高一數(shù)學函數(shù)、函數(shù)與方程知識點總結(jié)
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『知識梳理』
映射定義:設A,B是兩個非空的集合,如果按某一個確定的對應關系,使對于集合A
中的任意一個元素x,在集合B中都有唯一確定的元素y與之對應,那么就稱對應f:A→B為從集合到集合的一個映射
定義傳統(tǒng)定義:如果在某變化中有兩個變量x,y,并且對于x在某個范圍內(nèi)的
每一個確定的值,按照某個對應關系f,y都有唯一確定的值和它對應。那么y就是x的函數(shù)。記作y=fx
函數(shù)及其表示函數(shù)三要素函數(shù)的表示方法近代定義:函數(shù)是從一個數(shù)集到另一個數(shù)集的映射
值域
定義域?qū)▌t
解析法圖象法
傳統(tǒng)定義:在區(qū)間[a,b]上,若a≤x1x2≤b,如果fx1fx2,則
fx在[a,b]上遞增,[a,b]是遞增區(qū)間;如果fx1fx2,則fx在[a,b]上遞減,[a,b]是遞減區(qū)間。列表法
單調(diào)性導數(shù)定義:在區(qū)間[a,b]上,若fx0,則fx在[a,b]上遞增,[a,b]
是遞增區(qū)間;若f
減區(qū)間。
x0,則fx在[a,b]上遞減,[a,b]是遞
函數(shù)函數(shù)的基本性質(zhì)最值最小值:設函數(shù)y=fx的定義域為I,如果存在實數(shù)M滿足:①對于任意
的xI,都有fx≥M;②存在x0I,使得fx0=M,則稱
M是函數(shù)y=fx的最大值。
f①-x=-fx,x定義域D,則fx叫做奇函數(shù),其圖像關于原點對稱。奇偶②f-x=fx,x定義域D,則fx叫做偶函數(shù),其圖像關于y軸對稱。性
周期性:在函數(shù)fx的定義域上恒有fxT=fx(T≠0的常數(shù))則fx
叫做周期函數(shù),T為周期;T的最小正值叫做fx的最小正周期,簡稱
最大值:設函數(shù)y=fx的定義域為I,如果存在實數(shù)M滿足:①對于任意的
xI,都有fx≤M;②存在x0I,使得fx0=M,則稱M是函數(shù)y=fx的最大值。
周期。
⑴描點連線法:列表、描點、連線
平移變換向左平移a個單位:y1=y,x1-a=xy=fxa向右平移a個單位:y1=y,x1+a=xy=fx-a向上平移b個單位:x1=x,y1-a=yy-b=fx向下平移b個單位:x1=x,y1-b=yy+b=fx
函數(shù)圖像的畫法⑵變換法伸縮變換橫坐標變換:把各點的橫坐標x1縮短(當w1時)或伸長(當0w
1時)到原來的1/w倍(縱坐標不變),即x1=wxy=fwx
橫坐標變換:把各點的縱坐標y1伸長(當A1時)或縮短(當0A
1時)到原來的A倍(橫坐標不變),即y1=y/Ay=fx
關于點(x0,y0)對稱:=2y2y0y1=2y0-yy+y10x+x1=2x0
0-xx1=2x
-yf2x0-x
x=x1x1=x
y+y1=2y0y1=2y0-y2y0-y=fxx=x1-1第1頁共6頁
關于直線y=x對稱y=yy=fx
1對稱變關于直線x=x0對稱換
0-xx+x1=2x0x1=2x
關于直線x=x0對稱y=yy1=yy=f2x0-x
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『例題精講』
例1.(1)設A={a,b,c},B={-1,0,1},映射f:A→B
①若映射f滿足f(a)>f(b)≥f(c),則映射f的個數(shù)為。(4)解:①列表法:∵f(a)>f(b)≥f(c)∴f(a)只能取0或1,f(c)只能取-1或0.根據(jù)映射的定義,以f(a)取值從大到小的次序列表考察:
f(a)1110f(b)00-1-1f(c)0-1-1-1由此可知符合條件的映射是4個.
例2.(1)已知f(x)=x+2x-1(x>2),求f(2x+1)的解析式;2
(2)已知
2,求f(x+1)的解析式.
