高一数学 高一数学第二章函数同步辅导讲义

发布 2023-05-17 09:50:28 阅读 1429

第二章函数同步辅导。

第一讲映射与函数。

一、辅导内容

1. 映射、一一映射的定义和概念的理解。

2. 函数的定义、表示。

3. 函数的三要素及函数的表达方法。

二、重点、难点讲解。

1.映射、一一映射。

(1)集合a到集合b的映射有三个要素,即集合a、集合b和对应法则。其中集合a和集合是有先后顺序的,因为一般情况下a到b的映射和b到a的映射是不同的映射。而对于集合a和集合b的元素是什么,映射的定义未对此作具体要求,它们的元素可以是数,可以是点,也可以是其他对象。

(2)一个对应要满足下面两个条件才能称为集合a到集合b的映射:①集合a中的每一个元素(一个不漏地)在集合b中都有象(但集合b中的每一个元素不一定都有原象);②集合a中的每一个元素在集合b中的象只有唯一的一个(集合b中的元素在集合a中的原象可能不止一个).也就是说,图1和图2所示的两种对应不能称为映射。

(3)对于上述映射,如果加上一个条件,要求集合b中的每一个元素在集合a中都有原象,则这样的映射称为“集合a到集合b上的映射”.如果在此基础上再加上一个条件,要求集合b中的每一个元素在集合a中的原象只有唯一的一个,则这样的映射称为“集合a到集合b上的一一映射”.

例1 如图3,集合a},b=.判断下列对应中,(1)哪些是集合a到集合b的映射;(2)哪些是集合a到集合b上的映射;(3)哪些是集合a到集合b上的一一映射。

解(1)②和④是集合a到集合b的映射,①中集合a的元素3在集合中没有象;③中集合a的元素3在集合b中有两个象,它们都不是映射。

2)②是集合a到集合b上的映射。④中集合b的元素b在集合a中没有原象。

3)②是集合a到集合b上的一一映射。

例2 已知集合a={}b={}判断下列各对应f是否是集合a到集合b的映射?一一映射?并说明理由。

解 (1因此对集合a的每一个元素,,所以对应:是集合a到集合b的映射。

对于集合b中的每一个元素,由及,有。

即集合b中的每一个元素在集合a中都有原象,且这样的原象只有一个,所以对应:是一一映射。

(2所以对于集合a中的每一个元素,在集合b中都有唯一的象,因此对应:是映射。

而集合b中有些元素,如,在集合a中没有原象,因此映射:不是一一映射。

(3由此知集合a的某些元素,如,在集合b中没有象,因此对应:不是映射,更不是一一映射。

(4因此对于集合a中的每一个元素,在集合b中都有唯一的象,所以对应:是映射。

由,对于集合b中的每一个元素,,即集合b中的每一个元素在集合a中有唯一的原象,因此映射:是一一映射。

5)集合a中的每一个元素在集合b中都有唯一的象。对于集合a中的元素和,都对应于集合b中的同一个元素,所以对应:是映射,但不是一一映射。

2. 函数。

1)函数的定义。

在初中学过的函数概念是从运动变化的角度出发,用变量来定义的,习惯上称为传统定义。传统定义由研究变量的物理意义而产生,反映了两个变量之间变化的相依关系。由于受变量物理意义的限制,对某些函数难以进行研究,因为有些函数从物理的角度不好解释。

因此高中学习函数时重新引进了用映射刻划函数的近代定义,它更具有一般性。当然,两种定义的本质是一样的。

集合a到集合b的映射:要成为函数,还必须满足两个条件:①集合a、b都是非空集合;②集合a、b都是数的集合。

其中集合a就是函数的定义域,而集合b不一定是值域。一般地说,值域c是集合b的子集,即。(若集合,则这个映射就成为集合a到集合b上的映射).

