2024年1月11日发(作者:成都初中数学试卷分析)
高中数学函数知识点总结
1. 函数的三要素是什么?如何比较两个函数是否相同?
(定义域、对应法则、值域)
相同函数的判断方法:①表达式相同;②定义域一致 (两点必须同时具备)
2. 求函数的定义域有哪些常见类型?
例:函数yx4xlgx32的定义域是
(答:0,22,33,4)
函数定义域求法:
分式中的分母不为零;
偶次方根下的数(或式)大于或等于零;
指数式的底数大于零且不等于一;
对数式的底数大于零且不等于一,真数大于零。
正切函数ytanx
xR,且xk,k
2余切函数ycotx
xR,且xk,k
反三角函数的定义域
,函数y=arccosx的定义域是 [-1, 1] ,函数y=arcsinx的定义域是 [-1, 1] ,值域是值域是 [0, π] ,函数y=arctgx的定义域是 R ,值域是.,函数y=arcctgx的定义域是 R ,值域是 (0, π) .
当以上几个方面有两个或两个以上同时出现时,先分别求出满足每一个条件的自变量的范围,再取他们的交集,就得到函数的定义域。
3. 如何求复合函数的定义域?
如:函数f(x)的定义域是a,b,ba0,则函数F(x)f(x)f(x)的定
义域是_____________。
(答:a,a)
复合函数定义域的求法:已知yf(x)的定义域为m,n,求yfg(x)的定义域,可由mg(x)n解出x的范围,即为yfg(x)的定义域。
1例 若函数yf(x)的定义域为,2,则f(log2x)的定义域为 。
2111分析:由函数yf(x)的定义域为,2可知:x2;所以yf(log2x)中有log2x2。
222解:依题意知:
1log2x2
2 解之,得
2x4
∴
f(log2x)的定义域为x|2x4
4、函数值域的求法
1、直接观察法
对于一些比较简单的函数,其值域可通过观察得到。
1例 求函数y=的值域
x2、配方法
配方法是求二次函数值域最基本的方法之一。
例、求函数y=x2-2x+5,x[-1,2]的值域。
3、判别式法
对二次函数或者分式函数(分子或分母中有一个是二次)都可通用,但这类题型有时也可以用其他方法进行化简,不必拘泥在判别式上面
下面,我把这一类型的详细写出来,希望大家能够看懂
b型:直接用不等式性质2k+xbxb. y2型,先化简,再用均值不等式xmxnx11 例:y121+x2x+xx2mxnc.. y2型 通常用判别式xmxnx2mxnd. y型
xn 法一:用判别式a. y 法二:用换元法,把分母替换掉2x2x1(x+1)(x+1)+1 1 例:y(x+1)1211x1x1x1
4、反函数法
直接求函数的值域困难时,可以通过求其原函数的定义域来确定原函数的值域。
3x4例 求函数y=值域。
5x6
5、函数有界性法
直接求函数的值域困难时,可以利用已学过函数的有界性,来确定函数的值域。我们所说的单调性,最常用的就是三角函数的单调性。
ex12sin12sin1例 求函数y=x,y,y的值域。
e11sin1cos
ex11yyxex01ye12sin11yy|sin|||1,1sin2y2sin1y2sin1y(1cos)1cos2sinycos1y4y2sin(x)1y,即sin(x)1y4y2
1y4y2又由sin(x)1知1解不等式,求出y,就是要求的答案6、函数单调性法
通常和导数结合,是最近高考考的较多的一个内容
例求函数y=2
7、换元法
通过简单的换元把一个函数变为简单函数,其题型特征是函数解析式含有根式或三角
函数公式模型。换元法是数学方法中几种最主要方法之一,在求函数的值域中同样发
挥作用。
例 求函数y=x+x1的值域。
8 数形结合法
其题型是函数解析式具有明显的某种几何意义,如两点的距离公式直线斜率等等,这
类题目若运用数形结合法,往往会更加简单,一目了然,赏心悦目。
例:已知点P(x.y)在圆x2+y2=1上,
x5log3x1(2≤x≤10)的值域
y的取值范围x2 (2)y-2x的取值范围y 解:(1)令k,则yk(x2),是一条过(-2,0)的直线.
