2022-2023学年高一上学期数学人教A版（2019）必修第一册3.1函数及其表示讲义（含答案）

数学学生讲义
学生姓名： 年级：高一 科目：数学 学科教师：
课题 函数及其表示
授课类型 基础知识回顾 经典例题再现 巩固提升
教学目标 (1)会用集合与对应的语言刻画函数，会求一些简单函数的定义域和值域，初步掌握换元法的简单运用. (2)能正确认识和使用函数的三种表示法：解析法，列表法和图象法．了解每种方法的优点．在实际情境中，会根据不同的需要选择恰当的方法表示函数. (3)求简单分段函数的解析式；了解分段函数及其简单应用．
教学重难点 求简单分段函数的解析式；了解分段函数及其简单应用．
授课日期及时段
教学内容
一、函数的概念 1．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:A→B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. 2．构成函数的三要素：定义域、对应关系和值域 ①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)； ②两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 (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|a≤x≤b}=[a，b]； ； ； . 二、函数的表示法 1．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． 图象法：用图象表示两个变量之间的对应关系． 列表法：列出表格来表示两个变量之间的对应关系． 2．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． 三、映射与函数 1.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：A→B. 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. 注意： (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.如何确定象与原象 对于给出原象要求象的问题，只需将原象代入对应关系中，即可求出象.对于给出象，要求原象的问题，可先假设原象，再代入对应关系中得已知的象，从而求出原象；也可根据对应关系，由象逆推出原象. 3.函数与映射的区别与联系： 设A、B是两个非空数集，若f：A→B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). 注意： (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. 4.函数定义域的求法 (1)当函数是以解析式的形式给出时，其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)当函数是由实际问题给出时，其定义域不仅要考虑使其解析式有意义，还要有实际意义. (3)求函数的定义域，一般是转化为解不等式或不等式组的问题，注意定义域是一个集合，其结果必须用集合或区间来表示. 5.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：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：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：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：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、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. 类型一、函数的概念 例1：下列式子是否能确定是的函数？ （1） （2） （3）. 例2．下列函数f（x）与g（x）是否表示同一个函数，为什么？ （1）； （2）； （3）； （4）； 【变式1】判断下列命题的真假 (1)y=x-1与是同一函数； (2)与y=|x|是同一函数； (3)是同一函数； (4)与g(x)=x2-|x|是同一函数. 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)；　　　　(3). 【变式1】求下列函数的定义域（用区间表示）： (1)； (2)；（3）. 类型三、求函数的值及值域 例4. 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))，g(f(x)) 例5. 求值域(用区间表示)：(1)y=x2-2x+4，①；②；. 【变式1】 求下列函数的值域： （1）；（2）；（3）；（4）． 类型四、映射与函数 例6. 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）|}，对应法则是：A中的点与B中的（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： （5）A={0，1，2}，B={0，1， }，对应法则是f： 【变式1】下列对应哪些是从A到B的映射？是从A到B的一一映射吗？是从A到B的函数吗？ (1)A=N，B={1，-1}，f：xy=(-1)x； (2)A=N，B=N+，f：xy=|x-3|； (3)A=R，B=R， (4)A=Z，B=N，f：xy=|x|； (5)A=N，B=Z，f：xy=|x|； (6)A=N，B=N，f：xy=|x|. 类型五、函数解析式的求法 例7. 求函数的解析式 (1)若，求； (2)若，求； (3)已知，求． 【变式1】已知f(x+1)=x2+4x+2，求f(x)． 类型六、函数的图象 例8.作出下列函数的图象. （1）；（2）；（3）． 类型七、分段函数 例9.函数中，若，则的值为（ ）． A．1 B．1或 C． D． 【变式1】 已知，若，则实数 A．-4或-2　　　B．-4或2　　　 C．-2或4　　　 D．-2或2 1．函数的定义域是(　 ) A． B．　 C． D． 2．设函数，则等于（ ） A．0 B．　　　 C． D． 3．函数的值域是( ) A．(-∞，)∪(，+∞) 　　B．(-∞，)∪(，+∞) C．R 　　 　D．(-∞，)∪(2，+∞) 4．对于集合A到集合B的映射，有下述四个结论 ( ) ①B中的任何一个元素在A中必有原象； ②A中的不同元素在B中的象也不同； ③A中任何一个元素在B中的象是唯一的； ④A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（ ） A．1个 B．2个　　　 C．3个 D．4个 5．设，给出下列四个图形，如下图所示，其中能表示从集合到的函数关系的有 ( )个． A．1个 B．2个　　　 C．3个 D．4个 6．已知函数则实数的值等于（ ） A．－3 B．－1 C．1 D．3 7．设函数则的值为（ ） A． B．　　　 C． D．18 8．汽车经过启运、加速行驶、匀速行使、减速行使之后停车，若把这一过程中汽车的行使路程看做是时间的函数，其图象可能是（ ） 9．设函数则实数的取值范围是 ． 10．函数的值域是_________． 11．如图，有一块边长为的正方形铁皮，将其四个角各截去一个边长为的小正方形，然后折成一个无盖的长方体盒子．设长方体盒子的体积是，则关于的函数关系式为 ；此函数的定义域是 ． 12．已知函数分别由下表给出： x123f(x)131
x123g(x)321
则的值 ；满足的的值 . 13．设函数， （1）求的值；（2）若，求的值． 14．作出下列函数的图象： （1）；（2）. 15．建一个容积为8、深为2的长方体无盖水池，如果池底造价是120元/，池避的造价是80元/，求水池的总造价（元）与池底（）之间的函数关系式.