函数值域及其求法
一 相关概念 1、值域:函数y
f(x),xA,我们把函数值的集合{f(x)/xA}称为函数的值域。
2、最值:求函数最值常用方法和函数值域的方法基本相同。事实上,如果在函数的值域中存在一个最小(大)数,这个数就是函数的最小(大)值。因此,求函数的最值和值域,其实质是相同的,只是提问不同而已。
二 确定函数值域的原则
1、当函数
用表格给出时,函数的值域指表格中实数y的集合;
则值域为{1,2,3,4}
2、数yf(x)的图像给出时,函数的值域是指图像在y轴上的投影所覆盖的实数y的集合; 3、数yf(x)用解析式给出时,函数的值域由函数的定义域及其对应法则唯一确定; 4、由实际问题给出时,函数的值域由问题的实际意义决定。 三 基本函数的值域
1、一次函数ykxb(a0)的值域为R; 2、二次函数yax2bxc(a0);
4acb24acb2 3、反比例函数ka0时,值域是[,);a0时,值域是(]y(k0)的值域为
4a4ax
x
{y/y0};4、数函数ya(a0且a1)的值域为{y/y0};5、对数函数
ylogax(a0且a1)的值域为R。6,函数y=sinx、y=cosx的值域是 1,1
四 求函数值域的方法
1、观察法: “直线类,反比例函数类”用此方法; 2、配方法.:“二次函数”用配方法求值域; 例1. 求函数y3x2x2
x(3,5]的值域;
123
解:求函数y3x2x2=3(x)2
612
画出图像(图略)从图可知, x1时,y
6
min
23
;x5时,y12
max
3(5
1223)72. 612
所以此函数的值域为[例2. 求函数y解:设
23
,72]. 12
x26x5 的值域;
x26x5,则0; x26x5(x3)244;
[0,2],值域为[0,2].
又0,04.
3、换元法: 形如yaxbd(a、b、c、d为常数,且a0)的函数;
常用换元法求值域例3. 求函数y2x4x的值域
解:设tx0则x1t2,y2t4t22(t1)44, 值域为,4.
2
2
2
axb1xc114、判别式法:形如y(a1,a2不同时为零)的函数用判别式法求值域; 2
a2xb2xc2
例4 求函数yx
1
的值域; x
2
解:yx1x1x2yx10 要上面的方程有实数根,(y)2411y240
xx
求出y2或y1,所以函数的值域为(,2][2,).
5、反函数法:直接求函数的值域困难时,可以通过求其原函数的定义域来确定原函数的值域。
cxd3x4值域。 形如y(a0)的函数用反函数法求值域;例 求函数y=axb5x6
cxd
(a0)的函数也可用此法求值域; axb
3x1
例5求函数y的值域;
x2
6、分离常数法:形如y
2x13x1y解:方法一:(反函数法)求出函数y的反函数为,其定义域为{x/xR且x3},x3x2
所以原函数的值域为{y/yR且y3} 方法二:(分离常数法)y
3x13(x2)77
3, x2x2x2
3x177
的值域为{y/yR且y3}. 0,33. y
x2x2x2
7、函数有界性法 (通常和导数结合,是最近高考考的较多的一个内容)
直接求函数的值域困难时,可以利用已学过函数的有界性,来确定函数的值域。我们所说的单调性,最常用的就
x
是三角函数的单调性。例 求函数y=e1,y2sin1,的值域
1sinex1
8、数形结合法。例6求函数y|x1||x4|的值域 (方法一可用到图象法) 方法二:(单调性)
时,y2x3为增函数x4时,y2x3为减函数y2(4)35;当x1
y2135; 当4x1时,y5;所以此函数的值域为5,
注:不论采用什么方法求函数的值域均应先考虑其定义域。
一.回顾与应用
1.若函数y=f(x)的值域是[-2,3],则函数y=∣f(x)∣的值域是 ( ) A.[-2,3] B.[2,3] C.[0,2] D.[0,3] 2.函数y=log0.3(x2+4x+5)的值域是3.函数f(x)
4x24x8的值域为
4.定义域为R的函数y = f(x)的值域为[a,b],则f(x+a)的值域为 ( ) A.[2a,a+b] B.[0,b-a] C.[a,b] D.[-a,a+b] 5.若函数f(x)=2log1x的值域是[-1,1],则函数f –1(x)的值域是( )
2
A [
122
,2] B [-1,1] C [,2] D (,][2,)
222
6.函数y=x2x-1的值域是 ( )
11
A.{y|y≥} B.{y|y≤} C.{y|y≥0} D.{y|y≤0}
22二.题型举例
1.求下列函数的值域:
x2x
(1)y2 (2)yx2x
xx1
2.已知x1、x2是方程x2-(k-2)x+k2+3k+5=0(kR)的两个实根,求x12+x22的最大值。
3.已知函数ymx26mxm8的定义域为R.
