必修一第二章函式
一.函式
1函式的概念:
傳統定義:在某乙個變化過程中有兩個變數和,如果對於某個範圍內的任乙個的值,都有唯一的值與之對應,則稱是的函式,叫做自變數,叫做因變數。
現代定義:設a、b是非空的數集,如果按照某個確定的對應關係,使對於集合a中的任意乙個數,在集合b中都有唯一確定的數和它對應,那麼就稱:a→b為從集合a到集合b的乙個函式.記作:
=,∈a.其中,叫做自變數,的取值範圍a叫做函式的定義域;與的值相對應的y值叫做函式值,函式值的集合叫做函式的值域.
函式的三要素:定義域、值域、對應法則
相同函式的判斷方法:①表示式相同(與表示自變數和函式值的字母無關);②定義域一致 (兩點必須同時具備)
2定義域:
(1)定義域定義:函式的自變數的取值範圍。
(2)確定函式定義域的原則:使這個函式有意義的實數的全體構成的集合。
(3)確定函式定義域的常見方法:
①若是整式,則定義域為全體實數
②若是分式,則定義域為使分母不為零的全體實數
例:求函式的定義域。
③若是偶次根式,則定義域為使被開方數不小於零的全體實數
例1. 求函式的定義域。
例2. 求函式的定義域。
④對數函式的真數必須大於零
⑤指數、對數式的底必須大於零且不等於1
⑥若為復合函式,則定義域由其中各基本函式的定義域組成的不等式組來確定⑦指數為零,底不可以等於零,如
⑧實際問題中的函式的定義域還要保證實際問題有意義.
(4)求抽象函式(復合函式)的定義域
已知函式的定義域為[0,1]求的定義域
已知函式的定義域為[0,1)求的定義域
函式f(2x-1)的定義域為[0,1),即0<=x<1
那麼-1<=2x-1<1
即函式f(x)定義域是[-1,1)
所以有:-1<=1-3x<1
解得:03值域 :
(1)值域的定義:與相對應的值叫做函式值,函式值的集合叫做函式的值域。
(2)確定值域的原則:先求定義域
(3)常見基本初等函式值域:
一次函式、二次函式、反比例函式、指數函式、對數函式、三角函式(正余弦、正切)
(4)確定函式值域的常見方法:
①直接法:從自變數的範圍出發,推出的取值範圍。
例:求函式的值域。
解:∵,∴,
∴函式的值域為。
②配方法:配方法是求「二次函式類」值域的基本方法。形如的函式的值域問題,均可使用配方法。
例:求函式()的值域。
解:,∵,∴,∴
∴,∴∴函式()的值域為。
③分離常數法:分子、分母是一次函式的有理函式,可用分離常數法,此類問題一般也可以利用反函式法。
例:求函式的值域。
解:∵,
∵,∴,
∴函式的值域為。
④換元法:運用代數代換,獎所給函式化成值域容易確定的另一函式,從而求得原函式的值域,形如(、、、均為常數,且)的函式常用此法求解。
例:求函式的值域。
解:令(),則,
∴∵當,即時,,無最小值。
∴函式的值域為。
⑤判別式法:把函式轉化成關於的二次方程;通過方程有實數根,判別式,從而求得原函式的值域,形如(、不同時為零)的函式的值域,常用此方法求解。
例:求函式的值域。
解:由變形得,
當時,此方程無解;
當時,∵,∴,
解得,又,∴
∴函式的值域為
值域為練習:求函式的值域
4.函式的表示方法
(1)解析法、列表法、圖象法
(2)求函式解析式的常見方法:
①換元法
例:已知, 求的解析式.
例:若,求.
例:已知求.
②解方程組法
例:設函式滿足+2 f()= (≠0),求函式解析式.
一變:若是定義在r上的函式,,並且對於任意實數,總有求。(令x=0,y=2x)
③待定係數法
例:已知是一次函式,並且求
解:設,則
則,解得或
故所求一次函式解析式或
④配變數法
例:已知, 求的解析式.
例:若,求.
⑤特殊值代入法(取特殊值法)
例:若,且,
求值.例:設是上的函式,且滿足並且對任意實數有
求的表示式
解:設則
即或設則⑥利用給定的特性(奇偶性週期性)求解析式.
例:對∈r,滿足,且當∈[-1,0]時,求當∈[9,10]時的表示式.
解析:,則則,t=2
5.分段函式
(1)定義:在函式的定義域內,對於自變數的不同取值區間,有著不同的對應關係,這樣的函式叫分段函式。
(2)注意:分段函式的定義域是各段定義域的交集,值域是各段值域的並集;
分段函式是乙個函式,而不是幾個函式;
寫分段函式定義域時,區間端點不重不漏。
6.復合函式
如果則稱為、的復合函式。
7.函式圖象問題
(1)熟悉各種基本初等函式的圖象
如:,,,,,
(2)圖象變換
平移:對稱:
翻摺:注意:帶絕對值的函式去絕對值方法有分情況討論法,平方法,圖象法
二.函式的性質
1.函式的單調性(區域性性質)
(1)增減函式和單調區間
設函式的定義域為i,如果對於定義域i內的某個區間d內的任意兩個自變數,當時,都有,那麼就說在區間d上是增函式.區間d稱為的單調增區間.
如果對於區間d上的任意兩個自變數的值當時,都有,那麼就說在這個區間上是減函式.區間d稱為的單調減區間.
