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课堂实录:高一数学函数的定义域

课堂实录:高一数学函数的定义域

编 者 按

这一节先不急着求定义域,而是把「什么是函数」重新立一遍。初中用变化关系定义,高中换成集合之间的对应关系——这个换法,正是后面抽象函数所有麻烦的源头。本文按课堂讲授顺序整理,供课后回看。

高中数学 · 课堂实录整理

函数的定义域

函数的概念与抽象函数定义域

正编 5 题 | 思考 0 道 | 概念 9 组 | 据 2026 年 10 月 16 日课堂录像整理

第 一 章

函数概念的回顾

这一节先不急着求定义域,而是把「什么是函数」重新立一遍。老师说得很直白——初中用变化关系定义,高中换成集合之间的对应关系,这个换法正是后面抽象函数所有麻烦的源头。

概 念 一 函数的定义

1. 初中用变化关系定义:x 的变化导致 y 的变化。

2. 高中改用集合的语言:设 A、B 是两个非空数集,如果按照某种确定的对应关系 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 y 与之对应,就称 f 为从 A 到 B 的一个函数,记作 y=f(x),x∈A。

3. 关键在「数集」两个字:A、B 都必须是数的集合,不能是别的集合。

💡 老师原话:「初中的定义是用变化关系来定义的,x 的变化导致 y 的变化;高中是用两个集合的一种对应关系来定义函数的。」

概 念 二 单值对应与图象的竖线检验

1. 不是所有对应关系都是函数,第一个要求叫单值对应。

2. 一对一、多对一都是函数;一对多不是函数。也就是说,多个 x 可以对应同一个 y,但一个 x 不能对应两个 y。

3. 图象上的判定办法(竖线检验):任意作一条竖线,如果它与图象有两个或两个以上的交点,这张图象就不是函数图象。

4. 另外还有两条要求:A、B 都必须是非空数集;A 中的元素必须全部被对应过去,一个都不能剩下(任意性)。

💡 老师拿圆举例:画一条竖线 x,它与圆有两个交点,因为同一个横坐标对应了两个 y,所以圆不是函数图象。「函数图象可以这样,但不能弯回来。」

概 念 三 定义域与值域

1. 定义域:A 集合中所有元素组成的集合,也就是自变量 x 的取值全体。

2. 值域:B 集合中所有被对应到的元素组成的集合。

3. 值域是 B 的子集,但不一定等于 B——B 里可能有元素没被对应到。

概 念 四 函数的三要素

1. 三要素:定义域、值域、对应关系(通常写成解析式)。

2. 定义域就是自变量 x 的取值范围,也就是集合 A。

第 二 章

具体函数的定义域

有了「定义域就是 x 的范围」这个认识,就可以动手求了。老师把课本第 45 页的六条基本要求逐条过了一遍,再拿当堂反馈第 3 题把六条拧成一道题。

概 念 五 求定义域的六条基本要求

1. 若 f(x) 是整式,定义域是一切实数。如 y=ax2+bx+c。

2. 若 f(x) 是分式,要求分母不等于 0。如 y=1x+1 的定义域是 x≠−1。

3. 若 f(x) 是偶次根式,要求被开方式大于或等于 0。如 y=√x+1 的定义域是 x≥−1。

4. 若 f(x) 由几部分式子组成,定义域是各限制条件都成立的公共部分,即取交集。

5. 若 f(x) 由实际问题列出,还要保证符合实际意义。

6. 零次幂的底数不等于 0,因为 00 没有意义。看到 (x+1)0 就要写 x+1≠0。

💡 老师强调第 4 条:写定义域时用一个大括号,大括号本身就表示「且」,也就是所有条件同时成立。

概 念 六 区间

1. 区间是集合的另一种写法,本质上仍然是集合。

2. x≠−1 写成 (−∞,−1)∪(−1,+∞)。

3. x∈ R 写成 (−∞,+∞)。

4. x≥−1 写成 [−1,+∞)。

💡 题目一旦要求「用区间表示」,就必须用区间。哪怕范围本身是对的,写成集合形式仍然算错——这一点老师反复讲了两遍。

题 1 当堂反馈第 3 题:一个式子几条限制条件怎么一起解

题 目

求函数 f(x)=√−x2−2x+3+11−x 的定义域。

解 答

1. 偶次根式的被开方式大于或等于 0:−x2−2x+3≥0。

2. 两边同乘 −1 并变号:x2+2x−3≤0,因式分解得 (x+3)(x−1)≤0,解得 −3≤x≤1。

3. 分母不等于 0:1−x≠0,即 x≠1。

4. 两个条件同时成立,取交集得 −3≤x<1。

5. 用区间表示,定义域为 [−3,1)。

💡 课堂要点:先把式子里的所有限制条件一条不落地列出来(这题是根号 + 分母两条),写进同一组大括号,再逐条解、最后取交集。思路固定下来,式子再长也不慌。

第 三 章

抽象函数的定义域

这是整节课最容易绕的地方。难的不是算,而是想清楚「定义域是谁的范围」和「哪个范围可以整体搬过去」。老师在板书上连做了三道题,方向还正好相反。

概 念 七 抽象函数与「同一个函数」

1. 没有给出具体解析式的函数,都叫抽象函数。如 y=f(x)、y=f(x+1)。

2. 判断两个函数是不是同一个函数:定义域相同,并且对应关系相同(值域随之确定)。

