高一数学必修1函数的基本性质
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§1·函数的概念(一)函数的有关概念设A ,B 是非空的数集,如果按某个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个x ,在集合B 中都有唯一确定的数)(x f 和它对应,那么就称B A f →:为从集合A 到集合B 的函数,记作)(x f y =, x ∈A其中x 叫自变量,x 的取值范围A 叫做函数)(x f y =的定义域;与x 的值相对应的y 的值叫做函数值,函数值的集合{}A x x f ∈|)((⊆B )叫做函数y=f(x)的值域.函数符号)(x f y =表示“y 是x 的函数”,有时简记作函数)(x f . (1)函数实际上就是集合A 到集合B 的一个特殊对应 B A f →:这里 A, B 为非空的数集.(2)A :定义域,原象的集合;{}A x x f ∈|)(:值域,象的集合,其中{}A x x f ∈|)( ⊆ B ;f :对应法则 , x ∈A , y ∈B(3)函数符号:)(x f y = ↔y 是 x 的函数,简记 )(x f (二)已学函数的定义域和值域1.一次函数b ax x f +=)()0(≠a :定义域R, 值域R; 2.反比例函xkx f =)()0(≠k :定义域{}0|≠x x , 值域{}0|≠x x ; 3.二次函数c bx ax x f ++=2)()0(≠a :定义域R值域:当0>a 时,⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≥a b ac y y 44|2;当0<a 时,⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤a b ac y y 44|2(三)函数的值:关于函数值 )(a f例:)(x f =2x +3x+1 则 f(2)=22+3×2+1=11注意:1︒在)(x f y =中f 表示对应法则,不同的函数其含义不一样2︒)(x f 不一定是解析式,有时可能是“列表”“图象”3︒)(x f 与)(a f 是不同的,前者为变数,后者为常数(四)函数的三要素: 对应法则f 、定义域A 、值域{}A x x f ∈|)( 只有当这三要素完全相同时,两个函数才能称为同一函数(五)区间的概念和记号:在研究函数时,常常用到区间的概念,它是数学中常用的述语和符号. 设a,b ∈R ,且a<b.我们规定:①满足不等式a ≤x ≤b 的实数x 的集合叫做闭区间,表示为[a,b]; ②满足不等式a<x<b 的实数x 的集合叫做开区间,表示为(a,b );③满足不等式a ≤x<b 或a<x ≤b 的实数x 的集合叫做半开半闭区间,分别表示为[a ,b) ,(a ,b]. 这里的实数a 和b 叫做相应区间的端点.这样实数集R 也可用区间表示为(-∞,+∞),“∞”读作“无穷大”,“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”.还可把满足x ≥a ,x>a ,x ≤b ,x<b 的实数x 的集合分别表示为[a ,+∞),(a ,+∞),(-∞,b ],(- ∞,b).【例题解析】例1 判断下列各式,哪个能确定y 是x 的函数?为什么?(1)x 2+y =1 (2)x +y 2=1 (3)1x x 1y --= (4)y=x -1x +-例2 求下列函数的定义域:(1)()f x =xx x x f -+=0)1()(例3 已知函数)(x f =32x -5x+2,求f(3), f(-2), f(a+1).例4 已知⎪⎩⎪⎨⎧+=10)(x x f π )0()0()0(>=<x x x ,求)1(f ,)1(-f ,)0(f ,)]}1([{-f f f讨论:函数y=x 、y=(x )2、y=23xx 、y=44x 、y=2x 有何关系?例5 下列各组中的两个函数是否为相同的函数? ⑴3)5)(3(1+-+=x x x y 52-=x y ⑵111-+=x x y )1)(1(2-+=x x y练习:下列各组中的两个函数是否为相同的函数? ① ()f x = 0(1)x -;()g x = 1. ② ()f x = x ; ()g x③ ()f x = x 2;()g x = 2(1)x +. ④ ()f x = | x | ;()g x例6 已知函数)(x f =4x+3,g(x)=x 2,求f[f(x)],f[g(x)],g[f(x)],g[g(x)].复合函数:设 f (x )=2x -3,g (x )=x 2+2,则称 f [g (x )] =2(x 2+2)-3=2x 2+1(或g [f (x )] =(2x -3)2+2=4x 2-12x +11)为复合函数例7求下列函数的值域(用区间表示):(1)y =x 2-3x +4; (2)()f x =(3)y =53x -+; (4)2()3x f x x -=+.例8 ※ 动手试试1. 若2(1)21f x x +=+,求()f x .2. 一次函数()f x 满足[()]12f f x x =+,求()f x .练习 已知二次函数f (x )=ax 2+bx (a ,b 为常数,且a ≠0)满足条件f (x -1)=f (3-x )且方程f (x )=2x 有等根,求f (x )的解析式.函数的概念习题:1.如下图可作为函数)(x f =的图像的是( )(D )2.对于函数()y f x =,以下说法正确的有 ( )①y 是x 的函数;②对于不同的,x y 的值也不同;③()f a 表示当x a =时函数()f x 的值,是一个常量;④()f x 一定可以用一个具体的式子表示出来。
1.3 函数的基本性质[教学目标]1.理解函数的单调性,初步掌握函数单调性的判别方法.2.理解函数的最大值、最小值及其几何意义.3.结合具体函数了解奇偶性的含义.4.能够运用函数图象理解和研究函数的性质.[教学要求]讨论函数的基本性质,就是要研究函数的重要特征:函数的增与减,最大值与最小值,增长率与衰减率,增长(减少)的快与慢,对称性(奇偶性),函数的零点,函数值的循环往复(周期性)等.引导学生通过观察、归纳、抽象、概括,自主建构单调增函数、单调减函数等概念;能运用函数单调性概念解决简单的问题;使学生领会数形结合的数学思想方法,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力.在函数单调性的学习过程中,使学生体验数学的科学价值和应用价值,培养学生善于观察、勇于探索的良好习惯和严谨的科学态度.[教学重点]函数的单调性的概念;判断、证明函数的单调性;形成奇偶性的定义.[教学难点]1.函数的单调性和奇偶性定义的形式化表达.2.利用增(减)函数的定义判断函数的单调性.[教学时数]3课时[教学过程]第一课时1.3.1单调性与最大(小)值——函数的单调性新课导入一、情景问题如图为2008年北京奥运会奥林匹克公园场馆自动气象站某日一天24小时内的气温变化图(24时与0时气温相同为32︒C ),观察这张气温变化图:问:该图形是否为函数图象?定义域是什么?问:如何用数学语言来刻画温度随时间变化而变化的趋势呢?由“函数在某个区间内随着自变量的增加函数值增大或减小”引入课题——函数的单调性.二、观察函数图象,认识“上升”与 “下降”请同学们画出函数x x f =)(和2)(x x f =的图象,并观察图象的变化特征,说说自己的看法.(呈现这两个函数的图象,课本第27页图)可观察到的图象特征:(1)函数x x f =)(的图象由左至右是上升的;(2)函数2)(x x f =的图象在y 轴左侧是下降的,在y 轴右侧是上升的;也就是图象在区间]0,(-∞上,随着x 的增大,相应的)(x f 随着减小,在区间),0(+∞上,随着x 的增大,相应的)(x f 也随着增大.归纳:从上面的观察分析可以看出:不同的函数,其图象的变化趋势不同,同一函数在不同区间上的变化趋势也不同.函数图象的这种变化规律就是函数性质的反映.新课进展一、函数的单调性1.如何用函数解析式2)(x x f =描述“随着x 的增大,相应的)(x f 随着减小”,“随着x 的增大,相应的)(x f 也随着增大”?在区间),0(+∞上任取x 1,x 2,函数值的大小变化与自变量的大小变化有何关系?如何用数学符号语言来描述这种关系呢?对于函数2)(x x f =,经过师生讨论得出:在区间),0(+∞上,任取两个21,x x ,当21x x <时,有)()(21x f x f <.这时,我们就说函数2)(x x f =在区间),0(+∞上是增函数.课堂练习请你仿照刚才的描述,说明函数2)(x x f =在区间]0,(-∞上是减函数.2.增函数和减函数的定义设函数)(x f 的定义域为I :(1)如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值21,x x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f <,那么就说函数)(x f 在区间D 上是增函数(increasing function ).(2)请你仿照增函数的定义给出函数)(x f 在区间D 上是减函数的定义.如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值21,x x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f >,那么就说函数)(x f 在区间D 上是减函数(decreasing function ).3.对定义要点分析问:(1)你能分析一下增函数定义的要点吗?(2)你能分析一下减函数定义的要点吗?引导学生分析增(减)函数定义的数学表述,体会定义中“区间D 上的任意两个自变量都有…”的含义.课堂例题例1 (课本第29页例1)课堂练习课本第39页习题1.3A 组第4题.课本第32页练习第1、2、3题.课堂例题例2 (课本第29页例2)课堂练习课本第32页练习第4题.4.本课小结(1)增减函数的图象有什么特点?增减函数的图象从左自右是上升的,减函数的图象从左自右是下降的.(2)用定义证明函数的单调性,需要抓住要点“在给定区间任意取两个自变量”去比较它们的函数值的大小.(3)如果函数)(x f y =在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数)(x f y =在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做)(x f y =的单调区间.5.布置作业课本第39页习题1.3A 组第1、2、3题.课本第44页复习参考题A 组第9题.第二课时1.3.1单调性与最大(小)值——函数的最大(小)值复习导入通过提问复习上节课主要学习内容.问:如何判断函数的单调性?观察上节课例1中的图象(课本第29页),发现,函数图象在2-=x 时,其函数值最小,而在1=x 时,其函数值最大.函数2)(x x f =的图象有一个最低点)0,0(,函数2)(x x f -=的图象有一个最高点)0,0(,而函数x x f =)(的图象没有最低点,也没有最高点.新课进展二、函数的最大(小)值1.函数的最大(小)值的定义设函数)(x f y =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:(1)对于任意的I x ∈,都有M x f ≤)(;(2)存在I x ∈0,使得M x f =)(0.那么,我们称M 是函数)(x f y =的最大值(maximum value).