第一章 集合与函数概念
第二章 基本初等函数Ⅰ
第三章 函数应用
数与形,本是相倚依
焉能分作两边飞
数无形时少直觉
形少数时难入微
数形结合百般好
隔离分家万事休
切莫忘,几何代数统一体
永远联系莫分离
—— 华罗庚
图示法
一、知识结构
一、集合的含义与表示
1、集合:把研究对象称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合
2、元素与集合的关系:
3、元素的特性:确定性、互异性、无序性
(一)集合的含义
(二)集合的表示
1、列举法:把集合中的元素一一列举出来,并放在{ }内
2、描述法:用文字或公式等描述出元素的特性,并放在{x| }内
3.图示法 Venn图,数轴
二、集合间的基本关系
1、子集:对于两个集合A,B如果集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,我们称A为B的子集.
若集合中元素有n个,则其子集个数为
真子集个数为
非空真子集个数为
2、集合相等:
3、空集:规定空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集
2n
2n-1
2n-2
三、集合的并集、交集、全集、补集
全集:某集合含有我们所研究的各个集合的全部元素,用U表示
A
B
0或2
题型示例
考查集合的含义
考查集合之间的关系
考查集合的运算
1
2
3
4
5
3
返回
扩展提升
练习
1.集合A={1,0,x},且x2∈A,则x= 。
-1
B
3
函数的复习主要抓住两条主线
1、函数的概念及其有关性质。
2、几种初等函数的具体性质。
函数
函数知识结构
B
C
x1
x2
x3
x4
x5
y1
y2
y3
y4
y5
y6
A
函数的三要素:定义域,值域,对应法则
A.B是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f,对于集合A中的每一个元素x,在集合B中都有唯一的元素y和它对应,这样的对应叫做从A到B的一个函数。
一、函数的概念:
思考:函数值域与集合B的关系
二、映射的概念
设A,B是两个非空的集合,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y于之对应,那么就称对应f:A→B为集合A到集合B的一个映射
映射是函数的一种推广,本质是:任一对唯一
函数的定义域:
使函数有意义的x的取值范围。
求定义域的主要依据
1、分式的分母不为零.
2、偶次方根的被开方数不小于零.
3、零次幂的底数不为零.
4、对数函数的真数大于零.
5、指、对数函数的底数大于零且不为1.
6、实际问题中函数的定义域
(一)函数的定义域
1、具体函数的定义域
1.【-1,2)∪(2,+∞)
2.(-∞,-1)∪(1,+∞)
3.(3∕4,1】
练习:
2、抽象函数的定义域
1)已知函数y=f(x)的定义域是[1,3],求f(2x-1)的定义域
2)已知函数y=f(x)的定义域是[0,5),求g(x)=f(x-1)- f(x+1)的定义域
1.[1,2] ; 2.[1,4); 3. [- ]
思考:若值域为R呢?
分析:值域为R等价为真数N能取(0,+∞)每个数。
当a=0时,N=3只是(0,+∞)上的一个数,不成立;
当a≠0时,真数N取(0,+∞)每个数即
求值域的一些方法:
1、图像法,2 、 配方法,3、分离常数法,4、换元法,5单调性法。
1)
2)
3)
4)
三、函数的表示法
1、解 析 法
2、列 表 法
3、图 象 法
例10求下列函数的解析式
待定系数法
换元法
赋值法
构造方程组法
配凑法
增函数、减函数、单调函数是 对定义域上的某个区间而言的。
注意
三、函数单调性
定义:一般地,设函数f(x)的定义域为I:
如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量x1、x2,当x1
如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量x1、x2,当x1
f(x2) ,那么就说函数在区间上是减函数。区间D叫做函数的减区间。
写出常见函数的单调区间
并指明是增区间还是减区间
用定义证明函数单调性的步骤:
(1) 设元,设x1,x2是区间上任意两个实数,且x1<x2;
(2) 作差, f(x1)-f(x2) ;
(3)变形,通过因式分解转化为易于判断符号的形式
(4)判号, 判断 f(x1)-f(x2) 的符号;
(5)下结论.
