高中数学必修1《 函数的应用》知识点
- 格式:doc
- 大小:235.00 KB
- 文档页数:7
第三章函数的应用一、方程的根与函数的零点1、函数零点的概念:对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数))((D x x f y ∈=的零点。
2、函数零点的意义:函数)(x f y =的零点就是方程0)(=x f 实数根,亦即函数)(x f y =的图象与x 轴交点的横坐标。
即:方程0)(=x f 有实数根⇔函数)(x f y =的图象与x 轴有交点⇔函数)(x f y =有零点.3、函数零点的求法:○1○24(1(2(356Eg7、确定零点在某区间(),a b 个数是唯一的条件是:①()f x 在区间上连续,且()()0f a f b <②在区间(),a b 上单调。
Eg :求函数2)1lg(2)(-++=x x f x 的零点个数。
8、函数零点的性质:从“数”的角度看:即是使0)(=x f 的实数;从“形”的角度看:即是函数)(x f 的图象与x 轴交点的横坐标;若函数)(x f 的图象在0x x =处与x 轴相切,则零点0x 通常称为不变号零点; 若函数)(x f 的图象在0x x =处与x 轴相交,则零点0x 通常称为变号零点.Eg :一元二次方程根的分布讨论一元二次方程根的分布的基本类型 设一元二次方程02=++c bx ax (0≠a)的两实根为1x ,2x ,且21x x ≤.表二:(两根与k的大小比较)k k k表三:(根在区间上的分布)Eg :(1)关于x 的方程0142)3(22=++++m x m x 有两个实根,且一个大于1,一个小于1,求m 的取值范围?(2)关于x 的方程0142)3(22=++++m x m x 有两实根在[0,4]内,求m 的取值范围?(3)关于x 的方程0142)3(22=++++m x m mx 有两个实根,且一个大于4,一个小于4,求m 的取值范围?9)(x f10(1(2(3①若f ②若f ③若f (4~(41112① ② ③ ④ 还原:将用数学知识和方法得出的结论,还原为实际问题的意义.13、函数的模型不符合14。
经典高中数学最全必修一函数性质详解及知识点总结及题型详解分析一、函数的概念与表示1、映射:1对映射定义的理解;2判断一个对应是映射的方法;一对多不是映射,多对一是映射集合A,B 是平面直角坐标系上的两个点集,给定从A →B 的映射f:x,y →x 2+y 2,xy,求象5,2的原象.3.已知集合A 到集合B ={0,1,2,3}的映射f:x →11-x ,则集合A 中的元素最多有几个写出元素最多时的集合A.2、函数;构成函数概念的三要素 ①定义域②对应法则③值域函 数 解 析 式 的 七 种 求 法 待定系数法:在已知函数解析式的构造时,可用待定系数法; 例1 设)(x f 是一次函数,且34)]([+=x x f f ,求)(x f配凑法:已知复合函数[()]f g x 的表达式,求()f x 的解析式,[()]f g x 的表达式容易配成()g x 的运算形式时,常用配凑法;但要注意所求函数()f x 的定义域不是原复合函数的定义域,而是()g x 的值域;例2 已知221)1(xx x x f +=+ )0(>x ,求 ()f x 的解析式三、换元法:已知复合函数[()]f g x 的表达式时,还可以用换元法求()f x 的解析式;与配凑法一样,要注意所换元的定义域的变化; 例3 已知x x x f 2)1(+=+,求)1(+x f四、代入法:求已知函数关于某点或者某条直线的对称函数时,一般用代入法; 例4已知:函数)(2x g y x x y =+=与的图象关于点)3,2(-对称,求)(x g 的解析式五、构造方程组法:若已知的函数关系较为抽象简约,则可以对变量进行置换,设法构造方程组,通过解方程组求得函数解析式;例5 设,)1(2)()(x xf x f x f =-满足求)(x f例6 设)(x f 为偶函数,)(x g 为奇函数,又,11)()(-=+x x g x f 试求)()(x g x f 和的解析式六、赋值法:当题中所给变量较多,且含有“任意”等条件时,往往可以对具有“任意性”的变量进行赋值,使问题具体化、简单化,从而求得解析式;例7 已知:1)0(=f ,对于任意实数x 、y,等式)12()()(+--=-y x y x f y x f 恒成立,求)(x f七、递推法:若题中所给条件含有某种递进关系,则可以递推得出系列关系式,然后通过迭加、迭乘或者迭代等运算求得函数解析式;例8 设)(x f 是+N 上的函数,满足1)1(=f ,对任意的自然数b a , 都有ab b a f b f a f -+=+)()()(,求)(x f1、求函数定义域的主要依据:1分式的分母不为零;2偶次方根的被开方数不小于零,零取零次方没有意义;32 2 (21)x x 已知f -的定义域是[-1,3],求f()的定义域1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=fx 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,适合根式内外皆为一次式; 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;适合分母为二次且x ∈R 的分式;④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:二次函数必画草图求其值域; ⑦利用对号函数四.1.定义:2.性质:①y=fx 是偶函数⇔y=fx 的图象关于y 轴对称, y=fx 是奇函数⇔y=fx 的图象关于原点对称,②若函数fx 的定义域关于原点对称,则f0=0③奇±奇=奇 偶±偶=偶 奇×奇=偶 偶×偶=偶 奇×偶=奇两函数的定义域D 1 ,D 2,D 1∩D 2要关于原点对称31、函数单调性的定义:2 设()[]x g f y =是定义在M 上的函数,若fx 与gx 的单调性相反,则()[]x g f y =在M 上是减函数;若fx 与gx 的单调性相同,则()[]x g f y =在M 上是增函数;时,1)(>x f ,⑴求证:)(x f 在R 上是增函数; ⑵若4)3(=f ,解不等式2)5(2<-+a a f 3函数)26(log 21.0x x y -+=的单调增区间是________4高考真题已知(31)4,1()log ,1a a x a x f x x x -+<⎧=⎨>⎩是(,)-∞+∞上的减函数,那么a 的取值范围是A (0,1)B 1(0,)3C 11[,)73D 1[,1)7一:函数单调性的证明1.取值 2,作差 3,定号 4,结论 二:函数单调性的判定,求单调区间x a x y += 0>a xax y -= 0>a 三:函数单调性的应用1.比较大小 例:如果函数c bx x x f ++=2)(对任意实数t 都有)2()2(-=+t f t f ,那么 A 、)4()1()2(f f f << B 、)4()2()1(f f f <<C 、)1()4()2(f f f << C 、)1()2()4(f f f <<2.解不等式例:定义在-1,1上的函数()f x 是减函数,且满足:(1)()f a f a -<,求实数a 的取值范围; 例:设是定义在上的增函数,,且,求满足不等式的x 的取值范围.3.取值范围例: 函数 在上是减函数,则 的取值范围是_______.例:若(31)41()log 1a a x a x f x x x -+≤⎧=⎨>⎩是R 上的减函数,那么a 的取值范围是A.(0,1)B.1(0,)3C.11[,)73D.1[,1)74. 二次函数最值例:探究函数12)(2+-=ax x x f 在区间[]1,0的最大值和最小值;例:探究函数12)(2+-=x x x f 在区间[]1,+a a 的最大值和最小值;5.抽象函数单调性判断例:已知函数)(x f 的定义域是),0(+∞,当1>x 时,0)(>x f ,且)()()(y f x f xy f +=⑴求)1(f ,⑵证明)(x f 在定义域上是增函数⑶如果1)31(-=f ,求满足不等式)21()(--x f x f ≥2的x 的取值范围例:已知函数fx 对于任意x ,y ∈R ,总有fx +fy =fx +y ,且当x >0时,fx <0,f 1=-错误!.1求证:fx 在R 上是减函数; 2求fx 在-3,3上的最大值和最小值.例:已知定义在区间0,+∞上的函数fx 满足f 错误!=fx 1-fx 2,且当x >1时,fx <0. 1求f 1的值;2判断fx 的单调性;3若f 3=-1,解不等式f |x |<-2.六.函数的周期性:1.定义若⇔≠=+)0)(()(T x f T x f )(x f 是周期函数,T 是它的一个周期;说明:nT 也是)(x f 的周期推广若)()(b x f a x f +=+,则)(x f 是周期函数,a b -是它的一个周期对照记忆()()f x a f x a +=-说明:()()f a x f a x +=-说明:2.若)()(x f a x f -=+;)(1)(x f a x f =+;)(1)(x f a x f -=+;则)(x f 周期是2a1 已知定义在R 上的奇函数fx 满足fx+2=-fx ,则,f 6的值为A -1B 0C 1 D22 定义在R 上的偶函数()f x ,满足(2)(2)f x f x +=-,在区间-2,0上单调递减,设( 1.5),(2),(5)a f b f c f =-==,则,,a b c 的大小顺序为_____________3 已知f x 是定义在实数集上的函数,且,32)1(,)(1)(1)2(+=-+=+f x f x f x f 若则f 2005= .4 已知)(x f 是-∞+∞,上的奇函数,)()2(x f x f -=+,当0≤≤x 1时,fx=x,则f=________ 例11 设)(x f 是定义在R 上的奇函数,且对任意实数x 恒满足)()2(x f x f -=+,当]2,0[∈x 时22)(x x x f -=⑴求证:)(x f 是周期函数;⑵当]4,2[∈x 时,求)(x f 的解析式;⑶计算:1、已知函数54)(2+-=mx x x f 在区间),2[+∞-上是增函数,则)1(f 的范围是A 25)1(≥fB 25)1(=fC 25)1(≤fD 25)1(>f2、方程0122=++mx mx 有一根大于1,另一根小于1,则实根m 的取值范围是_______八.指数式与对数式 1.幂的有关概念1零指数幂)0(10≠=a a 2负整数指数幂()10,n na a n N a-*=≠∈ 3正分数指数幂()0,,,1m n m na a a m n N n *=>∈>; 5负分数指数幂()110,,,1m nm nmnaa m n N n a a-*==>∈>60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3.根式根式的性质:当n 是奇数,则a a n n =;当n 是偶数,则⎩⎨⎧<-≥==00a aa aa a n n4.