1、1第一课时 函数的基本概念一、自主整合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: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,显然,值域是集合 B 的子集.温馨提示: A、B 都是非空数集,因此定义域(或值域)为空集的函数不存在.2.函数的构成要素为:定义域、对应关系和值域.由于值域是由
2、定义域和对应关系决定的,所以,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.3.函数的表示法有解析法、图象法、列表法.4.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:AB 为从集合 A 到集合 B 的一个映射.温馨提示: 理解映射的概念要注意以下几点:(1)映射由三要素组成,集合 A、B 以及 A 到 B 的对应关系 f,集合 A,B 可以是数集,也可以是点集或其他集合.(2)A 中每一个元素都可以在 B 中找到一个且只有一个元素和它对应.(3)
3、A 中的不同元素允许对应 B 中的相同元素,即映射允许“多对一” 、 “一对一” ,但不允许“一对多”.(4)B 中的元素可以在 A 中没有元素和它对应.归纳拓展: 映射与函数的对比总之,函数是特殊的映射,当 A、B 是非空数集时,f :AB 的映射即为 A 到 B 的函数.5.有些函数在其定义域中,对于自变量 x 不同的取值范围对应的关系不同,这样的函数通常称为分段函数,分段函数虽由几个部分构成,但它代表的是一个函数.6.复合函数如果 y 是 u 的函数,记为 y=f(u) ,u 又是 x 的函数,记为 u=g(x) ,且 g(x)的值域与 f(u)的定2义域的交集不空,则确定了一个 y 关
4、于 x 的函数 y=f(g(x) ) ,这时 y 叫做 x 的复合函数,其中 u 叫做中间变量,y=f(u)叫做外层函数,u= g(x )叫做内层函数.二、基础检测1. 已知 f(x) =(x R) ,则 f( 2)等于( )(A) 2 (B) (C) (D )不确定2. 设 M=x|0x2,N=y |0y3,给出下列四个图形(如图所示) ,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3. 下列函数中,与 y=x 相等的函数是( )4.(2008 年山东菏泽模拟)设 f,g 都是由 A 到 B 的映射,其对应关系如表(从上到下):
5、表 1 映射 f 的对应关系则与 f(g(1) )相同的是( )(A)g(f(1) ) (B)g(f(2) ) (C)g(f (3) ) (D)g(f(4) )若 f(1)+f(a)=2 ,则 a 的值为 _.备用题 12 (2009 年湖南长沙模拟)已知 f(x)= 使 f(x)1 成立的x 的取值范围是 _.21 (0) ()xxfe备 用 题 -2 2223333x xxxyy y y3三、典例研习类型一:映射与函数的概念【例 1】 已知集合 M=1,1,2,4,N=0,1,2,给出下列四个对应关系:y= x2,y=x+1 ,y =2x,y=log 2|x|,其中能构成从 M 到 N 的
6、映射的是( )(A) (B) (C) (D).【教师备用】 已知 A=1,2,3,k ,B=4,7,a 4,a 2+3a,aN *,kN *, xA,yB,f :x y=3x+1 是从定义域 A 到值域 B 的一个函数,求 a、k、A、B.【例 2】(2006.浙江)映射 则这样的映射共有( )个.:1,23, ,f fxf满 足(A) 1 个, (B) 2 个 (C) 8 个 (D) 10 个【同步探究 2-1】若集合 集合 则 所,|,1,Mxyf,|0,NxyMN含元素的个数是( )(A) 0, (B) 1, (C) 0 或 1, (D ) 0,1 或 2【例 3】 下列函数是否为同一函
7、数.(1)f(x)= ,g(x)= ; (2)f(x)= ,g(x)=x+2; )(4(3)f(x)=x 22x1,g(t )= t22t1;(4)f (n)=2n1,g(n)=2n+1, (nZ ).变式探究 31:下列四组函数中,表示相同函数的一组是( )(A)y=2 log2(x+1) 和 y= (B)y = 或 y=log33x2x2(C)y =( ) 2 和 y=eln(x+1) (D )y=( ) 2 和 y=alogax(a0 且 a1).1x类型二:函数的表示法【例 3】 已知 f(x )=x 2+2x3,用图象法表示函数 g(x)= .2|)(|ff【同步探究 3-1】(1)
