3.1函数及其表示 讲义(学生版+教师版)新教材人教A版(2019)高中数学必修第一册
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1、3.1 函数及其表示函数及其表示(学生版学生版) 【要点梳理】【要点梳理】 要点一、函数的概念要点一、函数的概念 1函数的定义函数的定义 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:AB 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)|xA叫做函数的值域. 要点诠释: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
2、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、对应关系和值域构成函数的三要素:定义域、对应关系和值域 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); 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 axba b x|axb=a,b; |,x axba
3、b; |,x axba b; |- ,; |,x xbbx axa. 要点二、函数的表示法要点二、函数的表示法 1函数的三种表示方法: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: 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、映射与函数要点三、映射与函数 1.映射定义:映射定义
4、: 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:AB. 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: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.函数与映射的区别与联系:函数与映射的区别与联系: 设 A、B 是两个非空数集,若 f:AB 是从集合 A 到集合 B
5、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: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. (5)如果 A 有 m 个元素,B 有 n 个元素,则从集合 A 中到集合 B 的映射(不加限制)有有 m n 个个。 3.函数定义域的求法函数定义域的求法 (1)确定函数定义域的原则 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
6、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)抽象函数定义域的确定 注意 1:不管括号中的形式多复杂,定义域只是自变量x的取值集合。 注意 2:在同一函数f作用下,括号内整体的取值范围相同。 4.函数值域的求法函数值域的求法 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: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: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
7、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: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: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,还有最值法最值法、数形结合法数形结合法等. 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】【典型例题】 类型一、函数的概念类型一、函数的概念 例 1.已知集合1
8、,2,3A,4,5B ,则从A到B的函数( )f x有 个. 举一反三:举一反三: 【变式 1】下列各问的对应关系是否是给出的实数集R上的一个函数?为什么? (1):fx 2 ,0,xxR x ; (2):gxy, 2 ,yx xN yR; (3):h * ABN,对任意的,xA|3|xx. 例 2下列函数 f(x)与 g(x)是否表示同一个函数,为什么? (1) 0 ) 1x()x(f;1)x(g (2)x)x(f; 2 x)x(g (3) 2 x)x(f; 2 ) 1x()x(g (4)|x|)x(f; 2 x)x(g 举一反三:举一反三: 【变式 1】判断下列命题的真假 (1)y=x-1
9、 与 1x 1x y 2 是同一函数; (2) 2 xy 与 y=|x|是同一函数; (3) 233 )x(y)x(y与是同一函数; (4) )0 x(xx )0 x(xx )x(f 2 2 与 g(x)=x2-|x|是同一函数. 类型二、函数定义域的求法类型二、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) 2 -1 ( ) -3 x f x x ; (2)( )3 -8f xx; (3) 1 ( )2- 6 f xx x . 举一反三:举一反三: 【变式 1】求下列函数的定义域(用区间表示) : (1) 3 f(x) |x 1| 2 ; (2) 1 f(x)x3 x1
10、 ; (3)( )1f xxx. 例 4.(1)已知函数 y=f(x)的定义域为1,2,求函数 y=f(1x2)的定义域 (2)已知函数 y=f(2x3)的定义域为(2,1,求函数 y=f(x)的定义域 举一反三:举一反三: 【变式 1】已知(1)f x的定义域为2,3,求 1 (2)f x 的定义域. 例 5.已知函数 32 1 43 ax y axax 的定义域为R,求实数a的取值范围. 类型三、求函数的值及值域类型三、求函数的值及值域 例 6. 已知 f(x)=2x2-3x-25,g(x)=2x-5,求: (1)f(2),g(2); (2)f(g(2),g(f(2); (3)f(g(x)
11、,g(f(x) 例 7. 求值域(用区间表示):(1)y=x2-2x+4,4, 1x ;2,3x ; 2 -2 (2) ( )-23; (3) ( ) 3 x f xxxf x x . 举一反三:举一反三: 【变式 1】 求下列函数的值域: (1)1yx; (2) 21 3 x y x ; (3) 2 2 1 1 x y x ; (4) 2 54yxx 类型四、映射与函数类型四、映射与函数 例 8. 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? (1) A=直角坐标平面上的点, B= (x, y)|,xR yR, 对应法则是: A 中的点与 B 中的
12、 (x, y)对应 (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: 2 xyx (5)A=0,1,2,B=0,1, 1 2 ,对应法则是 f: x 1 yx 举一反三:举一反三: 【变式 1】判断下列对应是否是实数集 R 上的函数: (1)f:把 x 对应到 3x+1; (2)g:把 x 对应到|x|+1; (3)h:把 x 对应到 1 25x ; (4)r:把 x 对应到36x 类型五、函数解析式的求法类型五、函数解析式的求法 例 9.求函数的解析式 (
