2.1.1 函数的概念和图象(1)
教学目标:
1.通过现实生活中丰富的实例,让学生了解 ( http: / / www.21cnjy.com )函数概念产生的背景,进一步体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型,在此基础上学习用集合与对应的语言来刻画函数的概念,掌握函数是特殊的数集之间的对应;
2.了解构成函数的要素,理解函数的定义域、值域的定义,会求一些简单函数的定义域和值域;
3.通过教学,逐步培养学生由具体逐步过渡到符号化,代数式化,并能对以往学习过的知识进行理性化思考,对事物间的联系的一种数学化的思考.
教学重点:
两集合间用对应来描述函数的概念;求基本函数的定义域和值域.
教学过程:
一、问题情境
1.情境.
正方形的边长为a,则正方形的周长为 ,面积为 .
2.问题.
在初中,我们曾认识利用函数来描述两个变量之间的关系,如何定义函数?常见的函数模型有哪些?
如图,A(-2,0),B(2,0),点C在 ( http: / / www.21cnjy.com )直线y=2上移动.则△ABC的面积S与点C的横坐标x之间的变化关系如何表达?面积S是C的横坐标x的函数么?
二、学生活动
1.复述初中所学函数的概念;
2.阅读课本23页的问题(1)、(2)、(3),并分别说出对其理解;
3.举出生活中的实例,进一步说明函数的对应本质.
三、数学建构
1.用集合的语言分别阐述23页的问题(1)、(2)、(3);
问题1 某城市在某一天24小时内的气温变化情况如下图所示,试根据函数图象回答下列问题:
(1)这一变化过程中,有哪几个变量?
(2)这几个变量的范围分别是多少?
问题2 略.
问题3 略(详见23页).
2.函数:一般地,设A、B是两个非空的数集 ( http: / / www.21cnjy.com ),如果按某种对应法则f,对于集合A中的每一个元素x,在集合B中都有惟一的元素y和它对应,这样的对应叫做从A到B的一个函数,通常记为y=f(x),x∈A.其中,所有输入值x组成的集合A叫做函数y=f(x)的定义域.
(1)函数作为一种数学模型,主要用于刻画两个变量之间的关系;
(2)函数的本质是一种对应;
(3)对应法则f可以是一个数学表达式,也可是一个图形或是一个表格
(4)对应是建立在A、B两个非空的数集之间.可以是有限集,当然也就可以是单元集,如f(x)=2x,(x=0).
3.函数y=f(x)的定义域:
(1)每一个函数都有它的定义域,定义域是函数的生命线;
(2)给定函数时要指明函数的定义域,对于用解析式表示的集合,如果没
有指明定义域,那么就认为定义域为一切实数.
四、数学运用
例1.判断下列对应是否为集合A 到 B的函数:
(1)A={1,2,3,4,5},B={2,4,6,8,10},f:x→2x;
(2)A={1,2,3,4,5},B={0,2,4,6,8},f:x→2x;
(3)A={1,2,3,4,5},B=N,f:x→2x.
练习:判断下列对应是否为函数:
(1)x→,x≠0,x∈R;
(2)x→y,这里y2=x,x∈N,y∈R.
例2 求下列函数的定义域:
(1)f(x)=;(2)g(x)=+.
例3 下列各组函数中,是否表示同一函数?为什么?
A.y=x与y=()2; B.y=与y=;
C.y=2x-1(x∈R)与y=2t-1(t∈R); D.y=·与y=
练习:课本26页练习1~4,6.
五、回顾小结
1.生活中两个相关变量的刻画→函数→对应(A→B)
2.函数的对应本质;
3.函数的对应法则和定义域.
六、作业:
课堂作业:课本31页习题2.1(1)第1,2两题.
x
y
y=2
O
A
B
C
t/h
/℃
O
2
2
6
10
24
20
10
函数的本质是对应,但并非所有的对应都是函数,一个必须是建立在两个非空数集间的对应,二是对应只能是单值对应.
判断两个函数是否为同一函数,一看对应法则,二看定义域.2.1.1 函数的概念和图象(2)
教学目标:
1.进一步理解用集合与对应的语言来刻画的函数的概念,进一步理解函数的本质是数集之间的对应;
2.进一步熟悉与理解函数的定义域、值域的定义,会利用函数的定义域与对应法则判定有关函数是否为同一函数;
3.通过教学,进一步培养学生由具体逐步过渡到符号化,代数式化,并能对以往学习过的知识进行理性化思考,对事物间的联系的一种数学化的思考.
教学重点:
用对应来进一步刻画函数;求基本函数的定义域和值域.
教学过程:
一、问题情境
1.情境.
复述函数及函数的定义域的概念.
2.问题.
概念中集合A为函数的定义域,集合B的作用是什么呢?
二、学生活动
1.理解函数的值域的概念;
2.能利用观察法求简单函数的值域;
3.探求简单的复合函数f(f(x))的定义域与值域.
三、数学建构
1.函数的值域:
(1)按照对应法则f,对于A中所有x的值的对应输出值组成的集合称之
为函数的值域;
(2)值域是集合B的子集.
