第一章集合與函式概念
〖1.1〗集合
【1.1.1】集合的含義與表示
(1)集合的概念
集合中的元素具有確定性、互異性和無序性.
(2)常用數集及其記法
表示自然數集,或表示正整數集,表示整數集,表示有理數集,表示實數集.
(3)集合與元素間的關係
物件與集合的關係是,或者,兩者必居其一.
(4)集合的表示法
①自然語言法:用文字敘述的形式來描述集合.
②列舉法:把集合中的元素一一枚舉出來,寫在大括號內表示集合.
③描述法:,其中為集合的代表元素.
④圖示法:用數軸或韋恩圖來表示集合.
(5)集合的分類
①含有有限個元素的集合叫做有限集.②含有無限個元素的集合叫做無限集.③不含有任何元素的集合叫做空集().
【1.1.2】集合間的基本關係
(6)子集、真子集、集合相等
(7)已知集合有個元素,則它有個子集,它有個真子集,它有個非空子集,它有非空真子集.
【1.1.3】集合的基本運算
(8)交集、並集、補集
例題1.若集合,下列關係式中成立的為( )
a. b. c. d.
2.名同學參加跳遠和鉛球測驗,跳遠和鉛球測驗成績分別為及格人和人,項測驗成績均不及格的有人,項測驗成績都及格的人數是( )
a. b. c. d
3.已知集合則實數的取值範圍是( )
a. b. c. d.
4.設集合,,則( )
a. b. c. d.
5.已知集合至多有乙個元素,則的取值範圍若至少有乙個元素,則的取值範圍
6.設,其中,如果,求實數的取值範圍。
7.集合,,滿足,求實數的值。
【補充知識】含絕對值的不等式與一元二次不等式的解法
(1)含絕對值的不等式的解法
(2)一元二次不等式的解法
〖1.2〗函式及其表示
【1.2.1】函式的概念
(1)函式的概念
①設、是兩個非空的數集,如果按照某種對應法則,對於集合中任何乙個數,在集合中都有唯一確定的數和它對應,那麼這樣的對應(包括集合,以及到的對應法則)叫做集合到的乙個函式,記作.
②函式的三要素:定義域、值域和對應法則.
③只有定義域相同,且對應法則也相同的兩個函式才是同一函式.
(2)區間的概念及表示法
①設是兩個實數,且,滿足的實數的集合叫做閉區間,記做;滿足的實數的集合叫做開區間,記做;滿足,或的實數的集合叫做半開半閉區間,分別記做,;滿足的實數的集合分別記做.
注意:對於集合與區間,前者可以大於或等於,而後者必須.
(3)求函式的定義域時,一般遵循以下原則:
①是整式時,定義域是全體實數.
②是分式函式時,定義域是使分母不為零的一切實數.
③是偶次根式時,定義域是使被開方式為非負值時的實數的集合.
④對數函式的真數大於零,當對數或指數函式的底數中含變數時,底數須大於零且不等於1.
⑤中,.
⑥零(負)指數冪的底數不能為零.
⑦若是由有限個基本初等函式的四則運算而合成的函式時,則其定義域一般是各基本初等函式的定義域的交集.
⑧對於求復合函式定義域問題,一般步驟是:若已知的定義域為,其復合函式的定義域應由不等式解出.
⑨對於含字母引數的函式,求其定義域,根據問題具體情況需對字母引數進行分類討論.
⑩由實際問題確定的函式,其定義域除使函式有意義外,還要符合問題的實際意義.
(4)求函式的值域或最值
求函式最值的常用方法和求函式值域的方法基本上是相同的.事實上,如果在函式的值域中存在乙個最小(大)數,這個數就是函式的最小(大)值.因此求函式的最值與值域,其實質是相同的,只是提問的角度不同.求函式值域與最值的常用方法:
①觀察法:對於比較簡單的函式,我們可以通過觀察直接得到值域或最值.
②配方法:將函式解析式化成含有自變數的平方式與常數的和,然後根據變數的取值範圍確定函式的值域或最值.