(1) 求实数m的取值范围。 (2)当m变化时,若y的最小值为f(m),求f(m)的值域。
三.课后练习 1.函数y
3x3x
(x0)的值域是 的值域是;.函数y
2x52x5
2
2.函数y=-x(x+2)(x0)的反函数的定义域是
3.若函数ylog1(x2kxk)的值域为R,则k的取值范围是( )
2
A 0
25
,4],则m的取值范围是( ) 4
333
A (0,4] B [,4] C [,3] D (,)
222
4.若函数y=x2-3x-4的定义域为[0,m],值域为[
x
5.求下列函数的值域:(1) ye1 (2)yx42x
x
e1
6.若函数y
123
xx的定义域和值域都是[1,b](b>1),求b的值。 22
7.已知函数f(x)=1-2ax-a2x(a>1)。
(1)求f(x)的值域。 (2)若x[-2,1]时,函数的最小值为-7,求a及f(x)的最大值。
答案参考 1.D 2.(,0] 3. [0,3 ] 4. C 5. A提示:反函数的值域是原函数的定义域;令
12log1x1,求x。 6.A
2
二.1.求下列函数的值域:
1233114
,而 (x) ,所以0
13133244(x)2(x)2
2424
111
11 ; 所以函数的值域是[,1)
1333
(x)2
24111
(2)y(12x)2x[(12x)22x1]1
222
11112
=(2x1)11,所以函数的值域是(,]。
2222
4
2. 解:令 =(k-2)2-4(k2+3k+5)= -3k2-16k-160,得 4k 。
3
解:(1)y1
x12+x22=(x1+x2)2-2x1x2=(k-2)2-2(k2+3x+5)= -k2-10k-6= -(k+5)2+19因为 4k
4
,所以 3
121
;-(k+5)2+1919-1=18。 故x12+x22的最大值是18。 9
3. 解:(1) m=0满足条件。当m0时,令 1(k5)2
m0 解得 0
36m4m(m8)0
(2)ym(x26x9)88mm(x3)288m
所以 f(m)=8m(0m1) ; 0f(m)22。故f(m)的值域为[0,22]。
三.课后练习
131
1. {y|yR,y(,](,0] 4.C 解:f(0)= -4,f(3)=25,f(3)=f(0),
25224所以 m[,3]
3
2
22
,02;所以-1
1yx
法二:y(ex+1)=ex-1, ex(y-1)= -y-1;e,又ex>0;从而解得。
1y
5. 解:(1)y1
(2)y(2x)42x26(2x2)22;函数的值域是(,2]。
法二:y1结论。
'
22x
〉0,所以函数y是(,2]上的增函数,当x=2时,y有最大值2,从而得
1
(x1)21,y在[1,b]上为增函数,f(1)=1,f(b)=b; 212
所以 (b1)1b;解得:b=1(舍去)、b=3。所以 b=3
2
7.解:(1)f(x)= -(ax+1)2+2
6.解:y
(2)f /(x)
77
。所以a=2,f(x)的最大值是 。 1616
必修1复习专题之函数(定义域 解析式 分段函数) ----------答案
【你会做哪些】1.π+1 2.D 3. - 4 4. B 5.D 6.B 7. 解析:本题路程S
52t,
与时间t的关系有3种情况,应分3个时间段处理.答案:S260,
26065(t6.5),
0t5,5t6.5,6.5t10.5.
8. 18 4或-6 9. a 10. V=x(a-2x)2{x|0<x<a/2}
【训练反馈】 1.B 2.A 3.C 4.D 5.B 6.D 7. {x|-1≤x<8} 8.(0,5] 9. y=
x,0x1,
2
x2x2,1x2,2
x6x10,2x3,
4x,3x4.
10.提示:若k=0,则函数的定义域为R;若k≠0,则对任意x∈R,kx2+4kx+3
33
≠0,从而,△<0,解得0<k<.从而所求k的取值范围为{k|0≤k<}. 12.(1)f(1) =0,f(4)=2;
44(2)增函数;(3)3<x≤4.
