登陆注册
45088600000009

第9章 映射

【教学目标】

1.了解映射的概念、象与原象的概念和一一映射的概念;(1)明确映射是特殊的对应,即由集合B、集合A和对应法则f三者构成的一个整体,知道映射的特殊之处在于必须是多对一和一对一的对应;(2)能准确使用数学符号表示映射, 把握映射与一一映射的区别;(3)会求给定映射的指定元素的象与原象,了解求象与原象的方法。

2.在概念形成过程中,培养学生的观察、比较和归纳的能力。

3.通过映射概念的学习,逐步提高学生对知识的探究能力。

【教学建议】

一、教材分析

知识结构

映射是一种特殊的对应,一一映射又是一种特殊的映射,而且函数也是特殊的映射,它们之间的关系可以通过下图表示出来,如图:由此我们可从集合的包含关系中帮助我们把握相关概念间的区别与联系。

二、重点、难点分析

本节的教学重点和难点是映射和一一映射概念的形成与认识。

①映射的概念是比较抽象的概念,它是在初中所学对应的基础上发展而来。教学中应特别强调对应集合B中的唯一性这点要求的理解。

映射是学生在初中所学的对应的基础上学习的,对应本身就是由三部分构成的整体,包括集合A和集合B及对应法则f,由于法则的不同,对应可分为一对一,多对一,一对多和多对多。 其中只有一对一和多对一的能构成映射,由此可以看到映射必是“对B中之唯一”,而只要是对应就必须保证让A中之任一与B中元素相对应,所以满足一对一和多对一的对应就能体现出“任一对唯一”。

②而一一映射又在映射的基础上增加新的要求,决定了它在学习中是比较困难的。

三、教法建议

(1)在映射概念引入时,可先从学生熟悉的对应入手, 选择一些具体的生活例子,然后再举一些数学例子,分为一对多、多对一、多对一、一对一四种情况,让学生认真观察、比较,再引导学生发现其中一对一和多对一的对应是映射,逐步归纳概括出映射的基本特征,让学生的认识从感性认识上升到理性认识。

(2)在刚开始学习映射时,为了能让学生看清映射的构成,可以选择用图形表示映射,在集合的选择上可选择能用列举法表示的有限集,法则尽量用语言描述,这样的表示方法让学生可以比较直观的认识映射,而后再选择用抽象的数学符号表示映射,比如:A=B,B=R+ f∶xy=x2+1,x∈A,y∈B。

这种表示方法比较简明、抽象,且能看到三者之间的关系。除此之外,映射的一般表示方法为f∶AB,从这个符号中也能看到映射是由三部分构成的整体,这对后面认识函数是三件事构成的整体是非常有帮助的。

(3)对于学生层次较高的学校可以在给出定义后让学生根据自己的理解举出映射的例子,教师也给出一些映射的例子,让学生从中发现映射的特点,并用自己的语言描述出来,最后教师加以概括,再从中引出一一映射概念;对于学生层次较低的学校,则可以由教师给出一些例子让学生观察,教师引导学生发现映射的特点,一起概括,最后再让学生举例,并逐步增加要求向一一映射靠拢, 引出一一映射概念。

(4)关于求象和原象的问题,应在计算的过程中总结方法,特别是求原象的方法是解方程或方程组,还可以通过方程组解的不同情况(有唯一解、无解或有无数解)加深对映射的认识。

(5)在教学方法上可以采用启发、讨论的形式,让学生在实例中去观察、比较,启发学生寻找共性,共同讨论映射的特点,共同举例、计算,最后进行小结,教师要起到点拨和深化的作用。

【教学设计方案】

(第一节)映射

教学目标:

(1)了解映射的概念,象与原象及一一映射的概念。

(2)在概念形成过程中,培养学生的观察、分析、对比、归纳的能力。

(3)通过映射概念的学习,逐步提高学生的探究能力。

教学重点难点:映射概念的形成与认识。

教学用具:实物投影仪。

教学方法:启发讨论式。

教学过程:

一、引入

在初中,我们已经初步探讨了函数的定义并研究了几类简单的常见函数。在高中,将利用前面集合有关知识,利用映射的观点给出函数的定义。那么映射是什么呢?这就是我们今天要详细讲述的概念。

二、新课

在前一章集合的初步知识中,我们学习了元素与集合及集合与集合之间的关系,而映射是重点研究两个集合的元素与元素之间的对应关系。这要先从我们熟悉的对应说起(用投影仪打出一些对应关系,共6个)

我们今天要研究的是一类特殊的对应,特殊在什么地方呢?

