课件24张PPT。第二章 函数
§1 生活中的变量关系结合生活实例体会变量与变量之间的依赖关系.
能够明确变量之间的函数关系.
体会并非有依赖关系的两个变量都有函数关系. 世界是变化的.变量及变量之间的依赖关系在生活中随处可见.我们在初中学习过的函数就描述了因变量随自变量而变化的依赖关系.下面就是一些函数图像,体现了一定的依赖关系 初中学习过的函数描述了两个变量:因变量y与自变量x,之间什么样的依赖关系? 设在一个变化过程中有两个变量x与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. x叫做自变量. 函数关系请同学们举一些生活中的函数关系.在高速公路的情境下,你能发现哪些函数关系? 我国的道路交通网,近十几年的发展非常迅速.
1.我国自1988年开始建设高速公路以来,全国高速公路总里程,于1998年底,位居世界第八;1999年底,位居世界第四;2000年底,位居世界第三;2001年底,超过了加拿大,跃居世界第二位.1988---2001年全国高速公路总里程 (单位:km)1988-2001年全国高速公路总里程 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2001 高速公路里程数随年份的变化而变化.所以,高速公路里程数可以看成因变量,年份看成自变量,从而高速公路里程数是年份的函数. 2.一辆汽车在高速公路上行驶的过程中,每个时刻都有唯一的行驶路程与它对应.行驶路程(因变量)随时间(自变量)的变化而变化,行驶路程是时间的函数.同样,汽车的速度、耗油量也是时间的函数. 3.高速公路旁的加油站.加油站常用圆柱体储油罐存汽油.储油罐的长度d,截面半径r是常量;油面高度h,油面宽度w,储油量v是变量. 储油量v与油面高度h存在着依赖关系,储油量v与油面宽度w也存在着依赖关系. 并非有依赖关系的两个变量都有函数关系.只有满足对于其中一个变量的每一个值,另一个变量都有唯一确定的值与之对应时,才称它们之间有函数关系. 对于油面高度h的每一个取值,都有唯一的储油量v与之对应,所以,储油量v是油面高度h的函数.而对于油面宽度w的一个值可以有两种油面高度和它对应,于是可以有两种储油量v和它对应,所以,储油量v不是油面宽度w的函数.1.进一步分析上述储油罐问题,讨论:
还有哪些常量? 哪些变量?
哪些变量之间存在依赖关系?
哪些依赖关系是函数关系?哪些依赖关系不是函数关系?2.请列举一些与公路交通有关的函数关系.
3.请思考在其他情境下存在的函数关系,例如:邮局,机场等.1.某电器商店以2000元一台的价格进了一批电视机,然后以2100元一台的价格售出,随着售出台数的变化商店获得的收入是怎样变化的?其收入和售出的台数之间存在函数关系吗?解:如果不考虑税收等因素,设售出的台数为x台,收入为y元,
则y=(2100-2000)x.显然,收入和售出的台数间存在函数关系.2.坐电梯时,电梯距地面的高度与时间之间存在怎样的依赖关系?解:坐电梯时,电梯距地面的高度与时间之间存在函数关系.因为,对于任意给定的时间,电梯都有唯一的高度.3.在一定量的水中加入蔗糖,在达到饱和之前糖水的浓度与所加蔗糖的质量之间存在怎样的依赖关系?如果是函数关系,指出自变量和因变量.解:在一定量的水中加入蔗糖,在未达到饱和之前糖水的质量浓度与所加蔗糖的质量之间存在函数关系.其中,可以是所加蔗糖的质量为自变量;也可以是糖水的质量浓度为自变量,所加蔗糖的质量为因变量.1.充分感受现实世界中大量存在着的变量与变量之间的依赖关系.
2.函数是一类特殊的依赖关系,它同样普遍存在着.对自己的评估,只有内心能作出准确的回答。课件20张PPT。§2 对函数的进一步认识
2.1 函数概念通过丰富的实例,使学生建立起函数概念的背景.
体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型.
