高中数学必修1知识点总结

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高中数学必修1知识点总结



第一章 集合与函数概念


课时一:集合有关概念


集合的含义:集合为一些确定的、不同的东西的全体,人们能意识到这些东 西,并且能判断一个给定的东西是否属于这个整体。


一般的研究对象统称为元素,一些元素组成的总体叫集合,简称为集。


集合的元素的三个特性:


(1)元素的确定性:集合确定,则一元素是否属于这个集合是确定的:属于或不属于。例:世界上最高的山、中国古代四大美女、教室里面所有的人……


(2)元素的互异性:一个给定集合中的元素是唯一的,不可重复的。


例:由HPPY的字母组成的集合{H,,P,Y}


(3)元素的无序性:集合中元素的位置是可以改变的,并且改变位置不影响集合


例:{a,b,c}和{a,c,b}是表示同一个集合


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)用大写字母表示集合:={我校的篮球队员},B={1,2,3,4,5}


(2)集合的表示方法:列举法与描述法。


1)列举法:将集合中的元素一一列举出来 {a,b,c……}


2)描述法:将集合中元素的公共属性描述出来,写在大括号内表示集合。


{xR| x-3>2} ,{x| x-3>2}


①语言描述法:例:{不是直角三角形的三角形}


②Venn图:画出一条封闭的曲线,曲线里面表示集合。


4、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:{xR|x2=-5}


5、元素与集合的关系:


(1)元素在集合里,则元素属于集合,即:a


(2)元素不在集合里,则元素不属于集合,即:a


注意:常用数集及其记法:


非负整数集(即自然数集) 记作:N


正整数集 N*或 N+


整数集Z


有理数集Q


实数集R



课时二、集合间的基本关系


1.“包含”关系—子集


(1)定义:如果集合的任何一个元素都是集合B的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合是集合B的子集。记作:(或BA)


注意:有两种可能(1)是B的一部分,;


(2)与B是同一集合。


反之: 集合不包含于集合B,或集合B不包含集合,记作B或B


2.“相等”关系:=B (5≥5,且5≤5,则5=5)


实例:设 ={x|x2-1=0} B={-1,1} “元素相同则两集合相等”


即:① 任何一个集合是它本身的子集。


②真子集:如果B,且 B那就说集合是集合B的真子集,记作B(或B)


或若集合B,存在xB且x,则称集合是集合B的真子集。


③如果 B, BC ,那么 C


④ 如果B 同时 B 那么=B


3. 不含任何元素的集合叫做空集,记为Φ


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。


有n个元素的集合,含有2n个子集,2n-1个真子集




课时三、集合的运算


运算类型


交 集


并 集


补 集


定 义


由所有属于且属于B的元素所组成的集合,叫做,B的交集.记作B(读作‘交B’),即B={x|x,且xB}.


由所有属于集合或属于集合B的元素所组成的集合,叫做,B的并集.记作:B(读作‘并B’),即B ={x|x,或xB}).


全集:一般,若一个集合含有我们所研究问题中的所有元素,我们就称这个集合为全集,记作:U


设S是一个集合,是S的一个子集,由S中所有不属于的元素组成的集合,叫做S中子集的补集(或余集)记作,


CS=


韦恩图示




-395605173355

S

00

S


性 质


∩ =


∩Φ=Φ


∩B=B


∩B ∩BB


U= UΦ=


UB=BU


UBA


UBB


(Cu)∩(CuB)= Cu(UB)


(Cu) U (CuB)= Cu(∩B)


U(Cu)=U


∩(Cu)=Φ.


课时四:函数的有关概念


函数的概念:设、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:→B为从集合到集合B的一个函数.记作: y=f(x),x∈.


(1)其中,x叫做自变量,x的取值范围叫做函数的定义域;


(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∈ }叫做函数的值域.


函数的三要素:定义域、值域、对应法则


函数的表示方法:(1)解析法:明确函数的定义域


(2)图像法: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∈)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 ∈)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


、描点法: B、图象变换法:平移变换;伸缩变换;对称变换,旋转变换。


(3)函数图像变换的特点:


1)函数y=f(x) 关于X轴对称y=-f(x)


2)函数y=f(x) 关于Y轴对称y=f(-x)


3)函数y=f(x) 关于原点对称y=-f(-x)


课时五:函数的解析表达式,及函数定义域的求法


1、函数解析式的求法【更多免费素材,微信lbgzkf1】


(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:【更多免费素材,微信lbgzkf1】


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:【更 多免费素材,微信lbgzkf1】


(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)指数式、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.


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 (两点必须同时具备)


4、区间的概念:


(1)区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间【更多免费素材,微信lbgzkf1】


(2)无穷区间


(3)区间的数轴表示


课时六:


1.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)反函数表示法: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的范围求Y的范围(即由反函数的定义域求原函数的值域)。


(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,注意定义域的范围。


(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。



课时七


1.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.


