函数与导数知识点总结(高考必备)
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1 函数
一、函数的概念:
1、函数的概念:设A,B是两个非空数集,如果按照某种确定的对应关系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y与之对应,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、构成函数概念的三要素: 定义域、值域、对应关系。
二、函数的定义域:
1、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,
(3)零取零次方没有意义;(4)对数函数的真数必须大于零,指数函数和对数函数的底数
必须大于零且不等于1
2、复合函数定义域的求法:
(1)定义域指的都是x的取值范围; (2)括号内范围保持一致
三、函数的值域:
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=f(x)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、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);
4、反表示法:适合x有范围的情况,用y表示x,再利用x的范围求出y的范围;
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;对号函数常用图像法求值域;
7、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 ∈
R的分式;
8、几何意义法:由数形结合,转化距离等求值域。主要是含绝对值函数
四、函数的解析式:
1、换元法: 2、配凑法: 3、待定系数法: 4、消元法:
五、函数的奇偶性:
1、定义: 设y=f(x),x∈A,如果对于任意 x∈A,都有f(x)= f(-x),则称y=f(x)为偶函数;
如果对于任意 x∈A,都有f(x)=-f(-x),则称y=f(x)为奇函数。
2、性质:
(1)偶函数的图象关于Y轴 对称,奇函数的图象关于原点对称,
(2)若奇函数在x=0处有定义,则必有f(0)=0;
(3)奇±奇=奇; 偶±偶=偶; 奇×奇=偶; 偶×偶=偶; 奇×偶=奇
3、函数奇偶性的判断方法:
(1)定义法:①看定义域是否关于原点对称;②看f(x)与f(-x)的关系
(2)图像法: (3)利用性质:
六、函数的单调性:
1、定义:设函数f(x),如果对于定义域内某个区间D上的任意两个自变量的值
1x
,
2x
,
当
1x
<
2x
时,都有)()(
21xfxf<
,那么就说函数f(x)在区间D上是增函数; 当
1x
<
2x
时,都有)()(
21xfxf>
,那么就说函数f(x)在区间D上是减函数;
2、性质:
(1)函数y=f(x)与y=-f(x)单调性相反;
(2)若函数f(x)恒正或恒负时,函数
)(1
xfy=
与f(x)单调性相反;
(3)在公共定义域内,增函数+增函数=增函数; 增函数-减函数=增函数;
减函数+减函数=减函数; 减函数-增函数=减函数;
3、函数单调性的判断方法:
(1)定义法:(作差、作除) (2)图像法: (3)利用性质:(4)导数法:设函)(xfy=
在某个区间内可导,若0)(>′xf
,则)(xf
为增函数;若0)(<′xf
,则)(xf
为减函数.
4、复合函数的单调性判断:同增异减,注意定义域
七、函数的周期性:
1、定义:一般的,如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x)
=f(x+T);那么函数y=f(x)叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期。
2、性质:
(1)若T是函数y=f(x)的周期,那么)0(≠∈nZnnT且
也是它的周期;
(2)若f(x+T)=-f(x),则f(x)的周期为2T; 若
)(1
)(
xfTxf±=+
,则f(x)的周期为2T;
八、图像的对称性:
)()(xfyxfyx
−=→=轴对称关于
)()(xfyxfyy
−=→=轴对称关于
)-()(xfyxfy−=→=关于原点对称
)()(xfyxfyxxx
=→=轴对称轴下方关于轴上方不变,将保留
)()(xfyxfyyy
=→=轴对称侧图像关于轴右侧不变,并且将右保留
2 导数
1、函数)(xfy=
在点
0x
处的导数的几何意义:
函数)(xfy=
在点
0x处的导数是曲线)(xfy=
在))(,(
00xfxP处的切线的斜率)(
0xf′
,
相应的切线方程是))((
000xxxfyy−′=−
.