解:(1)∵f(x)=x+2x-1(x>2)
∴以2x+1替代上式中的x得f(2x+1)=(2x+1)+2(2x+1)-1(2x+1>2)
∴f(2x+1)=4x+8x+2(x>1/2)(2)由已知得
∴以x替代上式中的
2222得f(x)=x-1(x≥1)
2∴f(x+1)=(x+1)-1(x+1≥1)即f(x+1)=x+2x(x≥0)例3.(1)已知函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且滿足f(
)=-f(x),又f(2)=1,f(1)=a,則a=________。
(2)已知函數(shù)f(x)的最小正周期為2T,且f(T+x)=f(T-x)對一切實數(shù)x都成立,則對f(x)的奇偶性的判定是?解:(1)由f(
f(-x)=f(x)(x
)=-f(x)知f(x)是周期函數(shù),且3是f(x)的一個周期,又f(x)為偶函數(shù)R),在此基礎上,尋覓已知條件中的f(2)與f(1)的聯(lián)系:
f(2)=f(-2)=f[(-2)+3]=f(1)而f(1)=a,f(2)=1,∴a=1
(2)由f(x)的最小正周期為2T得f(x+2T)=f(x)①又這里f(x+T)=f(T-x)②為了靠攏①,在②中以(x+T)替代x的位置得f(x+2T)=f[T-(x+T)]=f(-x)③∴由①,③得f(-x)=f(x)∴f(x)為偶函數(shù).
『易錯題』
例4.已知函數(shù)f(x)=
1-2x
1x,y=g(x)的圖象與y=的圖象關于直線y=x對稱,求
g1的值.2第2頁共6頁
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互為反函數(shù)①∴
典型錯解:由題設知g(x)與=
②∴g(x)=f(x+1)③由此得g()=f()=-
錯因分析:上面①②正確,由②導出③出現(xiàn)錯誤.在這里
的反函數(shù)是g(x),但
的反函數(shù)卻不是f(x+1).認知:由求反函數(shù)的“三部曲”易知y=f(x+1)的反函數(shù)不是
y=,而是y=
-1;y=
的反函數(shù)不是y=f(x+1),而是y=f(x)-1.
的解析式):由已知得
=正確解法:(著力于尋求
=-1-x2x(x≠-2)∴
x(x≠-3)x3,∴
=∴又由題設知g(x)的反函數(shù)為
x①x31令g()=b,則
21g()=-1.2=-
=12②∴由①②得-
b1=b32,解得b=-1,∴
『當堂檢測』
1.設函數(shù)
x3,(x10),則f(5)=.f(x)f(x5),(x10)22.已知f(x)的定義域為[-2,2],求f(x3.已知f(x)+2f(
1)的定義域______________
1)=3x,求f(x)的解析式____________________.x4.設f(x)是在(-∞,+∞)上以4為周期的函數(shù),且f(x)是偶函數(shù),在區(qū)間[2,3]上時,
f(x)=-2(x-3)2+4,求當x∈[1,2]時f(x)的解析式___________________________.5.已知函數(shù)(1)若(2)求
f(x)2ax1,x(0,1],2xf(x)在x(0,1]是增函數(shù),求a的取值范圍;f(x)在區(qū)間(0,1]上的最大值.
第3頁共6頁
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『直擊高考』
1.函數(shù)y=
(x≤0)的反函數(shù)是(B)
A.y=(x≥-1)B.y=-(x≥-1)C.y=(x≥0)D.y=-(x≥0)
2.(201*北京卷)函數(shù)f(x)=-2ax-3在區(qū)間[1,2]上存在反函數(shù)的充分必要條件是(D)
A.a∈(-∞,1]B.a∈[2,+∞)C.a∈[1,2]D.a∈(-∞,1]∪[2,+∞]3.設函數(shù)f(x)的圖象關于點(1,2)對稱,且存在反函數(shù)f5.已知函數(shù)y=f(x)是奇函數(shù),當x≥0時,f(x)=
,f(4)=0,則f
=_-2__
-1.設f(x)的反函數(shù)是y=g(x),則g(-8)=__-2______
6.若存在常數(shù)p>0,使得函數(shù)f(x)滿足f(px)=f(px-
p2)(x∈R),則f(x)的一個正周期為___p/2_
『知識梳理』
零點:對于函數(shù)y=f定理:如果函數(shù)y=f
x,我們把使fx=0的實數(shù)x叫做函數(shù)y=fx的零點
x在區(qū)間[a,b]上的圖像是連續(xù)不斷的一條曲線,并且有fafb
x在區(qū)間[a,b]內(nèi)有零點。即存在c(a,b),使得fc=0.
