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學習・解釋・訂正

函數的基本性質

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 · 3.2 · PDF 83 / 印刷頁 76

先重溫:函數的概念及其表示

專題 01

函數的基本性質

透過定義、對照例子及有理據的應用,掌握函數的基本性質。

學完之後,你能解釋

  • 解讀及運用函數的基本性質,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。

單調性

比較定義域內任意一對有序輸入的輸出。

奇偶性

檢查 f(−x)=±f(x) 前,定義域須對稱。

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「函數的基本性質」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

說明在實數上的單調性並證明。

f(x)=−2x+2f(x)=-2x+2
  • 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
使用性質的定義,並保持定義域清楚。
提示 2
斜率為負。
完整解答
  1. 使用性質的定義,並保持定義域清楚。

  2. 計算或化簡此關係式。

    x1<x2⇒f(x2)−f(x1)=−2(x2−x1)<0x_1<x_2\Rightarrow f(x_2)-f(x_1)=-2(x_2-x_1)<0
  3. 定義比較按大小排列的輸入所對應輸出。

嚴格遞減。

檢查與易錯點:定義比較按大小排列的輸入所對應輸出。

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。

02 / 鞏固#示範例題

判斷在實數上的奇偶性。

f(x)=x3+2xf(x)=x^3+2x
  • 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
使用性質的定義,並保持定義域清楚。
提示 2
把每個 x 改為 −x。
完整解答
  1. 使用性質的定義,並保持定義域清楚。

  2. 計算或化簡此關係式。

    f(−x)=−x3−2x=−f(x)f(-x)=-x^3-2x=-f(x)
  3. 定義域關於零對稱。

奇函數。

檢查與易錯點:定義域關於零對稱。

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

函數在所列定義域是偶函數嗎?說明。

f(x)=x2;x∈[0,2]f(x)=x^2;\quad x\in[0,2]
  • 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
使用性質的定義,並保持定義域清楚。
提示 2
奇偶性要求 x 與 −x 均在定義域。
完整解答
  1. 使用性質的定義,並保持定義域清楚。

  2. 計算或化簡此關係式。

    1∈[0,2],−1∉[0,2]1\in[0,2],\quad -1\notin[0,2]
  3. 單靠代數式不能決定奇偶性。

不是:定義域並不關於零對稱。

檢查與易錯點:單靠代數式不能決定奇偶性。

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

說明在實數上的單調性並證明。

f(x)=−3x+2f(x)=-3x+2
  • 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
使用性質的定義,並保持定義域清楚。
提示 2
斜率為負。
完整解答
  1. 使用性質的定義,並保持定義域清楚。

  2. 計算或化簡此關係式。

    x1<x2⇒f(x2)−f(x1)=−3(x2−x1)<0x_1<x_2\Rightarrow f(x_2)-f(x_1)=-3(x_2-x_1)<0
  3. 定義比較按大小排列的輸入所對應輸出。

嚴格遞減。

檢查與易錯點:定義比較按大小排列的輸入所對應輸出。

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。

05 / 基礎#獨立練習

判斷在實數上的奇偶性。

f(x)=x3+3xf(x)=x^3+3x
  • 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
使用性質的定義,並保持定義域清楚。
提示 2
把每個 x 改為 −x。
完整解答
  1. 使用性質的定義,並保持定義域清楚。

  2. 計算或化簡此關係式。

    f(−x)=−x3−3x=−f(x)f(-x)=-x^3-3x=-f(x)
  3. 定義域關於零對稱。

奇函數。

檢查與易錯點:定義域關於零對稱。

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

偶函數有以下函數值,求反射位置的值。

f(3)=8;f(−3)f(3)=8;\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
使用性質的定義,並保持定義域清楚。
提示 2
使用 f(−x)=f(x)。
完整解答
  1. 使用性質的定義,並保持定義域清楚。

  2. 計算或化簡此關係式。

    f(−3)=f(3)=8f(-3)=f(3)=8
  3. 偶對稱把圖像沿縱軸反射。

所求值為 8。

檢查與易錯點:偶對稱把圖像沿縱軸反射。

先思考,待同學準備好再展開提示。

07 / 基礎#獨立練習

求指定區間的最小值。

f(x)=(x−3)2+2;x∈[4,6]f(x)=(x-3)^2+2;\quad x\in[4,6]
  • 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
使用性質的定義,並保持定義域清楚。
提示 2
頂點不在此區間內。
完整解答
  1. 使用性質的定義,並保持定義域清楚。

