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函数的概念(变量说)

一句话

在规定的输入范围内,每个输入恰有一个输出,就是函数;一个输出可以对应多个输入。

本页目标:区分输入、输出与对应规则,用表、式、图表示函数。按已经学过的内容选择基础或提高题。

前置知识

概念与推导

本页定位:课程基础。

先选定自变量x的取值范围,再给出确定y的规则。对范围内每一个x,若都有唯一确定的y,就称y是x的函数。检查分两步:有没有遗漏的输入;同一输入有没有不同输出。

列表法便于查看离散记录,解析式便于计算,图像便于观察整体。三种表示都要附范围。图像的检验方法是:每条与y轴平行、横坐标属于定义域的直线,恰与图像相交一次。水平线可以交多次,因为不同输入可以共享一个输出。

左图每个x只有一个y,其中负1与1的输出都为1;右图同一x为1对应两个不同输出,因此不满足函数的唯一性。

常函数y=5仍满足唯一性;分段函数只要各段不冲突、不遗漏允许输入,也满足。函数不要求必须有一个简短公式,有限表格也可定义一个有限定义域上的函数。

实际问题的范围来自量的意义。例如长方形边长必须正,即使面积表达式在负数处也可计算,负数仍不是该实际模型允许的输入。只有明确关系确为线性等额外条件时,才能从有限数据推出后续数值。

高中会用集合与对应语言重述这些要求,并区分定义域、陪域和值域;初中变量描述并没有排除常函数或分段函数。

公式与条件

本页以“输入范围内处处有输出且唯一”为判定条件,不强行给概念编一个计算公式。

典型例题

例 1(唯一输出不等于一一对应)

以下哪张表能表示y是x的函数?每张表的定义域只取表中出现的x。

  • A.

    (x,y)依次为(1,2)、(1,3)

  • B.

    (x,y)依次为(−1,1)、(0,0)、(1,1)

  • C.

    (x,y)依次为(2,3)、(2,4)

  • D.

    (x,y)依次为(0,1)、(0,−1)

解与结论

B

  1. B中每个输入x只对应一个输出y。x=−1和x=1都对应y=1不影响函数成立。

    为什么这样做

    唯一性要求同一输入不能对应两个不同输出;不要求不同输入的输出不同。

易错与反例
  • 把函数误认为“一一对应”会错排平方关系和常函数。

本例与题库共用题面、答案和解析。进入题组并选择独立练习或复测

例 2(实际范围限制)

长方形周长20厘米,一边为x厘米。用x表示面积S,并求x=3时的面积(作答框填面积数值)。

解与结论

21

  1. 另一边为10−x,故S=x(10−x),且0<x<10。当x=3时,S=3×7=21平方厘米。

    为什么这样做

    周长是两条邻边之和的2倍;两条边长都必须正。

易错与反例
  • 不能因为表达式在x=0处可算,就把退化线段算作长方形。

本例与题库共用题面、答案和解析。进入题组并选择独立练习或复测

例 3(有限表格不能无条件外推)

仅知表中x=1,2,3时分别有y=2,4,6,能唯一确定x=4时y=8吗?

解与结论

不能;若另外说明关系为y=2x,则可以。

  1. 一种延长方式把(4,8)加入表中,另一种把(4,9)加入。两种方式都使每个x有唯一y,且都保留已知三行。

    为什么这样做

    有限记录只约束已出现的输入;外推需要明确模型或更多条件。

易错与反例
  • 规律看起来简单,不等于其他规则不可能。

本例与题库共用题面、答案和解析。进入题组并选择独立练习或复测

易错与反例

  • 同一x重复出现且y相同,只是重复记录;y不同才违反唯一性。
  • 表达式相同、定义域不同,不能直接称为同一函数。
  • 图像上的每一点都包含“输入、输出”两个信息,不能只比较图的外观。

衔接提示

练习

10 道题。先独立作答,答案和解析默认收起。

第 1 题 基础 · 示例(讲解中已出现)

以下哪张表能表示y是x的函数?每张表的定义域只取表中出现的x。

  • A.

    (x,y)依次为(1,2)、(1,3)

  • B.

    (x,y)依次为(−1,1)、(0,0)、(1,1)

  • C.

    (x,y)依次为(2,3)、(2,4)

  • D.

    (x,y)依次为(0,1)、(0,−1)

查看答案

B

查看逐步解析与易错点
  1. B中每个输入x只对应一个输出y。x=−1和x=1都对应y=1不影响函数成立。

    为什么这样做

    唯一性要求同一输入不能对应两个不同输出;不要求不同输入的输出不同。

易错与反例

  • 把函数误认为“一一对应”会错排平方关系和常函数。

本机记录

来源:自编。 断言已执行并通过,读取结构化答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-08。

回补:函数的概念(变量说)。一道题出错只提供候选线索。

第 2 题 提高 · 示例(讲解中已出现)

长方形周长20厘米,一边为x厘米。用x表示面积S,并求x=3时的面积(作答框填面积数值)。

查看答案

21

查看逐步解析与易错点
  1. 另一边为10−x,故S=x(10−x),且0<x<10。当x=3时,S=3×7=21平方厘米。

    为什么这样做

    周长是两条邻边之和的2倍;两条边长都必须正。

易错与反例

  • 不能因为表达式在x=0处可算,就把退化线段算作长方形。

本机记录

来源:自编。 断言已执行并通过,读取结构化答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-08。

回补:函数的概念(变量说) · 图形的认识与测量(周长、面积、体积)。一道题出错只提供候选线索。

第 3 题 提高 · 示例(讲解中已出现)

仅知表中x=1,2,3时分别有y=2,4,6,能唯一确定x=4时y=8吗?

