数学必修 第一册5.1 函数的概念和图象导学案
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知识精讲
一、函数的概念
1.f(x)与f(a)有何区别与联系?
2.在函数的概念中,如果函数y=f(x)的定义域与对应关系确定,那么函数的值域确定吗?
【特别提醒】理解函数的概念应关注五点
(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)理解函数的概念要注意,函数的定义域是非空数集A,但函数的值域不一定是非空数集B,而是集合B的子集.
(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.
(4)y=f(x)仅仅是函数符号,不是表示“y等于f与x的乘积”,f(x)也不一定就是解析式.
(5)除f(x)外,有时还用g(x),u(x),F(x),G(x)等符号来表示函数.
二、区间
设a,b∈R,且a三、同一个函数
1.前提条件:①定义域 ;②对应关系 .
2.结论:这两个函数为同一个函数.
3.区间与集合有什么联系?
4.函数的值域与定义域、对应关系是相互独立的吗?
一、实数集 任意一个数x 唯一 x
1. f(x)与f(a)的区别与联系:f(a)表示当x=a时,函数f(x)的值,是一个常量,而f(x)是自变量x的函数,一般情况下,它是一个变量,f(a)是f(x)的一个特殊值.
2. 确定,一一对应.
二、
三、1.相同 相同
3. 区间实际上是一种特殊的数集(连续的)的符号表示,是集合的另一种表达方式.集合和区间都是表示取值范围的方法,至于选用哪种方法,原则上应与原题的表达方式一致.
4. 不是.函数的值域是由定义域和对应关系共同确定的,只要函数的定义域及其对应关系确定,函数的值域也就随之确定.
能力拓展
考法01 函数关系的判断
根据图形判断对应关系是否为函数的方法
(1)任取一条垂直于x轴的直线l;
(2)在定义域内平行移动直线l;
(3)若l与图形有且只有一个交点,则是函数;若在定义域内没有交点或有两个或两个以上的交点,则不是函数.
例 1
(1)(多选题)下列对应关系式中是A到B的函数的是( )
A.A⊆R,B⊆R,x2+y2=1 B.A={-1,0,1},B={1,2},f:x→y=|x|+1
C.A=R,B=R,f:x→y= D.A=Z,B=Z,f:x→y=2 x-1
(2)设M={x|0≤x≤2},N={y|0≤y≤2},给出下列四个图形,其中能表示从集合M到集合N的函数关系的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【名师指点】判断一个对应关系是否为函数的方法
【跟踪训练】(多选题)判断下列对应是从集合A到集合B的函数的有( )
A.A=N,B=N*,对应法则f:对集合A中的元素取绝对值与B中元素对应;
B.A={-1,1,2,-2},B={1,4},对应法则f:x→y=x2,x∈A,y∈B;
C.A={-1,1,2,-2},B={1,2,4},对应法则f:x→y=x2,x∈A,y∈B;
D.A={三角形},B={x|x>0},对应法则f:对A中元素求面积与B中元素对应.
考法02 求函数值
求函数值的方法
(1)已知f(x)的解析式时,只需用a替换解析式中的x即得f(a)的值.
(2)已知f(x)与g(x),求f(g(a))的值应遵循由里往外的原则.
例 2
已知f(x)=(x∈R且x≠-1),g(x)=x2+2 (x∈R).
(1)求f(2),g(2)的值;
(2)求f(g(2))的值.
【跟踪训练】f(x)=2x2+2,g(x)=,则f(2)=________;g(f(2))=________;
g(a)+g(0)(a≠-2)=________.
考法03 求定义域
求函数的定义域应关注四点
(1)要明确使各函数表达式有意义的条件是什么,函数有意义的准则一般有:①分式的分母不为0;②偶次根式的被开方数非负;③y=x0要求x≠0.
(2)不对解析式化简变形,以免定义域变化.
(3)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.
(4)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.
例 3
求下列函数的定义域:
(1)y=; (2)y=.
考法04 区间的应用
用区间表示数集的方法:
(1)区间左端点值小于右端点值;
(2)区间两端点之间用“,”隔开;
(3)含端点值的一端用中括号,不含端点值的一端用小括号;
(4)以“-∞”,“+∞”为区间的一端时,这端必须用小括号.
例4
将下列集合用区间以及数轴表示出来:
(1){x|x<2};(2){x|x=0或1≤x≤5};(3){x|x=3或4≤x≤8};
(4){x|2≤x≤8且x≠5};(5){x|3
(1){x|x≥1}=________;
(2){x|2
考法05 同一个函数
判断两个函数为同一函数应注意的三点
(1)定义域、对应关系两者中只要有一个不相同就不是同一函数,即使定义域与值域都相同,也不一定是同一函数.
(2)函数是两个数集之间的对应关系,所以用什么字母表示自变量、因变量是没有限制的.
(3)在化简解析式时,必须是等价变形.