请你仿照函数最大值的定义,给出函数)(x f y =的最小值的定义.设函数)(x f y =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:(1)对于任意的I x ∈,都有M x f ≥)(;(2)存在I x ∈0,使得M x f =)(0.那么,我们称M 是函数)(x f y =的最小值(minimum value).课堂例题例1 (课本第30页例3)说明:本例题是一个实际应用题,教学时应让学生体会问题的实际意义.例2 (课本第30页例4)说明:本例题表明,高一阶段利用函数的单调性求函数的最大(小)值是常用的方法.通过本例题的教学,再一次让学生体会用函数的单调性定义证明函数的单调性的方法.课堂练习课本第32页练习第5题2.函数的最大(小)值与单调性的关系从上面的例题可以看到,函数的最大(小)值与单调性有非常紧密的关系.我们再看一个例子.例3观察下图,用函数的单调性研究以下问题:(1) 若函数()y f x =的定义域为[],x b e ∈,求最大值和最小值;(2) 若函数()y f x =的定义域为[],x a e ∈,求最大值和最小值;(3) 若函数()y f x =的定义域为[),x b d ∈,求最大值和最小值;解:(1)在定义域[],b e 上,函数()y f x =在区间[],b c 上是增函数,在区间[],c d 上是减函数, 在区间[],d e 上是增函数,且()()f e f c <,则函数()y f x =在[],b e 上的最大值为()f c ,最小值为()f d ;(2) 在定义域[],a e 上,函数()y f x =在区间[],a c 上是增函数,在区间[],c d 上是减函数, 在区间[],d e 上是增函数,且()()f a f d <,则函数()y f x =在[],a e 上的最大值为()f c ,最小值为()f a ;(3) 在定义域[),b d 上,函数()y f x =在区间[],b c 上是增函数,在区间[),c d 上是减函数, 由于函数在x d =处没有定义,则函数()y f x =在[),b d 上的最大值为()f c ,没有最小值.思考:为什么要讨论)()(c f e f <?说明:从本例中可以看出,在求函数的最值时,除了注意单调区间的变化之外,还要注意定义域的区间端点的函数值.3.本课小结函数的最大(小)值是一个函数在一段区间或者整个定义域上的整体性质.一个函数可能存在最大值也可能不存在最大值,最大值具有唯一性.对于最小值也一样.我们经常利用函数的单调性求函数的最大(小)值.4.布置作业课本第39页习题1.3A 组第5题;课本第39页习题1.3B 组第1、2题第三课时1.3.2 奇偶性创设情景,导入新课从对称的角度,观察下列函数的图象: 函数2()1,().f x x g x x =+=这两个函数图象有什么共同的特征?请列出从-3到3这一段区间上,两个函数的对应值表,并思考:自变量取值互为相反数时,函数值如何变化,有怎样的等量关系?讨论结果:当自变量取值互为相反数时,函数值恰相等.反映在图象上,函数图象关于y 轴对称.新课进展三、函数的奇偶性1.偶函数如果函数()f x 的定义域内任意一个x ,都有()(),f x f x -=那么函数()f x 就叫做偶函数(even function).定义域关于坐标原点对称.请你举出偶函数的例子.2)(x x f =,21)(xx f =等等. 2.奇函数 观察函数x x f =)(和x x f 1)(=的图象,说一说这两个函数有什么共同特征?(1)图象看,它们都是关于坐标原点成中心对称;(2)从定义域看,它们的定义域都是关于坐标原点对称;(3)从函数值看,x 与x -的函数值的绝对值相等且符号相反.如果函数()f x 的定义域内任意一个x ,都有()(),f x f x -=-则函数()f x 叫做奇函数(old function).请你举出奇函数的例子.3.函数的奇偶性奇函数和偶函数的这种性质叫做函数的奇偶性.(1)具有奇偶性的函数的定义域具有对称性,即关于坐标原点对称,如果一个函数的定义域关于坐标原点不对称,就不具有奇偶性.(2)具有奇偶性的函数的图象具有对称性.偶函数的图象关于y 轴对称,奇函数的图象关于坐标原点对称;反之,如果一个函数的图象关于y 轴对称,那么,这个函数是偶函数,如果一个函数的图象关于坐标原点对称,那么,这个函数是奇函数.(3)由于奇函数和偶函数的对称性质,我们在研究函数时,只要知道一半定义域上的图象和性质,就可以得到另一半定义域上的图象和性质.课堂例题例1 (课本第35页例5)课堂练习课本第36页练习第1(1)——(4)、第2题.4.本课小结本节课学习了函数的奇偶性及其判断方法.我们可以把对称性和奇偶性结合起来思考. 定义域具有对称性,函数值具有对称性,图象具有对称性.由于奇函数和偶函数的对称性质,我们在研究函数时,只要知道一半定义域上的图象和性质,就可以得到另一半定义域上的图象和性质.5.布置作业课本第39页习题1.3A 组第6题,B 组第3题.课本第44页复习参考题A 组第10题.补充:1.已知2(),f x ax bx cx =++∈R 是偶函数,那么32()g x ax bx cx =++是( ).(A)偶函数 (B)奇函数(C)既奇又偶函数 (D)非奇非偶函数 2. 已知函数1,0,()0,0,1,0.x x f x x x x +>⎧⎪==⎨⎪-<⎩试判断并证明它的奇偶性.。
高一数学第三章函数的基本性质知识要点函数的基本性质高一数学第三章函数的基本性质知识要点函数是数学中的基本概念之一,它在数学和实际问题的求解中起到重要的作用。
本文将介绍高一数学第三章中关于函数的基本性质,帮助大家更好地理解和掌握这一知识点。
一、函数定义函数是一种特殊的关系,表示一个集合中的每个元素都与另一个集合中的唯一元素相对应。
函数可以用符号表示,例如:f(x) = 2x + 1其中f表示函数名,x表示自变量,2x + 1表示函数的表达式,它们之间用等号连接。
二、函数的定义域和值域定义域是指函数的自变量的所有可能取值的集合,通常用D表示。
在上面的函数例子中,自变量x可以取任意实数值,所以定义域为全体实数。
值域是指函数的因变量的所有可能取值的集合,通常用R表示。
同样以例子函数f(x) = 2x + 1为例,它的值域是全体实数。
三、函数的奇偶性如果对于定义域内的任意一个实数x,都有f(-x) = f(x),则函数f(x)是偶函数;如果对于定义域内的任意一个实数x,都有f(-x) = -f(x),则函数f(x)是奇函数;如果一个函数既不是偶函数也不是奇函数,则称其为非奇非偶函数。
四、函数的图像与性质函数的图像是函数在平面直角坐标系上的几何表示。
函数的图像可以通过绘制函数的各个点来获得。
函数的图像具有以下性质:1. 对称性:偶函数的图像以y轴为对称轴,奇函数的图像以原点为对称中心;2. 单调性:如果对于定义域内的两个实数x1和x2,若x1 < x2,则有f(x1) < f(x2),则称函数f(x)在该区间上是递增的;如果x1 < x2,则有f(x1) > f(x2),则称函数f(x)在该区间上是递减的;3. 最值:函数在定义域上的最大值称为最大值,函数在定义域上的最小值称为最小值;4. 零点:函数的零点是指使得f(x) = 0的自变量取值。
五、函数的初等函数性质初等函数是指常见的基本函数,包括常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等。
高一数学必修1函数的基本性质高中数学必修1函数的基本性质1.奇偶性(1)定义:如果对于函数f(_)定义域内的任意_都有f(-_)=-f(_),则称f(_)为奇函数;如果对于函数f(_)定义域内的任意_都有f(-_)=f(_),则称f(_)为偶函数。
如果函数f(_)不具有上述性质,则f(_)不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则f(_)既是奇函数,又是偶函数。
注意:1 函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质;○2 由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个_,则-_也○一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称)。
(2)利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:1 首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称;○2 确定f(-_)与f(_)的关系;○3 作出相应结论:○若f(-_) = f(_) 或 f(-_)-f(_) = 0,则f(_)是偶函数;若f(-_) =-f(_) 或 f(-_)+f(_) = 0,则f(_)是奇函数。
(3)简单性质:①图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y轴对称;②设f(_),g(_)的定义域分别是D1,D2,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇奇=偶,偶+偶=偶,偶偶=偶2.单调性(1)定义:一般地,设函数y=f(_)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_1,_2,当_1_lt;_2时,都有f(_1)_lt;f(_2)(f(_1)_gt;f(_2)),那么就说f(_)在区间D上是增函数(减函数);注意:1 函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质;○2 必须是对于区间D内的任意两个自变量_1,_2;当_1_lt;_2时,总有f(_1)_lt;f(_2) ○(2)如果函数y=f(_)在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y=f(_)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(_)的单调区间。
高一数学必修一多项式函数的基本性质多项式函数是高中数学中的重要内容之一,掌握多项式函数的基本性质对于研究数学和解决实际问题具有重要意义。
本文将介绍多项式函数的一些基本性质。
一、多项式函数的定义多项式函数是指由常数和变量的乘积再进行有限次的加法运算所得到的函数。
它由若干项组成,每一项包含一个系数和变量的幂次。
多项式函数的一般形式可表示为:$$f(x) = a_nx^n + a_{n-1}x^{n-1} + \ldots + a_1x + a_0$$其中,$a_n, a_{n-1}, \ldots, a_1, a_0$ 是常数,$x$ 是变量,$n$ 是非负整数,称为多项式的次数。
二、多项式函数的性质1. 多项式函数的次数:多项式函数的次数等于其中最高次幂的指数,记作 $\deg f(x)$。
例如,$f(x) = 2x^3 + 5x^2 - 3x + 1$ 的次数为 3。
2. 多项式函数的零次项和首项:多项式函数 $f(x)$ 中次数为$n$ 的项称为首项,系数为 $a_n$;次数为 0 的项称为常数项或零次项,系数为 $a_0$。
3. 多项式函数的导函数:多项式函数 $f(x)$ 的导函数是将每一项的幂次减 1,然后再乘以原来的系数。
例如,$f(x) = 2x^3 + 5x^2 - 3x + 1$ 的导函数为 $f'(x) = 6x^2 + 10x - 3$。
