高中數(shù)學(xué)必修1知識(shí)點(diǎn):函數(shù)
函數(shù)是描述客觀世界變化規(guī)律的重要數(shù)學(xué)模型,指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)是高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中三類重要而又常用的基本初等函數(shù)。小編整理了相關(guān)的內(nèi)容,歡迎欣賞與借鑒。
函數(shù)概念與表示
課標(biāo)要求:
1.通過豐富實(shí)例,進(jìn)一步體會(huì)函數(shù)是描述變量之間的依賴關(guān)系的重要數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)用集合與對應(yīng)的語言來刻畫函數(shù),體會(huì)對應(yīng)關(guān)系在刻畫函數(shù)概念中的作用;了解構(gòu)成函數(shù)的要素,會(huì)求一些簡單函數(shù)的定義域和值域;了解映射的概念;
2.在實(shí)際情境中,會(huì)根據(jù)不同的需要選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ǎㄈ鐖D象法、列表法、解析法)表示函數(shù);
3.通過具體實(shí)例,了解簡單的分段函數(shù),并能簡單應(yīng)用;
4.通過已學(xué)過的函數(shù)特別是二次函數(shù),理解函數(shù)的單調(diào)性、最大(。┲导捌鋷缀我饬x;結(jié)合具體函數(shù),了解奇偶性的含義;
5.學(xué)會(huì)運(yùn)用函數(shù)圖象理解和研究函數(shù)的性質(zhì)。
要點(diǎn)精講:
1.函數(shù)的概念:
設(shè)A、B是非空的數(shù)集,如果按照某個(gè)確定的對應(yīng)關(guān)系f,使對于集合A中的任意一個(gè)數(shù)x,在集合B中都有唯一確定的數(shù)f(x)和它對應(yīng),那么就稱f:A→B為從集合A到集合B的一個(gè)函數(shù)。記作:y=f(x),x∈A.其中,x叫做自變量,x的取值范圍A叫做函數(shù)的定義域;與x的值相對應(yīng)的y值叫做函數(shù)值,函數(shù)值的集合{f(x)| x∈A }叫做函數(shù)的值域。
注意:(1)“y=f(x)”是函數(shù)符號(hào),可以用任意的字母表示,如“y=g(x)”;
。2)函數(shù)符號(hào)“y=f(x)”中的f(x)表示與x對應(yīng)的函數(shù)值,一個(gè)數(shù),而不是f乘x.
2.構(gòu)成函數(shù)的三要素:定義域、對應(yīng)關(guān)系和值域
。1)解決一切函數(shù)問題必須認(rèn)真確定該函數(shù)的定義域,函數(shù)的定義域包含三種形式:
、僮匀恍停褐负瘮(shù)的解析式有意義的自變量x的取值范圍(如:分式函數(shù)的分母不為零,偶次根式函數(shù)的被開方數(shù)為非負(fù)數(shù),對數(shù)函數(shù)的真數(shù)為正數(shù),等等);
、谙拗菩停褐该}的條件或人為對自變量x的限制,這是函數(shù)學(xué)習(xí)中重點(diǎn),往往也是難點(diǎn),因?yàn)橛袝r(shí)這種限制比較隱蔽,容易犯錯(cuò)誤;
、蹖(shí)際型:解決函數(shù)的綜合問題與應(yīng)用問題時(shí),應(yīng)認(rèn)真考察自變量x的實(shí)際意義。
(2)求函數(shù)的值域是比較困難的數(shù)學(xué)問題,中學(xué)數(shù)學(xué)要求能用初等方法求一些簡單函數(shù)的值域問題。
、倥浞椒ǎ▽⒑瘮(shù)轉(zhuǎn)化為二次函數(shù));②判別式法(將函數(shù)轉(zhuǎn)化為二次方程);③不等式法(運(yùn)用不等式的各種性質(zhì));④函數(shù)法(運(yùn)用基本函數(shù)性質(zhì),或抓住函數(shù)的單調(diào)性、函數(shù)圖象等)。