2.x g(x) f(x) f(g(x)),其中g(x)的值域即为f(g(x))的定义域;
四、数学运用
(一)例题.
例1 已知函数f (x)=x2+2x,求 f (-2),f (-1),f (0),f (1).
例2 根据不同条件,分别求函数f(x)=(x-1)2+1的值域.
(1)x∈{-1,0,1,2,3};
(2)x∈R;
(3)x∈[-1,3];
(4)x∈(-1,2];
(5)x∈(-1,1).
例3 求下列函数的值域:
①y=; ②y=.
例4 已知函数f(x)与g(x)分别由下表给出:
x 1 2 3 4 x 1 2 3 4
f(x) 2 3 4 1 g(x) 2 1 4 3
分别求f (f (1)),f (g (2)),g(f (3)),g (g (4))的值.
(二)练习.
(1)求下列函数的值域:
①y=2-x2; ②y=3-|x|.
(2)已知函数f(x)=3x2-5x+2,求f(3)、f(-2)、f(a)、f(a+1).
(3)已知函数f(x)=2x+1,g(x)=x2-2x+2,试分别求出g(f(x))和f(g(x))的值域,比较一下,看有什么发现.
(4)已知函数y=f(x)的定义域为[-1,2],求f(x)+f(-x)的定义域.
(5)已知f(x)的定义域为[-2,2],求f(2x),f(x2+1)的定义域.
五、回顾小结
函数的对应本质,函数的定义域与值域;
利用分解的思想研究复合函数.
六、作业
课本P31-5,8,9.2.1.1 函数的概念和图象(3)
教学目标:
1.进一步理解函数的概念,理解函数的本质是数集之间的对应,能作出给定函数的图象;
2.通过作图,了解图象可以是连续的曲线,也可以是散点,并能通过图象揭示函数的本质属性;
3.通过教学,培养学生数形结合的能力,能由具体逐步过渡到符号化,并能对其进行理性化思考,对事物间的联系的进行数学化的思考.
4.理解作图是由点到线,由局部到整体的过程,培养学生辩证地看待事物的观念和数形结合的思想.
教学重点:
作函数的图象.
教学过程:
一、问题情境
1.情境.
回忆初中所学的一次函数,反比例函数和二次函数的图象.
2.问题.
是不是每一个函数都可以用图象表示呢?怎样才能准确地作出一个函数的图象呢?
二、学生活动
1.回忆初中作函数图象的步骤;
2.按初中的作图步骤作出函数f(x)=x-1,f(x)= x2-1,f(x)=等函数的图象;
3.思考课本29页的思考题并给出答案;
4.阅读课本29页的阅读内容,尝试借助于电脑完成有关函数的图象.
三、数学建构
1.函数的图象:一般地,我们将自变量的 ( http: / / www.21cnjy.com )一个值x0作为横坐标就得到坐标平面上的一个点(x0,f(x0)),自变量取遍函数定义域A的每个值时,就得到一系列这样的点,所有这些点组成的集合(点集)为{(x,y)|y=f(x),x∈A},这些点组成的曲线就是函数y=f(x)的图象.
(1)函数的图象是由一系列点形成的 ( http: / / www.21cnjy.com )点集,故函数的图象可以是一条完整的曲线,也可能是某条曲线的一部分,也可能是几段曲线组成,或是几个孤立的点;
(2)函数图象上每一点的纵坐标y=f(x0),即横坐标为x0时的相应函数值;
(3)每一个函数都有其相应的图象,但并不是每一个图象都能表示一个函数.
2.利用图象初步了解函数图象的对称性与单调性;
3.用Excel帮助作图
(1)赋值;
(2)命令函数;
(3)进行函数运算;
(4)选择“XY散点图/无数据点平滑线散点图”插入图表.
四、数学运用
1.例题.
例1 画出下列函数的图象:
(1)f(x)=x+1;
(2)f(x)=x+1,x∈{-1,0,1,2,3};
(3)f(x)=(x-1)2+1,x∈R;
(4)f(x)=(x-1)2+1,x∈[1,3).
例2 从人口统计年鉴中查到我国从1949年至1999年人口数据资料如下表所示:
年份 1949 1954 1959 1964 1969 1974 1979 1984 1989 1994 1999
人口数(百万) 542 603 672 705 807 909 975 1035 1107 1177 1246
把人口数y(百万人)看作是年份x的函数,试根据表中数据画出函数的图象.
例3 试画出函数f(x)=x2+1的图象,并根据图象回答下列问题:
(1)较f(-2),f(1),f(3)的大小;
(2)若0<x1<x2,试比较f(x1)与f(x2)的大小.
2.练习:
(1)课本30页练习1,2,3;
(2)作出下列函数的图象;
①f(x)=|x-1|+|x+1|;②f(x)=|x-1|-|x+1|;③f(x)=x|2-x|.
五、回顾小结
1.函数图象的作法;
2.函数的作图是利用局部来反映全部;
3.函数的图象具有直观性,生活因有图而美丽,函数因有图而生动.
六、作业
课堂作业:课本31页第3小题;
课外作业:利用Excel帮助研究函数f(x)与f(x+a)、f(x)+a的关系.