《函数及其表示-函数》文字素材7(新人教A版必修1)
人教A版数学必修一函数及其表示方法(基础)知识讲解函数及其表示方法-基础.doc
高中数学学习材料马鸣风萧萧 *整理制作函数及其表示方法【学习目标】(1) 会用集合与对应的语言刻画函数,会求一些简单函数的定义域和值域,初步掌握换元法的简单运用.(2)能正确认识和使用函数的三种表示法:解析法,列表法和图象法.了解每种方法的优点.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法表示函数.(3)求简单分段函数的解析式;了解分段函数及其简单应用.【要点梳理】要点一、函数的概念1.函数的定义设 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.要点诠释:( 1)A、 B 集合的非空性;( 2)对应关系的存在性、唯一性、确定性;(3)A中元素的无剩余性;(4)B中元素的可剩余性。
2.构成函数的三要素:定义域、对应关系和值域①构成函数的三个要素是定义域、对应关系和值域. 由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全—致,即称这两个函数相等( 或为同一函数 ) ;②两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全—致,而与表示自变量和函数值的字母无关.3.区间的概念(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.区间表示:{ x | a x b} ( a, b);{x|a≤ x≤ b}=[a,b];{ x | a x b}a,b ;{ x | a x b}a, b ;{ x | x b}- ,b ;{ x | a x}a,.要点二、函数的表示法1.函数的三种表示方法:解析法:用数学表达式表示两个变量之间的对应关系.优点:简明,给自变量求函数值.图象法:用图象表示两个变量之间的对应关系.优点:直观形象,反应变化趋势.列表法:列出表格来表示两个变量之间的对应关系.优点:不需计算就可看出函数值.2.分段函数:分段函数的解析式不能写成几个不同的方程,而应写函数几种不同的表达式并用个左大括号括起来,并分别注明各部分的自变量的取值情况.要点三、映射与函数1. 映射定义:设 A、B 是两个非空集合,如果按照某个对应法则 f ,对于集合 A 中的任何一个元素,在集合 B 中都有唯一的元素和它对应,这样的对应叫做从 A 到 B 的映射;记为 f :A→ B.象与原象:如果给定一个从集合 A 到集合 B 的映射,那么 A 中的元素 a 对应的 B 中的元素 b 叫做 a 的象, a 叫做 b 的原象 .要点诠释:(1)A 中的每一个元素都有象,且唯一;(2)B 中的元素未必有原象,即使有,也未必唯一;(3)a的象记为f(a).2. 如何确定象与原象对于给出原象要求象的问题,只需将原象代入对应关系中,即可求出象. 对于给出象,要求原象的问题,可先假设原象,再代入对应关系中得已知的象,从而求出原象;也可根据对应关系,由象逆推出原象.3. 函数与映射的区别与联系:设 A、B 是两个非空数集,若 f : A→B 是从集合 A 到集合 B 的映射,这个映射叫做从集合 A 到集合 B 的函数,记为 y=f(x).要点诠释:(1)函数一定是映射,映射不一定是函数;(2)函数三要素:定义域、值域、对应法则;(3)B 中的元素未必有原象,即使有原象,也未必唯一;(4)原象集合 =定义域,值域 =象集合 .4. 函数定义域的求法(1) 当函数是以解析式的形式给出时,其定义域就是使函数解析式有意义的自变量的取值的集合. 具体地讲,就是考虑分母不为零,偶次根号的被开方数、式大于或等于零,零次幂的底数不为零以及我们在后面学习时碰到的所有有意义的限制条件 .(2) 当函数是由实际问题给出时,其定义域不仅要考虑使其解析式有意义,还要有实际意义.(3)求函数的定义域,一般是转化为解不等式或不等式组的问题,注意定义域是一个集合,其结果必须用集合或区间来表示 .5. 函数值域的求法实际上求函数的值域是个比较复杂的问题,虽然给定了函数的定义域及其对应法则以后,值域就完全确定了,但求值域还是特别要注意讲究方法,常用的方法有:观察法:通过对函数解析式的简单变形,利用熟知的基本函数的值域,或利用函数的图象的“最高点” 和“最低点”,观察求得函数的值域;配方法:对二次函数型的解析式可先进行配方,在充分注意到自变量取值范围的情况下,利用求二次函数的值域方法求函数的值域;判别式法:将函数视为关于自变量的二次方程,利用判别式求函数值的范围,常用于一些“分式”函数等;此外,使用此方法要特别注意自变量的取值范围;换元法:通过对函数的解析式进行适当换元,将复杂的函数化归为几个简单的函数,从而利用基本函数的取值范围来求函数的值域 .求函数的值域没有通用的方法和固定的模式,除了上述常用方法外,还有最值法、数形结合法等 . 总之,求函数的值域关键是重视对应法则的作用,还要特别注意定义域对值域的制约.【典型例题】类型一、函数的概念例 1:下列式子是否能确定y 是x的函数?( 1)x2 y2 2;( 2)x 1 y 1 1;( 3)y x 2 1 x .【答案】( 1)不能(2)能(3)不能【解析】(1)由x2 y2 2, 得 y 2 x2 ,因此由它不能确定y 是x的函数,如当 x 1 时,由它所确定的y 值有两个,即 y= 1 .( 2)由x 1 y 1 1, 得 y (1 x 1) 2 1 ,当 x 在 x | x 1 中任取一个值时,由它可以确定唯一的y 值与之对应,故由它可以确定y 是x的函数 .( 3)由x 2 0,得 x ,1 x 0故由它不能确定y 是x的函数 .【总结升华】判断由一个式子是否能确定y 是x的函数的程序是:对于由式子有意义所确定的x 的取值的集合中任意一个x 的值,由式子是否可确定唯一的一个y 的值与之对应,也可以看由式子解出的x 的解析式是否唯一. 也就是“取元的任意性,取值的唯一性” . 即自变量在定义域内取任意一个值,其函数值必须对应着唯一的值 .【高清课程:函数的概念与定义域356673 例 2】例 2.下列函数 f ( x)与 g( x)是否表示同一个函数,为什么?( 1)f (x) ( x 1)0; g( x) 1( 2)f (x) x ;g( x) x 2( 3)f (x) x 2; g(x ) (x 1)2( 4)f ( x) | x | ;g(x ) x 2【思路点拨】对于根式、分式、绝对值式,要先化简再判断,在化简时要注意等价变形,否则等号不成立.【答案】( 1)不是( 2)不是( 3)不是( 4)是【解析】(1) f ( x)与 g( x) 的定义域不同,前者是x | x 1, x R ,后者是x | x 0, x R ,因此是不同的函数;(2) g (x)| x |,因此 f (x)与 g( x) 的对应关系不同,是不同的函数;(3) f ( x)与 g( x) 的对应关系不同,因此是不相同的函数;(4) f ( x)与 g( x) 的定义域相同,对应关系相同,是同一函数.系的本质特征. 只有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函数,换言之就是:(1)定义域不同,两个函数也就不同;(2)对应法则不同,两个函数也是不同的.(3)即使定义域和值域都分别相同的两个函数,它们也不一定是同一函数,因为函数的定义域和值域不能唯一地确定函数的对应法则 .举一反三:【变式 1】判断下列命题的真假x 2 1(1)y=x-1 与y 是同一函数;x 1(2)y x 2与y=|x|是同一函数;(3) y (3 x ) 3与 y ( x ) 2 是同一函数;(4) f (x ) x 2 x (x 0)2 -|x| 是同一函数 . x 2 x(x与 g(x)=x0)【答案】 (1) 、 (3) 是假命题,(2) 、 (4) 是真命题【解析】从函数的定义及三要素入手判断是否是同一函数,有(1) 、 (3) 是假命题, (2) 、 (4) 是真命题 . 类型二、函数定义域的求法例 3. 求下列函数的定义域( 用区间表示 ).(1) f (x) x -1(2) f ( x) 3x -8 ;(3) f ( x) 2 - x1.;x 6 x2 -3【思路点拨】由定义域概念可知定义域是使函数有意义的自变量的取值范围. (1) 是分式,只要分母不为0 即可; (2) 是二次根式,需根式有意义;(3) 只要使得根式和分式都有意义即可.【答案】( 1)( , 3) ( 3, 3) ( 3, )(2)8, ( 3)6,23【解析】(1) f ( x) x 1的定义域为 x2-3 ≠ 0,x 3,定义域为:( , 3) ( 3, 3) (3, );x2 3(2) f ( x) 3x -8,由 3x -8 0得, x 8 , 定义域为8 , ;3 3(3) f ( x) 2 x 1 2 x 0 x 2定义域为6,2. x 6,由6得x -6x 0【总结升华】使解析式有意义的常见形式有①分式分母不为零;②偶次根式中,被开方数非负. 当函数解析式是由多个式子构成时,要使这多个式子对同一个自变量x 有意义,必须取使得各式有意义的各个不等式的解集的交集,因此,要列不等式组求解.举一反三:【变式 1】求下列函数的定义域(用区间表示):(1) f (x) 3 ;(2) f (x) 1 x 3 ;(3) f ( x) 1 x x .