提问1:在这些对应中有哪些是让A中元素对应B中唯一一个元素的?

让学生仔细观察后由学生回答,对有争议的,或漏选、多选的可详细说明理由进行讨论。最后得出(1),(2),(5),(6)是符合条件的(用投影仪将这几个集中在一起)。

提问2:能用自己的语言描述一下这几个对应的共性吗?

经过师生共同推敲,将映射的定义引出。(主体内容由学生完成,教师做必要的补充)

(板书)

一、映射

1.定义:一般地,设A,B两个集合,如果按照某种对应法则f,对于集合A中的任何一个元素,在集合B中都有唯一的元素和它对应,那么这样的对应(包括集合A,B及A到B的对应法则)叫做集合A到集合B的映射,记作f∶AB。

定义给出之后,教师应及时强调映射是特殊的对应,故是三部分构成的一个整体,从映射的符号表示中也可看出这一点,它的特殊之处在于元素与元素之间的对应必须做到“任一对唯一”,同时指出具有对应关系的元素即A中元素a对应B中元素b,则b叫a的象,a叫b的原象。

(板书)

2.象与原象

可以用前面的例子具体说明谁是谁的象,谁是谁的原象。

提问3:下面请同学根据自己对映射的理解举几个映射的例子,看对映射是否真正认识了。

(开始时只要是映射即可,之后可逐步提高要求,如集合是无限集,或生活中的例子等)由学生自己评判。之后教师再给出几个(主要是补充学生举例类型的不足)。

(1) A=12,1 ,-2 ,B=3,2,1,12,0,f∶xy=1x+1,x∈A,y∈B 。

(2) A=R,B=R,f∶xy=2x-1,x∈A,y∈B 。

(3) A=N+,B={0,1,2},f∶除以3的余数。

(4)A= {高一1班同学},B= {入学时数学考试成绩},f对自己的考试成绩。

在学生作出判断之后,引导学生发现映射的性质(教师适当提出研究方向由学生说,再由老师概括)。

(板书)3.对概念的认识

(1)f∶AB 与f∶BA是不同的,即A与B是有序的。

(2)象的集合是集合B的子集。

(3)集合A、B可以是数集,也可以是点集或其他集合。

在刚才研究的基础上,教师再提出(2)和(4)有什么共性,能否把它描述出来,如果学生不能找出共性,教师可再给出几个例子(用投影仪打出)。

如:(1)

(2) A=R,B={数轴上的点}, f∶实数与数轴上相应的点对应。

(3) A={中国,日本,韩国}, B={北京,东京,首尔}, f∶相应国家的首都。

引导学生在元素之间的对应关系和元素个数上找共性,由学生提出两点共性:集合A中不同的元素对集合B中不同的元素;B中所有元素都有原象。

那么满足以上条件的映射又是一种特殊的映射,称之为一一映射。

(板书)4.一一映射

(1)定义:设A,B是两个集合,f∶AB是集合A到集合B的映射,如果在这个映射下,对于集合A中的不同元素,在集合B中有不同的象,而且B中每一个元素都有原象,那么这个映射叫做A到B上的一一映射。

