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  • 1 # 小紅的甜心

    一、 函式的定義

    函式的傳統定義:

    設在某變化過程中有兩個變數x、y,如果對於x在某一範圍內的每一個確定的值,y都有唯一確定的值與它對應,那麼就稱y是x的函式,x叫做自變數。

    我們將自變數x取值的集合叫做函式的定義域,和自變數x對應的y的值叫做函式值,函式值的集合叫做函式的值域。

    函式的近代定義:

    設A,B都是非空的數的集合,f:x→y是從A到B的一個對應法則,那麼從A到B的對映f:A→B就叫做函式,記作y=f(x),其中x∈A,y∈B,原象集合A叫做函式f(x)的定義域,象集合C叫做函式f(x)的值域,顯然有CB。

    符號y=f(x)即是“y是x的函式”的數學表示,應理解為:

    x是自變數,它是法則所施加的物件;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是自變數的函式,當x為允許的某一具體值時,相應的y值為與該自變數值對應的函式值,當f用解析式表示時,則解析式為函式解析式。y=f(x)僅僅是函式符號,不是表示“y等於f與x的乘積”,f(x)也不一定是解析式,在研究函式時,除用符號f(x)外,還常用g(x),F(x),G(x)等符號來表示。

    對函式概念的理解

    函式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、對映的觀點出發。這樣,就不難得知函式實質是從非空數集A到非空數集B的一個特殊的對映。

    由函式的近代定義可知,函式概念含有三個要素:定義域A、值域C和對應法則f。其中核心是對應法則f,它是函式關係的本質特徵。y=f(x)的意義是:y等於x在法則f下的對應值,而f是“對應”得以實現的方法和途徑,是聯絡x與y的紐帶,所以是函式的核心。至於用什麼字母表示自變數、因變數和對應法則,這是無關緊要的。

    函式的定義域(即原象集合)是自變數x的取值範圍,它是構成函式的一個不可缺少的組成部分。當函式的定義域及從定義域到值域的對應法則完全確定之後,函式的值域也就隨之確定了。因此,定義域和對應法則為“y是x的函式”的兩個基本條件,缺一不可。只有當兩個函式的定義域和對應法則都分別相同時,這兩個函式才是同一個函式,這就是說:

    1)定義域不同,兩個函式也就不同;

    2)對應法則不同,兩個函式也是不同的;

    3)即使是定義域和值域都分別相同的兩個函式,它們也不一定是同一函式,因為函式的定義域和值域不能唯一地確定函式的對應法則。

    例如:函式y=x+1與y=2x+1,其定義域都是x∈R,值域都為y∈R。也就是說,這兩個函式的定義域和值域相同,但它們的對應法則是不同的,因此不能說這兩個函式是同一個函式。

    定義域A,值域C以及從A到C的對應法則f,稱為函式的三要素。由於值域可由定義域和對應法則唯一確定。兩個函式當且僅當定義域與對應法則分別相同時,才是同一函式。

    f(x)與f(a)的區別與聯絡

    f(a)表示當x=a時函式f(x)的值,是一個常量。而f(x)是自變數x的函式,在一般情況下,它是一個變數,f(a)是f(x)的一個特殊值。如一次函式f(x)=3x+4,當x=8時,f(8)=3×8+4=28是一常數。

    當法則所施加的物件與解析式中表述的物件不一致時,該解析式不能正確施加法則。

    比如f(x)=x2+1,左端是對x施加法則,右端也是關於x的解析式,這時此式是以x為自變數的函式的解析式;而對於f(x+1)=3x2+2x+1,左端表示對x+1施加法則,右端是關於x的解析式,二者並不統一,這時此式既不是關於x的函式解析式,也不是關於x+1的函式解析式。

    函式的定義域:

    定義:

    原象的集合A叫做函式y=f(x)的定義域,即自變數的允許值範圍。

    當函式用解析式給出時,定義域就是使式子有意義的自變數的允許值的集合。

    求定義域:

    求定義域的三種基本方法:

    一是依據函式解析式中所包含的運算(除法、開平方等)對自變數的制約要求,透過解不等式(組)求得定義域;

    二是依據確定函式y=f(x)的對應法則f對作用物件的取值範圍的制約要求,透過解不等式(組)求得定義域;

    三是根據問題的實際意義,規定自變數的取值範圍,求得定義域。

    當函式由實際問題給出時,其定義域由實際問題確定。

    函式的值域:

    定義:

    象的集合C(C B)叫做函式y=f(x)的值域,即函式值的變化範圍。

    求值域的基本方法:

    依據各類基本函式的值域,透過不等式的變換,確定函式值的取值範圍,在這一過程中,充分利用函式影象的直觀性,能有助於結論的得出和檢驗。從定義域出發,利用函式的單調性,是探求函式值域的通法

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