基本初等函数知识总结
1. 线性函数:线性函数是最简单的基本初等函数形式之一、它的表
达式为f(x) = mx + b,其中m和b是实数常数。线性函数的图像是一条
直线,斜率m代表了线的倾斜程度,而常数b表示了线与y轴的截距。
2.平方函数:平方函数是基本初等函数的另一种形式,其表达式为
f(x)=x^2、平方函数的图像是一条开口朝上的抛物线,它的顶点位于坐标
原点,并且图像关于y轴对称。
3.立方函数:立方函数是基本初等函数的一种形式,其表达式为
f(x)=x^3、立方函数的图像是一条经过坐标原点的S形曲线,它是奇函数,即满足f(-x)=-f(x)。
4.平方根函数:平方根函数是基本初等函数的一种形式,其表达式为
f(x)=√x。平方根函数的图像是一条开口朝右的抛物线,其定义域为
x≥0,值域为y≥0。它的特点是随着自变量的增加,函数值增加速度逐
渐变缓。
5.绝对值函数:绝对值函数是一种基本初等函数,其表达式为f(x)=,x。绝对值函数的图像是一条以y轴为对称轴的V形曲线,其定义域为所
有实数,值域为非负实数。
6.指数函数:指数函数是一种基本初等函数,其表达式为f(x)=a^x,其中a是一个正常数且不等于1、指数函数的图像是一条增长非常快的曲线,在x轴的右侧部分与x轴无交点,并且随着x的增大,函数值以指数
级别增加。
7. 对数函数:对数函数是一种基本初等函数,其表达式为f(x) = log_a(x),其中a是一个正常数且不等于1、对数函数的图像是关于y轴对称的曲线,其定义域为x>0,值域为所有实数。
8. 正弦函数:正弦函数是一种基本初等函数,其表达式为f(x) = sin(x)。正弦函数是周期性的,其周期为2π,图像呈现出波浪形状,振幅为1,且在x=0处达到最小值。
9. 余弦函数:余弦函数是一种基本初等函数,其表达式为f(x) = cos(x)。余弦函数也是周期性的,其周期为2π,图像也呈现波浪形状,振幅为1,但在x=0处达到最大值。
10. 正切函数:正切函数是一种基本初等函数,其表达式为f(x) = tan(x)。正切函数的图像是一条无穷直线,其周期为π,且在x=0时函数值为0,当x趋于π/2或-x趋于-π/2时,函数的值趋于正无穷或负无穷。
这些基本初等函数是数学中常见的函数形式,它们具有不同的特点和性质,在数学和物理等学科中有着广泛的应用。通过研究和理解这些基本初等函数,可以更好地理解和分析其他更复杂的函数形式,并且可以在实际问题中应用它们来建立数学模型。
高数是一门重要的数学课程,其中最基础的内容就是16个基本初等函数。这些函数在数 学和实际应用中都有着广泛的应用,下面我们将逐一介绍这16个函数。 一、常数函数 常数函数是指函数f(x)=c,其中c为常数。这个函数的图像是一条平行于x轴的直线,它的斜率为0。常数函数在实际应用中常用于表示一些固定的量,如重力加速度g=9.8m/s²。 二、幂函数 幂函数是指函数f(x)=x^a,其中a为常数。幂函数的图像随着a的不同而变化,当a>1时,函数的图像呈现出上升的趋势,当01时,函数的图像呈现出上升的趋势,当0 基本初等函数 1.根式的运算性质: ①当n 为任意正整数时,(n a )n =a ②当n 为奇数时,n n a =a ;当n 为偶数时,n n a =|a|=? ??<-≥)0() 0(a a a a 2.分数指数幂的运算性质: ) ()(),()() ,(Q n b a ab Q n m a a Q n m a a a n n n mn n m n m n m ∈?=∈=∈=?+ 3.指数式与对数式的互化:log b a a N N b =?= 4.重要公式: 01log =a ,1log =a a 对数恒等式N a N a =log 5.对数的运算法则:如果0,1,0,0a a N M >≠>>有 log ()log log a a a MN M N =+;log log log a a a M M N N =-;log log n a a M n M = 6.对数换底公式:a N N m m a log log log = ( a > 0 ,a ≠ 1 ,m > 0 ,m ≠ 1,N>0) 7.指数函数)1,0(≠>=a a a y x 与对数函数)1,0(log ≠>=a a x y a 的图象与性质 x=1x=1 y=1 y=1在(0,+∞)内是 减函数 在(0,+∞)内是 增函数 在(- ∞,+∞)内是 减函数在(- ∞,+∞)内是 增函数 0 基本初等函数知识总结 含义:常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数和反三角函数统称为基本初等函数 1.常数函数(y=C) (1)定义域: D(f)=(-∞,+∞)(2)值域: Z(f)=C (3) 性质: 它的图像是一条平行 于x轴并通过点(0,C)在y轴上截距为C的直线 (4 )图像: (5)周期性:常值函数是一个周期函数. 