就是函数。
数学上的函数可以分为普通函数和复合函数,普通函数主要用作表达其中
一种性质随变量而变化的定量关系,复合函数是通过一个函数定义另一个
函数,而满足其中一种定义域和值域的关系,是构成数学理论的基础。
二、函数的三要素
1、定义域
定义域也叫做函数的域,它表示函数的取值范围,即允许函数的输入
取值的范围,它可以是实数的整数、分数、有理数,也可以是复数。
一般
情况下,为了更好地研究函数的特性,会将定义域划分为有限多个区间,
即定义域可以表示为一个有限的集合。
2、值域
值域表示函数的输出取值可以取到的范围,也就是函数的输出值可以
取的范围。
值域可以是实数集、自然数集等,有时也会将值域分为有限多
个区间,以方便函数特性的研究。
3、解析式
解析式是一种表示函数关系的方式,它用数学符号把函数所表示的变
化关系表示出来,如一元函数的解析式一般可以写成y=f(x),其中f(x)
就是函数的解析式,这里的x表示函数的自变量,y表示函数的因变量,
f(x)称为函数式。
函数概念与知识点总结
函数概念与知识点总结一、函数的概念1.1 函数的定义函数是数学中的一个基本概念,它描述了一种对应关系,将一个或多个输入参数映射到一个输出结果。
在数学中,函数通常表示为f(x),其中x是输入参数,f(x)是输出结果。
函数也可以表示为y=f(x),其中y是输出结果,x是输入参数。
函数还可以表示为y=f(x1,x2, ..., xn),其中x1, x2, ..., xn是多个输入参数。
1.2 函数的特性函数具有一些特性,包括单值性、有限性、定义域和值域。
单值性表示对于每个输入参数,函数有且只有一个输出结果。
有限性表示函数的定义域和值域都是有限的。
定义域是函数能接受的输入参数的集合,而值域是函数输出结果的集合。
1.3 函数的分类函数可以根据其形式、性质和用途进行分类。
常见的函数包括线性函数、二次函数、指数函数、对数函数、三角函数、双曲函数等。
函数还可以根据其定义域和值域的不同进行分类,如有界函数、无界函数、周期函数等。
二、函数的性质与图像2.1 函数的奇偶性函数可以根据其图像的对称性来判断奇偶性。
若函数的图像关于原点对称,则函数是奇函数;若函数的图像关于y轴对称,则函数是偶函数。
2.2 函数的增减性函数的增减性描述了函数在定义域内的增加和减少情况。
若对于定义域内的任意两个值x1和x2,若x1<x2,则f(x1)<f(x2),则函数是单调递增的;若x1<x2,则f(x1)>f(x2),则函数是单调递减的。
2.3 函数的最值函数的最值指在定义域内的最大值和最小值。
函数的最值可以通过求导数或利用一阶导数的性质进行判断。
2.4 函数的图像函数的图像是函数在平面直角坐标系中的表示。
通过绘制函数的图像,可以直观地理解函数的性质和变化规律。
例如,线性函数的图像是一条直线,二次函数的图像是一个抛物线。
三、函数的运算3.1 函数的加减运算当两个函数f(x)和g(x)相加或相减时,可以将它们的对应项相加或相减,得到一个新的函数h(x)=f(x)±g(x)。
函数的基本概念
函数的基本概念函数是数学中一个非常重要的概念,广泛应用于各个领域的数学问题求解和实际生活中的应用。
在数学中,函数是指两个集合之间的一种特殊关系,它把一个集合的每一个元素都唯一地对应到另一个集合的元素上。
1、函数的定义函数可以简单地理解为一种对应关系,形式上可以表示为:f: A→B,其中A和B是两个集合,称为定义域和值域。
对于A中的每一个元素a,函数f把它映射到B中的一个唯一元素上,我们用f(a)表示这个映射后的结果。
例如,我们可以定义一个简单的函数f: ℝ→ℝ,它把实数集合映射到实数集合上,其中f(x) = x^2。
