高一學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)函數(shù)的方法以及知識點(diǎn)歸納
高一學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)函數(shù)的方法以及知識點(diǎn)歸納
函數(shù)在初中階段也介紹過,也是一個重點(diǎn)知識點(diǎn),只是高中的函數(shù)難度加深了,那么高一的同學(xué)如何學(xué)習(xí)好函數(shù),在第一年打好數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)呢?下面來看看學(xué)習(xí)啦小編整理的高一學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)函數(shù)的方法以及知識點(diǎn)歸納,僅供參考。
高一學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)函數(shù)的方法
一、考點(diǎn)回顧
1.理解函數(shù)的概念,了解映射的概念.
2.了解函數(shù)的單調(diào)性的概念,掌握判斷一些簡單函數(shù)的單調(diào)性的方法.
3.了解反函數(shù)的概念及互為反函數(shù)的函數(shù)圖象間的關(guān)系,會求一些簡單函數(shù)的反函數(shù).
4.理解分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的概念,掌握有理指數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì),掌握指數(shù)函數(shù)的概念、圖象和性質(zhì).
5.理解對數(shù)的概念,掌握對數(shù)的運(yùn)算性質(zhì),掌握對數(shù)函數(shù)的概念、圖象和性質(zhì).
6.能夠運(yùn)用函數(shù)的性質(zhì)、指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)解決某些簡單的實(shí)際問題.
二、經(jīng)典例題剖析
考點(diǎn)一:函數(shù)的性質(zhì)與圖象
函數(shù)的性質(zhì)是研究初等函數(shù)的基石,也是高考考查的重點(diǎn)內(nèi)容.在復(fù)習(xí)中要肯于在對定義的深入理解上下功夫.
復(fù)習(xí)函數(shù)的性質(zhì),可以從“數(shù)”和“形”兩個方面,從理解函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性的定義入手,在判斷和證明函數(shù)的性質(zhì)的問題中得以鞏固,在求復(fù)合函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、函數(shù)的最值及應(yīng)用問題的過程中得以深化.具體要求是:
1.正確理解函數(shù)單調(diào)性和奇偶性的定義,能準(zhǔn)確判斷函數(shù)的奇偶性,以及函數(shù)在某一區(qū)間的單調(diào)性,能熟練運(yùn)用定義證明函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性.
2.從數(shù)形結(jié)合的角度認(rèn)識函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性,深化對函數(shù)性質(zhì)幾何特征的理解和運(yùn)用,歸納總結(jié)求函數(shù)最大值和最小值的常用方法.
3.培養(yǎng)學(xué)生用運(yùn)動變化的觀點(diǎn)分析問題,提高學(xué)生用換元、轉(zhuǎn)化、數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想方法解決問題的能力.
這部分內(nèi)容的重點(diǎn)是對函數(shù)單調(diào)性和奇偶性定義的深入理解.
函數(shù)的單調(diào)性只能在函數(shù)的定義域內(nèi)來討論.函數(shù)y=f(x)在給定區(qū)間上的單調(diào)性,反映了函數(shù)在區(qū)間上函數(shù)值的變化趨勢,是函數(shù)在區(qū)間上的整體性質(zhì),但不一定是函數(shù)在定義域上的整體性質(zhì).函數(shù)的單調(diào)性是對某個區(qū)間而言的,所以要受到區(qū)間的限制.
對函數(shù)奇偶性定義的理解,不能只停留在f(-x)=f(x)和f(-x)=-f(x)這兩個等式上,要明確對定義域內(nèi)任意一個x,都有f(-x)=f(x),f(-x)=-f(x)的實(shí)質(zhì)是:函數(shù)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對稱.這是函數(shù)具備奇偶性的必要條件.稍加推廣,可得函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱的充要條件是對定義域內(nèi)的任意x,都有f(x+a)=f(a-x)成立.函數(shù)的奇偶性是其相應(yīng)圖象的特殊的對稱性的反映.
這部分的難點(diǎn)是函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性的綜合運(yùn)用.根據(jù)已知條件,調(diào)動相關(guān)知識,選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ń鉀Q問題,是對學(xué)生能力的較高要求.
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(一)、映射、函數(shù)、反函數(shù)
1、對應(yīng)、映射、函數(shù)三個概念既有共性又有區(qū)別,映射是一種特殊的對應(yīng),而函數(shù)又是一種特殊的映射.
2、對于函數(shù)的概念,應(yīng)注意如下幾點(diǎn):
(1)掌握構(gòu)成函數(shù)的三要素,會判斷兩個函數(shù)是否為同一函數(shù).
(2)掌握三種表示法——列表法、解析法、圖象法,能根實(shí)際問題尋求變量間的函數(shù)關(guān)系式,特別是會求分段函數(shù)的解析式.
(3)如果y=f(u),u=g(x),那么y=f[g(x)]叫做f和g的復(fù)合函數(shù),其中g(shù)(x)為內(nèi)函數(shù),f(u)為外函數(shù).