正确理解函数的概念,体会对应关系在刻画函数概念中的作用. 在变化过程中,有两个变量x和y, 如果给定一个x值, 相应地就确定了一个y值, 那么我们称 y是 x的函数.其中 x是自变量,y是因变量.初中定义的函数回忆初中学习过哪些函数?正比例函数 y=kx(k≠0)一次函数 y=ax+b(a≠0)反比例函数 二次函数 随着数学的发展,对函数概念理解的不断深入,对函数概念的描述越来越清晰。 前面我们学习了集合,从集合的观点出发,还可以给出以下的函数定义,请同学们看教材理解一下。函数定义 给定两个非空数集A和B,如果按照某个对应关系f ,对于集合A中的任何一个数x, 在集合B中都存在唯一确定的数 f (x) 与之对应, 那么就把对应关系f叫做定义在A上的函数.
记作: f:A→B或 y=f(x),x∈A.
其中,x叫做自变量,集合A叫做函数的定义域,
集合{f(x)|x∈A} 叫做函数的值域.习惯上我们称y是x的函数. ⑴ 定义域,值域,对应关系f称为函数的三要素.B不一定是函数的值域,值域由定义域和对应关系f确定. ⑵ 两个函数相同必须是它们的定义域和对应关系分别完全相同.注意 ⑶有时给出的函数没有明确说明定义域,这时它的定义域就是自变量的允许取值范围. 如果函数涉及实际问题,它的定义域还必须使实际问题有意义.⑷当x=a时,常用f(a)表示函数y=f(x) 的函数值.例如,在初中物理中,我们曾经学习过下面几个函数: 1.热力学温度与摄氏温度保持这样的关系:T=t+273℃,其中,t是摄氏温度,t≥-273℃,
T是热力学温度.T是t的函数,它的定义域是
{t|t≥-273℃}.2.下表中记录了几个不同气压下水的沸点.这张表给出了沸点与气压之间的关系,定义域是
{0.5,1.0,2.0,5.0,10}.(1) y=1(x∈R)是函数吗?(2) y=x与y=是同一函数吗?思考:是不是(2)(1)是是不是(3)设a,b是两个实数,而且af(a)=3a2-5a+2,
f[f(a)]=f(a2-5a+2)
=3(a2-5a+2)2-5(a2-5a+2)+2
=3a4-30a3+107a2-35a+4. 2.下列函数中与函数y=x相同的是 ( ).A. y=( )2 ; B.y= ;C. y= .B3. 已知 f(x)=3x-2, x∈{0,1,2,3,5}求 f(0), f(3)和函数的值域.解:f(0)=-2,
f(3)=7,
函数的值域为{-2,1,4,7,13}.1. 从集合的观点出发理解函数的定义.2.掌握函数的三要素,会判断两个函数是否为同一函数. 3.注意灵活、准确地运用函数定义解题.有道德的人,一定不会孤单。课件23张PPT。2.2 函数的表示法通过丰富的实例,体会函数的三种表示方法.
体会三种表示方法的使用情境与各自的特点.
3.通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应用.1.下表列出的是正方形面积变化情况.这份表格表示的是函数关系吗?当x在(0,+∞)变化时呢?怎么表示?