x2
(1) dR(d为圆心到直线的距离,R为半径) (2)令y-2xb,即y2xb0,也是直线d dR
例求函数y=(x2)2+(x8)2的值域。
解:原函数可化简得:y=∣x-2∣+∣x+8∣
上式可以看成数轴上点P(x)到定点A(2),B(-8)间的距离之和。
由上图可知:当点P在线段AB上时,
y=∣x-2∣+∣x+8∣=∣AB∣=10
当点P在线段AB的延长线或反向延长线上时,
y=∣x-2∣+∣x+8∣>∣AB∣=10
故所求函数的值域为:[10,+∞)
例求函数y=x26x13+
x24x5的值域
2解:原函数可变形为:y=(x3)(02)+2(x2)2(01)
2
上式可看成x轴上的点P(x,0)到两定点A(3,2),B(-2,-1)的距离之和,由图可知当点P为线段与x轴的交点时, ymin=∣AB∣=故所求函数的值域为[43,+∞)。
注:求两距离之和时,要将函数
9 、不等式法
(32)2(21)=43,
2利用基本不等式a+b≥2ab,a+b+c≥33abc(a,b,c∈R),求函数的最值,其题型特征解析式是和式时要求积为定值,解析式是积时要求和为定值,不过有时须要用到拆项、添项和两边平方等技巧。
2例:
x2(x0)
x =x2111133x23xxxx (应用公式a+b+c33abc时,注意使3者的乘积变成常数)
x2(3-2x)(0 =xx(3-2x)(10.倒数法 有时,直接看不出函数的值域时,把它倒过来之后,你会发现另一番境况 例 求函数y=x2的值域 x3 x2x3x20时,1x21x2yx2yx20时,y=00y1x220y1 212多种方法综合运用 总之,在具体求某个函数的值域时,首先要仔细、认真观察其题型特征,然后再选择恰当的方法,一般优先考虑直接法,函数单调性法和基本不等式法,然后才考虑用其他各种特殊方法。 5. 求一个函数的解析式或一个函数的反函数时,注明函数的定义域了吗? 切记:做题,特别是做大题时, 一定要注意附加条件,如定义域、单位等东西要记得协商,不要犯我当年的错误,与到手的满分失之交臂 如:fx1exx,求f(x). 令tx1,则t0 ∴xt21 ∴f(t)et21t21 x21x0 ∴f(x)ex216. 反函数存在的条件是什么? (一一对应函数) 求反函数的步骤掌握了吗? (①反解x;②互换x、y;③注明定义域) 1x 如:求函数f(x)2x1x0的反函数 x0 x1x1(答:f(x)) xx0在更多时候,反函数的求法只是在选择题中出现,这就为我们这些喜欢偷懒的人提供了大方便。请看这个例题: (2004.全国理)函数yx11(x1)的反函数是( B ) A.y=x2-2x+2(x<1) C.y=x2-2x (x<1) B.y=x2-2x+2(x≥1) D.y=x2-2x (x≥1) 当然,心情好的同学,可以自己慢慢的计算,我想, 一番心血之后,如果不出现计算问题的话,答案还是可以做出来的。可惜,这个不合我胃口,因为我一向懒散惯了,不习惯计算。下面请看一下我的思路: 原函数定义域为 x〉=1,那反函数值域也为y>=1. 排除选项C,D.现在看值域。原函数至于为y>=1,则反函数定义域为x>=1, 答案为B. 我题目已经做完了, 好像没有动笔(除非你拿来写*书)。思路能不能明白呢? 7. 反函数的性质有哪些? 反函数性质: 1、 反函数的定义域是原函数的值域 (可扩展为反函数中的x对应原函数中的y) 2、 反函数的值域是原函数的定义域(可扩展为反函数中的y对应原函数中的x) 3、 反函数的图像和原函数关于直线=x对称(难怪点(x,y)和点(y,x)关于直线y=x对称 ①互为反函数的图象关于直线y=x对称; ②保存了原来函数的单调性、奇函数性; ③设yf(x)的定义域为A,值域为C,aA,bC,则f(a)=bf1(b)a f1f(a)f1(b)a,ff1(b)f(a)b 由反函数的性质,可以快速的解出很多比较麻烦的题目,如 (04. 上海春季高考)已知函数f(x)log3(2),则方程f1(x)4的解x__________. 8 . 如何用定义证明函数的单调性? (取值、作差、判正负) 判断函数单调性的方法有三种: (1)定义法: 根据定义,设任意得x1,x2,找出f(x1),f(x2)之间的大小关系 可以变形为求4xf(x1)f(x1)f(x2)的正负号或者与1的关系 f(x2)x1x2(2)参照图象: ①若函数f(x)的图象关于点(a,b)对称,函数f(x)在关于点(a,0)的对称区间具有相同的单调性; (特例:奇函数) ②若函数f(x)的图象关于直线x=a对称,则函数f(x)在关于点(a,0)的对称区间里具有相反的单调性。