| x 1| x 12【解析】(1) 当 |x-1|-2=0 ,即 x=-1 或 x=3 时, 3 无意义,当 |x-1|-2 ≠0,即 x≠ -1 且 x≠ 3 时,分式有意义,1| 2| x所以函数的定义域是(- ∞, -1) ∪ (-1 ,3) ∪ (3 ,+∞ ) ;(2)要使函数有意义,须使(3)要使函数有意义,须使x 1 0x且13,1 (1, ) ;,即,所以函数的定义域是x 3 0 3 x1 x 0,x 0. ,所以函数的定义域为 0,1 .【总结升华】小结几类函数的定义域:(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 .类型三、求函数的值及值域例 4. 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))【思路点拨】根据函数符号的意义,可以知道f(g(2)) 表示的是函数f(x) 在 x=g(2) 处的函数值,其它同理可得.【答案】( 1) -23 ,-1 ;( 2) -20 , -51 ;( 3)2 2.8x -46x+40 , 4x -6x-55【解析】(1)f(2)=2 × 22-3 × 2-25=-23 ; g(2)=2 × 2-5=-1 ;(2)f(g(2))=f(-1)=2 × (-1) 2-3 × (-1)-25=-20 ;g(f(2))=g(-23)=2 × (-23)-5=-51 ;(3)f(g(x))=f(2x-5)=2 × (2x-5) 2-3 ×(2x-5)-25=8x 2-46x+40 ;g(f(x))=g(2x 2-3x-25)=2 × (2x 2-3x-25)-5=4x 2-6x-55.【总结升华】求函数值时,遇到本例题中(2)(3)( 这种类型的函数称为复合函数,一般有里层函数与外层函数之分,如 f(g(x)) ,里层函数就是g(x) ,外层函数就是 f(x) ,其对应关系可以理解为x g g( x) f f ( g( x)) ,类似的g(f(x)) 为 x f f ( x) g g( f ( x)) ,类似的函数,需要先求出最里层的函数值,再求出倒数第二层,直到最后求出最终结果.例 5. 求值域(用区间表示):(1)y=x 2-2x+4 ,①x;②x2 ,;4 , 1 3(2)f ( x) x2 - 2x 3; (3) f (x) x - 2 .x 3【答案】(1) [7 ,28] [3 ,12] ;( 2)2, ;(3)(- ∞, 1) ∪(1 ,+∞) .【解析】(1)法一:配方法求值域.y x22x 4 ( x 1)2 3 ,①当x4, 1 时,y max28, y min7 ,∴值域为[7,28];②当x2,3 时, y max12, y min 3 ,∴值域为[3,12].法二:图象法求值域二次函数图象(如下图)的开口向上,对称轴为x 1 ,所以函数在区间,1 上单调递减,在区间1, 上单调递增.所以①当x4, 1 时,值域为[7,28];②当 x2,3 时,值域为[3,12].(2) y x2 - 2 x 3 ( x -1)2 2 2, 值域为2,;(3) y x - 2 x 3 - 5 1- 5 , 5 0, y 1 ,∴函数的值域为(- ∞, 1) ∪ (1 ,+∞ ).x 3 x 3 x 3 x 3【总结升华】( 1)求函数的值域问题关键是将解析式作变形,通过观察或利用熟知的基本函数的值域,逐步推出函数的值域.(2)求函数的值域没有固定的方法和模式,要靠自己经验的积累,掌握规律.求函数的值域不但要重视对应关系(解析式)的作用,而且要注意定义域对值域的制约作用.别忘了,函数的图象在求函数的值域中也起着十分重要的作用.举一反三:【变式 1】求下列函数的值域:( 1)y x 1;(2)y 2x 1;( 3)y1 x2 ;( 4)y 5 4x x2 .x3 1 x2【答案】(1)1, ;( 2)y | y 2 ;( 3)1,1 ;(4) 0,3 .【解析】(1)x 0, x 1 1,即所求函数的值域为1, ;( 2)y 2x 1 2x 6 7 2(x 3) 727,70 , y 2 ,即函数的值域为y | y 2 ;x 3 x 3 x 3 x 3 x 31 x212( 3)yx2 x21 1函数的定义域为Rx2 1 1, 0 2 2, 1 1 2 1 ,y 1,1 ,即函数的值域为1,1 .1 x2 1 x2( 4)y 5 4 x x2 ( x 2)2 90 (x 2)2 9 9所求函数的值域为0,3 .类型四、映射与函数【高清课程:函数的概念与定义域例 1】例 6. 判断下列对应哪些是从集合 A 到集合 B 的映射,哪些是从集合 A 到集合 B 的函数?应.( 2) A={平面内的三角形 } , B={平面内的圆 } ,对应法则是:作三角形的外接圆;( 3) A=N , B={0, 1} ,对应法则是:除以 2 的余数;( 4) A={0 , 1,2} , B={4, 1, 0} ,对应法则是 f : x y x 2 ( 5) A={0 , 1,2} , B={0, 1, 1 } ,对应法则是 f :x1 y2x【思路点拨】根据映射定义分析是否满足“A 中任意”和“B 中唯一”.【解析】(1) 是映射,不是函数,因为集合A 、B 不是数集,是点集;(2) 是映射,集合 A 中的任意一个元素 ( 三角形 ) ,在集合 B 中都有唯一的元素 ( 该三角形的外接圆 ) 与之对应,这是因为不共线的三点可以确定一个圆;不是函数.(3) 是映射,也是函数,函数解析式为f ( x)0,( x 2n).1,(x 2n1)( 4)是映射,也是函数.( 5)对于集合 A 中的元素“ 0”,由对应法则“取倒数”后,在集合B 中没有元素与它对应,所以不是映射,也不是函数.【总结升华】 判断一个对应是不是映射和函数, 要根据映射和函数的定义去判断,函数一定是映射, 反过来,映射不一定是函数,从数集到数集的映射才是函数.举一反三:【变式 1】下列对应哪些是从 A 到 B 的映射?是从 A 到 B 的一一映射吗?是从A 到B 的函数吗?(1)A=N , B={1 ,-1} , f :x y=(-1) x ; (2)A=N , B=N +, f : x y=|x-3| ; (3)A=R , B=R , f : xy 1 x ;(4)A=Z , B=N , f : x y=|x| 1 x; (5)A=N , B=Z , f : x y=|x| ; (6)A=N , B=N , f : x y=|x|.【解析】 (1) 、 (4) 、 (5) 、 (6) 是从 A 到 B 的映射也是从 A 到 B 的函数,但只有 (6) 是从 A 到 B 的一一映射;(2) 、 (3) 不是从 A 到 B 的映射也不是从 A 到 B 的函数 . 类型五、函数解析式的求法例 7. 求函数的解析式(1) 若 f ( x) x 2 2 x ,求 f (2 x 1) ;(2) 若 f ( x1) 2x21,求 f (x) ;(3) 已知 f ( x)2 f ( 1) 3x 2 ,求 f ( x) .x2【答案】( 1) f ( x) 4x 28x 3 ;( 2) f (x) 2x 2 4x 3 ;( 3) f (x)x2 . 【解析】求函数的表达式可由两种途径.x(1) 用代入法, f (2 x 1)(2 x 1)2 2(2 x 1) 4x 2 8x 3.(2) 法一:换元法22即: f ( x) 2x 2 4x 3 .法二:凑配法f ( x 1) 2x 2 1= 2( x 1)24( x 1) 3,所以 f (x) 2x 24x 3 .(3)f ( x) 2 f ( 1 ) 3x 2 ①,用 1代替上式中的 x ,得 f ( 1 ) 2 f ( x)3 2 ②x f ( 1) ,得 x xx由①②联立,消去2xf ( x)x 2x22 .故所求的函数为 f ( x)xx【总结升华】( 1)由 yf ( x) 求 y fg ( x) ,一般使用代入法; (2)凑配法和换元法有时可以并用,而换元法更具有一般性,同时,在使用换元法时一定要注意新元的取值范围;( 3)若解析式中的两个变量具有互为倒数或互为相反数的特征,可联立方程组用消元法解出yf (x) 的解析式.举一反三:【变式 1】已知 f(x+1)=x 2+4x+2,求 f(x) .【答案】 f(x)=x 2+2x-1【解析】 (1)( 法 1)f(x+1)=x2+4x+2=(x+1) 2+2(x+1)-1∴ f(x)=x 2+2x-1 ;( 法 2) 令 x+1=t ,∴ x=t-1 ,∴ f(t)=(t-1) 22+4(t-1)+2=t +2t-1∴ f(x)=x 2+2x-1 ;2( 法 3) 设 f(x)=ax +bx+c 则2f(x+1)=a(x+1) +b(x+1)+c ∴ a(x+1) 2+b(x+1)+c=x 2+4x+2a 1 a 12a b 4 b 2 f (x ) x 2 2x 1 ;a b c 2c1【总结升华】求函数解析式常用方法:(1) 换元法; (2) 配凑法; (3) 定义法; (4) 待定系数法等 . 注意:用换元法解求对应法则问题时,要关注新变元的范围 .类型六、函数的图象例 8. 作出下列函数的图象 .( 1) y1 x(x { 2, 1,0,1,2}) ;(2) y2x1;( 3)y | x 22x | 1 .x 1【思路点拨】先把要画的函数图象进行变形,依据所学习过的基本函数图象,通过函数图象的平移、对称和翻折得到要求的图象。
人教版高中数学A版高中数学必修一《函数的概念及其表示》函数的概念与性质(第二课时函数的表示法)
描点法作函数图象的三个关注点 1画函数图象时首先关注函数的定义域,即在定义域内作图. 2图象是实线或实点,定义域外的部分有时可用虚线来衬托整个图 象. 3要标出某些关键点,例如图象的顶点、端点、与坐标轴的交点等. 要分清这些关键点是实心点还是空心圈. 提醒:函数图象既可以是连续的曲线,也可以是直线、折线、离散的 点等.
