高一数学必修1各章知识点总结
第一章集合与函数概念
一、集合有关概念
集合的含义
集合的中元素的三个特性:
元素的确定性如:世界上最高的山
元素的互异性如:由HAPPY的字母组成的集合{H,A,P,Y}
元素的无序性: 如:{a,b,c}和{a,c,b}是表示同一个集合
3.集合的表示:{ …} 如:{我校的篮球队员},{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋}
用拉丁字母表示集合:A={我校的篮球队员},B={1,2,3,4,5}
集合的表示方法:列举法与描述法。
注意:常用数集及其记法:
非负整数集(即自然数集)记作:N
正整数集N*或N+ 整数集Z 有理数集Q 实数集R
列举法:{a,b,c……}
描述法:将集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号内表示集合的方法。{x∈R| x-3>2} ,{x| x-3>2}
语言描述法:例:{不是直角三角形的三角形}
Venn图:
4、集合的分类:
有限集含有有限个元素的集合
无限集含有无限个元素的集合
空集不含任何元素的集合例:{x|x2=-5}
二、集合间的基本关系
1.“包含”关系—子集
A?有两种可能(1)A是B的一部分,;(2)A与B是同一集合。
注意:B
?/B或B?/A
反之: 集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A,记作A
2.“相等”关系:A=B (5≥5,且5≤5,则5=5)
实例:设A={x|x2-1=0} B={-1,1} “元素相同则两集合相等”
即:①任何一个集合是它本身的子集。A?A
②真子集:如果A?B,且A≠ B那就说集合A是集合B的真子集,记作A B(或B A)
③如果A?B, B?C ,那么A?C
④如果A?B 同时B?A 那么A=B
3. 不含任何元素的集合叫做空集,记为Φ
规定: 空集是任何集合的子集,空集是任何非空集合的真子集。
有n个元素的集合,含有2n个子集,2n-1个真子集
三、集合的运算
例题:
1.下列四组对象,能构成集合的是()
A某班所有高个子的学生B著名的艺术家C一切很大的书D 倒数等于它自身的实数
2.集合{a,b,c }的真子集共有个
3.若集合M={y|y=x2-2x+1,x∈R},N={x|x≥0},则M与N的关系是.
4.设集合A=
}
{12
x x
<<
,B=
}
{x x a<
,若A
?B,则a的取值范围是
5.50名学生做的物理、化学两种实验,已知物理实验做得正确得有
40人,化学实验做得正确得有31人,
两种实验都做错得有4人,则这两种实验都做对的有人。
6. 用描述法表示图中阴影部分的点(含边界上的点)组成的集合
M= .
7.已知集合A={x| x2+2x-8=0}, B={x| x2-5x+6=0}, C={x|
x2-mx+m2-19=0}, 若B∩C≠Φ,A∩C=Φ,求m的值
二、函数的有关概念
1.函数的概念:设A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从集合A 到集合B的一个函数.记作:y=f(x),x∈A.其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)| x∈A }叫做函数的值域.注意:
1.定义域:能使函数式有意义的实数x的集合称为函数的定义域。
求函数的定义域时列不等式组的主要依据是:
(1)分式的分母不等于零;
(2)偶次方根的被开方数不小于零;
(3)对数式的真数必须大于零;
(4)指数、对数式的底必须大于零且不等于1.
(5)如果函数是由一些基本函数通过四则运算结合而成的.那么,它的定义域是使各部分都有意义的x的值组成的集合.
(6)指数为零底不可以等于零,
(7)实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义.
相同函数的判断方法:①表达式相同(与表示自变量和函数值的字母无关);②定义域一致(两点必须同时具备)
(见课本21页相关例2)
2.值域: 先考虑其定义域
(1)观察法
(2)配方法
(3)代换法
3. 函数图象知识归纳
(1)定义:在平面直角坐标系中,以函数y=f(x) , (x∈A)中的x为横坐标,函数值y为纵坐标的点P(x,y)的集合C,叫做函数y=f(x),(x ∈A)的图象.C上每一点的坐标(x,y)均满足函数关系y=f(x),反过来,以满足y=f(x)的每一组有序实数对x、y为坐标的点(x,y),均在C上.
