1-初等函数与高等函数
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初等函数、简单函数、复合函数、初等函数的概念及
关系
1.初等函数:
初等函数是由基本初等函数经过有限次四则运算(加、减、乘、除)与有限次复合形成的函数。
基本初等函数包括以下几种类型:-常数函数:如f(x)=C,C是常数。
-幂函数:如f(x)=x^n,n为实数。
-指数函数:如f(x)=a^x,a>0且a≠1.
-对数函数:如f(x)=log_a(x),a>0且a≠1.
-三角函数:sin(x),cos(x),tan(x),cot(x),sec(x),csc(x)及其逆函数(反三角函数)。
2.简单函数:
简单函数通常是指构成复杂函数的基本单元,它们相对独立且形式较为简单。
在解决具体问题时,简单函数可能指的就是上述基本初等函数,或者是通过基本初等函数进行一次或几次基本运算(如加法、乘法等)得到的函数。
3.复合函数:
复合函数是两个或多个函数通过变量的代换相互结合而成的新
函数。
如果存在两个函数f和g,那么可以定义一个复合函数h(x)=f(g(x)),其中g的值域需包含在f的定义域内。
例如,`h(x)
=sin(2x)`就是一个复合函数,其中`g(x)=2x`作为外层函数的“内层”被嵌套到`f(u)=sin(u)`中。
关系上:
-所有的基本初等函数都是简单函数。
-简单函数经过组合(包括复合和四则运算)可以形成更复杂的初等函数。
-复合函数是构造初等函数过程中的一种重要手段,它可以将几个简单函数联接起来构建新的、具有更丰富特性的函数表达式。
黑龙江统招专升本高等数学第一章初等函数一、考试范围(1)函数的概念:函数的定义、函数的表示法、分段函数、三角函数的图像。
(2)函数的简单性质:单调性、奇偶性、有界性、周期性、定义域、值域。
(3)反函数:反函数的定义、反函数的图象、反函数的定义域、值域。
(4)函数的四则运算与复合运算。
(5)基本初等函数:幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数。
二、学习达成标准(1)理解函数的概念,会求函数的定义域、表达式及函数值。
会求分段函数的定义域、函数值,并会作出简单的分段函数图像。
(2)理解和掌握函数的单调性、奇偶性、有界性和周期性,会判断所给函数的类别。
(3)了解函数y=ƒ(x)与其反函数y=ƒ-1(x)之间的关系(定义域、值域、图象),会求单调函数的反函数。
(4)理解和掌握函数的四则运算与复合运算,熟练掌握复合函数的复合过程。
(5)掌握基本初等函数的简单性质及其图象。
(6)了解初等函数的概念。
(7)会建立简单实际问题的函数关系式。
三、常用基础公式(1)指数函数运算法则m n m na a a+⋅=; m n m na a a-÷=;()()m n m nn ma aa ⋅==;()nnnab a b =⋅;()nn na ab b =;nnan a an ⎧=⎨⎩为偶数为奇数;(nna a =; 1pp aa -=;(0)a ≠;01a =;(0)a ≠;nm nm a a = (2)对数函数运算公式log log log a a a MN M N=+;log log log aa a MM N N =-;log log m a a M m M =; 1log log m a a M M m =;log log m n a a nM M m =;log log log c a c b b a =;1log log a b b a =; log 1a a =;log m a a m=;log a Na N =;log 10a =;()ln ln ln MN M N =+;lnln ln MM N N =-;ln ln n M n M =;ln10=;ln 1e =;ln m e m = (3)二倍角公式22tan sin 22sin cos 1tan ∂∂=∂∂=+∂;2222221tan cos2cos sin 2cos 112sin 1tan -∂∂=∂-∂=∂-=-∂=+∂;22tan tan 21tan ∂∂=-∂(4)降幂公式()21-22cos sin θθ⎡⎤⎣⎦=;()21+2=2cos cos θθ⎡⎤⎣⎦;()()21-cos 2=1+cos 2tan θθθ (5)半角公式 正负由2∂所在的象限决定1cos sin22∂-∂=±;1cos cos 22∂+∂=±; 1cos 1cos sin tan21cos sin 1cos ∂-∂-∂∂=±==+∂∂+∂; 1cos 1cos sin cot21cos sin 1cos ∂+∂+∂∂=±==-∂∂-∂(6)诱导公式(口诀:奇变偶不变,符号看象限)()sin sin -∂=-∂;()cos cos -∂=∂;()tan tan -∂=-∂;()cot cot -∂=-∂()()sin 2sin k k z π+∂=∂∈;()()cos 2cos k k z π+∂=∂∈;()()tan 2tan k k z π+∂=∂∈;()()cot 2cot k k z π+∂=∂∈;()sin sin π+∂=-∂;()cos cos π+∂=-∂;()tan tan π+∂=∂;()cot cot π+∂=∂()sin sin π-∂=∂;()cos cos π-∂=-∂;()tan tan π-∂=-∂;()cot cot π-∂=-∂()sin 2sin π-∂=-∂;()cos 2cos π-∂=∂; ()tan 2tan π-∂=-∂;()cot 2cot π-∂=-∂;sin cos 2π⎛⎫+∂=∂ ⎪⎝⎭;sin cos 2π⎛⎫-∂=∂ ⎪⎝⎭; cos sin 2π⎛⎫+∂=-∂ ⎪⎝⎭;cos sin 2π⎛⎫-∂=∂ ⎪⎝⎭; tan cot 2π⎛⎫+∂=-∂ ⎪⎝⎭;tan cot 2π⎛⎫-∂=∂ ⎪⎝⎭; cot tan 2π⎛⎫+∂=-∂ ⎪⎝⎭;cot tan 2π⎛⎫-∂=∂ ⎪⎝⎭四、历年命题趋势研判2014 2015 2016 2017 2018 2019 平均分 题号选择题(1、2) 选择题(1、2) 选择题(1)选择题(1) 选择题(1) 选择题(1) 选择题分值 8844445.6命题趋势:近几年题型、分数稳定,14-15年两道选择考察为定义域及奇偶性,从16年开始,为一道选择,考察为定义域及基本性质。