4. 多项式函数的奇偶性:若多项式函数中的所有项都是偶次项或奇次项,则多项式函数为偶函数或奇函数。
若多项式函数中同时存在奇次项和偶次项,则多项式函数既不是偶函数也不是奇函数。
例如,$f(x) = x^4 - x^2$ 是偶函数,$g(x) = x^3 - x$ 是奇函数。
5. 多项式函数的图像特征:多项式函数的图像是连续的、光滑的曲线。
对于 $n$ 次多项式函数 $f(x)$,当 $n$ 是奇数时,图像的起始方向和终止方向相反;当 $n$ 是偶数时,图像的起始方向和终止方向相同。
高一数学上册《函数的基本性质》知识点总结沪教版高一数学上册《函数的基本性质》知识点总结沪教版一、函数的概念在对应的基础上理解函数的概念并能理解符号“y=f(x)”的含义,掌握函数定义域与值域的求法;函数的三种不同表示的相互间转化,函数的解析式的表示,理解和表示分段函数;函数的作图及如何选点作图,映射的概念的理解。
函数的概念和图象重难点:在对应的基础上理解函数的概念并能理解符号“y=f(x)”的含义,掌握函数定义域与值域的求法;函数的三种不同表示的相互间转化,函数的解析式的表示,理解和表示分段函数;函数的作图及如何选点作图,映射的概念的理解.考纲要求:①了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域;②在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数;③了解简单的分段函数,并能简单应用。
二、函数关系的建立“探索具体问题中的数量关系和变化规律,并能运用函数进行描述和解决问题”,这是《课标》关于函数目标的一段描述。
因此,各地中考试卷都有“函数建模及其应用”类问题,而建模的首要是建立函数表达式。
三、函数的运算函数的运算是各阶段考试和高考命题的必考内容,数学函数的运算知识点是对大家夯实基础的重点内容,请大家务必认真掌握。
四、函数的基本性质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。
(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.即记为c={P(x,y)|y=f(x),x∈A}图象c一般的是一条光滑的连续曲线(或直线),也可能是由与任意平行与y轴的直线最多只有一个交点的若干条曲线或离散点组成。
高一数学必修1《函数的基本性质》教案教学目标:1. 理解函数以及函数的各种表达方式。
2. 掌握函数的基本性质,包括单调性、奇偶性、周期性和零点。
3. 实现函数的简单变换,例如平移、伸缩和反转等。
4. 能够应用函数的基本性质,解决实际问题。
教学重点:1. 理解函数的概念以及函数的各种表达方式。
2. 掌握函数的基本性质,实现函数的简单变换。
3. 能够应用函数的基本性质,解决实际问题。
教学难点:1. 如何理解函数的概念以及函数的各种表达方式。
2. 如何应用函数的基本性质,解决实际问题。
教学方法:一、讲授法。
二、探究法。
三、案例分析法。
教学过程:一. 引入新知识(5分钟):教师简单介绍函数的概念和历史背景,引导学生关注函数在实际生活中的应用,引出本节课的学习目标,激发学生的学习兴趣。
二. 讲解函数的概念(10分钟):1. 函数的定义:任何能够使$x$值唯一对应一个$y$值的规律都称为函数,可以表示为$y=f(x)$。
$x$为自变量,$y$为因变量,函数$f(x)$表示$y$与$x$之间的关系。
2. 函数的图像:函数可以通过绘制它们的图像进行可视化。
函数的图像是平面直角坐标系上的一条曲线。
3. 函数的表示方法:函数可以用表格、图像、公式等多种方式表示。
例如$f(x)=x^2$就是一种表示方式。
三. 掌握函数的基本性质(30分钟):1. 单调性:单调递增和单调递减;2. 奇偶性:奇函数、偶函数和常函数;3. 周期性:周期函数和非周期函数;4. 零点:零点定义以及求零点的方法。
四. 实现函数的简单变换(10分钟):1. 平移变换:表示为$f(x-a)$或$f(x)+b$,注意$a$和$b$的正负性;2. 伸缩变换:表示为$f(kx)$或$f(x)/k$,注意$k$的正负性;3. 反转变换:表示为$f(-x)$或$f(-y)$,注意反转后的坐标轴位置变化。
五. 应用函数的基本性质(10分钟):1. 求函数的最值。
§1·函数的概念(一)函数的有关概念设A ,B 是非空的数集,如果按某个确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个x ,在集合B 中都有唯一确定的数)(x f 和它对应,那么就称B A f →:为从集合A 到集合B 的函数,记作)(x f y =, x ∈A其中x 叫自变量,x 的取值范围A 叫做函数)(x f y =的定义域;与x 的值相对应的y 的值叫做函数值,函数值的集合{}A x x f ∈|)((⊆B )叫做函数y=f(x)的值域.函数符号)(x f y =表示“y 是x 的函数”,有时简记作函数)(x f . (1)函数实际上就是集合A 到集合B 的一个特殊对应 B A f →:这里 A, B 为非空的数集.(2)A :定义域,原象的集合;{}A x x f ∈|)(:值域,象的集合,其中{}A x x f ∈|)( ⊆ B ;f :对应法则 ,x ∈A , y ∈B(3)函数符号:)(x f y = ↔y 是 x 的函数,简记 )(x f (二)已学函数的定义域和值域1.一次函数b ax x f +=)()0(≠a :定义域R, 值域R; 2.反比例函xkx f =)()0(≠k :定义域{}0|≠x x , 值域{}0|≠x x ; 3.二次函数c bx ax x f ++=2)()0(≠a :定义域R值域:当0>a 时,⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≥a b ac y y 44|2;当0<a 时,⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤a b ac y y 44|2(三)函数的值:关于函数值 )(a f例:)(x f =2x +3x+1 则 f(2)=22+3×2+1=11注意:1︒在)(x f y =中f 表示对应法则,不同的函数其含义不一样2︒)(x f 不一定是解析式,有时可能是“列表”“图象”3︒)(x f 与)(a f 是不同的,前者为变数,后者为常数(四)函数的三要素: 对应法则f 、定义域A 、值域{}A x x f ∈|)( 只有当这三要素完全相同时,两个函数才能称为同一函数(五)区间的概念和记号:在研究函数时,常常用到区间的概念,它是数学中常用的述语和符号.设a,b ∈R ,且a<b.我们规定:①满足不等式a ≤x ≤b 的实数x 的集合叫做闭区间,表示为[a,b]; ②满足不等式a<x<b 的实数x 的集合叫做开区间,表示为(a,b );③满足不等式a ≤x<b 或a<x ≤b 的实数x 的集合叫做半开半闭区间,分别表示为[a ,b) ,(a ,b]. 这里的实数a 和b 叫做相应区间的端点.这样实数集R 也可用区间表示为(-∞,+∞),“∞”读作“无穷大”,“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”.还可把满足x ≥a ,x>a ,x ≤b ,x<b 的实数x 的集合分别表示为[a ,+∞),(a ,+∞),(- ∞,b ],(- ∞,b). 【例题解析】例1 判断下列各式,哪个能确定y 是x 的函数?为什么?(1)x 2+y =1 (2)x +y 2=1 (3)1x x 1y --= (4)y=x -1x +-例2 求下列函数的定义域: (1)()f x = (2)xx x x f -+=0)1()(例3 已知函数)(x f =32x -5x+2,求f(3), f(-2), f(a+1).例4 已知⎪⎩⎪⎨⎧+=10)(x x f π )0()0()0(>=<x x x ,求)1(f ,)1(-f ,)0(f ,)]}1([{-f f f讨论:函数y=x 、y=(x )2、y=23xx 、y=44x 、y=2x 有何关系?例5 下列各组中的两个函数是否为相同的函数? ⑴3)5)(3(1+-+=x x x y 52-=x y ⑵111-+=x x y )1)(1(2-+=x x y练习:下列各组中的两个函数是否为相同的函数? ① ()f x = 0(1)x -;()g x = 1.② ()f x = x ; ()g x ③ ()f x = x 2;()g x = 2(1)x +.④ ()f x = | x | ;()g x 例6 已知函数)(x f =4x+3,g(x)=x 2,求f[f(x)],f[g(x)],g[f(x)],g[g(x)].复合函数:设 f (x )=2x -3,g (x )=x 2+2,则称 f [g (x )] =2(x 2+2)-3=2x 2+1(或g [f (x )] =(2x -3)2+2=4x 2-12x +11)为复合函数例7求下列函数的值域(用区间表示):(1)y =x 2-3x +4; (2)()f x =(3)y =53x -+; (4)2()3x f x x -=+.例8 ※ 动手试试1. 若2(1)21f x x +=+,求()f x .2. 一次函数()f x 满足[()]12f f x x =+,求()f x .练习 已知二次函数f (x )=ax 2+bx (a ,b 为常数,且a ≠0)满足条件f (x -1)=f (3-x )且方程f (x )=2x 有等根,求f (x )的解析式.函数的概念习题:1.如下图可作为函数)(x f =的图像的是( )(D )2.对于函数()y f x =,以下说法正确的有 ( )①y 是x 的函数;②对于不同的,x y 的值也不同;③()f a 表示当x a =时函数()f x 的值,是一个常量;④()f x 一定可以用一个具体的式子表示出来。