文章摘要:集合語言是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基本語言,它可以簡潔、準(zhǔn)確地表達(dá)數(shù)學(xué)內(nèi)容;函數(shù)是描述客觀世界變化規(guī)律的重要數(shù)學(xué)模型,函數(shù)思想貫穿了高中數(shù)學(xué)課程的始終,函數(shù)與代數(shù)式、方程、不等式等內(nèi)容聯(lián)系非常密切;函數(shù)概念及其反映出的數(shù)學(xué)思想方法已經(jīng)滲透到數(shù)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要基礎(chǔ)。教材要求:了解…
3.兩個(gè)函數(shù)的相等:
函數(shù)的定義含有三個(gè)要素,即定義域A、值域C和對應(yīng)法則f。當(dāng)函數(shù)的定義域及從定義域到值域的對應(yīng)法則確定之后,函數(shù)的值域也就隨之確定。因此,定義域和對應(yīng)法則為函數(shù)的兩個(gè)基本條件,當(dāng)且僅當(dāng)兩個(gè)函數(shù)的定義域和對應(yīng)法則都分別相同時(shí),這兩個(gè)函數(shù)才是同一個(gè)函數(shù)。
4.區(qū)間
5.映射的概念
一般地,設(shè)A、B是兩個(gè)非空的集合,如果按某一個(gè)確定的對應(yīng)法則f,使對于集合A中的任意一個(gè)元素x,在集合B中都有唯一確定的元素y與之對應(yīng),那么就稱對應(yīng)f:AB為從集合A到集合B的一個(gè)映射。記作“f:AB”.
函數(shù)是建立在兩個(gè)非空數(shù)集間的一種對應(yīng),若將其中的條件“非空數(shù)集”弱化為“任意兩個(gè)非空集合”,按照某種法則可以建立起更為普通的元素之間的`對應(yīng)關(guān)系,這種的對應(yīng)就叫映射。
注意:(1)這兩個(gè)集合有先后順序,A到B的射與B到A的映射是截然不同的.其中f表示具體的對應(yīng)法則,可以用漢字?jǐn)⑹觥?/p>
(2)“都有唯一”什么意思?包含兩層意思:一是必有一個(gè);二是只有一個(gè),也就是說有且只有一個(gè)的意思。
6.常用的函數(shù)表示法
。1)解析法:就是把兩個(gè)變量的函數(shù)關(guān)系,用一個(gè)等式來表示,這個(gè)等式叫做函數(shù)的解析表達(dá)式,簡稱解析式;
(2)列表法:就是列出表格來表示兩個(gè)變量的函數(shù)關(guān)系;
(3)圖象法:就是用函數(shù)圖象表示兩個(gè)變量之間的關(guān)系。
7.分段函數(shù)
若一個(gè)函數(shù)的定義域分成了若干個(gè)子區(qū)間,而每個(gè)子區(qū)間的解析式不同,這種函數(shù)又稱分段函數(shù);
8.復(fù)合函數(shù)
若y=f(u),u=g(x),x?(a,b),u?(m,n),那么y=f[g(x)]稱為復(fù)合函數(shù),u稱為中間變量,它的取值范圍是g(x)的值域。
附注:1.求函數(shù)解析式的題型有:
。1)已知函數(shù)類型,求函數(shù)的解析式:待定系數(shù)法;
(2)已知f(x)求f[g(x)]或已知f[g(x)]求f(x):換元法、配湊法;
。3)已知函數(shù)圖像,求函數(shù)解析式;
(4)f(x)滿足某個(gè)等式,這個(gè)等式除f(x)外還有其他未知量,需構(gòu)造另個(gè)等式:解方程組法;
(5)應(yīng)用題求函數(shù)解析式常用方法有待定系數(shù)法等。
2.求函數(shù)定義域一般有三類問題:
。1)給出函數(shù)解析式的:函數(shù)的定義域是使解析式有意義的自變量的取值集合;
。2)實(shí)際問題:函數(shù)的定義域的求解除要考慮解析式有意義外,還應(yīng)考慮使實(shí)際問題有意義;
。3)已知f(x)的定義域求f[g(x)]的定義域或已知f[g(x)]的定義域求f(x)的定義域:
