高中數(shù)學(xué) 第二章 函數(shù)概念與基本初等函數(shù)I 2.1 函數(shù)的概念 2.1.1 函數(shù)的概念和圖象2時(shí)學(xué)案 蘇教版必修1

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1、 2.1.1 函數(shù)的概念 第2課時(shí) 函數(shù)的圖象 在實(shí)際情境中了解圖象法是描述兩個(gè)變量之間函數(shù)關(guān)系的一種重要方法.通過函數(shù)圖象,從“形”的角度進(jìn)一步加深對函數(shù)概念的理解. 函數(shù)的圖象 將自變量的一個(gè)值x0作為橫坐標(biāo),相應(yīng)的函數(shù)值f(x0)作為縱坐標(biāo),就得到坐標(biāo)平面上的一個(gè)點(diǎn)(x0,f(x0)).當(dāng)自變量取遍函數(shù)定義域A中的每一個(gè)值時(shí),就得到一系列這樣的點(diǎn).所有這些點(diǎn)組成的集合(點(diǎn)集)為{(x,f(x))|x∈A},即{(x,y)|y=f(x),x∈A},所有這些點(diǎn)組成的圖形就是函數(shù)y=f(x)的圖象. 作函數(shù)圖象,應(yīng)明確函數(shù)定義域,明確函數(shù)圖象形狀,體會(huì)定義域?qū)D象的控制

2、作用. 初中所學(xué)過的基本初等函數(shù)的解析式及圖象形狀,如表所示. 基本初等函數(shù) 解析式 圖象 形狀 正比例 函數(shù) y=kx(k≠0) 當(dāng)k>0時(shí),圖象如下: 直線 反比例 函數(shù) y=(k≠0) 當(dāng)k>0時(shí),圖象如下: 雙曲線 一次 函數(shù) y=kx+b(k≠0) [JP5]當(dāng)k>0,b>0時(shí),圖象如下: 直線 二次 函數(shù) y=ax2+bx+c y=a(x-m)2+n y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0) 當(dāng)a>0,b>0,c<0時(shí),圖象如下: 拋物線 函數(shù)新概念,記準(zhǔn)要素三;定義域值域,關(guān)系式相連;函數(shù)表示法,記住也不

3、難;圖象和列表,解析最常見. 【做一做1-1】作出函數(shù)y=x2-2x在[0,3]上的圖象. 解:圖象如下: 【做一做1-2】在同一直角坐標(biāo)系中,分別作出直線y1=x-2和雙曲線y2=的圖象,并根據(jù)圖象回答x取何值時(shí),(1)y1>y2;(2)y1=y(tǒng)2;(3)y1<y2. 解:圖象如圖所示. (1)當(dāng)x∈(-1,0)∪(3,+∞)時(shí),y1>y2; (2)當(dāng)x=-1或3時(shí),y1=y(tǒng)2; (3)當(dāng)x∈(-∞,-1)∪(0,3)時(shí),y1<y2. 函數(shù)的圖象都是連續(xù)的曲線嗎?圖形都是函數(shù)的圖象嗎? 剖析:(1)函數(shù)的圖象不一定都是連續(xù)的曲線.一般來說,如果自變量的取值是連續(xù)

4、的,那么它的圖象是連續(xù)的,如一次函數(shù)、二次函數(shù),但如果自變量的取值不是連續(xù)的,那么它的圖象就是一些孤立點(diǎn).例如:y=3x(x∈{1,2,3,4,5}).有時(shí)函數(shù)的圖象是由幾段線段組成. (2)檢查一個(gè)圖形是否為某個(gè)函數(shù)的圖象,只要用一條垂直于x軸的直線沿x軸方向左右平移,觀察圖形與該直線交點(diǎn)個(gè)數(shù),當(dāng)交點(diǎn)個(gè)數(shù)為兩個(gè)或兩個(gè)以上時(shí),該圖形一定不是函數(shù)圖象.這是因?yàn)橹本€x=a(a∈R)與圖形有兩個(gè)或兩個(gè)以上交點(diǎn)時(shí),表示變量x取實(shí)數(shù)a時(shí)對應(yīng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的y值,這與只有惟一y值與x對應(yīng)矛盾. 題型一 函數(shù)的圖象 【例1】設(shè)M={x|0≤x≤2},N={y|0≤y≤2},下面的四個(gè)圖形中能表示