对于任意实数x,函数f会把它映射到x的平方上。
2、函数的特性函数具有一些重要的特性,例如:(1)定义域和值域:函数的定义域是指所有可以输入的元素组成的集合,值域是指函数的输出结果组成的集合。
在定义函数时,需要明确指定定义域和值域。
(2)单射性:单射性是指不同的输入元素对应不同的输出元素。
即对于函数f中的不同元素a和b,如果f(a) = f(b),则a = b。
(3)满射性:满射性是指每一个值域中的元素都有对应的定义域中的元素,即对于任意b∈B,都存在a∈A,使得f(a) = b。
(4)一一对应:一一对应是指函数同时具有单射性和满射性。
即对于函数f中的不同元素a和b,如果f(a) = f(b),则a = b,并且对于任意b∈B,都存在唯一的a∈A,使得f(a) = b。
3、函数的图像函数的图像是函数的可视化表示方式,它可以帮助我们更直观地理解函数。
函数的图像通常是在笛卡尔坐标系中绘制的,横坐标表示定义域的元素,纵坐标表示对应的函数值。
以函数f(x) = x^2为例,我们可以将其图像绘制为一个抛物线。
当x 取负值时,函数值也是正数,所以抛物线在原点的左侧也有对应的点。
4、函数的表示方法除了使用公式的形式表示函数外,函数还可以使用其他方式进行表示。
常见的函数表示方法有:(1)函数表格:函数表格是一种简洁明了的表示方式,可以把函数的输入和输出结果都列在表格中。
函数的概念知识点总结
函数的概念知识点总结函数是数学中一个非常重要的概念,在很多学科领域都有广泛的应用。
本文将从定义、性质、符号与表示、反函数等角度总结函数的相关知识点。
一、函数的定义函数是一种将每一个元素都映射到唯一的结果上的关系。
具体地说,如果每个元素 x 都有一个对应的元素 y,则可以表示为:f(x) = y其中,f 表示函数,x 是自变量,y 是因变量。
函数的定义域是自变量可能的值域,值域是因变量可能的值域。
二、函数的性质1. 一对一性:对于每一个 x,在函数中有唯一的 y 与之对应。
也就是说,不会有两个不同的 x 具有相同的 y 值,于是存在一个逆映射,反映自变量 y 在函数中对应的自变量 x。
简单地讲就是,每一个 x 对应一个 y,而且每一个 y 也都对应着一个 x,不存在重复的值。
2. 映射性:函数把每个定义域内的元素映射到值域中且无遗漏。
也就是说,对于定义域内的任何一个元素,都能在值域中找到相应的元素,并且一个元素只能对应一个元素。
3. 连续性:若对于定义域中的任意一个数 x,当 x 的取值无限接近某个数 a 时,对应的函数值 f(x) 也无限接近一个数 L,则称函数 f 在 x = a 处连续,其数值为 L。
三、符号与表示一般情况下,我们用小写字母 x 来表示自变量,用小写字母 y或 f(x) 来表示函数值。
一些特别的函数如指数函数 e^x,对数函数logx,三角函数 sinx、cosx、tanx 等,则用特定的符号表示。
同时,在符号表示时,会出现一些特殊的符号。
1. ∞ 表示无穷大,一般情况下分正负无穷大。
2. ∑ 是求和符号,表示把一列数加起来的结果。
3. + 和 - 符号可能同时表示加法和减法。
4. / 和 ×符号可能同时表示除法和乘法。
四、反函数反函数是指,若函数 f 将 x 映射到 y,则函数 f 的逆映射将 y 映射回 x。
相应地,如果 g 为函数 f 的逆映射,则 g(f(x)) = x,f(g(y)) = y。
函数概念和知识点总结
函数概念和知识点总结一、函数概念1. 函数是数学中的一个重要概念,是指对于一个集合中的每一个元素,都有唯一确定的输出元素与之对应的关系。