3.2 函数的基本性质3.2.1 单调性与最大(小)值第1课时函数的单调性学习目标 1.了解函数的单调区间、单调性等概念.2.会划分函数的单调区间,判断单调性.3.会用定义证明函数的单调性.知识点一增函数与减函数的定义一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I:(1)如果∀x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就称函数f(x)在区间D上单调递增,特别地,当函数f(x)在它的定义域上单调递增时,我们称它是增函数.(2)如果∀x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就称函数f(x)在区间D上单调递减,特别地,当函数f(x)在它的定义域上单调递减时,我们称它是减函数.思考(1)所有的函数在定义域上都具有单调性吗?(2)在增函数和减函数定义中,能否把“任意x1,x2∈D”改为“存在x1,x2∈D”?答案(1)不是;(2)不能.知识点二函数的单调区间如果函数y=f(x)在区间D上单调递增或单调递减,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.特别提醒:(1)函数单调性关注的是整个区间上的性质,单独一点不存在单调性问题,所以单调区间的端点若属于定义域,则该点处区间可开可闭,若区间端点不属于定义域则只能开.(2)单调区间D⊆定义域I.(3)遵循最简原则,单调区间应尽可能大.1.如果f (x )在区间[a ,b ]和(b ,c ]上都是增函数,则f (x )在区间[a ,c ]上是增函数.( × ) 2.函数f (x )为R 上的减函数,则f (-3)>f (3).( √ )3.若函数y =f (x )在定义域上有f (1)<f (2),则函数y =f (x )是增函数.( × )4.若函数y =f (x )在区间D 上是增函数,则函数y =-f (x )在区间D 上是减函数.( √ )一、函数单调性的判定与证明 例1 根据定义,研究函数f (x )=axx -1在x ∈(-1,1)上的单调性. 解 当a =0时,f (x )=0,在(-1,1)上不具有单调性, 当a ≠0时,设x 1,x 2为(-1,1)上的任意两个数,且x 1<x 2, 所以f (x 1)-f (x 2)=ax 1x 1-1-ax 2x 2-1=ax 1x 2-1-ax 2x 1-1x 1-1x 2-1=a x 2-x 1x 1-1x 2-1因为x 1,x 2∈(-1,1)且x 1<x 2, 所以x 2-x 1>0,x 1-1<0,x 2-1<0, 所以x 2-x 1x 1-1x 2-1>0,当a >0时,f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 所以f (x )在(-1,1)上单调递减, 当a <0时,f (x 1)-f (x 2)<0, 即f (x 1)<f (x 2),所以f (x )在(-1,1)上单调递增.综上,当a=0时,f(x)在(-1,1)上不具有单调性;当a>0时,f(x)在(-1,1)上单调递减;当a<0时,f(x)在(-1,1)上单调递增.反思感悟利用定义判断或证明函数单调性的步骤跟踪训练1 求证:函数f(x)=1x2在(0,+∞)上是减函数,在(-∞,0)上是增函数.证明对于任意的x1,x2∈(-∞,0),且x1<x2,有f(x1)-f(x2)=1x21-1x22=x22-x21x21x22=x2-x1x2+x1x21x22.∵x1<x2<0,∴x2-x1>0,x1+x2<0,x21x22>0.∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).∴函数f(x)=1x2在(-∞,0)上是增函数.对于任意的x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,有f(x1)-f(x2)=x2-x1x2+x1x21x22.∵0<x1<x2,∴x2-x1>0,x2+x1>0,x21x22>0. ∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).∴函数f(x)=1x2在(0,+∞)上是减函数.二、求单调区间并判断单调性例2 (1)如图是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数?考点 求函数的单调区间 题点 求函数的单调区间解 y =f (x )的单调区间有[-5,-2),[-2,1),[1,3),[3,5],其中y =f (x )在区间[-5,-2),[1,3)上是减函数,在区间[-2,1),[3,5]上是增函数.(2)作出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -3,x ≤1,x -22+3,x >1的图象,并指出函数f (x )的单调区间.解 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -3,x ≤1,x -22+3,x >1的图象如图所示,由图可知,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -3,x ≤1,x -22+3,x >1的单调递减区间为(-∞,1]和(1,2),单调递增区间为[2,+∞).反思感悟 (1)函数单调区间的两种求法①图象法.即先画出图象,根据图象求单调区间. ②定义法.即先求出定义域,再利用定义法进行判断求解.(2)函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,单调区间是定义域的子集;当函数出现两个以上单调区间时,单调区间之间可用“,”分开,不能用“∪”,可以用“和”来表示;在单调区间D 上函数要么是增函数,要么是减函数,不能二者兼有. 跟踪训练2 (1)函数y =1x -1的单调递减区间是________. 答案 (-∞,1),(1,+∞)解析 方法一 y =1x -1的图象可由y =1x的图象向右平移一个单位得到,如图,所以单调减区间是(-∞,1),(1,+∞). 方法二 函数f (x )=1x -1的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞), 设x 1,x 2∈(-∞,1),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=1x 1-1-1x 2-1=x 2-x 1x 1-1x 2-1.因为x 1<x 2<1,所以x 2-x 1>0,x 1-1<0,x 2-1<0, 所以f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2).所以函数f (x )在(-∞,1)上单调递减,同理函数f (x )在(1,+∞)上单调递减. 综上,函数f (x )的单调递减区间是(-∞,1),(1,+∞).(2)函数y =|x 2-2x -3|的图象如图所示,试写出它的单调区间,并指出单调性.考点 求函数的单调区间 题点 求函数的单调区间解 y =|x 2-2x -3|的单调区间有(-∞,-1],[-1,1],[1,3],[3,+∞),其中单调递减区间是(-∞,-1],[1,3];单调递增区间是[-1,1],[3,+∞). 三、单调性的应用例3 (1)已知函数f (x )=x 2+2(a -1)x +2在区间(-∞,4]上是减函数,则实数a 的取值范围为________. 答案 (-∞,-3]解析 f (x )=x 2+2(a -1)x +2的开口方向向上,对称轴为x =1-a , ∵f (x )=x 2+2(a -1)x +2在区间(-∞,4]上是减函数, ∴4≤1-a , ∴a ≤-3,∴a 的取值范围是(-∞,-3].(2)若函数y =f (x )的定义域为R ,且为增函数,f (1-a )<f (2a -1),则a 的取值范围是________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞ 解析 因为y =f (x )的定义域为R ,且为增函数,f (1-a )<f (2a -1),所以1-a <2a -1,即a >23,所以所求a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞. 延伸探究在本例(2)中,若将定义域R 改为(-1,1),其他条件不变,则a 的范围又是什么?解 由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧-1<1-a <1,-1<2a -1<1.解得0<a <1.①因为f (x )在(-1,1)上是增函数, 且f (1-a )<f (2a -1), 所以1-a <2a -1, 即a >23.②由①②可知,23<a <1,即所求a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1.反思感悟 函数单调性的应用(1)函数单调性定义的“双向性”:利用定义可以判断、证明函数的单调性,反过来,若已知函数的单调性可以确定函数中参数的取值范围.(2)若一个函数在区间[a ,b ]上是单调的,则此函数在这一单调区间内的任意子集上也是单调的. 跟踪训练3 已知函数f (x )=x 2-2ax -3在区间[1,2]上具有单调性,求实数a 的取值范围. 解 函数f (x )=x 2-2ax -3的图象开口向上, 对称轴为直线x =a ,画出草图如图所示.由图象可知函数在(-∞,a ]和[a ,+∞)上都具有单调性, 因此要使函数f (x )在区间[1,2]上具有单调性,只需a ≤1或a ≥2, 从而a ∈(-∞,1]∪[2,+∞).1.函数y =6x的减区间是( )A .[0,+∞)B .(-∞,0]C .(-∞,0),(0,+∞)D .(-∞,0)∪(0,+∞)答案 C2.函数f (x )在R 上是减函数,则有( ) A .f (3)<f (5) B .f (3)≤f (5) C .f (3)>f (5) D .f (3)≥f (5)答案 C解析 因为函数f (x )在R 上是减函数,3<5,所以f (3)>f (5). 3.函数y =|x +2|在区间[-3,0]上( )A .递减B .递增C .先减后增D .先增后减答案 C解析 因为y =|x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x ≥-2,-x -2,x <-2.作出y =|x +2|的图象,如图所示,易知函数在[-3,-2)上为减函数,在[-2,0]上为增函数.4.若f (x )=x 2+2(a -2)x +2的单调增区间为[3,+∞),则a 的值是________. 答案 -1解析 ∵f (x )=x 2+2(a -2)x +2的单调增区间为[2-a ,+∞), ∴2-a =3,∴a =-1.5.已知函数f (x )为定义在区间[-1,1]上的增函数,则满足f (x )<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12的实数x 的取值范围为________. 答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12 解析 由题设得⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤1,x <12,解得-1≤x <12.1.知识清单:(1)增函数、减函数的定义. (2)函数的单调区间. 2.方法归纳:数形结合法.3.常见误区:函数的单调区间不能用并集.1.如图是定义在区间[-5,5]上的函数y =f (x ),则下列关于函数f (x )的说法错误的是( )A .函数在区间[-5,-3]上单调递增B .函数在区间[1,4]上单调递增C .函数在区间[-3,1]∪[4,5]上单调递减D .函数在区间[-5,5]上没有单调性 答案 C解析 单调区间不能用“∪”连接.2.下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是( ) A .y =3-x B .y =x 2+1 C .y =1xD .y =-|x +1|答案 B解析 y =x 2+1在(0,2)上是增函数.3.若y =(2k -1)x +b 是R 上的减函数,则有( ) A .k >12B .k >-12C .k <12D .k <-12答案 C4.若函数f (x )在区间(-∞,+∞)上是减函数,则下列关系式一定成立的是( ) A .f (a )>f (2a )B .f (a 2)<f (a )C .f (a 2+a )<f (a ) D .f (a 2+1)<f (a 2)答案 D解析 因为f (x )是区间(-∞,+∞)上的减函数, 且a 2+1>a 2,所以f (a 2+1)<f (a 2).故选D.5.已知函数y =ax 和y =-bx在(0,+∞)上都是减函数,则函数f (x )=bx +a 在R 上是( ) A .减函数且f (0)<0 B .增函数且f (0)<0 C .减函数且f (0)>0 D .