人教版高中数学必修一知识点及重难点

人教版高中数学必修一各章节知识点与重难点第一章集合与函数概念1.1 集合1.1.1 集合的含义与表示【知识要点】1、集合的含义一般地，我们把研究对象统称为元素，把一些元素组成的总体叫做集合。2、集合的中元素的三个特性1元素确实定性；2元素的互异性；3元素的无序性2、属于的概念我们通常用大写的拉丁字母A,B,C,表示集合，用小写拉丁字母a,b,c,表示元素如：如果a是集合A的元素，就说a属于集合A记作aA,如果a不属于集合A记作aA3、常用数集及其记法非负整数集即自然数集记作：N;正整数集记作：N*或N+;整数集记作：Z;有理数集记作：Q；实数集记作：R4、集合的表示法 1列举法：把集合中的元素一一列举出来，然后用一个大括号括上。 2描述法：用集合所含元素的公共特征表示集合的方法称为描述法。语言描述法：例：不是直角三角形的三角形数学式子描述法：例：不等式x-32的解集是xR|x-32或x|x-32 3图示法Venn图1.1.2 集合间的根本关系【知识要点】1、 包含关系子集一般地，对于两个集合A与B,如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素，我们就说这两个集合有包含关系，称集合A为集合B的子集，记作AB2、 相等关系如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素，同时,集合B的任何一个元素都是集合A的元素，我们就说集合A等于集合B,即：A=BAB且BA3、真子集如果AB,且AB那就说集合A是集合B的真子集，记作AB（或BA）4、空集不含任何元素的集合叫做空集，记为规定:空集是任何集合的子集，空集是任何非空集合的真子集.1.1.3 集合的根本运算【知识要点】1、 交集的定义一般地，由所有属于A且属于B的元素所组成的集合，叫做A,B的交集.记作AAB（读作”A交B），即AnB=x|xA,且xCB.2、并集的定义一般地，由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合，叫做A,B的并集。记作：AUB(读作A并B)，即AUB=x|xCA,或xCB.3、交集与并集的性质AAA=A,AA(=GAPB=BAA,AUA=A,AU(|=A,AUB=BUA.4、全集与补集 1全集如果集合U含有我们所要研究的各个集合的全部元素，这个集合就可以看作一个全集。通常用U来表示。 2补集设U是一个集合，A是U的一个子集即AU，由U中所有不属于A的元素组成的集合，叫做U中子集A的补集或余集。记作：CUA，即CSA=x|xU且xA 3性质Cu(CuA)=A,(CuA)nA=，(CuA)UA=U;(CuA)n(CuB尸Cu(AUB),(CuA)U(CuB尸Cu(AnB).1.2 函数及其表示1.2.1 函数的概念【知识要点】1、函数的概念设A、B是非空的数集，如果按照某个确定的对应关系f，使对于集合A中的任意一个数x，在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应，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),xA.其中，x叫做自变量，x的取值围A叫做函数的定义域；与x的值相对应的y值叫做函数值，函数值的集合f(x)|xea叫做函数的值域.【注意】 1如果只给出解析式y=f(x)，而没有指明它的定义域，那么函数的定义域即是指能使这个式子有意义的实数的集合； 2函数的定义域、值域要写成集合或区间的形式【定义域补充】求函数的定义域时列不等式组的主要依据是 1分式的分母不等于零； 2偶次方根的被开方数不小于零； 3对数式的真数必须大于零; 4指数、对数式的底数必须大于零且不等于1. 5如果函数是由一些根本函数通过四那么运算结合而成的.那么，它的定义域是使各局部都有意义的x的值组成的集合. 6指数为零底不可以等于零 7实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义.