14
图象的画法及应用 【例 2】 作出下列函数的图象并求出其值域. (1)y=-x,x∈{0,1,-2,3};(2)y=2x,x∈[2,+∞);(3)y=x2+2x, x∈[-2,2).
15
[解] (1)列表
x
0
1
-2
3
y
0
-1
2
-3
函数图象只是四个点(0,0),(1,-1),(-2,2),(3,-3),其值域为{0,
20
函数解析式的求法 [探究问题] 已知 f(x)的解析式,我们可以用代入法求 f(g(x)),反之,若已知 f(g(x)), 如何求 f(x). 提示:若已知 f(g(x))的解析式,我们可以用换元法或配凑法求 f(x).
21
【例 3】 (1)已知 f( x+1)=x-2 x,则 f(x)=________; (2)已知函数 f(x)是一次函数,若 f(f(x))=4x+8,则 f(x)=________; (3)已知函数 f(x)对于任意的 x 都有 f(x)-2f(-x)=1+2x,则 f(x)= ________. [思路点拨] (1)用换元法或配凑法求解;(2)用待定系数法求解;(3) 用方程组法求解.
所以 f(x)=2x+83或 f(x)=-2x-8.
24
(3)由题意,在 f(x)-2f(-x)=1+2x 中,以-x 代 x 可得 f(-x)-2f(x) =1-2x,联立可得ffx--x2-f2-fxx= =11+ -22xx, , 消去 f(-x)可得 f(x)=23x-1.]
人教A版高中数学必修1《1.2 函数及其表示 阅读与思考 函数概念的发展历程》_2
函数概念的发展简史1、函数概念的萌芽时期(自然函数、代数函数时期)[1] 函数思想是随着数学开始研究事物的运动变化而出现的。
而事实上,早期的数学是不研究事物的运动变化的。
古希腊科学家亚里士多德曾经认为,数学研究的是抽象的概念,而抽象的概念来自事物静止不动的属性。
例如,数学中的数、线、形等数学对象都不包括运动,运动变化是物理学研究的对象等等。
受其影响,直至14世纪,数学家们才逐渐开始研究物体的运动问题。
到了16世纪,由于实践的需要,自然科学开始转向对运动的研究,自然中各种变化和各种变化着的物理量之间的关系也就成为数学家关注的对象。
伽利略就是最早开展这方面研究的科学家之一,在他的著作里多处使用比例的语言表达了量与量之间的依赖关系。
例如,从静止状态自由下落的物体所经过的距离与所用时间的平方成正比,这正是函数概念所表达的思想意义。
16世纪法国数学家笛卡尔在研究曲线问题时,发现了量的变化及量与量之间的依赖关系,并在数学中引进了变量思想,在他的《几何学》中指出:所谓变量是指:“不知的和未定的量”,成为数学发展的里程碑,也为函数概念的产生奠定了思想基础。
直到17世纪下半期,牛顿—莱布尼兹的微积分问世时,数学上还没有明确的函数概念。
把“函数”(function)一词最早用作数学术语的是莱布尼兹,当时,莱布尼兹用“函数”(function)一词表示幂,如都叫函数。
后来又用函数表示任何一个随着曲线上的点变动而变动的量。
例如曲线上的点的横坐标、纵坐标、切线的长度、垂线的长度等等。
从这个定义看出,莱布尼兹利用几何概念,在几何的范围内揭示了某些量之间的依存关系。
可以说出现了函数概念的一点端倪,但函数的一般定义仍没有诞生。
原因在于:数学家们一直在同具体的函数打交道,对具体函数或求导,或积分,讨论各种各样的具体问题,并没有感到有定义一般函数概念的需要。
2、函数概念的初步形成(解析函数时期)[2] 18世纪微积分的发展促进了函数概念“解析定义”的发展。
高一数学新人教A版必修1课件《函数的表示法》7
A. f : x y 1 x B. f : x y 1 x
2
3
C. f : x y x
D.
f
:x
y
1 6
x
【2】下面的对应,不是从M到N的映射的是( B ).
A. M 1,3,4,6,7, N 1,1, f : x y 1x .
B. M Z, N R,
P
O
a
2)对于坐标平面内的任何一点A,都有唯一的
一个有序实数对(x, y)和它对应; y A(x,y)
3)对于任何一个三角形,都有
唯一的面积和它对应;
o
x
4)本班每一个学生和教室内的座位对应; 5)本班每一个学生和班主任对应; 6)某人和他的书对应.
A 求 正弦 B
300
1 2
450
2
一
2
3
2
900
1
A 求 平 方B
3
9
3
2
4
2
1
1
1
A 乘 以 2B
1
2
2
4
3
5
6
对于左边集合A中的任何一个元素,在右边 集合B中都有唯一的元素和它对应.
设A,B是两个非空的集合,如果按某一个 确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一 个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与 之对应,那么就称对应 f :A→B为从集合A到 集合B的一个映射(mapping).
对
600
3
一
2
900
1
A 开 平 方B
9
3
3
一
4ห้องสมุดไป่ตู้
2
对
人教A版高中数学必修一函数及其表示文字素材
函数及其表示三角函数是中学阶段所学初等函数中重要的一个,除给出三角函数定义外,最重要的是研究三角函数所具备的函数的通性及其三角函数的特性.在第一单元:任意角的三角函数中已经给出了三角函数定义,第二单元又为研究三角函数所需变形作好了准备.所以本单元在第四章中的地位可理解为:第一、二两个单元是本单元的预备知识.本单元是前两个单元的应用与归宿、最终为三角函数应用科学技术作好理论准备.三角函数性质的研究方法和研究二次函数,指数函数、对数函数一样是用数形结合的方法,由简单到复杂,特殊到一般,由具体到抽象的方法逐步深入.“数”与“形”是数学研究的两类不同的对象,它们既是对立的,又是统一的,每一个几何图形中的都蕴含着反映该图形性质的数量关系;反之,数量关系及其性质又常常可以通过几何图形的性质来反映,来描述.所以本单元在三角函数定义,特别是三角函数的向量定义——单位圆中的三角函数线为基础,推出x y x y cos ,sin ==的定义域、值域,从而确定了x y x y cos ,sin ==图象的存在范围;同样的定义和单位圆发现y 随x 变化时的一些特殊点——最大值点、最小值点,零点.以正弦值在[]ππ)1(2,2+K k 上变化顺次地重复了在区间[]π2,0上的变化,从而找到了用列表描点和单位圆描点的“十三点”法画出了x y x y cos sin ==和的图象.反过来用图象进一步研究了x y x y cos ,sin ==的性质,接下来用变量代换的方法研究了x y x A y sin ,sin ϖ==图象的画法及x y sin =图象的关系,进一步研究x A y sin ϖ=图象的画法与x y sin =图象的关系.最后研究用变量代换的方法和化归的思想画出K ++=) sin(ϕϖx A y 的图象并讨论了与x y sin =图象的关系.其知识系统及其结构如下面框图所示:在建立上述体系中不仅告诉我们本单元知识发生发展的过程及其逻辑结构,更重要的是让我们体会到:(1)正、余弦函数图象是本单元的核心,只要掌握了正、余弦函数图象的画法、并画出其图象,正、余弦函数的性质就一目了然,y=A sin(ωx+ϕ)图象用换元的方法也就可以转化为y=A sin x的图象;根据y=sinx的基本性质很容易讨论y=A sin(ωx+ϕ)的性质.这里体现了特殊与一般的关系.同时也告诉我们复杂的问题总是转化为简单的问题来研究,并获得解决.这体现了数学中的转化能力和数学变式能力.(2)在由y=sin x的图象转化为y=A sin(ωx+ϕ)+K的图象过程中反复,使用了由“数”⇒“形”或由“形”⇒“数”的转化,使我们由函数式y=A sin(ωx+ϕ)+K想到正弦曲线的图形,由正弦曲线的图形可以求出三角函数表达式.这是数形结合的典范.正余弦图象和性质概念辨析1.函数的增减性质与图像的升降形态是一个事物的两种不同的表现形式,当函数单调递增时,反映到图像是上升的趋势,当函数单调递减时,反映到图像是下降趋势,“增”“减”用到函数上,“升”“降”用到图像上.2.函数的单调性可以看作函数的“局部”性质,它在定义域的某一个子区间上单调递增(减),因此正弦函数x y sin =的单调增区间有无数多个,可以简写为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-22,22ππππk k )(Z k ∈, 就是说,k 每取一个整数值,就得到一个单调递增区间,而不能写成:⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-ππππ2,232,2Y …, 这里并集符号“Y ”用错了.3.周期通常指最小正周期.4.并不是所有周期函数都有最小正周期(如()x f =1).5.不只三角函数才是周期函数,如2)2()(k x x f y -==,[)12,12+-∈k k x(Z k ∈)也是周期函数,它的周期2=T ,它的图像如下所示.6.要分析周期函数的性质,只需在它的一个周期内分析即可,这就是“解剖麻雀”的方法,麻雀虽小,五脏俱全.(4-8-3)。
