课程基本信息
课题 函数及其表示方法
教科书 书名:《普通高中教科书数学必修第一册》 出版社:人民教育出版社
教学目标
教学目标 1.知识与技能:能准确叙述函数概念及其相关概念(如定义域、值域等);能借助函数符号加深对函数概念的理解并解决简单问题;能借助函数概念进行判断;能计算简单函数的定义域和值域; 2.过程与方法:借助初中函数概念复习和列举函数实例,体会初中函数概念和表示的局限性,激发引入新概念的必要性;分析函数的构成要素,体会用集合建立函数“对应说”概念和符号的合理性;借助实例辨析,加深对函数概念和符号的理解;在求定义域和值域的实际应用中,体会归纳与概况、数形结合、函数方程等思想方法; 3.情感、态度与价值观:借助函数新概念学习过程,感受数学学习的哲理性、系统性、科学性,培养科学的世界观;感受学习数学的方法和成功感,培养积极的人生观;体会数学的应用价值,树立学好数学,服务社会的价值观.
教学重点 函数的概念及其符号的理解和应用
教学难点 函数的概念及其符号的理解
教学过程
时间 教学环节 主要师生活动
3分钟左右 复习引入 复习:初中函数概念: 在一个变化过程中,如果有两个变量与,并且对于的每一个确定的值,都有唯一确定的值与其对应,那么就称是的函数. 初中我们知道有些函数可以用一个解析式表示,如正比例函数,二次函数等等. 考察下面两个问题: 问题1:国家统计局的课题组公布,如果将年中国创新指数记为,近些年来中国创新指数的情况如下表所示. 年度2009201020112012201320142015中国创新指数125.5131.8139.6148.2152.6158.2171.5
以表示年度值,表示中国创新指数的取值,则是的函数吗?如果是,这个函数可以用一个解析式表示吗?(很难) 问题2:利用医疗仪器可以方便地测量出心脏在各时刻的指标值,据此可以描绘出心电图,如图所示. 如果用表示测量的时间,表示测量的指标值,则是的函数吗?如果是,这个函数可以用一个解析式表示吗?(很难) 上述表达函数关系的方式各不相同,不具有统一性、一般性,不便于后续一般函数性质的表达和探究,为此,今天我们借助集合知识给出函数的一般符号表达方式.
15分钟左右 新课讲解 一、概念形成 上面的函数问题中,两个变量和的值都可以构成非空实数集,由此我们可以这样给出函数定义: 一般地,给定两个非空实数集与,以及对应关系,如果对于集合中的每一个实数,在集合中都有唯一确定的实数与对应,则称为定义在集合上的一个函数. 其中对应关系可以有不同的数学形式,有的是一个解析式,有的是一个表格,有的是一个图像. 称为自变量,称为因变量,自变量取值的范围(即数集)称为这个函数的定义域. 与对应的的函数值记为,即. 如,中,时, ,可记为. 所有函数值组成的集合 称为函数的值域. 由此对应关系确定的函数记作 . 函数的对应关系一般用小写英文字母表示,有时也可用大写英文字母表示. 如; ①正比例函数,若记其对应关系为,则是定义在上的一个函数,此函数可记为,表示与对应的函数值,即;表示与对应的函数值,即;函数定义域为,值域也为. ②问题1中,若记其对应关系为,则是定义在上的一个函数,该函数可记为,,,……; 函数定义域为,值域为. 说明: ⑴在此定义下,函数就有了统一的、一般的符号表示,如正比例函数记为,问题1中的函数记为,问题2中的函数可记为; ⑵在函数的这种表示中,自变量、因变量以及对应关系用什么字母来表示是无关紧要的,例如函数,与,应该看成同一个函数. 习惯上,人们总是用表示自变量,表示因变量. 二、概念深化 1.分别判断是否为上的一个函数(函数值均为中的元素): ⑴,为“加”;(是) ⑵,为“求平方根”;(不是) ⑶,为“求倒数”.(不是) 总结:不是函数的两种常见情形,①中存在某元素在中没有元素与之对应;②中存在某元素在中有2个或2个以上的元素与之对应. 2.判断下列各组函数是否为同一个函数: ⑴,;(不是,定义域不同) ⑵,;(不是,对应关系不同) ⑶,. (是,定义域和对应关系均相同) 总结:如果两个函数的定义域相同,对应关系也相同(则值域一定也相同),那么这两个函数就是同一个函数. 说明:在表示函数时,如果不会产生歧义,函数的定义域通常不写,此时就约定:函数的定义域就是使得这个函数有意义的所有实数组成的集合. 如函数,就是函数,,函数,就是函数,. 三、例题选讲 例1.求下列函数的定义域: ⑴; 解:因为函数有意义当且仅当 解得,且,所以函数定义域为. ⑵. 解:因为函数有意义当且仅当 解得,且,所以函数定义域为. 总结: ⑴求函数定义域常用依据: ①分式中分母不能为零; ②二次根式中被开方数要大于或等于零; ③零次幂的底数不能为零. ⑵常见错误:把函数化为再求定义域. 例2.已知函数. ⑴求的值; ⑵当时,求值域. 解:⑴由已知可得 , , . ⑵因为,其图象为开口向上的抛物线且对称轴为, 所以当时,函数有最小值为, 又由⑴知,,所以当时,函数有最大值为. 综上所述,函数的值域为. 总结:求函数值域的一种常用方法是画出函数图像,根据定义域观察截取函数图像,进而求得函数值域. 常见错误:把定义域两个端点直接代入计算!
2分钟左右 课堂小结 1.你有哪些收获? ①知识;(函数的概念、符号、定义域、值域、对应关系等) ②思想方法;(抽象概况、数形结合等数学思想方法等) ③经验?(判定两个函数是否同一函数的方法、求函数定义域要用原始的式子观察、值域不能只代入定义域端点) 2.你还有什么困惑?