数学函数知识点总结
1. 对于集合,一定要抓住集合的代表元素,及元素的“确定性、互异性、无序性”
。
如:集合 A
x | y lg x , B y | y lg x , C ( x, y) | y lg x , A 、 B 、 C
中元素各表示什么?
A 表示函数 y=lgx 的定义域,
B 表示的是值域,而
C 表示的却是函数上的点的轨迹
2. 进行集合的交、并、补运算时,不要忘记集合本身和空集的特殊情况
( 注重借助于数轴和文氏图解集合问题
)
空集是一切集合的子集,是一切非空集合的真子集。
如:集合 A
x|x 2
2x 3 0 , B x|ax 1
若B A ,则实数 a 的值构成的集合为
(答:
1,0, 1
)
3
显然,这里很容易解出 A={-1,3}. 而 B 最多只有一个元素。故 B 只能是 -1 或者 3。根据条件,可以得到 a=-1,a=1/3. 但是, 这里千万小心,还有一个 B 为空集的情况,也就是 a=0, 不要把它搞忘记了。 3. 注意下列性质:
(1)集合 a 1,a 2,??,a n 的所有子集的个数是 2n
;
要知道它的来历: 若 B 为 A 的子集,则对于元素
a 1 来说,有 2 种选择(在或者不在) 。同样,对于元
素 a 2, a 3, ?? a n , 都有 2 种选择,所以,总共有 2n 种选择, 即集合 A 有 2n 个子集。
当然,我们也要注意到,这 2n 种情况之中,包含了这 n 个元素全部在和全部不在的情况,故 真子集个 数为 2n 1,非空真子集个数为 2n 2
(2)若A B
A B A
A B B ;
(3)德摩根定律:
C U A
B
C U A C U B ,C U A
B
C U A
C U B
4. 你会用补集思想解决问题吗?( 排除法、间接法 )
如:已知关于 x 的不等式
ax
5 0的解集为 M ,若 3 M 且 5 M ,求实数 a
x 2
a
的取值范围。
(∵ 3
M ,∴
a · 3
5 0
32
a
a
1,
5
9, 25 )
M ,∴
a · 5
5 3
∵ 5
52
a
5. 熟悉命题的几种形式、
可以判断真假的语句叫做命题,逻辑连接词有
“或” (
),“且”(
)和“非”(
).
1. 若p q 为真,当且仅当 p 、 q 均为真
2.
若p q 为真,当且仅当 p 、 q 至少有一个为真
3,
若 p 为真,当且仅当 p 为假
命题的四种形式及其相互关系是什么?
答: (互为逆否关系的命题是等价命题。 ) 原命题与逆否命题同真、同假;逆命题与否命题同真同
假。
6. 熟悉充要条件的性质(高考经常考)
A { x | x 满足条件 p} ,
B { x | x 满足条件 q} ,
若 ;则 p 是 q 的充分非必要条件 A _____ B ; 若 ;则 p
是 q
的必要非充分条件
A _____
B ;
若
;则 p 是 q
的充要条件 A _____ B ;
若
;则 p 是 q
的既非充分又非必要条件 ___________ ; 7. 对映射的概念了解吗?映射 f :A → B ,是否注意到 A 中元素的任意性和 B 中与之对应元素的唯一性,
哪几种对应能构成映射? (一对一,多对一,允许 B 中有元素无原象。)
m
注意映射个数的求法。如集合 A 中有 m 个元素,集合 B 中有 n 个元素,则从 A 到 B 的映射个数有 n 个。
如:若 A {1,2,3,4} , B
{ a, b, c} ;问: A 到 B 的映射有 个, B 到 A 的映射有 个; A 到
B 的函数有
个,若 A
{1,2,3} ,则 A 到 B 的一一映射有
个。
8. 求函数的定义域有哪些常见类型?
x 4 x
(答: 0, 2
2, 3
3,4 )
例:函数 y
的定义域是
lg x
2
3
函数定义域求法:
(1). 分式中的分母不为零;
(2). 偶次方根下的数(或式)大于或等于零;
(3). 指数式的底数大于零且不等于一;
(4). 对数式的底数大于零且不等于一,真数大于零。
(5). 正切函数 y
tan x
x
R, 且 x k
, k
2
(6). 余切函数 y
cot x x R,且 x k , k
9. 如何求复合函数的定义域?