法一:列表法,即题中的表格.法二:解析法,法三:图像法.初中学习过的函数的表示法有三种: 在研究函数的过程中,采用不同的方法表示函数,可以帮助我们从不同的角度理解函数的性质,同时也是研究函数的重要手段.1.列表法 在实际问题中常常使用表格,有些表格描述了两个变量间的函数关系,比如,某天一昼夜温度变化情况如下表. 像这样,用表格的形式表示两个变量之间函数关系的方法,称为列表法. 特点:列表法不用通过计算就能知道两个变量之间的对应关系,比较直观.但是,它只能表示有限个元素间的函数关系.2.图像法 人的心脏跳动强度是时间的函数,医学上常用的心电图,就是利用仪器记录心脏跳动的强度(函数值)随时间变化的曲线图. 特点:图像法可以直观地表示函数的局部变化规律,进而可以预测它的整体趋势. 像这样,用图像把两个变量间的函数关系表示出来的方法,称为图像法.3.解析法 一个函数的对应关系可以用自变量的解析表达式
(简称解析式)表示出来,这种方法称为解析法. 例如,设正方形的边长为x,面积为y,则y是x的函数,用解析式表示为 特点:解析法表示的函数关系能较便利地通过计算等手段研究函数性质.但是,一些实际问题很难找到它的解析式.例1.国内跨省市之间邮寄信函,每封信函的质量和对应的邮资如下表:请画出图像,并写出函数的解析式.解:邮资是信函质量的函数, 其图像如下:有些函数在它的定义域中,对于自变量的不同取值范围,对应关系不同,这种函数通常称为分段函数。
1.20, 0 2.40, 20 M= 3.60, 40 4.80, 60 6.00, 80函数解析式为 这种在定义域的不同部分,有不同的对应关系的函数称为分段函数。1.分段函数是一个函数,不要把它误认为是“几个函数”;2. 有些函数既可用列表法表示,也可用图像法或解析法
表示.注意例2.某质点在30s内运动速度v是时间t的函数,它的图像如下图.用解析法表示出
这个函数, 并求出9s时
质点的速度.解: 解析式为v(t)=t+10, t∈[0,5);3t, t∈[5,10);30, t∈[10,20);由上式可得,t=9s时,质点的速度
v(9)=3×9=27 (cm/s).-3t+90, t∈[20,30).1.请画出函数y=|x|的图像.解:由绝对值的定义,得它的图像为第一和第二象限
的角平分线,如图: 2.某种笔记本的单价是5元,买x 个笔
记本需要多少元?试用函数的三种表示法表示函数. 解:这个函数的定义域是数集{1,2,3,4,5}用解析法可将函数y=f(x)表示为用列表法可将函数表示为用图像法可将函数表示为下图.....xy3.某市空调公共汽车的票价按下列规则制定:
(1)5公里以内(含5公里),票价2元;
(2)5公里以上,每增加5公里,票价增加1元(不足5 公里的按5公里计算).
已知两个相邻的公共汽车站间相距为1公里,如果沿途(包括起点站和终点站)有21个汽车站,请根据题意,写出票价与里程之间的函数解析式,并画出函数的图像. 解: 设票价为y,里程为x,则根据题意,如果某空调汽车运行路线中设21个汽车站,那么汽车行驶的里程约为20公里,所以自变量x的取值范围是(0,20]由空调汽车票价的规定,可得到以下函数解析式:根据函数解析式,可画出函数图像,如下图1.掌握函数的三种表示法的优点,灵活运用三种表示法来表示函数.2.掌握运用复合函数来表达实际问题. 3.注意灵活、准确地运用函数图像解题;但凡人能想象到的事物,必定有人能将它实现。
——凡尔纳课件22张PPT。2.3 映射通过丰富的实例,理解映射的概念.
了解像与原像的概念.
正确理解映射与函数的关系.日常生活中存在着丰富的对应关系.
请思考并分析下面给出的对应关系,它们有什么共同特点?1.集合A={全班同学},集合B=(全班同学的姓},对应关系是:集合A中的每一个同学在集合B中都有一个属于自己的姓.2.集合A={中国,美国,英国,日本},B={北京,东京,华盛顿,伦敦},对应关系是:对于集合A中的每一个国家,在集合B中都有一个首都与它对应.3.设集合A={0,-3,2,3,-1,-2,1 },
集合B={9,0,4,1,5},对应关系是:集合A中的每一个数,在集合B中都有其对应的平方数.(2)对于第一个集合中的每一个元素在第二个集合中的对应元素是唯一的.三个对应关系的共同特点:(1)第一个集合中的每一个元素在第二个集合中都有对应元素;映射的概念 两个非空集合A与B间存在着对应关系f,而且对于A中的每一个元素x,B中总有唯一的一个元素y与它对应,就称这种对应为从A到B的映射,记作
f:A→B
A中的元素x称为原像,B中的对应元素y称为x的像,函数与映射有什么区别与联系?(1)函数是一种特殊的映射;
(2)两个集合中的元素类型有区别;
(3)对应的要求有区别.举出几个映射的例子3
-32
-21
-19419413
-32
-21
-11
2
3
4
5
6
1
2
3
4
12
200
1
2
3
4
5映射f:A→B,可理解为以下四点:1.A中每一个元素在B中都有唯一的像与之对应.2.对A中不同的元素,在B中可以有相同的像.3.允许B中元素没有原像.4.A中元素与B中元素的对应关系,可以是:一对一,多对一,但不能一对多. 在实际中,我们经常使用一种特殊的映射,通常叫做一一映射.它满足:1.A中每一个元素在B中都有唯一的像与之对应;
2.A中的不同元素的像不同;
3.B中的每一个元素都有原像. 函数是一种特殊的映射,是从非空数集到非空数集的映射.
