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本文题目:高一数学教案:函数的表示法教案
一、 内容与解析
(一) 内容:映射
(二)解析:⑴映射是两个集合 与 中,元素之间存在的某种对应关系.说其是一种特殊的对应,就是因为它只允许存在一对一与多对一这两种对应,而不允许存在一对多的对应.
⑵映射中只允许一对一与多对一这两种对应的特点,从 到 的映射 : 实际是要求集合 中的任一元素都必须对应于集合 中唯一的元素.但对集合 中的元素并无任何要求,即允许集合 中的元素在集合 中可能有一个元素与之对应,可能有两个或多个元素与之对应,也可能没有元素与之对应.
⑶映射中对应法则 是有方向的,一般来说从集合 到集合 的映射与从集合 到集合 的映射是不同的.
(4)我们可以把对应关系看成一面镜子,集合 中的元素在这面镜子中存在一个像,一个相对应的元素,原像则是集合 中的元素.这样像和原像的概念就比较容易理解.并且映射中集合 的每一个元素在集合 中都有它的像,通过对应关系即通过镜子总存在像,而且像是唯一的,不会照出许多的像来,这是映射区别于一般对应的本质特征.
二、 目标及其解析:
(一) 教学目标
(1) 了解映射的概念及表示方法;结合简单的对应图示,了解一一映射的概念.
(2) 解析:重点把握映射与函数的区别。
三、 问题诊断分析
函数与映射的区别与联系
(1)函数包括三要素:定义域、值域、两者之间的对应关系;映射包括三要素: 集合A, 集合B, 以及A,B之间的对应关系
(2)函数定义中的两个集合为非空数集; 映射中两个集合中的元素为任意元素,如人、物、命题等都可以.
(3)在函数中,对定义域中的每一个 ,在值域中都有唯一确定的函数值和它对应;在映射中,对集合A中的任意元素 ,在集合B中都有唯一确定的像 和它对应.
(4)在函数中,对值域中的每一个确定的函数值,在定义域中都有确定的自变量的值和它对应;在映射中,对于集合B中的任一元素 ,在集合A中不一定有原像.
(5)函数实际上就是非空数集A到非空数集B的一
个映射
(6)通过右图我们可以清晰的看到这三者的关系.
四、 教学支持条件分析
在本节课一次递推的教学中,准备使用PowerPoint 2003。因为使用PowerPoint 2003,有利于提供准确、最核心的文字信息,有利于帮助学生顺利抓住老师上课思路,节省老师板书时间,让学生尽快地进入对问题的分析当中。
五、 教学过程
1. 教学映射概念:
① 先看几个例子,两个集合A、B的元素之间的一些对应关系,并用图示意
, ,对应法则:开平方;
, ,对应法则:平方;
, , 对应法则:求正弦;
② 定义映射:一般地,设A、B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应法则f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应,那么就称对应 为从集合A到集合B的一个映射(mapping).记作
关键: A中任意,B中唯一;对应法则f.
③ 分析上面的例子是否映射?举例日常生活中的映射实例?
④ 讨论:映射的一些对应情况?(一对一;多对一) 一对多是映射吗?
举例一一映射的实例 (一对一)
2.教学例题:
① 出示例1. 探究从集合A到集合B一些对应法则,哪些是映射,哪些是一一映射?
A={P | P是数轴上的点},B=R; A={三角形},B={圆};
A={ P | P是平面直角体系中的点}, ; A={高一某班学生},B= ?
( 师生探究从A到B对应关系 辨别是否映射?一一映射? 小结:A中任意,B中唯一)
② 讨论:如果是从B到A呢?
③ 练习:判断下列两个对应是否是集合A到集合B的映射?
A={1,2,3,4},B={3,4,5,6,7,8,9},对应法则 ;
,对应法则 ;
, , ;
设 ;
,
六、 类型题探究
题型一 映射的判断
例1 下列集合 到集合 的对应中,判断哪些是 到 的映射? 判断哪些是 到 的一一映射?
(1) ,对应法则 .
(2) , , , , .
(3) , ,对应法则 除以2得的余数.
(4) , , 对应法则
.
【思维导图】
【解答关键】根据给出的f分析这个对应是否为一对一与多对一若是则为映射,否则不是,再观察是不是一对一的对应,若是则为一一映射.
【规范解答】 (1)是映射,不是一一映射,因为集合 中有些元素(正整数)没有原像.