如:函数 f (x)的定义域是
a ,
b , b a 0,则函数 F ( x) f (x) f ( x)的定
义域是 _____________。 (答: a , a )
复合函数定 义域 的 求法 :已 知 y
f ( x) 的 定义 域为 m, n , 求 y
f g(x) 的定 义域 ,可 由
m g( x) n 解出 x 的范围,即为 y
f g(x) 的定义域。
例:若函数 y
f ( x) 的定义域为
1 ,则 f (log
2 x) 的定义域为
。
,2
2
分析:由函数 y
f (x) 的定义域为
1
,2 可知:
1
x 2 ;所以 y
f (lo
g 2 x) 中有
1
log 2 x 2 。
2
2
2
解:依题意知:
1
log 2 x
2
2
解之,得: 2
x 4
∴
f (lo
g 2 ) 的定义域为 x | 2 x 4
x
10.函数值域的求法
(1)、配方法 配:求二次函数值域最基本的方法之一。
例、求函数 y= x 2 -2x+5 ,x [-1 ,2] 的值域。
(2)、判别式法: 对二次函数或者分式函数(分子或分母中有一个是二次)都可通用
( 3)、反函数法
直接求函数的值域困难时,可以通过求其原函数的定义域来确定原函数的值域。
例 求函数 y= 3x 4 值域。
5x
6
( 4)、函数有界性法
直接求函数的值域困难时,可以利用已学过函数的有界性,来确定函数的值域。我们所说的单调
性,最常用的就是三角函数的单调性。
例 求函数 y=
e x
1
, y
2sin 1
, y
2sin 1
的值域。
e x 1
1 sin
1 cos
y
e x 1 e x
1 y 0
e x
1
1 y
y
2sin 1 | sin | | 1
y | 1,
1 sin
2 y
y 2sin 1 2sin 1 y(1 cos )
1 cos
2sin y cos 1 y
4 y 2 sin(
x)
1 y,即sin(
x)
1 y
4 y 2
又由
sin(
x) 知
1 y 1
1
4 y 2
解不等式,求出 y ,就是要求的答案
(5)、函数单调性法: 通常和导数结合,是最近高考考的较多的一个内容
例:求函数 y=
2
x 5
log 3
x 1 (2≤x ≤10)的值域
(6)、换元法: 通过简单的换元把一个函数变为简单函数,其题型特征是函数解析式含有根式或三
角函数公式模型。换元法是数学方法中几种最主要方法之一,在求函数的值域中同样发挥作用。
例:求函数 y=x+
x 1 的值域。
(7)、数形结合法: 其题型是函数解析式具有明显的某种几何意义,如两点的距离公式直线斜率等等,
这
类题目若运用数形结合法,往往会更加简单。
2
2
例: 求函数 y=
x
6x 13 +
x
4x 5 的值域
( x
2
2
2
2
解:原函数可变形为: y=
3)
(0 2) +
(x
2)
(0 1)
上式可看成 x 轴上的点 P (x ,0)到两定点 A ( 3, 2),B (-2 ,-1 )的距离之和,
2
2
由图可知当点 P 为线段与 x 轴的交点时, y m in =∣AB ∣ = (3 2)
(2 1) = 43,
故:所求函数的值域为 [ 43 , +∞)。
(8) 、不等式法: 利用基本不等式 a+b ≥2 ab ,a+b+c ≥3 3 abc (a ,b ,c ∈
R ),求函数的最值,
其题型特征解析式是和式时要求积为定值,解析式是积时要求和为定值,不过有时须要用到拆项、添项和两边平方等技巧。
例:
x 2 2 ( x 0)
x
=x
2
1 1
3 3 x
2
1 1
3
x
x x x
(
应用公式
a+b+c
3 3
abc 时,注意使
者的乘积变成常数)
3 (9). 倒数法 :有时,直接看不出函数的值域时,把它倒过来之后,你会发现另一番境况
例:
求函数 y=
x
2
的值域
x 3
y
x 2
x 3
x 2 0时,
1 x
2 1
x
1 1
y
x 2
2
2 0 y
x 2
2
x 2 时, y =0
0 y 1
2
11. 反函数存在的条件是什么?(一一对应函数)
求反函数的步骤:①反解 x ;②互换 x 、 y ;③注明定义域
如:求函数 f (x )
1 x x 0 x 2
x
的反函数
(答: f x 1
x 1
1
(x)
x
)
x
12.