人教A版高中数学必修一函数及其性质解读文字素材
函数及其性质解读1、函数的定义(1)传统定义:如果在某个变化过程中有两个变量x和y,并且对于x在某个范围内的每一个确定的值,按照某个对应法则,y都有唯一确定的值和它对应,那么把y叫做x的函数,x叫做自变量,和x的值对应的y的值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域。
y是x的函数,可以记作y =f(x)(f表示对应法则)。
(2)近代定义:设A、B都是非空的数的集合,f是从A到B的一个对应法则,那么A 到B的映射就叫做A到B的函数,记作y =f(x),其中。
原象的集合A叫做函数f(x)的定义域,象的集合C叫做函数f(x)的值域,显然。
注意:①由函数的近代定义可知,函数是数集间的映射。
②对应法则f是联系x、y的纽带,是函数的核心,常用一个解析式表示,但在不少问题中,对应法则f也可能不便用或不能用上个解析式来表示,而是采用其他方式(如数表或图象等)。
定义域(或原象集合)是自变量的取值范围,它是函数的一个不可缺少的组成部分,它和对应法则是函数的两个重要因素。
定义域不同而解析式相同的函数,应看作是两个不同的函数。
③f(a)与f(x)的涵义是不同的,f(a)表示自变量x=a时所得的函数值,它是一个常量,而f(x)是x的函数,是表示对应关系的。
2、函数的性质(1)函数的单调性设y =f(x)是给定区间上的一个函数,是给定区间上的任意两个值,且,如果都有,则称f(x)在这个区间上是增函数(也称f(x)在这个区间上单调递增);如果都有,则称f(x)在这个区间上是减函数(也称f(x)在这个区间上单调递减)。
如果函数y =f(x)在某个区间上是增函数或减函数,就说f(x)在这一区间上具有(严格)单调性,这一区间叫做f(x)的单调区间。
(2)函数的奇偶性①如果对于函数定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数。
②如果对于函数定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数。
函数的概念及表示 高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册
考点4: 分段函数
例 8.若 f(x)=x-2xx≥x<00,. 则 f [f(-2)]= ( C )
A.2 B.3 C.4 D.5 【解析】∵-2<0,∴f(-2)=-(-2)=2,
又 2>0,∴f [ f(-2)]=f(2)=22=4.
例 9.已知函数 f(x)=xx+ 2,20,<xx≤≤03,, 若 f(x)=3,则 x= 3 .
4a+2b+c=5,
c=1,
故 f(x)=x2+1.
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考点3: 求函数的解析式
例 6.已知函数 f(x+1)=x2-2x,则 f(x)的解析式为 f(x)=x2-4x+3 .
【分析】已知 f [ g(x) ]求 f(x)有两种思路: 一是将 g(x)视为一个整体,应用数学的整体化思想,换元求解; 二是将函数解析式的右端凑成含 g(x)的形式.
A. [-1,2)∪(2,+∞) C. [-1,2)
B. (-1,+∞) D. [-1,+∞)
【解析】由题意可得:
x+1≥0, 2-x≠0,
解得 x≥-1 且 x≠2.
∴函数的定义域为(-1,2)∪(2,+∞).Βιβλιοθήκη 12考点3: 求函数的解析式
例 4.已知一次函数的图象过点(1,0)和(0,1),则该一次函数的解析式为 ( D )
①分式的分母不为 0; ②偶次根式的被开方数非负; ③ y=x0 要求 x≠0. 2° 当一个函数由两个或两个以上代数式的和、差、积、商的形式构成时, 定义域是使得各式子都有意义的公共部分的集合. 3° 定义域是一个集合,要用集合或区间表示,若用区间表示数集, 不能用“或”连接,而应该用并集符号“∪”连接.
当出现 f [f ( x0)]的形式时,应从内到外依次求值
高中数学《函数及其表示》文字素材(1) 新人教A版必修1
函数及其表示基础知识清单考点一 映射的概念1. 了解对应 大千世界的对应共分四类,分别是:一对一 多对一 一对多 多对多 2. 映射:设A 和B 是两个非空集合,如果按照某种对应关系f ,对于集合A 中的任意一个元素x ,在集合B 中都存在唯一的一个元素y 与之对应,那么,就称对应f :A→B 为集合A 到集合B 的一个映射(mapping). 映射是特殊的对应,简称“对一〞的对应。
包括:一对一 多对一 考点二 函数的概念1.函数:设A 和B 是两个非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f ,对于集合A 中的任意一个数x ,在集合B 中都存在唯一确定的数y 与之对应,那么,就称对应f :A→B 为集合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X 围A 叫函数的定义域;与x 的值相对应的y 的值 函数值,函数值的集合(){}A x x f ∈叫做函数的值域。
函数是特殊的映射,是非空数集A 到非空数集B 的映射。
2.函数的三要素:定义域 、值域、对应关系。
这是判断两个函数是否为同一函数的依据。
3.区间的概念:设a,b ∈R ,且a<b.我们规定:①(a,b) = { x | a < x < b }②[a,b] = { x | a ≤ x ≤ b } ③[a,b) = { x | a ≤ x < b } ④(a,b] = { x | a < x ≤ b }⑤(a, +∞) = { x | x > a}⑥[a,+∞) = { x | x ≥ a}⑦(-∞,b) = { x | x < b}⑧(-∞,b] = { x | x ≤ b}⑨(-∞,+∞) = R 考点三 函数的表示方法1. 函数的三种表示方法 列表法 图象法 解析法2. 分段函数:定义域的不同部分,有不同的对应法那么的函数。
注意两点:①分段函数是一个函数,不要误认为是几个函数。
人教版数学高一-高中数学新人教A版必修1《函数的基本性质》文字素材
高考数学基础知识复习:基本函数1知识清单:1.一元一次函数:)0(≠+=a b ax y ,当0>a 时,是增函数;当0<a 时,是减函数;2.一元二次函数:一般式:)0(2≠++=a c bx ax y ;对称轴方程是2b x a =-;顶点为24(,)24b ac b a a--;两点式:))((21x x x x a y --=;对称轴方程是 ;与x 轴的交点为 ; 顶点式:h k x a y +-=2)(;对称轴方程是 ;顶点为 ; ⑴一元二次函数的单调性:当0>a 时: 为增函数; 为减函数; 当0<a 时: 为增函数; 为减函数;⑵二次函数求最值问题:首先要采用配方法,化为h k x a y +-=2)(的形式,(Ⅰ)、若顶点的横坐标在给定的区间上,则当0>a 时:在顶点处取得最小值,最大值在距离对称轴较远的端点处取得;当0<a 时:在顶点处取得最大值,最小值在距离对称轴较远的端点处取得;(Ⅱ)若顶点的横坐标不在给定的区间上,则当0>a 时:最小值在距离对称轴较近的端点处取得,最大值在距离对称轴较远的端点处取得;当0<a 时:最大值在距离对称轴较近的端点处取得,最小值在距离对称轴较远的端点处取得;⑶二次方程实数根的分布问题: 设实系数一元二次方程0)(2=++=c bx ax x f 的两根为21,x x ;则:另外:①二次方程f (x )=0的一根小于p ,另一根大于q (p <q )⇔()0()0a f p a f q ⋅<⎧⎨⋅<⎩。
②二次方程f (x )=0在区间(p ,q )内只有一根⇔f (p )·f (q )<0,或⎩⎨⎧>⋅=0)(0)(q f a p f (检验)或⎩⎨⎧>⋅=0)(0)(p f a q f (检验)。
③若在闭区间],[n m 讨论方程0)(=x f 有实数解的情况,可先利用在开区间),(n m 上实根分布的情况,得出结果,在令n x =和m x =检查端点的情况。
人教A版数学必修一第2讲 函数及其表示.docx
