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學習・解釋・訂正

函數的概念及其表示

先理解概念,獨立嘗試,再解釋想法如何改變。

高一必修 第一册(A版).pdf · 3.1 · PDF 67 / 印刷頁 60

先重溫:二次函數、方程與不等式

專題 01

函數的概念及其表示

透過定義、對照例子及有理據的應用,掌握函數的概念及其表示。

學完之後,你能解釋

  • 解讀及運用函數的概念及其表示,並檢查定義域。
  • 連結不同表示法,說明每步理由,並處理邊界情況。
  • 能解釋解法,並把概念用於改變了的情境。

函數

每個合適輸入恰有一個輸出。

定義域和值域

定義域由題目指定或受式子限制;值域是實際取得的輸出集合。

預測 → 操作 → 解釋 → 遷移

先留下預測,再探索關係。

課節思考:計算前,預測「函數的概念及其表示」的一項定義條件改變後,結論會怎樣改變,並記錄理由。

模型實驗:先預測調整下列參數會改變哪個結果,再以顯示的數值檢查,並與課節問題比較。

二次圖像:水平平移 0,垂直平移 0;自變量改成 x−0。

二次圖像:水平平移 0,垂直平移 0;自變量改成 x−0。

解釋:比較兩個符合條件的例子及一個邊界或不符合條件的例子,利用所述定義解釋差異。

遷移:自擬新例子及一個容易令人信服的錯誤解法,再指出缺漏條件並修正。

試一試,把思路寫下來。

每次只看一個提示。訂正時記錄想法如何改變,不只抄下答案。

01 / 基礎#示範例題

求指定輸入的函數值。

f(x)=x2−2x+1;f(3)f(x)=x^2-2x+1;\quad f(3)
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。
提示 2
每個 x 均代入完整輸入。
完整解答
  1. 代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。

  2. 計算或化簡此關係式。

    f(3)=(3)2−2(3)+1=4f(3)=(3)^2-2(3)+1=4
  3. 求函數值與解 f(x)=0 不同。

所求值為 4。

檢查與易錯點:求函數值與解 f(x)=0 不同。

先思考,待同學準備好再展開提示。

02 / 鞏固#示範例題

求實數定義域。

f(x)=x−2x−4f(x)=\frac{\sqrt{x-2}}{x-4}
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。
提示 2
合併根式及分母限制。
完整解答
  1. 代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。

  2. 計算或化簡此關係式。

    x−2≥0,x−4≠0x-2\ge0,\quad x-4\ne0
  3. 被開方數可為零,分母不可為零。

[2,∞) 中除去 4。

檢查與易錯點:被開方數可為零,分母不可為零。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

03 / 遷移#示範例題

由平移輸入的恆等式求 f(x)。

f(x+2)=2x+3f(x+2)=2x+3
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。
提示 2
以新變數表示完整輸入。
完整解答
  1. 代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。

  2. 計算或化簡此關係式。

    t=x+2;f(t)=2(t−2)+3t=x+2;\quad f(t)=2(t-2)+3
  3. 更改虛變數名稱不改變函數。

f(x)=2x−1。

檢查與易錯點:更改虛變數名稱不改變函數。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

04 / 基礎#獨立練習

求指定輸入的函數值。

f(x)=x2−3x+1;f(4)f(x)=x^2-3x+1;\quad f(4)
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。
提示 2
每個 x 均代入完整輸入。
完整解答
  1. 代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。

  2. 計算或化簡此關係式。

    f(4)=(4)2−3(4)+1=5f(4)=(4)^2-3(4)+1=5
  3. 求函數值與解 f(x)=0 不同。

所求值為 5。

檢查與易錯點:求函數值與解 f(x)=0 不同。

先思考,待同學準備好再展開提示。

05 / 基礎#獨立練習

求實數定義域。

f(x)=x−3x−5f(x)=\frac{\sqrt{x-3}}{x-5}
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。
提示 2
合併根式及分母限制。
完整解答
  1. 代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。

  2. 計算或化簡此關係式。

    x−3≥0,x−5≠0x-3\ge0,\quad x-5\ne0
  3. 被開方數可為零,分母不可為零。

[3,∞) 中除去 5。

檢查與易錯點:被開方數可為零,分母不可為零。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

06 / 基礎#獨立練習

求指定閉區間的最大值。

f(x)=(x−3)2;x∈[2,6]f(x)=(x-3)^2;\quad x\in[2,6]
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。
提示 2
比較頂點及兩端點。
完整解答
  1. 代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。

  2. 計算或化簡此關係式。

    f(2)=1,f(3)=0,f(6)=9f(2)=1,\quad f(3)=0,\quad f(6)=9
  3. 本題距頂點最遠的位置決定最大值。

所求值為 9。

檢查與易錯點:本題距頂點最遠的位置決定最大值。

先思考,待同學準備好再展開提示。

07 / 基礎#獨立練習

求分段函數在分界點的值。

f(x)={x+1x<32xx≥3;f(3)f(x)=\begin{cases}x+1&x<3\\2x&x\ge3\end{cases};\quad f(3)
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。
提示 2
看哪一段包含等號。
完整解答
  1. 代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。