补充专题1----如何求复合函数的定义域?
如:函数f(x)的定义域是a,b,ba0,则函数F(x)f(x)f(x)的定义域是_____________。
已知(答:a,a)复合函数定义域的求法:
yf(x)的定义域为m,n,求yfg(x)的定义域,
可由mg(x)n解出x的范围,即为yfg(x)的定义域。
例 若函数yf(x)的定义域为1,2,则f(log2x)的定义域为
2
分析:由函数yf(x)的定义域为1,2可知:1x2;所以yf(log2x)中有
2
2
1
log2x2。 2
解:依题意知: 1log2x2 解之,得
2
x4 ∴
f(log2x)的定义域为x|2x4
补充专题二-----映射的扩展
【知识在线】
1.对于映射f:A→B,下列说法正确的是 ( )
A.A中某一元素的象可以不止一个 B.B中某一元素的原象可以不止一个 C.A中两个不同元素的象必不相同 D.B中两个不同元素的原象可能相同
2.设集合A={a,b,c},B={m,n,p},那么从集合A到B可以建立个一一映射.
3.已知A=B=R,x∈A,y∈B,且f:x→y=ax+b,若5和20的原象分别是5和10,则7在f下的象为 .
4.下列函数中,表示同一函数的是 ( )
x2-1
A.f(x)=1,g(x)=x°B.f(x)=x+1,g(x)= C.f(x)= x,g(x)=|x| D.f(x)=x,g(xx)2
x-1【讲练平台】例1 在对应法则“f”下,给出下列从集合A到集合B的对应: (1)A=N,B=R,f:x→y=
1;(2)A=N,B=Z,f:x→y=(1)x; x
(3)A={x∣x是平面内的三角形},B={y∣y是平面内的圆},f:x→y是x的外接圆. 其中能构成映射的是( )A.(1)、(2) B.(1)、(3) C.(2)、(3) D.(2)
分析 判断一个对应是不是映射,应紧扣映射的定义,即在对应法则f下,对于集合A中的任一元素..在B中是否都有唯一的象. ..
解 在(1)中,元素“0”在B中没有象,不满足“任意性”,故不能构成映射.在(2)中,当x为偶数时,其象为1;当x为奇数时,其象为-1,而1,-1∈B,即A中任一元素在B中都有唯一的象. 在(3)中,因为任一三角形都有唯一的外接圆,所以(2)、(3)能构成映射.答案选C.
点评 ①判断一个对应是否能构成映射,应紧扣映射定义.②在课本中,已规定0是自然数,忽视了这一点,将误认为对应(1)是映射.③在映射f:A→B中,A、B的地位是不对等的,它并不要求B中元素均有原象,或有原象也未必唯一.一般地,若A中元素的象的集合为C,则CB.如(2)中除1,-1以外的任何元素均无原象,(3)中任一圆的内接三角形都有无数个.④映射中的集合元素的对象是任意的,可以是数集、点集或其他任意对象,如(3)中的集合对象是几何图形.
变题 设集合A={x∣x是平面内的圆},B={y∣y是平面内的矩形},f:x→y是x的内接矩形.试问它能否构成映射? 答案:不能 例2(1999年全国高考) 已知映射f:A→B,其中集合A={-3,-2,-1,1,2,3,4},集合B中的元素都是A中元素在映射f下的象,且对任意a∈A,在B中和它们对应的元素是|a|,则集合B中元素的个数是 ( ) A.4 B.5 C.6 D.7
分析 本题主要考查映射的概念及对对应概念的理解.解本题应抓住:①对应法则f是什么?②集合B中的具体元素是什么?而②的解决由①来决定.
解 依题意,由A→B的对应法则为f:a→|a|.于是,将集合A中的7个不同元素分别取绝对值后依次得3,2,1,1,2,3,4.由集合元素的互异性可知,B={1,2,3,4},它有4个元素,答案选A. 点评 ①准确理解题目本身所给的信息,捕捉对解题有用的成份,是解决问题的关键. ②不能忽视集合元素的三大特性在解题中的应用.本能中如果忽视集合元素的互异性,将导致错选D.