(注意：求出不等式组的解集即为函数的定义域.)定义域、对应关系和值域【注意】 1构成函数三个要素是定义域、对应关系和值域由于值域是由定义域和对应关系决定的，所以，如果两个函数的定义域和对应关系完全一致，即称这两个函数相等或为同一函数。 2两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全一致，而与表示自变量和函数值的字母无关。3、一样函数的判断方法 1定义域一致； 2表达式一样(两点必须同时具备)【值域补充】 1函数的值域取决于定义域和对应法那么，不管采取什么方法求函数的值域都应先考虑其定义域. 2应熟悉掌握一次函数、二次函数、指数、对数函数及各三角函数的值域，它是求解复杂函数值域的根底。4、区间的概念 1区间的分类：开区间、闭区间、半开半闭区间； 2无穷区间； 3区间的数轴表示1.2.2 函数的表示法【知识要点】1、常用的函数表示法及各自的优点 1函数图象既可以是连续的曲线，也可以是直线、折线、离散的点等等，注意判断一个图形是否是函数图象的依据：作垂直于x轴的直线与曲线最多有一个交点。 2函数的表示法解析法：必须注明函数的定义域；图象法：描点法作图要注意：确定函数的定义域；化简函数的解析式；观察函数的特征；列表法：选取的自变量要有代表性，应能反映定义域的特征【注意】解析法：便于算出函数值。列表法：便于查出函数值。图象法：便于量出函数值2、分段函数在定义域的不同局部上有不同的解析表达式的函数。在不同的围里求函数值时必须把自变量代入相应的表达式。分段函数的解析式不能写成几个不同的方程，而应写成函数值几种不同的表达式并用一个左大括号括起来，并分别注明各局部的自变量的取值情况注意：1分段函数是一个函数，不要把它误认为是几个函数；2分段函数的定义域是各段定义域的并集，值域是各段值域的并集3、复合函数如果y=f(u),(uCM),u=g(x),(xCA),那么y=fg(x)=F(x),(xCA)称为f是g的复合函数.4、函数图象知识归纳 1定义在平面直角坐标系中，以函数y=f(x),(xCA)中的x为横坐标，函数值y为纵坐标的点P(x,y)的集合C,叫做函数y=f(x),(xCA)的图象.C上每一点的坐标(x,y)均满足函数关系y=f(x),反过来，以满足y=f(x)的每一组有序实数对x、y为坐标的点(x,y),均在C上.即记为C=P(x,y)|y=f(x),xA图象C一般的是一条光滑的连续曲线(或直线)，也可能是由与任意平行于Y轴的直线最多只有一个交点的假设干条曲线或离散点组成.2画法A、描点法根据函数解析式和定义域，求出x,y的一些对应值并列表，以(x,y)为坐标在坐标系描出相应的点P(x,y),最后用平滑的曲线将这些点连接起来.B、图象变换法常用变换方法有三种，即平移变换、对称变换和伸缩变换I对称变换将y=f(x)在x轴下方的图象向上翻得到y=If(x)I的图象如：书上P21例51xV=f(x)ffiy=f(-x)的图象关于y轴对称。如yax与yax一ay=f(x)ffiy=-f(x)的图象关于x轴对称。如y唠仆与丫logaxlog1xaII平移变换由f(x)得到f(xa)左加右减；由f(x)得到f(x)a上加下减3作用A、直观的看出函数的性质；B、利用数形结合的方法分析解题的思路；C、提高解题的速度；发现解题中的错误。5、映射定义：一般地，设A、B是两个非空的集合，如果按某一个确定的对应法那么f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应，那么就称对应f:AB为从集合A到集合B的一个映射。记作f:AB给定一个集合A到B的映射，如果aCA,bB.且元素a和元素b对应，那么，我们把元素b叫做元素a的象，元素a叫做元素b的原象【说明】函数是一种特殊的映射，映射是一种特殊的对应1集合A、B及对应法那么f是确定的；2对应法那么有方向性，即强调从集合A到集合B的对应，它与从B到A的对应关系一般是不同的；3对于映射f:A-B来说，那么应满足：I集合A中的每一个元素，在集合B中都有象，并且象是唯一的；II集合A中不同的元素，在集合B中对应的象可以是同一个；m不要求集合B中的每一个元素在集合A中都有原象。