对数1对数的概念:如果)1,0(≠>=a a N a b ,那么b 叫做以a 为底N 的对数,记)1,0(log ≠>=a a N b a2对数的性质:①零与负数没有对数 ②01log =a ③1log =a a3对数的运算性质 logMN=logM+logN对数换底公式:)10,10,0(log log log ≠>≠>>=m m a a N aNN m m a 且且 对数的降幂公式:)10,0(log log ≠>>=a a N N mnN a n a m 且 1 213323121)()1.0()4()41(----⨯b a ab 2 1.0lg 10lg 5lg 2lg 125lg 8lg ⋅--+x 名称 指数函数 对数函数 一般形式 Y=a x a>0且a ≠1 y=log a x a>0 , a ≠1 定义域 -∞,+ ∞ 0,+ ∞ 值域 0,+ ∞ -∞,+ ∞ 过定点 0,1 1,0 图象 指数函数y=a x 与对数函数y=log a x a>0 , a ≠1图象关于y=x 对称数相同,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记住下列特殊值为底数的函数图象: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(1)1、平移变换:左+ 右- ,上+ 下- 即①函数图象及变化规则掌握几类基本的初等函数图像是学好本内容的前题1、基本函数1一次函数、2二次函数、3反比例函数、4指数函数、5对数函数、6三角函数;2、图象的变换1平移变换左加右减①函数y=fx+2的图象是把函数y=fx的图像沿x轴向左平移2个单位得到的;反之向右移2个单位②函数y=fx-3的图象是把函数y=fx的图像沿y轴向下平移3个单位得到的;反之向上移3个单位2对称变换①函数y=fx 与函数y=f-x 的图象关于直线x=0对称; 函数y=fx 与函数y=-fx 的图象关于直线y=0对称;函数y=fx 与函数y=-f-x 的图象关于坐标原点对称;②如果函数y=fx 对于一切x ∈R 都有fx+a=fx-a,那么y=fx 的图象关于直线x=a对称;③y=f-1x 与y=fx 关于直线y=x 对称 ⑤y=fx →y=f|x|3、伸缩变换y=afxa>0的图象,可将y=fx 的图象上的每一点的纵坐标伸长a>1或缩短0<a<1到原来的a 倍;y=faxa>0的图象,可将y=fx 的图象上的每一点的横坐标缩短a>1或伸长0<a<1到原来的a 倍;十.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:1212()()0f x f x x x ->- 单调递增1212()()0f x f x x x -<- 单调递减2.函数的奇偶性也可以通过下面方法证明:()()0f x f x +-= 奇函数 ()()0f x f x --= 偶函数3.函数的凸凹性:1212()()()22x x f x f x f ++<凹函数图象“下凹”,如:指数函数 1212()()()22x x f x f x f ++>凸函数图象“上凸”,如:对数函数。
高中数学必修一函数知识点总结同学们,今天开始讲解函数章节学习,函数这章极其重要,因为函数是高中数学重要的枢纽章节,高中数学除了立体几何和概率统计和函数没有关系之外,所有章节多多少少和函数有关系,所以函数学不好高中数学很难突破100以上,那么从第一堂开始往下面讲,认真往下听把所有题目听懂按照肖老师的要求掌握函数,学好函数是没有问题。
函数这章我们应该讲什么内容呢?函数先看他的树枝图,第一个点要了解函数定义讲完,讲解函数三要素(定义域、解析式、值域)接下来讲解函数四性质(单调性、奇偶性、周期性、对称性)接下来讲解函数类型主要讲解二次函数、指数、对数、幂函数、反函数这些内容讲完后,这个就是函数基础内容。
函数基础内容讲完后,准备了函数专题一:讲解函数零点问题分为了四个题型格外重要,一出题就是高考压轴题那么第二个专题讲到恒成立问题第三个专题总结一下函数压轴小题不能常规做,如果常规做,极有可能时间浪费掉正确答案也做不出来,有技巧的,有三个技巧方法非常高效。
第一种题型:三次函数的单调性、极值、最值及其应用,其实这个点,我们在六类不等式提到过。
第二种题型:差异取值验证法在解决函数选择难题中的妙用,全国卷做完百分之八十压轴选择题,除了一点函数题之外,其他章节题目也能用这个思想去做,同学可能或多或少有了解,带着大家把这种方法彻底让你掌握,高效去做压轴选择题第三种题型:已知函数不等式求解抽象不等式这种题型是构造函数这些内容全部讲完相信你对函数这章体系特别完整,那么后续学习其他章节就不会因为函数这章没有学好而影响后面的学习。
那么开始进入第一个点函数三要素,一个点定义域,给大家讲解三个点1、已知解析式型已知解析式型(四个类型)根据四个类型讲解例题:2、抽象函数型例题1、已知f(x)的定义域为[3,5],求f(2x-1)的定义域。
(解题过程答案如图)例题2、已知f(2x-1)的定义域为[3,5],求f(x)的定义域例题3、已知f(2x-1)的定义域为[3,5]求f(4x-1)的定义域已知定义域求参数范围:本文档部分内容来源于网络,如有内容侵权请告知删除,感谢您的配合!。
在数学的天地里,重要的不是我们知道什么,而是我们怎么知道什么。
接下来小编在这里给大家分享一些关于数学必修一函数知识点,供大家学习和参考,希望对大家有所帮助。
数学必修一函数知识点篇一1. 函数的奇偶性(1)若f(x)是偶函数,那么f(x)=f(-x) ;(2)若f(x)是奇函数,0在其定义域内,则 f(0)=0(可用于求参数);(3)判断函数奇偶性可用定义的等价形式:f(x)±f(-x)=0或(f(x)≠0);(4)若所给函数的解析式较为复杂,应先化简,再判断其奇偶性;(5)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有相反的单调性;2. 复合函数的有关问题(1)复合函数定义域求法:若已知的定义域为[a,b],其复合函数f[g(x)]的定义域由不等式a≤g(x)≤b解出即可;若已知f[g(x)]的定义域为[a,b],求f(x)的定义域,相当于x∈[a,b]时,求g(x)的值域(即 f(x)的定义域);研究函数的问题一定要注意定义域优先的原则。
(2)复合函数的单调性由“同增异减”判定;3.函数图像(或方程曲线的对称性)(1)证明函数图像的对称性,即证明图像上任意点关于对称中心(对称轴)的对称点仍在图像上;(2)证明图像C1与C2的对称性,即证明C1上任意点关于对称中心(对称轴)的对称点仍在C2上,反之亦然;(3)曲线C1:f(x,y)=0,关于y=x+a(y=-x+a)的对称曲线C2的方程为f(y-a,x+a)=0(或f(-y+a,-x+a)=0);(4)曲线C1:f(x,y)=0关于点(a,b)的对称曲线C2方程为:f(2a-x,2b-y)=0;(5)若函数y=f(x)对x∈R时,f(a+x)=f(a-x)恒成立,则y=f(x)图像关于直线x=a对称;(6)函数y=f(x-a)与y=f(b-x)的图像关于直线x= 对称;4.函数的周期性(1)y=f(x)对x∈R时,f(x +a)=f(x-a) 或f(x-2a )=f(x) (a>0)恒成立,则y=f(x)是周期为2a的周期函数;(2)若y=f(x)是偶函数,其图像又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为2︱a︱的周期函数;(3)若y=f(x)奇函数,其图像又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为4︱a︱的周期函数;(4)若y=f(x)关于点(a,0),(b,0)对称,则f(x)是周期为2 的周期函数;(5)y=f(x)的图象关于直线x=a,x=b(a≠b)对称,则函数y=f(x)是周期为2 的周期函数;(6)y=f(x)对x∈R时,f(x+a)=-f(x)(或f(x+a)= ,则y=f(x)是周期为2的周期函数;5.方程k=f(x)有解k∈D(D为f(x)的值域);≥f(x) 恒成立a≥[f(x)]max,; a≤f(x) 恒成立a≤[f(x)]min;7.(1) (a>0,a≠1,b>0,n∈R+); (2) l og a N= ( a>0,a≠1,b>0,b≠1);(3) l og a b的符号由口诀“同正异负”记忆; (4) a log a N= N( a>0,a≠1,N>0 );8. 判断对应是否为映射时,抓住两点:(1)A中元素必须都有象且;(2)B中元素不一定都有原象,并且A中不同元素在B中可以有相同的象;9. 能熟练地用定义证明函数的单调性,求反函数,判断函数的奇偶性。
高一上必修一第三章《函数》知识点梳理3.1.1函数及其表示方法学习目标:(1)在初中用变量之间的依赖关系描述函数的基础上,用集合语言和对应关系刻画函数,建立完整的函数概念,体会集合语言和对应关系在刻画函数概念中的作用;(2)了解构成函数的要素,能求简单函数的定义域、值域;(3)通过具体问题情境总结共性,抽象出函数概念,积累从具体到抽象的活动经验,发展数学抽象的核心素养。
【重点】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(函数分段不超过三段).【难点】1、求函数的定义域和值域回顾初中所学的函数,在情境与问题中感受高中函数表达方式与初中的不同。
一、函数的概念我们已经学习过一些函数的知识,例如已经总结出:在一个变化过程中,数值发生变化的量称为变量;在一个变化过程中,如果有两个变量x与y,并且对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,那么就称y是x的函数.再例如,我们知道y=2x是正比例函数,y=-3x-1是一次函数,y=-2是反比例函数,y=x2+2x-3是二次函数,等等。
【情境与问题】(1)国家统计局的课题组公布,如果将2005年中国创新指数记为100,近些年来中国创新指数的情况如下表所示。
以y表示年度值,i表示中国创新指数的取值,则i是y的的函数吗?如果是,这个函数用数学符号可以怎样表示?(2)利用医疗仪器可以方便地测量出心脏在各时刻的指标值,据此可以描绘出心电图,如下图所示。
医生在看心电图时,会根据图形的整体形态来给出诊断结果(如根据两个峰值的间距来得出心率等).初中实际上是用变量的观点和解析式来描述函数的,但从情境与问题中的两个实例可知,初中的方法有一定的局限性:情境与问题中的i是y的函数,v是t的函数,但是这两个函数与初中的函数有所不同,比如都很难用一个解析式表示,而且每个变量的取值范围也有了限制,等等。