2. 在数学中,函数通常用f(x)来表示,其中x是自变量,f(x)是因变量,表示x经过函数f的映射得到的结果。
3. 函数可以看作是一种特殊的关系,它描述了输入和输出之间的对应关系,是研究自然界和社会现象中变量之间相互依存关系的重要工具。
4. 函数的图像通常用坐标系中的曲线来表示,通过观察函数的图像可以了解函数的变化规律和性质。
5. 函数在现实生活中有着广泛的应用,例如物理学、经济学、工程学等领域都需要使用函数来描述和分析问题。
二、函数的定义与性质1. 函数的定义:对于集合A和集合B,如果存在一种规律,使得集合A中的每一个元素a都与集合B中唯一确定的元素b相对应,那么我们称这种规律为函数。
2. 函数的自变量和因变量:函数中自变量是指输入的变量,通常用x来表示;因变量是指输出的变量,通常用f(x)来表示。
3. 定义域和值域:函数的定义域是指能够取值的自变量的范围;值域是指因变量的取值范围。
在定义和使用函数时,需要注意其定义域和值域的范围。
4. 函数的性质:函数有着一些重要的性质,如奇偶性、周期性、单调性、极值点、渐近线等,这些性质可以通过函数的分析和图像来进行确定。
5. 函数的分段定义:有些函数在不同的定义域上有不同的表达式,这种函数称为分段函数,需要根据具体的定义域来确定函数的表达式。
三、函数的表示和求解1. 函数的表示:函数可以通过不同的方法来表示,如用表达式形式、图像形式、数据表形式、文字描述等方式来表示函数。
2. 函数的求解:对于给定的函数,我们通常需要求解其零点、极值、最值、导数等问题,这些问题都涉及到函数的求解。
3. 函数的复合与逆函数:函数的复合是指将一个函数的输出作为另一个函数的输入,逆函数是指可以将原函数的输入和输出进行对调得到的函数。
4. 函数的图像与性质:函数的图像可以通过绘制坐标系中的曲线来表示,通过观察函数的图像可以了解函数的性质和特点。
函数的概念及表示法
函数可以用来描述电磁波的振幅、频率和相位等特性随时间和空间 的变化。
描述热传导
函数可以用来描述温度随时间和空间的变化,以及热量在物体内部的 传导规律。
在经济中的应用
描述市场需求
函数可以用来描述商品价 格与市场需求量之间的关 系,以及市场供求关系的 变化。
描述生产成本
函数可以用来描述生产成 本与产量之间的关系,以 及生产效率的变化。
函数可以用来描述数据结构(如数组、 链表、树等)的基本操作和性能特点。
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描述
表格表示法通常将输入值和输出值按 照一定的顺序排列成表格,以便查看 和比较。
缺点
对于连续的函数关系,表格表示法可 能无法完全准确地表达,且需要大量 的数据和时间来整理。
图象表示法
定义
描述
图象表示法是通过绘制函数 图像来表示函数关系的一种
方法。
图象表示法通过在平面坐标 系中绘制曲线或曲面来表示 函数关系,能够直观地展示
函数图像的变换
平移变换
伸缩变换
将函数图像沿x轴或y轴方向平移一定的距 离。
将函数图像沿x轴或y轴方向进行伸缩,即 扩大或缩小图像。
旋转变换
将函数图像绕原点旋转一定的角度。
翻折变换
将函数图像沿某条直线翻折,实现左右对 称或上下对称。
函数图像的应用
分析函数性质
通过观察函数图像,可以分析函数的单调性、周期性、极值等性 质。
性质
图像是周期函数,具有特定的对称性。
举例
$y = sin(x)$,$y = cos(3x)$。
指数函数和对数函数
定义
形式分别为 $y = a^x$ 和 $y = log_a(x)$,其中 $a > 0$ 且 $a neq 1$。
函数概念与性质
