内容正文:
第4讲 函数的图象与性质
函数是中学数学中的重点内容,是描述变量之间依赖关系的重要数学模型.本章内容有两条主线:一是对函数性质作一般性的研究,二是研究几种具体的基本初等函数——一次函数、二次函数、指数函数、对数函数、幂函数.研究函数的问题主要围绕以下几个方面:函数的概念,函数的图象与性质,函数的有关应用等.
函数的性质与图象
【知识要点】
函数的性质包括函数的定义域、值域及值的某些特征、单调性、奇偶性、周期性与对称性等等.本章着重研究后四个方面的性质.
本节的重点在于理解与函数性质有关的概念,掌握有关判断、证明的基本方法以及简单的应用.数形结合是本节常用的思想方法.
1.设函数y=f(x)的定义域为D,如果对于D内的任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),则这个函数叫做奇函数.
设函数y=g(x)的定义域为D,如果对于D内任意一个x,都有-x∈D,且g(-x)=g(x),则这个函数叫做偶函数.
由奇函数定义可知,对于奇函数y=f(x),点P(x,f(x))与点(-x,-f(x))都在其图象上.又点P与点关于原点对称,我们可以得到:
奇函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形;通过同样的分析可以得到,偶函数的图象是以y轴为对称轴的轴对称图形.
2.一般地,设函数y=f(x)的定义域为A,区间MA.如果取区间M中的任意两个值x1,x2,改变量x=x2-x1>0,则
当y=f(x2)-f(x1)>0时,就称函数y=f(x)在区间M上是增函数;
当y=f(x2)-f(x1)<0时,就称函数y=f(x)在区间M上是减函数.
如果一个函数在某个区间M上是增函数或是减函数,就说这个函数在这个区间M上具有单调性,区间M称为单调区间.
在单调区间上,增函数的图象是上升的,减函数的图象是下降的.
3.一般的,对于函数f(x),如果存在一个不为零的常数T,使得当x取定义域中的每一个值时,f(x+T)=f(x)都成立,那么就把函数y=f(x)叫做周期函数,不为零的常数T叫做这个函数的周期.
4.一般的,对于函数f(x),如果存在一个不为零的常数a,使得当x取定义域中的每一个值时,f(a+x)=f(a-x)都成立,则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
【复习要求】
1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义;会用定义证明函数的单调性,会利用函数的单调性处理有关的不等式问题;
2.了解函数奇偶性的含义.能判断简单函数的奇偶性.
3.了解函数周期性的含义.
4.了解函数单调性、奇偶性和周期性之间的联系,并能解决相关的简单问题.
函 数
【知识要点】
要了解映射的概念,映射是学习、研究函数的基础,对函数概念、函数性质的深刻理解在很多情况下要借助映射这一概念.
1、设A,B是两个非空集合,如果按照某种对应法则f,对A中的任意一个元素x,在B中有一个且仅有一个元素y与x对应,则称f是集合A到集合B的映射.记作f:A→B,其中x叫原象,y叫象.
2、设集合A是一个非空的数集,对A中的任意数x,按照确定的法则f,都有唯一确定的数y与它对应,则这种映射叫做集合A上的一个函数.记作y=f(x),x∈A.
其中x叫做自变量,自变量取值的范围(数集A)叫做这个函数的定义域.所有函数值构成的集合{y|y=f(x),x∈A}叫做这个函数的值域.函数的值域由定义域与对应法则完全确定.
3、函数是一种特殊的映射.其定义域和值域都是非空的数集,值域中的每一个元素都有原象.构成函数的三要素:定义域,值域和对应法则.其中定义域和对应法则是核心.
【复习要求】
1.了解映射的意义,对于给出对应关系的映射会求映射中指定元素的象与原象.
2.能根据函数三要素判断两个函数是否为同一函数.
3.掌握函数的三种表示法(列表法、图象法和解析法),理解函数符号f(x)(对应法则),能依据一定的条件求出函数的对应法则.
4.理解定义域在三要素的地位,并会求定义域.
【教材回归】1.函数的定义域和值域
(1)求函数定义域的类型和相应方法
若已知函数的解析式,则函数的定义域是使解析式有意义的自变量的取值范围.
(2)常见函数的值域
①一次函数y=kx+b(k≠0)的值域为R;
②二次函数y=ax2+bx+c(a≠0):当a>0时,值域为,当a<0时,值域为;
③反比例函数y=(k≠0)的值域为{y∈R|y≠0}.
【例题分析】
(2020秋•北海期末)函数f(x)=+的定义域为( )
A.[0,2) B.(2,+∞)
C.(﹣∞,2)∪(2,+∞) D.[0,2)∪(2,+∞)
(2020秋•滨州期末)函数的定义域为( )
A.[﹣2,0] B.(﹣2,0) C.(﹣2,0] D.(﹣2,+∞)
(2020秋•上高县校级期末)下列各函数中,值域为(0,+∞)的是