5、從集合M到集合N的函數(shù)關(guān)系的是__________. 解析:由函數(shù)的定義知①不是,因?yàn)榧螹中1<x≤2時(shí),在N中無元素與之對應(yīng);③中x=2對應(yīng)的元素y=3N,所以③不是;④中x=1時(shí),在N中有兩個(gè)元素與之對應(yīng),④也不是. 答案:② 【例2】試畫出下列函數(shù)的圖象: (1)f(x)=2x-1; (2)f(x)=(x+1)2-1,x∈(-3,0]. 解:描點(diǎn),作出圖象,則函數(shù)圖象分別如下圖(1)(2)所示.    (1)          (2) 反思:當(dāng)自變量x的定義域?yàn)槟骋粎^(qū)間時(shí),其函數(shù)y=f(x)的圖象也是某一局部,本題(2)中,(-3,3)是空心點(diǎn),(0,0)是實(shí)心點(diǎn)

6、. 題型二 圖象的應(yīng)用 【例3】求下列函數(shù)的值域: (1)y=-x2-2x+3(-5≤x≤-2); (2)y=x+. 解:(1)可以用“圖象法”,根據(jù)自變量的變化范圍(-5≤x≤-2)來確定y=-x2-2x+3的值的變化范圍. ∵y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,其圖象是開口向下的拋物線,頂點(diǎn)坐標(biāo)為(-1,4), 當(dāng)x∈[-5,-2]時(shí),其圖象如圖所示. ∴當(dāng)x=-5時(shí),ymin=-12; 當(dāng)x=-2時(shí),ymax=3. ∴y=-x2-2x+3(-5≤x≤-2)的值域是[-12,3]. (2)可以通過“變量代換法”把問題轉(zhuǎn)化成二次函數(shù),再求其值域.要注意在

7、進(jìn)行換元的過程中,新變量的取值范圍.設(shè),則u≥0,且, ∴. 其圖象如圖所示,由圖象可知. ∴函數(shù)的值域?yàn)椋? 反思:本題介紹了兩種求函數(shù)值域的方法:①圖象法:通過圖象觀察知函數(shù)在某一定義域內(nèi)的最值;②換元法:通過換元,將某些函數(shù)化歸為我們熟知的函數(shù),再求值域. 【例4】如圖,已知拋物線與x軸交于A(-1,0)、E(3,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)B(0,3). (1)求拋物線的解析式; (2)分別寫出當(dāng)x取何值時(shí),y<0,y=0,y>0; (3)設(shè)拋物線頂點(diǎn)為D,求四邊形AEDB的面積. 分析:根據(jù)待定系數(shù)法,求出二次函數(shù)的解析式,再從圖象上觀察,位于x軸上方部分的點(diǎn),其縱坐標(biāo)

8、y>0;下方部分的點(diǎn),其縱坐標(biāo)y<0. 解:(1)設(shè)y=ax2+bx+c, 則由條件得 解之,得從而y=-x2+2x+3. (2)令y=0,得-x2+2x+3=0,x1=-1,x2=3, 所以當(dāng)x>3或x<-1時(shí),y<0; 當(dāng)x=3或x=-1時(shí),y=0; 當(dāng)-1<x<3時(shí),y>0. (3)因?yàn)閥=-(x-1)2+4, 所以點(diǎn)D(1,4). 從而S四邊形AEDB=×3×1+×(3+4)×1+×4×2=9. 反思:我們可以利用函數(shù)圖象來求解形如ax2+bx+c>0和ax2+bx+c<0(a≠0)的不等式. 1二

9、次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象如圖所示,有下列4個(gè)結(jié)論:①abc>0;②b<a+c;③4a+2b+c>0;④b2-4ac>0.其中正確的結(jié)論有__________個(gè). 解析:圖象開口向下,所以a<0. 圖象與y軸交于正半軸,所以c>0. 因?yàn)椋?, 所以b=-2a>0. 從而abc<0,結(jié)論①錯(cuò)誤; 當(dāng)x=-1時(shí),y=a-b+c<0,得b>a+c,結(jié)論②錯(cuò)誤; 由對稱性可知,當(dāng)x=2時(shí),4a+2b+c>0, 所以結(jié)論③正確; 又因?yàn)閽佄锞€與x軸有兩個(gè)交點(diǎn), 所以Δ=b2-4ac>0.所以結(jié)論④正確. 答案:2 2下列各圖,可以作為以x為自變量的函數(shù)的圖

10、象的有________. 答案:②④ 3已知拋物線y=ax2+bx+c(a>0)的對稱軸為直線x=1,且經(jīng)過點(diǎn)(-1,y1),(2,y2),試比較y1和y2的大?。簓1__________y2(填“>”“<”或“=”). 解析:因?yàn)閷ΨQ軸為x=1, 所以當(dāng)x=2時(shí)與x=0時(shí)的函數(shù)值相等. 作出如圖所示的大致圖象,由圖象可知,y1>y2. 答案:> 求函數(shù)y=(x∈[4,5])的值域. 解:f(x)==, ∵x∈[4,5],∴(x-1)2+1∈[10,17]. ∴∈. 即所求函數(shù)的值域?yàn)椋? 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375

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