高一数学必修1各章知识点总结————第一章 集合与函数概念 一、集合有关概念
1. 集合的含义
2. 集合的中元素的三个特性:
(1) 元素的确定性如:世界上最高的山
(2) 元素的互异性如:由HAPPY 的字母组成的集合{H,A,P,Y} (3) 元素的无序性: 如:{a,b,c}和{a,c,b}是表示同一个集合
3.集合的表示:{ … } 如{我校篮球队员},{太平洋,大西洋,印度洋} (1) 用拉丁字母表示集合:A={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。
◆ 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 1) 列举法:{a,b,c ……}
2) 描述法:将集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号内表示集合的方法。{x ∈R|
x-3>2} ,{x| x-3>2} 3) 语言描述法:例:{不是直角三角形的三角形} 4) Venn 图:
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:{x|x 2
=-5} 二、集合间的基本关系
1.“包含”关系—子集 注意:B A ?有两种可能(1)A 是B 的一部分,;(2)A 与
B 是同一集合。
反之: 集合A 不包含于集合B,或集合B 不包含集合A,记作A ?/B 或B ?/A 2.“相等”关系:A=B (5≥5,且5≤5,则5=5) 实例:设 A={x|x 2
-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。A ?A ②真子集:如果A ?B,且A ≠ B 那就说集合A 是集合B 的真子集,记作A B(或B A) ③如果 A ?B, B ?C ,那么 A ?C ④ 如果A ?B 同时 B ?A 那么A=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
运算类型 交 集 并 集 补 集 定 义 由所有属于A 且属于B 的元素所组成的集合,叫做A,B 的交集.记作A I B (读作‘A 交B ’),即A I B={x|x ∈A ,且x ∈B }. 由所有属于集合A 或属于集合B 的元素所组成的集合,叫做A,B 的并集.记作:A Y B
(读作‘A 并B ’),即A Y B
={x|x ∈A ,或x ∈B}). 设S 是一个集合,A 是S 的一个子集,由S 中所有不属于A 的元素组成的集合,叫做S 中子集A 的补集(或余集)
记作A C S ,即
C S A=},|{A x S x x ?∈且 韦 恩 图 示
A B 图1
A B
图2 性
质 A I A=A A I Φ=Φ A I B=B I A A I B ?A A I B ?B A Y A=A A Y Φ=A A Y B=B Y A A Y B ?A A Y B ?B (C u A) I (C u B)
= C u (A Y B)
(C u A) Y (C u B) = C u (A I B)
A Y (C u A)=U
A I (C u A)= Φ. A 某班所有高个子的学生
B 著名的艺术家
C 一切很大的书
D 倒数等于它自身的实数 2.集合{a ,b ,c }的真子集共有 个 3.若集合M={y|y=x 2
-2x+1,x ∈R},N={x|x ≥0},则M 与N 的关系是 . 4.设集合A=}
{12x x <<,B=}
{
x x a <,若A ?B ,则a 的取值范围是
5.50名学生做的物理、化学两种实验,已知物理实验做得正确得有40人,化学实验做得正确得有31人,两种实验都做错得有4人,则这两种实验都做对的有 人。
6. 用描述法表示图中阴影部分的点(含边界上的点)组成的集合M= .
7.已知集合A={x| x 2+2x-8=0}, B={x| x 2-5x+6=0}, C={x| x 2-mx+m 2
-19=0}, 若B ∩C ≠Φ,A ∩C=Φ,求m 的值
二、函数的有关概念
1.函数的概念:设A 、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A 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 :A →B 为从集合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. 注意: 1.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: (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、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. ◆ 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)
2.值域 : 先考虑其定义域1)观察法 (2)配方法(3)代换法 3. 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 ∈A)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 ∈A)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 图象变换法 常用变换方法有三种:平移变换 伸缩变换 对称变换 4.区间的概念(1)区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间(2)无穷区间(3)区间
的数轴表示.