8、已知定义域为 的函数 ,则 |,1xR且 112fxffx满 足 3f(2)如果 且 ,fabf2,f40620359ffff+类型三:分段函数【例 4】 等腰梯形 ABCD 的两底分别为 AD=2a,BC =a,BAD=45,作直线 MNAD 交 AD 于M,交折线 ABCD 于 N,记 AM=x,试将梯形 ABCD 位于直线 MN 左侧的面积 y 表示为 x 的函数,并写出4函数的定义域.变式探究 41:已知正方形 ABCD 的边长为 10,一动点 P 从点 A 出发沿正方形的边运动,路线是AB C DA.设点 P 经过的路线长为 x,设|AP| 2=y,试写出 y 关于 x 的函数,并求
9、其值域.备选例题(1)求 a 的值;(2)求 f(f(2) )的值;(3)若 f(m)=3,求 m 的值.四、易错扫描四、易错扫描1.考虑不全致错【例 1】 若函数 f(x )= 的定义域为 R,则实数 m 的取值范围是( )342mxA) (,+) (B) (0, )4(C) ( ,+) (D ) 0, )43错解:f(x)的定义域为 R,对任意 xR ,分母 mx2+4mx+30 恒成立.即二次方程 mx2+4mx+3=0 无实根, =16m24 3m0,5解得 0m ,故选 B 43分析:上述解法漏掉了 m=0 这种特殊情况,当 m=0 时,同样可以满足分母 mx2+4mx+30.正解:
10、分类求解,当 m0 时,二次方程 mx2+4mx+3=0 无实根 .由 =16m212m0,得 0m .43当 m=0 时,分母 mx2+4mx+3=30,满足条件.因此 0m .故选 D.432.忽视函数的定义域致错【例 2】 已知 f(x )=2+log 3x(1x9) ,求函数 y=(f(x) ) 2+f(x 2)的最大值.错解:y=(f(x) ) 2+f(x 2)=(log 3x+2) 2+log3x2+2=log23x+6log3x+6=(log 3x+3) 231x9,0log 3x2,故当 x=9,即 log3x=2 时,y 取得最大值 22.分析:忽视了复合函数的定义域,误认为
11、函数 y=(f (x) ) 2+f(x 2)的定义域是 f(x )的定义域,从而导致错误.正解:f(x)的定义域为1,9 ,y=(f(x ) ) 2+f(x 2)的 x 满足解之得 1x3.y=(f(x) ) 2+f(x 2)= (2+log 3x) 2+2+log3x2=(log 3x+3) 2 31x3,0log 3x1.故当 x=3,即 log3x=1 时,y 取得最大值 13.五、作业1.设集合 A 和 B 都是自然数集合 N,映射 把集合的元素 n 映射到集合 B 中的元素 ,则在映射:fAB2nf 下,象 20 的原象是( ) A. 2 ; B. 3 ; C. 4 ; D. 5;2
12、.设集合 A 和 B 都坐标平面上的点集 ,映射 把集合 A 中的元素 映射成集合,|,xyR:fAB,xyB 中的元素 ,则在映射 下,象(2,1)的原象是 ( ),xyfA. (1,3) ; B. ; C. ; D (1,3) 31,231,23. ( )21(),()xff则A. 1 B. C. D. 135354.设 是函数 的反函数。若 ,则 的值为( )()fx2()log()fx11()()8fafb()fabA. 1; B. 2 ; C. 3 ; D. 2log35.设函数 , 是 的小数点后的第 n 位数字, ,则 等于 ()fnkN3.14596.10.()ff6。思考、已
13、知 是集合 到集合 的一个映射,则集合 中的元素的个数:2sinfx0,2A0,12BA最多为( ).6;.5;.4;.3ABCD思考 2、已知 从集合 到集合 的映射 满足: 1,23,ABf12345;ffff的象有且只有 2 个。则适合条件的映射 的个数为( )f f.10;.0;.30;.40ABCD思考 3、设 给出下列四个图形,其中能表示集合 为定义域, 为|,|2,MxNy MN值域的函数关系的是( )思考 4、已知函数 ,那么 .2()1xf111(1)2()3()4()ffff思考 5、定义运算 ,若 ,则 m 的取值范围是 .()yyx|m五、感悟提升1.判断对应是否为映射.即看 A 中元素是否满足“每元有象,且象唯一” ;又要注意:A 中不同元素可有相同的象.即允许多对一,但不允许一对多,B 中元素可无原象,即 B 中元素可有剩余.2.判断两个函数是否为相等函数,抓住两点:定义域是否相同.对应关系即解析式是否相同,注意:解析式可以化简.3.建立简单实际问题的函数式,首先应选定变量,而后寻找等量关系,求得函数解析式,但要注意定义域.4.函数的定义中,最重要的是定义域和对应关系,值域是由定义域和对应关系确定的,因此处理函数问题时,应遵循“定义域优先”的原则.