摘 要:函数概念是数学中的一个极其重要的基本概念,它贯穿于整个中学数学学习,是中学数学中的核心概念,也是近现代数学的基石.然而函数概念的学习又是一大难点,很多学生都反映函数的概念十分抽象,很难把握,初学者很难抓住其内涵.根据教学经验,结合实际,将函数概念与实际相结合,从而使学生更好地掌握其定义.
关键词:函数概念;高中数学;集合
在高中教材中,函数的概念是这样的:给定非空数集A,B,如果按照某个对应法则f,使得A中任一元素x,都有B中唯一确定的y与之对应,那么从集合A到集合B的这个对应,叫做从集合A到集合B的一个函数.记作:xy=f (x),x∈A.集合A叫做函数的定义域,所有y组成的集合叫做函数的值域,记为C.
所以,要把握函数的概念需要明确两点:(1)A、B都是非空数集.(2)集合A中的任何元素(任意性),通过某种对应关系,在B中都要有唯一确定的元素与之对应(唯一性).从函数的定义可以看出,不能一对多,否则与唯一性相悖,但是可以多对一.下面我将从两方面来分析如何加深对函数概念的理解.
一、客人住宿理论
我们可以将函数的概念与客人住宿问题联系起来.将客人用数字编号并看成集合A中的元素,将房间用数字编号看成集合B中的元素.首先,每个人都必须要安排一个房间(对应于任意性),其次每个人都只能住一个房间(对应于唯一性,不能一对多),再次多个人可以住同一个房间(即允许多对一).所有客人的集合即是定义域,所有住了人的房间的集合即是值域.
下面,我们通过两道例题来分析一下:
例1.下列集合A到集合B的对应f是函数的是( )
A.A={ -1,0,1 },B={ 0,1 },f:A中的数平方
B.A={ 0,1 },B={ -1,0,1 },f:A中的数开方
C.A=Z,B=Q,f:A中的数取倒数
D.A=R,B={ 正实数 },f:A中的数取绝对值
解析:按照客人住宿理论,选项A,-1,1对应于1,0对应于0.相当于每个客人都安排了房间,且-1,1两个客人住同一个房间.
选项B,由于1开方后有1和-1与之对应,故相当于一个人住了两个房间,一对多,不符合函数定义.
选项C,由于0在B中没有元素与之对应,即没有给客人0安排房间.
选项D同C.所以正确的选项是A.
例2.下列表示集合A到集合B的函数的是( )
解析:选项A,客人1一个人住了两个房间,违背了唯一性.
选项B,每个客人都安排了房间,并且住了同一个房间,属于多对一的情况,是函数.
选项C,3没有安排房间,与任意性不符.
选项D,5没有安排房间,与任意性不符.
二、竖直判断法
鉴于函数不能一对多的原则,判断给定的***象能不能表示函数***象,可以用竖直判断法.即用任意一条平行于y轴的直线与给定的***象相交,若存在交点个数不止一个的情形,则可以断定该***像不是函数***象.
例3.下列***象表示y是x的函数的是( )
解析:用竖直判断法,由于A、B、D平行于y轴的直线与***象都有两个或两个以上交点,很显然只有C可以表示函数的***象.
函数是数学中极其重要的概念,学好函数对后续的学习具有举足轻重的作用,本文列举的两种方法是掌握函数概念的重要方法.客人住宿理论主要针对具体给定的某种对应关系,关键是抓住每个人都要安排房间,且不能住多于一个房间.竖直判断法主要针对给定***象,判断***象是否为函数***象.虽然两种方法适用对象不同,但是它们都能很直观地帮助初学者理解函数的任意性、唯一性、确定性等性质,是值得推广使用的方法.
(作者单位 中国人民装备学院昌平士官学校)