函数概念可以叙述为,设A,B是两个非空数集,f是A到B的一个映射,那么映射f:A→B叫作A到B的函数.
在函数中,原像的集合称为定义域,像的集合称为值域.说明 在研究实际问题的过程中,人们通常通过编号等方式(如风、海浪、地震等的级别)把一般映射数字化,使之成为函数,因为一旦表示为函数,那么有关函数的性质以及函数值的运算就都可以使用了.1. 点(x,y)在映射f下的像是(2x-y,2x+y),
(1)求点(2,3)在映射f下的像;
(2)求点(4,6)在映射f下的原像. 解:(1)点(2,3)在映射f下的像是(1,7);(2)点(4,6)在映射f下的原像是(2.5,1)2. 下面的对应哪些是从A到B的映射,哪些不是?为什么?
(1)A={0,1,2…},B={0,1,2},对应关系f:A中的元素对应它除以3的余数;
(2)A={平面上的点}, ,对应关系f:A中的元素对应它在平面上的坐标;
(3)A=R,B=R,对应关系f: 是是不是3.把下列两个集合间的对应关系用映射符号(如,A→B)表示.其中,哪些是一一映射?哪些是函数?
(1)A={你们班的同学} ,B={体重},f:每个同学对应自己的体重;
(2)M={1,2,3,4},N={2,4,6,8},f:n=2m,n∈N,m∈M.
(3)X=R,Y={非负实数},f:y=x4,x∈X,y∈Y.一一映射函数一一映射映射的概念.
像与原像的概念.
映射与函数的关系.生活中没有什么可怕的东西,只有需要理解的东西。
——居里夫人课件21张PPT。1§3 函数的单调性2 1.了解单调函数、单调区间的概念,能说出单调函数、单调区间这两个概念的大致意思.
2.理解函数单调性的概念,能用自已的语言表述概念;并能根据函数的图像指出单调性、写出单调区间.
3.掌握运用函数单调性定义解决具体问题的方法,能运用函数单调性的定义证明简单函数的单调性.3 建立函数的目的是研究函数值与自变量的关系,自变量的变化对函数值变化的影响是经常受到关注的问题.例如水位的涨落随时间变化的规律,是防涝抗旱工作中必须解决的实际问题.下面我们开始研究函数在这方面的一个主要性质——函数的单调性.4画出下列函数的图像,观察其变化规律: 1、从左至右图像上升还是下降? ____
2、在区间________上,随着x的增大,f(x)的值随着 ______ .f(x) = x(-∞,+∞)增大上升51.在区间______上,f(x)的值随着x的增大而______.
2.在区间________上,f(x)的值随着x的增大而_____. f(x) = x2(-∞,0](0,+∞)增大减小画出下列函数的图像,观察其变化规律: 6如图,你能说出它的函数值y随自变量x的变化情况吗?怎样用数学语言表达函数值的增减变化呢?7 在函数y=f(x)的定义域内的一个区间A上,如果对于任意两数x1,x2∈A,当x1f(x2),那么,就称函数y=f(x)在区间A上是减小的,有时也称函数y=f(x)在区间A上是递减的. 93.单调区间,单调性,单调函数 如果y=f(x)在区间A上是增加的或是减小的,那么称A为单调区间.
如果y=f(x)在定义域的某个子集上是增加的或是减小的,那么就称函数y=f(x)在这个子集上具有单调性.