(2) 画法
描点法:
图象变换法
常用变换方法有三种
平移变换
伸缩变换
对称变换
4.区间的概念
(1)区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间
(2)无穷区间
(3)区间的数轴表示.
5.映射
一般地,设A、B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应法则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与之对应,那么就称对应f:A→B为从集合A到集合B的一个映射。记作“f(对应关系):A(原象)→B(象)”
对于映射f:A→B来说,则应满足:
(1)集合A中的每一个元素,在集合B中都有象,并且象是唯一的;
(2)集合A中不同的元素,在集合B中对应的象可以是同一个;
(3)不要求集合B中的每一个元素在集合A中都有原象。
6.分段函数
(1)在定义域的不同部分上有不同的解析表达式的函数。
(2)各部分的自变量的取值情况.
(3)分段函数的定义域是各段定义域的交集,值域是各段值域的并集.
补充:复合函数
如果y=f(u)(u∈M),u=g(x)(x∈A),则y=f[g(x)]=F(x)(x∈A) 称为f、g的复合函数。
二.函数的性质
1.函数的单调性(局部性质)
(1)增函数
设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量x1,x2,当x1 如果对于区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1 f(x)在这个区间上是减函数.区间D称为y=f(x)的单调减区间. 注意:函数的单调性是函数的局部性质; (2)图象的特点 如果函数y=f(x)在某个区间是增函数或减函数,那么说函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,在单调区间上增函数的图象从左到右是上升的,减函数的图象从左到右是下降的. (3).函数单调区间与单调性的判定方法 (A) 定义法: ○1任取x1,x2∈D,且x1 ○2作差f(x1)-f(x2); ○3变形(通常是因式分解和配方); ○4定号(即判断差f(x1)-f(x2)的正负); ○5下结论(指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性). (B)图象法(从图象上看升降) (C)复合函数的单调性 复合函数f[g(x)]的单调性与构成它的函数u=g(x),y=f(u)的单调性密切相关,其规律:“同增异减” 注意:函数的单调区间只能是其定义域的子区间,不能把单调性相同的区间和在一起写成其并集. 8.函数的奇偶性(整体性质) (1)偶函数 一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么f(x)就叫做偶函数.(2).奇函数 一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=—f(x),那么f(x)就叫做奇函数.(3)具有奇偶性的函数的图象的特征 偶函数的图象关于y轴对称;奇函数的图象关于原点对称. 利用定义判断函数奇偶性的步骤: ○1首先确定函数的定义域,并判断其是否关于原点对称; ○2确定f(-x)与f(x)的关系; ○3作出相应结论:若f(-x) = f(x) 或f(-x)-f(x) = 0,则f(x)是偶函数;若f(-x) =-f(x) 或f(-x)+f(x) = 0,则f(x)是奇函数. 注意:函数定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件.首先看函数的定义域是否关于原点对称,若不对称则函数是非奇非偶函数.若对称,(1)再根据定义判定; (2)由f(-x)±f(x)=0或f(x)/f(-x)=±1来判定; (3)利用定理,或借助函数的图象判定. 9、函数的解析表达式 (1).函数的解析式是函数的一种表示方法,要求两个变量之间的函数关系时,一是要求出它们之间的对应法则,二是要求出函数的定义域. (2)求函数的解析式的主要方法有: 凑配法 待定系数法 换元法 消参法 10.函数最大(小)值(定义见课本p36页) ○1 利用二次函数的性质(配方法)求函数的最大(小)值 ○2 利用图象求函数的最大(小)值 ○3 利用函数单调性的判断函数的最大(小)值: 如果函数y=f(x)在区间[a ,b]上单调递增,在区间[b ,c]上单调递减则函数y=f(x)在x=b 处有最大值f(b); 如果函数y=f(x)在区间[a ,b]上单调递减,在区间[b ,c]上单调递增则函数y=f(x)在x=b 处有最小值f(b); 例题: 1.