3、求函數(shù)y=f(x)的反函數(shù)的一般步驟:
(1)確定原函數(shù)的值域,也就是反函數(shù)的定義域;
(2)由y=f(x)的解析式求出x=f-1(y);
(3)將x,y對換,得反函數(shù)的習(xí)慣表達(dá)式y(tǒng)=f-1(x),并注明定義域.
注意①:對于分段函數(shù)的反函數(shù),先分別求出在各段上的反函數(shù),然后再合并到一起.
?、谑煜さ膽?yīng)用,求f-1(x0)的值,合理利用這個結(jié)論,可以避免求反函數(shù)的過程,從而簡化運(yùn)算.
(二)、函數(shù)的解析式與定義域
1、函數(shù)及其定義域是不可分割的整體,沒有定義域的函數(shù)是不存在的,因此,要正確地寫出函數(shù)的解析式,必須是在求出變量間的對應(yīng)法則的同時,求出函數(shù)的定義域.求函數(shù)的定義域一般有三種類型:
(1)有時一個函數(shù)來自于一個實(shí)際問題,這時自變量x有實(shí)際意義,求定義域要結(jié)合實(shí)際意義考慮;
(2)已知一個函數(shù)的解析式求其定義域,只要使解析式有意義即可.如:
①分式的分母不得為零;
?、谂即畏礁谋婚_方數(shù)不小于零;
③對數(shù)函數(shù)的真數(shù)必須大于零;
?、苤笖?shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的底數(shù)必須大于零且不等于1;
?、萑呛瘮?shù)中的正切函數(shù)y=tanx(x∈R,且k∈Z),余切函數(shù)y=cotx(x∈R,x≠kπ,k∈Z)等.
應(yīng)注意,一個函數(shù)的解析式由幾部分組成時,定義域?yàn)楦鞑糠钟幸饬x的自變量取值的公共部分(即交集).
(3)已知一個函數(shù)的定義域,求另一個函數(shù)的定義域,主要考慮定義域的深刻含義即可.
已知f(x)的定義域是[a,b],求f[g(x)]的定義域是指滿足a≤g(x)≤b的x的取值范圍,而已知f[g(x)]的定義域[a,b]指的是x∈[a,b],此時f(x)的定義域,即g(x)的值域.
2、求函數(shù)的解析式一般有四種情況
(1)根據(jù)某實(shí)際問題需建立一種函數(shù)關(guān)系時,必須引入合適的變量,根據(jù)數(shù)學(xué)的有關(guān)知識尋求函數(shù)的解析式.
(2)有時題設(shè)給出函數(shù)特征,求函數(shù)的解析式,可采用待定系數(shù)法.比如函數(shù)是一次函數(shù),可設(shè)f(x)=ax+b(a≠0),其中a,b為待定系數(shù),根據(jù)題設(shè)條件,列出方程組,求出a,b即可.
(3)若題設(shè)給出復(fù)合函數(shù)f[g(x)]的表達(dá)式時,可用換元法求函數(shù)f(x)的表達(dá)式,這時必須求出g(x)的值域,這相當(dāng)于求函數(shù)的定義域.
(4)若已知f(x)滿足某個等式,這個等式除f(x)是未知量外,還出現(xiàn)其他未知量(如f(-x),等),必須根據(jù)已知等式,再構(gòu)造其他等式組成方程組,利用解方程組法求出f(x)的表達(dá)式.
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(三)、函數(shù)的值域與最值
1、函數(shù)的值域取決于定義域和對應(yīng)法則,不論采用何種方法求函數(shù)值域都應(yīng)先考慮其定義域,求函數(shù)值域常用方法如下:
(1)直接法:亦稱觀察法,對于結(jié)構(gòu)較為簡單的函數(shù),可由函數(shù)的解析式應(yīng)用不等式的性質(zhì),直接觀察得出函數(shù)的值域.
(2)換元法:運(yùn)用代數(shù)式或三角換元將所給的復(fù)雜函數(shù)轉(zhuǎn)化成另一種簡單函數(shù)再求值域,若函數(shù)解析式中含有根式,當(dāng)根式里一次式時用代數(shù)換元,當(dāng)根式里是二次式時,用三角換元.
(3)反函數(shù)法:利用函數(shù)f(x)與其反函數(shù)f-1(x)的定義域和值域間的關(guān)系,通過求反函數(shù)的定義域而得到原函數(shù)的值域,形如(a≠0)的函數(shù)值域可采用此法求得.
(4)配方法:對于二次函數(shù)或二次函數(shù)有關(guān)的函數(shù)的值域問題可考慮用配方法.
(5)不等式法求值域:利用基本不等式a+b≥[a,b∈(0,+∞)]可以求某些函數(shù)的值域,不過應(yīng)注意條件“一正二定三相等”有時需用到平方等技巧.
