(1)映射的概念:設A,B是兩個集合,如果按照某種對應法則 ,對于集合A中的任何一個元素,在集合B中都有惟一的元素與它對應,這樣的對應關系叫做從集合A到集合B的映射,記作 .
(2)象和原象:給定一個集合A到B的映射,且 , ,如果元素 和元素 對應,那么,我們把元素 叫做元素 的象,元素 叫做元素 的原象.
二、函數
(1)傳統定義:如果在某變化過程中有兩個變量 , ,并且對于 在某個范圍內的每一個確定的值,按照某個對應法則 , 都有惟一確定的值和它對應,那么 就是 的函數,記為 .
(2)近代定義:函數是由一個非空數集到另一個非空數集的映射.
(3)函數的三要素:函數是由定義域、值域以及從定義域到值域的對應法則三部分組成的特殊的映射.
(4)函數的表示法:解析法、列表法、圖象法.
理解好函數概念還必須注意以下幾點:
①函數是一種特殊的映射,集合A、B都是非空的數的集合.
②確定函數的映射是從定義域A到值域C上的映射,允許A中的不同元素在C中有相同的象,但不允許C中的元素在A中沒有原象.
③兩個函數只有當定義域、值域、對應法則都分別相同時,這兩個函數才相同.
④函數的定義域、值域、對應法則 統稱為函數的三要素,其中對應法則 是核心, 是使對應得以實現的方法和途徑,是聯系 與 的紐帶.定義域是自變量 的取值范圍,是函數的一個重要組成部分.同一個函數的對應法則,由于定義域不相同,函數的圖像與性質一般也不相同.
⑤函數的圖像可以是一條或幾條平滑的曲線也可以是一些離散的點,一些線段等.
⑥ 的含義與 的含義不同. 表示自變量 時所得的函數值,它是一個常量; 是 的函數,通常它是一個變量.
定義法
用數學概念的基本定義解決相關問題的方法,稱之為定義法.利用定義解題的關鍵是把握住定義的本質特征.
[例1] 已知函數f(x)的定義域為[-1,5],在同一直角坐標系下,函數y=f(x)的圖象與直線x=1的交點個數為( )
A.0個 B.1個 C.2個 D.0個或1個
解析:∵f(x)的定義域為[-1,5],而1∈[-1,5]
∴點(1,f(1))在函數y=f(x)的圖象上
而點(1,f(1))又在直線x=1上
∴直線x=1與函數y=f(x)的圖象必有一個交點(1,f(1))
根據函數的定義知,函數是一個特殊的映射,即對于定義域[-1,5]中的任何一個元素,在其值域中有唯一確定的元素f(1)與之對應,故直線x=1與y=f(x)的圖象有且只有一個交點.選B.
三、典型例題
題型一.映射與函數的概念
[例1] 判斷下列各組中兩個函數是否為同一函數.
解析:(1)函數的定義域、對應法則均相同,所以是同一函數.
(2)y= =x+1,但x≠1,故兩函數定義域不同,所以它們不是同一函數.
(3)函數f(x)= ?的定義域為{xx≥0}.
而g(x)= 的定義域為{xx≤-1或x≥0},
它們的定義域不同,所以它們不是同一函數.
(4)去掉絕對值號可知f(x)與g(x)是同一函數.
總結評述:當一個函數的對應法則和定義域確定后,其值域隨之得到確定,故函數的三要素(定義域、值域、對應法則)可簡化為兩要素(定義域、對應法則),所以兩個函數當且僅當定義域和對應法則相同時為同一函數.
練習:下列各組函數中,表示相同函數的是 (D)
例2、下列對應是否為從A到B的映射?能否構成函數?
不,不
是,是
。是,不
(4) ,B=R f:x ,不,不
總結評述:欲判斷對應f:A→B是否是從A到B的映射,必須做兩點工作:①明確集合A、B中的元素.②根據對應法則判斷A中的每個元素是否在B中能找到惟一確定的對應元素.
例3( 06年浙江卷)函數f:{1,2,3}→ {1,2,3},滿足f(f(x))=f(x),這樣的函數個數( D )
A. 1 B. 4 C. 8 D. 10
練習: 都有
x+f(x)+xf(x)是奇數,這樣的映射f共有()個
A、22 B、15 C、50 D、27
解:分步為-1,0,1找象,當x為偶數時,f(x)必為奇數,當x為奇數時,f(x)可奇可偶,所以當x=0時,f(x)只取3,5中一個,當x=-1或,1,f(x)可取2,3,4,5,6中任意一個,由乘法原理知,這個的映射的個數共有5×5×2=50
題型二.求定義域
例4(1)求下列函數的定義域: 的定義域.
(2)已知函數 的定義域是 ,求函數 的定義域.
(3)已知函數f(2x)的定義域是[-1,1],求f(log2x)的定義域.?
解:由函數解析式有意義,得
故函數的定義域是 .
(2)由 .
∵ 函數的定義域不可能為空集,∴ 必有 ,即
此時, ,函數的定義域為( );
(2)∵y=f(2x)的定義域是[-1,1],即-1≤x≤1,∴ ≤2x≤2.?
∴函數y=f(log2x)中 ≤log2x≤2.即log2 ≤log2x≤log24,∴ ≤x≤4.?
故函數f(log2x)的定義域為[ ,4]
練習:
題型三.實際問題中函數定義域的確定
四、作業:
1.求函數f(x)= 的定義域.?
解 由
∴-1<x<0.?
∴函數f(x)= 的定義域為(-1,0).
2.已知向量 滿足 ,且 ,
(1)求向量 (2)若映射 ,
①求映射 下 的原象;
②若將 作點的坐標,問是否存在直線 ,使得直線 上任一點在映射 的作用下,仍在直線 上,若存在,求出 的方程,若不存在,請說明理由.
解:(1)設 則 ∴ ∴
(2)①∵ , ∴ ∴原象是 ;
②假設 存在,設其方程為
∴ .∵點 在直線 上,∴
即 與 表示同一直線
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