高中数学函数知识点总结.docx
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高中数学函数知识点总结
函数
一、函数的定义:
1.
函数的概念:
设A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系
f,使对于集合A中的任意一个数
x,
在集合B中都有唯一确定的数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.
(1)其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;
(2)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.
2.
函数的三要素:
定义域、值域、对应法则
3.
函数的表示方法:
(1)解析法:
明确函数的定义域
(2)图想像:
确定函数图像是否连线,函数的图像可以是连续的曲线、直线、折线、离散的点等等。
(3)列表法:
选取的自变量要有代表性,可以反应定义域的特征。
4、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.
(2)画法
A、描点法:
B、图象变换法:
平移变换;伸缩变换;对称变换,即平移。
(3)函数图像平移变换的特点:
1
)加左减右——————只对
x
2
)上减下加——————只对
y
3
)函数y=f(x)
关于X轴对称得函数
y=-f(x)
4)函数y=f(x)
关于Y轴对称得函数
y=f(-x)
5)函数y=f(x)
关于原点对称得函数
y=-f(-x)
6)函数y=f(x)
将x轴下面图像翻到
x轴上面去,x轴上面图像不动得
函数y=|f(x)|
7)函数y=f(x)
先作x≥0
的图像,然后作关于
y轴对称的图像得函数f(|x|)
二、函数的基本性质
1、函数解析式子的求法
(1)、函数的解析式是函数的一种表示方法,要求两个变量之间的函数关系时,一是要求出它们之间的对应法则,二是要求出函数的定义域.
(2)、求函数的解析式的主要方法有:
1)代入法:
2)待定系数法:
3)换元法:
4)拼凑法:
2.定义域:
能使函数式有意义的实数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依据是:
(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有意义的
x的值组成
的集合.
(6)指数为零底不可以等于零,
(7)实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义.
3、相同函数的判断方法:
①表达式相同(与表示自变量和函数值的字母无关)②定义域一致(两点必须同时备)
4、区间的概念:
(1)区间的分类:
开区间、闭区间、半开半闭区间
(2)无穷区间
(3)区间的数轴表示
5、值域(先考虑其定义域)
(1)观察法:
直接观察函数的图像或函数的解析式来求函数的值域;
(2)反表示法:
针对分式的类型,把Y关于X的函数关系式化成X关于Y的函数关系式,由
X的范围类似
求Y的范围。
(2)配方法:
针对二次函数的类型,根据二次函数图像的性质来确定函数的值域,注意定义域的范围。
(4)代换法(换元法):
作变量代换,针对根式的题型,转化成二次函数的类型。
6.分段函数
(1)在定义域的不同部分上有不同的解析表达式的函数。
(2)各部分的自变量的取值情况.
(3)分段函数的定义域是各段定义域的交集,值域是各段值域的并集.
(4)常用的分段函数有取整函数、符号函数、含绝对值的函数
7.映射
一般地,设A、B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应法则在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应,那么就称对应f:
A
f,使对于集合B为从集合A到集合
A中的任意一个元素
B的一个映射。
记作“
x,
f
(对应关系):
A(原象)B(象)”
对于映射f:
A→B来说,则应满足:
(1)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;
(2)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)不要求集合B中的每一个元素在集合A中都有原象。
注意:
映射是针对自然界中的所有事物而言的,而函数仅仅是针对数字来说的。
所以函数是映射,而映射不一定的函数
8、函数的单调性(局部性质)及最值
(1)、增减函数
(1)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x1,x2,当
时,都有f(x1)(2)如果对于区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1个区间上是减函数.区间D称为y=f(x)的单调减区间.
注意:
函数的单调性是函数的局部性质;函数的单调性还有单调不增,和单调不减两种
(2)、图象的特点
x1如果函数y=f(x)在某个区间是增函数或减函数,那么说函数y=f(x)调区间上增函数的图象从左到右是上升的,减函数的图象从左到右是下降的
在这一区间上具有
.
