高中數學必修1和必修4知識點

2021-03-04 09:38:37 字數 5000 閱讀 9826

函式的概念:一般地,我們有:設a、b是非空的數集,如果按照某個確定的對應關係f,使對於集合a中的任意乙個數x,在集合b中都有唯一確定的數f(x)和它對應,那麼就稱f:

a→b為從集合a到集合b的乙個函式記作: y=f(x),x∈a.

函式概念的理解:

函式的三要素:定義域、值域、對應關係

(1)定義域:它是自變數x的取值範圍,函式的定義域,就是使給出的解析式有意義的自變數的取值集合

(注意:對於復合函式而言:如果函式的定義域為a,則的定義域是使得函式的自變數的取值集合;如果函式的定義域為a,則的定義域是函式的值域)

例1 求下列函式定義域

(1);;

(2)對應關係:y=f(x)」僅僅是函式符號,

(3)值域:函式的值域是由其對應法則和定義域共同決定的.

其型別依解析式的特點分可分三類:

(i)求常見函式值域;

(ii)求由常見函式復合而成的函式的值域;

(iii)求由常見函式作某些「運算」而得函式的值域.

求解函式值域方法:

直接法:利用常見函式的值域來求

配方法:轉化為二次函式,利用二次函式的特徵來求值;常轉化為型如:的形式;

分式轉化法(或改為「分離常數法」)

換元法:通過變數代換轉化為能求值域的函式,化歸思想;

數形結合:根據函式的幾何圖形,利用數型結合的方法來求值域.

例2 求下列函式的值域:

(1);(配方法) (2);(復合函式)

(3);(分離變數法) (4);(換元法)

(5);(數形結合)(6).(判別式法)

與的既有聯絡又有區別,一般而言,表示當時函式的值,是乙個常量;而是自變數的函式,在一般情況下,它是乙個變數,僅僅是的乙個特殊值,例如一次函式,當時,是乙個常數.)

除此之外,我們還需注意一點:相等函式的判斷。

由函式的定義可知,乙個函式構成的三個要素是:定義域、對應關係和值域。而值域是由定義域和對應關係決定的,所以,如果兩個函式的定義域和對應關係完全一致,即稱這兩個函式相等(或為同一函式)。

兩個函式相等當且僅當它們的定義域和對應關係完全一致,而與表示自變數和函式值的字母無關.

例3 下列四組函式中,表示相等函式的一組是

a., b.

cd.函式解析式:

把兩個變數的函式關係,用乙個等式來表示,這個等式叫函式的解析式,簡稱解析式。

求函式解析式的題型有:

(1)已知函式型別,求函式的解析式:待定係數法;

(2)已知求或已知求:換元法、配湊法;

(3)已知函式影象,求函式解析式;

(4)滿足某個等式,這個等式除外還有其他未知量,需構造另個等式:解方程組法;

(5)應用題求函式解析式常用方法有待定係數法等。

【待定係數法】(已知函式型別如:一次、二次函式、反比例函式等)

若已知的結構時,可設出含引數的表示式,再根據已知條件,列方程或方程組,從而求出待定的引數,求得的表示式。

例4 已知函式f(x)是一次函式,且滿足關係式3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,求f(x)的解析式。

例5 求乙個一次函式f(x),使得f=8x+7

【換元法】(注意新元的取值範圍)

已知的表示式,欲求,我們常設,從而求得,然後代入的表示式,從而得到的表示式,即為的表示式。

例6 已知,試求的解析式。

【配湊法(整體代換法)】

若已知的表示式,欲求的表示式,用換元法有困難時,(如不存在反函式)可把看成乙個整體,把右邊變為由組成的式子,再換元求出的式子。

例7 已知,求。

【小結】待定係數法、換元法、配湊法是求函式解析式常用的方法,其中,待定係數法只適用於已知所求函式型別求其解析式,而換元法與配湊法所依據的數字思想完全相同--整體思想。

函式的性質:

函式奇偶性:若,則函式就是奇函式;

若,則函式就是偶函式。

函式單調性:函式的定義域內某區間為a,對於任意,

若,則稱函式在區間a內是增函式;

若,則稱函式在區間a內是減函式。

注意:奇函式的影象關於座標原點成中心對稱;

偶函式的影象關於y軸對稱。

函式週期性:對於函式,如果存在乙個常數t0,能使得當x 取定義域內的一切值時,都有,則函式叫做以t為週期的週期函式.

注意:週期函式具有無數多個週期,如果它的週期存在著最小正值,就叫做它的最小正週期.並不是任何週期函式都有最小正週期,如常量函式.