③判別式法:若函式可以化成乙個係數含有的關於的二次方程,則在時,由於為實數,故必須有,從而確定函式的值域或最值.
④不等式法:利用基本不等式確定函式的值域或最值.
⑤換元法:通過變數代換達到化繁為簡、化難為易的目的,三角代換可將代數函式的最值問題轉化為三角函式的最值問題.
⑥反函式法:利用函式和它的反函式的定義域與值域的互逆關係確定函式的值域或最值.
⑦數形結合法:利用函式圖象或幾何方法確定函式的值域或最值.
⑧函式的單調性法.
例題:1.判斷下列各組中的兩個函式是同一函式的為( )
⑴,;⑵,;
⑶,;⑷,;
⑸,。a.⑴、⑵ b.⑵、⑶ c.⑷ d.⑶、⑸
2.已知,若,則的值是( )
a. b.或 c.,或 d.
3設則的值為( )
a. b. c. d.
4已知函式定義域是,則的定義域是( )
a. b. c. d.
5.函式的值域是( )
a. b. c. d.
6函式的定義域
7函式的定義域是
8函式的值域是
【1.2.2】函式的表示法
(1)函式的表示方法
表示函式的方法,常用的有解析法、列表法、圖象法三種.
解析法:就是用數學表示式表示兩個變數之間的對應關係.列表法:就是列出**來表示兩個變數之間的對應關係.圖象法:就是用圖象表示兩個變數之間的對應關係.
(2)對映的概念
①設、是兩個集合,如果按照某種對應法則,對於集合中任何乙個元素,在集合中都有唯一的元素和它對應,那麼這樣的對應(包括集合,以及到的對應法則)叫做集合到的對映,記作.
②給定乙個集合到集合的對映,且.如果元素和元素對應,那麼我們把元素叫做元素的象,元素叫做元素的原象.
例題1.設函式,則的表示式是( )
a. b. c. d.
2.函式滿足則常數等於( )
ab. c. d.
3已知,則的解析式為( )
a. b. c. d.
4.對於任意實數,函式恒為正值,求的取值範圍。
〖1.3〗函式的基本性質
【1.3.1】單調性與最大(小)值
(1)函式的單調性
①定義及判定方法
②在公共定義域內,兩個增函式的和是增函式,兩個減函式的和是減函式,增函式減去乙個減函式為增函式,減函式減去乙個增函式為減函式.
③對於復合函式,令,若為增,為增,則為增;若為減,為減,則為增;若為增,為減,則為減;若為減,為增,則為減.
(2)打「√」函式的圖象與性質
分別在、上為增函式,分別在、上為減函式.
(3)最大(小)值定義
①一般地,設函式的定義域為,如果存在實數滿足:
(1)對於任意的,都有;
(2)存在,使得.那麼,我們稱是函式的最大值,記作.
②一般地,設函式的定義域為,如果存在實數滿足:
(1)對於任意的,都有;(2)存在,使得.那麼,我們稱是函式的最小值,記作.
【1.3.2】奇偶性
(4)函式的奇偶性
①定義及判定方法
②若函式為奇函式,且在處有定義,則.
③奇函式在軸兩側相對稱的區間增減性相同,偶函式在軸兩側相對稱的區間增減性相反.
④在公共定義域內,兩個偶函式(或奇函式)的和(或差)仍是偶函式(或奇函式),兩個偶函式(或奇函式)的積(或商)是偶函式,乙個偶函式與乙個奇函式的積(或商)是奇函式.
例題1.若偶函式在上是增函式,則下列關係式中成立的是( )
a. b.
c. d.
2.如果奇函式在區間上是增函式且最大值為,那麼在區間上是( )
a.增函式且最小值是 b.增函式且最大值是
c.減函式且最大值是 d.減函式且最小值是
3.設是定義在上的乙個函式,則函式在上一定是( )
a.奇函式b.偶函式
c.既是奇函式又是偶函式 d.非奇非偶函式。
4.當時,求函式的最小值。
5.已知在區間內有一最大值,求的值.
〖補充知識〗函式的圖象
(1)作圖
利用描點法作圖:
①確定函式的定義域化解函式解析式;
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