(2)是映射,是一一映射.不同的正实数有不同的唯一的倒数仍是正实数,任何一个正数都存在倒数.
(3)是映射,因为集合 中不同元素对应集合 中相同的元素.
(4)是映射,不是一一映射,因为集合 中的元素(如-4,4)都对应集合 中的元素(2).
【易错辨析】判断一个对应是不是映射或一一映射,应观察对应的特点;说明一个对应不是映射或一一映射,只须找出一个反例.对于一一映射是一种特殊的映射,它的判断主要考虑:若⑴A中的不同元素在B中有不同的像;⑵B中任何一个元素在A中都有原像,则这个映射就是一 一映射.
【活学活用】1.下列集合 到集合 的对应 是映射的是( )
A. : 中的数平方;
B. : 中的数求平方根;
C. : 中的数取倒数;
D. : 中的数取绝对值;
1.A. 解析:B中错误在集合A中的元素1在集合B中有两个元素-1,1与之对应,因此不是映射.C,D中错误都在于集合中有0这个元素在集合B中没有相对应的元素.
题型二 映射对应法则的应用
例2 已知A={1, 2,3, },B={4,7, , },其中 N+.若x A,y B,有对应关系 : 是从集合A到集合B的一个映射,且 =4, =7,试求 的值.
【解答关键】先通过已知条件求得 ,再通过分析映射的两个集合中元素之间的关系,得出m、n之间的方程,解得相应的参数值.
【规范解答】由 =4, =7,列方程组: 故对应法则为: .
由此判断A中元素3的像是 或 . 若 =10,因 N+不可能成立,所以 =10,解得 =2或n= -5(舍去).
又当集合A中的元素 的像是 时,即 =16, 解得 =5.
当集合A中的元素 的像是 时, 即 =10, 解得 =3.由元素唯一性知, =3舍去.
故 =3,q=1, =5, =3或 =3,q=1, =5, =2.
【归纳总结】通过该题,加深对映射的理解,加深对映射中对应法则的理解和应用.解好此题的关键是分清原象和象各是谁,对应法则是什么,对应法则是如何把象与原象联系在一起的.映射是一种特殊的对应,函数是一种特殊的映射.
【活学活用】2.设f : AB是A到B的一个映射,其中A=B={(x,y)|x,yR},f :(x,y)(x-y,x+y),求A中元素(-1,2)的象和B中元素(-1,2)的原象.
2.这是一个映射的问题,由已知(x,y)的象为(x-y,x+y),确定了对应法则.
先求A中元素(-1,2)的象.令x=-1,y=2,
由题意得x-y=-1-2=-3,x+y=-1+2=1,所以(-1,2)的象为(-3,1);
再求B中元素(-1,2)的原象.令 解得
所以(-1,2)的原象是( , ).
题型三 利用映射研究函数问题
例 3设A={x∣02},B={y∣12},图中表示A到B的函数是 ( )
【解答关键】本题已知两个集合为数集,再根据图像观察是否为映射,便可得出是否为函数.
【规范解答】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∣02},而{y∣02} B={y∣12},故它们均不能构成 的函数.从而答案选D.
【易混辨析】本题根据映射观点下的函数定义直接求解.考察函数图像与映射之间的关系,此类问题回到定义中去,牢牢掌握映射的概念,就很容易解决,而关于映射知识点的考察,一般也是对其概念进行考察.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:AB能否为一个映射.另外,函数f:AB中,象的集合M叫函数的值域,且MB.
【活学活用】3.图中表示的是从集合 到集合 的对应,其中能构成映射的是 ( )
3.A 解析: 到 的一个对应能否构成 到 的映射的关键是:集合 中的任一元素都必须满足对应于集合 中唯一的元素. 因此,图象中必须满足对于 的每一个值, 必须有且只有唯一的值与之对应.不难得知应选A.
(二)小结
七、 目标检测
一、选择题
1.设 是集合A到B的映射,下列说法正确的是( )
A、A中每一个元素在B中必有像 B、B中每一个元素在A中必有原像
C、B中每一个元素在A中的原像是唯一的 D、B是A中所在元素的像的集合
1.A解析:是对映射概念的判断,对于答案B,D集合B中的元素在集合A中不一定有原像,因此也不是集合A中所在元素的像的集合.答案C自然也错.
