函数的性质终版
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高中三角函数知识点整理三角函数是数学中重要的概念,存在于高中数学课程中,是几何、代数、微积分等领域的基础知识。
下面整理了高中三角函数的重要知识点,希望对学生们的学习有帮助。
一、三角函数的基本概念1.弧度制:角的度量单位,一个角所对应的弧长等于半径的长度时,这个角的大小为1弧度。
2.角的三要素:顶点,始边,终边,顶点为角的端点,始边为角的起始边,终边为角的结束边。
3.弧度与角度的转换:角度数×π/180=弧度。
4.等角:具有相同角度的两个角是等角。
5. 正弦:给定一个锐角∠A,对于 A 的任何弧 B,就有 sin A = sin B。
二、正弦、余弦和正切函数1. 正弦函数:在数轴上,根据半径 r 的终端点 (x, y),它的正弦函数值定义为 y / r,可以表示为sinθ。
2. 余弦函数:在数轴上,根据半径 r 的终端点 (x, y),它的余弦函数值定义为 x / r,可以表示为cosθ。
3. 正切函数:在数轴上,根据半径 r 的终端点 (x, y),它的正切函数值定义为 y / x,可以表示为tanθ。
4.三角函数的性质:正弦和余弦函数的值在-1到1之间,正切函数的值没有限制。
三、三角函数的基本性质1.三角函数的周期性:正弦和余弦函数周期为2π,正切函数周期为π。
2.函数图像:正弦函数和余弦函数的图像为曲线,正切函数的图像为直线。
3.函数值的变化:正弦函数和余弦函数的值在一个周期内从-1到1变化,正切函数在不同区间内的值无限制变化。
4. 正弦函数和余弦函数的图像对称:sin(-θ) = -sinθ,cos(-θ) = cosθ。
5. 周期性的性质:sin(θ + 2πn) = sinθ,cos(θ + 2πn) =cosθ,n为整数。
6. 三角函数的诱导公式:sin(α + β) = sinαcosβ +cosαsinβ,cos(α + β) = cosαcosβ - sinαsinβ。
一、三角函数的定义1. 正弦函数sinx:对于任意实数x,将x的终边与x轴正方向的夹角的终点的纵坐标就是sinx。
2. 余弦函数cosx:对于任意实数x,将x的终边与x轴正方向的夹角的终点的横坐标就是cosx。
3. 正切函数tanx:对于任意实数x,将sinx除以cosx就是tanx。
4. 余切函数cotx:对于任意实数x,将cosx除以sinx就是cotx。
5. 正割函数secx:对于任意实数x,将1除以cosx就是secx。
6. 余割函数cscx:对于任意实数x,将1除以sinx就是cscx。
二、三角函数的性质1. 基本关系式:sin^2x + cos^2x = 12. 周期性:sin(x+2kπ) = sinx,cos(x+2kπ) = cosx,其中k为任意整数。
3. 奇偶性:奇函数有sinx、tanx和cotx,偶函数有cosx、secx和cscx。
4. 正函数和负函数:在单位圆上,sinx和cscx为正函数,cosx和secx为负函数。
5. 三角函数的范围:sinx、cosx和tanx的范围是[-1,1],cotx、secx和cscx的范围是(-∞,∞)。
三、特殊角的三角函数值1.0°、30°、45°、60°和90°的三角函数值。
2.30°、45°、60°和90°的三角函数值的推导。
四、角度的度量转换1.度和弧度之间的转换:π弧度=180°,1°=π/180弧度。
2.角度的换算:1°=60',1'=60''。
五、倍角、半角和三倍角公式1. 倍角公式:sin2x = 2sinxcosx,cos2x = cos^2x - sin^2x,tan2x = 2tanx / (1 - tan^2x)。
2. 半角公式:sin(x/2) = ±√[(1-cosx)/2],cos(x/2) =±√[(1+cosx)/2],tan(x/2) = ±√[(1-cosx) / (1+cosx)]。
函数的性质 一.定义域,对应关系,值域 1.定义域 (1)几种常见函数的定义域
A. F(x)≥0