零點與根的關系0,那么,函數(shù)y=f這個c也是方程f
關系:方程f
交點
x=0的根。
函數(shù)與方程x=0有實數(shù)根函數(shù)y=fx有零點函數(shù)y=fx的圖像與x軸有
二分法求方程的近似解⑴確定區(qū)間[a,b],驗證f
afb0,給定精確度;
⑶計算f
⑵求區(qū)間[a,b]的中點c;
c;
c=0,則c就是函數(shù)的零點;
若fafb0,則令b=c(此時零點x0(a,b));若fcfb0,則令a=c(此時零點x0(c,b));
;否則重復以上a-b,則得到零點的近似值a(或b)
①若f②③
⑷判斷是否達到精確度,即若步驟。
第4頁共6頁
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『例題精講』
1.已知函數(shù)
一個零點比1小,求實數(shù)a的取值范圍。f(x)x2(a21)xa2的一個零點比1大,
2解:設方程x(a21)xa20的兩根分別為x1,x2(x1x2),1)0,所以x1x2(x1x2)10
2則(x11)(x2由韋達定理得a2(a即a21)10,
a20,所以2a1f(x)4xx223x在區(qū)間[1,1]上零點的個數(shù),并說明理由。327213f1410,f1410
33332.判斷函數(shù)解:因為所以
fx在區(qū)間[1,1]上有零點
2又
91f"x42x2x22x22x1時,0f"x
當192所以在[1,1]上單調(diào)遞增函數(shù),所以
fx在[1,1]上有且只有一個零點。
『易錯題』
3.設
fx3x3x8,用二分法求方程3x3x80在x1,2內(nèi)近似解的過程中得
f10,f1.50,f1.250,則方程的根落在區(qū)間(B)
A.(1,1.25)B.(1.25,1.5)C.(1.5,2)D.不能確定
『當堂檢測』
1.如果二次函數(shù)yxmx(m3)有兩個不同的零點,則m的取值范圍是()A.2,6B.2,6C.2,6D.,26,2.已知函數(shù)f(x)x21,則函數(shù)f(x1)的零點是__________3.若方程axa0有兩個實數(shù)解,則a的取值范圍是()A.(1,)B.(0,1)C.(0,2)D.(0,)
x2第5頁共6頁
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4.函數(shù)f(x)x5x3的實數(shù)解落在的區(qū)間是()A.[0,1]B.[1,2]C.[2,3]D.[3,4]5.求函數(shù)f(x)2x33x1零點的個數(shù)為()A.1B.2C.3D.4
『直擊高考』
1.設二次函數(shù)
f(x)x2axa,方程f(x)x0的兩根x1和x2滿足0x1x21;
(1)求實數(shù)a的取值范圍;(2)試比較
f0f1f0與
1的大小,并說明理由。16解:令g(x)則由題意可得:
f(x)xx2(a1)xa
01aa01021a1g(1)0a322,或a322g(0)0故所求實數(shù)a的取值范圍是(0,322.函數(shù)f
0a
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函數(shù)
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傳定義函近代定義:函數(shù)是從一個數(shù)集到另一個數(shù)集的映射數(shù)三定義域要值域素函對應法則數(shù)的解析法表列表法示方圖象法
法傳統(tǒng)定義:在區(qū)間[a,b]上,若a≤x1x2≤b,如果fx1fxx2,則
f在單[a,b]上遞增,[a,b]是遞增區(qū)間;如果fx在[a,b]上遞減,[a,b]是遞減區(qū)間。1fx2,則fx調(diào)性導數(shù)定義:在區(qū)間[a,b]上,若fx0,則fx在[a,b]上遞增,[a,b]
是遞增區(qū)間;若fx0,則fx在[a,b]上遞減,[a,b]是遞減區(qū)間。最大值:設函數(shù)y=fx的定義域為I,如果存在實數(shù)M滿足:①對于任意的
xI,都有fx≤M;②存在x函最y=fx的最大值。0I,使得fx0=M,則稱M是函數(shù)數(shù)值的最小值:設函數(shù)y=fx的定義域為基I,如果存在實數(shù)M滿足:①對于任意
的xI,都有fx≥M;②存在x0I,使得fx0=M,則稱本M是函數(shù)y=fx的最大值。
性質(zhì)①f-x=-fx,x定義域D,則fx叫做奇函數(shù),其圖像關于原點對稱。奇偶性②f軸對稱。
-x=fx,x定義域D,則fx叫做偶函數(shù),其圖像關于y周期性:在函數(shù)fx的定義域上恒有fxT=fx(T≠0的常數(shù))則fx叫做周期函數(shù),T為周期;T的最小正值叫做fx的最小正周期,簡稱周期。⑴描點連線法:列表、描點、連線