因对于任何x∈(-∞,+∞)和实数T,f(x+T)=f(x)=T,但并无最小正周期【注】常值函数不含自变量且不存在反函数 2.幂函数 (1)定义:形如y=x^a(a为常数)的函数,即以底数为自变量,幂为因变量,指数为常量的函数称为幂 函数. (2)性质:在(0,+∞)内总有意义 ①当α>0时函数图像过点(0,0)和(1,1),在(0,+∞)内单调增加且无界②当α<0时函数图像过点(1,1),在(0, +∞)内单调 减少且无界 (3)图像: 3.指数函数 y=a^x(a>0且a≠1) (1)定义域:x∈R (2)值域:(0,+∞) (3)性质:①单调性:1.当0<a<1时,在(-∞,+∞)内单调减少 2.当a >1时,在(-∞,+∞)内单调增加②奇偶性:非奇非偶函数③周期性:非周期函数④有界性:无界函数 (4)图像: ①由指数函数y=a^x与直线x=1 相交于点(1,a)可知:在y轴 右侧,图像从下到上相应的底 数由小变大。 ②由指数函数y=a^x与直线 x=-1相交于点(-1,1/a)可知:在y轴左侧,图像从下到上相应的底数由大变小。 ③指数函数的底数与图像间的关系可概括的记忆为:在y轴右边“底大图高”;在y轴左边“底大图低” 如图: 1 / 6 指数函数及其性质 一、指数与指数幂的运算 (一)根式的概念 1、如果,,,1n x a a R x R n =∈∈>,且n N +∈,那么x 叫做a 的n 次方根.当n 是奇数时,a 的n 次方根用符号n a 表示;当n 是偶数时,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;0的n 次方根是0;负数a 没有n 次方根. 2、式子n a 叫做根式,这里n 叫做根指数,a 叫做被开方数.当n 为奇数时,a 为任意实数;当n 为偶数时,0a ≥. 3、根式的性质:()n n a a =;当n 为奇数时, n n a a =;当n 为偶数时, (0) || (0) n n a a a a a a ≥⎧==⎨ -<⎩. (二)分数指数幂的概念 1、正数的正分数指数幂的意义是:(0,,,m n m n a a a m n N +=>∈且1)n >.0的正分数指数幂等于0. 2、正数的负分数指数幂的意义是: 11 ()()(0,,,m m m n n n a a m n N a a -+==>∈且1)n >.0的负分数指数幂没有意义. 注意口诀:底数取倒数,指数取相反数. 3、a 0=1 (a ≠0) a p = 1/a p (a ≠0;p ∈N *) 4、指数幂的运算性质 (0,,)r s r s a a a a r s R +⋅=>∈ ()(0,,)r s rs a a a r s R =>∈ ()(0,0,)r r r ab a b a b r R =>>∈ 5、0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂无意义。 二、指数函数的概念 一般地,函数)1a ,0a (a y x ≠>=且叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域为R . 注意:○ 1 指数函数的定义是一个形式定义; ○ 2 注意指数函数的底数的取值范围不能是负数、零和1. 函数名称 指数函数 定义 函数(0x y a a =>且1)a ≠叫做指数函数 图象 1a > 01a << 定义域 R 值域 (0,+∞) 过定点 图象过定点(0,1),即当x=0时,y=1. 奇偶性 非奇非偶 x a y =x y (0,1) O 1 y =x a y =x y (0,1)O 1 y = 基本初等函数总结表格 1. 常数函数: - 定义:常数函数是一个恒定的值,不随自变量的变化而变化。 - 表达式:f(x) = c,其中c为常数。 - 特点:图像是一条水平直线,斜率为0。 2. 幂函数: - 定义:幂函数是自变量以某个常数为指数的函数。 - 表达式:f(x) = x^n,其中n为实数。 - 特点: - 当n为正数时,图像从原点出发,并随着x增大而增大,斜率逐渐变大; - 当n为负数时,图像从正无穷大或负无穷大出发,并随着x增大而逐渐趋近于0; - 当n为偶数时,图像关于y轴对称; - 当n为奇数时,图像关于原点对称。 3. 指数函数: - 定义:指数函数是以一个正常数为底数,自变量为指数的函数。 - 表达式:f(x) = a^x,其中a为正常数且不等于1。 - 特点: - 当a大于1时,图像从原点出发,并随着x增大而变大,斜率逐渐变大; - 当0 < a < 1时,图像从正无穷大出发,并随着x增大而逐渐趋近于0; - 当a等于1时,图像是一条水平直线,斜率为0。 4. 