.映射:一般地,设A 、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 :A →B 为从集合A 到集合B 的一个映射。记作“f (对应关系):A (原象)→B (象)” 对于映射f :A →B 来说,则应满足: (1)集合A 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A 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A 中都有原象。 6.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 ∈A),则 y=f[g(x)]=F(x)(x ∈A) 称为f 、g 的复合函数。
二.函数的性质1.函数的单调性(局部性质)
(1)增函数: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x 1,x 2,当x 1 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; (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 (A) 定义法: ○1 任取x 1,x 2∈D ,且x 1 ○ 5 下结论(指出函数f(x)在给定的区间D 上的单调性(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. 8.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: ○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. 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 . 9、函数的解析表达式 (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:凑配法 待定系数法 换元法 消参法 10.函数最大(小)值: 1)利用二次函数的性质(配方法)求函数的最大(小)值 2)利用图象求函数的最大(小)值 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); 例题: 1.求下列函数的定义域:⑴221533 x x y x --= +- ⑵211()1x y x -=-+2.设函数f x ()的定义域为[]01,,则函数f x ()2的定义域为_ _ 3.若函数(1)f x +的定义域为[]-23,,则函数(21)f x -的定义域是 4.函数22(1)()(12) 2(2)x x f x x x x x +≤-??=-<?≥? ,若()3f x =,则x = 5.求下列函数的值域:⑴223y x x =+-()x R ∈⑵223y x x =+- [1,2]x ∈ (3)12y x x =-245y x x -++6.已知函数2(1)4f x x x -=-,求函数()f x ,(21)f x +的解析式 7.已知函数()f x 满足2()()34f x f x x +-=+,则 ()f x = 。 8.设()f x 是R 上的奇函数,且当[0,)x ∈+∞时,3()(1)f x x x =,则当(,0)x ∈-∞时 ()f x = ()f x 在R 上的解析式为 9.求下列函数的单调区间: ⑴ 223y x x =++ ⑵ 223y x x -++ ⑶ 261y x x =-- 10.判断函数13+-=x y 的单调性并证明你的结论. 11.设函数2 2 11)(x x x f -+=判断它的奇偶性并且求证:) ()1(x f x f -=○ 1首先确定函数的定义域,并判断其是否关于原点对称; ○ 2确定f(-x)与f(x)的关系; S A S A . 新课标数学必修1第一章集合与函数概念测试题(1) 一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的代号填在题后的括号内(每小题5分,共50分)。 1.用描述法表示一元二次方程的全体,应是 ( ) A .{x |ax 2+bx +c =0,a ,b ,c ∈R } B .{x |ax 2+bx +c =0,a ,b ,c ∈R ,且a ≠0} C .{ax 2+bx +c =0|a ,b ,c ∈R } D .{ax 2+bx +c =0|a ,b ,c ∈R ,且a ≠0} 2.图中阴影部分所表示的集合是( ) A.B ∩[C U (A ∪C)] B.(A ∪B) ∪(B ∪C) C.(A ∪C)∩(C U B) D.[C U (A ∩C)]∪B 3.设集合P={立方后等于自身的数},那么集合P 的真子集个数是( ) A .3 B .4 C .7 D .8 4.设P={质数},Q={偶数},则P ∩Q 等于( ) A .ΦB .2 C .{2} D .N 5.