内容正文:
2023-2024学年高中数学必修第一册人教A版(2019)
第三章 函数的概念与性质
教材要点解析
教材要点1 函数的概念及其表示
(1).函数的概念
一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数(function),记作y=f(x),x∈A.其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域(domain);与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域(range).显然,值域是集合B的子集.
(2).区间:
设,是两个实数,而且,我们规定:
①满足不等式的实数的集合叫做闭区间,表示为;
②满足不等式的实数的集合叫做开区间,表示为;
③满足不等式或的实数的集合叫做半开半闭区间,分别表示为: , .
这里的实数,都叫做相应区间的端点.
这些区间的几何表示如下表所示.
定义
名称
符号
数轴表示
闭 区 间
开 区 间
半开半闭区间
半开半闭区间
④实数集可以表示为,“”读作“无穷大”,“”读作“负无穷大”,“”
读作“正无穷大”.
满足,,,的实数的集合,用区间分别表示为 ,
,.
这些区间的几何表示如下表所示.
定义
符号
数轴表示
注意:
①“”是一个趋向符号,表示无限接近,却永远达不到,不是一个数.
②以“”或“”为区间的一端时,这一端点必须用小括号.
(3).函数的三要素
①定义域;
②对应关系;
③值域.值域随定义域和对应关系的确定而确定.
(4).相同函数
如果两个函数的定义域和对应关系分别相同,那么就说这两个函数是同一个函数.
(5).求函数的定义域
①是整式时,定义域是全体实数.
②是分式函数时,定义域是使分母不为零的一切实数.
③是偶次根式时,定义域是使被开方式为非负值时的实数的集合.
④对数函数的真数大于零,当对数或指数函数的底数中含变量时,底数须大于零且不等于1.
⑤中,.
⑥零(负)指数幂的底数不能为零.
⑦若是由有限个基本初等函数的四则运算而合成的函数时,则其定义域一般是各基本初等函数的定义域的交集.
⑧对于求复合函数定义域问题,一般步骤是:若已知的定义域为,其复合函数的定义域应由不等式解出.
⑨对于含字母参数的函数,求其定义域,根据问题具体情况需对字母参数进行分类讨论.
⑩由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义.
(6).函数的表示方法
①解析法
用数学表达式表示两个变量之间的对应关系的方法叫做解析法.
解析法是表示函数的一种重要的方法,这种表示法从“数”的方面简明、全面地概括了变量之间的数量关系.
②图象法
用图象表示两个变量之间的对应关系的方法叫做图象法.
图象法直观地表示了函数值随自变量值改变的变化趋势,从“形”的方面刻画了变量之间的数量关系.
说明: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.当自变量取遍函数的定义域中的每一个值时,就得到一系列这样的点,所有这些点组成的图形就是函数的图象.函数的图象在轴上的射影构成的集合就是函数的定义域,在轴上的射影构成的集合就是函数的值域.
函数的图象既可以是连续的曲线,也可以是直线、折线、离散的点,等等.
③列表法
通过列出表格来表示两个变量之间的对应关系的方法叫做列表法.例如,初中学习过的平方表、立方表都是表示函数关系的.
(6).分段函数
①分段函数的概念
有些函数在其定义域内,对于自变量的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数称为分段函数.如
① , ②.
说明:i分段函数是一个函数,而不是几个函数.处理分段函数问题时,要先确定自变量的取值在哪个区间,从而选取相应的对应关系.
ii分段函数在书写时用大括号把各段函数合并写成一个函数的形式.并且必须指明各段函数自变量的取值范围.
iii分段函数的定义域是自变量所有取值区间的并集,分段函数的定义域只能写成一个集合的形式,不能分开写成几个集合的形式.
iiii分段函数的值域是各段函数在对应自变量的取值范围内值域的并集.
②分段函数的图象
分段函数有几段,它的图象就由几条曲线组成.在同一坐标系中,根据每段的定义区间和表达式依次画出图象,要注意每段图象的端点是空心点还是实心点,组合到一起就得到整个分段函数的图象.
教材要点2 函数的基本性质
函数的性质是指在函数变化过程中的不变性和规律性.
(1).单调性与最大(小)值
①定义及判定方法
函数的
性 质
定义
图象
判定方法
函数的
单调性
如果对于属于