注意:函式的單調性是函式的區域性性質;
(2)圖象的特點
如果函式在某個區間是增函式或減函式,那麼說函式在這一區間上具有(嚴格的)單調性,在單調區間上增函式的圖象從左到右是上公升的,減函式的圖象從左到右是下降的.
(3)函式單調區間與單調性的判定方法
(a) 定義法:
任取∈d,且;
作差;變形(通常是因式分解和配方);
定號(即判斷差的正負);
下結論(指出函式在給定的區間d上的單調性).
(b)圖象法(從圖象上看公升降)
(c)復合函式的單調性
復合函式的單調性與構成它的函式,的單調性密切相關,其規律:「同增異減」
注意:函式的單調區間只能是其定義域的子區間 ,不能把單調性相同的區間和在一起寫成其並集.
例:是否存在實數使函式在閉區間上是增函式?如果存在,說明可取哪些值;如果不存在,說明理由。
解:當》1時,為使函式在閉區間上是增函式
只需在閉區間上是增函式,故
得,又由》1,得》1
當0<<1時,為使函式在閉區間上是增函式
只需在閉區間上是減函式,故
無解綜上,當時,在閉區間上是增函式
(d)常用結論
● 函式與函式的單調性相反;
● 函式與具有相同的單調性;
● 當時,函式與具有相同的單調性,時,它們具有相反的單調性;
● 若則函式與具有相反的單調性;
● 公共區間,增函式+增函式=增函式、減函式+減函式=減函式、
增函式-減函式=增函式、減函式-增函式=減函式
● 若且與都是增(或減)函式,則也是增(或減)函式;
若且與都是增(或減)函式,則也是增(或減)函式;
● 若,且在定義域上是增函式,則也是增函式,也是增函式。
● 常見函式的單調性(一次函式、二次函式、反比例函式、對勾函式)
(e)利用函式的單調性求函式的最值
確定函式的定義域;將復合函式分解為基本的初等函式;分別判斷其單調性;根據同增異減判斷
例:求函式在區間[2,6]上的最大值和最小值
2.函式的奇偶性(整體性質)
(1)函式奇偶性定義
一般地,對於函式的定義域d內的任意乙個,都有,且(或),那麼就叫做奇(或偶)函式.
(2)圖象的特徵
偶函式的圖象關於y軸對稱;奇函式的圖象關於原點對稱.
(3)利用定義判斷函式奇偶性的步驟:
首先確定函式的定義域,並判斷其是否關於原點對稱;
確定與是否成立;
作出相應結論:若或,則是偶函式;
若或,則是奇函式.
注意:函式定義域關於原點對稱是函式具有奇偶性的必要條件.首先看函式的定義域是否關於原點對稱,若不對稱則函式是非奇非偶函式.若對稱,再根據定義判定;或由變式或來判定;利用定理,或借助函式的圖象判定 .
(4)函式奇偶性的重要結論
● 具有奇偶性的函式,其定義域關於原點對稱;
● 、是定義域分別為的奇函式,那麼在上, +是奇函式, 是偶函式。
● 類似結論:奇奇=奇、奇×奇=偶、
偶偶=偶、偶×偶=偶
奇×偶=奇
● 若是具有奇偶性的單調函式,則奇(偶)函式在正負對稱區間上的單調性是相同(反)的。
● 若的定義域關於原點對稱,則是偶函式,是奇函式。()
● 若既是奇函式又是偶函式,則
● 復合函式的奇偶性:內層是偶函式,則是偶函式
(不用死記硬背) 內層是奇函式,外層是奇函式,則是奇函式
外層是偶函式,則是偶函式
(5)函式奇偶性與單調性的關係
● 奇函式在上是增函式,在上也是增函式;
● 偶函式在上是增函式,在上是減函式。
例:函式是奇函式,且當時是增函式,若,求不等式的解集。
解:已知不等式可化為,
因為在上遞增,所以
得,或又由是奇函式,它在關於原點對稱的兩個區間上的單調性相同,
且,得,即有,無解。
綜上,原不等式的解集是
例:設奇函式上為增函式,且,則不等式的解集為?
解:由是奇函式得,所以
即或,由奇函式上為增函式,故上為增函式
由知可化為得,同理
可化為得
解集為3.函式的週期性
(1)週期函式的定義
若函式對於定義域中任意,存在不為零的常數,使得恆成立,則為週期函式,為的週期
(2)有關週期性的一些結論
● 若的週期為,則也是的週期
● 若週期函式的週期是所有正週期中最小的,則為的最小正週期
● 若函式滿足
,則比以為週期,反之不成立。
證明提示:①令=;②令;③令。
(3)函式的對稱性
● 滿足條件的函式的圖象關於直線對稱;
● 若滿足的函式的圖象關於點對稱
● 點關於軸的對稱點為,函式關於軸的對稱曲線方程為
● 點關於軸的對稱點為,函式關於軸的對稱曲線方程為
● 關於原點的對稱點為,函式關於軸的對稱曲線方程為
● 函式與函式關於直線對稱。
注意:,對稱軸求法:;
與的對稱軸求法:,
三、一次函式(略)與二次函式
1、二次函式的定義及表示式
(1)定義:函式叫做二次函式,它的定義域是r
(2)表示式:一般式、頂點式、兩根式
2、二次函式的圖象與性質
(1)圖象:拋物線:開口方向、對稱軸、頂點座標;
(2)性質:定義域、值域、單調性、奇偶性、最大值最小值。
3、二次函式在閉區間上的最值(分情況討論對稱軸與閉區間的位置關係)
必修一第二章知識點總結
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