设函数 x y 111+= 的定义域为M ,值域为N ,那么 ( ) A .M={x |x ≠0},N={y |y ≠0} B .M={x |x <0且x ≠-1,或x >0},N={y |y <0,或0<y <1,或y >1} C .M={x |x ≠0},N={y |y ∈R } D .M={x |x <-1,或-1<x <0,或x >0=,N={y |y ≠0} 6.已知A 、B 两地相距150千米,某人开汽车以60千米/小时的速度从A 地到达B 地,在B 地停留1小时后再以50千米/小时的速度返回A 地,把汽车离开A 地的距离x 表示为时间t (小时)的函数表达式是 ( ) A .x =60t B .x =60t +50t C .x =???>-≤≤)5.3(,50150)5.20(,60t t t t D .x =? ????≤<--≤<≤≤) 5.65.3(),5.3(50150)5.35.2(,150) 5.20(,60t t t t t 7.已知g (x )=1-2x,f [g (x )]=)0(12 2≠-x x x ,则f (21 )等于( ) A .1 B .3 C .15 D .30 8.函数y=x x ++-1912 是( )A .奇函数 B .偶函数 C .既是奇函数又是偶函数 D .非奇非偶数 9.下列四个命题 (1)f(x)= x x -+-12有意义;(2)函数是其定义域到值域的映射;(3)函数y=2x(x N ∈)的图象是一直线; (4)函数y=?????<-≥0 ,0 ,2 2x x x x 的图象是抛物线,其中正确的命题个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4 10.设函数f (x )是(-∞,+∞)上的减函数,又若a ∈R ,则 ( ) A .f (a )>f (2a ) B .f (a 2) C .f (a 2 +a ) +1) 二、填空题:请把答案填在题中横线上(每小题6分,共24分). 11.设集合A={23≤≤-x x },B={x 1212+≤≤-k x k },且A ?B ,则实数k 的取值范围是 . 12.函数f (x )的定义域为[a ,b ],且b >-a >0,则F (x )= f (x)-f (-x)的定义域是 . 13.若函数 f (x )=(K-2)x 2+(K-1)x +3是偶函数,则f (x )的递减区间是 . 14.已知x ∈[0,1],则函数y =x x --+12的值域是 . 三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤(共76分). 15.(12分)已知,全集U={x |-5≤x ≤3}, A={x |-5≤x <-1},B={x |-1≤x <1},求C U A ,C U B ,(C U A)∩(C U B),(C U A)∪(C U B),C U (A ∩B),C U (A ∪B),并指出其中相关的集合. 16.(12分)集合A={(x,y ) 022=+-+y mx x },集合B={(x,y )01=+-y x ,且02≤≤x },又A φ≠?B ,求实数m 的取值 范围. 17.(12分)已知f (x )=?????+++-333322x x x x ),1() 1,(+∞∈-∞∈x x ,求f [f (0)]的值. 18.(12分)如图,用长为1的铁丝弯成下部为矩形,上部为半圆形的框 架,若半圆半径为x ,求此框架围成 的面 积y 与x 的函数式y =f (x ),并写出它的定义域. 19.(14分)已知f (x)是R 上的偶函数,且在(0,+ ∞)上单调递增,并且f (x)<0对一切R x ∈成立,试判断) (1 x f - 在(- ∞,0)上的单调性,并证明你的结论. 20.(14分)指出函数 x x x f 1 )(+ =在(][)0,1,1,--∞-上的单调性,并证明之. 1、若{} {}|02,|12A x x B x x =<<=≤<,则A B ?= ( ) (A ) {}|0x x ≤ (B ){}|2x x ≥ (C ){}02x ≤≤ (D ){}|02x x << 2、若{}{}0,1,2,3,|3,A B x x a a A ===∈,则A B ?= ( )(A ){}1,2 (B ){}0,1 (C ){}0,3 (D ){}3 3、在映射中B A f →:,},|),{(R y x y x B A ∈==,且),(),(:y x y x y x f +-→,则与A 中的元素)2,1(-对应的B 中的元素为( )(A ))1,3(- (B ))3,1( (C ))3,1(-- (D ))1,3( 4、 是定义在 上的增函数,则不等式 的解集是( )A.(0 ,+∞) B.(0 , 2) C. (2 ,+∞) D.(2 , 7 16 ) 5、若奇函数 ()x f 在[]3,1上为增函数,且有最小值0,则它在[]1,3--上( ) A .是减函数,有最小值0 B .是增函数,有最小值0 C .是减函数,有最大值0 D .是增函数,有最大值0 6、若{}21,, 0,,b a a a b a ??=+??? ? ,则20052005