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专题4.1 函数(知识讲解)
【学习目标】
1.知道现实生活中存在变量和常量,变量在变化的过程中有其固有的范围(即变量的取值
范围);
2.能初步理解函数的概念;能初步掌握确定常见简单函数的自变量取值范围的基本方法;
给出自变量的一个值,会求出相应的函数值.
3.对函数关系的表示法(如解析法、列表法、图象法)有初步认识.
4. 理解函数图象上的点的坐标与其解析式之间的关系,会判断一个点是否在函数的图象上,
明确交点坐标反映到函数上的含义.
5. 初步理解函数的图象的概念,掌握用“描点法”画一个函数的图象的一般步骤,对已知
图象能读图、识图,从图象解释函数变化的关系.
【要点梳理】
要点一、变量、常量的概念
在一个变化过程中,我们称数值发生变化的量为变量.数值保持不变的量叫做常量.
特别说明:一般地,常量是不发生变化的量,变量是发生变化的量,这些都是针对某
个变化过程而言的.例如, ,速度80千米/时是常量,时间 和里程 为变量.
要点二、函数的定义
一般地,在一个变化过程中. 如果有两个变量 与 ,并且对于 的每一个确定的值,
都有唯一确定的值与其对应,那么我们就说 是自变量, 是 的函数.
特别说明:对于函数的定义,应从以下几个方面去理解:
(1)函数的实质,揭示了两个变量之间的对应关系;
(2)对于自变量 的取值,必须要使代数式有实际意义;
(3)判断两个变量之间是否有函数关系,要看对于 允许取的每一个值, 是否
都有唯一确定的值与它相对应.
(4)两个函数是同一函数至少具备两个条件:
①函数关系式相同(或变形后相同);
②自变量 的取值范围相同.否则,就不是相同的函数.而其中函数关系式相
同与否比较容易注意到,自变量 的取值范围有时容易忽视,这点应注意.
要点三、函数值
是 的函数,如果当 = 时 = ,那么 叫做当自变量为 时的函数值.
特别说明:对于每个确定的自变量值,函数值是唯一的,但反过来,可以不唯一,即
一个函数值对应的自变量可以是多个.比如: 中,当函数值为4时,自变量 的值为
±2.
要点四、自变量取值范围的确定
使函数有意义的自变量的取值的全体实数叫自变量的取值范围.
特别说明:自变量的取值范围的确定方法:
首先,要考虑自变量的取值必须使解析式有意义:
(1)当解析式是整式时,自变量的取值范围是全体实数;
(2)当解析式是分式时,自变量的取值范围是使分母不为零的实数;
(3)当解析式是二次根式时,自变量的取值范围是使被开方数不小于零的实数;
(4)当解析式中含有零指数幂或负整数指数幂时,自变量的取值应使相应的底数
不为零;(5)当解析式表示实际问题时,自变量的取值必须使实际问题有意义.
要点五、函数的几种表达方式:
变量间的单值对应关系有多种表示方法,常见的有以下三种:
(1)解析式法:用来表示函数关系的等式叫做函数关系式,也称函数的解析式.
(2)列表法:函数关系用一个表格表达出来的方法.
(3)图象法:用图象表达两个变量之间的关系.
特别说明:函数的三种表示方法各有不同的长处.解析式法能揭示出变量之间的内在联
系,但较抽象,不是所有的函数都能列出解析式;列表法可以清楚地列出一些自变量和函
数值的对应值,这会对某些特定的数值带来一目了然的效果,例如火车的时刻表,平方表
等;图象法可以直观形象地反映函数的变化趋势,而且对于一些无法用解析式表达的函数
图象可以充当重要角色.
要点六、函数的图象
对于一个函数,如果把自变量与函数的每对对应值分别作为点的横、纵坐标,那么坐
标平面内由这些点组成的图形,就是这个函数的图象.
特别说明:由函数解析式画出图象的一般步骤:列表、描点、连线.列表时,自变量的
取值范围应注意兼顾原则,既要使自变量的取值有一定的代表性,又不至于使自变量或对
应的函数值太大或太小,以便于描点和全面反映图象情况.
【典型例题】
类型一、函数的概念
1.已知变量x与y的四种关系:①y=|x|;②|y|=x;③2x2﹣y=0;④x+y2=1,其
中y是x的函数的式子有_____个.