例3 设A={(x,y)∣x∈R,y∈R }.如果由A到A的一一映射,使象集合中的元素(y-1,x+2)和原象集合中的元素(x,y)对应,那么象(3,-4)的原象是 ( ) A.(-5,5) B.(4,-6) C.(2,-2) D.(-6,4)
分析 由象与原象的概念可知,本题中的对应法则是f:(x,y)→(y-1,x+2),问题即:当点(y-1,x+2)是(3,-4)时,对应的x,y的值分别是多少?于是由
x6,即象(-3,4)的原象是(-6,4)y13,选D.
y4x24
点评 ①已知原象要求象,只需根据对应法则直接代入计算;已知象元素,反求原象,需逆向思考,通常借助方程思想,通过解方程组来解决.②在映射f:A→B中,A是原象集合,B是象的集合,对应法则是f:原象→象,二者顺序不能颠倒,否则将误选A;点(x,y)是有序数对,x,y的顺序不能搞错,否则将误选B.
例4 设A={x∣0≤x≤2},B={y∣1≤y≤2},图1中表示A到B的函数是
分析 可根据映
射观点下的函数
定义直接求解.首先C图中,A中同一个元素x(除x=2)与B中两个元素对应,它不是映射,当然更不是函数;其次,A、B两图中,A所对应的“象”的集合均为{y∣0≤y≤2},而{y∣0≤y≤2} B={y∣1≤y≤2},故它们均不能构成函数.从而答案选D.
点评 函数首先必须是映射,是当集合A与B均为非空数集时的映射.因此,判断一个对应是否能构成函数,应判断:①集合A与B是否为非空数集;②f:A→B能否为一个映射.另外,函数f:A→B中,象的集合M叫函数的值域,且MB.
【知能集成】1.理解映射的概念,应紧紧抓住映射的两个特性:①任意性;②唯一性.2.判断一个对应是不是映射或一一映射,应“回到定义去”;说明一个对应不是映射或一一映射,只须找出一个反例.3.深化对函数概念的理解,能从函数三要素(定义域、值域与对应法则)的整体上去把握函数概念.在函数三要素中,定义域和对应法则是函数的核心,两个函数当且仅当二者均相同时才表示同一个函数,而值域相同是两函数为同一函数的必要非充分条件. 【知识在线】1.B 2.6 3. 11 4. C
函数值域及其求法
一 相关概念 1、值域:函数y
f(x),xA,我们把函数值的集合{f(x)/xA}称为函数的值域。
2、最值:求函数最值常用方法和函数值域的方法基本相同。事实上,如果在函数的值域中存在一个最小(大)数,这个数就是函数的最小(大)值。因此,求函数的最值和值域,其实质是相同的,只是提问不同而已。
二 确定函数值域的原则
1、当函数
用表格给出时,函数的值域指表格中实数y的集合;
则值域为{1,2,3,4}
2、数yf(x)的图像给出时,函数的值域是指图像在y轴上的投影所覆盖的实数y的集合; 3、数yf(x)用解析式给出时,函数的值域由函数的定义域及其对应法则唯一确定; 4、由实际问题给出时,函数的值域由问题的实际意义决定。 三 基本函数的值域
1、一次函数ykxb(a0)的值域为R; 2、二次函数yax2bxc(a0);
4acb24acb2 3、反比例函数ka0时,值域是[,);a0时,值域是(]y(k0)的值域为
4a4ax
x
{y/y0};4、数函数ya(a0且a1)的值域为{y/y0};5、对数函数
ylogax(a0且a1)的值域为R。6,函数y=sinx、y=cosx的值域是 1,1
四 求函数值域的方法
1、观察法: “直线类,反比例函数类”用此方法; 2、配方法.:“二次函数”用配方法求值域; 例1. 求函数y3x2x2
x(3,5]的值域;
123
解:求函数y3x2x2=3(x)2
612
画出图像(图略)从图可知, x1时,y
6
min
23
;x5时,y12
max
3(5
1223)72. 612
所以此函数的值域为[例2. 求函数y解:设
23
,72]. 12
x26x5 的值域;
x26x5,则0; x26x5(x3)244;
[0,2],值域为[0,2].
又0,04.
3、换元法: 形如yaxbd(a、b、c、d为常数,且a0)的函数;
常用换元法求值域例3. 求函数y2x4x的值域
解:设tx0则x1t2,y2t4t22(t1)44, 值域为,4.