增函数且f (0)>0答案 A解析 因为y =ax 和y =-b x在(0,+∞)上都是减函数, 所以a <0,b <0,f (x )=bx +a 为减函数且f (0)=a <0,故选A.6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x ≥1,5-x ,x <1,则f (x )的单调递减区间是________.答案 (-∞,1)解析 当x ≥1时,f (x )是增函数,当x <1时,f (x )是减函数, 所以f (x )的单调递减区间为(-∞,1).7.如果二次函数f (x )=x 2-(a -1)x +5在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1上是增函数,则实数a 的取值范围为________.答案 (-∞,2]解析 因为二次函数f (x )=x 2-(a -1)x +5的图象的对称轴为直线x =a -12,又函数f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1上是增函数,所以a -12≤12,解得a ≤2. 8.已知f (x )是定义在区间[-1,1]上的增函数,且f (x -2)<f (1-x ),则x 的取值范围是________. 考点 函数单调性的应用题点 利用单调性解抽象函数不等式答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32 解析 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧ -1≤x -2≤1,-1≤1-x ≤1,x -2<1-x ,解得1≤x <32, 故满足条件的x 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32. 9.已知函数f (x )=2-x x +1,证明:函数f (x )在(-1,+∞)上为减函数. 证明 任取x 1,x 2∈(-1,+∞),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=2-x 1x 1+1-2-x 2x 2+1=3x 2-x 1x 1+1x 2+1. 因为x 2>x 1>-1,所以x 2-x 1>0,(x 1+1)(x 2+1)>0,因此f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),所以f (x )在(-1,+∞)上为减函数.10.画出函数y =-x 2+2|x |+1的图象并写出函数的单调区间.解 y =⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+2x +1,x ≥0,-x 2-2x +1,x <0, 即y =⎩⎪⎨⎪⎧ -x -12+2,x ≥0,-x +12+2,x <0的图象如图所示,单调增区间为(-∞,-1]和[0,1],单调减区间为(-1,0)和(1,+∞).11.若函数f (x )在区间(a ,b )上是增函数,在区间(b ,c )上也是增函数,则函数f (x )在区间(a ,b )∪(b ,c )上( )A .必是增函数B .必是减函数C .是增函数或减函数D .无法确定单调性 答案 D解析 函数在区间(a ,b )∪(b ,c )上无法确定单调性.如y =-1x在(0,+∞)上是增函数, 在(-∞,0)上也是增函数,但在(-∞,0)∪(0,+∞)上并不具有单调性.12.定义在R 上的函数f (x ),对任意x 1,x 2∈R (x 1≠x 2),有f x 2-f x 1x 2-x 1<0,则( ) A .f (3)<f (2)<f (1)B .f (1)<f (2)<f (3)C .f (2)<f (1)<f (3)D .f (3)<f (1)<f (2) 答案 A解析 对任意x 1,x 2∈R (x 1≠x 2),有f x 2-f x 1x 2-x 1<0, 则x 2-x 1与f (x 2)-f (x 1)异号,则f (x )在R 上是减函数.又3>2>1,则f (3)<f (2)<f (1).故选A.13.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2,x >1,⎝ ⎛⎭⎪⎫4-a 2x -1,x ≤1.若f (x )是R 上的增函数,则实数a 的取值范围为________.答案 [4,8) 解 因为f (x )是R 上的增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 4-a 2>0,4-a 2-1≤1,解得4≤a <8. 14.函数f (x )=ax 2+(a -3)x +1在(-1,+∞)上单调递减,则实数a 的取值范围是________.答案 [-3,0]解析 ①a =0时,f (x )=-3x +1在R 上单调递减,∴a =0满足条件;②a ≠0时,f (x )=ax 2+(a -3)x +1, 对称轴为x =-a -32a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a <0,-a -32a ≤-1,解得-3≤a <0.由①②得-3≤a ≤0,故a 的取值范围是[-3,0].15.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+4x ,x ≥0,4x -x 2,x <0,若f (4-a )>f (a ),则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,2)B .(2,+∞)C .(-∞,-2)D .(-2,+∞)答案 A 解析 画出f (x )的图象(图略)可判断f (x )在R 上单调递增,故f (4-a )>f (a )⇔4-a >a ,解得a <2.16.已知函数f (x )=x -a x +a2在(1,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围. 解 设1<x 1<x 2,所以x 1x 2>1.因为函数f (x )在(1,+∞)上是增函数, 所以f (x 1)-f (x 2)=x 1-a x 1+a 2-⎝⎛⎭⎪⎫x 2-a x 2+a 2 =(x 1-x 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1+a x 1x 2<0. 因为x 1-x 2<0,所以1+a x 1x 2>0,即a >-x 1x 2. 因为1<x 1<x 2,x 1x 2>1,所以-x 1x 2<-1,所以a ≥-1.所以a 的取值范围是[-1,+∞).。
教学设计:新2024秋季高一必修数学第一册人教A版第三章函数概念与性质《函数的概念及其表示:函数的表示方法》教学目标(核心素养)1.数学抽象:学生能够理解并掌握函数的三种基本表示方法(解析式、列表法、图像法),并能根据具体情境选择合适的表示方法。
2.逻辑推理:通过分析不同表示方法下的函数实例,学生能够推导出函数的基本性质,如定义域、值域、单调性等。
3.数学建模:培养学生将实际问题抽象为数学模型的能力,特别是能够运用函数的不同表示方法来构建数学模型。
4.数学运算:在理解函数表示方法的基础上,学生能够进行简单的函数运算和性质分析。
5.数学交流:通过小组合作和课堂展示,学生能够清晰、准确地表达自己对函数表示方法的理解和应用。
教学重点•掌握函数的三种基本表示方法(解析式、列表法、图像法)。
•理解并能灵活应用不同表示方法解决实际问题。
教学难点•理解函数图像与解析式、列表法之间的内在联系,能够相互转化。
•在复杂情境中准确选择和应用合适的函数表示方法。
教学资源•多媒体课件(包含函数实例、图像展示、动画演示等)。
•教材及配套习题册。
•黑板和粉笔/白板和笔,用于板书和演示。
•数学软件(如GeoGebra、Desmos)用于实时绘制函数图像和进行性质分析。
教学方法•讲授与演示结合:利用多媒体展示函数实例和图像,辅助讲解函数表示方法。
•小组合作学习:分组讨论函数实例,共同探究不同表示方法的优缺点和适用情境。
•问题驱动法:通过提出问题引导学生主动思考,加深对函数表示方法的理解和应用。
•实践操作法:利用数学软件绘制函数图像,进行性质分析,提高学生的实践能力。
教学过程导入新课•情境创设:展示一个实际问题的情境(如汽车速度随时间变化的问题),引导学生思考如何描述这种变化关系。
•问题引入:提问“我们有哪些方式来表示这种变化关系(即函数)?”引出函数的不同表示方法。
新课教学1.解析式法:•讲解解析式法的定义和特点,强调其精确性和一般性。
高一数学必修一函数的概念与性质知识点总结一、内容描述高一数学必修一函数的概念与性质知识点总结涵盖了高中阶段关于函数基础概念及其性质的核心内容。
文章首先介绍了函数的基本概念,包括函数的定义、表示方法以及函数的性质等。
文章详细阐述了函数的性质,包括单调性、奇偶性、周期性以及复合函数的性质等。
文章还介绍了函数图像的画法及其与性质之间的关系,以及如何利用函数性质解决实际问题。
文章总结了函数在数学学习中的重要性,强调掌握函数概念与性质对于后续数学学习的基础作用。
通过本文的学习,学生可以更好地理解和掌握函数知识,为后续数学学习打下坚实的基础。
1. 简述函数概念的重要性函数是描述自然现象和规律的重要工具。
在物理、化学、生物等自然学科中,许多现象的变化过程都可以通过函数关系进行描述。
物理学中的运动规律、化学中的化学反应速率与浓度的关系等,都需要借助函数概念进行建模和分析。
函数是数学体系中的核心和基础。
函数连接了代数、几何、三角学等多个分支,是数学知识和方法综合运用的基础。
对函数概念的深入理解,有助于我们更好地理解和掌握数学的其它分支和领域。
函数也是解决实际问题的重要工具。
在现实生活中,很多问题的解决都需要建立数学模型,而函数作为构建数学模型的基本元素之一,能够帮助我们准确地描述问题并找到解决方案。
在经济学、统计学、工程学等领域,函数的运用非常广泛。
函数概念的重要性不言而喻。
高一学生在学习数学时,应深入理解函数的概念,掌握其性质和特点,为后续学习和解决实际问题打下坚实的基础。
2. 引出本文目的:总结函数的概念与性质本文旨在系统梳理和归纳高一数学必修一课程中函数的核心概念与基本性质。
函数是数学中的核心概念之一,具有广泛的应用领域。
在高中阶段,学生需要深入理解函数的基础定义、性质和图像特征,为后续学习奠定坚实基础。
本文的目的在于帮助学生全面总结函数的相关知识点,加深对函数概念与性质的理解,以便更好地掌握和应用函数这一重要的数学工具。