3. y=f(x) 与 y=f(x+1) 不是同一个函数。外壳 f 是同一个运算,但运算对象不同:一个是 x,一个是 x+1。

4. 把 f 具体化看得更清楚:设 f(x)=2x+1,则 f(x+1)=2(x+1)+1=2x+3。

💡 老师原话:「它的壳是同一个壳,但是里边的运算对象不一样。」

概 念 八 抽象函数定义域的两条原则

1. 原则一:定义域永远是自变量 x 的范围,不是括号里的范围。

2. 原则二:同一个 f,括号(运算对象)整体的范围不变,可以整体迁移过去。

3. 还要分清两件事:不同解析式里的 x 不是同一个自变量,互不相干;但同一个字母出现在参数位置上时必须一致。

💡 老师用榨汁机打比方:放苹果进去切一半,放梨进去也切一半,机器「口径」不变——只是能塞进去的东西不能超过口径。

题 2 已知 f(x) 的定义域,求 f(2x−3) 的定义域

题 目

已知函数 f(x) 的定义域为 [2,3],求函数 f(2x−3) 的定义域。

解 答

1. 定义域是自变量 x 的范围。f(x) 的定义域为 [2,3],意思是 y=f(x) 中 x 的范围是 2≤x≤3。

2. 同一个 f,括号内整体的口径不变,所以括号里的 2x−3 必须落在这个范围里:2≤2x−3≤3。

3. 解不等式:各边加 3 得 5≤2x≤6,各边除以 2 得 52≤x≤3。

4. 所以 f(2x−3) 的定义域为 [5/2,3]。

💡 课堂要点:目标是求 f(2x−3) 中 x 的范围。f(x) 里的 x 和 f(2x−3) 里的 x 不是同一个自变量,能把两者联系起来的只有「括号整体」。

题 3 已知 f(2x−3) 的定义域,求 f(x) 的定义域

题 目

已知函数 f(2x−3) 的定义域为 [1,2],求函数 f(x) 的定义域。

解 答

1. f(2x−3) 的定义域为 [1,2],指的还是自变量 x 的范围,即 1≤x≤2。

2. 由 1≤x≤2 得 2≤2x≤4,再各边减 3 得 −1≤2x−3≤1。这就是括号整体的范围。

3. 同一个 f 括号范围不变,所以在 f(x) 中 −1≤x≤1。

4. 所以 f(x) 的定义域为 [−1,1]。

💡 课堂要点:这一问最容易「搞反」。方向和题 2 正好相反:先由 x 的范围算出括号的范围,再把括号的范围还给 f(x) 里的 x。课堂上第一位同学直接答 [5/2,3],就是把两端当成 x 的范围用了。

题 4 已知 y=f(x−1) 的定义域,求 y=f(x+1) 的定义域

题 目

已知 y=f(x−1) 的定义域为 [−3,2],求 y=f(x+1) 的定义域。

解 答

1. y=f(x−1) 的定义域为 [−3,2],即其中 x 的范围是 −3≤x≤2。

2. 于是 x−1 的范围是 −4≤x−1≤1,这就是括号整体的范围。

3. 同一个 f 括号范围不变,所以在 y=f(x+1) 中也有 −4≤x+1≤1。

4. 各边减 1 得 −5≤x≤0,所以定义域为 [−5,0]。

💡 课堂要点:这题括号里一个减 1、一个加 1,方向不同,但只要抓住「括号整体范围不变」这一条,就不会把加减方向搞混。

第 四 章

值域怎么求

定义域收尾时老师点了一句——定义域就两类(具体函数的、抽象函数的),值域则要靠画图。最后用讲义第四题把「画图找最高最低」走了一遍。

概 念 九 求值域的基本思路

1. 先把函数图象画出来,值域就是图象在纵坐标上的投影范围。

2. 若 x 有范围,只取对应那一段图象,看最低点和最高点。

3. 值域同样要用区间表示。

题 5 二次函数在闭区间上的值域

题 目

求函数 y=3x2−4x+2 在 x∈[1,3] 上的值域。

解 答

1. 求对称轴:x=−b2a=−−42×3=23。

2. 因为 2/3<1,对称轴不在区间 [1,3] 内,所以 y=3x2−4x+2 在 [1,3] 上单调递增。

3. 最小值在左端点 x=1 处:y=3×12−4×1+2=1。

4. 最大值在右端点 x=3 处:y=3×32−4×3+2=17。

5. 所以值域为 [1,17]。

💡 课堂要点:画图的顺序是先找对称轴、再画抛物线,然后只在 [1,3] 上截那一段,最后看这一段的最低点和最高点。顶点纵坐标算法是 y=3×49−4×23+2=23,但因为 2/3 不在区间内,这个顶点取不到。

整理者补解:课堂上老师算出顶点纵坐标为 2/3 后说「我不说了,把它图像画出来」,未在课堂内算完最大值与最小值。上面第 3 至第 5 步为整理者依据板书补全,结论 [1,17] 已用「最小值在左端点、最大值在右端点」与单调性互相校验。

本节小结

定义域只有两类:具体函数的定义域,靠「六条基本要求」逐条列出限制条件再取交集;抽象函数的定义域,靠「定义域是自变量的范围」和「同一个 f 括号整体范围不变」两条原则。

值域则要靠画图——先画图象,再在给定区间上截一段,看最低点和最高点。

据 2026 年 10 月 16 日下午数学课堂录像整理,对应 15 个精剪片段。

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