【答案】2
【分析】利用函数定义可得答案.
解答:y是x的函数的式子有:①y=|x|;③2x2﹣y=0,共2个,
故答案为:2.
【点拨】本题主要考查函数的概念,正确理解函数的概念是解题的关键.
举一反三:
【变式1】下列:① ;② ;③ ;④ ,具
有函数关系(自变量为 )的是______.
【答案】①②
【分析】根据函数的定义可知,满足对于x的每一个取值,y都有唯一确定的值与之对应
关系,据此即可确定哪些是函数.
解答:∵对于①y=x2;②y=2x+1当x取值时,y有唯一的值对应;故具有函数关系(自变量为x)的是①②;
【变式2】下列是关于变量x与y的八个关系式:① y = x;② y2 = x;③ 2x2 − y = 0;
④ 2x − y2 = 0;⑤ y = x3 ;⑥ y =∣x∣;⑦ x = ∣y∣;⑧ x = .其中y不是x的函数的有
_____.(填序号)
【答案】②④⑦
【解析】根据函数的定义:“在一个变化过程中,若有两个变量x、y,在一定的范围内当
变量x每取定一个值时,变量y都有唯一确定的值和它对应,我们就说变量y是变量x的
函数”分析可知,在上述反映变量y与x的关系式中,y不是x的函数的有②④⑦,共3个.
故答案为②④⑦.
类型二、函数的解析式
2.某市的出租车收费按里程计算,3km内(含3km)收费5元,超过3km,每增加
1km加收1元,则路程x≥3时,车费y(元)与x(km)之间的关系式是_____.
【答案】y=x+2
【分析】根据乘车费用=起步价5元+超过3千米的付费即可得出函数关系式.
解答:由题意得:y=5+(x-3)×1=x+2.
故答案为y=x+2.
【点拨】考查了列函数关系式,根据题意找到所求量的等量关系是解决问题的关键,注意
分段收费.
举一反三:
【变式1】用每片长6cm的纸条,重叠1cm粘贴成一条纸带,如图.纸带的长度y(cm)
与纸片的张数x之间的函数关系式是___________________
【答案】y=5x+1.
【分析】根据粘合后的总长度=x张纸条的长-(x-1)个粘合部分的长,列出函数解析式即可.
解答:纸带的长度y(cm)与纸片的张数x之间的函数关系式是y=6x−(x−1)=5x+1,
故答案为y=5x+1.
【点拨】此题考查函数关系式,解题关键在于根据题意列出方程.
【变式2】如图①,一种圆环的外圆直径是8cm,环宽1cm.如图②,若把2个这样的圆环
扣在一起并拉紧,则其长度为_____cm;如图③,若把x个这样的圆环扣在一起并拉紧,
其长度为ycm,则y与x之间的关系式是_____.
【答案】14 y=6x+2.
【解析】【分析】根据题意和图形可以分别求得把2个这样的圆环扣在一起并拉紧的长度
和把x个这样的圆环扣在一起并拉紧的长度.
解答:解:由题意可得,把2个这样的圆环扣在一起并拉紧,则其长度为:8+(8-1-1)
=14cm,把x个这样的圆环扣在一起并拉紧,其长度为y与x之间的关系式是:y=8+(8-1-
1)(x-1)=6x+2,故答案为:14,y=6x+2.
【点拨】本题考查函数关系式,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
类型三、函数自变量取值范围
3 函数 中,自变量 的取值范围是_____.
【答案】
【分析】根据被开方式是非负数列式求解即可.
解答:依题意,得 ,
解得: ,
故答案为 .
【点拨】本题考查了函数自变量的取值范围,函数有意义时字母的取值范围一般从几个方
面考虑:①当函数解析式是整式时,字母可取全体实数;②当函数解析式是分式时,考虑分式的分母不能为0;③当函数解析式是二次根式时,被开方数为非负数.④对于实际问
题中的函数关系式,自变量的取值除必须使表达式有意义外,还要保证实际问题有意义.
【变式1】函数 中自变量x的取值范围是______.
【答案】
【分析】根据二次根式及分式有意义的条件,结合所给式子得到关于x的不等式组,解不
等式组即可求出x的取值范围.
解答:由题意得, ,
解得:-2