向左平移a個單位:y1=y,x1-a=xy=fxa平向右平移a個單位:y移1=y,x1+a=xy=fx-變a向上平移b個單位:x1=x,y1-a=yy-b=fx換向下平移b個單位:x1=x,y1-b=yy+b=fx
函橫坐標變換:把各點的橫坐標x1縮短(當w1時)或伸長(當0w
數(shù)伸1時)到原來的1/w倍(縱坐標不變),即x縮1=wxy=fwx
圖變橫坐標變換:把各點的縱坐標y像的⑵換A1伸長(當A1時)或縮短(當0A
1時)到原來的倍(橫坐標不變),即y1=y/Ay=fx
畫變法換x+x1=2x0x=2x0-x
法關于點(x12y0,y0)對稱:y+y=2yy0-yf2x101=2y0-y
0-x關于直線x=xx+x=2xx101=2x0-x
0對稱y=y對1y1=y
y=f2x0-x稱x=x1變關于直線x=x0對稱換y+y1x=x
1=2y0y1『例題精講』=2y0-y2y0-y=fxx=x1
關于直線y=x對稱
y=y1y=f-1x第1頁共6頁
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例1.(1)設A={a,b,c},B={-1,0,1},映射f:A→B
①若映射f滿足f(a)>f(b)≥f(c),則映射f的個數(shù)為。(4)解:①列表法:∵f(a)>f(b)≥f(c)∴f(a)只能取0或1,f(c)只能取-1或0.根據(jù)映射的定義,以f(a)取值從大到小的次序列表考察:
f(a)1110f(b)00-1-1f(c)0-1-1-1由此可知符合條件的映射是4個.
例2.(1)已知f(x)=x+2x-1(x>2),求f(2x+1)的解析式;2
(2)已知,求f(x+1)的解析式.
解:(1)∵f(x)=x2+2x-1(x>2)
∴以2x+1替代上式中的x得f(2x+1)=(2x+1)2+2(2x+1)-1(2x+1>2)
∴f(2x+1)=4x2+8x+2(x>1/2)(2)由已知得
∴以x替代上式中的
2得f(x)=x-1(x≥1)
∴f(x+1)=(x+1)2-1(x+1≥1)即f(x+1)=x2+2x(x≥0)例3.(1)已知函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且滿足f(
)=-f(x),又f(2)=1,f(1)=a,則a=________。
(2)已知函數(shù)f(x)的最小正周期為2T,且f(T+x)=f(T-x)對一切實數(shù)x都成立,則對f(x)的奇偶性的判定是?解:(1)由f(
f(-x)=f(x)(x
)=-f(x)知f(x)是周期函數(shù),且3是f(x)的一個周期,又f(x)為偶函數(shù)R),在此基礎上,尋覓已知條件中的f(2)與f(1)的聯(lián)系:
f(2)=f(-2)=f[(-2)+3]=f(1)而f(1)=a,f(2)=1,∴a=1
(2)由f(x)的最小正周期為2T得f(x+2T)=f(x)①又這里f(x+T)=f(T-x)②為了靠攏①,在②中以(x+T)替代x的位置得f(x+2T)=f[T-(x+T)]=f(-x)③∴由①,③得f(-x)=f(x)∴f(x)為偶函數(shù).
『易錯題』
例4.已知函數(shù)f(x)=
1-2x1x,y=g(x)的圖象與y=的圖象關于直線y=x對稱,求
g1的值.2互為反函數(shù)①∴
典型錯解:由題設知g(x)與
第2頁共6頁=
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②朋友式相處快樂式學習
∴g(x)=f(x+1)③由此得g()=f()=-
錯因分析:上面①②正確,由②導出③出現(xiàn)錯誤.在這里
的反函數(shù)是g(x),但
的反函數(shù)卻不是f(x+1).認知:由求反函數(shù)的“三部曲”易知y=f(x+1)的反函數(shù)不是
y=,而是y=
-1;y=
的反函數(shù)不是y=f(x+1),而是y=f(x)-1.
的解析式):由已知得
=正確解法:(著力于尋求
=-1-x2x(x≠-2)∴
xx3(x≠-3)
又由題設知g(x)的反函數(shù)為=-
,∴=∴
xx3①
令g(
12)=b,則=
12②∴由①②得-
bb3=
12,解得b=-1,∴
g(12)=-1.
『當堂檢測』
1.設函數(shù)f(x)x3,(x10)f(x5),(x10),則f(5)=.2.已知f(x)的定義域為[-2,2],求f(x3.已知f(x)+2f(
21)的定義域______________
1x)=3x,求f(x)的解析式____________________.
4.設f(x)是在(-∞,+∞)上以4為周期的函數(shù),且f(x)是偶函數(shù),在區(qū)間[2,3]上時,
f(x)=-2(x-3)2+4,求當x∈[1,2]時f(x)的解析式___________________________.5.已知函數(shù)f(x)2ax1x2,x(0,1],
(1)若f(x)在x(0,1]是增函數(shù),求a的取值范圍;(2)求f(x)在區(qū)間(0,1]上的最大值.