2
2
2
axb1xc114、判别式法:形如y(a1,a2不同时为零)的函数用判别式法求值域; 2
a2xb2xc2
例4 求函数yx
1
的值域; x
2
解:yx1x1x2yx10 要上面的方程有实数根,(y)2411y240
xx
求出y2或y1,所以函数的值域为(,2][2,).
5、反函数法:直接求函数的值域困难时,可以通过求其原函数的定义域来确定原函数的值域。
cxd3x4值域。 形如y(a0)的函数用反函数法求值域;例 求函数y=axb5x6
cxd
(a0)的函数也可用此法求值域; axb
3x1
例5求函数y的值域;
x2
6、分离常数法:形如y
2x13x1y解:方法一:(反函数法)求出函数y的反函数为,其定义域为{x/xR且x3},x3x2
所以原函数的值域为{y/yR且y3} 方法二:(分离常数法)y
3x13(x2)77
3, x2x2x2
3x177
的值域为{y/yR且y3}. 0,33. y
x2x2x2
7、函数有界性法 (通常和导数结合,是最近高考考的较多的一个内容)
直接求函数的值域困难时,可以利用已学过函数的有界性,来确定函数的值域。我们所说的单调性,最常用的就
x
是三角函数的单调性。例 求函数y=e1,y2sin1,的值域
1sinex1
8、数形结合法。例6求函数y|x1||x4|的值域 (方法一可用到图象法) 方法二:(单调性)
时,y2x3为增函数x4时,y2x3为减函数y2(4)35;当x1
y2135; 当4x1时,y5;所以此函数的值域为5,
注:不论采用什么方法求函数的值域均应先考虑其定义域。
一.回顾与应用
1.若函数y=f(x)的值域是[-2,3],则函数y=∣f(x)∣的值域是 ( ) A.[-2,3] B.[2,3] C.[0,2] D.[0,3] 2.函数y=log0.3(x2+4x+5)的值域是3.函数f(x)
4x24x8的值域为
4.定义域为R的函数y = f(x)的值域为[a,b],则f(x+a)的值域为 ( ) A.[2a,a+b] B.[0,b-a] C.[a,b] D.[-a,a+b] 5.若函数f(x)=2log1x的值域是[-1,1],则函数f –1(x)的值域是( )
2
A [
122
,2] B [-1,1] C [,2] D (,][2,)
222
6.函数y=x2x-1的值域是 ( )
11
A.{y|y≥} B.{y|y≤} C.{y|y≥0} D.{y|y≤0}
22二.题型举例
1.求下列函数的值域:
x2x
(1)y2 (2)yx2x
xx1
2.已知x1、x2是方程x2-(k-2)x+k2+3k+5=0(kR)的两个实根,求x12+x22的最大值。
3.已知函数ymx26mxm8的定义域为R.
(1) 求实数m的取值范围。 (2)当m变化时,若y的最小值为f(m),求f(m)的值域。
三.课后练习 1.函数y
3x3x
(x0)的值域是 的值域是;.函数y
2x52x5
2
2.函数y=-x(x+2)(x0)的反函数的定义域是
3.若函数ylog1(x2kxk)的值域为R,则k的取值范围是( )
2
A 0
25
,4],则m的取值范围是( ) 4
333
A (0,4] B [,4] C [,3] D (,)
222
4.若函数y=x2-3x-4的定义域为[0,m],值域为[
x
5.求下列函数的值域:(1) ye1 (2)yx42x
x
e1
6.若函数y
123
xx的定义域和值域都是[1,b](b>1),求b的值。 22
7.已知函数f(x)=1-2ax-a2x(a>1)。
(1)求f(x)的值域。 (2)若x[-2,1]时,函数的最小值为-7,求a及f(x)的最大值。
答案参考 1.D 2.(,0] 3. [0,3 ] 4. C 5. A提示:反函数的值域是原函数的定义域;令
12log1x1,求x。 6.A
2
二.1.求下列函数的值域:
1233114
,而 (x) ,所以0
13133244(x)2(x)2
2424
111
11 ; 所以函数的值域是[,1)
1333
(x)2
24111
(2)y(12x)2x[(12x)22x1]1
222
11112
=(2x1)11,所以函数的值域是(,]。
2222
4
2. 解:令 =(k-2)2-4(k2+3k+5)= -3k2-16k-160,得 4k 。
3
解:(1)y1
