《2019-2020學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第2章 函數(shù) 1 生活中的變量關(guān)系 2 對函數(shù)的進一步認(rèn)識 2.3 映射學(xué)案 北師大版必修1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第2章 函數(shù) 1 生活中的變量關(guān)系 2 對函數(shù)的進一步認(rèn)識 2.3 映射學(xué)案 北師大版必修1(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2.3 映 射
學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)
核 心 素 養(yǎng)
1.了解映射、一一映射的概念.(重點)
2.初步了解映射與函數(shù)間的聯(lián)系與區(qū)別.(易混點)
3.感受對應(yīng)關(guān)系在刻畫函數(shù)和映射概念中的作用.(重點)
1.通過學(xué)習(xí)映射的概念,培養(yǎng)數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng).
2.通過學(xué)習(xí)有關(guān)映射的概念提升邏輯推理素養(yǎng).
閱讀教材P32的有關(guān)內(nèi)容,完成下列問題.
1.映射的概念
兩個非空集合A與B間存在著對應(yīng)關(guān)系f,而且對于A中的每一個元素x,B中總有唯一的一個元素y與它對應(yīng),就稱這種對應(yīng)為從A到B的映射,記作f:A→B.
2.像與原像的概念
在映射f:A→B中,A中的元素x稱為原像,B中的對應(yīng)元素y
2、稱為x的像,記作f:x→y.
思考1:映射f:A→B的原像集一定是A,像集一定是B嗎?
[提示] 原像集一定是A,像集不一定是B.當(dāng)B中存在元素沒有原像時,像集不是B.
3.一一映射的概念
閱讀教材P33的有關(guān)內(nèi)容,完成下列問題.
一一映射是一種特殊的映射,它滿足:
(1)A中每一個元素在B中都有唯一的像與之對應(yīng);
(2)A中的不同元素的像也不同;
(3)B中的每一個元素都有原像.
思考2:對于一一映射f:A→B,若A中有n個元素,則B中一定也有n個元素嗎?
[提示] B中一定有n個元素.
4.函數(shù)與映射的關(guān)系
閱讀教材P33的有關(guān)內(nèi)容,完成下列問題.
設(shè)A,B是兩個
3、非空數(shù)集,f是A到B的一個映射,那么映射f:A→B就叫作A到B的函數(shù).即函數(shù)是一種特殊的映射,是從非空數(shù)集到非空數(shù)集的映射.
思考3:f:學(xué)生→該學(xué)生的學(xué)籍號,是映射,但它是函數(shù)嗎?
[提示] 不是函數(shù),因為集合{學(xué)生}不是數(shù)集.
1.設(shè)集合A={1,2,3},B={a,b,c},則從集合A到B的一一映射的個數(shù)為( )
A.4 B.6 C.9 D.12
B [
共6個.]
2.設(shè)A=Z,B={0,1},從A到B的映射是“求被2除的余數(shù)”,則A中元素-3的像是________.
1 [因為-3=(-2)×2+1,所以,-3的像是1.]
3.下列
4、集合A到集合B的映射f不是函數(shù)的有________.
①A={-1,0,1},B={-1,0,1},f:A中的數(shù)平方;
②A={0,1},B={-1,0,1},f:A中的數(shù)開方;
③A=N,B=Q,f:A中的數(shù)取倒數(shù).
②③ [①當(dāng)x∈A時,y=x2∈B,是函數(shù),②當(dāng)x=1,y=±1,不是函數(shù),③當(dāng)x=0時,像不存在.]
4.設(shè)f:x→ax-1為從集合A到B的映射,若f(2)=3,則f(3)=________.
5 [由f(2)=3,得2a-1=3,解得a=2,所以f(3)=2×3-1=5.]
映射、一一映射的判斷
【例1】 已知集合A={x|0≤x≤3},B={y|0
5、≤y≤1}.判斷下列對應(yīng)是否是集合A到集合B的映射,是否是一一映射,并說明理由.