给出定义后,可再返回到刚才的例子,让学生比较它与映射的区别,从而进一步明确“一一”的含义。然后再安排一个例题。

例1下列各表表示集合A(元素a)到集合B(元素b)的一个映射,判断这些映射是不是A到B上的一一映射。

a1234

b-1-1-1-1表一

a3456

b2324表二

a1234

b36912表三

a3456

b23456表四

其中只有第三个表可以表示一一映射,由此例点明一一映射的特点。

(板书)特点:两个集合间元素是一对一的关系,不同的象也一定是不同的(元素个数相同);集合B与象集C是相等的集合。

对于映射我们现在了解了它的定义及特殊的映射——一一映射,除此之外对于映射还要求能求出指定元素的象与原象。

(板书)5.求象与原象。

例2(1)从R到R+的映射f∶x|x|+1,则R中的-1在R+中的象是;R+中的4在R中的原象是。

(2)在给定的映射f∶(x,y)(x+y,x-y)下,则点(1,2)在f下的象是,点(1,2)在f下的原象是。

(3)f∶AB是集合A到集合B的映射,A=B=R,f∶xx2-2x-1则A中元素1+2的象是,B中象0的原象是, B中象-6的原象是。

由学生先回答第(1)小题,之后让学生自己总结一下,应用什么方法求象和原象,学生找到方法后,再在方法的指导下求解另外两题,若出现问题,教师予以点评,最后小结求象。用代入法,求原象用解方程或解方程组。

注意:所解的方程解的情况可能有多种,如有唯一解,也可能无解,可能有无数解,这与映射的定义也是相吻合的。但如果是一一映射,则方程一定有唯一解。

三、小结

1.映射是特殊的对应三部分构成的整体

满足任一对唯一

2.一一映射是特殊的映射。

3.掌握求象与原象的方法。

四、作业

五、板书设计

一、映射举例例2

1.定义4.一一映射

2.象与原象(1)定义

举例例1小结

(2)特点

3.对概念的认识5.求象与原象作业

【习题精选】

(1)设集合A={x|0≤x≤6},B={y|0≤y≤2},从A到B的对应法则f不是映射的是

(A)f∶xy=12x

(B)f∶xy=13x

(C)f∶xy=14x

(D)f∶xy=16x

(2)已知映射f∶AB,其中集合A={-3,-2,-1,1,2,3,4},且对任意a∈A,在B中和它对应的元素是|a|,则集合B中元素的个数最少是。

(3)设集合M={x|0≤x≤1},N={y|0≤y≤1}。下列四个图像中,表示从M到N的映射的是。

(4)已知从R到R的映射f∶(x,y)(x+y,xy),则(8,15)的原象是。

(5)已知从A到B的映射是x2x+1,从B到C的映射是yy2-1,其中A,B,CR,则从A到B的映射是。

(6)已知集合A={1,2,3,k},B={4,7,a4,a2+3a},且a,k∈N,x∈A,y∈B,f∶xy=3x+1是由A到B的一一映射,求a,k的值。

答案:(1) A;(2) 4; (3)B ; (4)(3,5) 或(5,3) ; (5)xx-12 ; (6)a=2,k=5

【典型例题】

例1下列集合A到集合B的对应中,判断哪些是B到B的映射? 判断哪些是A到B的一一映射?