2.下列各对应关系中,是从A到B的映射的有( )
A、(2)(3) B、(1)(4) C、(2)(4) D、(1)(3)
2. D解析:(1)(3)这两个图所表示的对应都符合映射的定义,对于(2)中的元素 都对应着两个元素,(4)中的元素 没有元素与之对应.
3.点 在映射 下的对应元素为 ,则点 在 作用下的对应元素为( )
A. B. C. D.
3.C 解析: , .
4. 已知映射f:AB,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下的像,且对任意aA,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
4. A解析:依题意,由AB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.
二、填空题
5.已知集合A={x∣04},B={y∣02},下列从A到B的对应f:①f:xy=
②f:xy= ③f:xy= ④f:xy=
(1)其中不是映射的是 ; (2)其中是一一映射的是 .
5.(1)③,(2)①④ 解析:. ③中当x=4时在集合B中找不到对应的像.②中集合B中的像x=2找不到对应的原像.
6.已知集合A=Z,B={x|x=2n+1,n Z},C=R,且从A到B的映射是x2x-1,从B到C的映射是x ,则从A到C的映射是____.
6.x 解析:A到C的映射为x .
7.若映射f:AB的像的集合是Y,原像的集合是X,则X与A的关系是_ _____,Y和B的关系是__ ___.
7. A=X Y B 解析:是对映射概念的判断,显然X与A的关系是相等,因为B中每一个元素在A中不一定有原像,所以Y和B的关系是Y B.
三、解答题
8.已知 , ,且从 到 的映射满足 ,试确定这样的映射 的个数.
8.因为从 到 的映射满足 ,所以
⑴当 时,有 或 或
⑵当 时,有
综上,从 到 的映射中满足 的映射 的个数是4个.
9.已知映射f:AB中,A=B={(x,y)∣xR,yR },f:(x,y) (x+2y+2,4x+y).
(1)求A中元素(5,5)的像;
(2)求B中元素(5,5)的原像;
(3)是否存在这样的元素(a,b),使它的像仍是自己?若有,求出这个元素.
9.(1)由题意有A中元素(5,5)的像为
(2)B中元素(5,5)的原像满足x+2y+2=5,4x+y=5,解得 .
所以B中元素(5,5)的原像为(1,1);
(3)假设存在这样的元素(a,b),使它的像仍是自己
它满足方程组x = x+2y+2,y = 4x+y.解得 ,此元素为(0,-1).
高考能力演练
10. 设A={(x,y)∣xR,yR }.如果由A到A的一一映射,使像集合中的元素(y-1,x+2)和原像集合中的元素(x,y)对应,那么像(3,-4)的原像是( )
A.(-5,5) B.(4,-6) C.(2,-2) D.(-6,4)
10.D解析:由像与原像的概念可知,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
,即像(-3,4)的原像是(-6,4),选D.
11.已知集合 , ,其中 , .若 , ,映射 : 使 中元素 和 中元素 对应.求 和 的值.
11.∵ 中元素 对应 中元素 ,
中元素的象是 , 的象是 , 的象是 . ,或 .
又 , ,解之,得 .
∵ 的象是 , ,解之,得 .
12. 现代社会对破译密文的难度要求越来越高,有一种密码把英文的明文(真实文)按两个字母一组分组(如果最后剩一个字母,则任意添一个字母,拼成一组),例如:
Wish y.u success,分组为Wi,sh,y.,us,uc,ce,ss得到
, , , , , , ,
其中英文的a,b,c,,z的26个字母(不论大小写)依次对应的1,2,3,,26这26个自然数,见表格:
a b c d e f g h i j k l m
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
n . p q r s t u v w x y z
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
给出如下一个变换公式 将明文转换为密文.如
,即ce变成mc(说明:2926余数为3).
又如 ,即wi变成.a(说明:4126余数为15,10526余数为1).
(1)按上述方法将明文star译成密文;
(2)若按上述方法将某明文译成的密文是kcwi,请你找出它的明文.
12.(1)将star分组:st,ar,对应的数组分别为 ,
由 得 , .
star翻译成密文为ggkw.
(2)由 得
将kcwi分组:kc,wi,对应的数组分别为 , ,由 得 , .
密文kcwi翻译成明文为g..d.
【总结】2013年查字典数学网为小编在此为您收集了此文章高一数学教案:函数的表示法教案,今后还会发布更多更好的文章希望对大家有所帮助,祝您在查字典数学网学习愉快!