查看答案

不能;若另外说明关系为y=2x,则可以。

查看逐步解析与易错点
  1. 一种延长方式把(4,8)加入表中,另一种把(4,9)加入。两种方式都使每个x有唯一y,且都保留已知三行。

    为什么这样做

    有限记录只约束已出现的输入;外推需要明确模型或更多条件。

易错与反例

  • 规律看起来简单,不等于其他规则不可能。

本机记录

来源:自编。 需推理复核;未自动验证展示答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-08。

回补:函数的概念(变量说)。一道题出错只提供候选线索。

第 4 题 基础 · 独立练习

已知f(x)=3x−1,定义域为全体实数。求f(−2)。

查看答案

7

查看逐步解析与易错点
  1. f(−2)=3×(−2)−1=−7。

    为什么这样做

    f(−2)表示把输入换成−2后得到的输出,不表示f与−2相乘。

易错与反例

  • 代入负数应加括号。

本机记录

来源:自编。 断言已执行并通过,读取结构化答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-08。

回补:函数的概念(变量说)。一道题出错只提供候选线索。

第 5 题 提高 · 独立练习

y=5(x取全体实数)是否是函数?说明理由。

查看答案

是常函数。

查看逐步解析与易错点
  1. 任意输入x都被规定唯一的输出5,符合函数定义。

    为什么这样做

    变量的说法并不要求输出随着输入必须改变。

易错与反例

  • 常函数有无穷多个输入对应同一输出,但没有同一输入对应不同输出。

本机记录

来源:自编。 需推理复核;未自动验证展示答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-08。

回补:函数的概念(变量说)。一道题出错只提供候选线索。

第 6 题 提高 · 独立练习

关系 y2=x,x允许取所有非负数、y允许取所有实数,能否把y看作x的函数?怎样限制可得到函数?

查看答案

不能。限制y≥0时得到y=√x,或限制y≤0时得到y=−√x。

查看逐步解析与易错点
  1. x=4时y=2或−2,唯一性失败。若固定选非负分支,则每个非负x恰有一个算术平方根。

    为什么这样做

    必须明确所取分支,不能在同一规则中任意选正负。

易错与反例

  • 两种分别选定的函数不能写成一个“±√x”函数。

本机记录

来源:自编。 需推理复核;未自动验证展示答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-08。

回补:函数的概念(变量说) · 实数。一道题出错只提供候选线索。

第 7 题 基础 · 独立练习

出租车模型规定:行程0<d≤3千米费用10元,d>3时费用为10+2(d−3)元,不计其他费用。行驶5千米需多少元?

查看答案

14

查看逐步解析与易错点
  1. 5>3,取第二段,10+2(5−3)=14元。

    为什么这样做

    一个分段规则仍可对每个输入给出唯一输出,先判断输入所在范围。

易错与反例

  • 不能把5千米全按超程单价计费。

本机记录

来源:自编。 断言已执行并通过,读取结构化答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-08。

回补:函数的概念(变量说)。一道题出错只提供候选线索。

第 8 题 提高 · 独立练习

表达式 y=1x3 在实数范围内能否接收输入3?说明自然定义域。

查看答案

不能;自然定义域为除3以外的所有实数。

查看逐步解析与易错点
  1. 当x=3时分母为0,除法没有定义;其他实数输入都可得到唯一商。

    为什么这样做

    函数必须对定义域内每个输入有输出,因此不能把未定义的3列入定义域。

易错与反例

  • “无穷大”不是此函数在3处的一个实数函数值。

本机记录

来源:自编。 需推理复核;未自动验证展示答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-08。

回补:函数的概念(变量说) · 分式与分式方程。一道题出错只提供候选线索。

第 9 题 基础 · 独立复测

某转换规则f(x)=5x+2,允许输入所有整数。求f(−3)。

查看答案

13

查看逐步解析与易错点
  1. f(−3)=5×(−3)+2=−13。

    为什么这样做

    −3属于指定定义域,先核对输入合法,再求输出。

易错与反例

  • 表达式虽然也能计算小数输入,但题目定义域只允许整数。

本机记录

来源:自编。 断言已执行并通过,读取结构化答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-08。

回补:函数的概念(变量说)。一道题出错只提供候选线索。

第 10 题 综合 · 独立复测

记录表以“时刻”为输入,同时记录甲、乙两地在12:00的温度20℃和25℃。这张表能直接表示温度是时刻的函数吗?怎样补充信息?

查看答案

不能直接作为单一温度函数;可以固定地点,分别建立两地的温度函数。

查看逐步解析与易错点
  1. 相同输入12:00出现两个不同输出。如果先固定甲地,或将地点也纳入输入,歧义才被消除。

    为什么这样做

    函数输入必须包含决定输出所需的条件,不能把不同观测对象混为一个对应。

易错与反例

  • 多条记录并非自动构成函数,要检查输入是否完整。

本机记录

来源:自编。 需推理复核;未自动验证展示答案。 AI辅助逐题复核:Codex,2026-09-08。

回补:函数的概念(变量说)。一道题出错只提供候选线索。

后继知识

依据

课程依据:初中:函数。已定位原件主题,非全文逐字审定,核验范围与日期见引用中心。

教材版本与映射 · 纠错记录。具体学习安排须结合所用教材及已具备的能力。