反函数的性质: 1. 反函数的定义域是原函数的值域 (可扩展为反函数中的 x 对应原函数中 y )
2. 反函数的值域是原函数的定义域 (可扩展为反函数中的 y 对应原函数中的 x )
3. 反函数的图像和原函数关于直线 =x 对称(难怪点( x,y )和点( y ,x )关于直线 y=x 对称
①互为反函数的图象关于直线 y =x 对称;②保存了原来函数的单调性、奇函数性;
③设 y f(x) 的定义域为 A ,值域为 C , a
A , b C ,则 f(a) = b f 1 (b) a f 1 f (a) f 1 (b) a , f f 1 (b) f (a)
b
13. 如何用定义证明函数的单调性?(取值、作差、判正负)
判断函数单调性的方法:
根据定义,设任意得 x 1,x 2,找出 f(x 1),f(x 2 ) 之间的大小关系
可以变形为求
f ( x 1 )
f ( x 2 )
的正负号或者
f ( x 1 )
与 1 的关系
x 1 x 2
f (x 2 )
如:求 y log
1 x
2 2 x 的单调区间
2
(设 u x 22x,由 u0则 0 x 2
且 log 1u, u x 12
1,如图:
2
u
O12x
当x( 0, 1]时, u,又 log 1u,∴ y
2
当x[1, 2) 时, u,又 log 1u,∴ y
2
∴??)
14.如何利用导数判断函数的单调性?
在区间 a,b 内,若总有 f '( x )0则 f ( x )为增函数。(在个别点上导数等于零,不影响函数的单调性),反之也对,若 f '( x)0呢?
如:已知 a0,函数 f ( x)x 3ax在 1,上是单调增函数,则 a的最大值是()
(令 f '( x) 3x 2 a 3 x a x a0
33
则 x a
或 x a 33
由已知 f ( x) 在 [1,)上为增函数,则a
1,即 a 3 3
∴a 的最大值为 3。
15.复合函数奇偶性:在公共定义域内:两个奇函数的乘积是偶函数;两个偶函数的乘积是偶函数;
一个偶函数与奇函数的乘积是奇函数。
16.若 f(x) 是奇函数且定义域内有原点,则f(x)=0 。
如:若 f ( x)a· 2 x a
2 为奇函数,则实数a
2 x1
(∵ f ( x) 为奇函数, x R,又 0R,∴ f (0)0
即 a· 20a20,∴ a1)
201
17.判断函数奇偶性的方法
1、定义域法:一个函数是奇(偶)函数,其定义域必关于原点对称,它是函数为奇(偶)函数的必要条件.
若函数的定义域不关于原点对称,则函数为非奇非偶函数.
2、奇偶函数定义法:在给定函数的定义域关于原点对称的前提下,计算 f ( x) ,然后根据函数的奇偶性的定
义判断其奇偶性 .
这种方法可以做如下变形
f(x)+f(-x) =0奇函数
f(x)-f(-x)=0偶函数
f(x)
偶函数
1
f(-x)
f(x)
奇函数
1
f(-x)
18 . 你熟悉周期函数的定义吗?
