人教版高中数学必修1知识点归纳及知识点剖析.doc

人教版高中数学必修1知识点归纳及知识点剖析【精】高中数学必修1知识点第一章 集合与函数概念一、集合有关概念1、集合的含义：某些指定的对象集在一起就成为一个集合，其中每一个对象叫元素。2、集合的中元素的三个特性：1.元素的确定性； 2.元素的互异性； 3.元素的无序性说明：(1)对于一个给定的集合，集合中的元素是确定的，任何一个对象或者是或者不是这个给定的集合的元素。(2)任何一个给定的集合中，任何两个元素都是不同的对象，相同的对象归入一个集合时，仅算一个元素。(3)集合中的元素是平等的，没有先后顺序，因此判定两个集合是否一样，仅需比较它们的元素是否一样，不需考查排列顺序是否一样。(4)集合元素的三个特性使集合本身具有了确定性和整体性。3、集合的表示： 如我校的篮球队员，太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋1用拉丁字母表示集合：A=我校的篮球队员,B=1,2,3,4,52集合的表示方法：列举法与描述法。注意：常用数集及其记法：非负整数集（即自然数集）N 正整数集N*或 N+ 整数集Z 有理数集Q 实数集R关于“属于”的概念：集合的元素通常用小写的拉丁字母表示,如：a是集合A的元素，就说a属于集合A 记作 aA ，相反，a不属于集合A 记作 aA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。描述法：将集合中的元素的公共属性描述出来，写在大括号内表示集合的方法。用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合的方法：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-324、集合的分类：1有限集 含有有限个元素的集合2无限集 含有无限个元素的集合3空集 不含任何元素的集合例：x|x2=5二、集合间的基本关系1.“包含”关系子集注意：有两种可能（1）A是B的一部分，；（2）A与B是同一集合。反之： 集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A,记作AB或BA2“相等”关系(55，且55，则5=5) 实例：设 A=x|x2-1=0 B=-1,1 “元素相同”结论：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，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=B 任何一个集合是它本身的子集。AA真子集:如果AB,且A B那就说集合A是集合B的真子集，记作AB(或BA)如果 AB, BC ,那么 AC 如果AB 同时 BA 那么A=B3. 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。三、集合的运算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AB(读作A交B)，即AB=x|xA，且xB2、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：AB(读作A并B)，即AB=x|xA，或xB3、交集与并集的性质：AA = A, A= , AB = BA，AA = A,A= A ,AB = BA.4、全集与补集SCsAA（1）补集：设S是一个集合，A是S的一个子集（即），由S中所有不属于A的元素组成的 集合，叫做S中子集A的补集（或余集）记作： CSA 即 CSA =x | xS且 xA（2）全集：如果集合S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。（3）性质：CU(C UA)=A (C UA)A= (CUA)A=U四、函数的有关概念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：AB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的取值范围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)| xA 叫做函数的值域注意：如果只给出解析式y=f(x)，而没有指明它的定义域，则函数的定义域即是指能使这个式子有意义的实数的集合； 函数的定义域、值域要写成集合或区间的形式定义域补充:能使函数式有意义的实数x的集合称为函数的定义域，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、对数式的底必须大于零且不等于1. (5)如果函数是由一些基本函数通过四则运算结合而成的.那么，它的定义域是使各部分都有意义的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.(又注意：求出不等式组的解集即为函数的定义域。)构成函数的三要素：定义域、对应关系和值域再注意：（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。相同函数的判断方法：表达式相同；定义域一致 (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则，不论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基础。