高一数学笔记Revised on November 25, 2020
第一章集合
1一般地,研究对象统称为元素(element ),一些元素组成的总体叫集合(set ),也简称集。 2元素与集合的关系;
(1)如果a 是集合A 的元素,就说a 属于(belongto )A ,记作a ∈A (2)如果a 不是集合A 的元素,就说a 不属于(notbelongto )A ,记作a ?A (或aA )(举例) 3常用数集及其记法
非负整数集(或自然数集),记作N 正整数集,记作N *或N +; 整数集,记作Z 有理数集,记作Q
4任何一个集合是它本身的子集
5真子集的概念:若集合B A ?,存在元素A x B x ?∈且,则称集合A 是集合B 的真子集(propersubset )。记作:A B (或B A ) 6空集的概念
不含有任何元素的集合称为空集(emptyset ),记作:? 规定:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集 7集合基本运算的一些结论:
A ∩
B ?A ,A ∩B ?B ,A ∩A=A ,A ∩?=?,A ∩B=B ∩A A ?A ∪B ,B ?A ∪B ,A ∪A=A ,A ∪?=A,A ∪B=B ∪A
(C U A)∪A=U,(C U A)∩A=?
若A∩B=A,则A?B,反之也成立
若A∪B=B,则A?B,反之也成立
若x∈(A∩B),则x∈A且x∈B
若x∈(A∪B),则x∈A,或x∈B
:A
A?B
A?
B?,则C
A?,且C
第二章函数
§1.2.2函数的表示法
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(function).
记作:y=f(x),x∈A.
其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域(domain);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(range).
2构成函数的三要素:定义域、对应关系和值域
3一般地,设A、B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应法则f,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:A→B为从集合A到集合B的一个映射(mapping).记作“f:A→B”说明:(1)这两个集合有先后顺序,A到B的射与B到A 的映射是截不同的.其中f表示具体的对应法则,可以用汉字叙述
补充: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。
1.3.1函数的单调性
1.增函数
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x1,x2,当x1 思考:仿照增函数的定义说出减函数的定义.(学生活动) 注意: 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; 必须是对于区间D内的任意两个自变量x1,x2;当x1 f(x1) 2.函数的单调性定义 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.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: 任取x1,x2∈D,且x1 作差f(x1)-f(x2); 变形(通常是因式分解和配方); 定号(即判断差f(x1)-f(x2)的正负); 下结论(即指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性). §1.3.2函数的奇偶性 1.偶函数(evenfunction)(偶函数的图象关于y轴对称); 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. 仿照偶函数的定义给出奇函数的定义 2.奇函数(oddfunction)(奇函数的图象关于原点对称) 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. 注意: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,f(x)是奇函数. 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. §1.3.1函数的最大(小)值 (一)函数最大(小)值定义 1.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x0∈I,使得f(x0)=M 那么,称M是函数y=f(x)的最大值(MaximumValue). 思考:仿照函数最大值的定义,给出函数y=f(x)的最小值(MinimumValue)的定义.(学生活动) 注意: 函数最大(小)首先应该是某一个函数值,即存在x0∈I,使得f(x0)=M; 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 利用二次函数的性质(配方法)求函数的最大(小)值 利用图象求函数的最大(小)值 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); §2.1.1指数 (一)指数与指数幂的运算 1.根式的概念 一般地,如果a x n ,那么x叫做a的n次方根(nthroot),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n a表示. 式子n a叫做根式(radical),这里n叫做根指数(radicalexponent),a 叫做被开方数(radicand). 当n是偶数时,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n a表示,负的n次方根用符号-n a表示.正的n次方根与负的n次方根可以合并成±n a(a>0). 由此可得:负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0,记作00=n . 思考:(课本P 58探究问题)n n a =a 一定成立吗.(学生活动) 结论:当n 是奇数时,a a n n = 当n 是偶数时,? ??<≥-==)0()0(||a a a a a a n n .分数指数幂 正数的分数指数幂的意义 规定: .有理指数幂的运算性质 (1)r a ·s r r a a += ),,0(Q s r a ∈>; (2)rs s r a a =)( ),,0(Q s r a ∈>; (3)s r r a a ab =)( ),0,0(Q r b a ∈>>. §2.1.2指数函数及其性质 (一)指数函数的概念 一般地,函数)1a ,0a (a y x ≠>=且叫做指数函数 (exponentialfunction ),其中x 是自变量,函数的定义域为R . 2.你能根据指数函数的图象的特征归纳出指数函数的性质吗 课题:§2.2.1对数 1.对数的概念 一般地,如果N a x =)1,0(≠>a a ,那么数x 叫做以.a 为底..N 的对数 (Logarithm ),记作: a —底数,N —真数,N a log —对数式 说明:注意底数的限制0>a ,且1≠a ; 对数的性质 (1)负数和零没有对数;(2)1的对数是零:01log =a ; (3)底数的对数是1:1log =a a ;(4)对数恒等式:N a N a =log ; (5)n a n a =log . :§ (一)对数函数的概念 1.定义:函数0(log >=a x y a ,且)1≠a 叫做对数函数 (logarithmicfunction ) 其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞). 注意: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:x y 2log 2=,5 log 5 x y =都不是对数函数,而只能称其为对数型函数. 对数指数对数 (二)对数的运算性质 如果0>a ,且1≠a ,0>M ,0>N ,那么: M a (log ·=)N M a log +N a log ; =N M a log M a log -N a log ; n a M log n =M a log )(R n ∈. 注意:换底公式 a b b c c a log log log = (0>a ,且1≠a ;0>c ,且1≠c ; 0>b ). 利用换底公式推导下面的结论 (1)b m n b a n a m log log =;(2)a b b a log 1log =. 函数对底数的限制:0(>a ,且)1≠a . 类比指数函数图象和性质的研究,研究对数函数的性质并填写如下表