§1.3 函数的综合问题及应用考点核心整合函数知识几乎渗透到中学数学的各个环节,与其他知识互相渗透、相互融合.函数这一章应用的广泛性、解法的多样性和思维的创造性构成了本课时的重点.(1)函数与不等式的综合.(2)函数与方程的综合.(3)函数与数列的综合.(4)利用导数研究函数的单调性、最值等.在解决函数综合问题时,要认真分析,处理好各种关系,把握问题的主线,运用相关的知识和方法逐步化归为基本问题来解决,尤其是要注意数学思想方法的运用.这部分内容在高考中多以解答题形式出现,有一定的难度.链接·思考想一想:常用的数学思想方法有哪些?在解决函数的综合问题时要注意什么?考题名师诠释【例1】(2006湖北高考,4理)设f(x)=lg x x -+22,则f(2x )+f(x 2)的定义域为( ) A.(-4,0)∪(0,4) B.(-4,-1)∪(1,4)C.(-2,-1)∪(1,2)D.(-4,-2)∪(2,4) 解析:∵x x -+22>0,∴-2<x<2,∴-2<2x <2且-2<x 2<2.取x=1,则x2=2不合题意(舍去), 故排除A ,取x=2,满足题意,排除C 、D ,故选B.答案:B【例2】(2006福建高考,21文)已知f(x)是二次函数,不等式f(x)<0的解集是(0,5),且f(x)在区间[-1,4]上的最大值是12.(1)求f(x)的解析式;(2)是否存在自然数m ,使得方程f(x)+x37=0在区间(m,m+1)内有且只有两个不等的实数根?若存在,求出所有m 的值;若不存在,说明理由.解:(1)∵f(x)是二次函数,且f(x)<0的解集是(0,5),∴可设f(x)=ax(x-5)(a>0),∴f(x)在区间[-1,4]上的最大值是f(-1)=6a.由已知,得6a=12,∴a=2,∴f(x)=2x(x-5)=2x 2-10x(x ∈R ).(2)方程f(x)+x37=0等价于方程2x 3-10x 2+37=0. 设h(x)=2x 3-10x 2+37,则h ′(x)=6x 2-20x=2x(3x-10).当x ∈(0,310)时,h ′(x)<0,h(x)是减函数; 当x ∈(310,+∞)时,h ′(x)>0,h(x)是增函数. ∵h(3)=1>0,h(310)=-271<0,h(4)=5>0,∴方程h(x)=0在区间(3,310),(310,4)内分别有唯一实数根,而在区间(0,3),(4,+∞)内没有实数根,所以存在唯一的自然数m=3,使得方程f(x)+x 37=0在区间(m,m+1)内有且只有两个不同的实数根.评述:本小题主要考查函数的单调性、极值、最值等基本知识,考查运用导数研究函数的性质的方法,考查函数与方程、数形结合等数学思想方法和分析问题、解决问题的能力.【例3】 设平面内两向量a 与b 互相垂直,且|a |=2,|b |=1,又k 与t 是两个不同时为0的实数.(1)若x=a +(t 2-3)b 与y=-k a +t b 垂直,求k 关于t 的函数关系式k=f(t);(2)试确定k=f(t)的单调区间.解:(1)由题意,a ⊥b ,∴a ·b =0.又x ⊥y ,∴x ·y=0,即[a +(t 2-3)b ]·(-k a +t b )=0.∴-k a 2+[t-k(t 2-3)]a ·b +t(t 2-3)b 2=0.由于a 2=|a |2=4,b 2=|b |2=1,∴4k=t(t 2-3),即k=41t(t 2-3)=41(t 3-3t). (2)设t 1<t 2,则f(t 1)-f(t 2)=41[(t 13-t 23)-3(t 1-t 2)]=41(t 1-t 2)(t 12+t 22+t 1t 2-3). ①当t 1<t 2≤-1时,t 1t 2>1,t 12>1,t 22≥1,即t 12+t 22+t 1t 2-3>0,而t 1-t 2<0,故f(t 1)<f(t 2),即(-∞,-1]为k=f(t)的单调增区间.②当1≤t 1<t 2时,t 1t 2>1,t 12≥1,t 22>1,即t 12+t 22+t 1t 2-3>0,而t 1-t 2<0,故f(t 1)<f(t 2),即[1,+∞)为k=f(t)的单调增区间.③当-1<t 1<t 2<1时,t 12<1,t 22<1,t 1t 2<1,则t 12+t 22+t 1t 2-3<0,而t 1-t 2<0,∴f(t 1)>f(t 2),即(-1,1)为k=f(t)的单调减区间.综合①②③,知k=f(t)的单调减区间为(-1,1),单调增区间为(-∞,-1],[1,+∞). 链接·思考此题(2)若用导数解又怎样?你又得到如何启示?另解:(2)由(1)知k=f(t)=41(t 3-3t),则f ′(t)=43(t 2-1). 令f ′(t)=0,得t=±1.当t<-1时,f ′(t)>0;当-1<t<1时,f ′(t)<0;当t>1时,f ′(t)>0.故f(t)的增区间为(-∞,-1],[1,+∞),减区间为(-1,1).评述:(1)两向量x 、y 垂直的充要条件为x ·y =0,通过此式和已知条件求出函数的解析式,在函数和向量知识交汇处出题,设计新颖,此类问题应值得引起我们足够的重视.(2)求解和证明函数的单调区间(性),通常利用函数单调性的定义去解决.本题也可先求[0,+∞)内的单调区间,可利用函数是奇函数来解决.(3)如何找到分类的标准为±1,通常是令t 1=t 2=t ,由不等式3t 2-3≥0(或≤0)得到.(4)导数的应用之一是用来研究函数的单调性.此题用导数处理,显得轻松便捷.【例4】对于函数f(x),若存在x 0∈R ,使f(x 0)=x 0成立,则称x 0为f(x)的不动点,已知函数f(x)=ax 2+(b+1)x+(b-1)(a ≠0).(1)当a=1,b=-2时,求函数f(x)的不动点;(2)若对任意实数b,函数f(x)恒有两个相异的不动点,求a 的取值范围;(3)在(2)的条件下,若y=f(x)图象上A 、B 两点的横坐标是函数f(x)的不动点,且A 、B 两点关于直线y=kx+1212+a 对称,求b 的最小值.解:(1)当a=1,b=-2时,f(x)=x 2-x-3.由题意可知x=x 2-x-3,得x 1=-1,x 2=3.故当a=1,b=-2时,f(x)的两个不动点为-1、3.(2)因为f(x)=ax 2+(b+1)x+(b-1)(a ≠0)恒有两个不动点,所以x=ax 2+(b+1)x+(b-1),即ax 2+bx+(b-1)=0恒有两个相异的实数根,得Δ=b 2-4ab+4a>0(b ∈R )恒成立.于是Δ′=(4a)2-16a<0,解得 0<a<1.故当b ∈R ,f(x)恒有两个相异的不动点时,a 的取值范围为0<a<1.(3)由题意,A 、B 两点应在直线y=x 上,设A(x 1,x 1)、B(x 2,x 2),因为点A 、B 关于直线y=kx+1212+a 对称, 所以k=-1.设AB 的中点为M(x ′,y ′),因为x 1、x 2是方程ax 2+bx+(b-1)=0的两个根,所以,x ′=y ′=221x x +=-a b 2. 于是,由点M 在直线y=-x+1212+a 上,得-a b 2=a b 2+1212+a , 即b=-122+a a =-a a 121+.因为a>0,所以2a+a1≥22. 当且仅当2a=a 1,即a=22∈(0,1)时取等号. 故b ≥-221,得b 的最小值为-42. 评述:解决本题的关键是熟练掌握二次函数及其图象、一元二次方程和直线方程以及不等式的性质,同时要注意不变量思想的应用.【例5】(2006湖南高考,20理)对1个单位质量的含污物体进行清洗,清洗前其清洁度(含污物体的清洁度定义为:(1-)(含污物物体质量污物质量)为0.8,要求洗完后的清洁度是0.99.有两种方案可供选择,方案甲:一次清洗;方案乙:分两次清洗.该物体初次清洗后受残留水等因素影响,其质量变为a(1≤a ≤3).设用x 单位质量的水初次清洗后的清洁度是18.0++x x (x>a-1),用y 单位质量的水第二次清洗后的清洁度是ay ac y ++,其中c(0.8<c<0.99)是该物体初次清洗后的清洁度.(1)分别求出方案甲以及c=0.95时方案乙的用水量,并比较哪一种方案用水量较少;(2)若采用方案乙,当a 为某定值时,如何安排初次与第二次清洗的用水量,使总用水量最少?并讨论a 取不同数值时对最少总用水量多少的影响.解:(1)设方案甲与方案乙的用水量分别为x 与z,由题设有18.0++x x =0.99.解得x=19. 由c=0.95得方案乙初次用水量为3,第二次用水量y 满足方程ay a y ++95.0=0.99,解得y=4a ,故z=4a+3.即两种方案的用水量分别为19与4a+3.因为当1≤a ≤3时,x-z=4(4-a)>0,即x>z,故方案乙的用水量较少.(2)设初次与第二次清洗的用水量分别为x 与y ,类似(1)得 x=)1(545c c --,y=a(99-100c)(*). 于是x+y=)1(545c c --+a(99-100c) =)1(51c -+100a(1-c)-a-1. 当a 为定值时,x+y≥2)1(100)1(51c a c -⨯--a-1=-a+4a 5-1. 当且仅当)1(51c -=100a(1-c)时等号成立,此时c=1+a 5101(不合题意,舍去), 或c=1-a5101∈(0.8,0.99). 将c=1-a5101代入(*)式得x=2a 5-1>a-1,y=2a 5-a. 故c=1-a 5101时总用水量最少,此时第一次与第二次用水量分别为2a 5-1与2a 5-a ,最少总用水量T(a)=-a+4a 5-1.当1≤a ≤3时,T ′(a)=a 52-1>0,故T(a)是增函数(也可以用二次函数的单调性判断).这说明,随着a 的值的增加,最少总用水量增加.评述:主要考查函数的应用,函数的最值;考查分类讨论的思想,均值不等式,运算能力,逻辑思维能力,化归转化意识.。
人教版数学必修一第三章《函数的应用》重难点解析第三章 课文目录 3.1 函数与方程3.2 函数模型及其应用重点:1.通过用“二分法”求方程近似解,使学生体会函数零点与方程根之间的联系,初步形成用函数观点处理问题的意识.2.认识指数函数、对数函数、幂函数等 函数模型的增长差异,体会直线上升、指数爆炸、对数增长的差异. 难点:1.在利用“二分法”求方程近似解的过程中,对给定精确度的近似解的计算. 2.如何选择适当的函数模型分析和解决 实际问题.一、方程的根和函数的零点1.函数的零点给出三个具体函数的图象——设置问题研究情景,通过对函数图像的观察,归纳出结论:一元二次方程()002≠=++a c bx ax 的根,就是相应的二次函数()02≠++=a c bx ax y 的图象与x 轴的交点的横坐标。
我们把使()0=x f 的实数x 叫做函数()x f y =的零点。
注意函数的零点与方程的根间的联系和区别,二者不能混为一谈。
例1 函数322--=x x y 的零点是( )A .31=-=x x 或B .()()030,1,或-C .31-==x x 或D .()()030,1,或- 函数的零点与方程的根——形数的结合的典范。
利用学生熟悉的二次函数的图象和性质,为理解函数的零点提供直观认识,为判定零点是否存在和求零点提供支持,使函数零点的求解与函数的变化建立联系。
为判断方程()0=x f 实数根的个数,只需观察函数()x f y =的图象与x 轴交点的个数——方程根的研究转化为函数零点的研究。
例2 判断方程062ln =-+x x 实根的个数。
2.函数零点存在的判定引导学生观察图象连续的函数的变化情况,让学生通过连续的函数值的变化情况认识到:当函数值由正变为负时必定经过一个零点; 当函数值由负变为正时必定经过一个零点。
由此概括得到函数零点存在的判定方法。
如果函数()x f y =在区间[]b a ,上的图象是连续不断的一条曲线,并且有()()0<⋅b f a f ,那么,函数()x f y =在区间()b a ,内有零点,即存在()b a c ,∈,使得()0=c f ,这个c 也就是方程()0=x f 的根。
高中数学函数知识点归纳高中数学函数知识点归纳(上)函数是高中数学中一个非常重要的知识点,是数学中的基础概念之一。
函数的研究和应用贯穿于高中数学的整个教学过程。
下面将对高中数学中函数的知识点进行系统的归纳总结。
一、函数的定义及其表达方式1. 函数的定义函数是指在两个集合之间有规律地对应元素的关系。
一般地,设A、B是两个非空集合,则f是从A到B的函数,如果对于任意的a∈A,有且只有一个b∈B与之对应,即f(a)=b,称b是a的像,a是b的原像,记作f:A→B。
2. 函数的表达方式(1)显式表达式:y=f(x),y是关于x的函数,f(x)是y的表达式。
(2)参数方程:x=f(t),y=g(t),t是参数,x和y均为t的函数。
(3)极坐标方程:r=f(θ),θ是极角,r是极径。
二、函数的性质及其应用1. 奇偶性设f(x)是定义在R上的函数,如果对于任意x有f(-x)=-f(x),则称f(x)是奇函数。
如果对于任意x有f(-x)=f(x),则称f(x)是偶函数。
如果函数既不是奇函数也不是偶函数,则称其为一般函数。
奇偶性可以通过图像的对称性来判断。
2. 周期性设f(x)是定义在R上的函数,如果存在一个正数T,使得对于任意x有f(x+T)=f(x),则称f(x)是周期函数,T称为函数的周期。
周期性可以通过函数的图像来判断。