(1) A=N,B=Z,对应法则f∶xy=-x,x∈A,y∈B。

(2) A=R+,B=R+ ,f∶xy=1x,x∈A,y∈B。

(3)A={a|0°≤a≤90°},B={x|0 ≤x≤1},对应法则f∶取正弦。

(4)A=N+,B={0,1} ,对应法则f∶除以2得的余数。

(5)A={-4,-1,1,4},B={-2,-1,1,2},对应法则f∶xy=|x|2,x∈A,y∈B。

(6)A={平面内边长不同的等边三角形},B={平面内半径不同的圆},对应法则f∶作等边三角形的内切圆。

分析:解决的起点是读懂各对应中的法则含义,判断的依据是映射和一一映射的概念,要求对“任一对唯一”有准确的理解,对问题考虑要细致、周全。

解:(1)是映射,不是一一映射,因为集合B中有些元素(正整数)没有原象。

(2)是映射,是一一映射。不同的正实数有不同的唯一的倒数仍是正实数,任何一个正数都存在倒数。

(3)是映射,是一一映射,因为集合A中的角的正弦值各不相同,且集合B中每一个值都可以是集合A中角的正弦值。

(4)是映射,不是一一映射,因为集合A中不同元素对应集合B中相同的元素。

(5)不是映射,因为集合A中的元素(如4)对应集合B中两个元素(2和-2)。

(6)是映射,是一一映射,因为任何一个等边三角形都存在唯一的内切圆,而任何一个圆都可以是一个等边三角形的内切圆。边长不同,圆的半径也不同。

说明:此题的主要目的在于明确映射构成的三要素的要求,特别是对于集合A、集合B及对应法则f有哪些具体要求,包括对法则f是数学符号语言给出时的理解。

例2给出下列关于从集合A到集合B的映射的论述,其中正确的有。

(1)B中任何一个元素在A中必有原象;

(2) A中不同元素在B中的象也不同 ;(3) A中任何一个元素在B中的象是唯一的;(4)A中任何一个元素在B中可以有不同的象;(5)B中某一元素在A中的原象可能不止一个;(6)集合A与B一定是数集;

(7)记号f∶AB与f∶BA的含义是一样的。

分析:此题是对抽象的映射概念的认识,理论性较强,要求较高,判断时可以让学生借助具体的例子来帮助。

解: (1)不对 (2)不对 (3)对(4)不对(5)对(6)不对(7)不对说明:对此题的判断可以将映射中隐含的特点都描述出来,对映射的认识更加全面,准确。

例3 (1)A=N,B=R ,f∶xy=2x-12x+1 ,x∈A,y∈B 。在f的作用下,1113的原象是多少?14的象是多少?

(2)设集合A=N,B={偶数},映射f∶AB把集合A中的元素a映射到集合B中的元素a2-a,则在映射f下,象20的原象是多少?

(3) f∶AB是从A到B的映射,其中A=R,B={(x,y)|x,y∈R} ,f∶x(x+1,x2+1) ,则A中元素2的象是多少?B中元素(2,2)的原象是多少?

分析:通过此题让学生不仅会求指定元素象与原象,而且明确求象与原象的方法。

解:(1)由2x-12x+1=1113,解得x=6,故1113的原象是6;又2×14-12×14+1=2729,故14的象是2729。

(2)由a2-a=20解得a=5或a=-4,又a∈N,故a=5即20的原象是5。

(3) 2的象是(2+1,3),由x+1=2

x2+1=1解得x=1,故(2,2)的原象是1。

说明:此题主要作用在于明确利用代入法求指定元素的象,而求原象则需解方程或方程组。在本题中第(2)小题和第(3)小题在求象时,对a和x的制约条件都是两条,应解方程组,且还可以对方程组解的情况进行讨论(无解,有唯一解,无数解)。其中第(3)小题集合B中的元素应是二元数(有序数对),计算出的象必须写成有序数对的形式,所以求原象时必须先认清集合的特征。

同类推荐
  • 知识经济时代与数字图书馆

    知识经济时代与数字图书馆

    本书包括:数字时代与图书馆理论,数字图书馆发展进程,数字图书馆的基本内容、信息服务平台,数字图书馆的发展对人的素质要求等等。
  • 中学化学课程资源丛书-化学新看台

    中学化学课程资源丛书-化学新看台

    作为科学教育的重要组成部分,新的化学课程倡导从学生素质的培养和社会发展的需要出发,发挥学科自身的优势,将科学探究作为课程改革的突破口,激发学生的主动性和创新意识,促使学生积极主动地去学习,使获得化学知识和技能的过程也成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。本套丛书集知识性与实用性于一体,是学生在学习化学知识及教师在进行引导的过程中不可或缺的一套实用工具书。
  • 学生提高阅读能力的方法(下)

    学生提高阅读能力的方法(下)

    学生怎样学习才能达到最好的效果,一直是众多教师和家长非常关注的问题。要解决这个问题,不同的人能提出上千种不同的方法,但最根本的一条,则是大家都认可的,那就是运用良好的学习方法,这是一条行之有效的学习途径。学习方法是指通过许许多多人的学习实践,总结出来的快速掌握知识的方法。因其以学习掌握知识的效率有关,所以受到大家的特别重视。学习方法并没有统一的标准和规定,它因个人条件的不同,选取的方法也有一定的差别。
  • 语文新课标课外必读第十辑——福尔摩斯探案