『直擊高考』
第3頁共6頁
1.函數(shù)y=
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(x≤0)的反函數(shù)是(B)
A.y=(x≥-1)B.y=-(x≥-1)C.y=(x≥0)D.y=-(x≥0)
2.(201*北京卷)函數(shù)f(x)=-2ax-3在區(qū)間[1,2]上存在反函數(shù)的充分必要條件是(D)
A.a∈(-∞,1]B.a∈[2,+∞)C.a∈[1,2]D.a∈(-∞,1]∪[2,+∞]3.設函數(shù)f(x)的圖象關于點(1,2)對稱,且存在反函數(shù)f5.已知函數(shù)y=f(x)是奇函數(shù),當x≥0時,f(x)=
,f(4)=0,則f
=_-2__
-1.設f(x)的反函數(shù)是y=g(x),則g(-8)=__-2______
6.若存在常數(shù)p>0,使得函數(shù)f(x)滿足f(px)=f(px-
p2)(x∈R),則f(x)的一個正周期為___p/2_
『知識梳理』
零點:對于函數(shù)y=fx,我們把使fx=0的實數(shù)x叫做函數(shù)y=fx的零點
定理:如果函數(shù)y=fx在區(qū)間[a,b]上的圖像是連續(xù)不斷的一條曲線,并且有fafb
零點與根的關系0,那么,函數(shù)y=fx在區(qū)間[a,b]內(nèi)有零點。即存在c(a,b),使得fc=0.這個c也是方程fx=0的根。
關系:方程fx=0有實數(shù)根函數(shù)y=fx有零點函數(shù)y=fx的圖像與x軸有
交點
⑴確定區(qū)間[a,b],驗證fafb0,給定精確度;⑵求區(qū)間[a,b]的中點c;⑶計算fc;
①若fc=0,則c就是函數(shù)的零點;
②若fafb0,則令b=c(此時零點x0(a,b));③若fcfb0,則令a=c(此時零點x0(c,b));
⑷判斷是否達到精確度,即若a-b,則得到零點的近似值a(或b);否則重復以上步驟。
函數(shù)與方程二分法求方程的近似解『例題精講』
第4頁共6頁
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22朋友式相處快樂式學習
1.已知函數(shù)f(x)x(a1)xa2的一個零點比1大,一個零點比1小,求實數(shù)a的取值范圍。解:設方程x(a1)xa20的兩根分別為x1,x2(x1x2),則(x11)(x21)0,所以x1x2(x1x2)10由韋達定理得a2(a1)10,即aa20,所以2a12.判斷函數(shù)f(x)4xx解:因為f所以f2222223233x在區(qū)間[1,1]上零點的個數(shù),并說明理由。
141730,f141231330
x在區(qū)間[1,1]上有零點
21又fx42x2x2x
22"92當1x1時,0f"x92
所以在[1,1]上單調(diào)遞增函數(shù),所以fx在[1,1]上有且只有一個零點。
『易錯題』
3.設fx33x8,用二分法求方程33x80在x1,2內(nèi)近似解的過程中得
xxf10,f1.50,f1.250,則方程的根落在區(qū)間(B)
A.(1,1.25)B.(1.25,1.5)C.(1.5,2)D.不能確定
『當堂檢測』
1.如果二次函數(shù)yxmx(m3)有兩個不同的零點,則m的取值范圍是()A.2,6B.2,6C.2,6D.,26,2.已知函數(shù)f(x)x21,則函數(shù)f(x1)的零點是__________
x3.若方程axa0有兩個實數(shù)解,則a的取值范圍是()A.(1,)B.(0,1)C.(0,2)D.(0,)4.函數(shù)f(x)xx3的實數(shù)解落在的區(qū)間是()
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學優(yōu)教育朋友式相處快樂式學習
A.[0,1]B.[1,2]C.[2,3]D.[3,4]5.求函數(shù)f(x)2x33x1零點的個數(shù)為()A.1B.2C.3D.4
『直擊高考』
1.設二次函數(shù)f(x)xaxa,方程f(x)x0的兩根x1和x2滿足0x1x21;(1)求實數(shù)a的取值范圍;(2)試比較f20f1f0與
2116的大小,并說明理由。
解:令g(x)f(x)xx(a1)xa則由題意可得:
0a01a1021a1g(1)0a322,或a322g(0)0故所求實數(shù)a的取值范圍是(0,32x0a
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