6、函数的解析式1函数的解析式是函数的一种表示方法，要求两个变量之间的函数关系时，一是要求出它们之间的对应法那么，二是要求出函数的定义域.2求函数的解析式的主要方法有：待定系数法、换元法、消参法等A、如果函数解析式的构造时，可用待定系数法；B、复合函数fg(x)的表达式时，可用换元法，这时要注意元的取值围；当表达式较简单时，也可用凑配法；C、假设抽象函数表达式，那么常用解方程组消参的方法求出f(x)【重点】函数的三种表示法，分段函数的概念，映射的概念【难点】根据不同的需要选择恰当的方法表示函数，分段函数的表示及其图象，映射的概念1.3 函数的根本性质1.3.1 函数单调性与最大小值【知识要点】1、函数的单调性定义设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I的某个区间D的任意两个自变量必，X2,当X1X2时,都有f(X1)f(x*那么就说f(x)在区间D上是增函数。区间D称为y=f(x)的单调增区问；如果对于区间D上的任意两个自变量的值x1，波，当x1f(x2),那么就说f(x)在这个区间上是减函数.区间D称为y=f(x)的单调减区间.【注意】 1函数的单调性是在定义域的某个区间上的性质，是函数的局部性质；2必须是对于区间D的任意两个自变量x1，x2；当x1x2时，总有f(x1)f(x2)。2、图象的特点如果函数y=f(x)在某个区间是增函数或减函数，那么说函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性，在单调区间上增函数的图象从左到右是上升的，减函数的图象从左到右是下降的3、函数单调区间与单调性的判定方法(A)定义法任取x1,x2D,且x10C为常数时，yf(x)与yC*f(x)的单调性一样；当C0C为常数时，yf(x)与yCf(x)的单调性相反；函数f(x)、g(x)都是增减函数，那么f(x)g(x)仍是增减函数；假设f(x)0,g(x)0且f(x)与g(x)都是增减函数，那么f(x)g(x)也是增减函数;假设f(x)0，g(x)0且“刈与9(刈都是增减函数，那么f(x)*g(x)也是减增函数；设f(x),假设f(x)在定义域上是增函数，那么fx)、k*f(x)(k0)、fn(x)(n1)都是增1函数，而f(x)是减函数.5、函数的最大小信定义i一般地，设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足：1对于任意的xCI,都有f(x)M.6、利用函数单调性的判断函数的最大小信的方法利用二次函数的性质配方法求函数的最大小值利用图象求函数的最大小值利用函数单调性的判断函数的最大小值如果函数y=f(x)在区间a,b上单调递增，在区间b,c上单调递减那么函数y=f(x)在x=b处有最大值f(b)；如果函数y=f(x)在区间a,b上单调递减，在区间b,c上单调递增那么函数y=f(x)在x=b处有最小值f(b);1.3.2 函数的奇偶性【知识要点】1、偶函数定义一般地，对于函数f(x)的定义域的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么f(x)就叫做偶函数.2、奇函数定义一般地，对于函数f(x)的定义域的任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么f(x)就叫做奇函数.【注意】函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性，函数的奇偶性是函数的整体性质；函数可能没有奇偶性，也可能既是奇函数又是偶函数。