知识要点
一、函数的概念
1.函数的定义:设a、b是非空数集,如果按某个确定的对应法则f,使对于集合a中的任意一个数x,在集合b中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:a→b为从集合a到集合b的一个函数,记作y=f(x),x∈a,其中x叫做自变量。x的取值范围a叫做函数的定义域;与x的值相对应的y的值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈a}叫做函数的值域。
2.两个函数的相等函数的定义含有三个要素,即定义域a、值域c和对应法则f。当函数的定义域及从定义域到值域的对应法则确定之后,函数的值域也就随之确定。因此,定义域和对应法则为函数的两个基本条件,当且仅当两个函数的定义域和对应法则都分别相同时,这两个函数才是同一个函数。
3.映射的定义一般地,设a、b是两个集合,如果按照某种对应关系f,对于集合a中的任何一个元素,在集合b中都有唯一的元素和它对应,那么,这样的对应(包括集合a、b,以及集合a到集合b的对应关系f)叫做集合a到集合b的映射,记作f:a→b。
由映射和函数的定义可知,函数是一类特殊的映射,它要求a、b非空且皆为数集。
二、函数的解析式
求解析式的常用方法:换元法,配凑法,构造方程法,待定系数法。
三、函数的定义域
1.具体函数的定义域:使函数有意义的自变量的取值集合。
2.抽象函数的定义域(复合函数f[g(x)]):内层函数的值域必须符合外层函数的定义域。
典型例题
例1、判断下列对应是否是映射
(1)a=r,b=r,f:x→y=-
(2)a={s|s=2m+1,m∈n},b={t|t∈r},f:s→t=s
解:(1)不是
∵x=0集合b中没有象与之对应。
(2)是。
说明:体会映射的概念 “都有象,象唯一”。
例2、已知m={a,b,c},n{1,2}
求:(1)m到n的映射个数,n到m的映射个数。
(2)满足m到n的函数有多少个。
解:(1)8个,9个
(2) c32·a22=6个
说明:注意分辨函数与映射的差别,映射的象集合可以存在元素没有原象,函数的集合n表示函数的值域,每一个元素都要有原象。
例3、求下列函数的定义域:
(1)y=-
解:-
x∈{x|-6≤x<-1或-1
说明:求解函数的定义域先由外向内列出条件不等式组再求解。
(2)y=1+-
解:-
x∈{x∈r|x≠-2且x≠-1}
说明:在求解函数的定义域时,不能先化简再求解。
例4、(1)已知:函数f(x)的定义域为[0,1]求:f(x2),f(x-1)的定义域。
解:0≤x2≤1 ∴x∈[-1,1];
- x∈(0,1]
说明:形如f[g(x)]已知f(x)的定义域a求复合函数的定义域。
令g(x)∈a解不等式。
(2)已知: f[lg(x+1)]的定义域为[0,9]求f(x)的定义域。
解:0≤x≤9,1≤x+1≤10,0≤lg(x+1)≤1,
∴f(x)的定义域为[0,1]
说明:形如f[g(x)]已知f[g(x)]的定义域a求函数f(x)的定义域。求解g(x)在x∈a的值域。
例5、已知:f(1-cosx)=sin2x,求f(x)
x∈r t=1-cosx,t∈[0,2] cosx=1-t
解法一:
设sin2x=1-cos2x=1-(1-t)2
∴f(t)=-t2+2t
f(x)=-x2+2x x∈[0,2]
解法二:
f(1-cosx)=sin2x=1-cos2x
=1-[(1-cosx)2-2(1-cosx)+1]
=-(1-cosx)2+2(1-cosx)
∴f(x)=-x2+2x x∈[0,2]
说明:在使用换元法,配凑法求解析式时,要注意中间变量的定义域。