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高中数学
人教新课标A版
必修1
第一章 集合与函数概念
本章复习与测试
【红对勾】(人教A版)数学必修1课件 第一章(1)
文档属性
名称
【红对勾】(人教A版)数学必修1课件 第一章(1)
格式
zip
文件大小
35.6MB
资源类型
教案
版本资源
人教新课标A版
科目
数学
更新时间
2012-03-05 17:25:18
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文档简介
(共45张PPT)
第一章
集合与函数概念
1.2 函数及其表示
1.2.2 函数的表示法
第2课时 分段函数与映射
1.通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应用.
2.了解映射的概念.
3.分段函数求值是本课时的一个重点考查内容,通过分段函数的学习体会分类讨论的思想.
研 习 新 知
新 知 视 界
1.分段函数
在函数的定义域内,对于自变量x的不同取值范围,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.
分段函数定义域是各段定义域的并集,其值域是各段值域的并集.
2.映射的概念
设A、B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A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:A→B为从集合A到集合B的一个映射.
解析:A、B、D均满足映射定义,C不满足集合A中任一元素在集合B中有唯一元素与之对应,且集合A中元素b在集合B中无唯一元素与之对应.
答案:C
互 动 课 堂
(1)若f(a)=3,求实数a的值;
(2)若f(m)>m,求实数m的取值范围.
[解] (1)①当a≤-2时,f(a)=a+1,∴a+1=3,∴a=2>-2不合题意,舍去.
②当-2
∴(a-1)(a+3)=0,∴a=1,或a=-3.
∵1∈(-2,2),-3 (-2,2),
∴a=1符合题意.
③当a≥2时,2a-1=3,∴a=2符合题意.
综合①②③,当f(a)=3时,a=1,或a=2.
解:对分段函数可先处理为若干段常见函数,在转折点的取舍上需格外注意.
可将此函数分成三段,分别画出它们的图象.如图1所示.
[分析] 判断两个集合之间的对应是否为映射,关键判断对于集合A中的任何一个元素,在集合B中是否有唯一的元素和它对应.
[解析] 在A项中,对每一个矩形,它的面积是唯一确定的,所以是映射.B项也符合定义.在C项中,集合A中的负数在B中没有元素和它对应,故也不是映射;在D项中,集合A中的元素0,其倒数不存在,因而0在B中无对应元素,故同样不是映射;故填AB.
[答案] AB
[点评] 判断一个对应是否是映射要抓住定义中的关键词语“任何”、“都有”、“唯一”.在两个集合间能否建立一个映射,集合中元素的个数并不重要.对于选项B,这里A中各个元素的象的集合是B的子集,即不要求B中每个元素都有原象.
变式体验2 对于下列集合A和B,能否建立从集合A到集合B的映射?如果能,如何建立?
(1)我国内地长途电话自动网的城市组成集合A,长途电话区号组成集合B;
(2)三角形的周长组成集合A,所有三角形组成集合B.
[分析] 从映射的定义去分析:A中元素的任意性,B中元素的唯一性.
[解] (1)能建立从A到B的映射,对应关系f:每一个城市对应一个区号.
(2)不能建立从A到B的映射,因为对于A中的一个周长,在B中对应着多个三角形.
类型三 分段函数的应用
[例3] 某市对市内电话收费方法作了调整.调整前的收费方法:以3分钟为计时单位(不足3分钟按3分钟计),每个计时单位收0.2元;调整后的收费方法:3分钟内(含3分钟)收0.2元,以后每加1分钟加收0.1元.
(1)根据调整后的收费办法,求电话费y(元)与通话时间t(分钟)之间的函数关系式(t>3时,设t(分钟)表示正整数);
(2)试画出0
(2)由(1)知,当0
[点评] 电话费是大家生活中所熟悉的事情,不同的通话时间对应着不同的电话费,其数学模型就是分段函数,本题主要考查分段函数的解析式与图象.
变式体验3 某市电力公司为了鼓励居民用电,采用分段计费的方法计算电费:每月用电不超过100度时,按每度0.57元计算;每月用电超过100度时,其中的100度仍按原标准计算,超过部分每度按0.50元计算.
(1)设月用电x度时,应交电费y元,写出y关于x的函数关系式;
思 悟 升 华
1.分段函数
有些函数在它的定义域中,对于自变量x的不同取值范围,对应关系不同,这样的函数通常称为分段函数.
理解分段函数应注意以下几点:
(1)分段函数是一个函数而非几个函数,只不过在定义域的不同子集内解析式不一样;
(2)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.分段函数是一个函数,不是两个或多个函数,其本质是在定义域的不同区间,对应关系不同.
(3)分段函数的每一段或者说区间,可以是等长的,也可以是不等长的.
(4)画分段函数的图象时,要特别注意自变量取区间端点处的函数值情况,这也往往是判断图形是否为分段函数的图象的关键所在.
2.对于含绝对值的函数问题,要先去掉绝对值号化为分段函数,再利用分段函数来解决.
3.映射
首先,要准确理解映射的概念:映射的概念可以概括为“取元任意性,成象唯一性”,即:
①映射的三要素:原象、象、对应关系;
②A中元素不可剩,B中元素可剩;
③多对一行,一对多不行;
④映射具有方向性:f:A→B与f:B→A一般是不同的映射.
其次,要准确把握映射与函数的关系:
(1)联系:映射的概念是在函数的现代定义(集合语言定义)基础上引申、拓展的;函数是一个特殊的映射,反过来,要善于用映射的语言来叙述函数的问题.
(2)区别:函数是非空数集A到非空数集B的映射;而对于映射而言,A和B不一定是数集.
课时作业(8)(共49张PPT)
第一章
集合与函数概念
1.1 集合
1.1.2 集合间的基本关系
1.对空集的概念了解即可,但解题时切不可忽视空集.