补充:复合函数


如果y=f(u)(u∈M),u=g(x)(x∈),则 y=f[g(x)]=F(x)(x∈) 称为f、g的复合函数。


(4)常用的分段函数


1)取整函数:


2)符号函数:


3)含绝对值的函数:


2.映射


一般地,设、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:B为从集合到集合B的一个映射。记作“f(对应关系):(原象)B(象)”


对于映射f:→B来说,则应满足:


(1)集合中的每一个元素,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,而映射不一定是函数


课时八、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x1,x2,当x1<x2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.


(2)如果对于区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2 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


() 定义法:


eq \o\ac(○,1) 任取x1,x2∈D,且x1<x2;


eq \o\ac(○,2) 作差f(x1)-f(x2);


eq \o\ac(○,3) 变形(通常是因式分解和配方);


eq \o\ac(○,4) 定号(即判断差f(x1)-f(x2)的正负);


eq \o\ac(○,5) 下结论(指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性).【更多免费素材 ,微信lbgzkf1】


(B)图象法(从图象上看升降)


(C)复合函数的单调性


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.


课时九: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:


eq \o\ac(○,1)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;


eq \o\ac(○,2)确定f(-x)与f(x)的关系;


eq \o\ac(○,3)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


1)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仍为奇函数;


偶数个奇函数的乘除为偶函数;


一奇一偶的乘积是奇函数;


2)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 .


课时十、函数最值及性质的应用


1、函数的最值


eq \o\ac(○,1) 利用二次函数的性质(配方法)求函数的最大(小)值


eq \o\ac(○,2) 利用图象求函数的最大(小)值


eq \o\ac(○,3) 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);【更多免费素材, 微信lbgzkf1】


2、函数的奇偶性与单调性


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。


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3、判断函数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)。


课时十一


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,那么叫做的次方根,其中>1,且∈*.


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。


当是奇数时,,当是偶数时,


式子 叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数。


分数指数幂


正数的分数指数幂


,


0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义


有理数指数幂的运算性质【更多免费素材,微信lbgzkf1】


(1)·;


(2);


(3).


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。


课时十二:指数函数的性质及其特点(1)


1、指数函数的概念:一般地,函数叫做指数函数,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范围,底数不能是负数、零和1.为什么?


2、在同一坐标平面内画出下列函数的图像:


(1) (2) (3) (4) (5)


图像特征


图像特征


a>1


a>1


0<a<1


a>1


向X、Y轴正负方向无限延伸


函数的定义域为R


图像关于原点和Y轴不对称


非奇非偶函数


函数图像都在X轴的上方


函数的值域为R+


函数图象都过定点(0,1)


a0=1


自左向右看图像逐渐上升。


自左向右看图像逐渐上升。


增函数


减函数


在第一象限内图像纵坐标都大于1。


在第一象限内图像纵坐标都大于1。


x>0,ax>1


x>0, 0<ax <1


在第二象限内图像纵坐标都小于1。


在第二象限内图像纵坐标都大于1。


x<0,0<ax <1


x<0,ax>1


图像上升的趋势愈来愈陡。


图像上升的趋势愈来愈陡。


函数值开始增加较慢,到了某一值后增长速度极快。


函数值开始减小极快,到了某一值后减小速度较慢。


课时十三:指数函数的性质及其特点(1)


指数函数的图象和性质


a>1


0<a<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,值域是或;


(2)若,则;取遍所有正数当且仅当;


(3)对于指数函数,总有;


(4)当a>1时,若X1<X2 ,则有f(X1)<f(X2)。


课时十四、对数函数


(一)对数


1.对数的概念:一般地,如果,那么数叫做以为底的对数,记作:(— 底数,— 真数,— 对数式)


说明: eq \o\ac(○,1) 注意底数的限制,且;


262890087630

00

eq \o\ac(○,2) ;


eq \o\ac(○,3) 注意对数的书写格式.


两个重要对数:


eq \o\ac(○,1) 常用对数:以10为底的对数;


eq \o\ac(○,2) 自然对数:以无理数为底的对数.


指数式与对数式的互化



幂值 真数


171450057785001028700577850010287005778500


20574002133600010287002133600019431002133600080010012636500= N= b


102870018288000


底数


8001003492500 指数 对数


(二)对数的运算性质


如果,且,,,那么:


eq \o\ac(○,1) ·+;


eq \o\ac(○,2) -;


eq \o\ac(○,3) .


注意:换底公式


(,且;,且;).


利用换底公式推导下面的结论


(1);(2).


(三)对数函数


1、对数函数的概念:函数,且叫做对数函数,其中是自变量,函数的定义域是(0,+∞).


注意: eq \o\ac(○,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:, 都不是对数函数,而只能称其为对数型函数.


eq \o\ac(○,2) 对数函数对底数的限制:,且.


2、对数函数的性质:


a>1


0<a<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)


课时十五、幂函数


1、幂函数定义:一般地,形如的函数称为幂函数,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)时,幂函数的图象通过原点,并且在区间上是增函数.特别地,当时,幂函数的图象下凸;当时,幂函数的图象上凸;


(3)时,幂函数的图象在区间上是减函数.在第一象限内,当从右边趋向原点时,图象在轴右方无限地逼近轴正半轴,当趋于时,图象在轴上方无限地逼近轴正半轴.



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