高中数学学习材料马鸣风萧萧*整理制作第2讲 函数及其表示【考点梳理】1.函数的概念设集合A 是一个 的数集,对A 中的任意数x ,按照确定的法则f ,都有 确定的数y 与它对应,则这种对应关系叫做集合A 上的一个函数,记作 .2.函数的三要素函数由 、 、 三个要素构成,对函数A x x f y ∈=),(,其中(1)定义域:自变量x 的取值范围.(2)值域:函数值的集合}|)({A x x f ∈.3.函数的表示方法表示函数的常用方法有: 、图象法、列表法.4.分段函数在函数的定义域内,对于 的不同取值区间,有着不同的对应法则,这样的函数通常叫做分段函数.分段函数虽然由几部分组成,但它表示的是一个函数.【考点自测】1.下列各图形中是函数图象的是( )2.下列各组函数表示相同函数的是( )A .22)()(,)(x x g x x f ==B .2)(,1)(x x g x f ==C .⎩⎨⎧<-≥=,0,,0,)(x x x x x f ||)(t t g =D .11)(,1)(2--=+=x x x g x x f 3.设函数⎪⎩⎪⎨⎧>≤+=,1,2,1,1)(2x xx x x f 则))3((f f =( )A .51B .3C .32D .913 4.函数)2lg(1+-=x y 的定义域为( )A .]8,0(B .]8,2(C .]8,2(-D .),8[+∞5.函数)34(log 15.0-=x y 的定义域为( ) A .)1,43( B .),43(+∞ C .),1(+∞ D .),1()1,43(+∞ 6.函数)13(log )(2+=x x f 的值域为( )A .),0(+∞B .),0[+∞C .),1(+∞D .),1[+∞7.已知函数⎪⎩⎪⎨⎧≥+<+=,1,,1,12)(2x ax x x x f x 若a f f 4))0((=,则实数a 等于( ) A .21 B .54 C .2 D .9 8.函数24)1ln(1)(x x x f -++=的定义域为( ) A .]2,0(]0,2[ - B .]2,0()0,1( -C .[-2,2]D .]2,1(-9.设函数)()2(,32)(x f x g x x f =++=,则)(x g 的表达式是.10.设函数xx f -=14)(,若2)(=a f ,实数a = . 11.函数13+-=x x y 的值域为 . 12.(1)已知21)11(xx x f -=+,求)(x f ; (2)已知12)1(5)(3+=+x x f x f ,求函数)(x f 的解析式.。
人教新课标版数学高一A版必修1素材函数的表示法
疱丁巧解牛知识·巧学·升华 一、函数的表示方法表示函数常用的三种方法是解析法、图象法、列表法 . 1.解析法(公式法)用数学表达式表示两个变量之间的对应关系,这个表达式叫做函数的解析表达式,这种表达函数的方法叫做解析法.如y=2x-1,y=x 2-2x-3,y=12-+x x 等. 解析法的优点在于:一是从“数”的方面简明、全面地概括了变量间的数量关系;二是可以通过解析式求出任意一个自变量的值所对应的函数值.解析法是表示函数的一种最重要的方法.但并不是所有的函数都能用解析法去表示. 2.图象法通过函数图象表示两个变量之间的关系的方法.图象法的优点是能够直观形象地表示自变量的变化,相应的函数值的变化趋势也一目了然.可以通过图象来研究函数的某些性质,它从“形”的方面刻画了函数关系.函数的图象不一定是一条连续的曲线,也可以由一些孤立的点、线段等图形构成. 3.列表法通过列出自变量与对应函数值来表达函数关系的方法叫做列表法.例如,火车站的列车时刻表,银行发行的利率表,工厂中每月的产值及利润报表,甚至我们历次考试的成绩一览表等.又例如,新中国成立后共进行了五次人口普查,各次普查得到的人口数据如下表所示.这张表清楚地表达了年份与当年我国总人口(单位:亿)的函数从这张表中,我们能清楚地看出这个函数的定义域为{1953,1964,1982,1990,1995},值域为{5.9,6.9,10.1,11.0,12.1}.利用列表法表示的函数也可解决相应的数学问题.列表法也是表示函数的一种方法,它常适合于定义域是有限集的函数,列表时要注意自变量与函数值应对应,所列图表是否是函数的唯一依据仍然是函数的定义. 列表法是表示函数的一种方法,此法的优点是不需计算就可以直接看出与自变量的值相对应的函数值. 二、分段函数 函数⎩⎨⎧>-<<-11,44,110,622x x x 的表达式是分段表示的,即函数与自变量的关系不是只满足一个式子,而是在不同范围内有不同的对应关系,这样的函数关系是分段函数.分段函数是一个函数而不是几个函数.如教材中例5、例6所体现变量之间的函数关系都是分段函数. 分段函数的定义域应为各段上自变量取值的并集,这一点与函数y=x x ++-11的定义域的求法不相同,如函数y=⎪⎩⎪⎨⎧≥<<1,,10,1x x x x的定义域为{x|0<x <1}∪{x|x ≥1}={x|x >0}.作分段函数的图象时,特别注意接点处点的虚实,如函数y=⎪⎩⎪⎨⎧<-=>,1,0,0,0,1xxx的图象为(见右上图):分段函数的表示法是解析法的一种形式.函数y=⎩⎨⎧≥-<<-11,44,11,622xxx不能写成y=22-6x,0<x<11或y=-44,x≥11.要点提示注意此处空半格注意写分段函数定义域时,区间端点应不重不漏.理解分段函数是一种函数,而不是几个函数.三、函数的图象对于函数y=f(x)(x∈A),定义域内每一个x值都有唯一的y值与它对应,把这两个对应的数构成的有序实数对(x,y)作为点P的坐标,记作P(x,y),则所有这些点的集合F叫做函数y=f(x)的图象.1.作函数图象的基本步骤(1)先求函数定义域;(2)化简函数解析式;(3)列表;(4)描点;(5)连线.作图时,应注意抓住函数的特征,如抓住定义域的分界值,图象上的特征点(与x轴、y轴的交点等),图象随x增大的趋势等来辅助作图.2.带绝对值号的简单函数的图象作该类函数图象的基本方法是:先求函数的定义域,然后化简函数解析式,就是去绝对值号.(1)带一个绝对值号的函数,根据绝对值的意义去绝对值号,如y=|x-1|=⎩⎨⎧<--≥-.1,1,1,1xxxx(2)带两个或两个以上绝对值号的问题,常用“零点分段法”去绝对值号,从而把函数写成分段函数的形式,然后作图.如作函数y=|x-1|+|x+2|的简图.令x-1=0,得x=1;令x+2=0,得x=-2.∴-2和1把数轴分成三部分.当x≤-2时,y=-2x-1;当-2<x<1时,y=3;当x>1时,y=2x+1.所以,⎪⎩⎪⎨⎧>+<<--≤--1,12,12,3,2,12xxxxx的图象如右图.要点提示 注意此处空半格(1)绝对值的意义:|a|=⎪⎩⎪⎨⎧<-=>.0,,0,0,0,a a a a a (2)所谓“零点”是指令每一个绝对值分别等于0,求得相应的x 值. (3)可借助函数的图象分析这个函数的性质,例如这个函数的最小值为3. 四、映射一般地,我们有:设A 、B 是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个元素x ,在集合B 中都有唯一确定的元素y 与之对应,那么就称对应f :A →B 为从集合A 到集合B 的一个映射.由映射的定义可知,上图中(1)(3)两个对应是集合A 到集合B 的映射;(2)不是集合A 到集合B 的映射,因为A 中元素a 在B 中有两个元素e 、g 与之对应,不符合定义中“唯一性”的要求;(4)也不是A 到B 的映射,因为集合A 中的元素b 在集合B 中没有元素与之对应.对于映射f :A →B 来说,与集合A 中的元素x 对应的集合B 中的元素y 叫做x 的象,x 叫做y 的原象.那么,怎样由对应法则找到它的象与原象呢?对于A 到B 的映射而言,集合A 中的每一个元素在集合B 中都有唯一元素与之对应,集合A 中不同的元素在集合B 中可以对应相同的元素,集合B 中的元素可以在A 中有一个或多个元素与之对应,也可无元素与之对应.要点提示 注意此处空半格(1)映射是特殊的对应,对应是两个集合元素之间的一种关系,对应关系可用图示的方法或文字描述等来表示. (2)常选择椭圆内加上元素直观体现f 下元素的对应关系.(3)集合A 到B 的映射,A 、B 必须是非空集合(可以是数集,也可以是其他集合).(4)对应关系有“方向性”,即强调从集合A 到集合B 的对应,它与从集合B 到集合A 的对应关系一般是不同的.(5)A 中元素的象是集合B 的子集. 问题·思路·探究问题 表示函数常用的解析法、列表法、图象法三种方法的优缺点是什么? 思路:考虑三种方法的含义,可通过举例比较.探究: (1)用解析式表示函数关系的优点是:函数关系清楚,容易从自变量的值求出其对应的函数值,便于用解析式来研究函数的性质.中学里研究的函数主要是用解析式表示的函数.缺点是:有些函数很难用解析式表示.(2)用列表法表示函数关系的优点是:不必通过计算就知道当自变量取某些值时函数的对应值.缺点是:函数解析式的体现有时不明显.(3)用图象法表示函数关系的优点是:能直观形象地表示出函数的变化情况.更能体现数形结合的思想.缺点是:变量的值依赖于图象的精度.不利于精确计算. 典题·热题·新题例1 将长为a 的铁丝折成矩形,求此矩形面积y 关于一边长x 的函数关系式,并求定义域和值域,作出函数的图象.思路解析:解此题的关键是先把实际问题转化成数学问题,即把面积y 表示为x 的函数,用数学的方法解决,再回到实际中去. 解:设矩形一边长为x ,则另一边长为21(a-2x ),面积为y=21(a-2x )·x=-x 2+21ax.又⎩⎨⎧>->,02,0x a x 得0<x <2a .由于y=-(x-4a )2+161a 2≤161a 2, 故函数的解析式为y=-x 2+21ax ,定义域为(0,2a ),值域为(0,161a 2).