例5
下列各组函数是同一函数的是( )
A.f(x)=与g(x)=x B.f(x)=x与g(x)=
C.f(x)=x0与g(x)= D.f(x)=x2-2x-1与g(t)=t2-2t-1
【跟踪训练】下列各组函数为同一函数的是( )
A.f(x)=x,g(x)= B.f(x)=1,g(x)=(x-1)0
C.f(x)=,g(x)= D.f(x)=,g(x)=x-3
考法06 函数的值域
求函数值域的方法
求函数值域,应根据各个式子的不同结构特点,选择不同的方法:
(1)观察法:对于一些比较简单的函数,其值域可通过观察得到;
(2)配方法:此方法是求“二次函数类”值域的基本方法,即把函数通过配方转化为能直接看出其值域的方法;
(3)分离常数法:此方法主要是针对有理分式,即将有理分式转化为“反比例函数类”的形式,便于求值域;
例6
求下列函数的值域:
(1)y=x+1,x∈{1,2,3,4,5};(2)y=x2-2x+3,x∈[0,3);(3)y=
【跟踪训练】求下列函数的值域:
(1)y=eq \f(5x+4,x-1);(2)y=2-eq \r(-x2+4x).
分层提分
题组A 基础过关练
1.若函数的定义域是则函数的定义域为( )
A.B.C.D.
2.函数的定义域为( )
A.B.
C.D.
3.函数的定义域是( )
A.B.
C.D.
4.已知定义在上的函数满足:,,,且,则( )
A.4B.5C.6D.7
5.下列选项中,可表示为的函数是( )
A.B.
C.D.
6.下列图形中,不可能是函数图象的是( )
A.B.C.D.
7.若两个函数的解析式与值域相同,定义域不同,则称它们互为“孪生函数”,那么函数,的“孪生函数”个数为( )
A.4B.3C.2D.1
8.函数的值域为( )
A.B.
C.D.
题组B 能力提升练
1.(多选题)下列函数中,定义域是其值域子集的有( )
A.B.C.D.
2.下列各图中,是函数图像的是( )
A.B.C.D.
3.已知函数的定义域为,值域为,则( )
A.函数的定义域为B.函数的值域为
C.函数的定义域和值域都是D.函数的定义域和值域都是
4.函数概念最早是在17世纪由德国数学家莱布尼茨提出的,后又经历了贝努利、欧拉等人的改译.1821年法国数学家柯西给出了这样的定义:在某些变数存在着一定的关系,当一经给定其中某一变数的值,其他变数的值可随着确定时,则称最初的变数叫自变量,其他的变数叫做函数.德国数学家康托尔创立的集合论使得函数的概念更严谨.后人在此基础上构建了高中教材中的函数定义:“一般地,设A,B是两个非空的数集,如果按某种对应法则f,对于集合A中的每一个元素x,在集合B中都有唯一的元素y和它对应,那么这样的对应叫做从A到B的一个函数”,则下列对应法则f满足函数定义的有( )
A.B.C.D.
5.函数的值域是_________.
6.函数的定义域________.
7.(1)已知的定义域为,求函数的定义域;
(2)已知的定义域为,求的定义域;
(3)已知函数的定义域为,求函数的定义域.
8.已知f(x)=(x∈R,x≠-2),g(x)=x2+1(x∈R).
(1)求f(2),g(2)的值;
(2)求f(g(3))的值;
(3)作出f(x),g(x)的图象,并求函数的值域.
题组C 培优拔尖练
1.对于定义域为D的函数,若同时满足下列条件:①在D内单调递增或单调递减;②存在区间,使在上的值域为.那么把称为闭函数.下列结论正确的是
A.函数是闭函数
B.函数是闭函数
C.函数是闭函数
D.时,函数是闭函数
E.时,函数是闭函数
2.已知函数,,其中.若对任意的,存在,使得成立,则实数的值等于______.
3.已知函数在的值域为,则实数的取值范围为________.
4.给出以下四个命题:
①若集合,,,则,;
②若函数的定义域为,则函数的定义域为;
③函数的单调递减区间是;
④若,且,.
其中正确的命题有__________(写出所有正确命题的序号).
5.已知函数.
(1)求函数的定义域和值域;
(2)设(a为实数),求在时的最大值;
(3)对(2)中,若对所有的实数a及恒成立,求实数m的取值范围.
6.已知函数的定义域为.
(1)求实数的取值范围;
(2)设实数为的最大值,若实数满足,求的最小值.
课程标准
重难点
1.学会用集合语言和对应关系刻画函数,建立完整的函数概念;
2.体会集合语言和对应关系在刻画函数概念中的作用;
3.了解构成函数的要素;
4.能求简单函数的定义域和值域.
1函数定义域的求法
2.函数的值域的求法
概念
一般地,设A,B是非空的 ,如果对于集合A中的 ,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有 确定的数y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
三要素
对应关系
y=f(x),x∈A
定义域
的取值范围
值域
与x对应的y的值的集合{f(x)|x∈A}
定义
名称
符号
数轴表示
{x|a≤x≤b}
闭区间
{x|a
{x|a≤x半开半闭区间
{x|a
{x|x≥a}
[a,+∞)
{x|x>a}
(a,+∞)
{x|x≤a}
(-∞,a]
{x|x(-∞,a)
R
(-∞,+∞)
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