基本初等函数知识点总结基本初等函数是数学中常见的一类函数,包括多项式函数、指数函数、对数函数、三角函数和反三角函数等。
它们在数学和实际问题中具有广泛的应用,因此掌握基本初等函数的性质和特点对于学习和理解数学非常重要。
下面将对基本初等函数的知识点进行总结。
一、多项式函数多项式函数是由常数乘以各个整数幂的变量构成的函数。
它的一般形式为:$$f(x) = a_nx^n + a_{n-1}x^{n-1} + \dots + a_1x+a_0$$其中,$a_n, a_{n-1},\dots,a_1,a_0$为常数,$n$为正整数,$a_n \neq 0$。
多项式函数的特点包括:定义域为实数集,值域为实数集,可导且导函数为次数比原来次数低一的多项式函数。
二、指数函数指数函数的一般形式为:$$f(x) = a^x$$其中,$a$为正实数且不等于1。
指数函数的特点包括:定义域为实数集,值域为正实数集,可导且导函数为$a^x\ln a$。
三、对数函数对数函数的一般形式为:$$f(x) = \log_a x$$其中,$a$为正实数且不等于1,$x$为正实数。
对数函数的特点包括:定义域为正实数集,值域为实数集,可导且导函数为$\frac{1}{x\ln a}$。
四、三角函数三角函数包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
它们的一般形式为:$$\sin x, \cos x, \tan x$$其中,$x$为实数。
三角函数的特点包括:定义域为实数集,值域为闭区间[-1, 1],具有周期性,可导且导函数是相关三角函数的倍数。
五、反三角函数反三角函数包括反正弦函数、反余弦函数、反正切函数等。
它们的一般形式为:$$\arcsin x, \arccos x, \arctan x$$其中,$x$在相应的定义域内。
反三角函数的特点包括:定义域为闭区间[-1, 1],值域为实数集,可导且导函数是相关函数的倒数。
基本初等函数的性质还包括:1. 奇偶性对于函数$f(x)$,如果对于定义域内的任意$x$,有$f(-x)=-f(x)$,则称函数为奇函数;如果对于定义域内的任意$x$,有$f(-x)=f(x)$,则称函数为偶函数。
六大基本初等函数图像及其性质一、常值函数(也称常数函数) y =C (其中C 为常数);二、幂函数 αy =1.幂函数的图像:2.幂函数的性质;3y1)当α为正整数时,函数的定义域为区间为),(+∞-∞∈x ,他们的图形都经过原点,并当α>1时在原点处与x 轴相切。
且α为奇数时,图形关于原点对称;α为偶数时图形关于y 轴对称;2)当α为负整数时。
函数的定义域为除去x=0的所有实数; 3)当α为正有理数nm时,n 为偶数时函数的定义域为(0, +∞),n 为奇数时函数的定义域为(-∞,+∞),函数的图形均经过原点和(1 ,1);4)如果m>n 图形于x 轴相切,如果m<n,图形于y 轴相切,且m 为偶数时,还跟y 轴对称;m ,n 均为奇数时,跟原点对称;5)当α为负有理数时,n 为偶数时,函数的定义域为大于零的一切实数;n 为奇数时,定义域为去除x=0以外的一切实数。
三、指数函数xa y =(x 是自变量,a 是常数且0>a ,1≠a ),定义域是R ;[无界函数]1.指数函数的图象:2.指数函数的性质;1(1)当1>a 时函数为单调增,当10<<a 时函数为单调减; 2)不论x 为何值,y 总是正的,图形在x 轴上方; 3)当0=x 时,1=y ,所以它的图形通过(0,1)点。
3.(选,补充)指数函数值的大小比较*N ∈a ;a.底数互为倒数的两个指数函数x a x f =)(,xa x f ⎪⎭⎫ ⎝⎛=1)(的函数图像关于y 轴对称。
.当1>a 时,a 值越大,x a y =的图像越靠近y 轴;.当10<<a 时,a 值越大,xa y =的图像越远离y 轴。
4.指数的运算法则(公式);a.整数指数幂的运算性质),,0(Q n m a ∈≥;(1) n m n m a a a +=⋅(2)n m n m a a a -=÷(3)()()mn nmnm aaa ==xf x xxx g ⎪⎫⎛=1)((4)()n n n b a ab =b.根式的性质; (1)()a a nn= ; (2)当n 为奇数时,a a nn =当n 为偶数时,⎩⎨⎧<-≥==)0(0)(a a a a a a nnc.分数指数幂;(1))1,,,0(*>∈>=n Z n m a a a n m nm(2))1,,,0(11*>∈>==-n Z n m a a aanmnm nm 四、对数函数x y a log =(a 是常数且1,0≠>a a ),定义域),0(+∞∈x [无界]1.对数的概念:如果a(a >0,a ≠1)的b 次幂等于N ,就是 N a b=,那么数b 叫做以a 为底N 的对数,记作b N a =log ,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数,式子N a log 叫做对数式。