(1)f:x→y=x;
(2)f:x→y=(x-2)2;
(3)f:x→y=(x-1)2.
[思路探究] 根據(jù)映射、一一映射的定義判斷.
[解] (1)因為0≤x≤3,所以0≤x≤1,所以對集合A中的每一個元素x,在集合B中都有唯一的像,所以對應(yīng)f:A→B是集合A到集合B的映射.
對于集合B中的每一個元素y,由x=3y及0≤y≤1,有0≤3y≤3,0≤x≤3.即集合B中的每一個元素在集合A中都有原像,且這樣的原像只有一個,所以對應(yīng)f:A→B是一一映射;
(2)因為0≤x≤3,所以-2≤x-2≤1,所
6、以0≤(x-2)2≤4,所以集合A中的某些元素,如x=0,在集合B中沒有像,因此對應(yīng)f:A→B不是映射,更不是一一映射;
(3)因為0≤x≤3,所以-1≤x-1≤2,0≤(x-1)2≤1,所以集合A中的每一個元素x,在集合B中都有唯一的像,所以對應(yīng)f:A→B是映射.
對于集合A中的元素x=0和x=2,都對應(yīng)于集合B中的同一個元素,所以不是一一映射.
1.映射應(yīng)滿足存在性:集合A中的每一個元素在集合B中都有對應(yīng)元素;唯一性:集合A中的每一個元素在集合B中都有唯一的元素與之對應(yīng).
2.一一映射,在對應(yīng)是映射的基礎(chǔ)上,若B中沒有剩余元素,且對應(yīng)關(guān)系是“一對一”,則為一一映射.
7、1.下列集合A到集合B的對應(yīng)中是一一映射的為________.(填序號)
①A=N,B=Z,f:x→y=-x;
②A=R+,B=R+,f:x→y=;
③A={-4,-1,1,4},B={-2,-1,1,2},f:x→y=±;
④A={平面內(nèi)邊長不同的等邊三角形},B={平面內(nèi)半徑不同的圓},f:作等邊三角形的內(nèi)切圓.
②④ [①是映射,不是一一映射,因為集合B中有些元素(正整數(shù))沒有原像.②是映射,是一一映射.不同的正實數(shù)有不同的唯一的倒數(shù)且仍是正實數(shù),任何一個正實數(shù)都存在倒數(shù).③不是映射,因為集合A中的元素(如4)對應(yīng)集合B中的兩個元素(2和-2).④是一一映射.]
求像與原
8、像
【例2】 設(shè)f:A→B是一個映射,其中A=B={(x,y)|x,y∈R},f:(x,y)→(x-y,x+y)
(1)求A中元素(-1,2)的像;
(2)求B中元素(-1,2)的原像.
[思路探究] 從f:(x,y)→(x-y,x+y)入手,其中(x,y)是原像,(x-y,x+y)是像.
[解] (1)當(dāng)x=-1,y=2時,x-y=-1-2=-3,x+y=-1+2=1.
所以(-1,2)的像是(-3,1).
(2)由得
所以(-1,2)的原像是.
1.(變條件)設(shè)A=Z,B={x|x=2n+1,n∈Z},C=R,且從A到B的映射是f:x→2x-1,從B到C的映射是g:y
9、→,則經(jīng)過兩次映射,A中元素1在C中的像為________.
[f:1→2×1-1=1,g:1→=.]
2.(變結(jié)論)已知f:x→y=|x|+1是從集合R到R的一個映射,若b不是該映射的像,則b的取值范圍是________.
(-∞,1) [∵y=|x|+1≥1,∴該映射的像集是[1,+∞).∴b的取值范圍是(-∞,1).]
在求像和原像時要分清原像和像,特別注意原像到像的對應(yīng)關(guān)系.對A中元素求像,只需將原像代入對應(yīng)關(guān)系即可.對B中元素求原像,可先設(shè)出它的原像,然后利用對應(yīng)關(guān)系列出方程(組)求解.