x12+x22=(x1+x2)2-2x1x2=(k-2)2-2(k2+3x+5)= -k2-10k-6= -(k+5)2+19因为 4k
4
,所以 3
121
;-(k+5)2+1919-1=18。 故x12+x22的最大值是18。 9
3. 解:(1) m=0满足条件。当m0时,令 1(k5)2
m0 解得 0
36m4m(m8)0
(2)ym(x26x9)88mm(x3)288m
所以 f(m)=8m(0m1) ; 0f(m)22。故f(m)的值域为[0,22]。
三.课后练习
131
1. {y|yR,y(,](,0] 4.C 解:f(0)= -4,f(3)=25,f(3)=f(0),
25224所以 m[,3]
3
2
22
,02;所以-1
1yx
法二:y(ex+1)=ex-1, ex(y-1)= -y-1;e,又ex>0;从而解得。
1y
5. 解:(1)y1
(2)y(2x)42x26(2x2)22;函数的值域是(,2]。
法二:y1结论。
'
22x
〉0,所以函数y是(,2]上的增函数,当x=2时,y有最大值2,从而得
1
(x1)21,y在[1,b]上为增函数,f(1)=1,f(b)=b; 212
所以 (b1)1b;解得:b=1(舍去)、b=3。所以 b=3
2
7.解:(1)f(x)= -(ax+1)2+2
6.解:y
(2)f /(x)
77
。所以a=2,f(x)的最大值是 。 1616
必修1复习专题之函数(定义域 解析式 分段函数) ----------答案
【你会做哪些】1.π+1 2.D 3. - 4 4. B 5.D 6.B 7. 解析:本题路程S
52t,
与时间t的关系有3种情况,应分3个时间段处理.答案:S260,
26065(t6.5),
0t5,5t6.5,6.5t10.5.
8. 18 4或-6 9. a 10. V=x(a-2x)2{x|0<x<a/2}
【训练反馈】 1.B 2.A 3.C 4.D 5.B 6.D 7. {x|-1≤x<8} 8.(0,5] 9. y=
x,0x1,
2
x2x2,1x2,2
x6x10,2x3,
4x,3x4.
10.提示:若k=0,则函数的定义域为R;若k≠0,则对任意x∈R,kx2+4kx+3
33
≠0,从而,△<0,解得0<k<.从而所求k的取值范围为{k|0≤k<}. 12.(1)f(1) =0,f(4)=2;
44(2)增函数;(3)3<x≤4.
补充专题1----如何求复合函数的定义域?
如:函数f(x)的定义域是a,b,ba0,则函数F(x)f(x)f(x)的定义域是_____________。
已知(答:a,a)复合函数定义域的求法:
yf(x)的定义域为m,n,求yfg(x)的定义域,
可由mg(x)n解出x的范围,即为yfg(x)的定义域。
例 若函数yf(x)的定义域为1,2,则f(log2x)的定义域为
2
分析:由函数yf(x)的定义域为1,2可知:1x2;所以yf(log2x)中有
2
2
1
log2x2。 2
解:依题意知: 1log2x2 解之,得
2
x4 ∴
f(log2x)的定义域为x|2x4
补充专题二-----映射的扩展
【知识在线】
1.对于映射f:A→B,下列说法正确的是 ( )
A.A中某一元素的象可以不止一个 B.B中某一元素的原象可以不止一个 C.A中两个不同元素的象必不相同 D.B中两个不同元素的原象可能相同
2.设集合A={a,b,c},B={m,n,p},那么从集合A到B可以建立个一一映射.
3.已知A=B=R,x∈A,y∈B,且f:x→y=ax+b,若5和20的原象分别是5和10,则7在f下的象为 .
4.下列函数中,表示同一函数的是 ( )
x2-1
A.f(x)=1,g(x)=x°B.f(x)=x+1,g(x)= C.f(x)= x,g(x)=|x| D.f(x)=x,g(xx)2
x-1【讲练平台】例1 在对应法则“f”下,给出下列从集合A到集合B的对应: (1)A=N,B=R,f:x→y=
1;(2)A=N,B=Z,f:x→y=(1)x; x
(3)A={x∣x是平面内的三角形},B={y∣y是平面内的圆},f:x→y是x的外接圆. 其中能构成映射的是( )A.(1)、(2) B.(1)、(3) C.(2)、(3) D.(2)
分析 判断一个对应是不是映射,应紧扣映射的定义,即在对应法则f下,对于集合A中的任一元素..在B中是否都有唯一的象. ..