2.子集、真子集的概念及集合间包含与相等的含义是本节的重点,一定要重点掌握!
3.集合间的基本关系问题是考试的重点又是难点,在学习时要用心!
研 习 新 知
新 知 视 界
1.子集、真子集、集合相等
(1)子集的概念.
对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B的元素,就说这两个集合有包含关系,称集合A为集合B的子集,记作A B(或B A).
解析:①错,{(1,2)}中只有一个元素(1,2);②错,∈不能表示集合关系;③对,任何一个集合都是本身的子集;④对,空集是任何非空集合的真子集.
答案:C
解析:M={-2,-1,0,1},
易知A、B中集合不是M的子集.
C中集合为{-3,-2},不是M的子集.
D中集合为{0,1},是M的子集.
答案:D
答案:a≥2
答案:7
5.已知集合A={(x,y)|x+y=2,x,y∈N},试写出A的所有子集.
答案:∵A={(x,y)|x+y=2,x,y∈N},
∴A={(0,2),(1,1),(2,0)}.
∴A的子集有: ,{(0,2)},{(1,1)},{(2,0)},{(0,2),(1,1)},{(0,2),(2,0)},{(1,1),(2,0)},{(0,2),(1,1),(2,0)}.
互 动 课 堂
[点评] 这类题型在各种考试中是常见的题型.方法一对表达式进行化简,从元素的特性切入;方法二利用列举法,直观明了,这些都是常用、有效的解题方法,应注意掌握.
变式体验1 指出下列各对集合之间的关系:
(1)A={-1,1},B={x∈Z|x2=1};
(2)A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};
(3)A={-1,1},B={ ,{-1},{1},{-1,1}};
(4)A={x|-1
解:(1)由x2=1得x=±1,
∴B={-1,1},故A=B.
(2)集合A的代表元素是数,集合B的代表元素是实数对,故A与B之间无包含关系
(3)这里集合B的元素也是集合,又观察发现集合A是集合B的一个元素,故A∈B.
类型二 子集、真子集的概念及应用
[例2] 已知集合M满足{2,3} M {1,2,3,4,5},求集合M及其个数.
[分析] 由题目可获取以下主要信息,由子集定义知
①M中至少含有元素2,3,且必须含有元素2,3;
②M中至多含有元素1,2,3,4,5.
解答本题可按M中所含元素的个数合理分类写出集合M.
[解] ①当M中含有两个元素时,M为{2,3};
②当M中含有三个元素时,M为{2,3,1},{2,3,4},{2,3,5};
③当M中含有四个元素时,M为{2,3,1,4},{2,3,1,5},{2,3,4,5};
④当M中含有五个元素时,M为{2,3,1,4,5}.
所以满足条件的集合M为{2,3},{2,3,1},{2,3,4},{2,3,5},{2,3,1,4},{2,3,1,5},{2,3,4,5},{2,3,1,4,5}.集合M的个数为8.
变式体验2 设集合A={1,2,3},B={x|x A},求集合B.
解:∵A={1,2,3},
∴A的子集为 ,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3}.
又∵B={x|x A},
∴B={ ,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3}}.
变式体验3 已知A={x|x2-3x+2≤0},B={x|1≤x≤a}
(1)若A?B,求a的取值范围;
(2)若B A,求a的取值范围.
解:A={x|x2-3x+2≤0}={x|1≤x≤2}.
类型三 集合相等及应用
[例4] 已知集合A={a,a+b,a+2b},B={a,ac,ac2},若A=B,求c的值.
[点评] 1.两个集合相等,则所含元素完全相同,与顺序无关,但要注意检验,排除与集合元素互异性或与已知相矛盾的情形.
2.若两个集合中元素均为无限多个,要看两集合的代表元素是否一致,且看代表元素满足条件是否一致,若均一致,则两集合相等.
3.证明两集合相等的思路是证A B且B A.
变式体验4 已知集合A={x|x=3n-2,n∈Z},B={y|y=3k+1,k∈Z},证明:A=B.
解:(1)设任意x0∈A,则x0=3n0-2,且n0∈Z,3n0-2=3(n0-1)+1,因为n0∈Z,所以n0-1∈Z,所以x0∈B,故A B.
(2)设任意y0∈B,则有y0=3k0+1,
且k0∈Z,3k0+1=3(k0+1)-2,
因为k0∈Z,
所以k0+1∈Z,所以y0∈A,故B A.
综上可得A=B.
思 悟 升 华
1.判断集合间的关系的关键是弄清集合由哪些元素组成,也就是把较为抽象的集合具体化、形象化,这就要求熟练地用自然语言、符号语言(列举法和描述法)、图形语言(Venn图)来表示集合.
课时作业(3)(共49张PPT)
第一章
集合与函数概念
1.3 函数的基本性质
1.3.1 单调性与最大(小)值
第1课时 函数的单调性
1.在回顾初中学过的一次函数、二次函数、反比例函数的图象后,理解函数的单调性的概念.
2.通过取值、描点分析函数值的变化规律,体会函数值的变化趋势,获得形成函数单调性这一概念的经验,探索函数单调性的实质.
研 习 新 知
新 知 视 界
1.增函数
(1)定义:设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1、x2,当x1
2.减函数
(1)定义:设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1、x2,当x1
f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数,区间D称为函数f(x)的单调递减区间.
3.单调性与单调区间
定义:如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.
自 我 检 测
1.若函数y=kx+b(k≠0)是R上的减函数,那么( )
A.k>0 B.k<0
C.k≠0 D.无法确定
答案:B
2.函数y=x2在区间[-1,2]上( )
A.是增函数 B.是减函数
C.是增函数又是减函数 D.不具有单调性
答案:D
3.函数y=f(x)的图象如图4所示,其增区间是( )
A.[-4,4]
B.[-4,-3]∪[1,4]
C.[-3,1]
D.[-3,4]
答案:C
4.函数f(x)在(-∞,+∞)上为减函数,则f(-3)与f(2)的大小关系是________.