函数概念与性质函数是数学中一个非常重要的概念,广泛应用于数学、物理、计算机科学等领域。
本文将围绕函数的概念和性质展开论述。
一、函数的概念函数是一个映射关系,它将一个集合中的每个元素都对应到另一个集合中的唯一元素。
在数学上,函数常常用符号表示,如f(x)或y =f(x)。
其中,x被称为自变量,y被称为因变量。
函数可以理解为数学世界中的“机器”,将给定的输入映射为唯一的输出。
二、函数的性质1. 定义域和值域:函数的定义域是输入的所有可能取值的集合,而值域是输出的所有可能取值的集合。
函数的定义域和值域决定了函数的有效输入和输出范围。
2. 单调性:函数的单调性描述了函数值随自变量的增减而变化的趋势。
如果函数随着自变量的增加而递增,则称其为递增函数;如果函数随着自变量的减少而递增,则称其为递减函数。
3. 奇偶性:函数的奇偶性指函数在定义域内的变化情况。
如果函数满足f(-x) = -f(x),则函数为奇函数;如果函数满足f(-x) = f(x),则函数为偶函数。
4. 对称轴:偶函数的对称轴为y轴,即函数图像关于y轴对称;奇函数没有对称轴。
5. 极值与最值:在函数连续的情况下,极值是指函数在一定区间内取得的最大值或最小值;最值是指函数在整个定义域内取得的最大值或最小值。
6. 零点:函数在定义域内使得f(x) = 0的点称为函数的零点或根。
零点是函数图像与x轴的交点。
三、函数的图像特征函数的图像是通过绘制自变量和因变量的关系得到的。
通过观察函数图像,可以了解函数的基本特征。
1. 函数图像的凹凸性:如果函数在某一区间内的图像是向上凹的,则称函数在该区间具有上凹性;如果函数在某一区间内的图像是向下凹的,则称函数在该区间具有下凹性。
2. 零点图像:零点是函数与x轴的交点,绘制函数图像时,零点对应的点会与x轴相交。
3. 驻点与拐点:函数图像上的驻点是函数在某一点上的导数为零的点;拐点则是函数图像上出现凹凸变化的点。
四、实例分析以一元二次函数为例,分析函数概念和性质的具体应用。
函数的概念知识点
函数的概念知识点函数是数学中一个重要的概念,存在于各个数学分支以及其他学科中。
在数学中,函数可以描述两个变量之间的关系,而在计算机科学中,函数则是一段特定的代码块,用于完成特定的任务。
本篇文章将介绍函数的概念、数学函数和计算机函数的特点以及它们在不同领域中的应用。
一、函数的概念函数是一种映射关系,将一个集合中的每个元素都对应到另一个集合中的唯一元素。
数学函数通常表示为f(x),其中x是自变量,f(x)是因变量。
数学函数可以用各种方式表示,如方程、图表、图像等。
函数的定义域是自变量的取值范围,值域是因变量的取值范围。
函数的性质包括一一映射、多对一映射、奇偶性等。
二、数学函数的特点1. 一对一映射:在数学函数中,每个自变量对应唯一的因变量,且不同的自变量对应不同的因变量。
这种特性保证了函数的唯一性和可逆性。
2. 奇偶性:函数可以分为奇函数和偶函数。
奇函数满足f(x)=-f(-x),在坐标系中以原点对称;偶函数满足f(x)=f(-x),在坐标系中以y轴对称。
3. 单调性:函数可以是递增的、递减的或者保持不变的。
递增函数表示随着自变量增加,因变量也增加;递减函数表示随着自变量增加,因变量减少。
4. 极限:函数的极限可以描述函数在某一点处的趋势。
左极限和右极限分别表示自变量趋近于某一点时因变量的趋势。
5. 函数的图像:函数的图像可以通过绘制自变量和因变量的坐标点来表示。
图像可以反映函数的增减趋势、交点等特征。
三、计算机函数的特点在计算机科学中,函数是一段特定的代码,用于完成特定的任务。
计算机函数通常具有以下特点:1. 输入与输出:计算机函数接收输入数据,经过特定的处理后,输出结果。