3. 单调性设f(x)是定义在[a,b]上的函数,如果对于任意的x1<x2有f(x1)≤f(x2),则称f(x)在[a,b]上是单调不降的;如果对于任意的x1<x2有f(x1)≥f(x2),则称f(x)在[a,b]上是单调不增的;如果存在x1<x2,使得f(x1)<f(x2),则称f(x)在[a,b]上是单调递增的;如果存在x1<x2,使得f(x1)>f(x2),则称f(x)在[a,b]上是单调递减的。
4. 函数的极限当自变量趋近于某一值的时候,函数值也会趋近于某一值,这种趋近可以用极限来描述。
第三章 函数的应用一、方程的根与函数的零点1、函数零点的概念:对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数))((D x x f y ∈=的零点。
2、函数零点的意义:函数)(x f y =的零点就是方程0)(=x f 实数根,亦即函数)(x f y =的图象与x 轴交点的横坐标。
即:方程0)(=x f 有实数根⇔函数)(x f y =的图象与x 轴有交点⇔函数)(x f y =有零点.3、函数零点的求法:○1 (代数法)求方程0)(=x f 的实数根; ○2 (几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数)(x f y =的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点.4、基本初等函数的零点:①正比例函数(0)y kx k =≠仅有一个零点。
②反比例函数(0)k y k x=≠没有零点。
③一次函数(0)y kx b k =+≠仅有一个零点。
④二次函数)0(2≠++=a c bx ax y . (1)△>0,方程20(0)ax bx c a ++=≠有两不等实根,二次函数的图象与x 轴有两个交点,二次函数有两个零点.(2)△=0,方程20(0)ax bx c a ++=≠有两相等实根,二次函数的图象与x 轴有一个交点,二次函数有一个二重零点或二阶零点.(3)△<0,方程20(0)ax bx c a ++=≠无实根,二次函数的图象与x 轴无交点,二次函数无零点.⑤指数函数(0,1)x y a a a =>≠且没有零点。
⑥对数函数log (0,1)a y x a a =>≠且仅有一个零点1.⑦幂函数y x α=,当0n >时,仅有一个零点0,当0n ≤时,没有零点。
5、非基本初等函数(不行干脆求出零点的较困难的函数),函数先把()f x 转化成()0f x =,再把困难的函数拆分成两个我们常见的函数12,y y (基本初等函数),这另个函数图像的交点个数就是函数()f x 零点的个数。
第三章函数概念与性质3.1.1.1函数的概念 (1)3.1.1.2函数概念的应用 (6)3.1.2.1函数的表示法 (10)3.1.2.2分段函数 (14)3.2.1.1函数的单调性 (21)3.2.1.2函数的最大(小)值 (25)3.2.2.1函数奇偶性的概念 (30)3.2.2.2函数奇偶性的应用 (35)3.3幂函数 (37)3.4函数的应用(一) (41)3.1.1.1函数的概念要点整理1.函数的概念(1)函数的定义设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y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.(2)函数的定义域与值域函数y=f(x)中,x叫做自变量,x的取值范围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.显然,值域是集合B的子集.(3)对应关系f:除解析式、图象表格外,还有其他表示对应关系的方法,引进符号f统一表示对应关系.温馨提示:(1)当A,B为非空数集时,符号“f:A→B”表示A到B的一个函数.(2)集合A中的数具有任意性,集合B中的数具有唯一性.(3)符号“f”它表示对应关系,在不同的函数中f的具体含义不一样.2.区间概念(a,b为实数,且a<b)3.其他区间的表示题型一函数关系的判断【典例1】(1)判断下列对应是不是从集合A到集合B的函数.①A=N,B=N*,对应法则f:对集合A中的元素取绝对值与B中元素对应;②A={-1,1,2,-2},B={1,4},对应法则f:x→y=x2,x∈A,y∈B;③A={-1,1,2,-2},B={1,2,4},对应法则f:x→y=x2,x∈A,y∈B;④A={三角形},B={x|x>0},对应法则f:对A中元素求面积与B中元素对应.(2)设M={x|-2≤x≤2},N={y|0≤y≤2},函数y=f(x)的定义域为M,值域为N,对于下列四个图象,不可作为函数y=f(x)的图象的是( )[思路导引] 在“非空数集”A中“任取x”,在对应关系“f”作用下,B中“有唯一”的“数f(x)”与之“对应”,称f:A→B为集合A到集合B的一个函数.[解析](1)①对于A中的元素0,在f的作用下得0,但0不属于B,即A 中的元素0在B中没有元素与之对应,所以不是函数.②对于A中的元素±1,在f的作用下与B中的1对应,A中的元素±2,在f的作用下与B中的4对应,所以满足A中的任一元素与B中唯一元素对应,是“多对一”的对应,故是函数.③对于A中的任一元素,在对应关系f的作用下,B中都有唯一的元素与之对应,如±1对应1,±2对应4,所以是函数.④集合A不是数集,故不是函数.(2)由函数定义可知,任意作一条直线x=a,则与函数的图象至多有一个交点,结合选项可知C中图象不表示y是x的函数.[答案](1)见解析(2)C(1)判断对应关系是否为函数的2个条件①A、B必须是非空数集.②A中任意一元素在B中有且只有一个元素与之对应.(2)根据图形判断对应是否为函数的方法①任取一条垂直于x轴的直线l.②在定义域内平行移动直线l.③若l与图形有且只有一个交点,则是函数;若在定义域内没有交点或有两个或两个以上的交点,则不是函数.题型二用区间表示数集【典例2】把下列数集用区间表示,并在数轴上表示出来.(1){x|x≥3};(2){x|x<-5};(3){x|-4≤x<2或3<x≤5}.[思路导引] 用区间表示数集的关键是确定开、闭区间,含“或”的数集用符号“∪”连接区间.[解](1){x|x≥3}用区间表示为[3,+∞),用数轴表示如图.(2){x|x<-5}用区间表示为(-∞,-5),用数轴表示如图.(3){x|-4≤x<2或3<x≤5}用区间表示为[-4,2)∪(3,5],用数轴表示如图.应用区间时的3个注意点(1)区间是数集,区间的左端点小于右端点.(2)在用区间表示集合时,开和闭不能混淆.(3)用数轴表示区间时,用实心点表示包括在区间内的端点,用空心圈表示不包括在区间内的端点.[针对训练]3.已知全集U=R,A={x|-1<x≤5},则∁U A用区间表示为__________________.[解析]∁U A={x|x≤-1或x>5}=(-∞,-1]∪(5,+∞).[答案](-∞,-1]∪(5,+∞)4.用区间表示不等式{x|x2-x-6≥0}的解集为______________________.[解析]不等式x2-x-6=(x-3)(x+2)≥0,解得x≥3或x≤-2,所以不等式的解集为{x|x≤-2或x≥3}=(-∞,-2]∪[3,+∞).[答案](-∞,-2]∪[3,+∞)题型三求函数的定义域【典例3】求下列函数的定义域.(1)y=2+3x-2;(2)y=(x-1)0+2x+1;(3)y =3-x ·x -1; (4)y =(x +1)2x +1--x 2-x +6.[思路导引] 函数定义域即是使自变量x 有意义的取值范围.[解] (1)当且仅当x -2≠0,即x ≠2时,函数y =2+3x -2有意义,所以这个函数的定义域为{x |x ≠2}.(2)函数有意义,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧x -1≠0,2x +1≥0,x +1≠0,解得x >-1,且x ≠1,所以这个函数的定义域为{x |x >-1且x ≠1}.(3)函数有意义,当且仅当⎩⎨⎧3-x ≥0,x -1≥0,解得1≤x ≤3,所以这个函数的定义域为{x |1≤x ≤3}.(4)要使函数有意义,自变量x 的取值必须满足⎩⎨⎧x +1≠0,-x 2-x +6≥0,即⎩⎨⎧x ≠-1,x 2+x -6≤0,即⎩⎨⎧x ≠-1,(x +3)(x -2)≤0,解得-3≤x ≤2且x ≠-1,即函数定义域为{x |-3≤x ≤2且x ≠-1}.[变式] (1)将本例(3)中“y =3-x ·x -1”改为“y =(3-x )(x -1)”,则其定义域是什么?(2)将本例(3)中“y =3-x ·x -1”改为“y =3-xx -1”,则其定义域是什么?[解] (1)要使函数有意义,只需(3-x )(x -1)≥0,解得1≤x ≤3,即定义域为{x |1≤x ≤3}.(2)要使函数有意义,则⎩⎨⎧3-x ≥0,x -1>0,解得1<x ≤3,即定义域为{x |1<x ≤3}.求函数定义域的几种类型(1)若f(x)是整式,则函数的定义域是R.(2)若f(x)是分式,则应考虑使分母不为零.(3)若f(x)是偶次根式,则被开方数大于或等于零.(4)若f(x)是由几个式子构成的,则函数的定义域是几个部分定义域的交集.(5)若f(x)是实际问题的解析式,则应符合实际问题,使实际问题有意义.3.1.1.2函数概念的应用要点整理1.常见函数的定义域和值域2.函数的三要素由函数的定义可知,一个函数的构成要素为:定义域、对应关系和值域.3.相同函数值域是由定义域和对应关系决定的,如果两个函数的定义域和对应关系相同,我们就称这两个函数是同一函数.两个函数如果仅对应关系相同,但定义域不同,则它们不是相同的函数.题型一同一函数的判断【典例1】下列各组式子是否表示同一函数?为什么?(1)f(x)=|x|,φ(t)=t2;(2)y=x2,y=(x)2;(3)y=1+x·1-x,u=1-v2;(4)y=(3-x)2,y=x-3.[思路导引] 两个函数表示同一函数的关键条件是定义域相同,对应关系一致.[解](1)f(x)与φ(t)的定义域相同,又φ(t)=t2=|t|,即f(x)与φ(t)的对应关系也相同,∴f(x)与φ(t)是同一函数.(2)y=x2的定义域为R,y=(x)2的定义域为{x|x≥0},两者定义域不同,故y=x2与y=(x)2不是同一函数.(3)y=1+x·1-x的定义域为{x|-1≤x≤1},u=1-v2的定义域为{v|-1≤v≤1},即两者定义域相同.又∵y=1+x·1-x=1-x2,∴两函数的对应关系也相同.故y=1+x·1-x与u=1-v2是同一函数.(4)∵y=(3-x)2=|x-3|与y=x-3的定义域相同,但对应关系不同,∴y=(3-x)2与y=x-3不是同一函数.判断两个函数为同一函数的方法判断两个函数是否为同一函数,要先求定义域,若定义域不同,则不是同一函数;若定义域相同,再化简函数的解析式,看对应关系是否相同.题型二求函数值和值域【典例2】(1)已知f(x)=11+x(x∈R,且x≠-1),g(x)=x2+2(x∈R).①求f(2)、g(2)的值;②求f[g(3)]的值.(2)求下列函数的值域:①y=x+1,x∈{1,2,3,4,5};②y=x2-2x+3,x∈[0,3);③y =2x +1x -3; ④y =2x -x -1.[思路导引] (1)代入法求值;(2)结合解析式的特征选择适当的方法求值域. [解] (1)①∵f (x )=11+x ,∴f (2)=11+2=13.又∵g (x )=x 2+2,∴g (2)=22+2=6. ②g (3)=32+2=11, ∴f [g (3)]=f (11)=11+11=112. (2)①(观察法)∵x ∈{1,2,3,4,5},分别代入求值,可得函数的值域为{2,3,4,5,6}.