
高中函数知识点总结
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2023年2月26日发(作者:四路抢答器).
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函数
一、函数的定义:
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),x∈A.
(1)其中,x叫做自变量,x的取值X围A叫做函数的定义域;
(2)与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.
2.函数的三要素:定义域、值域、对应法则
3.函数的表示方法:(1)解析法:明确函数的定义域
(2)图想像:确定函数图像是否连线,函数的图像可以是连续的曲线、直线、折线、
离散的点等等。
(3)列表法:选取的自变量要有代表性,可以反应定义域的特征。
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),(x∈A)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.
(2)画法
A、描点法:B、图象变换法:平移变换;伸缩变换;对称变换,即平移。
(3)函数图像平移变换的特点:
1)加左减右——————只对x
2)上减下加——————只对y
3)函数y=f(x)关于X轴对称得函数y=-f(x)
4)函数y=f(x)关于Y轴对称得函数y=f(-x)
5)函数y=f(x)关于原点对称得函数y=-f(-x)
6)函数y=f(x)将x轴下面图像翻到x轴上面去,x轴上面图像不动得
函数y=|f(x)|
7)函数y=f(x)先作x≥0的图像,然后作关于y轴对称的图像得函数f(|x|)
二、函数的基本性质
1、函数解析式子的求法
(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
法则,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:
1)代入法:
2)待定系数法:
3)换元法:
4)拼凑法:
2.定义域: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.
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(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.
3、相同函数的判断方法:①表达式相同(与表示自变量和函数值的字母无关)②定义域一致(两点必须同时备)
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
5、值域(先考虑其定义域)
(1)观察法:直接观察函数的图像或函数的解析式来求函数的值域;
(2)反表示法:针对分式的类型,把Y关于X的函数关系式化成X关于Y的函数关系式,由X的X围类
似求Y的X围。
(3)配方法:针对二次函数的类型,根据二次函数图像的性质来确定函数的值域,注意定义域的X围。
(4)代换法(换元法):作变量代换,针对根式的题型,转化成二次函数的类型。
6.分段函数
(1)在定义域的不同部分上有不同的解析表达式的函数。
(2)各部分的自变量的取值情况.
(3)分段函数的定义域是各段定义域的交集,值域是各段值域的并集.
(4)常用的分段函数有取整函数、符号函数、含绝对值的函数
7.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:A
B为从集合A到集合B的一个映射。记作“f
(对应关系):A(原象)
B(象)”
对于映射f:A→B来说,则应满足:
(1)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;
(2)集合A中不同的元素,在集合B中对应的象可以是同一个;
(3)不要求集合B中的每一个元素在集合A中都有原象。
注意:映射是针对自然界中的所有事物而言的,而函数仅仅是针对数字来说的。所以函数是映射,而映射不一定
的函数
8、函数的单调性(局部性质)及最值
(1)、增减函数
(1)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x
1
,x
2
,当x
1
2 时,都有f(x 1 ) 2 ),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. (2)如果对于区间D上的任意两个自变量的值x 1 ,x 2 ,当x 1 2 时,都有f(x 1 )>f(x 2 ),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:函数的单调性是函数的局部性质;函数的单调性还有单调不增,和单调不减两种 (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: ○ 1任取x 1 ,x 2 ∈D,且x 1 2 ; ○ 2作差f(x 1 )-f(x 2 ); . . ..word.. ○ 3变形(通常是因式分解和配方); ○ 4定号(即判断差f(x 1 )-f(x 2 )的正负); ○ 5下结论(指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性). (B)图象法(从图象上看升降) (C)复合函数的单调性 复合函数:如果y=f(u)(u∈M),u=g(x)(x∈A),则y=f[g(x)]=F(x)(x∈A)称为f、g的复合函数。 复合函数f[g(x)]的单调性与构成它的函数u=g(x),y=f(u)的单调性密切相关,其规律:“同增异减” 注意:函数的单调区间只能是其定义域的子区间,不能把单调性相同的区间和在一起写成其并集. 9:函数的奇偶性(整体性质) (1)、偶函数 一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么f(x)就叫做偶函数. (2)、奇函数 一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=—f(x),那么f(x)就叫做奇函数. (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. 利用定义判断函数奇偶性的步骤: a、首先确定函数的定义域,并判断其是否关于原点对称;若是不对称,则是非奇非偶的函数;若对称,则 进行下面判断; b、确定f(-x)与f(x)的关系; c、作出相应结论:若f(-x)=f(x)或f(-x)-f(x)=0,则f(x)是偶函数; 若f(-x)=-f(x)或f(-x)+f(x)=0,则f(x)是奇函数. (4)利用奇偶函数的四则运算以及复合函数的奇偶性 a、在公共定义域内,偶函数的加减乘除仍为偶函数; 奇函数的加减仍为奇函数; 奇数个奇函数的乘除认为奇函数; 偶数个奇函数的乘除为偶函数; 一奇一偶的乘积是奇函数; a、复合函数的奇偶性:一个为偶就为偶,两个为奇才为奇。 注意:函数定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件.首先看函数的定义域是否关于原点对称,若不对 称则函数是非奇非偶函数.