答案:f(-3)>f(2)
5.求证f(x)=x2-2x在区间(1,+∞)上是增函数.
证明:设x1,x2是区间(1,+∞)上的任意两个值,且x1
f(x1)=x12-2x1,f(x2)=x22-2x2,
f(x2)-f(x1)=x22-2x2-x12+2x1
=x22-x12-2x2+2x1
=(x2-x1)(x2+x1)-2(x2-x1)
=(x2-x1)(x2+x1-2).
∵x2>x1,∴x2-x1>0.
又∵x1,x2∈(1,+∞),∴x2>x1>1.
∴x1+x2>2.∴x1+x2-2>0.
∴f(x2)-f(x1)>0,即f(x2)>f(x1).
故f(x)=x2-2x在(1,+∞)上是增函数.
互 动 课 堂
由此可知:y=f(x)的单调增区间是(- ∞,-1],[0,1].
y=f(x)的单调减区间是(-1,0),(1,+∞).
[点评] 利用函数图象确定函数的单调区间,具体做法是:先化简函数式,然后再画出它的草图,最后根据函数定义域与草图的位置、状态,确定函数的单调区间.当单调递增(或递减)区间由几个区间组成时,一般情况下不能取它们的并集,应用“和”或“,”连接.
解:(1)令f(x)=x2+2x-3=(x+1)2-4.先作出f(x)的图象,保留其在x轴及x轴上方部分,把它在x轴下方的图象翻到x轴上方,就得到y=|x2+2x-3|的图象,如图7所示.由图象易得:
递增区间是[-3,-1]和[1,+∞).
递减区间是(-∞,-3]和[-1,1].
类型三 根据单调性求参数取值范围
[例3] 函数f(x)=x2-2ax-3在区间[1,2]上单调,则( )
A.a∈(-∞,1]
B.a∈[2,+∞)
C.a∈[1,2]
D.a∈(-∞,1]∪[2,+∞)
[解析] 本题是关于一个二次函数的单调区间问题.二次函数的单调区间取决于其对称轴,为此需先确定函数的对称轴.
不难得到函数的对称轴为x=a,函数图象开口向上,如图8.
要使函数在区间[1,2]上单调,只需a≤1或a≥2(其中当a≤1时函数在区间[1,2]上单调递增,当a≥2时函数在区间[1,2]上单调递减),从而a∈(-∞,1]∪[2,+∞),故选D.
[答案] D
变式体验3 已知函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4]上是减函数,求实数a的取值范围.
分析:由题意可知是(-∞,4]应该是该函数的递减区间的子区间,从而可通过比较对称轴与4的大小来求得.
解:f(x)=x2+2(a-1)x+2
=[x+(a-1)]2-(a-1)2+2,
∴此二次函数的对称轴为x=1-a,
∴f(x)的单调减区间为(-∞,1-a].
∵f(x)在(-∞,4]上是减函数,
∴对称轴x=1-a必须在直线x=4的右侧或与其重合.
∴1-a≥4,解得a≤-3.
类型四 函数单调性的应用
[例4] 已知f(x)是定义在[-1,1]上的增函数,且
f(x-2)
[点评] 对于x1
思 悟 升 华
1.函数f(x)在给定区间上的单调性,反映了函数f(x)在区间上函数值的变化趋势,是函数的局部性质,所以求函数的单调区间须先求函数的定义域.
2.函数定义中的x1,x2应深刻理解,一是任意性,即“任意取x1,x2”,“任意”两个字决不能丢掉,不能为某两个特殊值;二是x1,x2有大小,通常规定Δx=x2-x1>0;三是同属于一个单调区间.
3.判断函数的单调性主要是利用定义,其中作差后变形是关键,常采用的方法有因式分解、通分、配方、有理化等.
4.根据函数单调性的定义,若f(x)为增函数,则x1
f(x2),它常用来比较大小或解抽象函数的不等式.
课时作业(9)(共40张PPT)
第一章
集合与函数概念
1.3 函数的基本性质
1.3.2 奇偶性
第1课时 函数奇偶性的概念
1.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.
2.奇、偶函数的定义域和图象特征,要在理解的基础上学习.
3.掌握判断函数奇偶性的方法.
研 习 新 知
新 知 视 界
1.函数奇偶性的概念
(1)偶函数的定义
一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数.
(2)奇函数的定义
一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数.
2.奇、偶函数的图象
(1)偶函数的图象关于y轴对称.
(2)奇函数的图象关于原点中心对称.
2.对于某个函数f(x),存在x0使得f(-x0)=f(x0),这个函数是偶函数吗?
提示:不是.函数的奇偶性是函数整个定义域上的性质,必须是对任意的x都成立才能说明该函数具有奇偶性.
自 我 检 测
1.函数f(x)=|x|是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.非奇非偶函数
解析:函数定义域为R,
且f(-x)=|-x|=|x|=f(x),
所以f(x)是偶函数.
答案:B
2.函数f(x)=x+x3的奇偶性为( )
A.奇函数 B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.非奇非偶函数
解析:函数定义域为R,且f(-x)=-x-x3=-(x+x3)=-f(x),所以f(x)是奇函数.
答案:A
答案:D
4.如果定义在区间[3-a,5]上的函数f(x)为奇函数,那么a=________.
解析:∵f(x)是[3-a,5]上的奇函数,
∴区间[3-a,5]关于原点对称,
∴3-a=-5,a=8.
答案:8
解:(1)f(x)的定义域为{2},因此函数f(x)既不是奇函数,也不是偶函数.