①掌握基本初等函數(shù)(尤其是分式函數(shù)、無理函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、三角函數(shù))的定義域;
、谌粢阎猣(x)的定義域[a,b],其復(fù)合函數(shù)f[g(x)]的定義域應(yīng)由a≤g(x) ≤b解出。
3.求函數(shù)值域的各種方法
函數(shù)的值域是由其對應(yīng)法則和定義域共同決定的。其類型依解析式的特點(diǎn)分可分三類:(1)求常見函數(shù)值域;(2)求由常見函數(shù)復(fù)合而成的函數(shù)的值域;(3)求由常見函數(shù)作某些“運(yùn)算”而得函數(shù)的值域。
①直接法:利用常見函數(shù)的值域來求
一次函數(shù)y=ax+b(a0)的定義域?yàn)镽,值域?yàn)镽;
反比例函數(shù)的定義域?yàn)閧x|x≠0},值域?yàn)閧y|y≠0};
二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的定義域?yàn)镽,
當(dāng)a>0時(shí),值域?yàn)閧};
當(dāng)a<0時(shí),值域?yàn)閧}。
、谂浞椒ǎ恨D(zhuǎn)化為二次函數(shù),利用二次函數(shù)的特征來求值;常轉(zhuǎn)化為型如:f(x)=ax2+bx+c,x∈(a,b)的形式;
、鄯质睫D(zhuǎn)化法(或改為“分離常數(shù)法”)
④換元法:通過變量代換轉(zhuǎn)化為能求值域的函數(shù),化歸思想;
⑤三角有界法:轉(zhuǎn)化為只含正弦、余弦的函數(shù),運(yùn)用三角函數(shù)有界性來求值域;
⑥基本不等式法:轉(zhuǎn)化成型如:,利用平均值不等式公式來求值域;
、邌握{(diào)性法:函數(shù)為單調(diào)函數(shù),可根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求值域。
、鄶(shù)形結(jié)合:根據(jù)函數(shù)的幾何圖形,利用數(shù)型結(jié)合的方法來求值域。
文章摘要:集合語言是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基本語言,它可以簡潔、準(zhǔn)確地表達(dá)數(shù)學(xué)內(nèi)容;函數(shù)是描述客觀世界變化規(guī)律的重要數(shù)學(xué)模型,函數(shù)思想貫穿了高中數(shù)學(xué)課程的始終,函數(shù)與代數(shù)式、方程、不等式等內(nèi)容聯(lián)系非常密切;函數(shù)概念及其反映出的數(shù)學(xué)思想方法已經(jīng)滲透到數(shù)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要基礎(chǔ)。教材要求:了解…
函數(shù)的基本性質(zhì)
課標(biāo)要求:
1.通過已學(xué)過的函數(shù)特別是二次函數(shù),理解函數(shù)的單調(diào)性、最大(。┲导捌鋷缀我饬x;
2.結(jié)合具體函數(shù),了解奇偶性的含義;
要點(diǎn)精講:
1. 函數(shù)的單調(diào)性
注意:(1)利用定義證明函數(shù)f(x)在給定的區(qū)間D上的單調(diào)性的一般步驟:
1 任取x1,x2∈D,且x1<x2;
2 作差f(x1)-f(x2);
3 變形(通常是因式分解和配方);
4 定號(hào)(即判斷差f(x1)-f(x2)的正負(fù));
5 下結(jié)論(即指出函數(shù)f(x)在給定的區(qū)間D上的單調(diào)性)。
(2)在公共定義域內(nèi),兩個(gè)增函數(shù)的和是增函數(shù),兩個(gè)減函數(shù)的和是減函數(shù),增函數(shù)減去一個(gè)減函數(shù)為增函數(shù),減函數(shù)減去一個(gè)增函數(shù)為減函數(shù).
