高一数学函数专题讲解
一、函数的概念
(一)定义
设、是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系,使对于集合中的任意一个数,在集合中都有唯一确定的数和它对应,那么就称为从集合到集合的一个函数,记作,。其中叫做自变量,的取值范围叫做函数的定义域;与的值相对应的值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域。
(二)函数的三要素
定义域:使函数有意义的自变量的取值范围。例如,对于分式函数,定义域为;对于根式函数,定义域为。
值域:函数值的集合。求值域的方法有多种,如观察法、配方法、换元法等。例如对于函数,因为,所以,值域为。
对应关系:确定自变量与函数值之间的对应规则。如,表示对自变量先乘以再加上得到函数值。
二、函数的表示方法
解析法:用数学表达式表示两个变量之间的对应关系,如。优点是精确、便于计算和推导;缺点是不够直观。
列表法:列出表格来表示两个变量之间的对应关系,如三角函数表。优点是直观、具体;缺点是只能表示有限个自变量与函数值的对应关系。
图象法:用图象表示两个变量之间的对应关系,如一次函数的图象是一条直线。优点是直观形象,能清晰地反映函数的变化趋势;缺点是不够精确。
三、函数的基本性质
(一)单调性
定义:设函数的定义域为,如果对于定义域内的某个区间内的任意两个自变量,,当时,都有(或),那么就说函数在区间上是增函数(或减函数)。区间称为函数的单调区间。
判断方法:
定义法:设,是给定区间上的任意两个实数,且,作差,然后判断其正负。
导数法:若函数在区间内可导,当时,函数在区间上是增函数;当时,函数在区间上是减函数。
(二)奇偶性
定义:设函数的定义域为,如果对于内的任意一个,都有,且,那么函数就叫做偶函数;如果对于内的任意一个,都有,那么函数就叫做奇函数。
性质与判断:
偶函数的图象关于轴对称,奇函数的图象关于原点对称。
若函数是奇函数且在处有定义,则。
判断函数奇偶性,先判断函数定义域是否关于原点对称,若不对称,则函数非奇非偶;若对称,再判断与或的关系。
(三)周期性
定义:对于函数,如果存在一个非零常数,使得当取定义域内的每一个值时,都成立,那么就把函数叫做周期函数,非零常数叫做这个函数的周期。如果在所有周期中存在一个最小的正数,就把这个最小正数叫做函数的最小正周期。
常见周期函数:如,的最小正周期是;的最小正周期是。
四、常见函数类型
(一)一次函数
表达式:()。
图象与性质:
当时,函数图象是上升的直线,函数在上单调递增;当时,函数图象是下降的直线,函数在上单调递减。
决定直线与轴的交点坐标为。
(二)二次函数
表达式:(),其顶点式为(),其中为顶点坐标,,。
图象与性质:
当时,抛物线开口向上,对称轴为,在对称轴左侧单调递减,右侧单调递增,有最小值;当时,抛物线开口向下,对称轴为,在对称轴左侧单调递增,右侧单调递减,有最大值。
(三)反比例函数
表达式:()。
图象与性质:
图象是双曲线,当时,双曲线在一、三象限,在每个象限内随的增大而减小;当时,双曲线在二、四象限,在每个象限内随的增大而增大。
在学习函数专题时,要注重理解概念,多做练习题,通过分析函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性等性质,以及掌握不同函数类型的特点和图象,来提高对函数知识的掌握和运用能力。
课程目录:
1.1函数的概念 例题The most popular courses