一、函数的概念与表示
1、映射:设A、B是两个集合,如果按照某种映射法则f,对于集合A中的任一个元素,在集合B中都有唯一的元素和它对应,则这样的对应(包括集合A、B以及A到B的对应法则f)叫做集合A到集合B的映射,记作f:A→B。注意点:判断一个对应是映射的方法:可多对一,不可一对多,都有象,象唯一.
2、函数:如果A,B都是非空的数集,那么A到B的映射f:Aword/media/image1_1.pngB就叫做A到B的函数,记作word/media/image2_1.png,其中word/media/image3_1.png.原像的集合A叫做函数word/media/image2_1.png的定义域.由所有象f(x)构成的集合叫做word/media/image2_1.png的值域,显然值域是集合B的子集.
构成函数概念的三要素: word/media/image4.gif定义域(x的取值范围) word/media/image5.gif对应法则(f)word/media/image6.gif值域(y的取值范围)
两个函数是同一个函数的条件:定义域和对应关系完全一致.
二、函数的定义域、解析式与值域
1、求函数定义域的主要依据:
(1)整式的定义域是全体实数;
(2)分式的分母不为零;
(3)偶次方根的被开方数大于等于零;
(4)零取零次方没有意义(零指数幂的底数不为0);
(5)对数函数的真数必须大于零;
(6)指数函数和对数函数的底数必须大于零且不等于1;
(7)若函数word/media/image2_1.png是一个多项式,需要求出各单项式的定义域,然后取各部分结果的交集;
(8)复合函数的定义域:
若已知word/media/image7_1.png的定义域word/media/image8_1.png,求复合函数word/media/image9_1.png的定义域,相当于求使word/media/image10_1.png时word/media/image11_1.png的取值范围;
若已知复合函数word/media/image9_1.png的定义域,求word/media/image7_1.png的定义域,相当于求word/media/image12_1.png的值域.
2求函数值域的方法
①直接法:从自变量x的范围出发,推出y=f(x)的取值范围,适合于简单的复合函数;
②换元法:利用换元法将函数转化为二次函数求值域,适合word/media/image13_1.png的形式;
③判别式法:运用方程思想,依据二次方程有根,求出y的取值范围;适合分子或分母为二次且9dd4e461268c8034f5c8564e155c67a6.png
此种类型不拘泥于判别式法,如d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.png
word/media/image19.gif④分离常数:适合分子分母皆为一次式(x有范围限制时要画图);
⑤单调性法:利用函数的单调性求值域;
⑥图象法:1.二次函数必画草图求其值域;在给定区间上求最值有两类:
闭区间d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.png
求区间动(定),对称轴定(动)的最值问题;
注意“两看”:一看开口,二看对称轴与给定区间的位置关系.
2.注意c4ddc98d06ba00d929692e8072ad25df.png
⑦利用对号函数:word/media/image26_1.png(如右图);
⑧几何意义法:由数形结合,转化距离等求值域.主要是含绝对值函数
三.函数的奇偶性
1.定义: 设y=f(x),x∈A,如果对于任意9dd4e461268c8034f5c8564e155c67a6.png
如果对于任意9dd4e461268c8034f5c8564e155c67a6.png
2.性质:
①y=f(x)是偶函数ce357ab6ce19991b864bf7e6a01b9da7.png
②若函数f(x)的定义域关于原点对称,则f(0)=0;
③奇±奇=奇 偶±偶=偶 奇×奇=偶 偶×偶=偶 奇×偶=奇[两函数的定义域D1 ,D2,D1∩D2要关于原点对称]
3.奇偶性的判断
①看定义域是否关于原点对称;②看f(x)与f(-x)的关系或观察函数图像的对称关系;
4,复合函数的奇偶性:“内偶则偶,内奇同外”
四、函数的单调性
作用:比较大小,解不等式,求最值.
