(1)映射的概念:设A,B是两个集合,如果按照某种对应法则 ,对于集合A中的任何一个元素,在集合B中都有惟一的元素与它对应,这样的对应关系叫做从集合A到集合B的映射,记作 .
(2)象和原象:给定一个集合A到B的映射,且 , ,如果元素 和元素 对应,那么,我们把元素 叫做元素 的象,元素 叫做元素 的原象.
二、函数
(1)传统定义:如果在某变化过程中有两个变量 , ,并且对于 在某个范围内的每一个确定的值,按照某个对应法则 , 都有惟一确定的值和它对应,那么 就是 的函数,记为 .
(2)近代定义:函数是由一个非空数集到另一个非空数集的映射.
(3)函数的三要素:函数是由定义域、值域以及从定义域到值域的对应法则三部分组成的特殊的映射.
(4)函数的表示法:解析法、列表法、图象法.
理解好函数概念还必须注意以下几点:
①函数是一种特殊的映射,集合A、B都是非空的数的集合.
②确定函数的映射是从定义域A到值域C上的映射,允许A中的不同元素在C中有相同的象,但不允许C中的元素在A中没有原象.
③两个函数只有当定义域、值域、对应法则都分别相同时,这两个函数才相同.
④函数的定义域、值域、对应法则 统称为函数的三要素,其中对应法则 是核心, 是使对应得以实现的方法和途径,是联系 与 的纽带.定义域是自变量 的取值范围,是函数的一个重要组成部分.同一个函数的对应法则,由于定义域不相同,函数的图像与性质一般也不相同.
⑤函数的图像可以是一条或几条平滑的曲线也可以是一些离散的点,一些线段等.
⑥ 的含义与 的含义不同. 表示自变量 时所得的函数值,它是一个常量; 是 的函数,通常它是一个变量.
定义法
用数学概念的基本定义解决相关问题的方法,称之为定义法.利用定义解题的关键是把握住定义的本质特征.
[例1] 已知函数f(x)的定义域为[-1,5],在同一直角坐标系下,函数y=f(x)的图象与直线x=1的交点个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.0个或1个
解析:∵f(x)的定义域为[-1,5],而1∈[-1,5]
∴点(1,f(1))在函数y=f(x)的图象上
而点(1,f(1))又在直线x=1上
∴直线x=1与函数y=f(x)的图象必有一个交点(1,f(1))
根据函数的定义知,函数是一个特殊的映射,即对于定义域[-1,5]中的任何一个元素,在其值域中有唯一确定的元素f(1)与之对应,故直线x=1与y=f(x)的图象有且只有一个交点.选B.
三、典型例题
题型一.映射与函数的概念
[例1] 判断下列各组中两个函数是否为同一函数.
解析:(1)函数的定义域、对应法则均相同,所以是同一函数.
(2)y= =x+1,但x≠1,故两函数定义域不同,所以它们不是同一函数.
(3)函数f(x)= ?的定义域为{xx≥0}.
而g(x)= 的定义域为{xx≤-1或x≥0},
它们的定义域不同,所以它们不是同一函数.
(4)去掉绝对值号可知f(x)与g(x)是同一函数.
总结评述:当一个函数的对应法则和定义域确定后,其值域随之得到确定,故函数的三要素(定义域、值域、对应法则)可简化为两要素(定义域、对应法则),所以两个函数当且仅当定义域和对应法则相同时为同一函数.
练习:下列各组函数中,表示相同函数的是 (D)
例2、下列对应是否为从A到B的映射?能否构成函数?
不,不
是,是
。是,不
(4) ,B=R f:x ,不,不
总结评述:欲判断对应f:A→B是否是从A到B的映射,必须做两点工作:①明确集合A、B中的元素.②根据对应法则判断A中的每个元素是否在B中能找到惟一确定的对应元素.
例3( 06年浙江卷)函数f:{1,2,3}→ {1,2,3},满足f(f(x))=f(x),这样的函数个数( D )
A. 1 B. 4 C. 8 D. 10
练习: 都有
x+f(x)+xf(x)是奇数,这样的映射f共有()个
A、22 B、15 C、50 D、27
解:分步为-1,0,1找象,当x为偶数时,f(x)必为奇数,当x为奇数时,f(x)可奇可偶,所以当x=0时,f(x)只取3,5中一个,当x=-1或,1,f(x)可取2,3,4,5,6中任意一个,由乘法原理知,这个的映射的个数共有5×5×2=50
题型二.求定义域
例4(1)求下列函数的定义域: 的定义域.
(2)已知函数 的定义域是 ,求函数 的定义域.
(3)已知函数f(2x)的定义域是[-1,1],求f(log2x)的定义域.?
解:由函数解析式有意义,得
故函数的定义域是 .
(2)由 .
∵ 函数的定义域不可能为空集,∴ 必有 ,即
此时, ,函数的定义域为( );
(2)∵y=f(2x)的定义域是[-1,1],即-1≤x≤1,∴ ≤2x≤2.?
∴函数y=f(log2x)中 ≤log2x≤2.即log2 ≤log2x≤log24,∴ ≤x≤4.?
故函数f(log2x)的定义域为[ ,4]
练习:
题型三.实际问题中函数定义域的确定
四、作业:
1.求函数f(x)= 的定义域.?
解 由
∴-1<x<0.?
∴函数f(x)= 的定义域为(-1,0).
2.已知向量 满足 ,且 ,
(1)求向量 (2)若映射 ,
①求映射 下 的原象;
②若将 作点的坐标,问是否存在直线 ,使得直线 上任一点在映射 的作用下,仍在直线 上,若存在,求出 的方程,若不存在,请说明理由.
解:(1)设 则 ∴ ∴
(2)①∵ , ∴ ∴原象是 ;
②假设 存在,设其方程为
∴ .∵点 在直线 上,∴
即 与 表示同一直线
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