②(配方法)y =x 2-2x +3=(x -1)2+2, 由x ∈[0,3),可得函数的值域为[2,6). ③(分离常数法)y =2x +1x -3=2(x -3)+7x -3=2+7x -3, 显然7x -3≠0,∴y ≠2. 故函数的值域为(-∞,2)∪(2,+∞). ④(换元法)设x -1=t , 则t ≥0,且x =t 2+1.∴y =2(t 2+1)-t =2t 2-t +2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫t -142+158.∵t ≥0,∴y ≥158. 故函数的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫158,+∞.(1)函数求值的方法①已知f (x )的表达式时,只需用a 替换表达式中的x 即得f (a )的值. ②求f [g (a )]的值应遵循由里往外的原则. (2)求函数值域常用的4种方法①观察法:对于一些比较简单的函数,其值域可通过观察得到;②配方法:当所给函数是二次函数或可化为二次函数处理的函数时,可利用配方法求其值域;③分离常数法:此方法主要是针对有理分式,即将有理分式转化为“反比例函数类”的形式,便于求值域;④换元法:即运用新元代换,将所给函数化成值域易确定的函数,从而求得原函数的值域.对于f (x )=ax +b +cx +d (其中a ,b ,c ,d 为常数,且a ≠0)型的函数常用换元法.题型三求抽象函数的定义域【典例3】 已知函数f (x )的定义域为[1,3],求函数f (2x +1)的定义域. [思路导引] 定义域是x 的取值范围,f (x )中的x 与f (2x +1)中的2x +1是相对应的.[解] 因为函数f (x )的定义域为[1,3],即x ∈[1,3],函数f (2x +1)中2x +1的范围与函数f (x )中x 的范围相同,所以2x +1∈[1,3],所以x ∈[0,1],即函数f (2x +1)的定义域是[0,1].[变式] (1)若将本例条件改为“函数f (2x +1)的定义域为[1,3]”,求函数f (x )的定义域.(2)若将本例条件改为“函数f (1-x )的定义域为[1,3]”,其他不变,如何求解?[解] (1)因为x ∈[1,3],所以2x +1∈[3,7],即函数f (x )的定义域是[3,7]. (2)因为函数f (1-x )的定义域为[1,3], 所以x ∈[1,3],所以1-x ∈[-2,0], 所以函数f (x )的定义域为[-2,0]. 由2x +1∈[-2,0],得x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,-12,所以f (2x +1)的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,-12.两类抽象函数的定义域的求法(1)已知f(x)的定义域,求f[g(x)]的定义域:若f(x)的定义域为[a,b],则f[g(x)]中a≤g(x)≤b,从中解得x的取值集合即为f[g(x)]的定义域.(2)已知f[g(x)]的定义域,求f(x)的定义域:若f[g(x)]的定义域为[a,b],即a≤x≤b,求得g(x)的取值范围,g(x)的值域即为f(x)的定义域.3.1.2.1函数的表示法要点整理温馨提示:列表法、图象法和解析法是从三个不同的角度刻画自变量与函数值的对应关系,同一个函数可以用不同的方法表示.题型一函数的表示法【典例1】某商场新进了10台彩电,每台售价3000元,试求售出台数x 与收款数y之间的函数关系,分别用列表法、图象法、解析法表示出来.[思路导引] 把自变量与函数值的对应关系分别用表格、图象和数学表达式加以刻画.[解]①列表法③解析法:y=3000x,x∈{1,2,3,…,10}.理解函数的表示法的3个关注点(1)列表法、图象法、解析法均是函数的表示法,无论用哪种方式表示函数,都必须满足函数的概念.(2)判断所给图象、表格、解析式是否表示函数的关键在于是否满足函数的定义.(3)函数的三种表示法互相兼容或补充,许多函数是可以用三种方法表示的,但在实际操作中,仍以解析法为主.题型二函数的图象【典例2】作出下列函数的图象并求出其值域.(1)y=2x,x∈[2,+∞);(2)y=x2+2x,x∈[-2,2].[思路导引] 通过“列表→描点→连线”作出函数图象,借助图象求出函数值域.[解](1)列表:画图象,当x∈[2,+∞)时,图象是反比例函数y=2x的一部分(图1),观察图象可知其值域为(0,1].(2)列表:(图2).由图可得函数的值域是[-1,8].描点法作函数图象的3个关注点(1)画函数图象时首先关注函数的定义域,即在定义域内作图. (2)图象是实线或实点,定义域外的部分有时可用虚线来衬托整个图象. (3)要标出某些关键点,例如图象的顶点、端点、与坐标轴的交点等.要分清这些关键点是实心点还是空心点.题型三函数解析式的求法【典例3】 (1)已知f (x )是二次函数,且满足f (0)=1,f (x +1)-f (x )=2x ,求f (x )的解析式;(2)已知函数f (x +1)=x +2x +1,求f (x )的解析式; (3)已知函数f (x )满足2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ,求f (x )的解析式.[思路导引] 求函数解析式,就是寻找函数三要素中的对应关系,即在已知自变量和函数值的条件下求对应关系的表达式.[解] (1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), ∵f (0)=1,∴c =1.∴f (x +1)-f (x )=a (x +1)2+b (x +1)+c -(ax 2+bx +c )=2ax +a +b . 又f (x +1)-f (x )=2x ,∴⎩⎨⎧2a =2,a +b =0.∴⎩⎨⎧a =1,b =-1.∴f (x )=x 2-x +1.(2)解法一:∵f (x +1)=x +2x +1=(x +1)2, ∴f (x )=x 2.又x +1≥1,∴f (x )=x 2(x ≥1). 解法二:令t =x +1,则x =(t -1)2. 由于x ≥0,所以t ≥1.代入原式有f (t )=(t -1)2+2(t -1)+1=t 2, 所以f (x )=x 2(x ≥1). (3)∵2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ,①∴将x 用1x替换,得2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +f (x )=3x ,②联立①②得⎩⎪⎨⎪⎧2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ,2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +f (x )=3x ,解得f (x )=2x -1x(x ≠0),即f (x )的解析式是f (x )=2x -1x(x ≠0).[变式] (1)若将本例(2)中条件“f (x +1)=x +2x +1”变为“f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1=1x2-1”,则f (x )的解析式是什么?(2)若将本例(3)中条件“2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ”变为“f (x )-2f (-x )=9x +2”,则f (x )的解析式是什么?[解] (1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +12-2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1,所以f (x )=x 2-2x .因为1x ≠0,所以1x+1≠1,所以f (x )=x 2-2x (x ≠1).(2)由条件知,f (-x )-2f (x )=-9x +2, 则⎩⎨⎧f (x )-2f (-x )=9x +2,f (-x )-2f (x )=-9x +2,解得f (x )=3x -2.求函数解析式的3种常用方法(1)待定系数法:若已知函数的类型,可用待定系数法求解,即由函数类型设出函数解析式,再根据条件列方程(组),通过解方程(组)求出待定系数,进而求出函数解析式.如典例3(1).(2)换元法(有时可用“配凑法”):已知函数f [g (x )]的解析式求f (x )的解析式,可用换元法(或“配凑法”),即令g (x )=t ,反解出x ,然后代入f [g (x )]中求出f (t ),从而求出f (x ).如典例3(2).(3)解方程组法:已知关于f (x )与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).如典例3(3).3.1.2.2分段函数要点整理1.分段函数就是在函数定义域内,对于自变量x 的不同取值范围,有着不同的对应关系的函数.2.分段函数是一个函数,其定义域、值域分别是各段函数的定义域、值域的并集;各段函数的定义域的交集是空集.温馨提示:(1)分段函数虽然由几部分构成,但它仍是一个函数而不是几个函数.(2)分段函数的“段”可以是等长的,也可以是不等长的.如y =⎩⎨⎧1,-2≤x ≤0,x ,0<x ≤3,其“段”是不等长的.(3)分段函数的图象要分段来画. 题型一分段函数求值【典例1】已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+1x,x >1,x 2+1,-1≤x ≤1,2x +3,x <-1.(1)求f (f (f (-2)))的值; (2)若f (a )=32,求a .[思路导引] 根据自变量取值范围代入对应解析式求值. [解] (1)∵-2<-1,∴f (-2)=2×(-2)+3=-1, ∴f [f (-2)]=f (-1)=2, ∴f (f (f (-2)))=f (2)=1+12=32.(2)当a >1时,f (a )=1+1a =32,∴a =2>1;当-1≤a ≤1时,f (a )=a 2+1=32,∴a =±22∈[-1,1]; 当a <-1时,f (a )=2a +3=32,∴a =-34>-1(舍去).综上,a =2或a =±22.(1)分段函数求值,一定要注意所给自变量的值所在的范围,代入相应的解析式求解.对于含有多层“f ”的问题,要按照“由内到外”的顺序,逐层处理.(2)已知函数值,求自变量的值时,要先将“f ”脱掉,转化为关于自变量的方程求解.题型二分段函数的图象【典例2】 (1)作出下列分段函数的图象:①y =⎩⎨⎧1x ,0<x <1,x ,x ≥1;②y =|x +1|.(2)如图所示,在边长为4的正方形ABCD 的边上有一点P ,沿着折线BCDA 由B (起点)向点A (终点)运动.设点P 运动路程为x ,△ABP 的面积为y ,求:①y 与x 之间的函数关系式; ②画出y =f (x )的图象.[思路导引] (1)利用描点法分段作图;(2)先依据x 的变化范围求出关系式. [解] (1)①函数图象如图1所示.②y =|x +1|=⎩⎨⎧-x -1,x <-1,x +1,x ≥-1,其图象如图2所示.(2)①y =⎩⎨⎧2x ,0≤x ≤4,8,4<x ≤8,24-2x ,8<x ≤12.②分段函数图象的画法(1)作分段函数的图象时,分别作出各段的图象,在作每一段图象时,先不管定义域的限制,作出其图象,再保留定义域内的一段图象即可.(2)对含有绝对值的函数,要作出其图象,首先应根据绝对值的意义去掉绝对值符号,将函数转化为分段函数,然后分段作出函数图象.