(2)f(x)=(x+1)3-3(1+x2)+2=x3+3x.∵f(-x)=-x3-3x=-f(x),∴f(x)为奇函数.
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典 例 导 悟
类型一 函数奇偶性的判断
[例1] 判断下列函数的奇偶性:
[分析] 由题目可获取以下主要信息:
①函数f(x)的解析式均已知;
②判断奇偶性问题.
解答此类题目应先判断函数定义域是否关于原点对称,然后再验证f(x)与f(-x)之间的关系来确定奇偶性.
[解] (1)函数定义域为R.
f(-x)=(-x)3+(-x)5=-(x3+x5)=-f(x).
∴f(x)是奇函数.
(2)函数的定义域为{x|x≠-1}.
不关于原点对称,
∴函数f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
(4)①当x<0时,-x>0.
f(-x)=-(-x)2+2(-x)-3
=-x2-2x-3=-f(x);
②当x>0时,-x<0,
f(-x)=(-x)2+2(-x)+3
=x2-2x+3=-(-x2+2x-3)=-f(x),
综上可知f(x)为奇函数.
[点评] 判断函数的奇偶性,一般有以下几种方法:
(1)定义法:若函数定义域不关于原点对称,则函数为非奇非偶函数;若函数定义域关于原点对称,则应进一步判断f(-x)是否等于±f(x),或判断f(-x)±f(x)是否等于0,从而确定奇偶性.
(2)图象法:若函数图象关于原点对称,则函数为奇函数;若函数图象关于y轴对称,则函数为偶函数.
另外,还有如下性质可判定函数奇偶性:
偶函数的和、差、积、商(分母不为零)仍为偶函数;奇函数的和、差仍为奇函数,奇(偶)数个奇函数的积、商(分母不为零)为奇(偶)函数;一个奇函数与一个偶函数的积为奇函数.(注:利用以上结论时要注意各函数的定义域)
(4)当x<0时,
-x>0,f(-x)=-x-1=-(x+1)=-f(x),
另一方面,
当x>0时,
-x<0,f(-x)=-x+1=-(x-1)=-f(x),
而f(0)=0,
∴f(x)是奇函数.
类型二 奇函数、偶函数图象的对称性
[例2] 奇函数y=f(x)的局部图象如图1所示,试比较f(2)与f(4)的大小.
[解] 因为奇函数的图象关于原点对称,
所以f(2)=-f(-2),f(4)=-f(-4),而由函数图象可知f(-2)
-f(-4),所以f(2)>f(4).
[点评] 给出奇函数(或偶函数)的图象的一部分,根据奇函数(或偶函数)图象的对称性可以作出图象的另外一部分.如本题,因为函数为奇函数,所以图象关于原点对称,可以作出y轴右侧的图象,从而比较f(2)与f(4)的大小.
变式体验2 如图2,给出奇函数y=f(x)的局部图象,试作出y轴右侧的图象并求出f(3)的值.
图2 图3
解:奇函数y=f(x)在y轴左侧图象上的任一点P(-x,-f(x))关于原点的对称点为P′(x,f(x)).如图3为补充后的图象,易知f(3)=-2.
类型三 根据奇偶性求函数解析式
[例3] 已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=2x2+3x-1,求f(x)的解析式.
[分析] 由奇函数的定义知f(0)=0,再由f(-x)=-f(x)计算当x<0时f(x)的表达式,构成定义在R上的奇函数.
[点评] 解题时不能漏掉x=0这一特殊点.
思 悟 升 华
判断函数的奇偶性,一般有以下几种方法:
1.定义法:若函数定义域不关于原点对称,则函数为非奇非偶函数;若函数定义域关于原点对称,则应进一步判断f(-x)是否等于±f(x),或判断f(-x)±f(x)是否等于0,从而确定奇偶性.
2.图象法:若函数图象关于原点对称,则函数为奇函数;若函数图象关于y轴对称,则函数为偶函数.
另外,还有如下性质可判定函数奇偶性:
偶函数的和、差、积、商(分母不为零)仍为偶函数;奇函数的和、差仍为奇函数,奇(偶)数个奇函数的积、商(分母不为零)为奇(偶)函数;一个奇函数与一个偶函数的积为奇函数.(注:利用以上结论时要注意各函数的定义域)
课时作业(11)(共48张PPT)
第一章
集合与函数概念
1.2 函数及其表示
1.2.1 函数的概念
1.函数是描述变量之间的依赖关系的重要模型,了解即可.
2.求简单函数的定义域以及用区间表示函数定义域、值域是本节的重点,一定要重点掌握.
3.函数的概念及构成函数的三要素是考试的重点又是难点,在学习时要用心.
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1.函数的定义:设A、B是两个非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意的一个数,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为集合A到集合B的一个函数,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;与x的值对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}={y|y=f(x),x∈A}叫做函数的值域.
2.一个函数的构成要素为定义域、值域、对应法则,由于值域可由定义域和对应关系确定,所以,如果定义域和对应法则相同,我们称这两个函数相同.
3.函数的定义域:
(1)如果f(x)为整式,其定义域为R;
(2)如果f(x)为分式,其定义域为使分母不为零的自变量x的所有取值组成的集合;
(3)如果f(x)是二次根式(偶次根式),其定义域为使被开方数非负的自变量x的所有取值组成的集合;
(4)如果f(x)是由以上几个部分的代数式构成的,其定义域为几部分的交集;
(5)f(x)=x0的定义域为{x|x≠0}.
4.a、b∈R且a
5.区间实质是表示数轴上一段实数的集合.
6.区间在数轴上表示时,用实心圆点表示包括区间的端点,用空心圆圈表示不包括区间的端点.