图象如右图所示.深化升华 注意此处空半格解析式是用自变量的多项式来表示因变量的,函数解析式由定义域和对应法则确定,因此,求解析式的关键是明确对应法则,选好自变量.解决此类问题的关键是首先建立目标函数,确定函数的定义域.若是实际问题,除了考虑函数解析式自身的限制条件外,还要考虑到它的实际意义.例 2 据报道,我国目前已成为世界上受荒漠化危害最严重的国家之一,左下图表示我国土地沙化总面积在上个世纪五六十年代、七八十年代、九十年代的变化情况,由图中的相关信息,可将上述有关年代中我国年平均土地沙化面积在右下图中示为_____________.思路解析:本题涉及的数学点只是平均数,事实上,图形上的数据是连续的,而连续的数据的平均数在中学里未学过,要求我们在新情景下获取相关图表中的信息和进行数形转换. 解:分别计算出1950年到1970年,1970年到1990年及1990年到2000年的平均值,只需对两个端点的数据进行计算即可.考虑单位后,则平均值分别为16,21.25,并在上图中表示.如右图:深化升华 注意此处空半格用图象法表示一个函数是数形结合的基础.判断一个图形是不是函数图象的依据仍旧是函数的定义.函数图象的形状与定义域、对应法则有关.定义域确定变量的分布范围,对应法则确定形状.如何从图象中提取有用的信息,把“形”转化成“数”是解决问题的关键.例 3 (经典回放)《中华人民共和国个人所得税法》规定,公民全月工资、薪金所得不超过800元的部分不必纳税,超过800元的部分为全月应纳税所得额,此项税款按下表分段累全月应纳税所得额 税 率 不超过500元的部分 5% 超过500—2 000元的部分 10% 超过2 000—5 000元的部分15% ……某人一月份应交纳此税款26.78元,则他的当月工资、薪金所得介于( ) A.800—900元 B.900—1 200元 C.1 200—1 500元 D.1 500—2 800元思路解析:本题是一道适用列表法表示函数关系的题目,解决此题首先要理解题意,能计算出相应工资的税款的算法,列出分段函数,找到函数值26.78所在的某段函数,求出自变量.本题作为选择题,亦可采用估算法求解.解法一:(估算法)依题意知,当工人工资为1 300元时,应交税金(1 300-800)×5%=25(元),而该工人实际交税金26.78元>25元,知其工资应超过1 300元.又26.78-25=1.78元,知该工资仅比1 300元多一点,但不会超过1 500元,从而可估算选C.解法二:(列出分段函数)依题意知,应交税金y 与实际工资x 的函数关系式为y=⎪⎩⎪⎨⎧≤<⨯-+⨯≤<⨯-≤<28001300%,15)1300(%5500,1300800%,5)800(,8000,0x x x x x =⎪⎩⎪⎨⎧≤<-≤<-≤<28001300,1051.0,1300800,4005.0,8000,0x x x x x即当y=26.78时,有26.78=0.1x-105.∴x=1 317.8元. 答案:C误区警示 注意此处空半格本题中实际问题的数学模型是分段函数,它的对应法则在不同的区间内可能不同,要注意找好不同区间内的解析式.从作出的图象看,它是一个阶梯函数.例4 已知f(x)=⎪⎩⎪⎨⎧<=>,0,0,0,1,0,2xxxx(1)画出函数的图象;(2)根据已知条件分别求f(1)、f(-4)、f[f(-4)]和f[f[f(-4)]]的值.思路解析:题设中给出的函数是分段函数,注意在不同的区间应用不同的关系式.本题中的关系式都是常见的初等函数的关系式,因而可以利用常见函数的图象知识来作图.解:(1)函数的图象如右图所示:(2)f(1)=12=1;f(-4)=0;f[f(-4)]=f(0)=1;f[f[f(-4)]]=f(1)=12=1.例5 作出下列各函数的图象:(1)y=1-x,x∈Z;(2)y=2x2-4x-3,0≤x<3;(3)y=|1-x|;(4)y=⎩⎨⎧<≤-+≤≤.01,1,1,2xxxx思路解析:(1)定义域为Z,所以图象为离散的点.(2)定义域不是R,因此图象不是完整的抛物线,而是从上面截取的一部分.(3)先根据绝对值的定义去掉绝对值号,写成y=⎩⎨⎧<-≥-.11,11xxxx(4)这个函数图象由两部分组成.当0≤x≤1时,为抛物线y=x2的一段;当-1≤x<0时,为直线y=x+1上的一段.答案:深化升华注意此处空半格作函数图象,首先要明确函数定义域,其次明确函数图象是点、线段或直线,体会定义域对图象的控制作用.处理好端点处或x=0时的情况.作图时,先不受定义域限制作出完整图象,然后再截取.例6 设f :A →B 是A 到B 的一个映射,其中A=B={(x ,y )|x ,y ∈R },f :(x ,y )→(x-y ,x+y ),求A 中元素(-1,2)的象和B 中元素(-1,2)的原象.思路解析:这是一个映射的问题,由已知(x ,y )的象为(x-y ,x+y ),即确定了对应法则. 解:先求A 中元素(-1,2)的象.令x=-1,y=2,由题意得x-y=-1-2=-3,x+y=-1+2=1,所以(-1,2)的象为(-3,1);再求B 中元素(-1,2)的原象.令⎩⎨⎧=+-=-,2,1y x y x 解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==.23,21y x所以(-1,2)的原象是(21,23). 深化升华 注意此处空半格映射是一种特殊的对应,函数是一种特殊的映射. 例7 下列对应是A 到B 的映射的是( ) A.A=N *,B=N *,f :x →|x-3|B.A=N *,B={-1,1,-2},f :x →(-1)x xC.A=Z ,B=Q ,f :x →x3 D.A=N *,B=R ,f :x →x 的平方根思路解析:判定一个对应是否是映射,关键是看是否符合映射的定义,若要判定不是映射只要举一反例即可.对于A ,由于A 中元素3在法则f 作用下其与3的差的绝对值,在B 中找不到元素与之对应.对于B ,对任意的正整数x ,所得(-1)x 均为1或-1;都在集合B 中有唯一的1或-1与之对应,符合映射定义.对于C ,0在f 下无意义.对于D ,对正整数,在实数集R 中有两个平方根与之对应,不满足映射概念,所以该对应不是映射. 答案:B。
人教A版数学必修一专题2 函数的概念及其表示
高中数学学习材料 (灿若寒星 精心整理制作)专题2 函数的概念及其表示1.函数的基本概念 (1)函数的定义一般地,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,通常记为y =f (x ),x ∈A . (2)函数的三要素:定义域、对应关系和值域.(3)函数相等:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等. 2.函数的表示法表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法. 3.映射的概念 4.区间的分类开区间、闭区间、半开半闭区间. 5.分段函数例1 试判断以下各组函数是否表示同一函数: (1)f (x )=x 2,g (x )=3x 3;(2)f (x )=|x |x ,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1 x ≥0,-1 x <0;(3)f(x)=x2-2x-1,g(t)=t2-2t-1.变式训练1 试判断以下各组函数是否表示同一函数: (1)y =1,y =x 0;(2)y =x -2·x +2,y =x 2-4; (3)y =x ,y =3t 3; (4)y =|x |,y =(x )2.例2 已知函数f (x )=x +2+1x -1. (1)求函数的定义域;(2)求f (-1),f (7),f (a -2)(a >0,且a ≠3)的值.变式训练2 已知函数f (x )=x x +1. (1)求函数的定义域; (2)求f (2)-f (12)的值.例3已知某广告公司某年的1至6月份的经济收入如下:1月份为10 000元,从2月份起每月的收入比上一个月多5 000元,用表格、图象、解析式三种形式表示该公司1至6月份的收入y(元)与月份序号x的函数关系,并指出函数的定义域、值域、对应关系.变式训练3某商场新进了8台彩电,每台售价3 000元,试求出售台数x与收款数y之间的函数关系,分别用列表法、图象法、解析法表示出来.例4若f(2x-1)=x2,求f(x).变式训练4若f(x+1)=2x2+1,求f(x).A 级(以下3个小题考查的是函数的基本概念.理解函数的有关概念是解决下列问题的关键) 1.下列两个变量之间的关系不是函数关系的是( ) A .真空中自由落体运动物体的下落距离和下落时间 B .正方形边长和面积C .正n 边形边数和顶点角度之和D .人的年龄和身高2.函数f (x )=ln(x 2-x )的定义域为( ) A .(0,1) B .[0,1]C .(-∞,0)∪(1,+∞)D .(-∞,0]∪[1,+∞) 3.