1、函数单调性的定义:如果对于定义域I内的某个区间D上的任意两个自变量的值word/media/image32_1.png,当word/media/image33_1.png时,都有word/media/image34_1.png,那么就称函数word/media/image7_1.png在区间D上是增函数(减函数),区间D叫word/media/image2_1.png的单调区间. 图像特点:增函数:从左到右上升(y随x的增大而增大或减小而减小);
减函数:从左到右下降(y随x的增大而减小或减小而增大);
2.判断单调性方法:word/media/image4.gif定义法53c95935771cabc47de9124f275445c6.png
e969c7875ebf4c28afc8d975ff81691a.png
word/media/image5.gif观察法:根据特殊函数图像特点;
word/media/image6.gif掌握规律:对于两个单调函数50bbd36e1fd2333108437a2ca378be62.png
(i)当50bbd36e1fd2333108437a2ca378be62.png
①ce6c7aa266c7130c11824cbcbee37749.png
②77dd2b18b51b79ad909c6a0afc6ad7b7.png
(ii)当50bbd36e1fd2333108437a2ca378be62.png
①ce6c7aa266c7130c11824cbcbee37749.png
②98e6f9e83fd59ee05134bb88ad395125.png
3.奇偶函数的单调性
奇函数在其定义域内的对称区间上的单调性相同,偶函数在其定义域内的对称区间上的单调性相反。
4.复合函数单调性的确定(同增异减):b9711db7207eab96d9273434551122ca.png
5、函数的对称性函数
7c1c9491ba7c6e8d6d2cfa82e39b22ca.png
1.函数7c1c9491ba7c6e8d6d2cfa82e39b22ca.png
特殊的有:①函数7c1c9491ba7c6e8d6d2cfa82e39b22ca.png
②函数7c1c9491ba7c6e8d6d2cfa82e39b22ca.png
③函数abd275da3c4c9cb8d98b19eb2ac2038e.png
2.函数7c1c9491ba7c6e8d6d2cfa82e39b22ca.png
特殊的有:
1 函数7c1c9491ba7c6e8d6d2cfa82e39b22ca.png
2 函数7c1c9491ba7c6e8d6d2cfa82e39b22ca.png
3 函数abd275da3c4c9cb8d98b19eb2ac2038e.png
4 若一个函数的反函数是它本身,那么它的图像关于直线y=x对称.
两个函数图象的对称性:
①函数7c1c9491ba7c6e8d6d2cfa82e39b22ca.png
②函数882ec17cdd5c5b4c7be58bede7ae08b3.png
特殊地: c83ca06fd53d1365437cf1f8d0207d0f.png
③函数7c1c9491ba7c6e8d6d2cfa82e39b22ca.png
④函数7c1c9491ba7c6e8d6d2cfa82e39b22ca.png
⑤函数7c1c9491ba7c6e8d6d2cfa82e39b22ca.png
函数7c1c9491ba7c6e8d6d2cfa82e39b22ca.png
函数7c1c9491ba7c6e8d6d2cfa82e39b22ca.png
六.函数的周期性:
1.定义 若a1ace248a7a8c41978d7303232959c29.png
说明:nT也是50bbd36e1fd2333108437a2ca378be62.png
结论1:如果b736fab34fb58d27afa2c884afe0381a.png
结论2:如果6257962e8a1b6fb4fca46ceef54cec1d.png
结论3:如果定义在e1e1d3d40573127e9ee0480caf1283d6.png
结论4:如果偶函数50bbd36e1fd2333108437a2ca378be62.png
结论5:如果奇函数50bbd36e1fd2333108437a2ca378be62.png
结论6:如果函数同时关于两点0d768f4e083b993907c19ac6fbab9716.png
结论7:如果奇函数50bbd36e1fd2333108437a2ca378be62.png
结论8:如果函数50bbd36e1fd2333108437a2ca378be62.png
结论9:如果332e0614ee8caba4c0fa4f8a7de346c5.png
结论10:如果0647b1eeb9af1e7daa4557789289c914.png
结论11:如果dec435aeb1359fcf8d5464e1348bd90c.png
七、反函数
1.只有单调的函数才有反函数;反函数的定义域和值域分别为原函数的值域和定义域;