1. 函数f (x)=
2x+1, (x≥1)
4-x, (x<1)
则f (x)的递减区间为( )
A. [1, +∞)
B. (-∞, 1)
C. (0, +∞)
D. (-∞, 0]
B
2、若函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间[4,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围
3 判断函数 的单调性。
拓展提升复合函数的单调性
复合函数的单调性
复合函数的单调性由两个函数共同决定;
引理1:已知函数y=f[g(x)],若u=g(x)在区间(a,b)上是增函数,其值域为(c,d),又函数y=f(u)在区间(c,d)上是增函数,那么,原复合函数y=f[g(x)]在区间(a,b)上是增函数。
x增→ g(x)增 →y增:故可知y随着x的增大而增大
引理2:已知函数y=f[g(x)],若u=g(x)在区间(a,b)上是减函数,其值域为(c,d),又函数y=f(u)在区间(c,d)上是减函数,那么,原复合函数y=f[g(x)]在区间(a,b)上是增函数。
x增→ g(x)减 →y增:故可知y随着x的增大而增大
复合函数的单调性
规律:当两个函数的单调性相同时,其复合函数是增函数;当两个函数的单调性不相同时,其复合函数是减函数。 “同增异减”
复合函数的单调性
例题:求下列函数的单调性y=log4(x2-4x+3)
解 设 y=log4u(外函数),u=x2-4x+3(内函数).由 u>0, u=x2-4x+3,解得原复合函数的定义域为{x|x<1或x>3}.
当x∈(-∞,1)时,u=x2-4x+3为减函数,而y=log4u为增函数,所以(-∞,1)是复合函数的单调减区间;当x∈(3,±∞)时,u=x2-4x+3为增函数y=log4u为增函数,所以,(3,+∞)是复合函数的单调增区间.
解:设u=x2-4x+3 ,u=x2-4x+3=(x-2)2-1,
x>3或x<1,(复合函数定义域)
x<2 (u减)
解得x<1.所以x∈(-∞,1)时,函数u单调递减.
由于y=log4u在定义域内是增函数,所以由引理知:u=(x-2)2-1的单调性与复合函数的单调性一致,所以(-∞,1)是复合函数的单调减区间.
u=x2-4x+3=(x-2)2-1,
x>3或x<1,(复合函数定义域)
x>2 (u增)
解得x>3.所以(3,+∞)是复合函数的单调增区间.
代数解法:
解: 设 y=logu,u=2x-x2.由u>0,u=2x-x2
解得原复合函数的定义域为0<x<2.
由于y=log13u在定义域(0,+∞)内是减函数,所以,原复合函数的单调性与二次函数 u=2x-x2的单调性正好相反.易知u=2x-x2=-(x-1)2+1在x≤1时单调增. 由 0<x<2 (复合函数定义域)
x≤1,(u增)
解得0<x≤1,所以(0,1]是原复合函数的单调减区间.
又u=-(x-1)2+1在x≥1时单调减,由
x<2, (复合函数定义域)
x≥1, (u减) 解得0≤x<2,所以[0,1=是原复合函数的单调增区间.
例2 求下列复合函数的单调区间:
y=log(2x-x2)
复合函数的单调性小结
复合函数y=f[g(x)]的单调性可按下列步骤判断:
(1) 将复合函数分解成两个简单函数:y=f(u)与u=g(x)。其中y=f(u)又称为外层函数, u=g(x)称为内层函数;
(2) 确定函数的定义域;
(3) 分别确定分解成的两个函数的单调性;
(4) 若两个函数在对应的区间上的单调性相同(即都是增函数,或都是减函数),则复合后的函数y=f[g(x)]为增函数;
(5) 若两个函数在对应的区间上的单调性相异(即一个是增函数,而另一个是减函数),则复合后的函数y=f[g(x)]为减函数。
复合函数的单调性可概括为一句话:“同增异减”。
四、函数的奇偶性
3.奇函数和偶函数的必要条件:
注:要判断函数的奇偶性,首先要看其定义域区间是否关于原点对称!
定义域关于原点对称.
奇(偶)函数的一些特征
1.若函数f(x)是奇函数,且在x=0处有定义,则 f(0)=0.
2.奇函数图像关于原点对称,且在对称的区间上不改变单调性.
3.偶函数图像关于y轴对称,且在对称的区间上改变单调性
例12 判断下列函数的奇偶性
函数的图象
1、用学过的图像画图。
2、用某种函数的图象变形而成。
(1)关于x轴、y轴、原点对称关系。
(2)平移关系。
(3)绝对值关系。
反比例函数
1、定义域 .
2、值域
3、图象
k>0
k<0
二次函数
1、定义域 .
2、值域
3、图象
a>0
a<0
指数函数
1、定义域 .
2、值域
3、图象
a>1
0R+
y
x
o
1
y
x
o
1
对数函数
1、定义域 .