如果y=f(x)在整个定义域内是增加的或是减小的,我们分别称这个函数为增函数或减函数,统称为单调函数.10 1.函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质;注意: 2.必须是对于区间A内的任意两个自变量x1,x2;当x1f(x2),分别是增函数和减函数.11 例1 说出函数 的单调区间,并指明在该区间上的单调性. 解:(-∞,0)和(0,+∞)都是函数的单调区间,在
这两个区间上函数 是减小的.12证明: 设x1,x2是(0,+∞)上任意两个实数,且x10,又由
x10,
所以f(x1)- f(x2)>0, 即f(x1)> f(x2).13例2 证明函数 在R上是增函数.证明:设 是R上的任意两个实数,且 则:在R上是增函数. 141.任取x1,x2∈A,且x12.作差f(x1)-f(x2);
3.变形(通常是因式分解和配方);
4.定号(即判断差f(x1)-f(x2)的正负);
5.下结论(即指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性). 利用定义证明函数f(x)在给定的区间D上的单调性的一般步骤:15注意:
函数的单调性是对某个区间而言的,对于单独的一点,由于它的函数值是唯一确定的数,因而没有增减变化.因此,在考虑它的单调区间时,端点有定义时包括端点,端点无定义时不包括端点.16 1. 如图,已知y=f(x) 的图像(包括端点),根据图像说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,函数是增函数还是减函数.[-2,-1],[0,1]上是减函数;[-1,1],[1,2]上是增函数.172.函数y=│x-2│的单调减区间是___________.(-∞,2)(1,+∞)3.函数 的单调增区间是_________.18
证明:根据单调性的定义,设是定义域上的任意两个实数,且 4.物理学中的玻意耳定律 (k为正常数)告诉我们,对于一定量的气体,当体积V减小时,压强将增大,试用函数的单调性证明之.19即20 ⒈讨论函数的单调性必须在定义域内进行,即函数的单调区间是其定义域的子集,因此讨论函数的单调性,必须先确定函数的定义域. ⒉根据定义证明函数单调性的一般步骤是:
⑴设 是给定区间内的任意两个值,且⑵作差 并将此差变形(要注意变形的程度).⑶判断 的正负(说理要充分).⑷根据 的符号确定其增减性.21人生最终的价值在于觉醒和思考的能力,而不只在于生存。
——亚里士多德课件24张PPT。§4 二次函数性质的再研究
4.1 二次函数的图像3.理解y=ax2与y=a(x+h)2+k(a≠0)及y=ax2+bx+c的 图像之间的关系.填表思考:在同一个坐标系下画出下列函数图像列表1.二次函数 的图像可由 的图
像各点的纵坐标变为原来的 a 倍得到2.a决定了图像的开口方向:a>0开口向上,a<0开口向下3.a决定了图像在同一直角坐标系中的开口大小:|a|越小,图像开口就越大下列二次函数图像开口,按从小到大的顺序排列为
________________ (4),(2),(3),(1)一在同一个坐标系中画出下列函数图像对于二次函数 (a≠0)的图像 将二次函数 的图像平行移动,顶点移到(-3,2),
则它的解析式为____________二例1.二次函数f(x)与 g(x)的图像开口大小相同,开口方向也相同,已知函数g(x)的解析式和f(x) 图像的顶点,写出函数f(x)的表达式思考:2.由 的图像经过怎样的平移变换,
可以得到 的图像.右移2单位,下移5单位3.把函数 的图像向右平移2个单位,再向下平移3个单位所得图像对应的函数解析式为__________ . 在科学上进步而道义上落后的人,不是前进,而是后退。
——亚里士多德课件21张PPT。1 4.2 二次函数的性质2烟花冲出后什么时候是它爆裂的最佳时刻?3漂亮的喷泉,它的喷嘴应放在什么位置呢?41.能够熟练地对二次函数解析式配方.2.会确定二次函数的开口方向、顶点坐标,并能研究
其定义域、值域、单调性、最值等性质. 3.培养学生数形结合的数学思想意识.56我们研究函数主要从哪几个方面来研究?你能说出上面二次函数的开口方向、顶点坐标、对称轴、
单调区间、最大值和最小值吗?789你能给出其单调性的证明过程吗?1011你将如何画出它的图像呢?五点作图法12已知函数f(x)=2x2-3x+1
(1)求这个函数图像的顶点坐标和对称轴;
(2)求这个函数的最小值;
(3) 试比较f(-1)和f(1)的大小.13141516 “菊花”烟花是最壮观的烟花之一.制造时一般是期望
在它达到最高点(大约是在距地面高度25m到30m处)时爆裂.