互 动 课 堂
[点评] 一般地,两个非空集合间的对应关系有三种,一对一、多对一、一对多.由函数的定义可知构成函数的对应包括:一对一和多对一两种方式,由一对多构成的对应不能构成函数.
解析:B项给x一个值,y可能没有元素与之对应或有两个元素与之对应;C项给x一个值,y可能没有或有两个元素与之对应;D项当x=0时,y有两个值与之对应.故选A.
答案:A
[分析] 由题目可获取以下主要信息:
①已知函数的解析式;
②由解析式可确定函数定义域.
解答本题结合相等函数的定义判断函数三要素是否一致即可.
[解] (1)f(x)的定义域是{x|x≠1},g(x)的定义域是R,它们的定义域不同,故不相等.
(2)定义域相同,都是R,但是g(x)=|x|,即它们的解析式不同,也就是对应关系不同,故不相等.
(3)定义域相同,都是R,但是它们的解析式不同,也就是对应关系不同,故不相等.
(4)定义域相同,都是R,解析式化简后都是y=|x|,也就是对应关系相同,定义域和对应关系相同,那么值域必相同,这两个函数的三要素完全相同,故两函数相等.
[点评] 讨论函数问题时,要保持定义域优先的原则.判断两个函数是否相等,要先求定义域,若定义域不同,则不相等;若定义域相同,再化简函数的解析式,若解析式相同,则相等,否则不相等.
[点评] (1)求函数值时,要正确理解对应法则“f ”和“g”的含义;
(2)求f[g(x)]时,一般遵循先里后外的原则,先求g(x),然后将f(x)解析式中的x代换为g(x),同时要注意函数的定义域.
变式体验3 已知f(x)=2x+3,求f(1),f(a),f(m+n),f[f(x)]的值.
解:f(1)=2×1+3=5;f(a)=2a+3;
f(m+n)=2(m+n)+3=2m+2n+3;
f[f(x)]=2f(x)+3=2(2x+3)+3=4x+9.
变式体验4 已知y=f(2x+1)的定义域为[1,2].
(1)求f(x)的定义域;
(2)求f(2x-1)的定义域.
解:(1)由于y=f(2x+1)的定义域为[1,2],
∴1≤x≤2,∴3≤2x+1≤5,
∴函数f(x)的定义域为[3,5].
(2)由(1)可知,3≤2x-1≤5,∴2≤x≤3,
∴函数f(2x-1)的定义域为[2,3].
类型五 函数的值域
[例5] 已知函数y=x2-4x-5,求:
(1)x∈R时的函数值域;
(2)x∈{-1,0,1,2,3,4}时的值域;
(3)x∈[-2,1]时的值域.
[分析] 函数值域是由定义域与对应关系所确定的,在求函数有关问题时,始终要把握好“定义域优先”的原则.
[解] (1)x∈R,y=x2-4x-5=(x-2)2-9,值域为[-9,+∞).
(2)当x=-1时,y=(-1)2-4×(-1)-5=0;
当x=0时,y=-5;
当x=1时,y=12-4×1-5
=-8;
当x=2时,y=22-4×2-5
=-9;
当x=3时,y=32-4×3-5
=-8;
当x=4时,y=42-4×4-5
=-5.
∴当x∈{-1,0,1,2,3,4}时函数y=x2-4x-5的值域为{0,-5,-8,-9}.
(3)∵y=x2-4x-5(x∈[-2,1])的图象如图1所示,由图象可知函数y=x2-4x-5在x∈[-2,1]上的最小值为f(1)=12-4×1-5=-8,最大值为f(-2)=(-2)2-4×(-2)-5=7.
∴其值域为[-8,7].
[点评] 1.求函数的值域应遵循“定义域优先”的原则.
2.求二次函数的值域要结合二次函数的图象求其值域.
思 悟 升 华
1.判断一个对应关系是否为函数要依据函数的定义,把握3个要点:(1)两集合是否为非空数集;(2)对集合A中的每一个元素,在B中是否都有元素与之对应;(3)A中任一元素在B中的对应元素是否唯一.简单地说,函数是两非空数集上的单值对应.
2.两个函数当且仅当它们的三要素完全相同时才表示同一函数,根据它们之间的关系,判断两个函数是否为同一函数,主要看它们的定义域和对应法则是否相同.因为只要定义域相同,对应法则相同,则值域就相同.
3.确定抽象函数的定义域,一类是由f(x)的定义域为[a,b],求f(g(x))的定义域,只要求解不等式a≤g(x)≤b即可;一类是由f(g(x))的定义域,求f(x)的定义域,只要求出g(x)的范围,即为f(x)的定义域.
课时作业(6)(共40张PPT)
第一章
集合与函数概念
1.1 集合
1.1.1 集合的含义与表示
第2课时 集合的表示
1.理解列举法和特征性质描述法的实质,能运用它们表示集合.
2.体验用集合语言表示文字语言的过程,尝试用集合语言表示集合的方法.
3.集合语言是基本的数学语言,是数学所需要的语言之一,通过本节的学习,提高学习数学的兴趣,树立学好数学的信心,进一步体会形式化表达式在数学学习中的重要性.
研 习 新 知
新 知 视 界
1.把集合的元素一一列举出来,并用花括号{__}括起来表示集合的方法,叫做列举法.
2.用集合所含元素的共同特征来表示集合的方法称为描述法,具体做法是:在大括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.
3.对给定的集合用图形(常见的有圆和矩形)表示,图形上或图形内的点表示该集合的元素,图形外的点表示集合外的元素,这种表示集合的方法叫图示法,或称Venn图示.
(2)所有三角形的集合,能否表示为{所有三角形}
提示:在不引起混淆的情况下,为了简便,有些集合用描述法表示时,可以省去竖线及其代表元素.但所有三角形的集合不能表示为{所有三角形},因为“{}”本身就有“所有”、“全部”的意思.