解 在(1)中,元素“0”在B中没有象,不满足“任意性”,故不能构成映射.在(2)中,当x为偶数时,其象为1;当x为奇数时,其象为-1,而1,-1∈B,即A中任一元素在B中都有唯一的象. 在(3)中,因为任一三角形都有唯一的外接圆,所以(2)、(3)能构成映射.答案选C.
点评 ①判断一个对应是否能构成映射,应紧扣映射定义.②在课本中,已规定0是自然数,忽视了这一点,将误认为对应(1)是映射.③在映射f:A→B中,A、B的地位是不对等的,它并不要求B中元素均有原象,或有原象也未必唯一.一般地,若A中元素的象的集合为C,则CB.如(2)中除1,-1以外的任何元素均无原象,(3)中任一圆的内接三角形都有无数个.④映射中的集合元素的对象是任意的,可以是数集、点集或其他任意对象,如(3)中的集合对象是几何图形.
变题 设集合A={x∣x是平面内的圆},B={y∣y是平面内的矩形},f:x→y是x的内接矩形.试问它能否构成映射? 答案:不能 例2(1999年全国高考) 已知映射f:A→B,其中集合A={-3,-2,-1,1,2,3,4},集合B中的元素都是A中元素在映射f下的象,且对任意a∈A,在B中和它们对应的元素是|a|,则集合B中元素的个数是 ( ) A.4 B.5 C.6 D.7
分析 本题主要考查映射的概念及对对应概念的理解.解本题应抓住:①对应法则f是什么?②集合B中的具体元素是什么?而②的解决由①来决定.
解 依题意,由A→B的对应法则为f:a→|a|.于是,将集合A中的7个不同元素分别取绝对值后依次得3,2,1,1,2,3,4.由集合元素的互异性可知,B={1,2,3,4},它有4个元素,答案选A. 点评 ①准确理解题目本身所给的信息,捕捉对解题有用的成份,是解决问题的关键. ②不能忽视集合元素的三大特性在解题中的应用.本能中如果忽视集合元素的互异性,将导致错选D.
例3 设A={(x,y)∣x∈R,y∈R }.如果由A到A的一一映射,使象集合中的元素(y-1,x+2)和原象集合中的元素(x,y)对应,那么象(3,-4)的原象是 ( ) A.(-5,5) B.(4,-6) C.(2,-2) D.(-6,4)
分析 由象与原象的概念可知,本题中的对应法则是f:(x,y)→(y-1,x+2),问题即:当点(y-1,x+2)是(3,-4)时,对应的x,y的值分别是多少?于是由
x6,即象(-3,4)的原象是(-6,4)y13,选D.
y4x24
点评 ①已知原象要求象,只需根据对应法则直接代入计算;已知象元素,反求原象,需逆向思考,通常借助方程思想,通过解方程组来解决.②在映射f:A→B中,A是原象集合,B是象的集合,对应法则是f:原象→象,二者顺序不能颠倒,否则将误选A;点(x,y)是有序数对,x,y的顺序不能搞错,否则将误选B.
例4 设A={x∣0≤x≤2},B={y∣1≤y≤2},图1中表示A到B的函数是
分析 可根据映
射观点下的函数
定义直接求解.首先C图中,A中同一个元素x(除x=2)与B中两个元素对应,它不是映射,当然更不是函数;其次,A、B两图中,A所对应的“象”的集合均为{y∣0≤y≤2},而{y∣0≤y≤2} B={y∣1≤y≤2},故它们均不能构成函数.从而答案选D.
点评 函数首先必须是映射,是当集合A与B均为非空数集时的映射.因此,判断一个对应是否能构成函数,应判断:①集合A与B是否为非空数集;②f:A→B能否为一个映射.另外,函数f:A→B中,象的集合M叫函数的值域,且MB.
【知能集成】1.理解映射的概念,应紧紧抓住映射的两个特性:①任意性;②唯一性.2.判断一个对应是不是映射或一一映射,应“回到定义去”;说明一个对应不是映射或一一映射,只须找出一个反例.3.深化对函数概念的理解,能从函数三要素(定义域、值域与对应法则)的整体上去把握函数概念.在函数三要素中,定义域和对应法则是函数的核心,两个函数当且仅当二者均相同时才表示同一个函数,而值域相同是两函数为同一函数的必要非充分条件. 【知识在线】1.B 2.6 3. 11 4. C