    语文新课标课外必读第十辑——福尔摩斯探案

    国家教育部颁布了最新《语文课程标准》,统称新课标,对中、小学语文教学指定了阅读书目,对阅读的数量、内容、质量以及速度都提出了明确的要求,这对于提高学生的阅读能力,培养语文素养,陶冶情操,促进学生终身学习和终身可持续发展,对于提高广大人民的文学素养具有极大的意义。
  • 生理健康必知手册

    生理健康必知手册

    《青少年安全健康自我保护丛书:生理健康必知手册》主要内容包括:生活与健康、穿“衣”健康常相依、“食”以洁为先、健康为安“居”之首、旅游与健康、不良的生活习惯、学习与健康、用耳卫生、科学用脑、运动与健康、体育锻炼与人体、青春期性保健、疾病与生理健康等。
热门推荐
  • 刚喂嘴的巧克力

    刚喂嘴的巧克力

    因为机缘巧合,两个平凡对设计有着独特天分的人,彼此相遇了。女孩大大咧咧却有着自己迷人的魅力,还有一个生死与共的姐妹,两个人可谓是冤家路窄喽。这个青春有狗血,有仗义,有误会,有激情,有生无可恋,有你们。。。和各自的感情变换演绎了这个浪漫爱情剧。。。。。。。。。。
  • 最后一课

    最后一课

    本书收入了都德的短篇小说。以《最后一课》为代表。作者描写了战争背景下人性的高贵、卑微与低劣,也描写了小人物艰难而悲哀的生存状态。作者行文手法变化万千,现实主义、动物寓言、哥特魔幻在作品中交织更迭。适合少年儿童阅读。
  • 十三咒

    十三咒

    流烟……等着我。一千年……一千年以后,我一定会去找你,想办法帮你解开十三咒,让你不再痛苦。没人可以分开我们我会永远保护你,再也不会让任何人抢走你。一千年后……天上,一轮血红的圆月……
  • 一个老共产党员的心声

    一个老共产党员的心声

    《一个老共产党员的心声》一书收录了作者从事党务工作的心得体会、理论研究。
  • 快穿攻略:BOSS每天都在纠缠

    快穿攻略:BOSS每天都在纠缠

    苏缱目光轻飘飘地落在男人手中的奶糖上,犹豫道,“开个价吧。”谁想男人眸子半敛,掌心一合,将糖握住,指腹轻捻,嗓音悠然,“行吧,我缺个对象。”ps.女主低情商病秧子,男主城府变态,本文各种play上线,1v1,甜死人不偿命(大概?
  • 世界儿童必读经典——神童故事

    世界儿童必读经典——神童故事

    古今中外丰富多彩的故事是世界各国社会和生活的结晶,是高度艺术化的精神产品,具有永久的闪光魅力,非常集中、非常形象,是中小学生了解世界和社会的窗口,是走向世界、观摩社会的最佳捷径。这些著名故事,伴随着世界各国一代又一代的青少年茁壮成长,具有广泛而深远的影响。我们青少年只要带着有趣的欣赏的心态阅读这些美丽的故事,便非常有利于培养积极的和健康向上的心理、性格、思维和修养,便有利于了解世界各国的社会和生活,并能不断提高语言表达和社会交往的才能。
  • 半夏的守候

    半夏的守候

    一篇很普通的文,作者大开脑洞的结果。不用抱着太认真的心态去看,不然你会感到膝盖中了一枪。
  • 我的极品外星男友

    我的极品外星男友

    失恋又失业的平凡女生边小娴,捡个外星男友回家,从此走上惊险刺激开挂人生的故事。
  • 天下唯一国

    天下唯一国

    千年前的战火无人见得,历史偏颇,赢诺心发诘问,时光穿梭,此生我为嬴政,看朕功盖三皇,德高五帝,天下万土,归于我一国!
  • 我的青春里没有遗憾

    我的青春里没有遗憾

    就像我身后的岁月一样,说着说着就没了,就像风干的露水………………