给出四个命题:①函数是其定义域到值域的映射;②f (x )=x -3+2-x 是函数;③函数y =2x (x ∈N )的图象是一条直线;④f (x )=x 2x 与g (x )=x 是同一个函数.其中正确的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个4.设函数f (x )=2x +3,g (x +2)=f (x ),则g (x )的表达式是( ) A .2x +1 B .2x -1 C .2x -3 D .2x +75.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,(13)x ,x ≤0,则满足方程f (a )=1的所有a 的值组成的集合为________.6.函数y =x +1+12-x的定义域为________________. (第7题要掌握求函数的解析式的方法,比较常见的方法有代入法、换元法、待定系数法和解函数方程等)7.已知f (x -1)=x +2x ,则f (x )=________________.B 级8.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a ·2x ,x ≥0,2-x ,x <0(a ∈R ),若f [f (-1)]=1,则a 等于( )A.14 B.12C .1D .29.小明骑车上学,开始时匀速行驶,途中因交通堵塞停留了一段时间,后为了赶时间加快速度行驶.与以上事件吻合得最好的图象是( )(第10题是求抽象函数的定义域,求解关键是理解函数自变量的定义) 10.已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为( ) A .(-1,1) B .(-1,-12)C .(-1,0)D .(12,1)(第11题考查映射的概念和应用,需要透彻理解映射的概念.)11. 已知集合A ={1,2,3,4},B ={-1,-2},设映射f :A →B ,如果集合B 中的元素都是A 中元素在f 下的象,那么这样的映射有________个.12.已知函数f (x )=2x -1,则f [f (x )]≥1的解集为________________.(第13题考查了列代数式及一元一次方程的应用,解题关键是要读懂题目的意思,根据题目给出的条件,找出合适的等量关系列出代数式或方程,再求解.)13.某租赁公司拥有汽车100辆.当每辆车的月租金为3 000元时,可全部租出.当每辆车的月租金每增加50元时,未出租的车将会增加一辆.租出的车每辆每月需要维护费150元,未租出的车每辆每月需要维护费50元.(1)当每辆车的月租金定为3 600元时,能租出多少辆车?(2)当每辆车的月租金定为多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多少?答案精析专题2 函数的概念及其表示典型例题例1 解 对于(1),A 中,两个函数的解析式不同,故不表示同一函数;对于(2),由于函数f (x )=|x |x 的定义域为{x |x ∈R 且x ≠0},而函数g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1 (x ≥0)-1 (x <0)的定义域是R ,所以二者不是同一函数;对于(3),f (x )与g (t )的定义域、值域和对应关系均相同,所以f (x )和g (t )表示同一函数. 变式训练1 解 (1)y =1的定义域为R ,y =x 0的定义域为{x |x ∈R 且x ≠0}, ∴它们不是同一函数.(2)y =x -2·x +2的定义域为{x |x ≥2}, y =x 2-4的定义域为{x |x ≥2或x ≤-2}, ∴它们不是同一函数.(3)y =x ,y =3t 3=t ,它们的定义域和对应关系都相同, ∴它们是同一函数.(4)y =|x |的定义域为R ,y =(x )2的定义域为{x |x ≥0}, ∴它们不是同一函数.例2 解 (1)要使函数有意义,只须⎩⎪⎨⎪⎧x +2≥0x -1≠0,解得x ≥-2,且x ≠1,∴原函数的定义域为{x |x ≥-2且x ≠1}. (2)f (-1)=-1+2+1-1-1=12,f (7)=7+2+17-1=196, f (a -2)=a -2+2+1a -2-1=a +1a -3.变式训练2 解 (1)要使函数有意义,只须x ≠-1即可, ∴原函数的定义域为{x |x ≠-1}. (2)f (2)-f (12)=22+1-1212+1=13.例3 解 依据题意,该公司1到6月份收入为:10 000元,15 000元,20 000元,30 000元,35 000元. (1)表格形式如下表:x 1月份 2月份 3月份 4月份 5月份 6月份 y (元)10 00015 00020 00025 00030 00035 000(2)函数图象形式如图.(3)解析式形式为:y =5 000(x +1)(1≤x ≤6,x ∈N *)其定义域为{x |1≤x ≤6,x ∈N *},值域为{10 000,15 000,20 000,25 000,30 000,35 000},对应关系是:x →y =5 000(x +1). 变式训练3 解 (1)列表法:x /台 1 2 3 4 5 6 78y (元) 3 0006 0009 00012 00015 00018 00021 000 24 000(2)图象法:(3)解析式形式为:y =3 000x (1≤x ≤8,x ∈N *). 例4 解 ∵f (2x -1)=x 2, ∴令t =2x -1,则x =t +12,∴f (t )=⎝⎛⎭⎫t +122,∴f (x )=⎝⎛⎭⎫x +122.变式训练4 解 ∵f (x +1)=2x 2+1, ∴令t =x +1,则x =t -1, ∴f (t )=2(t -1)2+1=2t 2-4t +3, ∴f (x )=2x 2-4x +3. 强化提高1.D [A 由物理知识知,自由落体运动物体的下落距离h 和下落时间t 满足h =12gt 2(t >0).B 中任意一个正方形的边长总对应唯一的一个面积,C 中任意的正n 边形边数(n ≥3)总对应唯一的顶点角度之和((n -2)180°),故A ,B ,C 均为函数关系,而D 中的任意一个年龄对应的身高不唯一,故而不是函数关系,故选D.] 2.C [要使f (x )=ln(x 2-x )有意义,只需x 2-x >0, 解得x >1或x <0.所以函数f (x )=ln(x 2-x )的定义域为 (-∞,0)∪(1,+∞).] 3.A [由函数的定义知①正确.∵满足f (x )=x -3+2-x 的x 不存在,∴②不正确.又∵y =2x (x ∈N )的图象是一条直线上的一群孤立的点,∴③不正确. 又∵f (x )与g (x )的定义域不同, ∴④也不正确. ]4.B [∵g (x +2)=2x +3=2(x +2)-1, ∴g (x )=2x -1.] 5.{3,0}解析 当a >0时,由log 3a =1,解得a =3>0,符合题意,当a ≤0时,由(13)a =1,解得a =0,符合题意,综上所述,a =0或a =3. 6.{x |x ≥-1且x ≠2}解析 若使该函数有意义,则有⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥02-x ≠0,∴x ≥-1且x ≠2,∴其定义域为{x |x ≥-1且x ≠2}. 7.x 2+4x +3(x ≥-1) 解析 令t =x -1(t ≥-1), 则x =(t +1)2,所以f (t )=(t +1)2+2(t +1) =t 2+4t +3(t ≥-1),所以f (x )=x 2+4x +3(x ≥-1). 8.A [由题意得f (-1)=2-(-1)=2,f [f (-1)]=f (2)=a ·22=4a =1,∴a =14.]9.C [排除法.考查四个选项,横坐标表示时间,纵坐标表示的是距学校的距离,由此知,此函数图象一定是下降的,由此排除A ;再由小明骑车上学,开始时匀速行驶可得出图象开始一段是直线下降型,又途中因交通堵塞停留了一段时间,故此时有一段函数图象与x 轴平行,由此排除D ,后为了赶时间加快速度行驶,此一段时间段内函数图象下降的比较快,由此可确定C 正确,B 不正确.故选C.] 10.B [∵原函数的定义域为(-1,0), ∴-1<2x +1<0,解得-1<x <-12.∴则函数f (2x +1)的定义域为(-1,-12).故选B.]11.14解析 ∵集合A 中的元素1,2,3,4各有2种对应情况, ∴映射f :A →B 的个数是2×2×2×2=16个.∵集合B 中的元素不都是A 中元素在f 下的象的映射有2个,∴集合B 中的元素都是A 中元素在f 下的象的映射一共有16-2=14个. 12.{x |x ≥1}解析 f [f (x )]=2f (x )-1=2(2x -1)-1=4x -3≥1, ∴4x ≥4,x ≥1,故f [f (x )]≥1的解集为{x |x ≥1}.13.解 (1)当每辆车的月租金定为3 600元时,未租出的车辆数为3 600-3 00050=12,∴这时租出了88辆车.(2)设每辆车的月租金为x (x ≥3 000)元,则租赁公司月收益为 y =(100-x -3 00050)(x -150)-x -3 00050×50,整理后得:y =-x 250+162x -21 000=-150(x -4 050)2+307 050,∴当x =4 050时,y 的最大值为307 050,即当每辆车的月租金定为4 050元时,租赁公司的月收益最大,最大为307 050元.。