(3)列举法和描述法分别适合于表示什么特点的集合?
提示:一般来讲,有限集(当集合中元素的个数有限时,称为有限集;否则,当集合中元素的个数无限时,称为无限集)宜采用列举法,它具有直观明了的特点;无限集或不宜一一列举的集合,宜采用描述法,若无限集有规律,也可以用列举法.
自 我 检 测
1.用列举法表示集合{x|x2-2x+1=0}为( )
A.{1,1} B.{1}
C.{x=1} D.{x2-2x+1=0}
解析:集合{x|x2-2x+1=0}为方程x2-2x+1=0的解集,而x2-2x+1=0的解为x1=x2=1,由于集合元素的互异性,故只可写成{1},故选B.
答案:B
答案:D
3.设集合A={2,a},B={2,a2-2},若A=B,则a=________.
解析:∵a=a2-2,∴a=-1或a=2.
∵a=2时与元素的互异性矛盾,
故a=-1.
答案:-1
4.已知集合A={0,1,2,3,4},试用描述法表示该集合为________.(答案不唯一,写出一个便可)
解析:A中含有0,1,2,3,4五个自然数,故可以用描述法表示为{x∈N|x<5},也可以表示为{x∈Z|-1
答案:{x∈N|x<5}
5.将大于0不大于15且能被3整除的整数组成的集合分别用列举法和描述法表示出来.
解:列举法:{3,6,9,12,15};
描述法:{x|0
互 动 课 堂
[点评] 当集合中的元素个数较少时往往采用列举法表示.用列举法表示集合时,必须注意以下几点:
①元素之间必须用“,”隔开;
②集合的元素必须是明确的;
③不必考虑元素出现的先后顺序;
④集合中的元素不能重复;
⑤集合中的元素可以是任何事物.
类型二 用描述法表示集合
[例2] 用描述法表示下列集合:
(1)被5除余1的正整数集合;
(2)大于4的全体奇数构成的集合;
(3)坐标平面内,两坐标轴上点的集合;
(4)三角形的全体构成的集合.
[分析] 由题目可获取以下主要信息:用描述法表示集合.解答此类问题要清楚集合中代表元素是什么,元素满足什么条件.
[解] (1){x|x=5k+1,k∈N};
(2){x|x=2k+1,k≥2,k∈N};
(3){(x,y)|xy=0};
(4){x|x是三角形}或{三角形}.
[点评] (1)用描述法表示集合,首先应弄清楚集合的属性,是数集、点集还是其他的类型.一般地,数集用一个字母代表其元素,而点集则用一个有序数对来表示.
(2)若描述部分出现元素记号以外的字母时,要对新字母说明其含义或指出取值范围,如(1)(2)小题.
变式体验2 用描述法表示下列集合:
(1)坐标平面内抛物线y=x2-1上的点的集合;
(2)所有偶数的集合;
(3)3和4的所有正的公倍数的集合.
解:(1){(x,y)|y=x2-1};
(2){x|x=2n,n∈Z};
(3){x|x=12k,k∈N*}.
类型三 列举法与描述法的灵活运用
[例3] 用适当的方法表示下列集合:
(1)比5大3的数;
(2)方程x2+y2-4x+6y+13=0的解集;
(3)不等式x-3>2的解的集合;
(4)二次函数y=x2-10图象上的所有点组成的集合.
[分析] 由题目可获取以下主要信息:①已知4个集合;②用适当的方法表示各个集合.对于(1),比5大3的数就是8,宜用列举法;对于(2),方程为二元二次方程,可将方程左边因式分解后求解,宜用列举法;对于(3),不等式的解有无数个,宜于描述法;对于(4),所给二次函数图象上的点有无数个,宜采用描述法.
[点评] 用列举法与描述法表示集合时,一要明确集合中的元素;二要明确元素满足的条件;三要根据集合中元素的个数来选择适当的方法表示集合.
解:(1)列举法:{3,5,7};
(2)描述法:{周长为10 cm的三角形};
(3)列举法:
{1,2,3,12,13,21,31,23,32,123,132,213,231,312,321};
(4)列举法:{(0,0),(1,1)}。
思 悟 升 华
1.集合的表示方法常见的有列举法和特殊性质描述法,当集合中的元素个数有限但公共属性难以概括时,只能用列举法;当集合中的元素无法一一列举时,可先抽象出元素的特征性质,用描述法表示;描述法和列举法可以互化,同时也可以转化为自然语言表示.
2.用列举法表示集合时,注意以下三点:①元素之间用“,”隔开;②元素不重复、无顺序;③对含有较多元素的集合,如果构成该集合的元素有明显规律,可用列举法,但必须把元素间的规律显示清楚后方能用省略号.
3.用描述法表示集合时,注意以下几点:①写清楚该集合中元素的代号(字母或用字母表示的元素符号);②说明该集合中元素的特征;③不能出现未被说明的字母;④多层描述时,应当准确使用“或”、“且”、“非”;⑤所有描述的内容都要写在集合括号内;⑥用于描述法的语句力求简明、确切.
4.对于用特征性质描述法表示的集合,一定要搞清这个集合的代表元是数,还是有序实数对(点),还是集合,还是其他形式.这一点对于我们解题至关重要.
课时作业(2)(共39张PPT)
第一章
集合与函数概念
1.1 集合
1.1.3 集合的基本运算
第2课时
补集及集合的综合应用
1.理解在给定集合中一个子集的补集的含义与性质是本节的重点,一定要重点掌握.
2.并集、交集、补集的运算以及利用Venn图表达集合的关系与运算是考试的重点又是难点,在学习时要用心哦.
研 习 新 知
新 知 视 界
1.全集
一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,我们就称这个集合为全集,记作U.