题型三分段函数的综合问题【典例3】 已知函数f (x )=|x -3|-|x +1|. (1)求f (x )的值域; (2)解不等式:f (x )>0;(3)若直线y =a 与f (x )的图象无交点,求实数a 的取值范围. [思路导引] 去掉绝对值符号,化简f (x ),再分段求解. [解] 若x ≤-1,则x -3<0,x +1≤0,f (x )=-(x -3)+(x +1)=4; 若-1<x ≤3,则x -3≤0,x +1>0,f (x )=-(x -3)-(x +1)=-2x +2; 若x >3,则x -3>0,x +1>0,f (x )=(x -3)-(x +1)=-4.∴f (x )=⎩⎨⎧4,x ≤-1,-2x +2,-1<x ≤3,-4,x >3.(1)-1<x ≤3时,-4≤-2x +2<4.∴f (x )的值域为[-4,4)∪{4}∪{-4}=[-4,4]. (2)f (x )>0,即⎩⎨⎧x ≤-1,4>0,①或⎩⎨⎧-1<x ≤3,-2x +2>0,②或⎩⎨⎧x >3,-4>0,③解①得x ≤-1,解②得-1<x <1,解③得x ∈∅.所以f (x )>0的解集为(-∞,-1]∪(-1,1)∪∅=(-∞,1). (3)f (x )的图象如图:由图可知,当a ∈(-∞,-4)∪(4,+∞)时,直线y =a 与f (x )的图象无交点.[变式] 若a ∈R ,试探究方程f (x )=a 解的个数.[解] 由例3(3)知y =f (x )的图象,作出直线y =a ,可以看出:当a =±4时,y =a 与y =f (x )有无数个交点;当-4<a <4时,y =a 与y =f (x )有且仅有一个交点;当a <-4或a >4时,y =a 与y =f (x )没有交点.综上可知:当a =±4时,方程f (x )=a 有无数个解. 当-4<a <4时,方程f (x )=a 有一个解. 当a <-4或a >4时,方程f (x )=a 无解.研究分段函数要牢牢抓住的2个要点(1)分段研究.在每一段上研究函数.(2)合并表达.因为分段函数无论分成多少段,仍是一个函数,对外是一个整体.题型四分段函数在实际问题中的应用【典例4】 某蔬菜生产基地用装有恒温系统的大棚栽培一种适宜生长温度为15~20℃的新品种,如图是某天恒温系统从开启到关闭及关闭后,大棚里温度y (℃)随时间x (h)变化的函数图象,其中AB 段是恒温阶段,BC 段是双曲线y =k x的一部分,请根据图中信息解答下列问题:(1)求y 与x 的函数关系式;(2)大棚内的温度为18℃时是否适宜该品种蔬菜的生长?(3)恒温系统在一天内保持大棚里的适宜新品种蔬菜的生长温度有多少小时?[思路导引] 利用待定系数法求出x 在每一段上的解析式,再分段研究. [解] (1)设线段AD 的解析式为y =mx +n (m ≠0), 将点A (2,20),D (0,10)代入, 得⎩⎨⎧2m +n =20n =10,解得⎩⎨⎧m =5n =10,∴线段AD 的解析式为y =5x +10(0≤x ≤2). ∵双曲线y =k x经过B (12,20), ∴20=k 12,解得k =240,∴BC 段的解析式为y =240x(12≤x ≤24).综上所述,y 与x 的函数解析式为: y =⎩⎪⎨⎪⎧5x +10(0≤x ≤2)20(2<x <12)240x (12≤x ≤24).(2)当x =18时,y =24018=403,由于403<15,∴大棚内的温度为18℃时不适宜该品种蔬菜的生长. (3)令y =15,当0≤x ≤2时,解5x +10=15,得x =1, 当12≤x ≤24时,解240x=15,得x =16.由于16-1=15(小时),∴恒温系统在一天内保持大棚里的适宜新品种蔬菜的生长温度有15小时.对于应用题,要在分析题意基础上,弄清变量之间的关系,然后选择适当形式加以表示;若根据图象求解析式,则要分段用待定系数法求出,最后用分段函数表示,分段函数要特别地把握准定义域的各个“分点”.3.2.1.1函数的单调性要点整理1.函数的单调性温馨提示:定义中的x1,x2有以下3个特征(1)任意性,即“任意取x1,x2”中“任意”二字绝不能去掉,证明时不能以特殊代替一般;(2)有大小,通常规定x1<x2;(3)属于同一个单调区间.2.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)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.温馨提示:(1)函数的单调性是对定义域内某个区间而言的,它是函数的一个局部性质.(2)函数f(x)在定义域的某个区间D上单调,不一定在定义域上单调.如f(x)=x2等.(3)并非所有的函数都具有单调性,如f (x )= ⎩⎨⎧1,x 是偶数0,x 是奇数,它的定义域是N ,但不具有单调性.题型一函数单调性的判断与证明【典例1】 证明函数f (x )=x +4x在(-∞,-2)上是增函数.[思路导引] 设出∀x 1<x 2<-2,判定f (x 1)与f (x 2)的大小关系. [证明] ∀x 1,x 2∈(-∞,-2),且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1+4x 1-x 2-4x 2=(x 1-x 2)+4(x 2-x 1)x 1x 2=(x 1-x 2)(x 1x 2-4)x 1x 2.∵x 1<x 2<-2,∴x 1-x 2<0,x 1x 2>4,x 1x 2-4>0.∴f (x 1)-f (x 2)<0, 即f (x 1)<f (x 2).∴函数f (x )=x +4x在(-∞,-2)上是增函数.证明或判断函数单调性的方法步骤题型二求函数的单调区间【典例2】 求下列函数的单调区间: (1)f (x )=1x -1; (2)f (x )=|x 2-3x +2|.[思路导引] (1)先求出函数的定义域,再利用定义求解;(2)作出函数y =x 2-3x +2的图象,再将x 轴下方的图象翻折到x 轴上方,结合图象写出f (x )的单调区间.[解] (1)函数f (x )=1x -1的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞), ∀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 1(x 1-1)(x 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)f (x )=|x 2-3x +2|=⎩⎨⎧x 2-3x +2,x ≤1或x ≥2,-(x 2-3x +2),1<x <2.作出函数的图象,如图所示. 根据图象,可知,单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,32和[2,+∞);单调递减区间是(-∞,1]和⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,2.(1)求函数单调区间的2种方法①定义法:即先求出定义域,再利用定义法进行判断求解. ②图象法:即先画出图象,根据图象求单调区间. (2)求函数单调区间的注意点一个函数出现两个或两个以上的单调区间时,不能用“∪”连接两个单调区间,而要用“和”或“,”连接.题型三函数单调性的应用【典例3】 (1)已知函数f (x )=x 2-2(1-a )x +2在[4,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围.(2)已知y =f (x )在定义域(-∞,+∞)上是减函数,且f (1-a )<f (2a -1),求a 的取值范围.[思路导引] 二次函数的单调性由开口方向及对称轴确定,与函数值有关的不等式问题依据单调性转化为自变量的不等关系.[解] (1)∵f (x )=x 2-2(1-a )x +2=[x -(1-a )]2+2-(1-a )2, ∴f (x )的增区间是[1-a ,+∞). 又∵已知f (x )在[4,+∞)上是增函数, ∴1-a ≤4,即a ≥-3.∴所求实数a 的取值范围是[-3,+∞).(2)∵f (x )在R 上是减函数,且f (1-a )<f (2a -1), ∴1-a >2a -1,得a <23,∴a 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,23.[变式] (1)若本例(1)条件改为“函数f (x )=x 2-2(1-a )x +2的单调递增区间为[4,+∞)”,其他条件不变,如何求解?(2)若本例(2)中“定义域(-∞,+∞)”改为“定义域(-1,1)”,其他条件不变,如何求解?[解] (1)∵f (x )=x 2-2(1-a )x +2=[x -(1-a )]2+2-(1-a )2, ∴f (x )的递增区间为[1-a ,+∞). ∴1-a =4,得a =-3. (2)由题意可知⎩⎨⎧-1<1-a <1,-1<2a -1<1.解得0<a <1.①又f (x )在(-1,1)上是减函数,且f (1-a )<f (2a -1), ∴1-a >2a -1,即a <23.②由①②可知,0<a <23,即所求a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23.函数单调性的3个应用要点(1)二次函数的单调性由于只与对称轴及开口方向有关,因此处理起来较容易,只需结合图象即可获解.(2)已知函数的单调性求参数的取值范围的方法是:视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,通过与已知单调区间比较,求参数的取值范围.(3)需注意若一函数在区间[a ,b ]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的.3.2.1.2函数的最大(小)值要点整理 1.最大值(1)定义: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∀x ∈I ,都有f (x )≤M ; ②∃x 0∈I ,使得f (x 0)=M .那么,称M 是函数y =f (x )的最大值.(2)几何意义:函数y =f (x )的最大值是图象最高点的纵坐标. 2.最小值(1)定义: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∀x ∈I ,都有f (x )≥M ; ②∃x 0∈I ,使得f (x 0)=M .那么,称M 是函数y =f (x )的最小值.(2)几何意义:函数y =f (x )的最小值是图象最低点的纵坐标.温馨提示:(1)最大(小)值必须是一个函数值,是值域中的一个元素. (2)并不是每一个函数都有最值,如函数y =1x,既没有最大值,也没有最小值.(3)最值是函数的整体性质,即在函数的整个定义域内研究其最值. 题型一图象法求函数的最大(小)值【典例1】(1)已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2,-1≤x ≤1,1x ,x >1.求f (x )的最大值、最小值;(2)画出函数f (x )=⎩⎨⎧-2x,x ∈(-∞,0),x 2+2x -1,x ∈[0,+∞)的图象,并写出函数的单调区间,函数的最小值.[思路导引] 作出函数f (x )的图象,结合图象求解. [解] (1)作出函数f (x )的图象(如图1).由图象可知,当x =±1时,f (x )取最大值为f (±1)=1;当x =0时,f (x )取最小值f (0)=0,故f (x )的最大值为1,最小值为0.(2)f(x)的图象如图2所示,f(x)的单调递增区间是(-∞,0)和[0,+∞),函数的最小值为f(0)=-1.图象法求最大(小)值的步骤题型二利用单调性求函数的最大(小)值【典例2】已知函数f(x)=x+1 x .