函数的性质要求层次重点难点单调性C①概念和图象特征 ②熟知函数的性质和图象①函数单调性的证明和判断②简单函数单调区间的求法奇偶性 B简单函数奇偶性的判断和证明①复合函数的奇偶性判断与证明②抽象函数的奇偶性周期性 B简单函数周期性的判断和证明①复合函数的周期性判断与证明②抽象函数的周期性一知识内容1.函数单调性的定义:①如果函数()f x 对区间D 内的任意12,x x ,当12x x <时都有()()12f x f x <,则称()f x 在D 内是增函数;当12x x <时都有()()12f x f x >,则()f x 在D 内时减函数.知识框架高考要求例题精讲函数的基本性质板块一:函数的单调性②设函数()y f x =在某区间D 内可导,若()0f x '>,则()y f x =为x D ∈的增函数;若()0f x '<,则()y f x =为x D ∈的减函数.2.单调性的定义①的等价形式:设[]12,,x x a b ∈,那么()()()12120f x f x f x x x ->⇔-在[],a b 是增函数;()()()12120f x f x f x x x -<⇔-在[],a b 是减函数;()()()12120x x f x f x --<⎡⎤⎣⎦()f x ⇔在[],a b 是减函数.3.复合函数单调性的判断:“同增异减”4.函数单调性的应用.利用定义都是充要性命题.即若()f x 在区间D 上递增递减且1212()()f x f x x x <⇔<1x 2,x D ∈; 若()f x 在区间D 上递递减且1212()()f x f x x x <⇔>.1x 2,x D ∈. ①比较函数值的大小②可用来解不等式.③求函数的值域或最值等二主要方法1.讨论函数单调性必须在其定义域内进行,因此要研究函数单调性必须先求函数的定义域,函数的单调区间是定义域的子集;2.判断函数的单调性的方法有: ⑴用定义;用定义法证明函数单调性的一般步骤:①取值:即设1x ,2x 是该区间内的任意两个值,且12x x <②作差变形:通过因式分解、配方,有理化等方法,向有利于判断差的符号的方向变形. ③定号:确定差12()()f x f x -或21()()f x f x -的符号,若符号不确定,可以进行分类讨论. ④下结论:即根据定义得出结论,注意下结论时不要忘记说明区间. ⑵用已知函数的单调性; ⑶利用函数的导数;⑷如果()f x 在区间D 上是增减函数,那么()f x 在D 的任一非空子区间上也是增减函数;⑸图象法;⑹复合函数的单调性结论:“同增异减” ; 复合函数的概念:如果y 是u 的函数,记作()y f u =,u 是x 的函数,记为()u g x =,且()g x 的值域与()f u 的定义域的交集非空,则通过u 确定了y 是x 的函数[()]y f g x =,这时y 叫做x 的复合函数,其中u 叫做中间变量,()u f u =叫做外层函数,()u g x =叫做内层函数. 注意:只有当外层函数()f u 的定义域与内层函数()g x 的值域的交集非空时才能构成复合函数[()]f g x . ⑺奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性,偶函数在对称的单调区间内具有相反的单调性. ⑻互为反函数的两个函数具有相同的单调性.⑼在公共定义域内,增函数()f x +增函数()g x 是增函数;减函数()f x +减函数()g x 是减函数;增函数⑽函数(0,0)by ax a b x =+>>在,⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭或上单调递增;在0⎡⎫⎛⎪ ⎢⎪ ⎣⎭⎝或上是单调递减.3.证明函数单调性的方法:⑴利用单调性定义①;⑵利用单调性定义②三典例分析【例1】如图是定义在区间[5,5]-上的函数()y f x =,根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数【例2】【例3】试用函数单调性的定义判断函数2()1xf x x =-在区间(0,1)上的单调性.【例4】根据函数单调性的定义,证明函数3()1f x x =-+在(,)-∞+∞上是减函数.【例5】证明函数()f x =【例6】证明函数3y x =在定义域上是增函数.【例7】求下列函数的单调区间:⑴ |1|y x =-;⑵ 1y x x=+0x >.【例8】求下列函数的单调区间:⑴|1||24|y x x =-++;⑵ 22||3y x x =-++【例9】作出函数2||y x x =-的图象,并结合图象写出它的单调区间.【例10】讨论函数2()1xf x x =-(11)x -<<的单调性.【例11】讨论函数2()23f x x ax =-+在(2,2)-内的单调性.拓展:若2()23f x x px =++在(,1]-∞是减函数,在[1,)+∞上是增函数,则(1)f =______【例12】讨论函数y =【例13】求函数212y x x =++的单调区间.【例14】设1n >,()f x 是定义在有限集合{}1,2,3,,A n =上的单调递增函数,且对任何,x y A ∈,有()()()()f x f x f y f y =.那么, A .2n = B .3n = C .4n = D .5n ≥【例15】若()f x 是R 上的减函数,且()f x 的图象经过点(03)A ,和点(31)B -,,则不等式|(1)1|2f x +-<的解集为 .A .(3)-∞,B .(2)-∞,C .(03),D .(12)-,【例16】函数21x y x =-x ∈R ,1x ≠的递增区间是A .2x ≥B .0x ≤或2x ≥C .0x ≤D .1x ≤或x【例17】已知2()()2x x af x a a a -=⋅--0a >且1a ≠是R 上的增函数.则实数a 的取值范围是 . A .(01), B .()(01)2+∞,,C .)+∞D .)(01)2⎡+∞⎣,,【例18】已知()f x 是定义在(0,)+∞上的增函数,且当*n ∈N 时,*()f n ∈N ,[()]3f f n n =,则(1)(2)f f += .【例19】求函数1()f x x x=+,0x >的最小值.点评 由对函数1(),0f x x x x=+>的分析,可以很快得到函数2(),0a f x x a x=+>的性质:⑴函数()f x 为奇函数;⑵函数()f x 在x a <-上为增函数,在0a x -<<上 为减函数,在0x a <<上为减函数,在x a >上为 增函数;⑶函数()f x 在0x >上有最小值为2a ,在0x <上有最大值为2a -.【例20】求函数y =【例21】求函数y =【例22】已知()f x 是定义在+R 上的增函数,且()()()xf f x f y y=-.⑴求证:(1)0f =,()()()f xy f x f y =+;⑵若(2)1f =,解不等式1()()23f x f x -≤-.【例23】已知函数()f x 对任意实数x ,y 均有()()()f x y f x f y +=+.且当x >0时,()0f x >,试判断()f x 的单调性,并说明理由.【例24】已知给定函数()f x 对于任意正数x ,y 都有()f xy =()f x ·()f y ,且()f x ≠0,当1x >时,()1f x <.试判断()f x 在(0,)+∞上的单调性,并说明理由.【例25】设a 是实数,2()()21xf x a x =-∈+R , ⑴试证明对于任意a ,()f x 为增函数;⑵试确定a 值,使()f x 为奇函数.一 主要知识:1.奇函数:如果对于函数()y f x =的定义域D 内任意一个x ,都有x D -∈,且()()f x f x -=-,那么函数()f x 就叫做奇函数;板块二:函数的奇偶性()g x 就叫做偶函数.3.图象特征:如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,反之,如果一个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,则这个函数是奇函数;如果一个函数是偶函数,则它的的图象是以y 轴为对称轴的轴对称图形,反之,如果一个函数的图象关于y 轴对称,则这个函数是偶函数. 4.奇偶函数的性质:⑴函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称;⑵()f x 是偶函数⇔()f x 的图象关于y 轴对称;()f x 是奇函数⇔()f x 的图象关于原点对称; ⑶奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性,偶函数在对称的单调区间内具有相反的单调性. ⑷()f x 为偶函数()()(||)f x f x f x ⇔=-=. ⑸若奇函数()f x 的定义域包含0,则(0)0f =.二主要方法:1.判断函数的奇偶性的方法:⑴定义法:首先判断其定义域是否关于原点中心对称.若不对称,则为非奇非偶函数;若对称,则再判断()()f x f x =-或()()f x f x =-是否定义域上的恒等式; ⑵图象法;⑶性质法:①设()f x ,()g x 的定义域分别是12,D D ,那么在它们的公共定义域12D D D =上:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇⨯奇=偶,偶⨯偶=偶,奇⨯偶=奇;②若某奇函数若存在反函数,则其反函数必是奇函数;2.判断函数的奇偶性有时可以用定义的等价形式:()()0f x f x ±-=,()1()f x f x =±-.三典例分析:【例26】判断下列函数的奇偶性:⑴4()f x x =; ⑵5()f x x =; ⑶1()f x x x =+; ⑷21()f x x=.【例27】判断下列函数的奇偶性:⑴ 1y x=;⑵ 422y x x =++;⑶ 3y x x =+; ⑷ 31y x =-.⑴ ()(f x x =- ⑵ 11()()()12x f x F x a =+-,其中0a >且1a ≠,()F x 为奇函数.【例29】判断下列函数的奇偶性并说明理由:⑴ 221()1xxa f x a +=-(0a >且1)a ≠;⑵ ()f x =;⑶ 2()5||f x x x =+.【例30】已知函数22()(1)(1)2f x m x m x n =-+-++,当,m n 为何值时,()f x 是奇函数 【例31】【例32】⑴ 若()f x 是定义在R 上的奇函数,则(0)f =__________;⑵若()f x 是定义在R 上的奇函数,(3)2f =,且对一切实数x 都有(4)()f x f x +=,则(25)f =__________;⑶设函数()y f x =(R x ∈且0x ≠对任意非零实数12,x x 满足1212()()()f x x f x f x ⋅=+,则函数()y f x =是___________指明函数的奇偶性【例33】设()f x 是R 上的奇函数,且当[0,)x ∈+∞时,()(1f x x =,那么当(,0)x ∈-∞时,()f x =_________.【例34】已知函数()f x 为R 上的奇函数,且当0x >时()(1)f x x x =-.求函数()f x 的解析式.【例35】()y f x =图象关于1x =对称,当1x ≤时,2()1f x x =+,求当1x >时()f x 的表达式.【例36】设函数()f x 对于一切实数x 都有(2)(2)f x f x +=-,如果方程()0f x =有且只有两个不相等的实数根,那么这两根之和等于_____.【例37】已知函数()f x 是偶函数,而且在(0,)+∞上是减函数,判断()f x 在(,0)-∞上是增函数还是减函数并证明你的判断.对奇函数有没有相应的结论.【例38】已知()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,且1()()1f xg x x -=+,求()f x 、()g x .【例39】设函数322||2()2||x x x xf x x x +++=+的最大值为M ,最小值为m ,则M 与m 满足 .A .2M m +=B .4M m +=C .2M m -=D .4M m -=【例40】已知()ln(4f x ax c x =+++a 、b 、c 为实数,且3(lglog 10)5f =.则(lg lg3)f 的值是 . A .5-B .3-C .3D .随a 、b 、c 而变【例41】已知()f x =)()lgg x x =.