内容正文:
专题05 函数概念与性质
(一)函数的概念和图象
1.函数与映射的概念
函数
映射
两集合
设A,B是非空的实数集
设A,B是非空的集合
A,B对应关系f:A→B
如果按照某种对应关系f,使对于集合A中的每一个实数x,在集合B中都有唯一的实数y和它对应
如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的每一个元素,在B中都有唯一的元素与之对应
定义
称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数
称对应为从集合A到集合B的映射
记法
y=f(x),x∈A
映射f:A→B
提醒:映射实质是一对一或多对一,函数是特殊的映射.
2.函数的有关概念
(1)函数的定义域、值域:
在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{y| y=f(x),x∈A }称为函数的值域.显然,值域是集合B的子集.
(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.
(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.
3.函数的图象
将自变量的一个值作为横坐标,相应的函数值作为纵坐标,就得到坐标平面上的一个点.当自变量取遍函数定义域A的每一个值时,就得到一系列这样的点.所有这些点组成的集合(点集)为,所有这些点组成的图形就是函数的图象.
(二)函数的表示法
(1)表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.
提醒:两个函数的值域和对应关系相同,但两个函数不一定相同,例如,函数f(x)=|x|,x∈[0,2]与函数f(x)=|x|,x∈[-2,0].
(2)分段函数
若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.分段函数虽然由几部分组成,但它表示的是一个函数.
提醒:分段函数是一个函数,而不是几个函数,分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.
(三)函数的单调性
1.单调函数的定义
增函数
减函数
定义
一般地,设函数f(x)的定义域为,区间,如果对于区间I内的任意两个值x1,x2
当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间I上是增函数
当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间I上是减函数
单调区间
I是y=f(x)的增区间
I是y=f(x)的减区间
图象描述
自左向右看图象是上升的
自左向右看图象是下降的
2.提醒:
(1)单调区间只能用区间表示,不能用不等式或集合表示.
(2)有多个单调区间应分别写,不能用符号“∪”连接,也不能用“或”连接,只能用“逗号”或“和”连接.
3.函数的最值
设函数y=f(x)的定义域为A,存在x0∈A,使得对于任意的 ,都有,那么称为y=f(x)的最大值,记为;
设函数y=f(x)的定义域为A,存在x0∈A,使得对于任意的 ,都有,那么称为y=f(x)的最小值,记为
4.函数单调性的结论
(1)∀x1,x2∈D(x1≠x2),⇔f(x)在D上是增函数;⇔f(x)在D上是减函数.
(2)对勾函数y=x+(a>0)的增区间为(-∞,-]和[,+∞),减区间为[-,0)和(0,].
(3)当f(x),g(x)都是增(减)函数时,f(x)+g(x)是增(减)函数.的单调性呢?
(4)若k>0,则kf(x)与f(x)单调性相同;若k<0,则kf(x)与f(x)的单调性相反.
(5)函数y=f(x)在公共定义域内与的单调性相反.
(6)复合函数y=f[g(x)]的单调性与函数y=f(u)和u=g(x)的单调性关系是“同增异减”.
5.函数最值存在的两个结论
(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值.
(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大(小)值.
(四)函数的奇偶性
1.函数的奇偶性
偶函数
奇函数
定义
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个,都有
并且f(-x)=f(x),那么函数f(x)是偶函数
并且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数
图象特征
关于y轴对称
关于原点对称
2.提醒:
(1)函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件.
(2)若f(x)≠0,则奇(偶)函数定义的等价形式如下:
①f(x)为奇函数⇔f(-x)=-f(x)⇔f(-x)+f(x)=0⇔.
②f(x)为偶函数⇔f(-x)=f(x)⇔f(-x)-f(x)=0⇔.
3.函数奇偶性的四个重要结论
(1)如果一个奇函数f(x)在x=0处有定义,那么一定有f(0)=0.
(2)如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).
(3)奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