第一课时抽象函数的初步解法

发布 2024-02-27 12:40:01 阅读 6009

目的]1,了解抽象函数的定义。

2,掌握抽象函数的基本解法。

过程]以前学过的函数是有解析式或图象的函数,称具体函数;还有一些函数,即没有解析式,也没有图象,这样的函数称抽象函数。那么,抽象函数到底如何解呢?

例1、设f(x)、g(x)都是定义在实数集上的单调函数,有以下几个命题,其中正确的序号是。

若f(x)、g(x)都单调增,则f(x)g(x)也单调增;②若f(x)↑、g(x) ↓则f(x)- g(x)也单调增;③若f(x)↓、g(x)↑,则f(x)-g(x)也单调↓;④若f(x)↓、g(x)↑,且g(x)≠0,则也单调↓。

解答思路:对于①,设f(x)g(x)=-x2;②、根据函数的单调性运算知,成立;④f(x)=-x,g(x)=x, =1不增不减,错。答案②③

说明:举例法是解抽象函数的一种方法,这里的举例包括函数解析式,也包括图象)

练习:已知f(x)满足,对任意x1答案:y=2x

例2,设函数y=f(x)是实数集上的奇函数,且对任意m,n,都有f(m+n)=f(m)+f(n),且x>0时f(x)<0,f(1)=-2,求y=f(x)在[-3,3]的最值。

分析:求f(x)的最值←f(x)的单调性在及f(x)的奇偶性。

f(-x)与f(x)的关系,f(0)的值。

解:由已知f(0)=f(0+0)=2f(0),所以f(0)=0,f(0)=f(x-x)=f(x)+f(-x),f(-x)=-f(x),f(x)为奇函数,对于d>0,f(x+d)=f(x)+f(d)fmax(x)=f(-3)=-f(3)=6

说明:抽象函数解法中,关键在于差异分析中找出一定的值,这种找出一些值来确定其他的值的方法称赋值法,也是解抽象函数的一种常规方法。这里的值含有式子。

练习1,已知函数f(x)满足,f(x)+2f(1-x)=g(x),求f(x)的解析式(答案:f(x)=)

练习2,已知函数f(x)满足:对任意x、y,f(x+y)=f(x)+f(y)

⑴求证f(x)为奇函数。

若f(-3)=a,用a来表示f(24);

若x>0时,f(x)<0,且f(1)=-求f(x)在[2,6]上的最值。

答案:⑵-8a;⑶最大值1,最小值-3)

总之,解抽象函数的方法是。

作业:补充习题。

第二课时函数模型及其应用。

目的]1,掌握函数应用题的一般解题步骤。

2,了解函数模型的意义。

过程]看书p82_ _p83

例1、(教材p84练习1)某地高山上温度从山脚起每升高100米降低0.7度,已知山顶的温度是14.1度,山脚的温度是26度。问此山有多高?

解[方法一]设山高x米,则26-×0.7=14.1,x=1700

答:山高1700米。

[方法二]设x米高的温度为f(x),则f(x)= 26-×0.7,f(x)=14.1,解得x=1700

答:山高1700米。

方法三]直接用算术方法,(26-14.1)×0.7÷100=1700(米)

答:山高1700米。

说明:1,实际问题常常通过将问题变成数学模型问题,随着数学问题的解决,实际问题也得到解决。

2,少量的问题可以用算术形式解决,多数是把实际问题用数学语言抽象概括,再从数学角度来反映或近似地反映实际问题,得出关于实际问题的数学描述,这种描述称数学模型。

3,由于函数与不等式、方程有着密切的内在关系:

不等式函数y=f(x)方程。

所以建立的方程、不等式及函数关系通称函数模型。此时,往往要根据实际情况加注定义域的范围。

4,用模型法解答应用题时,一般步骤是:设、列、解、答,其基本图示是:

练习1用长为m的铁丝弯成下部为矩形,上部为半圆形的框架(如图),若矩形底边长为2x,求此框架的面积y与x的函数式,并写出它的定义域。

分析:所求框架面积由矩形和半圆组成,数量关系较为明确,而且题中已设出变量,所以属于函数关系的简单应用。答案:函数式是y=-·mx定义域是:(0,))

练习2,已知某商品的**每**x%,销售的数量就减少kx%,其中k为正常数。

1). 当时,该商品的****多少,就能使销售的总金额最大?

