函数的表示法
学习目标:明确函数的三种表示方法(解析法、列表法、图象法);了解映射的概念及表示方法;通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应用;结合简单的对应图示,了解一一映射的概念;
学习重点:函数的三种表示方法,分段函数的概念, 分段函数的图像与值域
学习难点:根据不同的需要选择恰当的方法表示函数,分段函数的表示及其图象
学习过程:
一 复习:
(1)函数的三要素是 、 、 .
(2)已知函数
,则
,
= ,
的定义域为 .
(3)初中所学习的函数三种表示方法?试举出日常生活中的例子说明.
解析法,就是用 表示两个变量之间的对应关系.
图象法,就是用 表示两个变量之间的对应关系.
列表法,就是用 表示两个变量之间的对应关系.
比较三种表示法,它们各自的特点是什么?所有的函数都能用解析法表示吗?
二 探究新知
1.解析法:用数学表达式表示__________之间的函数关系,这种表示方法叫做解析法,这个数学表达式叫做__________________;
图象法:以___________的取值为横坐标,对应的_______y为纵坐标,在平面直角坐标系中描出各个点,这些点构成了____________,这种用图象表示两个变量之间函数关系的方法叫做图象法;
列表法:列一个两行多列的
表格
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,第一行是____________,第二行是对应的_________,这种用表格来表示___________之间的函数关系的方法叫做列表法
解析法:用数学表达式表示两个变量之间的对应关系. 优点:简明;给自变量求函数值.
图象法:用图象表示两个变量之间的对应关系. 优点:直观形象,反应变化趋势.
列表法:列出表格来表示两个变量之间的对应关系. 优点:不需计算就可看出函数值.
2.分段函数:依据分类讨论思想,在函数的定义域内,对于自变量x的不同取值范围,有着_____________,即在定义域内的不同区间上对应着不同的解析式的函数,这样的函数通常叫做分段函数
说明:分段函数的解析式不能写成几个不同的方程,而就写函数值几种不同的表达式并用一个左大括号括起来,并分别注明各部分的自变量的取值情况.①分段函数是一个函数,而不是几个函数;处理分段函数问题时,首先要确定自变量的数值属于哪个区间段,从而选取相应的对应法则;画分段函数图象时,应根据不同定义域上的不同解析式分别作出;②分段函数的定义域是所有区间的并集,值域是各段函数值域的并集;③分段函数的求解策略:分段函数分段解,分段函数是一个函数,只不过x的______________不同时,对应法则不相同
处理分段函数的求值和作图象时的两个注意点:(1)分段函数求值要先找准自变量所在区间及所对应的解析式,然后求值.(2)分段函数的图象是由几段曲线构成,作图时要注意衔接点的虚实.
3.映射概念
函数是“两个数集间的一种确定的对应关系”。当我们将数集扩展到任意的集合时,就可以得到映射的概念。
映射定义:一般地,设A、B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应法则f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应,那么就称对应f:A→B为从集合A到集合B的一个映射(mapping).记作“f:A→B”
映射的判断:如果集合A中的任何一个元素,按照对应关系f,在集合B中都有唯一的元素和它对应,那么这个对应就是映射,否则就不是映射。方向不同,映射也不同。
象与原象:映射是从原象集合到象集的对应。
探究 先看几个例子,两个集合A、B的元素之间的一些对应关系,并用图示意.
①
,
,对应法则:开平方;
②
,
,对应法则:平方;
③
,
, 对应法则:求正弦.
关键:A中任意,B中唯一;对应法则f.
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例1 ①~③是否映射?
反思:① 映射的对应情况有 、 ,一对多是映射吗?② 函数是建立在两个非空数集间的一种对应,若将其中的条件“非空数集”弱化为“任意两个非空集合”,按照某种法则可以建立起更为普通的元素之间的对应关系,即映射.
映射的四个特征
(1)确定性:集合A、集合B与对应关系是确定的一个整体;(2)非空性:集合A、集合B都必须是非空集合;(3)方向性:从集合A到集合B的映射f:A→B与从集合B到集合A的映射f:B→A是不同的映射;(4)多样性:映射的对应方式可以是多对一,也可以是一对一
判断一个对应f:A→B是否为映射的两点主要依据:(1)任意性:集合A中每一个元素,在集合B中是否都有元素与之对应.(2)唯一性:集合A中任一元素在集合B中是否都有唯一的元素与之对应.