(1)证明:f(x)在(1,+∞)内是增函数;(2)求f(x)在[2,4]上的最值.[解](1)证明:设∀x1,x2∈(1,+∞),且x1<x2.则f(x1)-f(x2)=x1+1x1-x 2-1x2=(x1-x2)·⎝⎛⎭⎪⎫1-1x1x2=(x1-x2)(x1x2-1)x1x2.∵x2>x1>1,∴x1-x2<0,又∵x1x2>1,∴x1x2-1>0,故(x1-x2)·(x1x2-1)x1x2<0,即f(x1)<f(x2),所以f(x)在(1,+∞)内是增函数.∴当x∈[2,4]时,f(2)≤f(x)≤f(4).又f(2)=2+12=52,f(4)=4+14=174,∴f(x)在[2,4]上的最大值为174,最小值为52.函数的最值与单调性的关系(1)如果函数y=f(x)在区间(a,b]上是增函数,在区间[b,c)上是减函数,则函数y=f(x),x∈(a,c)在x=b处有最大值f(b).(2)如果函数y=f(x)在区间(a,b]上是减函数,在区间[b,c)上是增函数,则函数y=f(x),x∈(a,c)在x=b处有最小值f(b).(3)如果函数y=f(x)在区间[a,b]上是增(减)函数,则在区间[a,b]的左、右端点处分别取得最小(大)值、最大(小)值.题型三求二次函数的最大(小)值【典例3】(1)已知函数f(x)=3x2-12x+5,x∈[0,3],求函数的最大值和最小值.(2)求二次函数f(x)=x2-2ax+2在[2,4]上的最小值.[思路导引] 找出f(x)的对称轴,分析对称轴与给定区间的关系,结合单调性求最值.[解] (1)函数f(x)=3x2-12x+5=3(x-2)2-7,函数f(x)=3(x-2)2-7的图象如图所示,由图可知,函数f(x)在[0,2)上递减,在[2,3]上递增,并且f(0)=5,f(2)=-7,f(3)=-4,所以在[0,3]上,f(x)max=f(0)=5,f(x)min =f(2)=-7.(2)∵函数图象的对称轴是x=a,∴f (x )min =f (2)=6-4a .当a >4时,f (x )在[2,4]上是减函数, ∴f (x )min =f (4)=18-8a .当2≤a ≤4时,f (x )min =f (a )=2-a 2.∴f (x )min=⎩⎨⎧6-4a ,a <2,2-a 2,2≤a ≤4,18-8a ,a >4.[变式] 本例(2)条件变为,若f (x )=x 2-2ax +2,当x ∈[2,4]时,f (x )≤a 恒成立,求实数a 的取值范围.[解] 在[2,4]内,f (x )≤a 恒成立, 即a ≥x 2-2ax +2在[2,4]内恒成立, 即a ≥f (x )max ,x ∈[2,4]. 又f (x )max =⎩⎨⎧18-8a ,a ≤3,6-4a ,a >3.①当a ≤3时,a ≥18-8a ,解得a ≥2,此时有2≤a ≤3. ②当a >3时,a ≥6-4a ,解得a ≥65,此时有a >3.综上有实数a 的取值范围是[2,+∞).求解二次函数最值问题的顺序(1)确定对称轴与抛物线的开口方向、作图. (2)在图象上标出定义域的位置. (3)观察单调性写出最值.题型四实际应用中的最值【典例4】 某公司生产一种电子仪器的固定成本为20000元,每生产一台仪器需增加投入100元,已知总收益满足函数:R (x )=⎩⎨⎧400x -12x 2,0≤x ≤400,80000,x >400.其中x 是仪器的月产量.(1)将利润表示为关于月产量的函数f (x );(2)当月产量为何值时,公司所获利润最大?最大利润为多少元?(总收益=总成本+利润)[思路导引] 先将利润表示成关于x 的函数,再利用函数的单调性求最值. [解] (1)月产量为x 台,则总成本为(20000+100x )元,从而f (x )=⎩⎨⎧-12x 2+300x -20000,0≤x ≤400,60000-100x ,x >400.(2)当0≤x ≤400时,f (x )=-12(x -300)2+25000,当x =300时,f (x )max =25000;当x >400时,f (x )=60000-100x 是减函数,f (x )<60000-100×400=20000<25000.∴当x =300时,f (x )max =25000.即每月生产300台仪器时公司所获利润最大,最大利润为25000元.求解函数最大(小)值的实际问题应注意的2点(1)解实际应用题要弄清题意,从实际出发,引入数学符号,建立数学模型,列出函数关系式,分析函数的性质,从而解决问题,要注意自变量的取值范围.(2)实际应用问题中,最大利润、用料最省等问题常转化为求函数最值来解决.3.2.2.1函数奇偶性的概念要点整理 函数的奇偶性温馨提示:(1)奇偶性是函数的整体性质,所以判断函数的奇偶性应先明确它的定义域(对照函数的单调性是函数的局部性质,以加深理解).(2)奇偶函数的定义域关于原点对称,反之,若定义域不关于原点对称,则这个函数一定不具有奇偶性.题型一函数奇偶性的判断【典例1】 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=2-|x |;(2)f (x )=x 2-1+1-x 2; (3)f (x )=x x -1;(4)f (x )=⎩⎨⎧2x +1,x >0,-2x +1,x <0.[思路导引] 借助奇函数、偶函数的定义判断. [解] (1)∵函数f (x )的定义域为R ,关于原点对称, 又f (-x )=2-|-x |=2-|x |=f (x ), ∴f (x )为偶函数.(2)∵函数f (x )的定义域为{-1,1},关于原点对称,且f (x )=0,又∵f (-x )=-f (x ),f (-x )=f (x ),∴f (x )既是奇函数又是偶函数.(3)∵函数f (x )的定义域为{x |x ≠1},不关于原点对称,∴f(x)是非奇非偶函数.(4)f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.当x>0时,-x<0,f(-x)=1-(-2x)=1+2x=f(x);当x<0时,-x>0,f(-x)=1+(-2x)=1-2x=f(x).综上可知,对于x∈(-∞,0)∪(0,+∞),都有f(-x)=f(x),f(x)为偶函数.判断函数奇偶性的2种方法(1)定义法(2)图象法题型二奇函数、偶函数的图象【典例2】已知奇函数f(x)的定义域为[-5,5],且在区间[0,5]上的图象如图所示.(1)画出在区间[-5,0]上的图象.(2)写出使f(x)<0的x的取值集合.[思路导引] 根据奇函数图象特征作出函数图象,再求解.[解] (1)因为函数f(x)是奇函数,所以y=f(x)在[-5,5]上的图象关于原点对称.由y=f(x)在[0,5]上的图象,可知它在[-5,0]上的图象,如图所示.(2)由图象知,使f(x)<0的x的取值集合为(-2,0)∪(2,5).[变式] 若将本例中的“奇函数”改为“偶函数”,试画出在区间[-5,0]上的图象.[解] 因为函数f(x)是偶函数,所以y=f(x)在[-5,5]上的图象关于y轴对称.由y=f(x)在[0,5]上的图象,可知它在[-5,0]上的图象,如图所示.巧用奇、偶函数的图象求解问题(1)依据:奇函数⇔图象关于原点对称,偶函数⇔图象关于y轴对称.(2)求解:根据奇、偶函数图象的对称性可以解决诸如求函数值或画出奇偶函数图象的问题.题型三利用函数的奇偶性求值【典例3】(1)若函数f(x)=ax2+bx+3a+b是偶函数,定义域为[a-1,2a],则a=________,b=________;。
目录函数的应用(Ⅰ) (1)【学习目标】 (1)【要点梳理】 (1)【典型例题】 (3)【巩固练习】 (11)函数的应用(Ⅰ)撰稿:柏兴增 审稿:柏兴增【学习目标】1.通过实例理解有关一次函数和二次函数的有关问题,会解数学模型为一次函数和二次函数的有关应用问题.2.学会独立思考,提高分析问题、解决问题的能力.【要点梳理】要点一:一次函数模型的应用1.一次函数的一般形式:(0)y kx b k =+≠,其定义域是R ,值域是R .要点二:二次函数模型的应用1.二次函数的一般形式是2(0)y ax bx c a =++≠,其定义域为R . 2.若0a >,则二次函数2y ax bx c =++在2b x a =-时有最小值244ac b a -; 若0a <,则二次函数2y ax bx c =++在2b x a =-时有最大值244ac b a -.3.建立二次函数模型解应用题的步骤和建立一次函数模型解应用题的步骤一样:读题,解题,建模,解答.要点三:数学建模1.数学建模的过程2.数学建模的步骤:第一步:阅读理解,认真审题读懂题中的文字叙述,理解叙述所反映的实际背景,领悟从背景中概括出来的数学实质,尤其是理解叙述中的新名词、新概念,进而把握住新信息.第二步:引进数学符号,建立数学模型设自变量为x,函数为y,并用x表示各相关量,然后根据问题已知条件,运用已掌握的数学知识、物理知识及其他相关知识建立函数关系式,将实际问题转化为一个数学问题,实现问题的数学化,即所谓建立数学模型.第三步:利用数学的方法将得到的常规数学问题(即数学模型)予以解答,求得结果.第四步:再转译为具体问题作出解答.3.函数模型的综合应用函数的应用题是利用函数模型解决实际问题。
在数学建模的过程中有若干个有着明显区别的处理阶段:第一阶段,对于面临的实际问题,我们首先需要认真审题,熟悉实际问题的背景知识,明确研究的对象和研究的目的。
完整版)高一数学必修一函数知识点总结二、函数的概念和相关概念函数是从一个非空数集A到另一个非空数集B的一个确定的对应关系f,使得集合A中的每个数x都有唯一的数f(x)与之对应。
我们把f:A→B称为从集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x),其中x是自变量,A是函数的定义域,而与x对应的y值是函数值,其集合{f(x)| x∈A }是函数的值域。
需要注意的是,在求函数的定义域时,我们需要注意分式的分母不等于零,偶次方根的被开方数不小于零,对数式的真数必须大于零,指数、对数式的底必须大于零且不等于1,以及函数是由一些基本函数通过四则运算结合而成的。
同时,指数为零底不可以等于零,实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义。
相同函数的判断方法有两种:表达式相同(与表示自变量和函数值的字母无关)和定义域一致。
在考虑函数的值域时,我们可以使用观察法、配方法或代换法。
函数图象是指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。
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。
我们可以使用描点法或图象变换法来画函数图象,其中常用的变换方法有平移变换、伸缩变换和对称变换。
区间是指数轴上的一段连续的区域,可以分为开区间、闭区间和半开半闭区间。
同时,还有无穷区间。
我们可以使用数轴来表示区间。
映射是指两个非空集合A和B之间的确定对应关系f,使得集合A中的每个元素x都有唯一的元素y与之对应。
我们把对应f:A→B称为从集合A到集合B的一个映射,记作“f (对应关系):A(原象)→B(象)”。
对于映射f:A→B来说,应该满足集合A中的每一个元素,在集合B中都有象,并且象是唯一的;集合A中不同的元素,在集合B中对应的象可以是同一个。
3.分段函数分段函数是指在定义域的不同部分上有不同的解析表达式的函数。
高中数学必修一知识点归纳高中数学必修一主要涵盖了一元二次函数、指数函数与对数函数、三角函数及其应用、平面向量和解析几何等知识点。
下面将对这些知识点进行详细介绍。