B. G(x)≠0 C. G(x)>0且≠1,F(x)>0 D. x≠ (2)复合函数的定义域 若已知f(x)的定义域为求f(g(x))定义域,即解g(x)∈ 2.对应关系 (1)映射 设A,B是两个给定的集合,若按照某一对应法则f,使对于每一个x∈A,都存在唯一的一个y∈B与之对应,则称f是从A到B的一个映射,记作f:A→B。这样的y∈B称作x∈A在映射f下的像,记作y=f(x)。 特殊的,若任意的a1,a2∈A,当a1≠a2,必然不存在f(a1)=f(a2),则为单射; 若每个可能的像至少有一个变量映射其上(即像集合B中的每个元素在A中都有一个或一个以上的原像),或者说值域中任何元素都有至少有一个变量与之对应,那这个映射就叫做满射; 若f既是单射又是满射,则称f为双射或一一对应。 (2)求函数解析式的方法 A.待定系数法:适用于已知函数类型 例:一直一条顶点在原点的抛物线过点(1,3),求函数解析式 B.换元法:适用于已知y=f(g(x))的解析式,求f(x)
例:已知f()=x+,求f(x) C.配凑法:适用于已知y=f(g(x))的解析式,且容易用x凑出g(x)的形式 例:i已知f(x+1)=3x+7,求f(x)
ii已知f()=,求f(x) D.迭代法 为函数f在定义域D上的n次迭代,n为迭代指数,为f的反函数的n
次迭代。将称为f(x)的皮卡序列,对于唯一确定的∈D,称为的轨道 若f(x)=ax+b,则b E.代换相消:已知的函数关系较为抽象,且自变量有某种对称关系 例:i已知f(x)—2f()=x,求f(x)
ii已知(x-1)f()-f(x)=x,求f(x) F.复制法:题中所给变量较多,且含有“任意”等条件时,往往可以对具有任意性的变量赋值,是问题简单化 例:已知f(0)=1,对任意x,y ,有f(x-y)=f(x)-y(2x-y+1)恒成立,求f(x) 3.值域 A.观察法 通过对函数定义域、性质的观察,结合函数的解析式,求得函数的值域 例:求函数y=3+√(2-3x) 的值域。 B.反函数法 当函数的反函数存在时,则其反函数的定义域就是原函数的值域。 例:求函数y=(x+1)/(x+2)的值域。 C.配方法 当所给函数是二次函数或可化为二次函数的复合函数时,可以利用配方法求函数值域 例:求函数y=√(-x2+x+2)的值域。 D.判别式法 若可化为关于某变量的二次方程的分式函数或无理函数,可用判别式法求函数的值域。 例4求函数y=(2x2-2x+3)/(x2-x+1)的值域。 E.最值法 对于闭区间[a,b]上的连续函数y=f(x),可求出y=f(x)在区间[a,b]内的极值,并与边界值f(a).f(b)作比较,求出函数的最值,可得到函数y的值域。 例:已知(2x2-x-3)/(3x2+x+1)≤0,且满足x+y=1,求函数z=xy+3x的值域。 F.图象法 通过观察函数的图象,运用数形结合的方法得到函数的值域。 例:求函数y=∣x+1∣+√(x-2)2 的值域。 G.单调法 利用函数在给定的区间上的单调递增或单调递减求值域。 例:求函数y=4x-√1-3x(x≤1/3)的值域。 H.换元法 以新变量代替函数式中的某些量,使函数转化为以新变量为自变量的函数形式,进而求出值域。 例:求函数y=x-3+√2x+1 的值域。 I.构造法 根据函数的结构特征,赋予几何图形,数形结合。 例:求函数y=√x2+4x+5+√x2-4x+8 的值域。 J.比例法 对于一类含条件的函数的值域的求法,可将条件转化为比例式,代入目标函数,进而求出原函数的值域。
例:已知x,y∈R,且3x-4y-5=0,求函数z=的值域。 K.利用多项式的除法 例:求函数y=(3x+2)/(x+1)的值域。 L.不等式法 例:求函数Y=3x/(3x+1)的值域。 二.函数的性质
A.函数的单调性:1212),,fxDxxDxx函数(的定义域为,任给,且 1212
)(0fxfxxx()若
1212()(()())0xxfxfx,则函数)fx(是单调递增函数;
121212
12
)(0()(()())0fxfxxxfxfxxx()若
,则函数)fx(是单调递减函数;