如果在距地面高度18m的地方点火,并且烟花冲出的速度
是14.7m/s.写出烟花距地面的高度与时间之间的关系式.(2) 烟花冲出后什么时候是它爆裂的最佳时刻?这时距地面的高度是多少(精确到1m).17解: (1)设烟花在t秒时距地面的高度为h m,则由物体运动原
理可知:h(t)= -4.9t2+14.7t+18(2)作出函数h(t)= -4.9t2+14.7t+18的图像(如下图).
显然,函数图像的顶点就是烟花上升的最高点,顶点
的横坐标就是烟花爆裂的最佳时刻,纵坐标就是这时
距地面的高度.18 由二次函数的知识,对于h(t)=
-4.9t2+14.7t+18,我们有: 于是,烟花冲出后1.5秒是它爆裂的最佳时刻,
这时距地面的高度为29 m.191.函数f(x)=x2+4ax+2在区间(-∞,6]上是减少的,则a的
取值范围是( )
A、a≥3 B、a≤3
C、a≥-3 D、a≤-3D2.已知函数f(x)=4x2-mx+1,在(-∞,-2]上递减,在
[-2,+∞)上是增加的,则f(x)在[1,2]上的值域____________.[21,49]201.二次函数的性质
对称轴、开口方向、单调性、最值、值域2.数形结合、分类讨论的数学思想如果你希望成功,那么就要以恒心为良友,以经验为参谋,以小心为兄弟,以希望为哨兵。课件24张PPT。1§5 简单的幂函数21.了解指数是整数的简单幂函数的概念,会利用定义证明简单函数的奇偶性.2.了解利用奇偶性画函数图像和研究函数的方法.3.培养学生从特殊归纳出一般的意识.3问题引入:我们先看下面几个具体问题:(1)如果张红买了每千克1元的蔬菜W千克,那么她需要支
付____________.(2)如果正方形的边长为 a,那么正方形的面积___________.(3)如果立方体的边长为a,那么立方体的体积_____________.(4)如果正方形的面积为S,那么正方形的边长___________.p是w的函数S 是a的函数V是a的函数a是S的函数4 (5)如果某人 t s内骑车行进1 km,那么他骑车的平均速度
_____________. v是t的函数以上问题中的函数有什么共同特征?56上述三个函数解析式有什么异同?底数是自变量x,只是指数不同.7幂函数的定义:8判断下列函数是否为幂函数.仅(3)是幂函数9 画出幂函数y=x3的图像,并讨论其图像特征
(单调性、对称性等).10-8 -1 -1/8 0 1/8 1 8特征:在R上是增加的.关于原点对称11在第一象限中,幂函数的单调性12 奇函数 一般地,图像关于原点对称的函数叫作奇函数.具有的特点13偶函数 一般地,图像关于y轴对称的函数叫作偶函数.具有的特点14例如:y=x2y=-x2y=b15画出下列函数的图像,判断其奇偶性.1617-8844思考:18例2 判断函数f(x)=-2x5和g(x)=x4+2的奇偶性.解: 因为在R上f(x)=-2x5f(-x)=-2(-x)5=2x5,所以∴ f(-x)=-f(x)于是f(x)是奇函数.而g(x)=x4+2 ,g(-x)=(-x)4+2= x4+2所以 g(-x)=g(x)于是g(x)是偶函数.19补全下面四个函数的图像201.函数f(x)=x2,x?[-1,1)为偶函数.( )2.函数y=f(x)在定义域R上是奇函数,且在(-?,0]上是增加的的,则f(x)在[0,+ ?)上也是增加的.( )3.函数y=f(x)在定义域R上是偶函数,且在
(-?,0]上是减少的,则f(x)在[0,+ ?)上也
是减少的.( )212.填空
(1)函数y=2x2是 函数.(填奇或偶)(2)函数y=2x2+1是 函数.(填奇或偶)(3)函数y=2x2+4x+1是 函数.(填奇或偶或非奇非偶)偶偶非奇非偶223.二次函数f(x)=(m-1)x2+2mx+3是偶函数,则f(x)在(- ?,0]
上是( )A.增加的 B.减少的
C.先增加后减少的 D.先减少后增加的Af(-2)