  2. 計算或化簡此關係式。

    f(3)=2(3)=6f(3)=2(3)=6
  3. 分界點只屬於第二段。

所求值為 6。

檢查與易錯點:分界點只屬於第二段。

先思考,待同學準備好再展開提示。

08 / 鞏固#獨立練習

在各自自然實數定義域下,兩者是否同一函數?說明。

f(x)=x2−1x−1;g(x)=x+1f(x)=\frac{x^2-1}{x-1};\quad g(x)=x+1
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。
提示 2
化簡不會恢復原本禁止的輸入。
完整解答
  1. 代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。

  2. 計算或化簡此關係式。

    f(x)=x+1(x≠1)f(x)=x+1\quad(x\ne1)
  3. 函數除了對應法則,亦包括定義域。

不是:f 排除 x=1,g 則沒有。

檢查與易錯點:函數除了對應法則,亦包括定義域。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

09 / 鞏固#獨立練習

此關係能否把 y 定義為 x 的函數?說明。

{(1,3),(1,4),(2,5)}\{(1,3),(1,4),(2,5)\}
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。
提示 2
檢查每個輸出的唯一性。
完整解答
  1. 代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。

  2. 計算或化簡此關係式。

    1↦3,1↦41\mapsto3,\quad1\mapsto4
  3. 不同輸入可共用輸出,但同一輸入不可有兩個輸出。

不能:輸入 1 有兩個不同輸出。

檢查與易錯點:不同輸入可共用輸出,但同一輸入不可有兩個輸出。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

10 / 鞏固#獨立練習

由平移輸入的恆等式求 f(x)。

f(x+3)=2x+3f(x+3)=2x+3
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。
提示 2
以新變數表示完整輸入。
完整解答
  1. 代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。

  2. 計算或化簡此關係式。

    t=x+3;f(t)=2(t−3)+3t=x+3;\quad f(t)=2(t-3)+3
  3. 更改虛變數名稱不改變函數。

f(x)=2x−3。

檢查與易錯點:更改虛變數名稱不改變函數。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

11 / 鞏固#獨立練習

求指定輸入的函數值。

f(x)=x2−4x+1;f(5)f(x)=x^2-4x+1;\quad f(5)
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。
提示 2
每個 x 均代入完整輸入。
完整解答
  1. 代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。

  2. 計算或化簡此關係式。

    f(5)=(5)2−4(5)+1=6f(5)=(5)^2-4(5)+1=6
  3. 求函數值與解 f(x)=0 不同。

所求值為 6。

檢查與易錯點:求函數值與解 f(x)=0 不同。

先思考,待同學準備好再展開提示。

12 / 遷移#獨立練習

求實數定義域。

f(x)=x−4x−6f(x)=\frac{\sqrt{x-4}}{x-6}
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。
提示 2
合併根式及分母限制。
完整解答
  1. 代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。

  2. 計算或化簡此關係式。

    x−4≥0,x−6≠0x-4\ge0,\quad x-6\ne0
  3. 被開方數可為零,分母不可為零。

[4,∞) 中除去 6。

檢查與易錯點:被開方數可為零,分母不可為零。

推理清單・自評/教師評核
  • 寫出所用定義、條件或模型。
  • 給出有效計算、證明或反例。
  • 連同限制解釋結論。

先思考,待同學準備好再展開提示。

13 / 遷移#獨立練習

求指定閉區間的最大值。

f(x)=(x−4)2;x∈[3,7]f(x)=(x-4)^2;\quad x\in[3,7]
  • 依題目所列定義域、單位與抽樣假設作答。
考點與先備課節

計算過程與解釋

逐步建立思路

提示 1
代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。
提示 2
比較頂點及兩端點。
完整解答
  1. 代入前先辨識輸入範圍、對應法則與所求輸出。

  2. 計算或化簡此關係式。

    f(3)=1,f(4)=0,f(7)=9f(3)=1,\quad f(4)=0,\quad f(7)=9
  3. 本題距頂點最遠的位置決定最大值。

所求值為 9。

檢查與易錯點:本題距頂點最遠的位置決定最大值。

先思考,待同學準備好再展開提示。

專注一道題目

課末檢核與訂正

回看最近核對的答案及解釋;改動草稿後須重新核對。書面推理需要自評或教師評核。

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    選擇需要重溫的補底知識 ↗

    教師備課與評核

    提問順序

    • 使用「函數的概念及其表示」的主要法則前,須滿足甚麼條件?
    • 哪一種表示法能使此題較易處理?為甚麼?
    • 改變一項假設後,原結論還成立嗎?

    板書重點

    • 解讀及運用函數的概念及其表示,並檢查定義域。
    • 函數:每個合適輸入恰有一個輸出。
    • 定義域和值域:定義域由題目指定或受式子限制;值域是實際取得的輸出集合。
    • 總結:條件 → 表示 → 推理 → 檢驗。

    預期想法

    • 預期理由:每個合適輸入恰有一個輸出。
    • 預期理由:定義域由題目指定或受式子限制;值域是實際取得的輸出集合。
    • 預期修正:部分輸入下公式相同,不表示函數相同。

    評核清單

    • 1:辨識已知條件及所求。
    • 1:選取合適定義、表示或方法。
    • 1:推理連貫且正確。
    • 1:檢驗條件並解釋結果。

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