如:若 f x a f ( x) ,则
(答: f (x)是周期函数, T2a为f (x) 的一个周期)
我们在做题的时候,经常会遇到这样的情况:告诉 f(x)+f(x+t)=0,要马上反应过来,这时说这个函
f ( x )f( x t )0
f ( x )f ( x 2 t ) ,
数周期 2t. 推导:f ( x t )f( x2t ) 0
同时可能也会遇到这种样子:f(x)=f(2a-x),或者说f(a-x)=f(a+x).其实这都是说同样一个意思:函数 f(x) 关于直线对称,对称轴可以由括号内的 2 个数字相加再除以 2 得到。比如,f(x)=f(2a-x),
或者说 f(a-x)=f(a+x)就都表示函数关于直线x=a 对称。
如:
又如:若
f ( x)图象有两条对称轴,
x b
x a
即
f (a x) f (a
,
f (b x) f (b x) x)
f (x) f (2a x)
f (2a x) f (2b x)
f (x) f (2b x)
令 t 2a x,则2b x t 2b 2a, f (t) f (t2b 2a)
即f ( x) f ( x 2b 2a)
所以 ,函数 f (x)以2 | b a | 为周期 (因不知道 a, b的大小关
系 , 为保守起见 ,我加了一个绝对值
19.你掌握常用的图象变换了吗?
f ( x) 与f ( x) 的图象关于y轴对称联想点(x,y),(-x,y)
f ( x)与 f ( x)的图象关于x轴对称联想点(x,y),(x,-y)
f ( x)与 f ( x) 的图象关于原点对称联想点(x,y),(-x,-y)
f ( x)与f 1 ( x) 的图象关于直线y x 对称联想点(x,y),(y,x)
f ( x)与f (2a x)的图象关于直线x a 对称联想点(x,y),(2a-x,y)
f ( x)与 f ( 2a x) 的图象关于点( a,0)对称联想点(x,y),(2a-x,0)
将 y f (x ) 图象
左移 a(a 0) 个单位y f ( x a)上移 b(b 0) 个单位y f ( x a)b
右移 a(a 0) 个单位y f ( x a)下移 b(b 0) 个单位y f ( x a)b 注意如下“翻折”变换:
f (x)| f ( x) |把 x轴下方的图像翻到上面
f (x) f (| x |)把 y轴右方的图像翻到上面
如:f ( x)log 2x1
作出 y log 2x 1 及y log 2x 1 的图象
y
y=log 2x
O1x
20.你熟练掌握常用函数的图象和性质了吗?
(k<0) y(k>0)
y=b
O’ (a,b)
O x
x=a
( 1)一次函数: y kx b k0(k 为斜率, b 为直线与 y 轴的交点 )
( 2)反比例函数:y k
0 推广为 y b
k
0是中心 O'( a, b) k k
x x a
的双曲线。
2
b2
( 3)二次函数 y ax2bx c a0 a x b4ac图象为抛物线
2a4a
顶点坐标为 b , 4ac b2,对称轴 x b
2a4a2a
开口方向: a0,向上,函数
4ac b2 y
min4a
4ac b2
a 0,向下, y max
4a
根的关系: x b
2a
x1x2b c
x2 |
, x1 x2,| x1
a a| a |
二次函数的几种表达形式:
f ( x)ax2bx c(一般式 )
f ( x)a(x m)2n(顶点式,( m, n)为顶点
f ( x)a(x x1 )( x x2 )( x1 , x2是方程的 2个根)
f ( x)a(x x1 )( x x2 )h(函数经过点( x1 , h)(x2 ,h)
例如:二次方程ax2bx c 0的两根都大于k
b
k 2a
f ( k )0
y
(a>0)
O k x1x2x
一根大于 k,一根小于 k f (k )0
在区间( m,n)内有 2根在区间( m,n)内有 1根
m
b
n
2a
f ( m)0
f ( n)0
f (m) f (n)0
( 4)指数函数: y a x a0, a1(5)对数函数 y log a x a0,a1由图象记性质(注意底数的限定)!
y
y=a x (a>1)
(01)
1
O 1x