输入可以是零个、一个或多个参数;输出可以是一个返回值或者执行特定的操作。
2. 模块化:函数可以作为程序中的独立模块,完成特定的功能。
这样可以提高代码的可维护性和可重用性。
3. 参数传递:函数可以接收参数,通过参数传递数据或配置信息。
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函数的概念一.知识网络二.高考考点1.映射中的象与原象的概念;2.分段函数的问题:定义域、值域以及相关的方程或不等式的解的问题;3.复合函数的解析式、图象以及相关的最值等问题;4.分类讨论、数形结合等数学思想方法的应用.三.知识要点(一)函数的定义1、传统定义:设在某一变化过程中有两个变量x和y,如果对于某一范围内x的每一个值,y都有唯一的值和它对应,那么就说y是x的函数,x叫做自变量,y叫做因变量(函数).2、现代定义:设A、B是两个非空数集,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的值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.3、认知:①注意到现代定义中“A、B是非空数集”,因此,今后若求得函数定义域或值域为φ,则此函数不存在.②函数对应关系、定义域和值域是函数的三要素,缺一不可.在函数的三要素中,对应关系是核心,定义域是基础,当函数的定义域和对应法则确定之后,其值域也随之确定.(二).映射的概念将函数定义中的两个集合从非空数集扩展到任意元素的集合,便得到映射概念.1、定义1:设A、B是两个集合,如果按照某种对应法则f,对于集合A中任何一个元素,在集合B中都有唯一的元素和它对应,那么这样的对应(包括集合A、B及集合A到集合B的对应法则f)叫做集合A到集合B的映射,记作 f:A→B2、定义2:给定一个集合A到集合B的映射 f:A→B,且a∈A,b∈B,如果在此映射之下元素a和元素b对应,则将元素b叫做元素a的象,元素a叫做元素b的原象.即如果在给定映射下有 f:a→b,则b叫做a的象,a叫做b的原象.3、认知:映射定义的精髓在于“任一(元素)对应唯一(元素)”,即A中任一元素在B中都有唯一的象.在这里,A中元素不可剩,允许B中有剩余;不可“一对多”,允许“多对一”.因此,根据B中元素有无剩余的情况,映射又可分为“满射”和“非满射”两类.集合A到集合B的映射 f:A→B是一个整体,具有方向性; f:A→B 与 f:B→A 一般情况下是不同的映射.(三)、函数的表示法表示函数的方法,常用的有解析法、列表法、图象法和口头描述法.1、解析法:把两个变量的函数关系,用一个等式来表示,这个等式叫做函数的解析表达式,简称解析式.2、列表法:列出表格表示两个变量的函数关系的方法.运用列表法表示的,多是理论或实际生活中偏于实用的函数.3、图象法:用函数图象表示两个变量之间函数关系的方法.图象法直现形象地表示出函数的变化情况,是数形结合的典范.只是它不能精确表示自变量与函数值之间的对应关系.认知:函数符号的意义在函数的概念中,我们用符号“y=f(x)”表示“y是x的函数”这句话.其中,对于运用解析法给出的函数y=f(x),其对应法则“f”表示解析式蕴含的对自变量x施加的“一套运算的法则”,即一套运算的框架.具体地,对于函数f(x)=5 -2x+3(x>1) ①对应法则“f”表示这样一套运算的框架:5( )-2()+3,()>1.即f: 5( ) -2( )+3,( )>1. 