2、求反函数的步骤 (1)解 (2)换 (3)写定义域。
3、关于反函数的性质
(1)y=f(x)和y=f-1(x)的图象关于直线y=x对称;
(2)y=f(x)和y=f-1(x)具有相同的单调性;
(3)已知y=f(x),求f-1(a),可利用f(x)=a,从中求出x,即是f-1(a);
(4)f-1[f(x)]=x;
(5)若点 (a,b)在y=f(x)的图象上,则 (b,a)在y=f--1(x)的图象上;
(6)y=f(x)的图象与其反函数y=f--1(x)的图象的交点一定在直线y=x上;
八.二次函数(涉及二次函数问题必画图分析)
一般式: ee0ff800718a6b866a3e48e282e4cc34.png
顶点式:44d63f7a4c610dbe45906cbafbdcdfd7.png
零点式:8a803ad94c5d87c7dc096a7ee6a1fc3a.png
1.二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的图象是一条抛物线,对称轴b6694ea253e48e7aad2af471fcb76504.png
word/media/image127_1.png,开口向上,word/media/image128_1.png,开口向下
2.二次函数与一元二次方程关系
一元二次方程de4b030325efaca33b0d61edccddad61.png
韦达定理:word/media/image132_1.png
3.一元二次不等式76d3e0c1c03f17916783f2a51c28b212.png
九、指数式与对数式
1.幂的有关概念
(1)零指数幂64fbb5a4c52cb47d0655d286f1a96773.png
(3)正分数指数幂5f831fa3fbf749c20ee5fe54646e7418.png
(4)负分数指数幂937937abe406517bba09094a76387518.png
(5) 0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.
2.有理数指数幂的性质
4135d3443f1849abb551d3a815561031.png
3.根式 根式的性质:当7b8b965ad4bca0e41ab51de7b31363a1.png
4.对数
(1)对数的概念:如果a0054b9053ffc0947fe21176fcdefd85.png
(2)对数的性质:①零与负数没有对数 ②2f4daa3a598b89ddaa3c24a14c6b1eaf.png
(3)对数的运算性质
word/media/image4.gifword/media/image156_1.png word/media/image5.gif
对数换底公式:a296033d0df7690820044e2cab6affe6.png
对数的降幂公式:a40ffbab8128156e4fb92fbcfc0b91f4.png
(4)三个常用结论:word/media/image4.gif word/media/image160_1.png;word/media/image5.gif word/media/image161_1.png;word/media/image6.gif word/media/image162_1.png.
十、指数函数与对数函数
1、 指数函数y=ax与对数函数y=logax (a>0 , a≠1)互为反函数
指数函数图像分布规律:word/media/image165_1.png时,word/media/image166_1.png越大函数图像在y轴右侧越靠近y轴;
word/media/image167_1.png时,word/media/image166_1.png越小函数图像在y轴左侧越靠近y轴;
对数函数图像分布规律:word/media/image165_1.png时,word/media/image166_1.png越大函数图像在x轴上方越靠近x轴;
word/media/image168_1.png时,word/media/image166_1.png越小函数图像在x轴下方越靠近x轴;
word/media/image169.gif
2. 比较两个幂值的大小,是一类易错题,解决这类问题,首先要分清底数相同还是指数相同
2、 ,如果底数相同,可利用指数函数的单调性;指数相同,可以利用指数函数的底数与图象关系(对数式比较大小同理)
3.研究指数,对数函数问题,尽量化为同底,并注意对数问题中的定义域限制
4.指数函数与对数函数中的绝大部分?问题是指数函数与对数函数与其他函数的复合问题,讨论复合函数的单调性是解决问题的重要途径
幂函数:一般地,形如word/media/image170_1.png的函数称为幂函数,其中n为常数.
图像及性质:
word/media/image171.gif(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都过点(1,1)(原因:word/media/image172_1.png);所有的幂函数在第四象限没有图像.
