教学目标:
“函数”概念在中学数学中占有重要的地位,它也是高等数学研究的对象。 “函数”的引入使得数学从“常量数学”转化为“变量数学”,这正是近代数学的一个标志。前面学过的数、式、方程等都是传统的“常量数学”的组成部分,函数则属于“变量数学”的范畴。用函数的观点看方程与不等式中,我们可以看到变量数学的引入丰富了常量数学的知识. 初中的“函数”概念中蕴含着变化与对应的思想,强调变量之间的依存关系与对应关系。经历常量与变量、函数等概念的抽象概括过程,体会函数的模型思想,进一步发展的抽象思维能力。
教学内容解析:
一.变量,常量的教学
自然界是千变万化的,人类社会是不断进化的,这一切都告诉我们,在我们的身边运动,变化是时时刻刻,大量存在的。那么,运动变化的过程中涉及到的量,以及量与量之间的关系便成为我们研究的重点。
我们生活的地球在自转的同时,围绕太阳进行着公转。依据地理学知识,我们可以知道:地球在围绕太阳运动的过程中,它与太阳之间的距离是不断变化的。同时,地球在近日点的公转速度也大于它在远日点的公转速度。但是,地球围绕太阳运行一周所需要的时间却是固定不变的,是365天5小时48分46秒。
在地球围绕太阳运动的过程中,地球围绕太阳运行一周所需要的时间不发生变化,像这样保持同一数值的量我们称其为常量。但是,地球与太阳之间的距离,以及地球围绕太阳运行的公转速度均发生了变化,像这样可以取到不同的数值的量我们称其为变量。
二.函数概念的教学
(一)请思考一下,在我们的生活,学习中,还有哪些过程也涉及到了变量,常量。
1.卖牛奶的过程中:每袋牛奶的单价是常量,所卖牛奶的袋数和得到的钱数均是变量。
2.水瓶装水的过程,密度是常量,所装水的质量和体积都是变量
3.卖布的过程中,布的宽度是常量,所卖布的长度和相应布的面积均是变量
4.学校与同学甲的家之间的距离是一个常量。但是,他每天从家到学校的平均速度是变量,相应的从
家到学校时间也是变量。(本例中,距离是常量。但是,在地球围绕太阳运动的过程中,距离却是变量
。由此可见,判断一个量是变量,还是常量,并不是绝对的,关键要看这个量所处的具体的过程。)
(二)下面来看老师所举的例子:
例1:这是北京市近十年的人口变化,请大家观察表格,思考一下,在表格中反映了哪些量,有没有变量,常量,变量之间有哪些关系?

答案:变量:年份,年末人口总数;
关系:年末人口总数随年份变量的变化而变化。当年份变量取到1992年时,人口变量是1094万人,这个值是确定的,且是唯一的。当年份变量取到1998年时,人口变量是1246万人,这个值也是确定的,且是唯一的。其实当年份变量在1991至2000年的自然数集中取数时,人口变量都有确定的,且是唯一的值和它对应。 )
例2:沿直线匀速行驶的汽车,在行驶过程中,会出现哪些变量,有没有常量,变量之间有什么关系?
答案:变量:行驶时间,行驶路程
关系:路程随时间的变化而变化。但是,当时间变量在大于(等于)零的实数集中取数时,路程变量都有确定的,且是唯一的值和它对应。
例3:这是北京市某天的天气变化情况曲线,图象反映出哪些变量,有没有常量,变量之间有什么关系?

答案:变量:时间,温度
关系:依据图象,当时间变量在大于(等于)零且小于24的实数集中取数时,温度变量都有确定的,且是唯一的值和它对应。
请总结一下,以上三个例子,均发生在什么过程中,均出现了几个变量,变量之间有什么关系?
过程:运动变化的过程。
变量:两个。
关系:对于其中一个变量在某一个数集的每一个确定的值,另一个变量都有唯一确定的值和它对应。
这种变量之间的特殊关系,我们称其为函数关系。
(三)函数的定义:
一般地,在一个变化过程中,如果有两个变量x与y,并且对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,那么我们就说x是自变量,y是x的函数。
如果当x=a时y=b,那么b叫做当自变量的值为a时的函数值。
三.巩固概念:
利用函数的概念判断问题中所提到的变量谁是自变量,谁是谁的函数:
例1:函数:在近十年的北京人口变化过程中,有两个变量:年份与人口总数,对于年份变量在大于等于1991小于等于2000的自然数集的每一个确定的值,人口总数都有唯一确定的值与它对应,则年份叫做自变量,年末人口总数是年份的函数。
由于,变量人口总数会受到多方面因素的影响。因此,我们不可能用一个简单的式子表达出人口总数与年份之间的关系。这时,但用表格就可以简单,明了,直接的表示出变量之间的对应的函数关系。
例2:函数:匀速行驶的汽车在行驶过程中,有两个变量:时间t与路程s,对于时间变量t在大于等于0的实数集的每一个确定的值,路程s都有唯一确定的值与它对应,则时间t叫做自变量,路程s是时间t的函数。也可以说时间t是路程s的函数,因为对于路程变量s在大于等于0的实数集的每一个确定的值,时间t都有唯一确定的值与它对应。但这是两个不同函数。
我们可以用一个等式表达出路程与时间之间的关系,等式叫做这个函数的解析式。通过这个解析式,我们可以求出自变量在任一个允许值相应的函数值。
例3:函数:在一天的天气变化情况中,有两个变量:时间t与温度T,对于时间变量t在大于等于0小于24的实数集的每一个确定的值,温度T都有唯一确定的值与它对应,则时间t叫做自变量,温度T是时间t的函数。
其他说法:时间t是温度T的函数的说法不对,并不是每一个温度变量都有唯一确定的时间和它对应。看图象可知,的确存在一个温度,有两个时间和它对应。因此,时间不是温度的函数。
由于温度和时间的函数关系,既不能用等式表示,列表也难以表示任何时刻的温度,所以,我们可以采用坐标平面的曲线来表示函数关系,这种表示方法叫做图象法。利用图象法,可以直观的看到变量之间的对应关系。
回头看同学们所举的例子:
1.卖牛奶的过程中:每袋牛奶的单价是常量,所卖牛奶的袋数和得到的钱数均是变量。所卖牛奶的袋
数是得到的钱数的函数。得到的钱数也是所卖牛奶的袋数的函数。可以用列表格的方法表示。
2.水瓶装水的过程,密度是常量,所装水的质量是体积的函数。M=pv。
3.卖布的过程中,布的宽度是常量,所卖布的长度是相应布的面积的函数。S=ab
4.机器人左手不停的从自然数集中取数,右手输出它的平方根,则输出的平方根是否是所取的自然数
的函数。
答案:不是,因为任意自然数都有两个互为相反数的平方根。
5.机器人左手不停的从自然数集中取数,右手输出它的算术平方根,则输出的算术平方根是否是所取
的自然数的函数。
答案:是,因为任意自然数都有一个唯一确定的算术平方根
6.机器人左手不停的从整数集中取数,右手输出它的算术平方根,则输出的算术平方根是否是所取的
整数的函数。
答案:不是,因为负整数没有平方根,更没有算术平方根。
四.例题:
A.Q=8x B.Q=8x-50 C.Q=50-8x D.Q=8x+50
答案:C
A.y=2x2中,x取全体实数 B.y=
C.y=
答案:D
分析:一般地,在一个函数关系式中,自变量的取值必须使函数解析式有意义;对于一个实际问题,自变量的取值必须使实际问题有意义,选D.
A.5 B.10 C.4 D.-4
答案:C
A.-1 B.1 C.-3 D.3
答案:D