据此,我们可分别对函数值与函数表达式作以诠释和辩析:f(a):对自变量x的取值a实施上述运算后的结果,故有f(a)=5 -2a+3 (a>1);f(x):对自变量x实施上述运算后的结果,故有f(x)=5 -2x+3 (x>1);f(g(x)):对函数g(x)实施上述运算后的结果,于是有f(g(x))=5 (x)-2g(x)+3( g(x)>1 ) ②感悟:函数符号意义之下的产物或推论有比较才能有鉴别,有品味才能有感悟.我们仔细地比较和品味①、②,不难从中悟出这样的代换规律:f(x)的解析式f[g(x)]的表达式我们将上述替换形象地称之为“同位替换”.显然,同位替换是在函数符号的意义下产生的函数特有的替换,它源于“等量替换”,又高于“等量替换”,对于同位替换,在两式不可能相等的条件下仍可操作实施,这是“等量替换”所不能比拟的.由f(x)的解析式导出f(x+1)的解析式,便是辩析两种替换的一个很好的范例.四.经典例题例1.如右图,在直角梯形OABC中,AB∥OC,BC⊥OC,且AB=1,OC=BC=2,直线l:x=t,截此梯形所得位于l左方的图形面积为S,则函数S=f(t)的大致图象是以下图形中( )分析1:立足于f(t)在t∈[0,1]上的函数式.直线OA的方程为y=2x, 故当0≤t≤1时,s=,,由此否定A,B,D,应选C.分析2:运用运动的观点,感悟函数图象所反映的函数值随着自变量的变化而变化的状态., 当l在O,D之间运动时,S随着t的增加而增加,并且增加的速度越来越快,即ΔS1ΔS2…, ΔS n是递增的(ΔS i是单位时间内面积的增量),故排除A和B,对于C和D,由t∈[0,1]时f(t)=的凹凸性可排除D,故应选C.例2.如图所示,梯形OABC各顶点的坐标分别为O(0,0),A(6,0),B(4,2),C(2,2),一条与y轴平行的直线l从点O开始作平行移动,到点A为止.设直线l与x轴的交点为M,OM=x,并记梯形被直线l截得的在左侧的图形面积为y,求函数 y=f(x)的解析式,定义域及值域.分析:如图,由于点M位置的不同,所得图形的形状与面积不同,故需要分类讨论,注意到决定l左侧图形形状的关键点,故以x=2,4 分划讨论的区间.解:(1)当0≤x≤2时,上述图形是一等腰RtΔ,此时, y= ,即 ;(2)当2<x≤4时,上述图形是一直角梯形.注意到它可分割为一个等腰RtΔ(确定的)和一个矩形,此时 ,即y=2x-2;(3)当4<x≤6时,上述图形是一个五边形,它可看成原梯形去掉一个等腰直角三角形(位于直线l右侧),此时 ,即因此,综合(1)、(2)、(3)得所求y=f(x)的解析式为由此可知,f(x)的定义域为[0,2]∪∪=[0,6].又当0≤x≤2时, ,即此时0≤y≤2;当2<x≤4时,2<2x-2≤6,即此时2<y≤6;当4<x≤6时,6<≤8,即此时6<y≤8.∴函数f(x)的值域为[0,2]∪∪ =[0,8]点评:分段函数问题的基本解题策略:分段研究,综合结论.不过,在研究由实际问题产生的函数及其两域时,必须具体问题具体分析,必须考虑所给问题的实际情况.例3. (1)已知f(x)=x2+2x-1(x>2),求f(2x+1)的解析式;(2)已知 ,求f(x+1)的解析式.解: (1) ∵f(x)=x2+2x-1 (x>2) ∴以2x+1替代上式中的x得f(2x+1)=(2x+1)2+2(2x+1)-1 (2x+1>2)∴f(2x+1)=4x2+8x+2 (x>1/2 )(2)由已知得∴以x替代上式中的得f(x)=x2-1 (x≥1)∴f(x+1)=(x+1)2-1 (x+1≥1)即f(x+1)=x2+2x (x≥0)点评:上述求解也可运用换元法,但是,不论是“换元法”,还是上面实施的“同位替换”,它们都包括两个方面的替换:(1)解析式中的替换; (2) 取值范围中的替换. 