是， 对于定义域的任意一个x,由函数的奇偶性定义可知，函数具有奇偶性的一个必要条件那么-x也一定是定义域的一个自变量即定义域关于原点对称3、具有奇偶性的函数的图象的特征偶函数的图象关于y轴对称；奇函数的图象关于原点对称.4、利用定义判断函数奇偶性的格式步骤首先确定函数的定义域，并判断其定义域是否关于原点对称；确定f(x)与f(x)的关系；作出相应结论：假设f(-x)=f(x)或f(-x)-f(x)=0,那么f(x)是偶函数；假设f(-x)=f(x)或f(-x)+f(x)=0,那么f(x)是奇函数.5、函数奇偶性的性质奇函数在关于原点对称的区间上假设有单调性，那么其单调性完全一样；偶函数在关于原点对称的区间上假设有单调性，那么其单调性恰恰相反.奇函数的图象关于原点对称，偶函数的图象关于y轴对称.假设f(x)为偶函数,那么f(x)f(x)f(|x|).假设奇函数f(x)定义域中含有0,那么必有f(0)0.定义在关于原点对称区间上的任意一个函数，都可表示成一个奇函数F(x)与一个偶函数G(x)的和或差.如设f(x)是定义域为R的任一函数，那么F(x)f(x)2f(x),f(x)f(x).2复合函数的奇偶性特点是：偶那么偶，奇同外.既奇又偶函数有无穷多个f(x)0,定义域是关于原点对称的任意一个数集第二章根本初等函数2.1 指数函数2.1.1 指数与指数幕的运算【知识要点】1、根式的概念：负数没有偶次方根；0的任何次方根都是0,记作次=0.【注意】a,a 0a,a 0(na)na当n是奇数时，n/an-a,当n是偶数时，Va7|a|2、分数指数幕1正数的正分数指数幕的意义，规定：m2正数的正分数指数幕的意义：a_7man1F a手am (a 0, m, n N ,且n 1)(a 0, m,n N，且n 1)30的正分数指数幕等于0,0的负分数指数幕没有意义3、实数指数幕的运算性质1arasars(a0,r,sR)2(ar)sars(a0,r,sR)3(ab)rarbr(a0,b0,rR)【注意】1在化简过程中，偶数不能轻易约分；如(iV2)2产1J2而应=/212.1.2指数函数及其性质【知识要点】1、指数函数的概念一般地，函数yax叫做指数函数，其中x是自变量，函数的定义域为R.2、指数函数的图象和性质0a1图象;/4r|lX.1.?yzT-2-.J.1V-i/1|l11i-c1111101XQ1LX性质定义域R，值域0,+oo1过定点0,1，即x=0时，y=1(2心R上是减函数(2汽R上是增函数3当x0时,0y1;当x13当x0时,y1;当x0时,0y1图象特征函数性质共性向x轴正负方向无限延伸函数的止义域为R函数图象都在x轴上方函数的值域为R+图象关于原点和y轴不对称非奇非偶函数函数图象都过定点0,1过定点0,10a0时,0y1;在第二象限的图象纵坐标都大于1当x1图象上升趋势是越来越缓函数值开场减小极快，到了某一值后减小速度较慢；a1自左向右看，图象逐渐上升增函数在第一象限的图象纵坐标都大于1当x0时,y1;在第二象限的图象纵坐标都小于1当x0时,0y0且aw1;2真数N0;3注意对数的书写格式.2、两个重要对数1常用对数：以10为底的对数，10g10N记为lgN;2自然对数：以无理数e为底的对数的对数，1ogeN记为1nN.3、对数式与指数式的互化对数式指数式对数底数一a一幕底数对数一x一指数真数一N一幕【结论】1负数和零没有对数21ogaa=1,1o%1=0,特别地，1g10=1,1g1=0,1ne=1,1n1=03对数包等式：a10gaNN4、如果a0,a1,M0,N0有110ga(M?N)10gaM10gaN两个正数的积的对数等于这两个正数的对数和110gaM10gaM10gaNN两个正数的商的对数等于这两个正数的对数差31ogaMnn1ogaM(nR)一个正数的n次方的对数等于这个正数的对数n倍【说明】1简易语言表达：积的对数二对数的和2有时可逆向运用公式3真数的取值必须是(0,+8)4特另I注意：1ogaMN1ogaM1ogaN5、换底公式利用换底公式推导下面的结论1nn1ogab1ogab*10gbe*1ogcd1ogad1ogamb_1ogab1ogbam2.2.2对数函数及其性质【知识要点】1、对数函数的概念函数ylogax(a0,且awl)叫做对数函数，其中x是自变量，函数的定义域是0,+.