一、创设式导入 ★★初中知识嵌入 1. 初中学习的函数的定义是什么? 【答案】设在一个变化过程中有两个变量x和y,如果对于x的每一个值,y都有唯一的值与它对应,那么就说y是x的函数.其中x叫自变量,y叫因变量. 2.回顾初中学过哪些函数? (1)一次函数 (2)正比例函数 (3)反比例函数 (4)二次函数 二、探究式新课 ★★★★★学科思维与深度教学 探究一 函数的概念 问题1. 某“复兴号”高速列车到350km/h后保持匀速运行半小时。这段时间内,列车行进的路程S(单位:km)与运行时间t(单位:h)的关系可以表示为 S=350t。 1.思考:根据对应关系S=350t,这趟列车加速到350km/h后,运行1h就前进了350km,这个说法正确吗? 【答案】不正确。对应关系应为S=350t,其中 , 问题2 某电气维修告诉要求工人每周工作至少1天,至多不超过6天。如果公司确定的工资标准是每人每天350元,而且每周付一次工资,那么你认为该怎样确定一个工人每周的工资?一个工人的工资w(单位:元)是他工作天数d的函数吗? 【答案】是函数,对应关系为w=350d,其中 。 2.思考:在问题1和问题2中的函数有相同的对应关系,你认为它们是同一个函数吗?为什么? 【答案】不是。自变量的取值范围不一样。 问题3 如图,是北京市2016年11月23日的空气质量指数变化图。如何根据该图确定这一天内任一时刻th的空气质量指数的值I?你认为这里的I是t的函数吗? 【答案】是,t的变化范围是,I的范围是 。 问题4 国际上常用恩格尔系数 反映一个地区人民生活质量的高低,恩格尔系数越低,生活质量越高。上表是我国某省城镇居民恩格尔系数变化情况,从表中可以看出,该省城镇居民的生活质量越来越高。你认为该表给出的对应关系,恩格尔系数r是年份y的函数吗? 【答案】y的取值范围是, , 恩格尔系数r是年份y的函数。 3.思考:上述问题1~问题4中的函数有哪些共同特征?由此你能概括出函数概念的本质特征吗? 【答案】共同特征有: (1)都包含两个非空数集,用A,B来表示; (2)都有一个对应关系; (3)尽管对应关系的表示方法不同,但它们都有如下特性:对于数集A中的任意一个数x,按照对应关系,在数集B中都有唯一确定的数y和它对应。 4.函数的概念: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(function),记作:y=f(x) x∈A. 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. 5.对函数符号y=f(x)的理解: (1)、y=f(x)为“y是x的函数”的数学表示,仅是一个函数符号, f(x)不是f与x相乘。 例如:y=3x 1可以写成f(x)= 3x 1。 当x=2时y=7可以写成f(2)=7 想一想:f(a)表示什么意思?f(a)与f(x)有什么区别? 一般地,f(a)表示当x=a时的函数值,是一个常量。f(x)表示自变量x的函数,一般情况下是变量。 (2)、“y=f(x)”是函数符号,可以用任意的字母表示, 如:“y=g(x)”,“y=h(x)”; 6、思考:函数的值域与集合B什么关系?请你说出上述四个问题的值域? 【答案】函数的值域是集合B的子集。问题1和问题2中,值域就是集合B1和B2;问题3和问题4中,值域是B3和B4的真子集。 牛刀小试 1.对于函数y=f (x),以下说法正确的有( ) ①y是x的函数 ②对于不同的x,y的值也不同 ③ f(a)表示当x=a时函数f(x)的值,是一个常量 ④ f(x)一定可以用一个具体的式子表示出来 A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【答案】B 练习:一次函数、二次函数、反比例函数的定义域和值域: 函数一次函数二次函数反比函数a>0a<0对应关系[Z|y=ax b(a≠0) yX|X|K] y=ax2 bx c(a≠0) y=ax2 bx c(a≠0) y=(k≠0)定义域[科R ZRR&X&X&K]RR 值域 R 例1. 函数的解析式是舍弃问题的实际背景而抽象出来的,它所反映的两个量之间的对应关系,可以广泛地用于刻画同一类事物中的变量关系和规律。 例如,正比例函数可以用来刻画匀速运动中的路程与时间的关系、一定密度的物体的质量与体积的关系、圆的周长与半径的关系等。 试构建一个问题情境,使其中的变量关系可以用解析式y=x(10-x)来描述。 解:长方形的周长为20,设一边长为x,面积为y,那么y=x(10-x). 其中,x的取值范围是,y的取值范围是 ,对应关系f把每一个长方形的边长x,对应到唯一确定的面积x(10-x). 探究二区间的概念 设a,b是两个实数,而且a<b,我们规定: ⒈满足不等式a≤x≤b的实数x的集合叫做闭区间,表示为[a,b] ⒉满足不等式a<x<b的实数x的集合叫做开区间,表示为(a,b) ⒊满足不等式a≤x<b或a<x≤b的实数x的集合叫做半开半闭区间,表示为[a,b)或(a,b] 这里的实数a,b叫做相应区间的端点 实数集R可以用区间表示为,把“”读作“无穷大”,“”读作“负无穷大”,“”读作“正无穷大”。 定义名称符号数轴表示闭区间[a,b] 开区间(a,b) 半开半闭区间[a,b) 半开半闭区间(a,b] 注意: (1).区间(a,b),必须有b>a; (2).区间只能表示数集; (3).区间不能表示单元素集; (4).区间不能表示不连续的数集; (5).区间的左端点必须小于右端点; (6).区间都可以用数轴表示; (7).以“-∞”或“+∞”为区间的一端时,这一端必须是小括号. 牛刀小试 试用区间表示下列实数集合 (1) {x|5 ≤ x<6} (2) {x|x ≥9} (3) {x|x ≤ -1} ∩{x| -5 ≤ x<2} 【答案】(1)[5,6) (2) 例2 已知函数 (1)求函数的定义域.(2)求的值. (3)当a>0时,求f(a),f(a-1)的值. 分析:函数的定义域通常由问题的实际背景确定,如前面所述的三个实例.如果只给出解析式y=f(x),而没有指明它的定义域,那么函数的定义域就是指能使这个式子有意义的实数的集合. 解:(1)有意义的实数x的集合是{x|x≥-3},有意义的实数x的集合是{x|x≠-2},所以,这个函数的定义域就是 . (2)
(3)因为a>0,所以有意义。 ,
探究三 函数相等 1.思考:一个函数由哪几个部分组成?如果给定函数的定义域和对应关系,那么函数的值域确定吗?两个函数相等的条件是什么? 【答案】定义域、对应关系、值域;函数的值域由函数的定义域和对应关系所确定;定义域相同,对应关系完全一致. 例3.下列函数哪个与函数y=x相等
解:这个函数与对应关系一样,定义域不同,所以和函数y=x不相等。 ,这个函数与对应关系一样,定义域相同,所以和函数y=x相等。 ,这个函数和定义域相同,但是当x<0时,它的对应关系为,所以和不相等。 (4),这个函数与对应关系一样,但定义不同,所以和不相等。 |