2、几种常见函数的导数 ①'
C0=
;②1'
)(−
=nn
nxx
; ③xxcos)(sin'
=
; ④xxsin)(cos'
−=
;
⑤aaaxx
ln)('
=
; ⑥xx
ee='
)(
; ⑦
axx
a
ln1
)(log'=
;⑧
xx1
)(ln'=
3、导数的运算法则
(1)'''()uvuv±=±. (2)'''()uvuvuv=+. (3)''
'
2()(0)uuvuv
v
vv−
=≠.
4、复合函数求导法则
复合函数(())yfgx=
的导数和函数(),()yfuugx==
的导数间的关系为
xuxyyu′′′
=⋅,
即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.
5、函数的极值
(1)极值定义:
极值是在
0x附近所有的点,都有)(xf<)(
0xf,则)(
0xf是函数)(xf的极大值;
极值是在
0x附近所有的点,都有)(xf>)(
0xf,则)(
0xf是函数)(xf的极小值.
(2)判别方法:
①如果在
0x附近的左侧)('
xf>0,右侧)('
xf<0,那么)(
0xf是极大值;
②如果在
0x附近的左侧)('
xf<0,右侧)('
xf>0,那么)(
0xf是极小值.
6、求函数的最值
(1)求()yfx=
在(,)ab
内的极值(极大或者极小值)
(2)将()yfx=
的各极值点与(),()fafb
比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为极
小值。
注:极值是在局部对函数值进行比较(局部性质);最值是在整体区间上对函数值进行比较
3 基本初等函数
§2.1.1、指数与指数幂的运算
1、 一般地,如果axn
=
,那么x
叫做a
的n
次方根。其中
+∈>Nnn,1
.
2、 当n
为奇数时
,aann=
; 当n
为偶数时
,aann=
.
3、 我们规定:
⑴mn
mn
aa=()
1,,,0*>∈>mNnma; ⑵()
01
>=−n
aa
nn
;
4、 运算性质:
⑴()
Qsraaaasrsr∈>=+,,0; ⑵()
()
Qsraaarss
r∈>=,,0;
⑶()()
Qrbabaabrrr
∈>>=,0,0.
§2.1.2、指数函数及其性质
1、记住图象:()
1,0≠>=aaayx
01
1y=ax
oy
x2、性质:
§2.2.1、对数与对数运算
1、指数与对数互化式:
logx
aaNxN=⇔=;
2、对数恒等式:log
aN
aN=.
3、基本性质:01log=
a,1log=a
a.
4、运算性质:当0,0,1,0>>≠>NMaa
时:
⑴()
NMMN
aaalogloglog+=; ⑵NM
NM
aaalogloglog−=
; ⑶MnM
an
aloglog=.
(4)换底公式:
ab
b
cc
a
loglog
log=
,()
0,1,0,1,0>≠>≠>bccaa.
(5)重要公式:loglog
nm
a
am
bb
n= (6)倒数关系:
ab
ba
log1
log=()
1,0,1,0≠>≠>bbaa.
§2..2.2、对数函数及其性质
1、记住图象:()
1,0log≠>=aaxy
a
2、性质:
§2.3、幂函数
1、几种幂函数的图象:
1>a 10<
图
象
01
-401
(1)定义域:R
(2)值域:(0,+∞)
(3)过定点(0,1),即x=0时,y=1
(4)在 R上是增函数 (4)在R上是减函数
性
质
(5)0,1xxa>>;
0,01xxa<<< (5)0,01xxa><<
;
0,1xxa<>
1>a 10<
图
象 3
25
2
15
1
05
-05
1
-15
2
-25-11234567801
1
.5
.5
.5
.5
-1
.5
-2
.5-101
1
(1)定义域:(0,+∞)
(2)值域:R
(3)过定点(1,0),即x=1时,y=0
(4)在 (0,+∞)上是增函数 (4)在(0,+∞)上是减函数
性
质
(5)0log,1>>xx
a;
0log,10<<
a (5)0log,1<>xx
a;
0log,10><
a 0
a>11y=log
ax
oy
x