2. 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) , (xA)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),(x A)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与Y轴的直线最多只有一个交点的若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)为坐标在坐标系内描出相应的点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（请参考必修4三角函数）常用变换方法有三种，即平移变换、伸缩变换和对称变换(3)作用：1、直观的看出函数的性质；2、利用数形结合的方法分析解题的思路。提高解题的速度。发现解题中的错误。3. 了解区间的概念（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4什么叫做映射一般地，设A、B是两个非空的集合，如果按某一个确定的对应法则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aA,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，集合A、B及对应法则f是确定的；对应法则有“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；对于映射f：AB来说，则应满足：（）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；（）集合A中不同的元素，在集合B中对应的象可以是同一个；（）不要求集合B中的每一个元素在集合A中都有原象。常用的函数表示法及各自的优点： 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； 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：便于量出函数值补充一：分段函数 ：在定义域的不同部分上有不同的解析表达式的函数。在不同的范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，而就写函数值几种不同的表达式并用一个左大括号括起来，并分别注明各部分的自变量的取值情况（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补充二：复合函数：如果y=f(u),(uM),u=g(x),(xA),则 y=fg(x)=F(x)，(xA) 称为f、g的复合函数。例如: y=2sinX y=2cos(X2+1)5函数单调性（1）增函数设函数y=f(x)的定义域为I，如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量x1，x2，当x1x2时，都有f(x1)f(x2)，那么就说f(x)在区间D上是增函数。区间D称为y=f(x)的单调增区间 （睇清楚课本单调区间的概念）如果对于区间D上的任意两个自变量的值x1，x2，当x1x2 时，都有f(x1)f(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： 函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质，是函数的局部性质； 必须是对于区间D内的任意两个自变量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x11，且*当是奇数时，正数的次方根是一个正数，负数的次方根是一个负数此时，的次方根用符号表示式子叫做根式（radical），这里叫做根指数（radical exponent），叫做被开方数（radicand）当是偶数时，正数的次方根有两个，这两个数互为相反数此时，正数的正的次方根用符号 表示，负的次方根用符号表示正的次方根与负的次方根可以合并成（0）由 此可得：负数没有偶次方根；0的任何次方根都是0，记作。注意：当是奇数时，当是偶数时，2分数指数幂正数的分数指数幂的意义，规定：0的正分数指数幂等于0，0的负分数指数幂没有意义指出：规定了分数指数幂的意义后，指数的概念就从整数指数推广到了有理数指数，那么整数指数幂的运算性质也同样可以推广到有理数指数幂3实数指数幂的运算性质（1）（2）（3）二）指数函数及其性质1、指数函数的概念：一般地，函数叫做指数函数（exponential function），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12、指数函数的图象和性质a10a10a核心知识规则1 函数的图象： 图象法： 以表格中的数对(x，y)为点的坐标描绘出能反映x与y的对应关系的曲线. 