(6)判別式法:把y=f(x)變形為關(guān)于x的一元二次方程,利用“△≥0”求值域.其題型特征是解析式中含有根式或分式.
(7)利用函數(shù)的單調(diào)性求值域:當(dāng)能確定函數(shù)在其定義域上(或某個定義域的子集上)的單調(diào)性,可采用單調(diào)性法求出函數(shù)的值域.
(8)數(shù)形結(jié)合法求函數(shù)的值域:利用函數(shù)所表示的幾何意義,借助于幾何方法或圖象,求出函數(shù)的值域,即以數(shù)形結(jié)合求函數(shù)的值域.
2、求函數(shù)的最值與值域的區(qū)別和聯(lián)系
求函數(shù)最值的常用方法和求函數(shù)值域的方法基本上是相同的,事實(shí)上,如果在函數(shù)的值域中存在一個最小(大)數(shù),這個數(shù)就是函數(shù)的最小(大)值.因此求函數(shù)的最值與值域,其實(shí)質(zhì)是相同的,只是提問的角度不同,因而答題的方式就有所相異.
如函數(shù)的值域是(0,16],最大值是16,無最小值.再如函數(shù)的值域是(-∞,-2]∪[2,+∞),但此函數(shù)無最大值和最小值,只有在改變函數(shù)定義域后,如x>0時,函數(shù)的最小值為2.可見定義域?qū)瘮?shù)的值域或最值的影響.
3、函數(shù)的最值在實(shí)際問題中的應(yīng)用
函數(shù)的最值的應(yīng)用主要體現(xiàn)在用函數(shù)知識求解實(shí)際問題上,從文字表述上常常表現(xiàn)為“工程造價最低”,“利潤最大”或“面積(體積)最大(最小)”等諸多現(xiàn)實(shí)問題上,求解時要特別關(guān)注實(shí)際意義對自變量的制約,以便能正確求得最值.
(四)、函數(shù)的奇偶性
1、函數(shù)的奇偶性的定義:對于函數(shù)f(x),如果對于函數(shù)定義域內(nèi)的任意一個x,都有f(-x)=-f(x)(或f(-x)=f(x)),那么函數(shù)f(x)就叫做奇函數(shù)(或偶函數(shù)).
正確理解奇函數(shù)和偶函數(shù)的定義,要注意兩點(diǎn):(1)定義域在數(shù)軸上關(guān)于原點(diǎn)對稱是函數(shù)f(x)為奇函數(shù)或偶函數(shù)的必要不充分條件;(2)f(x)=-f(x)或f(-x)=f(x)是定義域上的恒等式.(奇偶性是函數(shù)定義域上的整體性質(zhì)).
2、奇偶函數(shù)的定義是判斷函數(shù)奇偶性的主要依據(jù)。為了便于判斷函數(shù)的奇偶性,有時需要將函數(shù)化簡或應(yīng)用定義的等價形式:
注意如下結(jié)論的運(yùn)用:
(1)不論f(x)是奇函數(shù)還是偶函數(shù),f(|x|)總是偶函數(shù);
(2)f(x)、g(x)分別是定義域D1、D2上的奇函數(shù),那么在D1∩D2上,f(x)+g(x)是奇函數(shù),f(x)·g(x)是偶函數(shù),類似地有“奇±奇=奇”“奇×奇=偶”,“偶±偶=偶”“偶×偶=偶”“奇×偶=奇”;
(3)奇偶函數(shù)的復(fù)合函數(shù)的奇偶性通常是偶函數(shù);
(4)奇函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是偶函數(shù),偶函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)是奇函數(shù)。
3、有關(guān)奇偶性的幾個性質(zhì)及結(jié)論
(1)一個函數(shù)為奇函數(shù)的充要條件是它的圖象關(guān)于原點(diǎn)對稱;一個函數(shù)為偶函數(shù)的充要條件是它的圖象關(guān)于y軸對稱.
(2)如要函數(shù)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對稱且函數(shù)值恒為零,那么它既是奇函數(shù)又是偶函數(shù).
(3)若奇函數(shù)f(x)在x=0處有意義,則f(0)=0成立.
(4)若f(x)是具有奇偶性的區(qū)間單調(diào)函數(shù),則奇(偶)函數(shù)在正負(fù)對稱區(qū)間上的單調(diào)性是相同(反)的。
(5)若f(x)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對稱,則F(x)=f(x)+f(-x)是偶函數(shù),G(x)=f(x)-f(-x)是奇函數(shù).
(6)奇偶性的推廣
函數(shù)y=f(x)對定義域內(nèi)的任一x都有f(a+x)=f(a-x),則y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱,即y=f(a+x)為偶函數(shù).函數(shù)y=f(x)對定義域內(nèi)的任-x都有f(a+x)=-f(a-x),則y=f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(a,0)成中心對稱圖形,即y=f(a+x)為奇函數(shù).