(2)n>0时,幂函数的图象都通过原点,并且在[0,+∞]上,是增函数(从左往右看,函数图象逐渐上升).特别地,当word/media/image173_1.png时,图像下凸,当word/media/image174_1.png时,图像上凸;
(3)n<0时,幂函数的图象在区间(0,+∞)上是减函数.
在第一象限内,当word/media/image175_1.png向原点靠近时,图象在word/media/image176_1.png轴的右方无限逼近word/media/image177_1.png轴正半轴,当word/media/image175_1.png慢慢地变大时,图象在word/media/image175_1.png轴上方并无限逼近word/media/image175_1.png轴的正半轴.
十一.函数的图象变换1、平移变换:(左+ 右- ,上+ 下- )即
85c6edc2a7bfc8f1f7dcc09bb1bf3761.png
2、对称变换:(对称谁,谁不变,对称原点都要变)
7e48b820f32ab7ed708373ab281d4158.png
十二.函数的其他性质
1.函数的单调性通常也可以以下列形式表达:2dd8eac817e3b32e899f1c91ade0340b.png
2.函数的奇偶性也可以通过下面方法证明:233e8183c1e9de38a874255498894e58.png
3.函数的凸凹性:
41776a0d22fa32a63057b2cbcb01bd5c.png
02506b1d0347bf70d845b20d3bf04541.png
十三.函数的应用:二次函数与二次方程的关系:
设一元二次方程de4b030325efaca33b0d61edccddad61.png
99c2fd86ea6d81cb90aae125bd30a808.png
函数零点问题:对于函数word/media/image225_1.png,把使word/media/image226_1.png的实数word/media/image227_1.png叫做函数word/media/image225_1.png的零点.
零点存在性定理:如果函数word/media/image225_1.png在区间word/media/image228_1.png上是连续不断的一条曲线,并且有word/media/image229_1.png,那么函数word/media/image225_1.png在区间(a,b)内有零点,即存在word/media/image230_1.png使word/media/image231_1.png,这个c也就是方程word/media/image226_1.png的根.
(1)利用函数图像解决函数零点问题(转化为函数交点问题);
(2)利用零点性质求参数取值范围.
导数及其应用:
一.利用导数的几何意义求曲线在某点处的切线方程是高考的热点问题,解决该类问题必须熟记导数公式,明确导数的几何意义是曲线在某点处切线的斜率,切点既在切线上又在曲线上.
注意:1.“过某点的切线”中的某点可以不在曲线上,而“在某点的切线”中的某点一定在这条曲线上;过某点的切线条数可能是不止一条,但在某点的切线条数必定唯一.
2.曲线的切线与这条曲线的公共点可能不唯一,只是在切点的邻近区域才是唯一的,当曲线是二次曲线时,公共点只有一个;当曲线为其他曲线时,公共点可能有多个,如曲线word/media/image232_1.png在点(1,1)处的切线与该曲线有两个公共点(1,1),(-2,-8)
2.利用导数求函数单调区间、极值、最值
利用导数研究函数的单调性和极、最值问题已成为高考考查的热点.解决该类问题要明确:极值点一定是导数为零的点,但导数为零的点不一定是极值点,导函数的变号零点才是函数的极值点(例如f8ac978da4e77065f4659b6d2cf1b696.png
核心考点:
1.含参函数的单调性(区间)与极值、最值
思路提示:第一步,求函数定义域;第二步,求导函数;第三步,以导函数的零点存在性进行讨论;第四步,当导函数存在多个零点时,讨论他们的大小关系及与区间的位置关系;第五步,判断导函数符号,从而得出函数的单调性;第六步,综合上述讨论下结论.
2.含参函数在区间上具有单调性、无单调性或存在单调区间,求参数范围
思路提示:word/media/image4.gif已知函数word/media/image234_1.png在区间上单调递增或单调递减,转化为word/media/image235_1.png或word/media/image236_1.png恒成立;先分析导函数图像形式和特点,如一次函数最值落在端点,开口向上抛物线最大值落在端点,考口向下抛物线最小值落在端点等;
word/media/image5.gif已知区间上函数不单调,转化为在区间上存在极值(即导函数在区间上存在变号零点),可利用分离变量法求解参变量范围;或者利用补集思想;
word/media/image6.gif已知函数在区间上存在单调增或减区间,转化为导函数在区间上大于或小于零有解.
