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第2.4章 函数的概念与性质
2.4.1 函数的概念
高中要求
1通过丰富实例,进一步体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型,在此基础上学习用集合与对应的语言来刻画函数,体会对应关系在刻画函数概念中的作用;
2了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域;
3 学会运用函数图象理解和研究函数的性质。
一 函数的概念
1 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fxx∈A}叫做函数的值域.
比如 贵哥西藏骑旅中,以15km/h的速度从大理去相距180km的丽江,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≤12},值域为{s|0≤s≤180}.对集合{t|0≤t≤2}中的任意一个实数,在集合{s|0≤s≤180}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.
② 函数中,集合A,B间元素的对应可以是一对一、一对多,不能多对一,集合B中的元素可以在集合A没元素对应.
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.
2 定义域
① 概念:函数自变量x的取值范围.
② 求函数的定义域主要应考虑以下几点
(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.[来源:Zxxk.Com]
(5)实际问题中,定义域要受到实际意义的制约.
3 值域
① 概念:函数值y的取值范围
② 求值域的方法
(1)配方法 (2)数形结合 (3)换元法
(4)函数单调性法 (5)分离常数法 (6)基本不等式法
4 区间
区间的几何表示如下表所示:
定义
名称
符号
数轴表示
{x|a≤x≤b}
闭区间
[a,b]
{x|a<x<b}
开区间
(a,b)
{x|a≤x<b}
半开半闭区间
[a,b)
{x|a<x≤b}
半开半闭区间
(a,b]
{x|x≥a}
半开半闭区间
[a,+∞)
{x|x>a}
开区间
(a,+∞)
{x|x≤a}
半开半闭区间
(-∞,a]
{x|x<a}
开区间
(-∞,a)
R
开区间
(-∞,+∞)
【例】将下列集合用区间表示出来.
(1){x|x≥2};(2){x|x<0};(3){x|-2<x≤5};(4){x|0<x<1,或2≤x≤4}.
【题型1】函数概念的理解
【典题1】 下列式子中y是x的函数的是( )
A.x2+y2=2 B.x-1+y-1=1
C.y=x-2+1-x D.y=±x
【典题2】若函数y=f(x)的定义域为M={x∣-2⩽x⩽2},值域为N={y∣0⩽y⩽2},则函数y=f(x)的图象可能是( )
A.B.C.D.
变式练习
1.下列四个图形中,不是以x为自变量的函数的图象是 ( )
A. B. C.D.
2.给定的下列四个式子中,能确定y是x的函数的是( )
①x2+y2=1 ②|x-1|+y2-1=0
③x-1+y-1=1 ④y=x-2+1-x.
A.① B.② C.③ D.④
3.设集合M={x|0≤x≤2},N={y|0≤y≤2},给出如下四个图形,其中能表示从集合M到集合N的函数关系的是( )
A. B.C. D.
4.集合M={x|-2≤x≤2},N={y|0≤y≤2},给出下列四个图形,其中能表示以M为定义域,N为值域的函数关系的是( )
A. B. C. D.
5.函数y=f(x-1)与函数y=f(x+1) ( )
A.是同一个函数 B.定义域相同
C.图象重合 D.值域相同
【题型2】 函数的定义域
【典题1】 求下列函数的定义域:
(1) y=31-2-x; (2)y=2x-4+x-20x-3.
【典题2】 已知函数y=f(x)的定义域为[0,1],则函数y=f(x+1)的定义域为( )
A.[-1,0] B.[1,2] C.[1,2] D.[3,4]
变式练习
1.函数y=x-4|x|-5的定义域为 .
2.函数f(x)=-x2+4x+12+1x-4的定义域为 .
3.已知函数f(x)的定义域为(-1,0),则函数f(2x-2)的定义域为 .
4.若函数f(x)=ax2+ax+2的定义域为R,则实数a的取值范围是 .
【题型3】 判断同一函数
【典题1】 下列各组函数中表示的函数不同的是( )
A.f(x)=x,g(x)=3x3 B.f(x)=x2,g(x)=|x|
C.fx=x2-3x,g(t)=t2-3t D.f(x)=x2-4x-2,g(x)=x+2
变式练习
1.在下列四组函数中,f(x)与g(x)表示同一函数的是( )
A.y=1,y=xx B.y=x-1⋅x+1,y=x2-1
C.y=x,y=3x3 D.y=|x|,y=(x)2
2.下列各组函数中,表示同一函数的是( )
A.f(x)=x2,g(x)=x3 B.f(x)=x2,g(x)=(x)2
C.fx=x2x,gx=x D.f(x)=|x|,g(x)=x,x≥0-x,x<0
1.由下列各式能确定y是x的函数是( )
A.x2+y2=1 B.x2-y+3=0
C.y=x-3+2-x+3 D.以上都不是
2.图中,能表示函数y=f(x)的图象的是( )
A. B. C. D.
3.下面各组函数中是同一函数的是( )
A.y=-2x3与y=x-2x
B.y=(x)2与y=|x|
C.f(x)=x2-2x-1与g(t)=t2-2t-1
D.y=x+1x-1与y=(x+1)(x-1)
4.关于函数y=f(x)与函数y=f(x+1)的叙述一定正确的是( )
A.定义域相同 B.对应关系相同
C.値域相同 D.定义域、値域、对应关系都可以不相同
5.函数y=-x2+x+6+1x-1的定义域为( )
A.[-2,3] B.-2,1⋃1,3 C.&-∞, &&-2⋃[3,+∞) D.(-2,1)∪(1,3)
6.已知函数f(x+1)定义域为[1,4],则函数f(x-1)的定义域为( )
A.[0,3] B.[-1,2] C.[3,6] D.[1,4]
7.图中(1)(2)(3)(4)四个图象各表示两个变量x,y的对应关系,其中表示y是x的函数关系的有________.
8.函数y=2+x1-x+x2-x-2的定义域是_______.
9.函数y=1ax2+4ax+3的定义域为(-∞,+∞),求实数a的取值范围.
10.若函数f(x)=2x-3ax2+ax+1的定义域为R,求实数a的取值范围。
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