2). 如果适当的涨价,能使销售总金额增加,求k的取值范围。

答:(1). 即该商品的****50%时,销售总金额最大(2). 0 < k <1

练习3北京市的一家报刊摊点,从报社买进《北京晚报》的**是每份是0.20元,卖出的**是每份0.30元,卖不掉的报纸可以以每份0.

05元的**退回报社在一个月(30天计算)里,有20天每天可卖出400份,其余10天每天只能卖出250份,但每天从报社买进的份数必须相同,这个摊主每天从报社买进多少份,才能使每月所获的利润最大?并计算他一个月最多可赚得多少元?

答:摊主每天从报社买进400份时,每月所获得的利润最大,最大利润为825元。

例2,在测量某物理量的过程中,因仪器和观察的误差,使得n次测量分别得到, ,共n个数据,我们规定所测量的物理量的“最佳近似值”a是这样一个量:与其他近似值比较a与各数据差的平方和最小。依次规定,从, ,推出的a1994年全国高考试题)

此题应排除物理因素的干扰,抓准题中的数量关系,将问题转化为函数求最值问题。

解:由题意可知,所求a应使y=(a-)+a-)+a-) 最小。

由于y=na-2(++a+(+

若把a看作自变量,则y是关于a的二次函数,于是问题转化为求二次函数的最小值。

因为n>0,二次函数f(a)图象开口方向向上。

当a= (y有最小值。

所以a= (即为所求。

说明:此题在高考中是具有导向意义的试题,它以物理知识和简单数学知识为基础,并以物理学科中的统计问题为背景,给出一个新的定义,要求学生读懂题目,抽象其中的数量关系,将文字语言转化为符号语言,即。

y=(a-)+a-)+a-),然后运用函数的思想、方法去解决问题,解题关键是将函数式化成以a为自变量的二次函数形式,这是函数思想在解决实际问题中的应用。

练习1,某种放射性元素的原子数n随时间t的变化规律是n=,其中,λ是正的常数。

1)说明函数是增函数还是减函数;(2)把t表示成原子数n的函数;(3)求当n= 时,t的值。

解:(1)由于>0,λ>0,函数n=是属于指数函数y=类型的,所以它是减函数,即原子数n的值随时间t的增大而减少。

2)将n=写成=

根据对数的定义有-λt=ln

所以t=- lnn-ln)= ln-lnn)

3)把n=代入t= (ln-lnn)得t= (ln-ln)

(ln-ln+ln2)= ln2.

练习2,设海拔 x m处的大气压强是 y pa,y与 x 之间的函数关系式是,其中 c,k为常量,已知某地某天在海平面的大气压为pa,1000 m高空的大气压为pa,求:600 m高空的大气压强(结果保留3个有效数字)

解:将 x = 0 , y =;x = 1000 , y =,代入得:

将 (1) 代入 (2) 得:

计算得: ∴

将 x = 600 代入, 得:

计算得:=0.943×105(pa)

答:在600 m高空的大气压约为0.943×105pa.

总之,解答函数应用题的一般过程是:

作业:教材p84___2,3,4

第三课时数据的拟合。

目的]1、掌握数据拟合的思想是如何变成有效的数学模型。

2、理解拟合的意思尽量减少误差。

过程]一、复习:函数解题的一般步骤与方法。

二、问题:如何由数据得到函数模型。

三、看书:教材p85___p87

说明:拟合的原则是找出一些一般三组数据,得出一个函数关系式,如:二次函数、一次函数(线性函数)、乘方y=cax+b、对数y=blogax等,其他的用于检验,使误差最小。

例:随着生活质量的不断提高,购房和买车成了一些居民消费的热点.某家庭最近看中了一款价值15万元的轿车,并想在某地段购买面积为100 m,单价是0.3万元/m的一套商品房.目前,该家庭仅有积蓄 10万元,收入为 0.

5万元/月,正常开支为0.15万元/月,他们准备以要购买的车、房作抵押向银行贷款,且选择消费额70%的贷款比例.表1和表2分别是1万元的住房和汽车消费贷款还本付息表表1(住房)

表2(汽车)

现该家庭有两种贷款方案:一是马上贷款购房,等积累一定资金后再贷款买车;二是马上贷款买车,等积累一定资金后再贷款购房.如果购车后每月要增加开支0.1万元,车价平均每月比上一月下降1%,房价平均每月比上一月**0.8%,如果不考虑银行贷款政策的变化,那么请你为该家庭选择一个能尽快购到车和房的合理贷款方案.

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