(特例:偶函数) (3)利用单调函数的性质: ①函数f(x)与f(x)+c(c是常数)是同向变化的 ②函数f(x)与cf(x)(c是常数),当c>0时,它们是同向变化的;当c<0时,它们是反向变化的。 ③如果函数f1(x),f2(x)同向变化,则函数f1(x)+f2(x)和它们同向变化;(函数相加) ④如果正值函数f1(x),f2(x)同向变化,则函数f1(x)f2(x)和它们同向变化;如果负值函数f1(2)与f2(x)同向变化,则函数f1(x)f2(x)和它们反向变化;(函数相乘) ⑤函数f(x)与1f(x)在f(x)的同号区间里反向变化。 ⑥若函数u=φ(x),x[α,β]与函数y=F(u),u∈[φ(α),φ(β)]或u∈[φ(β),φ(α)]同向变化,则在[α,β]上复合函数y=F[φ(x)]是递增的;若函数u=φ(x),x[α,β]与函数y=F(u),u∈[φ(α),φ(β)]或u∈[φ(β),φ(α)]反向变化,则在[α,β]上复合函数y=F[φ(x)]是递减的。(同增异减) ⑦若函数y=f(x)是严格单调的,则其反函数x=f-1(y)也是严格单调的,而且,它们的增减性相同。 f(gg(xf[g(xf(x)+g(f(x)*g( ) ) )] x) x) 都是 正数 增 增 增 增 增 增 减 减 / / 减 增 减 / / 减 减 增 减 减 如:求ylog1x22x的单调区间 2 (设ux22x,由u0则0x2 且log1u,ux11,如图: 22 u O 1 2 x 当x(0,1]时,u,又log1u,∴y 2 当x[1,2)时,u,又log1u,∴y 2∴……) 9. 如何利用导数判断函数的单调性? 在区间a,b内,若总有f\'(x)0则f(x)为增函数。(在个别点上导数等于 零,不影响函数的单调性),反之也对,若f\'(x)0呢? 如:已知a0,函数f(x)x3ax在1,上是单调增函数,则a的最大值是( ) A. 0 aa (令f\'(x)3x2a3xx0 33 则xaa 或x33a1,即a3 3 由已知f(x)在[1,)上为增函数,则 ∴a的最大值为3) 10. 函数f(x)具有奇偶性的必要(非充分)条件是什么? (f(x)定义域关于原点对称) 若f(x)f(x)总成立f(x)为奇函数函数图象关于原点对称 若f(x)f(x)总成立f(x)为偶函数函数图象关于y轴对称 注意如下结论: (1)在公共定义域内:两个奇函数的乘积是偶函数;两个偶函数的乘积是偶函数;一个偶函数与奇函数的乘积是奇函数。 (2)若f(x)是奇函数且定义域中有原点,则f(0)0。 a·2xa2为奇函数,则实数a 如:若f(x)x21 (∵f(x)为奇函数,xR,又0R,∴f(0)0 a·20a20,∴a1) 即2012x, 又如:f(x)为定义在(1,1)上的奇函数,当x(0,1)时,f(x)x41求f(x)在1,1上的解析式。 2x (令x1,0,则x0,1,f(x)x 412x2x 又f(x)为奇函数,∴f(x)x x4114 2xx41 又f(0)0,∴f(x)x24x1x(1,0)x0x0,1) 11.判断函数奇偶性的方法 一、 定义域法 一个函数是奇(偶)函数,其定义域必关于原点对称,它是函数为奇(偶)函数的必要条件.若函数的定义域不关于原点对称,则函数为非奇非偶函数. 二、 奇偶函数定义法 在给定函数的定义域关于原点对称的前提下,计算f(x),然后根据函数的奇偶性的定义判断其奇偶性. 这种方法可以做如下变形f(x)+f(-x) =0 奇函数f(x)-f(-x)=0 偶函数 f(x)1 偶函数 f(-x)f(x)1 奇函数f(-x)三、 复合函数奇偶性 f(g) g(x) f[g(x)] 奇 奇 奇 奇 偶 偶 偶 奇 偶 f(x)+g(x) 奇 非奇非偶 非奇非f(x)*g(x) 偶 奇 奇 偶 偶 偶 偶 偶 偶 12. 你熟悉周期函数的定义吗? (若存在实数T(T0),在定义域内总有fxTf(x),则f(x)为周期 函数,T是一个周期。) 如:若fxaf(x),则 (答:f(x)是周期函数,T2a为f(x)的一个周期) 我们在做题的时候,经常会遇到这样的情况:告诉你f(x)+f(x+t)=0,我们要马上反应过来,这时说这f(x)f(xt)0个函数周期2t. 