求下列函数的定义域: ⑴ 2._ 3. 4. 5.⑴(3) 6.已知函数 ,求函数,的解析式 7.已知函数()f x 满足2()()34f x f x x +-=+,则()f x = 。 8.设()f x 是R 上的奇函数,且当[0,)x ∈+∞时,()(1f x x =,则当(,0)x ∈-∞时()f x = ()f x 在R 上的解析式为 9.求下列函数的单调区间: ⑴ 223y x x =++ ⑵y = ⑶ 261y x x =-- 10.判断函数13 +-=x y 的单调性并证明你的结论. 11.设函数2 211)(x x x f -+=判断它的奇偶性并且求证:)()1(x f x f -=. 第二章 基本初等函数 一、指数函数 (一)指数与指数幂的运算 1次方根,其中n >1,且n ∈N *. <≥)0() 0(a a 2) 1,,,0*>∈>n N n m a 03(2) ; (3)s r r a a ab =)( ),,0(R s r a ∈>. (二)指数函数及其性质 1、指数函数的概念:一般地,函数 )1,0(≠>=a a a y x 且叫做指数函数,其中x 是自变量, 函数的定义域为R . 注意:指数函数的底数的取值范围,底数不能是负数、零和1. 2 (((1说明:○1 注意底数的限制,且; ○2 x N N a a x =?=log ; ○3 注意对数的书写格式. 两个重要对数: ○1 常用对数:以10为底的对数N lg ; ○2 自然对数:以无理数 71828.2=e 为底的对数的对数N ln . 指数式与对数式的互化 幂值 真数 b a = N 指数 对数 (二)对数的运算性质 ○1○2○30>) . ((二)对数函数 1、对数函数的概念:函数0(log >=a x y a ,且)1≠a 叫做对数函数,其中x 是自变量,函 数的定义域是(0,+∞). 注意:○1 对数函数的定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别。如:x y 2log 2=, 5log 5 x y = 都不是对数函数,而只能称其为对数型函数. ○2 对数函数对底数的限制:0(>a ,且)1≠a . 2 121. 已知a>0,a 0,函数y=ax 与y=loga(-x)的图象只能是 ( ) 2.计算: ①=64log 2 log 273 ;②3log 422+= ;2log 227log 5531 25+= ; ③ 14 1 01.016])2[()87(064 .075.030++-+----- = 3.函数y=log 2 1(2x2-3x+1)的递减区间为 4.若函数)10(log )(<<=a x x f a 在区间]2,[a a 上的最大值是最小值的3倍,则a= 5.已知1()log (01)1a x f x a a x +=>≠-且,(1)求()f x 的定义域(2)求使()0f x >的x 的取值范围 第三章 函数的应用 一、方程的根与函数的零点 1、函数零点的概念:对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数 ))((D x x f y ∈=的零点。 2、函数零点的意义:函数)(x f y =的零点就是方程0)(=x f 实数根,亦即函数)(x f y =的图象与x 轴交点的横坐标。 即:方程0)(=x f 有实数根?函数)(x f y =的图象与x 轴有交点?函数)(x f y =有零点. 3、函数零点的求法: ○1 (代数法)求方程0)(=x f 的实数根; ○2 (几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数)(x f y =的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点. 4、二次函数的零点: 二次函数 )0(2 ≠++=a c bx ax y . (1)△>0,方程02 =++c bx ax 有两不等实根,二次函数的图象与x 轴有两个交点,二次函数有两个零点. (2)△=0,方程02 =++c bx ax 有两相等实根,二次函数的图象与x 轴有一个交点,二次 函数有一个二重零点或二阶零点. (3)△<0,方程02=++c bx ax 无实根,二次函数的图象与x 轴无交点,二次函数无零点. 5.