4.①分段函数图象的特点及画法
(1)特点:分段函数的图象可以是光滑的曲线段,也可以是一些孤立的点或几条线段.
(2)画法:画分段函数的图象要分段画,当函数式中含有绝对值符号时,首先要根据绝对值的意义去掉绝对值符号,将函数转化为分段函数,然后再画图象.
②分段函数求函数值的步骤及注意点
(1)步骤:①确定要求值的自变量属于哪一段区间;②代入该段的解析式求值,直到求出值为止.
(2)注意点:当出现f(f(x0))的形式时,应从内到外依次求值.
③列表法表示函数的使用范围及生活中的实例
(1)适用范围:列表法主要适用于自变量个数较少,且为有限个,并且自变量的取值为孤立的实数,同时当变量间的关系无规律时,也常采用列表法表示两变量之间的关系.
(2)生活中的实例:生活中经常见到的银行利率表、列车时间表、国民生产总值表等都是采用列表法.
④图象平移变换的一般原则:(1)左右平移:y=f(x)的图象
y=f(x+k)的图象.
(2)上下平移:y=f(x)的图象
y=f(x)+k的图象.
⑤作函数图象的三个步骤
⑥求函数解析式的常见类型及解法
(1)已知类型:函数类型已知,一般用待定系数法,但对于二次函数问题要注意一般式:y=ax2+bx+c(a≠0),顶点式:y=a(x-h)2+k(a≠0),两根式y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0)的选择.
(2)已知f(g(x))型:解答已知f(g(x))求f(x)型问题可采用配凑法,也可采用换元法
(3)函数方程问题,需建立关于f(x)的方程组,若函数方程中同时出现f(x),f(1/x),则一般x用1/x代之;若同时出现f(x),f(-x),一般用-x代替x,构造另一个方程.
注意:求函数解析式时要严格考虑函数的定义域.
⑦映射与函数的相同点和不同点(1)相同点:①函数与映射都是两个集合中的元素的对应;②函数与映射分别都有三个要素;③函数映射的对应都具有方向性;④函数中的两个集合与映射中两个集合都是非空的;⑤对应类型只有:一对一,或多对一(2)不同点:①函数是一种特殊的映射,映射是函数的扩展;②函数中的两个集合是非空的数集,映射中的两个集合的元素是任意的。
课内自测
1.某种笔记本的单价是2元,买x (x∈{1,2,3,4,5})个笔记本需要y元.试用三种表示法表示函数
.
2.作业本每本0.3元,买x个作业本的钱数y(元). 试用三种方法表示此实例中的函数.
3.邮局寄信,不超过20g重时付邮资0.5元,超过20g重而不超过40g重付邮资1元. 每封x克(0
0) B.y=100x(x>0) C.y=
(x>0) D.y=
(x>0)
9.一水池有2个进水口,1个出水口,进出水速度如图甲、乙所示.某天0点到6点,该水池的蓄水量如图丙所示.(至少打开一个水口)
给出以下3个论断:①0点到3点只进水不出水;②3点到4点不进水只出水;③4点到6点不进水不出水.则正确论断的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.3
10.一个弹簧不挂物体时长12cm,挂上物体后会伸长,伸长的长度与所挂物体的质量成正比例.如果挂上3 kg物体后弹簧总长是13.5cm,则弹簧总长y(cm)与所挂物体质量x(kg)之间的函数关系式为__________________
11.已知函数y=f(x)满足f(x)=2f(
)+x,则f(x)的解析式为____________
12.已知f(x)是一次函数,若f(f(x))=4x+8,则f(x)的解析式为__________________
13.已知二次函数f(x)满足f(0)=f(4),且f(x)=0的两根平方和为10,图象过(0,3)点,求f(x)的解析式.
14.动点P从单位正方形ABCD顶点A开始运动一周,设沿正方形ABCD的运动路程为自变量x,写出P点与A点距离y与x的函数关系式,并画出函数的图象.
15.中国移动公司开展了两种通讯业务:“全球通”,月租50元,每通话1分钟,付费0.4元;“神州行”不缴月租,每通话1分钟,付费0.6元. 若一个月内通话x分钟,两种通讯方式费用分别为
(元). (1)写出
与x之间的函数关系式?(2)一个月内通话多少分钟,两种通讯方式的费用相同?(3)若某人预计一个月内使用话费200元,应选择哪种通讯方式?