对数函数: - 定义:对数函数是指以一个正常数为底数,自变量为函数值的指数的函数。 - 表达式:f(x) = logₐ(x),其中a为一个正常数且不等于1,x为正实数。 - 特点:与指数函数为互逆函数,反映了指数运算的逆运算关系。 5. 三角函数: - 正弦函数: - 定义:正弦函数是一个周期性函数,描述了单位圆上的y 坐标值。 - 表达式:f(x) = sin(x),其中x为弧度。 - 特点: - 周期为2π; - 在x为0、π、2π等整数倍时,达到最大值1; - 在x为π/2、3π/2等奇数倍时,达到最小值-1; - 在x为π、2π等偶数倍时,取0。 - 余弦函数: - 定义:余弦函数是一个周期性函数,描述了单位圆上的x 坐标值。 - 表达式:f(x) = cos(x),其中x为弧度。 - 特点: - 周期为2π; - 在x为0、2π等整数倍时,达到最大值1; - 在x为π/2、3π/2等奇数倍时,取0; 基本初等函数 中学阶段(初高中)我们只要求掌握基本初等函数及其复合函数即可。什么是基本初等函数?就是那些:幂函数(一次二次负一次)、指数、对数、三角等。力求在这些具体函数中,运用函数的性质(奇偶性、周期、单调等的性质),掌握某些函数的特殊技巧。 一、一次函数 初中的一个函数,Primary基本、简单而又很重要。解析式:y=kx+b或y=ax+b,通常我们会这样设。那么高中我们在什么地方会用到它呢?解析几何中我们会设直线;线性规划会有好多跟直线;也容易在函数里面作为条件表达一下…… 画出以下解析式的图像:要求快 (1)y=x+1; (2)y=x-1 (3)y=-x+1 (4)y=-x-1 (5)x=1(6)y=1 (7)y=2x 根据以下条件,设出一次函数的解析式: (1)直线经过(1,2)点 (2)直线的斜率是2 总结:两个参数主宰斜率和与y轴的交点位置。因为两个参数,所以要有两个条件才能解得解析式。 二、二次函数 二次函数的大部分内容在另外一个讲义里面已经讲述了,这里补遗强调一下。十分重要的内容,属于幂函数中最重要的一类。二次函数图象的应用与其最值问题是高考的热点,题型多以小题或大题中关键的一步的形式出现,主要考查二次函数与一元二次方程及一元二次不等式三者的综合应用,幂函数的内容要求较低,只要求会简单幂函数的图象与性质. 1、二次函数的三种表示形式 (1)一般式:y=ax2+bx+c,(a≠0); (2)顶点式:y=a(x-h)2+k(顶点坐标为(h,k)); (3)双根式:y=a(x-x1)(x-x2)(图象与x轴的交点为(x1,0),(x2,0)) 求一元二次解析式:将题目有的条件表示一下,没有难度,过场的题目而已 Eg:已知二次函数f(x)同时满足条件:(1)f(1+x)=f(1-x);(2)f(x)的最大值为15;(3)f(x)=0的两根平方和等于7.求f(x)的解析式. Ans:f(1+x)=f(1-x)知二次函数对称轴为x=1. ∴已知最大值和对称轴,用顶点式,设f(x)=a(x-1)2+15=ax2-2ax+15+a. ∵x21+x22=7 即(x1+x2)2-2x1x2=7 高一数学必修1 知识点总结 基本初等函数 一、指数函数 (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,其中n >1,且n ∈N *. ◆ 负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0,记作00=n 。 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 2.分数指数幂 正数的分数指数幂的意义,规定: )1,,,0(*>∈>=n N n m a a a n m n m , )1,,,0(1 1*>∈>= = -n N n m a a a a n m n m n m ◆ 0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义 3.实数指数幂的运算性质 (1)r a ·s r r a a += ),,0(R s r a ∈>; (2)rs s r a a =)( ),,0(R s r a ∈>; (3)s r r a a ab =)( ),,0(R s r a ∈>. (二)指数函数及其性质 1、指数函数的概念:一般地,函数 a y x且叫做指数函数,其中x是自变=a a )1 > ,0 (≠ 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. 