已知集合 ,定义从 到实数集 的对应关系 为:对任意 , 满足方程 。
(1) 判断对应关系 能否构成从集合 到 的函数,并说明理由;
(2) 若将该关系中的方程修改为 ,判断其能否构成从 到 的函数;若能,写出其值域。
完整解法
(1)
1. 解出 $y$ 关于 $x$ 的表达式
方程 可化为 ,解得:
2. 举出反例检验对应的唯一性
取集合 中的元素 ,代入表达式得:
对于自变量 ,存在两个不同的实数值 和 与之对应。
3. 根据函数定义得出结论并说明理由
这不符合函数定义中“对于集合 中的任意一个元素 ,在集合 中都有唯一确定的元素 与之对应”的要求,因此对应关系 不能构成从集合 到 的函数。
答案
对应关系 不能构成从集合 到 的函数,理由是存在定义域中的元素对应多个 值(违反单值对应要求)。
(2)
1. 变形方程得到 $y$ 关于 $x$ 的函数关系式
由方程 移项可得:
2. 计算集合 $A$ 中每个元素对应的 $y$ 值并验证唯一性
将集合 中的元素依次代入:
- 当 时,;
- 当 时,;
- 当 时,;
- 当 时,。
集合 中每一个元素 都存在唯一确定的实数 与之对应,因此能够构成从 到 的函数。
3. 写出函数的值域
由上述计算结果,收集所有 的取值组成集合,可得该函数的值域为:
答案
修改后的关系能构成从 到 的函数,其值域为 。
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