2.最值
。1)定義:最大值:一般地,設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)?strong>I,如果存在實(shí)數(shù)M滿足:①對于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0) = M.那么,稱M是函數(shù)y=f(x)的最大值。
最小值:一般地,設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)?strong>I,如果存在實(shí)數(shù)M滿足:①對于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0) = M.那么,稱M是函數(shù)y=f(x)的最大值。
注意:1)函數(shù)最大(小)首先應(yīng)該是某一個(gè)函數(shù)值,即存在x0∈I,使得f(x0) = M;
2)函數(shù)最大(。⿷(yīng)該是所有函數(shù)值中最大(小)的,即對于任意的x∈I,都有f(x)≤M(f(x)≥M)
。2)利用函數(shù)單調(diào)性的判斷函數(shù)的最大(。┲档姆椒ǎ
1)利用二次函數(shù)的性質(zhì)(配方法)求函數(shù)的最大(。┲;
2)利用圖象求函數(shù)的最大(。┲;
3)利用函數(shù)單調(diào)性的判斷函數(shù)的最大(。┲担
如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上單調(diào)遞增,在區(qū)間[b,c]上單調(diào)遞減則函數(shù)y=f(x)在x=b處有最大值f(b);
如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上單調(diào)遞減,在區(qū)間[b,c]上單調(diào)遞增則函數(shù)y=f(x)在x=b處有最小值f(b);
。3)函數(shù)的圖象與性質(zhì)
f(x)分別在、上為增函數(shù),分別在、上為減函數(shù)。
2. 奇偶性
注意:(1)函數(shù)是奇函數(shù)或是偶函數(shù)稱為函數(shù)的奇偶性,函數(shù)的奇偶性是函數(shù)的整體性質(zhì);由函數(shù)的奇偶性定義可知,函數(shù)具有奇偶性的一個(gè)必要條件是,對于定義域內(nèi)的任意一個(gè)x,則-x也一定是定義域內(nèi)的一個(gè)自變量(即定義域關(guān)于原點(diǎn)對稱)。
。2)利用定義判斷函數(shù)奇偶性的格式步驟:
1)首先確定函數(shù)的定義域,并判斷其定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對稱;
2)確定f(-x)與f(x)的關(guān)系;
3)作出相應(yīng)結(jié)論:
若f(-x) = f(x) 或 f(-x)-f(x) = 0,則f(x)是偶函數(shù);
若f(-x) =-f(x) 或 f(-x)+f(x) = 0,則f(x)是奇函數(shù)。
(3)簡單性質(zhì):
、賵D象的對稱性質(zhì):一個(gè)函數(shù)是奇函數(shù)的充要條件是它的圖象關(guān)于原點(diǎn)對稱;一個(gè)函數(shù)是偶函數(shù)的充要條件是它的圖象關(guān)于y軸對稱;
、谠O(shè)f(x),g(x)的定義域分別是D1,D2,那么在它們的公共定義域D上:
奇+奇=奇,奇奇=偶,偶+偶=偶,偶偶=偶,奇偶=奇
4.周期性
(1)定義:如果存在一個(gè)非零常數(shù)T,使得對于函數(shù)定義域內(nèi)的任意x,都有f(x+T)= f(x),則稱f(x)為周期函數(shù);
。2)性質(zhì):①f(x+T)= f(x)常常寫作若f(x)的周期中,存在一個(gè)最小的正數(shù),則稱它為f(x)的最小正周期;②若周期函數(shù)f(x)的周期為T,則f(ωx)(ω≠0)是周期函數(shù),且周期為.
附注:1.判斷函數(shù)的奇偶性,必須按照函數(shù)的奇偶性定義進(jìn)行,為了便于判斷,常應(yīng)用定義的等價(jià)形式:;2.對函數(shù)奇偶性定義的理解,不能只停留在f(-x)=f(x)和f(-x)=-f(x)這兩個(gè)等式上,要明確對定義域內(nèi)任意一個(gè)x,都有f(-x)=f(x),f(-x)=-f(x)的實(shí)質(zhì)是:函數(shù)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對稱,這是函數(shù)具備奇偶性的必要條件。稍加推廣,可得函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱的充要條件是對定義域內(nèi)的任意x,都有f(x+a)=f(a-x)成立,函數(shù)的奇偶性是其相應(yīng)圖象的特殊的對稱性的反映;
3.若奇函數(shù)的定義域包含0,則f(0)=0,因此,“f(x)為奇函數(shù)”是"f(0)=0"的非充分非必要條件;
4.奇函數(shù)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對稱,偶函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對稱,因此根據(jù)圖象的對稱性可以判斷函數(shù)的奇偶性。
5.若存在常數(shù)T,使得f(x+T)=f(x)對f(x)定義域內(nèi)任意x恒成立,則稱T為函數(shù)f(x)的周期,一般所說的周期是指函數(shù)的最小正周期周期函數(shù)的定義域一定是無限集。(參考教材:人教版必修1A版)
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