【注意】1对数函数的定义与指数函数类似，都是形式定义，注意区分。如：ylogaJT3,ylogax2都不是对数函数，而只能称其为对数型函数.2对数函数对底数的限制：a0,且aw12、对数函数的图像与性质在logab中，当a,b同在(0,1)或(1,+)时，有logab0；当a,b不同在(0,1),或不同在(1,+8)时，有logab0；当a,b在1的异侧时,logab对数函数的单调性由底数决定的，底数不明确的时候要进展讨论。掌握利用单调性比较对数的大小，同底找对应的对数函数，底数不同真数也不同利用1的知识不能解决的插进1(=logaa)进展彳专递.田、求指数型函数的定义域要求真数0,值域求法用单调性.IV、分辨不同底的对数函数图象利用1=logaa,用y=1去截图象得到对应的底数。V、y=ax(a0且a*1)与y=logax(a0且a*1)互为反函数，图象关于y=x对称。5比较两个幕的形式的数大小的方法(1)对于底数一样指数不同的两个幕的大小比较，可以利用指数函数的单调性来判断.(2)对于底数不同指数一样的两个幕的大小比较，可以利用比商法来判断.(3)对于底数不同也指数不同的两个幕的大小比较，那么应通过中间值来判断.常用1和0.6比较大小的方法利用函数单调性(同底数)；(2)利用中间值如：0,1.；(3)变形后比较；(4淮差比较2.3幕函数【知识要点】1、幕函数定义一般地，形如yx的函数称为幕函数，其中x是自变量，a为常数.2、幕函数性质归纳1所有的幕函数在0,+8都有定义，并且图象都过点1,1；200时，幕函数的图象通过原点，并且在0,+OO上是增函数.特别地，当G1时，幕函数的图象下凸；当001时，幕函数的图象上凸；3a0时，幕函数的图象在0,+8上是减函数.在第一象限，当x从右边趋向原点时，图象在y轴右方无限地逼近y轴正半轴，当x趋于+8时，图象在x轴上方无限地逼近x轴正半轴.第三章函数的应用3.1函数与方程3.1方程的根与函数的零点【知识要点】1、函数零点的概念对于函数y=f(x)，使f(x)=0的实数x叫做函数的零点.实质上是函数y=f(x)与x轴交点的横坐标2、函数零点的意义方程f(x)=0有实数根？函数y=f(x)的图象与x轴有交点？函数y=f(x)有零点.3、零点定理函数y=f(x)在区间a,b的图象是连续不断的，并且有f(a)f(b)0,方程f(x)=0有两不等实根，二次函数的图象与x轴有两个交点，二次函数有两个零点.2=0,方程f(x)=0有两相等实根二重根，二次函数的图象与x轴有一个交点，二次函数有一个二重零点或二阶零点.30,方程f(x)=0无实根，二次函数的图象与x轴无交点，二次函数无零点.3.1.2用二分法求方程的近似解【知识要点】1、概念对于在区间a,bU：连续不断且f(a)f(b)0的函数y=f(x)，通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间一分为二，使区间的两个端点逐步逼近零点，进而得到零点近似值的方法叫做二分法.2、用二分法求方程近似解的步骤确定区间a,b验证f(a)f(b)0,给定准确度e;求区间(a,b珀中点c;计算f(c),假设f(c)=0,那么c就是函数的零点；假设f(a)f(c)0,那么令b=c此时零点xo(a,c假设f(c)f(b)0,那么令a=c此时零点xoC(c,b)(4)判断是否到达准确度即假设|a-b|0)指数函数：y=ax(a1)指数型函数：y=kax(k0,a1)幕函数：y=xnn?N*)对数函数：y=logax(a1)二次函数：y=ax2+bx+c(a0)增长快慢：V(ax)V(xn)V(logax)解不等式(1)logx2xx2(2)1。然x20的根的分布两个根都在m,n)两个有且仅有一个在m,n)Xi(m,n)&C(p,q)长差异，结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同函数类型增长的含