高中函數概念的教學思路


函數概念

函數的概念有兩個,其一為初中的定義,稱為傳統定義,其二為高中的定義,稱為近代定義。

傳統定義:設在某變化過程中有兩個變量\(x\)\(y\),如果對於\(x\)在某一范圍內的每一個確定的值,\(y\)都有唯一確定的值與它對應,那么就稱\(y\)\(x\)的函數,\(x\)叫做自變量。我們將自變量\(x\)取值的集合叫做函數的定義域,和自變量\(x\)對應的\(y\)的值叫做函數值,函數值的集合叫做函數的值域。

近代定義:設\(A\)\(B\)都是非空的數集,\(f:x→y\)是從\(A\)\(B\)的一個對應法則,那么從\(A\)\(B\)的映射\(f:A→B\)就叫做函數,記作\(y=f(x)\),其中\(x∈A\)\(y∈B\),原象集合\(A\)叫做函數\(f(x)\)的定義域,象集合\(C\)叫做函數\(f(x)\)的值域,顯然有\(C\subseteq B\)

  • 對函數概念的理解

函數的兩個定義本質是一致的,只是敘述概念的出發點不同,傳統定義是從運動變化的觀點出發,而近代定義是從集合、映射的觀點出發。這樣,就不難得知函數實質是從非空數集A到非空數集B的一個特殊的映射。

概念理解

二、基於對應基礎的函數概念的理解[近代定義]

(1)首先需要先搞清楚對應的概念,

關於對應的概念,我們基於蜜蜂采蜜的生活常識來理解,可以一只蜜蜂采一朵花(稱為“一對一”的對應),

可以一只蜜蜂采多朵花(稱為“一對多”的對應),還可以多只蜜蜂采一朵花(稱為“多對一”的對應)

即對應有一對一,一對多和多對一三種對應關系。

(2)映射

能夠稱為映射的對應只有一對一和多對一兩種,其中一對多不能稱為映射,

映射\(f:A\rightarrow B\)和映射\(f:B\rightarrow A\)是不一樣的。

集合\(A,B\)不一定是數集,可以是圖形集,式集,點集,向量集等,

(3)函數

非空數集\(A\)到非空數集\(B\)的映射\(f:A\rightarrow B\)就稱為函數,記為\(y=f(x)\)

  • 符號\(y=f(x)\)即是“\(y\)\(x\)的函數”的數學表示,

應理解為:\(x\)是自變量,它是法則所施加的對象;\(f\)是對應法則,它可以是一個或幾個解析式,可以是圖象、表格,也可以是文字描述;

\(y\)是自變量的函數,當\(x\)為允許的某一具體值時,相應的\(y\)值為與該自變量值對應的函數值,

\(f\)用解析式表示時,則解析式為函數解析式。\(y=f(x)\)僅僅是函數符號,不是表示“\(y\)等於\(f\)\(x\)的乘積”,

\(f(x)\)也不一定是解析式,在研究函數時,除用符號\(f(x)\)外,還常用\(g(x)\)\(F(x)\)\(G(x)\)等符號來表示。

(4)映射與函數的關系:

由關系圖可以看出,函數是映射的特殊情況,映射是函數的拓展和推廣。

函數是特殊的映射,比如\(f:A\rightarrow B\),其特殊性有以下兩點:

①函數是從非空數集\(A\)到非空數集\(B\)的映射;

②集合\(B\)中的每一個元素都有原像,所以\(A\)是定義域,\(B\)是值域。

典例剖析

例1 已知集合\(A=\{(x,y)\mid y=f(x)\}\),集合\(B=\{(x,y)\mid x=1\}\),則\(A\cap B\)中元素的個數為【】

$A.必有1個$ $B.1個或2個$ $C.至多1個$ $D.可能2個以上$

分析:由函數的概念可知,從非空數集到非空數集的映射中,一對一和多對一的映射能上升為函數,但是一對多的映射不能上升為函數,體現在形上,即直線\(x=a\)(\(a\)為常數)與函數\(y=f(x)\)的圖像有\(0\)個或\(1\)個交點,故本題目就是用數學語言刻畫的這個意思,故本題選\(C\)

例2 【映射個數和函數個數模型】

給定集合\(A=\{1,2,3\}\),集合\(B=\{a,b,c,d\}\) ,求映射\(f:A \rightarrow B\)的個數和映射\(f:B \rightarrow A\)的個數。

分析:依據映射的概念,映射\(f:A \rightarrow B\)需要給集合\(A\)中的每一個元素(原像),都找一個確定的對應對象(像)。

此時注意,原像必須有與之對應的唯一的像,但是像不一定必須有原像和她對應。

我們分步完成:先給元素\(1\)分配對象,每次取一個有\(a、b、c、d\)四種選擇;

再給元素\(2\)分配對象,每次取一個也有\(a、b、c、d\)四種選擇;

最后給元素\(3\)分配對象,每次取一個也有\(a、b、c、d\)四種選擇,

允許出現元素\(1、2、3\)都對應到元素\(a\)上而其他元素沒有原像與之對應的情形出現;

利用乘法原理,映射\(f:A \rightarrow B\)共有\(4\times 4\times4=4^3\)個,即\((cardB)^{cardA}\)個。

同理,映射\(f:B \rightarrow A\)共有\(3^4\)個,即\((cardA)^{cardB}\)個。

例3 【映射個數和函數個數模型】

給定集合\(A=\{1,2,3\}\),集合\(B=\{a,b,c\}\) ,求一一映射\(f:A \rightarrow B\)的個數和一一映射\(f:B \rightarrow A\)的個數。

先分析一一映射\(f:A \rightarrow B\)的個數,由於是一一映射,類似有3人坐3個凳子,故有\(A_3^3=6\)個。

同理,一一映射\(f:B \rightarrow A\)的個數也是\(6\)種。


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2026 CODEPRJ.COM