新人教A版高一数学函数及其表示知识点:上册知识点总结
新人教A版高一数学函数及其表示知识点:上册知识点总结学生知识的获取、能力的提高、思想的启迪、情感的熏陶、品质的铸就很大程度上来源于阅读。
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1.函数的基本概念(1)函数的定义: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_,在集合B中都有唯一确定的数f(_)和它对应,那么称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作:y=f(_),_∈A.(2)函数的定义域、值域在函数y=f(_),_∈A中,_叫自变量,_的取值范围A叫做定义域,与_的值对应的y值叫函数值,函数值的集合{f(_)|_∈A}叫值域.值域是集合B的子集.(3)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(4)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等;这是判断两函数相等的依据.2.函数的三种表示方法表示函数的常用方法有:解析法、列表法、图象法.3.映射的概念一般地,设A、B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个元素_,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应,那么就称对应f:A→B为从集合A到集合B的一个映射.注意:一个方法求复合函数y=f(t),t=q(_)的定义域的方法:①若y=f(t)的定义域为(a,b),则解不等式得a两个防范(1)解决函数问题,必须优先考虑函数的定义域.(2)用换元法解题时,应注意换元前后的等价性.三个要素函数的三要素是:定义域、值域和对应关系.值域是由函数的定义域和对应关系所确定的.两个函数的定义域和对应关系完全一致时,则认为两个函数相等.函数是特殊的映射,映射f:A→B的三要素是两个集合A、B和对应关系f.。
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函数
一、映射与函数:
(1)映射的概念:(2)一一映射:(3)函数的概念:
如:若,;问:到的映射有个,到的映射有个;到的函数有个,若,则到的一一映射有个。
函数的图象与直线交点的个数为个。
二、函数的三要素:,,。
相同函数的判断方法:①;② (两点必须同时具备)
(1)函数解析式的求法:
①定义法(拼凑):②换元法:③待定系数法:④赋值法:
(2)函数定义域的求法:
①,则;②则;
③,则;④如:,则;
⑤含参问题的定义域要分类讨论;
如:已知函数的定义域是,求的定义域。
⑥对于实际问题,在求出函数解析式后;必须求出其定义域,此时的定义域要根据实际意义来确定。
如:已知扇形的周长为20,半径为,扇形面积为,则;定义域
为。
(3)函数值域的求法:
①配方法:转化为二次函数,利用二次函数的特征来求值;常转化为型如:的形式;
②逆求法(反求法):通过反解,用来表示,再由的取值范围,通过解不等式,得出的取值范围;常用来解,型如:;
④换元法:通过变量代换转化为能求值域的函数,化归思想;
⑤三角有界法:转化为只含正弦、余弦的函数,运用三角函数有界性来求值域;
⑥基本不等式法:转化成型如:,利用平均值不等式公式来求值域;
⑦单调性法:函数为单调函数,可根据函数的单调性求值域。
⑧数形结合:根据函数的几何图形,利用数型结合的方法来求值域。
求下列函数的值域:①(2种方法);
②(2种方法);③(2种方法);
三、函数的性质:
函数的单调性、奇偶性、周期性
单调性:定义:注意定义是相对与某个具体的区间而言。
判定方法有:定义法(作差比较和作商比较)
导数法(适用于多项式函数)
复合函数法和图像法。
应用:比较大小,证明不等式,解不等式。
奇偶性:定义:注意区间是否关于原点对称,比较f(x) 与f(-x)的关系。
f(x) -f(-x)=0 f(x) =f(-x) f(x)为偶函数;
f(x)+f(-x)=0 f(x) =-f(-x) f(x)为奇函数。
判别方法:定义法,图像法,复合函数法
应用:把函数值进行转化求解。
周期性:定义:若函数f(x)对定义域内的任意x满足:f(x+T)=f(x),则T为函数f(x)的周期。
其他:若函数f(x)对定义域内的任意x满足:f(x+a)=f(x-a),则2a为函数f(x)
的周期.
应用:求函数值和某个区间上的函数解析式。
四、图形变换:函数图像变换:(重点)要求掌握常见基本函数的图像,掌握函数图像变换的一般规律。
常见图像变化规律:(注意平移变化能够用向量的语言解释,和按向量平移联系起来思考)平移变换y=f(x)→y=f(x+a),y=f(x)+b
注意:(ⅰ)有系数,要先提取系数。
如:把函数y=f(2x)经过平移得到函数y=f(2x+4)的图象。
(ⅱ)会结合向量的平移,理解按照向量(m,n)平移的意义。
对称变换y=f(x)→y=f(-x),关于y轴对称
y=f(x)→y=-f(x) ,关于x轴对称
y=f(x)→y=f|x|,把x轴上方的图象保留,x轴下方的图象关于x轴对称
y=f(x)→y=|f(x)|把y轴右边的图象保留,然后将y轴右边部分关于y轴对称。
(注意:它是一个偶函数)
伸缩变换:y=f(x)→y=f(ωx),
y=f(x)→y=Af(ωx+φ)具体参照三角函数的图象变换。
一个重要结论:若f(a-x)=f(a+x),则函数y=f(x)的图像关于直线x=a对称;
如:的图象如图,作出下列函数图象:
(1);(2);
(3);(4);
(5);(6);
(7);(8);
(9)。
五、反函数:
(1)定义:
(2)函数存在反函数的条件:;
(3)互为反函数的定义域与值域的关系:;(4)求反函数的步骤:①将看成关于的方程,解出,若有两解,要注意解的选择;②将互换,得;③写出反函数的定义域(即的值域)。
(5)互为反函数的图象间的关系:;
(6)原函数与反函数具有相同的单调性;
(7)原函数为奇函数,则其反函数仍为奇函数;原函数为偶函数,它一定不存在反函数。
如:求下列函数的反函数:;;
七、常用的初等函数:
(1)一元一次函数:,当时,是增函数;当时,是减函数;
(2)一元二次函数:
一般式:;对称轴方程是;顶点为;
两点式:;对称轴方程是;与轴的交点为;
顶点式:;对称轴方程是;顶点为;
①一元二次函数的单调性:
当时:为增函数;为减函数;当时:为增函数;为减函数;
②二次函数求最值问题:首先要采用配方法,化为的形式,
Ⅰ、若顶点的横坐标在给定的区间上,则
时:在顶点处取得最小值,最大值在距离对称轴较远的端点处取得;
时:在顶点处取得最大值,最小值在距离对称轴较远的端点处取得;
Ⅱ、若顶点的横坐标不在给定的区间上,则
时:最小值在距离对称轴较近的端点处取得,最大值在距离对称轴较远的端点处取得;
时:最大值在距离对称轴较近的端点处取得,最小值在距离对称轴较远的端点处取得;
有三个类型题型:
(1)顶点固定,区间也固定。
如:
(2)顶点含参数(即顶点变动),区间固定,这时要讨论顶点横坐标何时在区间之内,
何时在区间之外。
(3)顶点固定,区间变动,这时要讨论区间中的参数.
③二次方程实数根的分布问题:设实系数一元二次方程的两根为;则:
注意:若在闭区间讨论方程有实数解的情况,可先利用在开区间上实根分布的情况,得出结果,在令和检查端点的情况。
(3)反比例函数:
(4)指数函数:
指数运算法则:;;。
指数函数:y= (a>o,a≠1),图象恒过点(0,1),单调性与a的值有关,在解题中,往往要对a分a>1和0<a<1两种情况进行讨论,要能够画出函数图象的简图。
(5)对数函数:
指数运算法则:;;;
对数函数:y= (a>o,a≠1)图象恒过点(1,0),单调性与a的值有关,在解题中,往往要对a分a>1和0<a<1两种情况进行讨论,要能够画出函数图象的简图。
注意:(1)与的图象关系是;
(2)比较两个指数或对数的大小的基本方法是构造相应的指数或对数函数,若底数不相同时转化为同底数的指数或对数,还要注意与1比较或与0比较。
(3)已知函数的定义域为,求的取值范围。
已知函数的值域为,求的取值范围。
六、的图象:
定义域:;值域:;奇偶性:;单调性:
是增函数;是减函数。
七、补充内容:
抽象函数的性质所对应的一些具体特殊函数模型:
①正比例函数
②;;
③;;
④;。