B.函数的奇偶性:函数)fx(的定义域为D,D关于原点为对称, ()),(),,(=(),()fxfxfxxaaxDfxafaxfx若(则为奇函数。或)则为奇函数。()),(),,(=(),()fxfxfxxaaxDfxafaxfx若(则为奇偶函数。或)则为偶函数。 C.函数的周期性:
1(()()21(fxfxTfxTfx),则是以为周期的周期函数。
)
1(()()1(fxfxTfxTfx),则是以4为周期的周期函数。
)
1(()()1(fxfxTfxTfx),则是以4为周期的周期函数。
)
函数的对称性:
(=()[()](2)[()]()fxafaxfaaxfaxfaaxfx(1)轴对称:若),, 则()fxxa的图像的对称轴为。 +(=()()2abfaxfbxfxx若),则的图像关于直线对称。
(=(2)()fxfaxfxxa若),则的图像关于直线对称。
(2=(2)()fxafaxfxxa若),则的图像关于直线对称。 (=()()fkxafakxfxxa若),则的图像关于直线对称。 (2)(=()[()](2)[()]()(2)()(2+)(),(),0)fxafaxfaaxfaxfaaxfxfaxfxfaxfxfxa中心对称:若),则关于(为中心对称。 +(=()()2abfaxfbxfx若),则的图像关于直线(,0)为中心对称。
(=(),()22abcfaxcfbxfx若)则的图像关于直线(,)为中心对称。 5.奇偶性的判断原则: 凡是给出两个函数值之间等量关系的式子,比如)()fmxfmx(等,只要自变量(这里是,mxmx)它们的和为一个常量,那么它们就体现为一种对称关系(中心对称或者中心对称)。容易与这个原则混淆的另一种关系,比如=(),fxmfxmxmxm()这里的变量是(和),它们的和不是个常数。
但是它们的差是一个常数)(xmxmm(()=2),那么它们的关系就是一种周期关
系,即该函数为一个周期函数。这两种关系在做题时很容易被混淆,希望引起大家的注意。 6.函数的凹凸性:
12121212
()()()((1)()(1)(),(01),22xxfxfxffxxfxfx或则函数
()fx是下凹函数。12121212
()()()((1)()(1)(),(01),22xxfxfxffxxfxfx或则函数
()fx是上凸函数。 三.常见函数图像及其性质: (1)平移变换 iy=f(x) →y=f(x±a)(a>0)图象 横向 平移a个单位,(左+右—). ii y=f(x) →y=f(x)±b(b>0)图象 纵向 平移b个单位,(上+下—)
iii若将函数)(xfy的图象右移a、上移b个单位,得到函数baxfy)(的图象; iv若将曲线0),(yxf的图象右移a、上移b个单位,得到曲线0),(byaxf的图象. (2)对称变换: i y=f(x) →y=f(-x)图象关于 y轴 对称; 若f(-x)=f(x),则函数自身的图象关于y轴对称 ii y=f(x) →y=-f(x)图象关于x轴 对称. III y=f(x) →y=-f(-x)图象关于原点 对称; 若f(-x)=-f(x),则函数自身的图象关于原点对称. iv y=f(x) →y=f-1(x)图象关于直线y=x 对称. v y=f(x) →y=-f-1(-x)图象关于直线y=-x对称. vi y=f(x) →y=f(2a-x)图象关于直线x=a 对称; vii y=f(x) →y=2b-f(x)图象关于直线y=b 对称. viii y=f(x) →y=2b-f(2a-x)图象关于点(a,b) 对称. ix 若f(x)=f(2a-x)(或f(a+x)=f(a-x))则函数自身的图象关于直线x=a对称.
x若函数()yfx的图象关于直线2abx对称()(famxfbmx()(fabmxfmx (3)翻折变换主要有 i y=f(x) →y=f(|x|)的图象在y轴右侧(x>0)的部分与y=f(x)的图象相同,在y轴左侧部分与其右侧部分关于y轴对称. ii y=f(x) →y=|f(x)|的图象在x轴上方部分与y=f(x)的图象相同,其他部分图象为y=f(x)图象下方部分关于x轴的对称图形.