(严格的)单调性,在单
(3)、函数单调区间与单调性的判定方法
(A)定义法:
○1任取x1,x2∈D,且x12作差f(x)-f(x);
○12
○3变形(通常是因式分解和配方);
○4定号(即判断差f(x1)-f(x2)的正负);
○5下结论(指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性).
(B)图象法(从图象上看升降
(C)复合函数的单调性
)
复合函数:
如果y=f(u)(u∈M),u=g(x)(x∈A),则y=f[g(x)]=F(x)(x∈A)称为f、g的复合函数。
复合函数f[g(x)]的单调性与构成它的函数u=g(x),y=f(u)的单调性密切相关,其规律:
“同增异减”
注意:
函数的单调区间只能是其定义域的子区间,不能把单调性相同的区间和在一起写成其并集.9:
函数的奇偶性(整体性质)
(1)、偶函数
一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么f(x)就叫做偶函数.
(2)、奇函数
一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=—f(x),那么f(x)就叫做奇函数.
(3)、具有奇偶性的函数的图象的特征
偶函数的图象关于y轴对称;奇函数的图象关于原点对称.
利用定义判断函数奇偶性的步骤:
a、首先确定函数的定义域,并判断其是否关于原点对称;若是不对称,则是非奇非偶的函数;若对称,则进行下面判断;
b、确定f(-x)与f(x)的关系;
c、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.
(4)利用奇偶函数的四则运算以及复合函数的奇偶性
a、在公共定义域内,偶函数的加减乘除仍为偶函数;奇函数的加减仍为奇函数;
奇数个奇函数的乘除认为奇函数;
偶数个奇函数的乘除为偶函数;
一奇一偶的乘积是奇函数;
a、复合函数的奇偶性:
一个为偶就为偶,两个为奇才为奇。
注意:
函数定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件.首先看函数的定义域是否关于原点对称,若不对称则函数是非奇非偶函数.若对称,
(1)再根据定义判定;
(2)
由f(-x)±f(x)=0或f(x)/f(-x)=±1来判定;
(3)
利用定理,或借助函数的图象判定.
10、函数最值及性质的应用
(1)、函数的最值
a利用二次函数的性质(配方法)求函数的最大(小)值
b利用图象求函数的最大(小)值
c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]上单调递减则函数
[b,c]上单调递增则函数
y=f(x)
y=f(x)
在x=b在x=b
处有最大值处有最小值
f(b)
f(b)
;
;
(2)、函数的奇偶性与单调性
奇函数在关于原点对称的区间上有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的区间上有相反的单调性。
(3)、判断含糊单调性时也可以用作商法,过程与作差法类似,区别在于作差法是与0作比较,作商法是与1作比
较。
(4)、绝对值函数求最值,先分段,再通过各段的单调性,或图像求最值。
(5)、在判断函数的奇偶性时候,若已知是奇函数可以直接用f(0)=0
数。
(高一阶段可以利用奇函数f(0)=0)。
,但是
f(0)=0
并不一定可以判断函数为奇函
三、基本初等函数
指数函数
(一)指数
1、指数与指数幂的运算:
复习初中整数指数幂的运算性质:
mnm+n
a*a=a
(a*b)n=anbn
2、根式的概念:
一般地,若
xn
a,那么x叫做a的n次方根,其中
n>1,且n∈N*.
当n是奇数时,正数的n次方根是一个正数,负数的n次方根是一个负数。
此时,a的n次方根用符号
表
示。
当n为偶数时,正数的
n次方根有两个,这两个数互为相反数。
此时正数
a的正的n次方根用符号
表示,
负的n的次方根用符号
表示。
正的n次方根与负的
n次方根可以合并成
(a>0)。
注意:
负数没有偶次方根;
0的任何次方根都是
0,记作n0
0。
当n是奇数时,n
an
a,当n是偶数时,n
an
|a|
a
(a
0)
a(a
0)
式子n
a
叫做根式,这里
n叫做根指数,a叫做被开方数。
3、
分数指数幂
正数的分数指数幂的
m
m
1
1
n
nm
*
,
n
(
0,
*
1)
a
a
(a0,m,n
N
n1)
a
m
n
am
a
mn
N
n
an
0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义
4、
有理数指数米的运算性质
(1)ar
·ar
ars
(a0,r,sR);
(2)(ar)s
ars
(a0,r,sR);
(3)(ab)r
aras
(a0,r,s
R).