求映射個數(shù)
[探究問題]
1.已知集合A={a,b},B={1,2,
10、3},試建立一個從A到B像集為{1,2}的映射.
提示:或
2.對于探究1中的集合A,B,可以建立多少個從A到B的映射?
提示:像集分別為{1},{2},{3}的映射各1個;
像集分別為{1,2},{1,3},{2,3}的映射各2個,
所以,從A到B可以建立9個映射.
3.對于探究1中的集合A,B,可以建立多少個從B到A的映射?
提示:像集分別為{a},的映射各1個,像集為{a,b}的映射有6個,如下:
所以,從B到A可以建立8個映射.
【例3】 已知集合A={a,b},B={1,2,3},映射f:A→B,則滿足f(a)≤f(b)的映射有多少個?
[思路探究] 建
11、立映射就是給原像找像,一種找法對應(yīng)一個映射,為了避免重與漏,可以按f(a)的可能取值分類尋找.
[解] 因為f(a)≤f(b),
所以,當(dāng)f(a)=1時,f(b)=1,2,3;
當(dāng)f(a)=2時,f(b)=2,3;
當(dāng)f(a)=3時,f(b)=3.
所以,滿足條件的映射共6個.
1.確定映射,就是給每個原像找像,每種找法對應(yīng)一個映射.
2.對于求滿足某些特定要求的映射個數(shù)時,可將映射具體化、形象化(如列表、畫圖等).
2.設(shè)A={a,b,c},B={-1,0,1},若從A到B的映射滿足f(a)+f(b)=f(c),求這樣的映射f的個數(shù).
[解] 列表如下:
f(
12、b)
f(c)
f(a)
-1
0
1
-1
-1
0
0
-1
0
1
1
0
1
由上表可知,所求的映射有7個.
1.映射的特征
(1)任意性:A中任意元素x在B中都有元素y與之對應(yīng).
(2)唯一性:A中任意元素x在B中都有唯一元素y與之對應(yīng).
(3)方向性:f:A→B與f:B→A一般是不同的映射.
2.一一映射和映射的區(qū)別與聯(lián)系
映射f:A→B
一一映射f:A→B
對應(yīng)方式
“多對一”或
“一對一”
一對一
原像
B中的一些元素可能沒有原像
B中的任何元素都有唯一的原像
像
A中的幾個元素可能對應(yīng)同一個像
13、A中的任何元素都對應(yīng)不同的像
方向性
B到A不一定是映射
B到A是一一映射
1.思考辨析
(1)對于映射f:A→B,集合B中的每一個元素都有原像.( )
(2)若A=Z,B=Q,則f:x→y=是由集合A到集合B的映射.( )
(3)f:x→y=x+1是由自然數(shù)集到自然數(shù)集的一一映射.( )
[解析] (1)×;(2)×, 0∈A,但沒有像;(3)×,0∈N,但沒有原像.
[答案] (1)× (2)× (3)×
2.若映射f:x→y=x-1,則1的像是________.
- [當(dāng)x=1時,y=×1-1=-.]
3.若映射f:x→y=x2-3x-2,則2的原像是________.
-1或4 [當(dāng)x2-3x-2=2時,x=-1或4.
所以,2的原像為-1或4.]
4.判斷下列對應(yīng)是否是從集合A到集合B的映射,其中哪些是一一映射?哪些是函數(shù)?
(1)A={平面內(nèi)的圓},B={平面內(nèi)的矩形},對應(yīng)關(guān)系f:“作圓的內(nèi)接矩形”;
(2)A=B=Z,對應(yīng)關(guān)系f:x→y=x+1;
(3)A=B=N,對應(yīng)關(guān)系f:x→y=(x-2)2.
[解] (1)不是映射,(2)與(3)是映射,也是函數(shù),其中(2)是一一映射.
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