3.方程解(函数零点)的个数问题
思路提示:研究函数word/media/image234_1.png的零点问题常常与研究对应方程word/media/image237_1.png的实根问题相互转化
已知含参函数word/media/image238_1.png存在零点求参数范围问题一般对word/media/image237_1.png进行参变分离,得到word/media/image239_1.png的形式,则所求a的范围就是word/media/image240_1.png的值域;
当研究函数word/media/image238_1.png零点个数问题时,要借助数形结合.
4.不等式恒成立与存在性问题
思路提示:1.在不等式恒成立或不等式有解条件下求参数的取值范围,一般转化为函数的最值或值域问题,可采用“分离常数”或“直接移项构造辅助函数”。
(1)若函数word/media/image238_1.png在区间D上存在最小值word/media/image241_1.png和最大值word/media/image242_1.png,则:
word/media/image4.gif不等式word/media/image243_1.png在区间D上恒成立word/media/image244_1.pngword/media/image245_1.png;
word/media/image5.gif不等式word/media/image246_1.png在区间D上恒成立word/media/image244_1.pngword/media/image247_1.png;
word/media/image6.gif不等式word/media/image248_1.png在区间D上恒成立word/media/image244_1.pngword/media/image249_1.png;
word/media/image250.gif不等式word/media/image251_1.png在区间D上恒成立word/media/image244_1.pngword/media/image252_1.png;
(2)若函数word/media/image238_1.png在区间D上不存在最大(小)值,且值域为(m,n),则:
word/media/image4.gif不等式word/media/image243_1.png(或word/media/image246_1.png)在区间D上恒成立word/media/image244_1.pngword/media/image253_1.png
word/media/image5.gif不等式word/media/image254_1.png(或word/media/image251_1.png)在区间D上恒成立word/media/image244_1.pngword/media/image255_1.png
思路提示2:
(1)若函数word/media/image238_1.png在区间D上存在最小值word/media/image241_1.png和最大值word/media/image242_1.png,则对不等式有解问题有以下结论:
word/media/image4.gif不等式word/media/image256_1.png在区间D上有解word/media/image244_1.pngword/media/image257_1.png;
word/media/image5.gif不等式word/media/image258_1.png在区间D上有解word/media/image244_1.pngword/media/image259_1.png;
word/media/image6.gif不等式word/media/image260_1.png在区间D上有解word/media/image244_1.pngword/media/image261_1.png;
word/media/image250.gif不等式word/media/image262_1.png在区间D上有解word/media/image244_1.pngword/media/image263_1.png;
(2)若函数word/media/image238_1.png在区间D上不存在最大(小)值,且值域为(m,n),则对不等式有解问题有以下结论:
word/media/image4.gif不等式word/media/image256_1.png(或word/media/image258_1.png)在区间D上有解word/media/image244_1.pngword/media/image264_1.png
word/media/image5.gif不等式word/media/image265_1.png(或word/media/image266_1.png)在区间D上恒成立word/media/image244_1.pngword/media/image267_1.png
思路提示3:
对于任意的word/media/image268_1.png,总存在word/media/image269_1.png,使word/media/image270_1.png
对于任意的word/media/image268_1.png,总存在word/media/image269_1.png,使word/media/image271_1.png
对于任意的word/media/image268_1.png,word/media/image269_1.png,使word/media/image272_1.png
对于存在word/media/image268_1.png,任意的word/media/image269_1.png,使word/media/image273_1.png
5.利用导数证明不等式
思路提示:
构造辅助函数,把不等式证明转化为利用导数研究函数的单调性或求最值,从而证得不等式
构造辅助函数的一般方法及解题程序如下:
(1)移项,使不等式的一端为0,另一端即为所作的辅助函数;
(2)求导函数,并验证函数在指定区间上的单调性;
(3)求出区间端点的函数值(或最值),作比较即可.
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