则乘积函数()()()F x f x g x =在公共定义域上的奇偶性为 .A .是奇函数而不是偶函数B .是偶函数而不是奇函数C .既是奇函数又是偶函数D .既非奇函数又非偶函数【例42】函数()y f x =与()y g x =有相同的定义域,对定义域中任何x ,有()()0f x f x +-=,()()1g x g x -=,则2()()()()1f x F x f xg x =+-是A .奇函数B .偶函数C .既是奇函数又是偶函数D .非奇非偶函数【例43】已知函数()f x ,当,R x y ∈时恒有 ()()()f x y f x f y +=+ .①求证:函数()f x 是奇函数; ②若(3)f a -=,试用a 表示(24)f . ③如果R x +∈时()0f x <,且(1)0.5f =-.试判断()f x 的单调性,并求它在区间[2,6]-上的最大值与最小值.【例44】已知(),()f x g x 都是奇函数,()0f x >的解集是2(,)a b ,()0g x >的解集是2,22a b ⎛⎫ ⎪⎝⎭,22ba >,那么求()()0f x g x >的解集.【例45】已知函数()f x 是奇函数;2()(1)()21x F x f x =+-x ≠0是偶函数,且()f x 不恒为0,判断()f x 的奇偶性.【例46】已知()f x 是奇函数,()g x 是偶函数并且()()1f x g x x +=+,则求()f x 与()g x 的表达式.【例47】函数()f x =为奇函数,则a 的取值范围是 .A .10a -<≤或01a <≤B .1a -≤或1a ≥C .0a >D .0a <【例48】已知函数3()2f x x x =--.若1x 、2x 、3x ∈R 且120x x +>,230x x +>,310x x +>.则123()()()f x f x f x ++ .A .大于零B .小于零C .等于零D .大于零或小于零【例49】函数()f x 在R 上有定义,且满足①()f x 是偶函数;②(0)2005f =;③()(1)g x f x =-是奇函数;求(2005)f 的值.【例50】已知()y f x =为()-∞+∞,上的奇函数,且在(0)+∞,上是增函数.⑴求证:()y f x =在(0)-∞,上也是增函数;⑵若1()12f =,解不等式41(log )0f x -<≤,【例51】设函数()y f x =x ∈R 且0)x ≠对任意非零实数12,x x ,恒有1212()()()f x x f x f x =+,⑴求证:(1)(1)0f f =-=; ⑵求证:()y f x =是偶函数;⑶已知()y f x =为(0,)+∞上的增函数,求适合1()()02f x f x +-≤的x 的取值范围.一 主要知识:1.周期函数:对于()f x 定义域内的每一个x ,都存在非零常数T ,使得()()f x T f x +=恒成立,则称函数()f x 具有周期性,T 叫做()f x 的一个周期,则kT ,0k Z k ∈≠也是()f x 的周期,所有周期中的最小正数叫()f x 的最小正周期.2.几种特殊的抽象函数:具有周期性的抽象函数: 函数()y f x =满足对定义域内任一实数x 其中a 为常数, ①()()f x f x a =+,则()y f x =是以T a =为周期的周期函数; ②()()f x a f x +=-,则()f x 是以2T a =为周期的周期函数;板块三:函数的周期性③()()1f x a f x +=±,则()f x 是以2T a =为周期的周期函数; ④()()f x a f x a +=-,则()f x 是以2T a =为周期的周期函数; ⑤1()()1()f x f x a f x -+=+,则()f x 是以2T a =为周期的周期函数.⑥1()()1()f x f x a f x -+=-+,则()f x 是以4T a =为周期的周期函数.⑦1()()1()f x f x a f x ++=-,则()f x 是以4T a =为周期的周期函数.⑧函数()y f x =满足()()f a x f a x +=-0a >,若()f x 为奇函数,则其周期为4T a =,若()f x 为偶函数,则其周期为2T a =.⑨函数()y f x =()x ∈R 的图象关于直线x a =和x b =()a b <都对称,则函数()f x 是以()2b a -为周期的周期函数;⑩函数()y f x =()x ∈R 的图象关于两点()0,A a y 、()0,B b y ()a b <都对称,则函数()f x 是以()2b a -为周期的周期函数;⑾函数()y f x =()x ∈R 的图象关于()0,A a y 和直线x b =()a b <都对称,则函数()f x 是以()4b a -为周期的周期函数;二主要方法:1.判断一个函数是否是周期函数要抓住两点: 一是对定义域中任意的x 恒有()()f x T f x +=;二是能找到适合这一等式的非零常数T ,一般来说,周期函数的定义域均为无限集. 2.解决周期函数问题时,要注意灵活运用以上结论,同时要重视数形结合思想方法的运用,还要注意根据所要解决的问题的特征来进行赋值.三典例分析:【例52】已知定义在R 上的函数()f x 的图象关于点304⎛⎫- ⎪⎝⎭,成中心对称图形,且满足3()2f x f x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,(1)1f -=,(0)2f =-.那么,(1)(2)(2006)f f f +++的值是A .1B .2C .1-D .2-【例53】定义在R 上的函数()f x 满足(3)()0f x f x ++=,且函数32f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭为奇函数.给出以下3个命题:①函数()f x 的周期是6;②函数()f x 的图象关于点302⎛⎫- ⎪⎝⎭,对称;③函数()f x 的图象关于y 轴对称,其中,真命题的个数是 . A .3B .2C .1D .0【例54】已知()f x 为定义在区间(-∞,)+∞上以2为周期的函数,对k ∈Z ,用k I 表示区间(21k -,21]k +,已知0x I ∈时,2()f x x =. ⑴求()f x 在k I 上的解析式;⑵对自然数k ,求集合{|k M a =使方程()f x ax =在k I 上有两个不相等的实根}.【例55】已知函数()f x 对于任意,a b ∈R ,都有()()f a b f a b ++-2()()f a f b =⋅,且(0)0f ≠.⑴求证:()f x 为偶函数;⑵若存在正数m 使得()0f m =,求满足()()f x T f x +=的1个T 值T ≠0.【例56】设()f x 是定义在R 上的偶函数,其图象关于直线1x =对称.且对任意121,[0,]2x x ∈,都有1212()()()f x x f x f x +=⋅,(1)0f a =>.⑴求1()2f 及1()4f ;⑵证明()f x 是周期函数;⑶记1(2)2n a f n n=+,求lim(ln )n n a →∞.【例57】函数()g x f xf=;⑶()(1)=-是奇函f x是偶函数;⑵(0)999f x在R上有意义,且满足:⑴()数,求(2008)f.【例58】()++≥,设f x f xf x f xf x是定义在R上的函数,对任意的x∈R,都有(3)()3++≤和(2)()2 =-,g x f x x()()⑴求证()g x是周期函数;⑵如果f998=1002,求f2000的值.。
函数的基本性质教案设计这是函数的基本性质教案设计,是优秀的数学教案文章,供老师家长们参考学习。
函数的基本性质教案设计第1篇各位老师,大家好!今天我说课的课题是高中数学人教A版必修一第一章第三节”函数的基本性质”中的“函数的奇偶性”,下面我将从教材分析,教法、学法分析,教学过程,教辅手段,板书设计等方面对本课时的教学设计进行说明。
一、教材分析(一)教材特点、教材的地位与作用本节课的主要学习内容是理解函数的奇偶性的概念,掌握利用定义和图象判断函数的奇偶性,以及函数奇偶性的几个性质。
函数的奇偶性是函数中的一个重要内容,它不仅与现实生活中的对称性密切相关,而且为后面学习幂函数、指数函数、对数函数的性质打下了坚实的基础。
因此本节课的内容是至关重要的,它对知识起到了承上启下的作用。
(二)重点、难点1、本课时的教学重点是:函数的奇偶性及其几何意义。
2、本课时的教学难点是:判断函数的奇偶性的方法与格式。
(三)教学目标1、知识与技能:使学生理解函数奇偶性的概念,初步掌握判断函数奇偶性的方法;2、方法与过程:引导学生通过观察、归纳、抽象、概括,自主建构奇函数、偶函数等概念;能运用函数奇偶性概念解决简单的问题;使学生领会数形结合思想方法,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3、情感态度与价值观:在奇偶性概念形成过程中,使学生体会数学的科学价值和应用价值,培养学生善于观察、勇于探索的良好习惯和严谨的科学态度。
二、教法、学法分析1.教学方法:启发引导式结合本章实际,教材简单易懂,重在应用、解决实际问题,本节课准备采用"引导发现法"进行教学,引导发现法可激发学生学习的积极性和创造性,分享到探索知识的方法和乐趣,在解决问题的过程中,体验成功与失败,从而逐步建立完善的认知结构.使用多媒体辅助教学,突出了知识的产生过程,又增加了课堂的趣味性.2.学法指导:引导学生采用自主探索与互相协作相结合的学习方式。
让每一位学生都能参与研究,并最终学会学习.三、教辅手段以学生独立思考、自主探究、合作交流,教师启发引导为主,以多媒体演示为辅的教学方式进行教学四、教学过程为了达到预期的教学目标,我对整个教学过程进行了系统地规划,设计了五个主要的教学程序:设疑导入,观图激趣。
高一数学人教版必修一第一单元知识点:函数的基本性质1.高中数学必修一函数的基本性质——函数的概念:设A、B是非空的数集,如果依照某个肯定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有肯定的数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的取值范畴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:如果只给出解析式y=f(x),而没有指明它的定义域,则函数的定义域即是指能使这个式子成心义的实数的集合; 函数的定义域、值域要写成集合或区间的情势.定义域补充能使函数式成心义的实数 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根据是:(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成心义的 x 的值组成的集合 .(6)指数为零底不可以等于零构成函数的三要素:定义域、对应关系和值域再注意:(1)构成函数三个要素是定义域、对应关系和值域.由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,即称这两个函数相等(或为同一函数)(2)两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全一致,而与表示自变量和函数值的字母无关。