一、一元二次函数一元二次函数是高中数学中重要的知识点,也是高中数学必修一的核心内容之一。
一元二次函数的表达形式为f(x) = ax^2 + bx + c,其中a、b和c为实数且a≠0。
在学习一元二次函数时,首先需要掌握一元二次方程的基本概念和解法。
一元二次方程是指形如 ax^2 + bx + c = 0 的方程,其中a、b和c为实数且a≠0。
解一元二次方程的常用方法有因式分解法、配方法、根的公式法等。
在学习一元二次函数的图像时,需要理解抛物线的基本特征。
一元二次函数的图像是一个抛物线,可以通过求顶点、轴线和对称轴等信息来确定抛物线的形状和位置。
在应用方面,一元二次函数常用于解决实际问题,如抛射问题、最值问题等。
通过将实际问题抽象为一元二次函数,可以利用函数的性质和方程的解法来解决实际问题。
二、指数函数与对数函数指数函数是以常数e为底的指数幂函数,表达形式为f(x) = a^x,其中a为正实数且a≠1。
而对数函数是指数函数的反函数,表达形式为f(x) = loga(x),其中a为正实数且a≠1,x为正实数。
在学习指数函数时,需要掌握指数函数的性质和运算法则,如指数函数的定义域、值域、增减性、奇偶性等。
指数函数还与幂函数、指数方程和指数不等式等有密切的关系,需要通过解题来加深理解。
对数函数是指数函数的反函数,对数函数的性质和运算法则与指数函数有着密切的联系。
在学习对数函数时,需要理解对数函数的基本性质,如定义域、值域、单调性等。
对数函数还与指数方程和指数不等式等密切相关,可以通过解题来加深理解。
三、三角函数及其应用三角函数是高中数学中的重要知识点,包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
三角函数是描述直角三角形中角度与两个直角边长比例之间关系的函数,其定义域为实数集合 R。
高一数学必修1函数知识点总结高一数学必修1函数知识点总结函数映射定义:设A,B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应关系,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应,那么就称对应f:B为从集合A到集合B的一个映射传统定义:如果在某变化中有两个变量x,y,并且对于x在某个范围内的每一个确定的值,定义按照某个对应关系f,y都有唯一确定的值和它对应。
那么y就是x的函数。
记作yf(x).近代定义:函数是从一个数集到另一个数集的映射。
定义域函数及其表示函数的三要素值域对应法则解析法函数的表示方法列表法图象法传统定义:在区间a,b上,若ax1x2b,如f(x1)f(x2),则f(x)在a,b上递增,a,b是递增区间;如f(x1)f(x2),则f(x)在a,b上递减,a,b是的递减区间。
单调性导数定义:在区间a,b上,若f(x)0,则f(x)在a,b上递增,a,b是递增区间;如f(x)0a,b是的递减区间。
则f(x)在a,b上递减,最大值:设函数yf(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:(1)对于任意的xI,都有f(x)M;函数函数的基本性质最值(2)存在x0I,使得f(x0)M。
则称M是函数yf(x)的最大值最小值:设函数yf(x)的定义域为I,如果存在实数N满足:(1)对于任意的xI,都有f(x)N;(2)存在x0I,使得f(x0)N。
则称N是函数yf(x)的最小值(1)f(x)f(x),x定义域D,则f(x)叫做奇函数,其图象关于原点对称。
奇偶性(2)f(x)f(x),x定义域D,则f(x)叫做偶函数,其图象关于y轴对称。
奇偶函数的定义域关于原点对称周期性:在函数f(x)的定义域上恒有f(xT)f(x)(T0的常数)则f(x)叫做周期函数,T为周期;T的最小正值叫做f(x)的最小正周期,简称周期(1)描点连线法:列表、描点、连线向左平移个单位:y1y,x1axyf(xa)向右平移a个单位:yy,xaxyf(xa)11平移变换向上平移b个单位:xx,y11byybf(x)向下平移b个单位:x1x,y1byybf(x)横坐标变换:把各点的横坐标x1缩短(当w1时)或伸长(当0w1时)到原来的1/w倍(纵坐标不变),即xwxyf(wx)1伸缩变换纵坐标变换:把各点的纵坐标y伸长(A1)或缩短(0A1)到原来的A倍1函数图象的画法(横坐标不变),即y1y/Ayf(x)(xx12x0x12x0x2)变换法关于点(x,y)对称:2y0yf(2x0x)00yy12y0y12y0y关于直线xx0对称:xx12x0x12x0xyf(2x0x)yy1y1y对称变换xx1xx关于直线yy0对称:12y0yf(x)yy2yy12y0y10xx11yf(x)关于直线yx对称:yy1一、函数的定义域的常用求法:1、分式的分母不等于零;2、偶次方根的被开方数大于等于零;3、对数的真数大于零;4、指数函数和对数函数的底数大于零且不等于1;5、三角函数正切函数ytanx 中xk2(kZ);余切函数ycotx中;6、如果函数是由实际意义确定的解析式,应依据自变量的实际意义确定其取值范围。
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。
第4章 函数的应用
第1讲 函数与方程
一、连续函数
连续函数: 非连续函数:
二、方程的根与函数的零点
()()()0001f x x f x x f x ∃、零点:对于函数,若使=0,则称为函数的零点.
()()()=0y f x f x y f x x ⇔⇔2、函数=的零点方程的实根函数=图像与交点的横坐标.
3、零点存在性定理:
()[]()()()(),::,.0.y f x a b p q y f x a b f a f b ⎧⎪⇒⎨⋅<⎪⎩①=在上连续不断;函数=在内有零点②
p q 说明:是充分不必要条件.
()()4,y f x a b 、如何证明函数=在区间内存在唯一一个零点?
()()()[]()()()(),:,:,.
0.y f x a b p y f x a b q y f x a b f a f b ⎧⎪⇒⎨⎪⋅<⎩①=在区间内单调;②=在上连续不断;函数=在内有唯一一个零点③
()f x 三、用二分法求=0的近似解
步骤:
()()()()()()()12121233131323231,,0;
2,;2
30,20,2.i i x x f x f x x x x f x f x f x x x f x f x x x x x d +⋅<+=
⋅<⋅<-<1、寻找使、令求、,用重复,,用重复;
4、直到
()()()()()()()()1122334455665600103,3,0.5
=3,2;
3,4;
0,1;
1.5,0.5;
0.75,0.25;
1.125,0.125;
0.3250.5,
1.125,0.75,
= 1.125x x f x x f x x f x x f x x f x x f x x x x x +=--=-=====-=-=-==-=--=<∈--∴-例:用二分法求方程在区间上的实根精确到则方程的根取
()()0f x g x x 四、方程=的跟
五、含参的二次方程
方法:主要使用图像法,决不能用韦达定理.
()()21100,11,2x ax a ++=例、已知方程2的两实根分别在区间,上,求的取值范围.
()()()
121,32
6,2.a x x a a +=-∈∴∈--错误解:由韦达定理说明:此法会把的范围扩大
()正确解:由函数图像:
()()()00101030
92020f f a a f >⎧>⎧⎪⎪<+<⎨⎨⎪⎪+>>⎩⎩即 9 3.2a ∴-<<-
解题方法:
(1) 画图像;(2)判断端点,根的判别式,对称轴等;(3)解不等式.
第2讲 函数模型及其应用
一、3类函数的增长差异
2212log .x y y x y x ===、在同一直角坐标系中,画出函数①;②;③的图像
l o g ,
x n a x y a y x y x =>=>=随着的增大,增长速度 00log .x n
a x x x a x x >>>因此,总会存在一个,当时,就有
二、常见的5种函数模型
()()()()()21;
23;
4log ;
5.nx a a y ax b y ax bx c
y ma b y m nx b y mx b =+=++=+=+=+一次函数模型二次函数模型指数型模型对数型模型幂函数模型
根据散点图选择恰当模型:
三、应用题
1、理解模型;
2、列函数表达式,写出自变量取值范围;
3、求解.
例 某地新建一个服装厂,从今年7月份开始投产,并且前4个月的产量分别为1万件、1.2万件、1.3万件、1.37万件.由于产品质量好、服装款式新颖,因此前几个月的产品销售情况良好.为了推销员在推销产品时,接收定单不至于过多或过少,需要估测以后几个月的产量,假如你是厂长,就月份x ,产量y 给出四种函数模型:y =ax +b ,y =
ax 2+bx +c ,y =ax 12
+b ,y =ab x +c ,你将利用哪一种模型去估算以后几个月的产量? 分析 由题目可获取以下主要信息:①已知函数模型;②选择最优模型.解答本题可先确定解析式,再通过数据拟合,选择最优模型.本题是通过数据验证,确定系数,然后分析确定函数变化情况,最终找出与实际最接近的函数模型.
解 由题知A (1,1),B (2,1.2),C (3,1.3),D (4,1.37).
①设模拟函数为y =ax +b ,将B 、C 两点的坐标代入函数式,
有⎩⎪⎨⎪⎧ 3a +b =1.32a +b =1.2,解得⎩⎪⎨⎪
⎧ a =0.1b =1.
所以得y =0.1x +1.
此法的结论是:在不增加工人和设备的条件下,产量会每月上升1 000双,这是不太可能的.
②设y =ax 2
+bx +c ,将A ,B ,C 三点代入,有 ⎩⎪⎨⎪⎧ a +b +c =14a +2b +c =1.2
9a +3b +c =1.3
,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-0.05b =0.35c =0.7. 所以y =-0.05x 2+0.35x +0.7.
由此法计算4月份产量为1.3万双,比实际产量少700双,而且,由二次函数性质可知,产量自4月份开始将每月下降(图象开口向下,对称轴x =3.5),不合实际.
③设y =a x +b ,将A ,B 两点的坐标代入,有 ⎩⎨⎧ a +b =12a +b =1.2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =0.48b =0.52,
所以y =0.48x +0.52.
把x =3和4代入,分别得到y =1.35和1.48,与实际产量差距较大.
④设y =ab x
+c ,将A ,B ,C 三点的坐标代入,得 ⎩⎪⎨⎪⎧ ab +c =1ab 2+c =1.2
ab 3+c =1.3,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-0.8b =0.5c =1.4
, 所以y =-0.8×(0.5)x +1.4,
把x =4代入得y =-0.8×0.54
+1.4=1.35.
比较上述四个模拟函数的优劣,既要考虑到误差最小,又要考虑生产的实际,比如增产的趋势和可能性.经过筛选,以指数函数模拟为最佳.一是误差小,二是由于新建厂,开始随工人技术、管理效益逐渐提高,一段时间内产量会明显上升,但过一段时间之后,如果不更新设备,产量必然趋于稳定,而指数函数模型恰好反映了这样的趋势.因此,选用y =-0.8×0.5x +1.4模拟比较接近客观实际.
点评对于数据拟合型函数应用问题,要先确定函数解析式,再利用数据对比,确定最优模型,多数情况下要采用数形结合法.。