2)函数的三要素。

定义域a,值域c和定义域a到值域c的对应法则,构成了函数的三个要素。当且仅当这三个要素完全相同时,两个函数才是同一个函数。 在判断两个函数是否同一函数时,主要观察它们的定义域和对应法则是否相同。

3)区间。设、,且。用闭区间表示集合{},用开区间表示集合{},用半开半闭区间表示集合{},用半开半闭区间表示集合{}.

4)函数的表示法。

函数常用的表示法有:解析法,列表法及图像法,三种表示法各有其长处。

要搞清符号和(为常数)的区别。一般情况下,是一个随自变量的变化而变化的变量,而是当自变量时函数的值,是一个确定的量。

与初中接触到的函数不一样,这里的函数可以是在不同区间中(或不同条件下)表达式不同的分段函数,因此函数的图像也不一定是一条平滑曲线,它可能是一些孤立的点,一些线段,或一些曲线。

例3 判断下列各对函数是否是同一个函数,并说明理由。

解 (1)不是同一个函数,两者的定义域不同, 它们的定义域分别为和。

(2)不是同一个函数,它们的对应法则和值域都不同。,其值域为; ,其值域为。

(3)不是同一个函数,它们的定义域不同。定义域分别为和。

(4)不是同一个函数,它们的定义域不同,定义域分别是和。

(5)是同一个函数, .

(6)是同一个函数,虽然自变量用不同的字母表示,但定义域、值域和对应法则都相同。

例4 已知, ,求和 .

解 =.评析由此可见,在求时,只要用代替表达式中的,然后再将的表达式代入其中,就可以求得。一般来说,.

例5 (1)已知

求,,,2)已知且, 求。

解 (1(2)当; 当;当

例6 (1)画出函数的图像;

(2)画出函数的图像;

(3)已知函数的图像如右图,写出的解析式。

解 (1图7—4

图像如下图左。

(2)当,即或时,;

当,即时,

图像如下图右。

评析 (1)对于含有绝对值的函数的图像,通常先用零点分区间法得出函数的解析式,然后以分段函数的形式写出函数的解析式,再画出函数的图像。

2)由第(2)题可见,画的图像,只要把的图像在轴下方部分“翻到”轴上方,即作出这一部分图像关于轴的对称曲线,而在轴上方的曲线保持不变,就可以得到函数的图像。

3)函数的定义域如果没有特别说明,通常指使式子有意义的一切自变量的集合,在实际问题中,还应考虑自变量要满足的实际问题的条件。

我们现在涉及到的使式子有意义的情况,仅是分母不能为零,负数不能开偶次方。今后学习了其他函数,还会出现另外一些情况。

例7 求下列函数的定义域:

解 (1)∴定义域为。

(2)由。由, ;

由, .定义域为 .

定义域为。评析对于繁分式,一条分数线即有一个限制条件,本题有三条分数线,因此有三个限制条件。

例8 已知函数的定义域为[-1,2],求函数的定义域。

解由中的必须满足,因此中的必须满足:

即 的定义域为 .

例9 (1)已知,求;

(2)已知函数的定义域是,且,求;

(3)已知,求。

解 (1)设,则 ,2)由将换成,得。

3×①-2×② 得 ,.x≠0)

3)令,则 .

例10 设画出函数的图像。

解由已知,

图像如图所示。

练习。一、选择题。

1.设是从集合a到集合b的映射,下列四个说法:①集合a中的每一个元素在集合b中都有象;②集合b中的每一个元素在集合a中都有原象;③集合a中不同的元素在集合b中的象也不同;④集合b中不同的元素在集合a中的原象也不同,其中正确的是 (

a.①和b.②和③

c.③和d.①和④

2.已知集合a=,b=,则下列对应关系中,不能看成是从集合a到集合b的映射的是。

ab.: cd.:

3.下列三个命题:①函数是从定义域到值域的一一映射;②函数的定义域和值域可能是数集,也可能不是数集;③函数的定义域和值域都不能是空集。其中真命题是 (

ab.②cd.①和③

4.下列各组函数其中和表示同一个函数的是 (

ab.①和②

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