根据函数三要素的要求,这两个方面的替换缺一不可.例4.设y=f(2x+1)的定义域为[-1,1],f(x-1)=x2,试求不等式f(1-x)<x的解集.分析:为将不等式f(1-x)<x具体化,根据“同位替换”法则,先求f(1-x)的表达式.解:由题设知,在y= f(2x+1)中有-1≤x≤1 -1≤2x+1≤3,∴运用“同位替换”的思想在f(x-1)中应有-1≤x-1≤3①又由题设知f(x-1)=(x-1)2+2(x-1)+1 ②∴由①、②得f(x-1)=(x-1)2+2(x-1)+1 (-1≤x-1≤3)∴f(1-x)=(1-x)2+2(1-x)+1 (-1≤1-x≤3)即f(1-x)=x2-4x+4 (-2≤x≤2)于是有f(1-x)<x x2-4x+4<x(-2≤x≤2)x2-5x+4<0(-2≤x≤2)(x-1)(x-4)<0(-2≤x≤2) 1<x<4(-2≤x≤2)1<x≤2因此,所求不等式f(1-x)<x的解集为 .点评:在这里,三个不同函数f(2x+1), f(x-1), f(x+1)均以x为自变量,x是“一仆三主”.因此,在探求函数解析式或定义域时,一定要注意“两方替换”,双管齐下.本例便是多次实施同位替换的良好范例.例5. (1)设A={a,b,c},B={-1,0,1},映射f:A→B①若映射f满足f(a)>f(b)≥f(c),则映射f的个数为 ;②若映射f满足f(a)+f(b)+f(c)=0,则映射f的个数为 ;③若映射f满足 f(a)-f(b)=f(c), 则映射f的个数为.(2)设A={1,2,3,4,5},B={6,7,8},从A到B的映射f满足f(1)≤f(2)≤f(3)≤f(4)≤f(5),则映射f的个数为 .分析:注意到f(a)的意义:在映射f:A→B之下A中元素a的象,故有f(a),f(b),f(c)∈B.为便于梳理思路,解答这类题经常运用列表法或分类讨论的方法.解:(1)由已知得f(a),f(b),f(c)∈B①列表法:∵f(a)>f(b)≥f(c)∴f(a)只能取0或1,f(c)只能取-1或0.根据映射的定义,以f(a)取值从大到小的次序列表考察:由此可知符合条件的映射是4个.②列表法:注意到f(a)+f(b)+f(c)=0,又B中三个元素之和为0的情形只有两种:0+0+0;1+(-1)+0,以a的象f(a)的取值(从小到大)为主线列表考察③分类讨论:f(a)-f(b)=f(c) f(a)=f(b)+f(c)即a的象等于其它两个元素的象的和.以象集合元素的个数为主线(从小到大)展开讨论.( i )当象集合为单元素集合时,只有象集{0}满足已知条件,此时符合条件的映射f 只有1个.( ii )当象集合为双元素集合时,满足条件的象集合为{-1,0}或{1,0}{-1,0}:-1=0+(-1),-1=(-1)+0;{1,0}:1=0+1,1=1+0此时符合条件的映射有4个.( iii )当象集合为三元素集合时,满足条件的象集合为{-1,0,1} {-1,0,1}: 0=1+(-1), 0=(-1)+1∴此时符合条件的映射f有2个于是综合(i)、(ii)、(iii)得符合条件的映射f的个数为7.(2)分类讨论:以象集合中元素的个数(从小到大)为主线展开讨论.(i)当象集合为单元素集时,象集为{6}或{7}或{8},故此时满足条件的映射f有3个;(ii)当象集合为双元素集时,先将A中元素分为两组,有种分法,又每两组的象有3种情形,故此时符合条件的映射f有×3=12个;(iii)当象集合为三元素集时,先将A中元素分为3组,有种分法,又每三组的象只有1种情形,故此时符合条件的映射f有×1=6个。