若对称, (1)再根据定义判定; (2)由f(-x)±f(x)=0或f(x)/f(-x)=±1来判定; (3)利用定理,或借助函数的图象判定. 10、函数最值及性质的应用 (1)、函数的最值 a利用二次函数的性质(配方法)求函数的最大(小)值 b利用图象求函数的最大(小)值 c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]上单调递减则函数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]上单调递增则函数y=f(x)在x=b处有最小值f(b); (2)、函数的奇偶性与单调性 . . ..word.. 奇函数在关于原点对称的区间上有相同的单调性; 偶函数在关于原点对称的区间上有相反的单调性。 (3)、判断含糊单调性时也可以用作商法,过程与作差法类似,区别在于作差法是与0作比较,作商法是与1作比 较。 (4)、绝对值函数求最值,先分段,再通过各段的单调性,或图像求最值。 (5)、在判断函数的奇偶性时候,若已知是奇函数可以直接用f(0)=0,但是f(0)=0并不一定可以判断函数为奇函数。 (高一阶段可以利用奇函数f(0)=0)。 三、基本初等函数 指数函数 (一)指数 1、指数与指数幂的运算: 复习初中整数指数幂的运算性质: am*an=am+n (am)n=amn (a*b)n=anbn 2、根式的概念:一般地,若axn,那么 x 叫做 a 的 n 次方根,其中 n >1,且 n ∈N*. 当n是奇数时,正数的n次方根是一个正数,负数的n次方根是一个负数。此时,a的n次方根用符号表 示。 当n为偶数时,正数的n次方根有两个,这两个数互为相反数。此时正数a的正的n次方根用符号表示, 负的n的次方根用符号表示。正的n次方根与负的n次方根可以合并成(a>0)。 注意:负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0,记作 00n。 当 n 是奇数时,aan n,当 n 是偶数时, )0( )0( || a a a a aan n 式子na 叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数。 3、分数指数幂 正数的分数指数幂的 )1,,,0(*nNnmaaan m n m ,)1,,,0( 11 *nNnma a a a n m n m n m 0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义 4、有理数指数米的运算性质 (1)ra ·srraa ),,0(Rsra; (2) rssraa)( ),,0(Rsra; . . ..word.. (3) srraaab)( ),,0(Rsra. 5、无理数指数幂 一般的,无理数指数幂aa(a>0,a是无理数)是一个确定的实数。有理数指数幂的运算性质同样使用于无理数指 数幂。 (二)、指数函数的性质及其特点 1、指数函数的概念:一般地,函数)1,0(aaayx且叫做指数函数,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X围,底数不能是负数、零和1.为什么? 2、指数函数的图象和性质 a>10 6 5 4 3 2 1 -1 -4-22460 1 6 5 4 3 2 1 -1 -4-22460 1 定义域R定义域R 值域y>0值域y>0 在R上单调递增在R上单调递减 非奇非偶函数非奇非偶函数 函数图象都过定点(0,1)函数图象都过定点(0,1) 注意:利用函数的单调性,结合图象还可以看出: (1)在[a,b]上,值域是)]b(f),a(f[或)]a(f),b(f[; (2)若0x,则1)x(f;)x(f取遍所有正数当且仅当Rx; (3)对于指数函数)1a0a(a)x(fx且,总有a)1(f; (4)当a>1时,若X 1 2 ,则有f(X 1 ) 2 )。 对数函数 (一)对数 1.对数的概念:一般地,如果Nax )1,0(aa,那么数 x 叫做以 . a 为底 .. N的对数,记作:Nx a log( a —底数,N—真数, N a log —对数式) 说明: ○ 1注意底数的限制0a,且1a; ○ 2 xNNa a xlog ; ○ 3注意对数的书写格式: N a log 两个重要对数: . . ..word.. ○ 1常用对数:以10为底的对数Nlg; ○ 2自然对数:以无理数71828.2e为底的对数的对数Nln. (二)对数的运算性质 如果0a,且1a,0M,0N,那么: ○ 1M a (log·)NM a log+N a log; ○ 2 N M a logM a log-N a log; ○ 3n a MlognM a log)(Rn. 注意:换底公式 a b b c c alog log log(0a,且1a;0c,且1c;0b). 利用换底公式推导下面的结论 (1)b m n b a n amloglog;(2) a b b alog 1 log. (二)对数函数 1、对数函数的概念:函数0(logaxy a ,且)1a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,注意辨别。如:xy 2 log2, 5 log 5 x y 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:0(a,且)1a. 2、对数函数的性质: a>10 3 2.5 2 1.5 1 0.5 -0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 -1123456780 1 1 3 2.5 2 1.5 1 0.5 -0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 -1123456780 1 1 定义域x>0定义域x>0 值域为R值域为R 在R上递增在R上递减 函数图象都过定点(1,0)函数图象都过定点(1,0) 幂函数 . . ..word.. 1、幂函数定义:一般地,形如xy)(Ra的函数称为幂函数,其中为常数. 2、幂函数性质归纳. (1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义并且图象都过点(1,1); (2)0时,幂函数的图象通过原点,并且在区间),0[上是增函数.特别地,当1时,幂函数的图象下 凸;当10时,幂函数的图象上凸; (3)0时,幂函数的图象在区间),0(上是减函数.在第一象限内,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 时,图象在 x 轴上方无限地逼近 x 轴正半轴. 四、函数的应用 方程的根与函数的零点 1、函数零点的概念:对于函数,把使成立的实数叫做函数的零点。 2、函数零点的意义:函数的零点就是方程实数根,亦即函数的图象与轴交点的横坐标。即:方程有实数根,函 数的图象与坐标轴有交点,函数有零点. 3、函数零点的求法: (1)(代数法)求方程的实数根; (2)(几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点. 4、二次函数的零点: (1)△>0,方程有两不等实根,二次函数的图象与轴有两个交点,二次函数有两个零点. (2)△=0,方程有两相等实根(二重根),二次函数的图象与轴有一个交点,二次函数有一个二重零点或二阶零 点. (3)△<0,方程无实根,二次函数的图象与轴无交点,二次函数无零点.