推导:f(xt)f(x2t)0f(x)f(x2t), 同时可能也会遇到这种样子:f(x)=f(2a-x),或者说f(a-x)=f(a+x).其实这都是说同样一个意思:函数f(x)关于直线对称, 对称轴可以由括号内的2个数字相加再除以2得到。比如,f(x)=f(2a-x),或者说f(a-x)=f(a+x)就都表示函数关于直线x=a对称。 如: 又如:若f(x)图象有两条对称轴xa,xb即f(ax)f(ax),f(bx)f(bx)f(x)f(2ax)f(2ax)f(2bx)f(x)f(2bx)令t2ax,则2bxt2b2a,f(t)f(t2b2a)即f(x)f(x2b2a)所以,函数f(x)以2|ba|为周期(因不知道a,b的大小关系,为保守起见,我加了一个绝对值 13. 你掌握常用的图象变换了吗? f(x)与f(x)的图象关于y轴对称 联想点(x,y),(-x,y) f(x)与f(x)的图象关于x轴对称 联想点(x,y),(x,-y) f(x)与f(x)的图象关于原点对称 联想点(x,y),(-x,-y) f(x)与f1(x)的图象关于直线yx对称 联想点(x,y),(y,x) f(x)与f(2ax)的图象关于直线xa对称 联想点(x,y),(2a-x,y) f(x)与f(2ax)的图象关于点(a,0)对称 联想点(x,y),(2a-x,0) a(a0)个单位yf(xa)上移b(b0)个单位yf(xa)b 将yf(x)图象左移右移a(a0)个单位yf(xa)下移b(b0)个单位yf(xa)b (这是书上的方法,虽然我从来不用, 但可能大家接触最多,我还是写出来吧。对于这种题目,其实根本不用这么麻烦。你要判断函数y-b=f(x+a)怎么由y=f(x)得到,可以直接令y-b=0,x+a=0,画出点的 坐标。 看点和原点的关系,就可以很直观的看出函数平移的轨迹了。) 注意如下“翻折”变换: f(x)|f(x)|把x轴下方的图像翻到上面 f(x)f(|x|)把y轴右方的图像翻到上面 如:f(x)log2x1 作出ylog2x1及ylog2x1的图象 y y=log2x O 1 x (k<0) y (k>0) y=b O’(a,b) O x x=a 14. 你熟练掌握常用函数的图象和性质了吗? (1)一次函数:ykxbk0 (2)反比例函数:y的双曲线。 (k为斜率,b为直线与y轴的交点) kkk0推广为ybk0是中心O\'(a,b) xxa2b4acb2 (3)二次函数yaxbxca0ax图象为抛物线 2a4a2b4acb2b,对称轴x 顶点坐标为, 4a2a2a 开口方向:a0,向上,函数ymin4acb2 4a a0,向下,ymax4acb2 4a 根的关系:xb2abc x1x2,x1x2,|x1x2|aa|a|二次函数的几种表达形式:f(x)ax2bxc(一般式) f(x)a(xm)2n(顶点式,(m,n)为顶点f(x)a(xx1)(xx2)(x1,x2是方程的2个根)f(x)a(xx1)(xx2)h(函数经过点(x1,h)(x2,h) 应用:①“三个二次”(二次函数、二次方程、二次不等式)的关系——二次方程 ax2bxc0,0时,两根x1、x2为二次函数yax2bxc的图象与x轴 的两个交点,也是二次不等式ax2bxc0(0)解集的端点值。 ②求闭区间[m,n]上的最值。 b) fmaxf(m),fminf(n)2ab区间在对称轴右边(m) fmaxf(n),fminf(m)2ab区间在对称轴2边 (nm) 2a4acb2 fmin,fmaxmax(f(m),f(n))4a也可以比较m,n和对称轴的关系, 距离越远,值越大区间在对称轴左边(n(只讨论a0的情况) ③求区间定(动),对称轴动(定)的最值问题。 ④一元二次方程根的分布问题。 0b2 如:二次方程axbxc0的两根都大于kk 2af(k)0 y (a>0) O k x1 x2 x 一根大于k,一根小于kf(k)0 0在区间(m,n)内有2根mb2anf(m)0 f(n)0在区间(m,n)内有1根f(m)f(n)0(4)指数函数:yaxa0,a1 (5)对数函数ylogaxa0,a1 由图象记性质! (注意底数的限定!) y y=ax(a>1) (01) 1 O 1 x
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