  2. 計算或化簡此關係式。

    x−3∈[1,3];f(x)≥12+2=3x-3\in[1,3];\quad f(x)\ge1^2+2=3
  3. 不可把無限制的頂點值當成有限範圍的最小值。

所求值為 3。

檢查與易錯點:不可把無限制的頂點值當成有限範圍的最小值。

先思考,待同學準備好再展開提示。

08 / 鞏固#獨立練習

加上一個常數如何影響單調性?請證明。

g(x)=f(x)+3g(x)=f(x)+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
使用性質的定義,並保持定義域清楚。
提示 2
以相減比較兩個輸出。
完整解答
  1. 使用性質的定義,並保持定義域清楚。

  2. 計算或化簡此關係式。

    g(x2)−g(x1)=f(x2)−f(x1)g(x_2)-g(x_1)=f(x_2)-f(x_1)
  3. 常數在每個輸出差中均被約去。

保持遞增或遞減性。

檢查與易錯點:常數在每個輸出差中均被約去。

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

非零常數函數可以是奇函數嗎?說明。

f(x)=3,x∈Rf(x)=3,\quad x\in\mathbb R
  • 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
使用性質的定義,並保持定義域清楚。
提示 2
奇性要求 c=−c。
完整解答
  1. 使用性質的定義,並保持定義域清楚。

  2. 計算或化簡此關係式。

    f(−x)=3=f(x)≠−f(x)f(-x)=3=f(x)\ne-f(x)
  3. 對稱定義域上,只有零常數函數同時奇與偶。

不能;它是偶函數而非奇函數。

檢查與易錯點:對稱定義域上,只有零常數函數同時奇與偶。

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

f(x)=1/x 在自然定義域是奇函數嗎?說明定義域條件。

f(x)=1/x,x≠0f(x)=1/x,\quad x\ne0
  • 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
同時檢查定義域對稱及代數恆等式。
提示 2
奇函數不一定須在零有定義。
完整解答
  1. 同時檢查定義域對稱及代數恆等式。

  2. 計算或化簡此關係式。

    f(−x)=1/(−x)=−f(x);x≠0⇒−x≠0f(-x)=1/(-x)=-f(x);\quad x\ne0\Rightarrow -x\ne0
  3. 挖去零的實數域仍關於零對稱。

是。

檢查與易錯點:挖去零的實數域仍關於零對稱。

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

說明在實數上的單調性並證明。

f(x)=−4x+2f(x)=-4x+2
  • 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
使用性質的定義,並保持定義域清楚。
提示 2
斜率為負。
完整解答
  1. 使用性質的定義,並保持定義域清楚。

  2. 計算或化簡此關係式。

    x1<x2⇒f(x2)−f(x1)=−4(x2−x1)<0x_1<x_2\Rightarrow f(x_2)-f(x_1)=-4(x_2-x_1)<0
  3. 定義比較按大小排列的輸入所對應輸出。

嚴格遞減。

檢查與易錯點:定義比較按大小排列的輸入所對應輸出。

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。

12 / 遷移#獨立練習

判斷在實數上的奇偶性。

f(x)=x3+4xf(x)=x^3+4x
  • 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
使用性質的定義,並保持定義域清楚。
提示 2
把每個 x 改為 −x。
完整解答
  1. 使用性質的定義,並保持定義域清楚。

  2. 計算或化簡此關係式。

    f(−x)=−x3−4x=−f(x)f(-x)=-x^3-4x=-f(x)
  3. 定義域關於零對稱。

奇函數。

檢查與易錯點:定義域關於零對稱。

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

偶函數有以下函數值,求反射位置的值。

f(4)=9;f(−4)f(4)=9;\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
使用性質的定義,並保持定義域清楚。
提示 2
使用 f(−x)=f(x)。
完整解答
  1. 使用性質的定義,並保持定義域清楚。

  2. 計算或化簡此關係式。

    f(−4)=f(4)=9f(-4)=f(4)=9
  3. 偶對稱把圖像沿縱軸反射。

所求值為 9。

檢查與易錯點:偶對稱把圖像沿縱軸反射。

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「函數的基本性質」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

    • 解讀及運用函數的基本性質,並檢查定義域。
    • 單調性:比較定義域內任意一對有序輸入的輸出。
    • 奇偶性:檢查 f(−x)=±f(x) 前,定義域須對稱。
    • 總結:條件 → 表示 → 推理 → 檢驗。

    預期想法

    • 預期理由:比較定義域內任意一對有序輸入的輸出。
    • 預期理由:檢查 f(−x)=±f(x) 前,定義域須對稱。
    • 預期修正:區間外頂點不能給出該區間的最小值。

    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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