3.补集的性质
(1) U =U;
(2) UU= ;
(3) U( UA)=A;
(4)A∩( UA)= ,A∪( UA)=U;
(5)( UA)∪( UB)= U(A∩B).
自 我 检 测
1.设全集U={1,2,4,8},B={2,4},则 UB=( )
A.{1} B.{8}
C.{1,8} D.
答案:C
2.已知全集U={0,1,2},且 UA={2},则集合A的真子集共有( )
A.3个 B.4个
C.5个 D.6个
解析:∵U={0,1,2},且 UA={2},
∴A={0,1}.∴A的真子集是{0},{1}, 共3个,故选A.
答案:A
3.设集合S={三角形},A={直角三角形},则 SA=__________.
解析:三角形中去掉直角三角形,∴ SA={斜三角形}.
答案:{斜三角形}
4.设全集U=R,集合X={x|x≥0},Y={y|y≥1},则
UY与 UX包含关系 UX__________ UY.
解析:∵X={x|x≥0},Y={y|y≥1},
∴ UX={x|x<0}, UY={y<1},∴ UX? UY.
互 动 课 堂
典 例 导 悟
类型一 补集的运算
[例1] 设U={x|2<|x|≤5,x∈Z},A={x|x2-2x-15=0},B={-3,3,4},求 UA, UB.
[解] 法1:∵2<|x|≤5,且x∈Z,
则x的值为-5,-4,-3,3,4,5;
方程x2-2x-15=0的解为5,-3,
∵A={5,-3},B={-3,3,4},
U={-5,-4,-3,3,4,5},
∴ UA={-5,-4,3,4}, UB={-5,-4,5}.
变式体验1 已知全集U,集合A={1,3,5,7,9}, UA={2,4,6,8}, UB={1,4,6,8,9},求集合B.
类型二 交、并、补的综合运算
[例2] 已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2
[分析] 由题目可获取以下主要信息:①全集U,集合A、B均为无限集;②所求问题为集合间交、并、补运算.解答此题可借助数轴求解.
[解] 把全集U和集合A,B在数轴上表示如图3:
由图可知 UA={x|x≤-2或3≤x≤4},
A∩B={x|-2
U(A∩B)={x|x≤-2或3≤x≤4},
( UA)∩B={x|-3
[点评] 求解用不等式表示的数集间的集合运算时,一般要借助于数轴求解,此法的特点是简单直观,同时要注意各个端点的画法及取到与否.
变式体验2 已知集合A={x|x
A.a≤2 B.a<1
C.a≥2 D.a>2
答案:C
类型三 Venn图的应用
有些集合问题比较抽象,解题时若借助Venn图进行分析或利用数轴、图象采取数形结合的思想方法,往往可将问题直观化、形象化,使问题简捷地获解.
[例3] 已知集合U={x|x是不大于30的质数},A,B是U的两个子集,且满足A∩( UB)={5,13,23},B∩( UA)={11,19,29},( UA)∩( UB)={3,7},求集合A,B.
[分析] 结合Venn图可把全集U划分为如下四部分,全集U中的任一元素必在且只在图5四部分之一中,由题意可知11、13不在前三部分内,必然在A∩B内.
变式体验3 如图7(1)所示,设U为全集,M,P,N是U的三个子集,则图中阴影部分表示的集合是( )
A.(M∩P)∩N B.(M∩P)∪N
C.(M∩P)∩( UN) D.(M∩P)∪( UN)
解析:首先我们画出M∩P帮助我们思考,如图7(2),再结合图7(1),我们发现图中阴影部分为M∩P去掉被集合N覆盖的部分,换句话说即是与 UN做交运算.从而图7(1)中阴影部分表示的集合为(M∩P)∩( UN),故选C.
答案:C
点评:对于给定集合求阴影部分所表示的集合问题,可先确定两个主要的集合运算,对于去掉的部分可用与补集相交的方法来解决.
思 悟 升 华
1.全集是相对于研究问题而言的一个相对概念,它含有与所研究问题有关的各个集合的全部元素,因此,全集因研究问题而异.例如在研究数集时全集概念:在整数范围内研究问题,则Z为全集;而当问题扩展到实数集时,则R为全集,这时Z就不是全集.在立体几何中,三维空间是全集,这时平面是全集的一个子集.而在平面几何中,整个平面可以看做是一个全集.
2.补集符号: UA表示U为全集时A的补集,如果全集换成其他集合(如R)时,则记号中“U”也必须换成相应的集合(即 RA).
3.集合运算问题多与方程、函数、不等式等有关,在求解时,要注意等价转化思想的运用.常将集合化简或转化为熟知的代数、几何问题等.
4.处理集合的有关问题时,首先要将集合进行简化,在交、并、补的运算中,最容易被忽视、最常出错的地方是空集.
课时作业(5)(共43张PPT)
第一章
集合与函数概念
1.3 函数的基本性质
1.3.2 奇偶性
第2课时 函数奇偶性的应用
1.了解函数奇偶性与图象的对称性之间的关系.
2.掌握函数奇偶性与其他性质的综合运用.
3.进一步感悟数形结合思想的运用.
研 习 新 知
新 知 视 界
1.奇(偶)函数图象的对称性
(1)如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以原点为对称中心的中心对称图形;反之,如果一个函数的图象是以原点为对称中心的中心对称图形,则这个函数是奇函数.
(2)如果一个函数是偶函数,则它的图象是以y轴为对称轴的轴对称图形;反之,如果一个函数的图象关于y轴对称,则这个函数是偶函数.
2.函数奇偶性与单调性(最值)之间的关系
(1)若奇函数f(x)在[a,b]上是增函数,且有最大值M,则f(x)在[-b,-a]上是增函数,且有最小值-M.
(2)若偶函数f(x)在(-∞,0)上是减函数,则f(x)在(0,+∞)上是增函数.