13、1)已知( )f x是二次函数,且(0)2, (1)( )1ff xf xx,求( )f x; (2)若 f(2x-1)=x2,求 f(x); (3)已知3 ( )2 ()3f xfxx,求( )f x. 举一反三:举一反三: 【变式】求下列函数( )f x的解析式 (1)已知 2 2 1 1 2()= x fx x ,求( )f x; (2)已知 1 592( )()=ff x xx,求( )f x 类型六、函数的图象类型六、函数的图象 例 10.作出下列函数的图象. (1)1( 21012)yx x , , , ,; (2) 21 1 x y x ; (3) 2 |2 | 1yxx 类型七
14、、分段函数类型七、分段函数 例 11.设函数 2 2 220 0 xx,x, f x x ,x. 若 2ff a,则a= 举一反三:举一反三: 【变式 1】如图,在边长为 4 的正方形ABCD的边上有一点P,沿着边线BCDA 由B(起点)向A(终点)运动.设点P运动的路程为x,APB的面积为y. (1)求y与x之间的函数关系式; (2)画出( )yf x的图象. 【巩固练习】【巩固练习】 1函数1yxx的定义域是( ) A|1x x B|0 x x C|10 x xx或 D|01xx 2函数 2 43,0,3yxxx的值域为 ( ) A0,3 B-1,0 C-1,3 D0,2 3对于集合 A
15、到集合 B 的映射,有下述四个结论: B 中的任何一个元素在 A 中必有原象; A 中的不同元素在 B 中的象也不同; A 中任何一个元素在 B 中的象是唯一的; A 中任何一个元素在 B 中可以有不同的象 其中正确结论的个数是( ) A1 个 B2 个 C3 个 D4 个 4设|02 ,|12MxxNyy,给出下列四个图形,如下图所示,其中能表示从集 合M到N的函数关系的有 ( ) A1 个 B2 个 C3 个 D4 个 5设函数 2 , 0, ( ) 1, 0, xx f x xx 则)1(ff的值为( ) A2 B1 C1 D2 6已知 f(x21)定义域为0,3,则 f(2x1)的定义
16、域为( ) A 9 (0, ) 2 B 9 0, 2 C 9 (, ) 2 D 9 (, 2 7向高为H的水瓶里注水,注满为止,如果注水量V与水深h的函数关系的图象如图所示,那么 水瓶的形状是图中的( ) 8已知函数 2 2 ( ) 1 x f x x ,则: 1111 (1)(2)( )(3)( )(4)( )(2010)() 2342010 fffffffff的值是( ) A2008 B2009 C 1 2009 2 D 2010 9若( )yf x的定义域是0,1,则( )()(2) 01F xf xafxaa的定义域是 10已知 0, 1 0, 1 )( x x xf,则不等式(2)(
17、2)5xxf x的解集是 11若函数 2 xb y x 在(a,a+6) (b2)上的值域为(2,+) ,则 a+b=_ 12 已知 * , a bN,()( ) ( ),(1)2,f abf a f bf则 (2)(3)(4)(2011) (1)(2)(3)(2010) ffff ffff = 13当m为何值时,方程 2 4| 5,xxm (1)无解; (2)有两个实数解; (3)有三个实数解; (4)有四个实数解 3.1 函数及其表示(教师函数及其表示(教师版版) 【要点梳理】【要点梳理】 要点一、函数的概念要点一、函数的概念 1函数的定义函数的定义 设 A、B 是非空的数集,如果按照某个
18、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:AB 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)|xA叫做函数的值域. 要点诠释: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、对应关系和值域构成函数的三要素:定义域、对应关系和值域 构成函数的三个要素是定义
19、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); 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 axba b x|axb=a,b; |,x axba b; |,x axba b; |- ,; |,x xbbx axa. 要点二、函数的表示法要点二、函数的表示法 1函数的三种表示方法:函数的三种表示方法: 解析法:用数学表达式
20、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: 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、映射与函数要点三、映射与函数 1.映射定义: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
21、:AB. 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: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.函数与映射的区别与联系:函数与映射的区别与联系: 设 A、B 是两个非空数集,若 f:AB 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: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
22、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. (5)如果 A 有 m 个元素,B 有 n 个元素,则从集合 A 中到集合 B 的映射(不加限制)有有 m n 个个。 3.函数定义域的求法函数定义域的求法 (1)确定函数定义域的原则 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)抽象函数定义域的确定 注意 1:不管括号中的形式多复杂,定义域只是自变量x的取值集合。 注意 2:在同一函数f作用下
23、,括号内整体的取值范围相同。 4.函数值域的求法函数值域的求法 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: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: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: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
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- 3.1函数及其表示 讲义学生版+教师版新教材人教A版2019高中数学必修第一册 3.1 函数 及其 表示 讲义 学生 教师版 新教材 2019 高中数学 必修 一册
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