週期函式的定義域是無界的,

若t為的週期,則的週期

方法整理

奇偶性的判定方法:

(1) 定義法;(注意:若函式定義域不是關於原點對稱,則函式不具有奇偶性)

(2) 圖象法;(根據具體形象的影象觀察,判定函式奇偶性)

(3) 性質法:偶函式的和、差、積、商仍為偶函式;

奇函式的和、差仍為奇函式;

奇(偶)數個奇函式的積、商為(偶)奇函式;

乙個奇函式與乙個偶函式之積為奇函式。

抽象函式奇偶性的判定方法:

無具體解析式,需利用給定的函式方程關係式,對變數賦值,使其變為含有,的式子,再加以判定。

單調性的判定方法:

(1)定義法;(注意:的任意性,兩者的大小,同屬乙個單調區間,函式值作差)

(2)影象法;(根據函式的直觀影象,能清晰的判定其單調性)

(3)性質法:

(i)利用已知函式的單調性;

函式與函式(c為常數)

當時,與具有相同的單調性;

當時,與的單調性相反。

若,則(c為常數)

當時,與具有相反的單調性;當時,與的單調性相同

若函式和函式在相同區間同為增函式,則為增函式;

若函式在區間[a,b]上為增函式,且在[a,b]上為減函式,則為增函式。

(ii)利用復合函式的單調性規律: (同增異減)

經典例題講解

例1 判定下列函式的奇偶性,並說明理由.

(12);

(3)例2 已知是定義在r上的偶函式,當,求在r上的解析式。

例3 討論函式上的單調性。

例4 函式的遞減區間是( )

a、 b、 c、 d、

例5 已知偶函式在區間上單調增加,則滿足的x的取值範圍是( )

a、 b、 c、 d、

例6 定義在r上的增函式對任意都有.

(1)求 (2)求證:為奇函式

(3)若對任意恆成立,求實數k的取值範圍。

例7已知偶函式滿足,當時,,當時,解析式。

例8 已知是r上以2為週期的偶函式.若在區間上,則對任意,在區間上的表示式為_____

基本初等函式

有關根式的知識點:

n次方根:一般地,若,則x叫做a的n次方根,其中n >1,且*,當n為偶數時,a的n次方根中,正數用表示,如果是負數,用表示,叫做根式.

n為奇數時,a的n次方根用符號表示,其中n稱為根指數,a為被開方數.

零的n次方根為零,記為

小結:乙個數到底有沒有n次方根,我們一定先考慮被開方數到底是正數還是負數,還要分清n為奇數和偶數兩種情況.

根據n次方根的意義,可得:

通過**得到:n為奇數,

n為偶數,

指數冪的運算法則:

實數指數冪,即:

例1、 計算:的結果

例2、 若

指數函式的定義:

一般地,函式(>0且≠1)叫做指數函式,其中是自變數,函式的定義域為r.

根據指數函式的定義來判斷說明:因為>0,是任意乙個實數時,是乙個確定的實數,所以函式的定義域為實數集r.

若<0,如在實數範圍內的函式值不存在.

若=1,是乙個常量,沒有研究的意義,只有滿足的形式才能稱為指數函式,符合.

指數函式的影象特徵和性質:(如下圖所示)

指數函式影象:

利用函式的單調性,結合圖象還可以看出:

(1)在(>0且≠1)值域是

(2)若

(3)對於指數函式(>0且≠1),總有

(4)當>1時,若<,則<;

例3 已知求的值

解: 例4. 已知定義域為r的函式是奇函式.

(1)求a,b的值;

(2)若對任意的,不等式恆成立,求k的取值範圍。

解:(1)因為是r上的奇函式,所以

從而有又由,解得

(2)解法一:由(1)知

由上式易知在r上為減函式,又因是奇函式,從而不等式

等價於因是r上的減函式,由上式推得

即對一切從而

解法二:由(1)知

又由題設條件得

即 整理得,因底數2>1,故

上式對一切均成立,從而判別式

有關指數的大小:

例5、已知按大小順序排列.

例6、 比較(>0且≠0).

指數函式的影象變換

例7 為了得到函式的圖象,可以把函式的圖象(  ).

a.向左平移9個單位長度,再向上平移5個單位長度

b.向右平移9個單位長度,再向下平移5個單位長度

c.向左平移2個單位長度,再向上平移5個單位長度

d.向右平移2個單位長度,再向下平移5個單位長度

備註:用函式圖象解決問題是中學數學的重要方法,利用其直觀性實現數形結合解題,所以要熟悉基本函式的圖象,並掌握圖象的變化規律,比如:平移、伸縮、對稱等.

對數對數的概念:如果的b次冪等於n,就是,那麼數稱以為底n的對數,記作其中稱對數的底,n稱真數

1)以10為底的對數稱常用對數,記作,以無理數為底的對數稱自然對數,,記作

2)真數n為正數(負數和零無對數),,,對數恒等式:

對數函式:

①定義:函式稱對數函式,函式的定義域為;函式的值域為r;

3)當時函式為減函式,當時函式為增函式;

4)對數函式與指數函式互為反函式

②函式影象:

1)對數函式的圖象都經過點(0,1),且圖象都在第

一、四象限;

2)對數函式都以軸為漸近線

(當時,圖象向上無限接近軸;當時,圖象向下無限接近軸);

4)對於相同的,

函式的圖象關於軸對稱。

對數性質:如果則

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