正比例函数和一次函数的图象都是一条直线，二次函数的图象是一条平滑的曲线（抛物线），反比例函数的图象是两支平滑的曲线（双曲线）此外，函数的图象也可以是一些点或几条线段等典型例题例1 某种茶杯，每个5元，买x个茶杯的钱数（元）f（x）=5x，x N画出这个函数的图象解：这个函数的图象由一些点组成，如图1-2所示图 1-12例2 在国内投寄外埠平信，每封信不超过20克重付邮资20分，超过20克重而不超过40克重付邮资40分那么，每封x（0x40）克重的信应付邮资（分）画出这个函数的图象解：这个函数的图象是两条线段，如图1-13所示图 1-13函数的单调性和奇偶性 函数的单调性是函数的重要性质之一，应用它可以比较函数值的大小，求函数的值域、最值；应用它可研究方程根的情况；也可求函数解析式中参数的范围；绘函数的图像时，也经常应用它.本节涉及到了分类讨论思想、数形结构思想、转化思想等，在学习时认真体会其实质，并加以运用.本节内容在高考中年年必考，主要考查函数单调性与奇偶性的判定，单调区间的求法，以及单调性与奇偶性的综合题.在命题形式上主要是选择、填空题，有时也与其它知识结合出解答题.本节内容是高考重点考查的重要内容，今后也肯定是高考考查的重点内容，它与不等式、三角函数等知识综合，考查函数的概念、图像性质等，以及综合运用知识考查分析和解决问题的能力.关键是在理解的基础上，要记准、记熟函数单调性和奇偶性有关概念和判定方法并能在解题中灵活的加以运用.千万不要忘记解题时首先要考查定义域.核心知识1.基础知识图表2.函数的单调性如果对于属于定义域A内某个区间上的任意两个自变量的值x1，x2，当x1x2，都有f(x1)f(x2)，那么就说f(x)在这个区间上是增函数.如果对于属于定义域A内某个区间上的任意两个自变量的值x1，x2，当x1x2时，都有f(x1)f(x2)，那么就说f(x)在这个区间上是减函数.如果函数f(x)在某个区间是增函数或减函数，那么就说f(x)在这一区间具有(严格的)单调性，这一区间叫做f(x)的单调区间.函数的单调性是针对定义域内的某个区间而言的.例如函数y 在(-，0)上是减函数，在(0，+)上也是减函数，但不能说它在整个定义域即(-，0)(0，+)因为当取x1-1，x21时，对应的函数值为f(x1)-1，f(x2)1，显然有x1x2，但f(x1)f(x2)，不满足减函数的定义.有些函数在整个定义域内具有单调性.例如函数yx就是这样.有些函数在定义域内某个区间上是增函数，而在另一些区间上是减函数.例如函数y=x2在(-，0)是减函数，在，+)上是增函数.中学阶段我们所讨论的函数，只要它们在区间的端点有定义，那么在考虑单调区间时，包括端点、不包括端点都可以.函数的单调性所刻画的是当自变量变化时其对应的函数值的变化趋势，是函数在区间上的整体性质，函数图像能直观地显示函数的这个性质.在单调区间上的增函数，它的图像是沿x轴正方向逐渐上升的；在单调区间上的减函数，它的图像是沿x轴正方向逐渐下降的.求函数的单调区间，必须先求函数的定义域.讨论函数yf(x)的单调性时要注意两点：(1)若u(x)，yf（u）在所讨论的区间上都是增函数或都是减函数，则yf(x)为增函数；(2)若u(x)，yf(u)在所讨论的区间上一个是增函数，另一个是减函数，则yf(x)为减函数.若函数f(x)，g(x)在给定的区间上具有单调性，利用增(减)函数的定义容易证得，在这个区间上：(1)函数f(x)与f(x)+C(C为常数)具有相同的单调性.(2)C0时，函数f(x)与Cf(x)具有相同的单调性；C0时，函数f(x)与Cf(x)具有相反的单调性.(3)若f(x)0，则函数f(x)与 具有相反的单调性.(4)若函数f(x)，g(x)都是增(减)函数，则f(x)+g(x)仍是增(减)函数.(5)若f(x)0，g(x)0，且f(x)与g(x)都是增(减)函数，则f(x)g(x)也是增(减)函数；若f(x)0，g(x)0，且f(x)与g(x)都是增(减)函数，则f(x)g(x)是减(增)函数.使用上述结论，可以简便地求出一些函数的单调区间.例如函数f(x) (x-1)可等价变形为f(x)1- (x-1).由于一次函数1+x是增函数，所以当x-1时，函数 在(-，-1)上是减函数，在(-1，+)上也是减函数.于是- 在(-，-1)和(-1，+)上均为增函数.故f(x)1- 在(-，-1)和(-1，+)上都是增函数.根据定义讨论(或证明)函数增减性的一般步骤是：(1)设x1、x2是给定区间内的任意两个值且x1x2；(2)作差f(x1)-f(x2)，并将此差化简、变形；(3)判断f(x1)-f(x2)的正负，从而证得函数的增减性.利用函数的单调性可以把函数值的大小比较的问题转化为自变量的大小比较的问题.函数的单调性只能在函数的定义域内来讨论.这即是说，函数的单调区间是其定义域的子集.3.函数的奇偶性如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x，都有f(-x)-f(x)，那么f(x)叫做奇函数.如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x，都有f(-x)f(x)，那么f(x)叫做偶函数.奇函数的图像关于原点对称；偶函数的图像关于y轴对称.如果函数f(x)是奇函数或是偶函数，那么就说函数f(x)具有奇偶性.函数按是否具有奇偶性可分为四类：奇函数，偶函数，既奇且偶函数(既是奇函数又是偶函数)，非奇非偶函数(既不是奇函数也不是偶函数).函数的奇偶性是针对函数的整个定义域而言，因此奇偶性是函数在定义域上的整体性质.由于任意x和-x均要在定义域内，故奇函数或偶函数的定义域一定关于原点对称.所以，我们在判定函数的奇偶性时，首先要确定函数的定义域(函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件.