2、指数函数的图象和性质 注意:利用函数的单调性,结合图象还可以看出: (1)在[a ,b]上,)1a 0a (a )x (f x ≠>=且值域是 )]b (f ),a (f [或)]a (f ),b (f [; (2)对于指数函数)1a 0a (a )x (f x ≠>=且,总有 a )1(f =; 二、对数函数 (一)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,记作: N x a log =(a — 底数,N — 真数,N a log — 对 数式) 说明:○1 注意底数的限制0>a ,且1≠a ; ○ 2 x N N a a x =?=log ; ○ 3 注意对数的书写格式.两个重要对数: ○ 1 常用对数:以10为底的对数N lg ; ○ 2 自然对数:以无理数 71828.2=e 为底的对数的对数N ln . 指数式与对数式的互化 幂值 真数 = N 基本初等函数公式总结 基本初等函数是数学中非常重要和常用的一类函数,它们的定义域和值域都是实数集合。它们包括多项式函数、有理函数、指数函数、对数函数和三角函数等。这些函数有一些特殊的性质和公式,下面将对这些基本初等函数进行总结。 1.多项式函数: 多项式函数是一个由常数项、一次幂、二次幂等有限次幂的项组成的函数。它的一般形式为: f(x) = anxn + an-1xn-1 + ... + a2x2 + a1x + a0 其中n为非负整数,ai为常数。多项式函数的性质包括: -定义域为实数集合; -值域为实数集合; -对称性:奇次多项式函数关于原点对称,偶次多项式函数关于y轴对称; -当x趋向于正无穷大时,最高次幂项的次数决定函数的变化趋势; -多项式函数的导数是比它次数低一阶的多项式函数。 2.有理函数: 有理函数是一个多项式函数除以另一个多项式函数的商。它的一般形式为: f(x)=P(x)/Q(x) 其中P(x)和Q(x)都是多项式函数,Q(x)不为零。有理函数的性质包括: -定义域为实数集合,除去使得分母为零的点; -值域为实数集合; -有理函数的奇点是使得分母为零的点; -当x趋向于无穷大时,有理函数的变化趋势由最高次幂项的次数和系数决定; -有理函数的导数可以通过求导法则得到。 3.指数函数: 指数函数的一般形式为: f(x)=a^x 其中a为正常数且不等于1、指数函数的特点包括: -定义域为实数集合; -值域为正实数集合; -指数函数的图像是逐渐增长或逐渐衰减的曲线; -指数函数的性质和变化趋势与底数a的大小有关; -指数函数的导数是函数本身的常数倍。 4.对数函数: 对数函数的一般形式为: 基本初等函数 一、指数函数 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,其中n >1,且n ∈N . ◆ 负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0,记作00=n ; 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 2.分数指数幂 正数的分数指数幂的意义,规定: ) 1,,,0(*>∈>=n N n m a a a n m n m , )1,,,0(1 1*>∈>= = - n N n m a a a a n m n m n m ◆ 0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义 3.实数指数幂的运算性质 1r a ·s r r a a += ),,0(R s r a ∈>; 2rs s r a a =)( ),,0(R s r a ∈>; 3 s r r a a ab =)( ),,0(R s r a ∈>. 二指数函数及其性质 1、指数函数的概念:一般地,函数)1,0(≠>=a a a y x 且叫做指数函数,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. 2、指数函数的图象和性质 注意:利用函数的单调性,结合图象还可以看出: 1在a,b 上,)1a 0a (a )x (f x ≠>=且值域是)]b (f ),a (f [或)]a (f ),b (f [; 2对于指数函数)1a 0a (a )x (f x ≠>=且,总有a )1(f =; 二、对数函数 一对数 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,记作:N x a log =a — 底数,N — 真数,N a log — 对数式 说明:错误! 注意底数的限制0>a ,且1≠a ; 错误! x N N a a x =⇔=log ; 错误! 两个重要对数: 错误! 常用对数:以10为底的对数N lg ; 错误! 自然对数:以无理数 71828.2=e 为底的对数的对数N ln . 指数式与对数式的互化基本初等函数知识总结
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