解析:∵f(x)是奇函数,∴f(-a)=-f(a),即自变量取-a时,函数值为-f(a),故图象必过点(-a,-f(a)).
答案:C
2.若函数y=f(x)是偶函数,其图象与x轴有两个交点,则方程f(x)=0的所有实根之和是( )
A.2 B.1
C.0 D.-1
解析:∵偶函数图象关于y轴对称,∴f(x)与x轴的两个交点关于y轴对称,若一根为x1,则另一根必为-x1,故f(x)=0的所有实根之和为0.
答案:C
3.已知f(x)在R上是奇函数,且满足f(x+4)=f(x),当x∈(0,2)时,f(x)=2x2,则f(7)=( )
A.-2 B.2
C.-98 D.98
解析:∵f(x+4)=f(x),
∴f(7)=f(3+4)=f(3)=f[4+(-1)]=f(-1).
又∵f(-x)=-f(x),
∴f(-1)=-f(1)=-2×12=-2,
∴f(7)=-2,故选A.
答案:A
4.偶函数f(x)在区间[0,+∞)上的图象如图1,则函数f(x)的增区间为________.
图1
答案:[-1,0],[1,+∞)
互 动 课 堂
典 例 导 悟
类型一 利用函数奇偶性和单调性解不等式
[例1] 设定义在[-2,2]上的奇函数f(x)在区间[0,2]上单调递减,若f(1-m)
[分析] 利用奇函数性质知f(x)在[-2,2]上是减函数,再结合单调性,脱去符号“f”,转化为关于m的不等式(组).
[点评] 解决此类问题时,一定要充分利用已知的条件,奇函数在关于原点的对称区间上单调性一致,偶函数的单调性相反.另外,函数自身定义域对参数的影响很容易漏掉,从而导致错解,求解时应特别注意.
变式体验1 如果奇函数f(x)在区间[-5,-3]上是增函数,且最大值是-4,那么f(x)在x∈[3,5]上是( )
A.增函数且最大值是4
B.增函数且最小值是4
C.减函数且最大值是4
D.减函数且最小值是4
解析:作一个符合条件的函数的简图.
观察图形,可知f(x)在[3,5]上是增函数,且最小值为4.
答案:B
类型二 抽象函数的奇偶性问题
[例2] 已知f(x)是定义在R上的不恒为零的函数,且对任意的a、b∈R都满足:f(ab)=af(b)+bf(a),
(1)求f(0)、f(1)的值.
(2)证明f(x)为奇函数.
[解] (1)令a=b=0,
∴f(0)=0f(0)+0f(0)=0.
令a=b=1,
∴f(1)=1f(1)+1f(1)=2f(1),
∴f(1)=0.
(2)证明:∵a,b∈R,∴可赋a、b为某些特殊值.
令a=b=-1,则f(-1)=0.
∵f(-x)=f(-1·x)=-f(x)+xf(-1)=-f(x)+0,
∴f(x)为奇函数.
变式体验2 已知函数f(x)对一切x、y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y).
(1)求证:f(x)是奇函数;(2)若f(-3)=a,用a表示f(12).
分析:判定函数的奇偶性应凑f(-x)的形式,令y=-x即可.
解:(1)证明:由题意知,f(x)的定义域是R,它关于原点对称.
在f(x+y)=f(x)+f(y)中,
令y=-x,得f(0)=f(x)+f(-x);
令x=y=0,得f(0)=f(0)+f(0),∴f(0)=0.
把f(0)=0代入f(0)=f(x)+f(-x),得
f(-x)=-f(x).∴f(x)是奇函数.
(2)解:由f(-3)=a,f(x+y)=f(x)+f(y),f(x)是奇函数,得f(12)=2f(6)=4f(3)=-4f(-3)=-4a.
∵x12+1>0,x22+1>0,x2-x1>0,
而x1,x2∈[0,1)时,x1x2-1<0,
x1,x2∈[1,+∞)时,x1x2-1>0,
∴当x1,x2∈[0,1)时,f(x1)-f(x2)<0,函数y=f(x)是增函数;
当x1,x2∈[1,+∞)时,f(x1)-f(x2)>0,函数y=f(x)是减函数.
又f(x)是奇函数,∴f(x)在(-1,0]上是增函数,在(-∞,-1]上是减函数.
[点评] 当f(x)是奇函数且在x=0有意义时f(0)=0,本题可利用f(0)=0求得a=0.但f(0)=0时f(x)不一定是奇函数,需对a=0时结合其他条件检验f(x)是奇函数.
解:F(x)在(-∞,0)上是减函数.
证明如下:
任取x1,x2∈(-∞,0),且x1
-x2>0.
∵y=f(x)在(0,+∞)上是增函数,且f(x)<0,
∴f(-x2)
又∵f(x)是奇函数,
∴f(-x2)=-f(x2),f(-x1)=-f(x1)②
思 悟 升 华
1.奇偶性是函数在定义域上的对称性质,单调性反映函数在某一区间函数值的变化趋势.
函数的奇偶性与单调性是函数的两个重要性质,在解答数学问题时,要善于应用函数的观点,挖掘函数的奇偶性和单调性,并注意奇偶性与单调性的相互关系.
即:若y=f(x)为奇函数,则y=f(x)在关于原点对称的区间上的单调性相同.
若y=f(x)为偶函数,则y=f(x)在关于原点对称的区间上的单调性相反.
课时作业(12)
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同课章节目录
第一章 集合与函数概念
1.1 集合
1.2 函数及其表示
1.3 函数的基本性质
第二章 基本初等函数(Ⅰ)
2.1 指数函数
2.2 对数函数
2.3 幂函数
第三章 函数的应用
3.1 函数与方程
3.2 函数模型及其应用
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