5、无理数指数幂
一般的,无理数指数幂aa(a>0,a是无理数)是一个确定的实数。
有理数指数幂的运算性质同样使用于无理数指数幂。
(二)、指数函数的性质及其特点
1、指数函数的概念:
一般地,函数
yax(a
0,且a
1)叫做指数函数,其中
x是自变量,函数的定义域为
R.
注意:
指数函数的底数的取值范围,底数不能是负数、零和1.为什么?
2、指数函数的图象和性质
a>106
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
1
1
-4
-2
2
4
6
-4
-2
2
4
6
0
0
-1
-1
定义域R
定义域R
值域y>0
值域y>0
在R上单调递增
在R上单调递减
非奇非偶函数
非奇非偶函数
函数图象都过定点(
0,1)
函数图象都过定点(
0,1)
注意:
利用函数的单调性,结合图象还可以看出:
(1)在[a,b]上,值域是[f(a),f(b)]或[f(b),f(a)];
(2)若
x
0,则
f(x)
1;
f(x)取遍所有正数当且仅当
xR;
(3)对于指数函数
f(x)
ax(a
0且a
1),总有
f
(1)
a;
(4)当a>1时,若X1
对数函数
(一)对数
1.对数的概念:
一般地,如果ax
N
(a0,a1)
,那么数
x
叫做以为底
N的对数,记作:
x
logaN
(
a
.a..
—底数,N—真数,loga
N—对数式)
说明:
1
注意底数的限制
a0,且a
1;
○
○a
x
NlogaN
x;
2
3注意对数的书写格式:
logaN
○
两个重要对数:
○1常用对数:
以10为底的对数lgN;
○2自然对数:
以无理数e2.71828为底的对数的对数lnN.
(二)对数的运算性质
如果a0,且a
1,M
0,N0,那么:
1
loga
M+logaN;
○loga(M·N)
○2
M
logaM-logaN;
loga
N
○3
logaMn
nlogaM
(n
R).
注意:
换底公式
logab
logcb
0,且a
1;c
0,且c
1;b
0).
(a
logca
利用换底公式推导下面的结论
(1)logambn
nlogab;
(2)logab
1
.
m
logba
(二)对数函数
1、对数函数的概念:
函数
y
loga
x(a
0
,且a1)叫做对数函数,其中
x是自变量,函数的定义域是(
0,+
∞).
注意:
1
对数函数的定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别。
如:
y
x都不是对
○
2log2x,ylog5
5
数函数,而只能称其为对数型函数.
2对数函数对底数的限制:
(a
0,且a
1).
○
2、对数函数的性质:
a>1
03
3
2.5
2.5
2
2
1.5
1.5
11
11
0.5
0.5
-1
1
2
3
4
5
6
7
8
-1
1
2
3
4
5
6
7
8
0-0
1
0
.5
1
-0
.5
-1
-1
-1
.5
-1
.5
-2
-2
-2
.5
-2
.5
定义域x>0
定义域x>0
值域为R
值域为R
在R上递增
在R上递减
函数图象都过定点(
1,0)
函数图象都过定点(
1,0)
幂函数
1、幂函数定义:
一般地,形如
y
x
(a
R)的函数称为幂函数,其中
为常数.
2、幂函数性质归纳.
(1)所有的幂函数在(
0,+∞)都有定义并且图象都过点(
1,1);
(2)
0时,幂函数的图象通过原点,并且在区间[0,
)上是增函数.特别地,当
1时,幂函数的图象下
凸;当0
1时,幂函数的图象上凸;
(3)
0时,幂函数的图象在区间
(0,
)上是减函数.在第一象限内,当
x从右边趋向原点时,图象在
y轴
右方无限地逼近
y轴正半轴,当
x趋于
时,图象在x轴上方无限地逼近
x轴正半轴.