相同函数的判定方法:①表达式相同;②定义域一致 (两点必须同时具有)值域补充( 1 )、函数的值域取决于定义域和对应法则,不论采取什么方法求函数的值域都应先推敲其定义域 . ( 2 ) . 应熟悉掌控一次函数、二次函数、指数、对数函数及各三角函数的值域,它是求解复杂函数值域的基础 . ( 3 ) . 求函数值域的常用方法有:直接法、反函数法、换元法、配方法、均值不等式法、判别式法、单调性法等 .3. 高中数学必修一函数的基本性质——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 .即记为C={ P(x,y) | y= f(x) , x ∈A }图象 C 一样的是一条光滑的连续曲线 ( 或直线 ), 也多是由与任意平行与 Y 轴的直线最多只有一个交点的若干条曲线或离散点组成 .(2) 画法A、描点法:根据函数解析式和定义域,求出 x,y 的一些对应值并列表,以 (x,y) 为坐标在座标系内描出相应的点 P(x, y) ,最后用平滑的曲线将这些点连接起来 .B、图象变换法(请参考必修4三角函数)常用变换方法有三种,即平移变换、伸缩变换和对称变换(3) 作用:1 、直观的看出函数的性质;2 、利用数形结合的方法分析解题的思路。
高中数学必修1函数的基本性质1.奇偶性(1)定义:如果对于函数f(x)定义域内的任意x 都有f(-x)=-f(x),则称f(x)为奇函数;如果对于函数f(x)定义域内的任意x 都有f(-x)=f(x),则称f (x)为偶函数。
如果函数f(x)不具有上述性质,则f (x)不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则f(x)既是奇函数,又是偶函数。
注意:○1函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质;○2由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x ,则-x 也一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称)。
(2)利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:○1首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称;○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。
(3)简单性质:①图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴对称;②设()f x ,()g x 的定义域分别是12,D D ,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇奇=偶,偶+偶=偶,偶偶=偶2.单调性(1)定义:一般地,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x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f(x 1)<f(x 2)(f(x 1)>f(x 2)),那么就说f(x)在区间D 上是增函数(减函数);注意:○1函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质;○2必须是对于区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2;当x 1<x 2时,总有f(x 1)<f(x 2)(2)如果函数y=f (x)在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做y=f(x)的单调区间。
(3)设复合函数y= f[g(x)],其中u=g(x) , A 是y= f[g(x)]定义域的某个区间,B 是映射g : x →u=g(x) 的象集:①若u=g(x) 在A 上是增(或减)函数,y= f(u)在B 上也是增(或减)函数,则函数y= f[g(x)]在A 上是增函数;②若u=g(x)在A 上是增(或减)函数,而y=f(u)在B 上是减(或增)函数,则函数y=f[g(x)]在A 上是减函数。
(4)判断函数单调性的方法步骤利用定义证明函数f(x)在给定的区间D 上的单调性的一般步骤:○1任取x 1,x 2∈D ,且x 1<x 2;○2作差f(x 1)-f(x 2);○3变形(通常是因式分解和配方);○4定号(即判断差f(x 1)-f (x 2)的正负);○5下结论(即指出函数f(x)在给定的区间D 上的单调性)。
(5)简单性质①奇函数在其对称区间上的单调性相同;②偶函数在其对称区间上的单调性相反;③在公共定义域内:增函数)(x f 增函数)(x g 是增函数;减函数)(x f 减函数)(x g 是减函数;增函数)(x f 减函数)(x g 是增函数;减函数)(x f 增函数)(x g 是减函数。
3.最值(1)定义:最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I ,如果存在实数M 满足:①对于任意的x ∈I ,都有f(x)≤M ;②存在x 0∈I ,使得f(x 0) = M 。
那么,称M 是函数y=f(x)的最大值。
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I ,如果存在实数M 满足:①对于任意的x ∈I ,都有f(x)≥M ;②存在x 0∈I ,使得f(x 0) = M 。
那么,称M 是函数y=f(x)的最大值。
注意:○1函数最大(小)首先应该是某一个函数值,即存在x 0∈I ,使得f(x 0) = M ;○2函数最大(小)应该是所有函数值中最大(小)的,即对于任意的x ∈I ,都有f (x)≤M (f(x)≥M )。
(2)利用函数单调性的判断函数的最大(小)值的方法:○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);4.周期性(1)定义:如果存在一个非零常数T ,使得对于函数定义域内的任意x ,都有f(x+T )= f(x),则称f(x)为周期函数;(2)性质:①f(x+T )= f(x)常常写作),2()2(T xf T xf 若f(x)的周期中,存在一个最小的正数,则称它为f(x)的最小正周期;②若周期函数f(x)的周期为T ,则f(ωx)(ω≠0)是周期函数,且周期为||T 。
四.典例解析【奇偶性典型例题】例1.以下五个函数:(1))0(1x xy ;(2)14xy;(3)xy 2;(4)x y2log ;(5))1(log 22xxy,其中奇函数是____ __,偶函数是__ ____,非奇非偶函数是_________ 点评:判断函数的奇偶性是比较基本的问题,难度不大,解决问题时应先考察函数的定义域,若函数的解析式能化简,一般应考虑先化简,但化简必须是等价变换过程(要保证定义域不变)。
题型二:奇偶性的应用例2.设f (x )是定义在R 上的奇函数,若当x ≥0时,f (x )=lo g 3(1+x ),则f (-2)=____ _。
例3.已知()f x 奇函数,当x ∈(0,1)时,1()lg1f x x,那么当x ∈(-1,0)时,()f x 的表达式是.例4.若奇函数()f x 是定义在(1,1)上的增函数,试求a 的范围:2(2)(4)0f a f a .解:由已知得2(2)(4)f af a因f(x)是奇函数,故22(4)(4)f a f a ,于是2(2)(4)f af a .又()f x 是定义在(1,1)上的增函数,从而22322412113321415335aa aa a a aaa或即不等式的解集是(3,2)【单调性典型例题】例1.(1)()(21),f x a xb R 设函数是上的减函数则a 的范围为()A .12aB .12aC .12aD .12a(2)函数2([0,)y xbxc x)是单调函数的充要条件是()A .0b B .0bC .0bD .0b (3)已知()f x 在区间(,)上是减函数,,a b R 且0a b,则下列表达正确的是()A .()()[()()]f a f b f a f bB .()()()()f a f b f a f b C .()()[()()]f a f b f a f b D .()()()()f a f b f a f b 提示:0ab 可转化为a b 和ba 在利用函数单调性可得.(4)如右图是定义在闭区间上的函数()yf x 的图象,该函数的单调增区间为例2.画出下列函数图象并写出函数的单调区间(1)22||1yxx (2)2|23|y xx例3.根据函数单调性的定义,证明函数在上是减函数.例4.设)(x f 是定义在R 上的函数,对m 、R n 恒有)()()(n f m f n m f ,且当0x时,1)(0x f 。
(1)求证:1)0(f ;(2)证明:R x 时恒有0)(x f ;(3)求证:)(x f 在R 上是减函数;(4)若()(2)1f x f x ,求x 的范围。
解:(1)取m=0,n=12则11(0)()(0)22f f f ,因为1()02f 所以(0)1f (2)设0x 则0x 由条件可知()f x o又因为1(0)()()()0f f x x f x f x ,所以()0f x ∴R x 时,恒有0)(x f (3)设12x x 则121211()()()()f x f x f x f x x x =1211()()()f x f x x f x =121()[1()]f x f x x 因为12x x 所以210x x 所以21()1f x x 即211()0f x x 又因为1()0f x ,所以121()[1()]f x f x x 所以12()()0f x f x ,即该函数在R 上是减函数.(4) 因为()(2)1f x f x ,所以2()(2)(2)(0)f x f x f x x f 所以220xx ,所以20x xx的范围为或例5:(复合函数单调性)1.函数223y xx 的增区间是().A .[3,1]B .[1,1]C .(,3)D .[1,)2.函数y =80212xx的单调递增区间为()A .(,8)B .(,1)C .(1,)D .(8,)题型五:周期问题例6.已知函数()y f x 是定义在R 上的周期函数,周期5T ,函数()(11)yf x x 是奇函数又知()yf x 在[0,1]上是一次函数,在[1,4]上是二次函数,且在2x时函数取得最小值5。
①证明:(1)(4)0f f ;②求(),[1,4]y f x x 的解析式;③求()yf x 在[4,9]上的解析式。
解:∵()f x 是以5为周期的周期函数,∴(4)(45)(1)f f f ,又∵()(11)yf x x 是奇函数,∴(1)(1)(4)f f f ,∴(1)(4)0f f 。
②当[1,4]x 时,由题意可设2()(2) 5 (0)f x a x a ,由(1)(4)0f f 得22(12)5(42)50a a ,∴2a ,∴2()2(2)5(14)f x x x 。
③∵()(11)y f x x是奇函数,∴(0)0f ,又知()yf x 在[0,1]上是一次函数,∴可设()(01)f x kx x,而2(1)2(12)53f ,∴3k ,∴当01x 时,()3f x x ,从而当10x 时,()()3f x f x x ,故11x 时,()3f x x 。
∴当46x时,有151x ,∴()(5)3(5)315f x f x x x 。
当69x 时,154x ,∴22()(5)2[(5)2]52(7)5f x f x x x ∴2315,46()2(7)5,69x x f x x x。