2、值域
3、图象
a>1
0R+
1
1
在同一平面直角坐标系内作出幂函数y=x,y=x2,y=x3,y=x1/2,y=x-1的图象:
(-∞,0)减
(-∞,0]减
(1,1)
(1,1)
(1,1)
(1,1)
(1,1)
公共点
(0,+∞)减
增
增
[0,+∞)增
增
单调性
奇
非奇非偶
奇
偶
奇
奇偶性
{y|y≠0}
[0,+∞)
R
[0,+∞)
R
值域
{x|x≠0}
[0,+∞)
R
R
R
定义域
y=x-1
y=x3
y=x2
y=x
函数
性质
幂函数的性质
2
1
x
y
=
对号函数 (a>0)
的性质及应用
.函数 (a>0)的大致图像
x
y
0
获取新知
利用所掌握的函数知识,探究函数 (a>0)的性质.
1. 定义域
2.奇偶性
(-∞,0) ∪(0 ,+∞)
奇函数 f(-x)=-f(x)
3.确定函数 (a>0)的单调区间
⑴. 当x∈ (0 ,+∞)时,确定某单调区间
⑵. 当x∈ (-∞,0)时,确定某单调区间
综上,函数 (a>0)的单调区间是
单调区间的分界点为:
a的平方根
4.函数 (a>0)的大致图像
x
y
0
5.函数 (a>0)的值域
运用知识
1.已知函数
2.已知函数 ,求f(x)的最小值,并求此时的x值.
3.建筑一个容积为800米3,深8米的长方体水池(无盖).池壁,池底造价分别为a元/米2和2a元/ 米2.底面一边长为x米,总造价为y.
写出y与x的函数式,问底面边长x为何值时总造价y最低,是多少?
函数图象与变换
1.平移变换
(1)水平方向的变换:
y=f(x+a)的图象可由y=f(x)的图象沿x轴向左平移(a>0)或向右平移(a<0)|a|个单位而得到.
(2)竖直方向的变换:
y=f(x)+b的图象可由y=f(x)的图象沿y轴向上平移(b>0)或向下平移(b<0)|b|个单位而得到.
2.对称变换
(1)y=f(x)与y=f(-x)的图象关于y轴对称.
(2)y=f(x)与y=-f(x)的图象关于x轴对称.
(3)y=f(x)与y=-f(-x)的图象关于原点对称.
(4)y=|f(x)|的图象是保留y=f(x)图象中位于x轴上方的部分及与x轴的交点,将y=f(x)的图象中位于x轴下方的部分翻折到x轴上方去而得到.
(5)y=f(|x|)的图象是保留y=f(x)中位于y轴右边部分及与y轴的交点,去掉y轴左边部分而利用偶函数的性质,将y轴右边部分以y轴为对称轴翻折到y轴左边去而得到.
(2)先作函数y=x2-2x的位于x轴上方的图象,再作x轴下方图象关于x轴对称的图象,得函数y=|x2-2x|的图象,如图所示.
(3)先作函数y=x2-2x位于y轴右边的图象,再作关于y轴对称的图象,得到函数y=x2-2|x|的图象,如图所示.
例 作函数的图象
y
x
o
1
1
抓住函数中的某
些性质,通过局
部性质或图象的
局部特征,利用
常规数学思想方
法(如类比法、
赋值法添、拆项等)。
高考题和平时的
模拟题中经常出
现 。
抽象性较强;
综合性强;
灵活性强;
难度大。
没有具体给出函
数解析式但给出
某些函数特性或
相应条件的函数
抽象函数问题
一、研究函数性质“赋值” 策略对于抽象函数,根据函数的概念和性质,通过观察与分析,将变量赋予特殊值,以简化函数,从而达到转化为要解决的问题的目的。
(1)令x=…,-2,-1,0,1,2,…等特殊值求抽象函数的函数值;
(3)令y=-x,判断抽象函数的奇偶性;
(4)换x为x+T,确定抽象函数的周期;
证明:
二、求参数范围“穿脱”策略加上函数符号即为“穿”,去掉函数符号即为“脱”。对于有些抽象函数,可根绝函数值相等或者函数的单调性,实现对函数符号的“穿脱”,以达到简化的目的。
一、一次函数模型:f(x+y)=f(x)+f(y)
解:
解法2:
解:
二. 指数函数模型:f(x+y)=f(x)•f(y)
证明:
三. 对数函数模型:f(x•y)=f(x)+f(y)
解:
内容小结
以上列举了求解抽象型函数问题的常规解题思想,当然对于用常规思想难以解决的 数学问题,若利用一些特殊的数学思想方法求解,如合理赋值、类比联想;添、拆项;归纳猜想等等。处理这类问题时,常需将几种解题思想综合运用,"多管齐下"。通过抽象型函数问题的解题思想的探求,提高解题能力,培养思维的灵活性,最终达到创新思想的培养。