课堂练习填空题
1.由下列对象组成的集体属于集合的是____
____(填序号).
③中国的大城市;
①不超过π的正整数;
②高一数学课本中所有的难题;
④平方后等于自身的数;
⑤某校高一(2)班中考试成绩在 500 分以上的学生.
2.下列四个说法中正确的个数是________.
①集合 N 中最小数为 1;
②若 a∈N,则-a N;
④所有小的正数组成一个集合.
③若 a∈N,b∈N,则 a+b 的最小值为 2; 3.用“∈”或“”填空.
(1)-3______N;
(2)3.14______Q; (5)1______N*;
1
(3) ______Z;
3 (6)0________N.
1
(4)- ______R;
2
4.集合 A={1,2,3,5},当 x∈A 时,若 x-1A,x+1A,则称 x 为 A 的一个“孤立元素”,则 A 中孤立元素的个数为________.
x y z |xyz|
5.已知 x、y、z 为非零实数,代数式 + + + 的值所组成的集合是 M,则 M 中元素的
|x| |y| |z| xyz
个数为________.
6.方程 x2-2x+1=0 的解集中含有________个元素.
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7.已知集合 S 的三个元素 a、b、c 是△ABC 的三边长,那么△ABC(填“能”或“不能”)________
为等腰三角形.
8.已知集合 M={-2,3x2+3x-4,x2+x-4},若 2∈M,求 x.
知识点五、集合间的基本关系 【典型例题—1】子集的概念:
例1.观察下列几组集合,有什么共同的地方
(1)A={1,2,3}
B={1,2,3,4,5} B={3,5,7}
B={x | x 2 2 x 3 0}
(2)A={3,5,7}
(3)A={x | x 2 2 x 1 0}
我们可以发现A中的任何一个元素在B中都能找到。那么这样的两个集合是什么样的关系呢 ?
【概括】
对于集合A、B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,我们就 说这两个集合是包含
关系,集合A为集合B的子集。记作 A B(或B A) 读作A含于B
例 2.用符号“ ”、“ ”、“ ”或“ ”填空:
(1) a, b, c, d
a, b;
(2) (5) d
1,2,3; a, b, c;
(3) N Q ;
(4) 0
R ;
(6) x | 3 x 5
x | 0
x 6.
例 3.写出集合{a,b}的所有子集,
例 4.说出下列每对集合之间的关系.
(1)A={1,2,3,4,},B={3,4}. (2)P={x|x2=1},Q={-1,1}. (3)N,N*. )
,且 A B ,则实数 a 的范围是( 例 5.设集合 A x 1 x 2 , B x x a
A.a 2
B.a 2 C.a 1 D.a 1
变式:若 A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2- a x+ a -1=0},且B A,则 a 的值
为___
___
【典型例题—2】韦恩图:
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【内容概述】
用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图叫做韦恩图。
例 6. 求下列集合之间的关系,并用 Venn 图表示.
A={x|x 是平行四边形},
B={x|x 是菱形}, C={x|x 是矩形}, D={x|x 是正方形}.
【典型例题—3】集合相等:
设集合 A={x|x2-1=0},B ={-1,1},那么这两个集合会有什么关系呢?
【概括】
集合 A 与集合 B 中的元素完全相同,只是表示方法不同,我们就说集合 A 与集合 B 相等,
即:A=B
例 7.判断集合 A x与集合 x 2 B x x2 4 0 的关系.
例 8.判断集合 A 与 B 是否相等?
(1) A={0},B= ;
(2) A={…,-5,-3,-1,1,3,5,…},B={x| x=2m+1 ,m Z} ; (3) A={x| x=2m-1 ,m Z},B={x| x=2m+1 ,m Z}.
变式:已知三元集合A={ x, xy, x y },B={ 0,| x |, y },且A=B,求 x与y 的值.
【典型例题—4】真子集:
【内容概述】
如果集合B是集合A的子集,并且集合A中至少有一个元素不属于集合B,那么把集合B叫做集合
A的真子集.记作B A (或A B), 读作“A真包含B”(或“B真包含于A”).
[不包含本身的子集叫做真子集]
对于集合A、B、C,如果A B,B C,则A C .
例 9.选用适当的符号“ ”或“
”填空:
_
(1){1,3,5}_
_
{1,2,3,4,5}; (2){2}_
{x| |x|=2}; (3){1}
_
.
例10.设集合 M 0,1,2,试写出 M 的所有子集,和真子集
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2变式:已知集 A x x 2 x 3 0 , B x ax 1 0 若B A,求 a 的值所组成的集合M.
【典型例题—5】空集
【内容概述】
1、我们把不含任何元素的集合叫做空集,记作
2、空集是任何集合的子集。
3、空集是任何非空集合的真子集
例 11.求方程 x2+1=0 的实数根
变式:下列四个集合中,表示空集的是(
)
B.{( x, y) | y 2 x 2 , x R, y R}
A.{0}
C.{x || x | 5, x Z , x N}
课后练习
D.{x | 2 x 2 3x 2 0, x N }
1.已知集合A={ a, b, c },B={x|x∈A},则集合B的真子集个数最多是(
)
A.5个
B.6个 C.7个 D.8个
2.设集合M {1,2,3,4,5},且 a ∈M时,6- a ∈M,则集合M=_______________. 3.写出满足条件{0,1} M {0,1,2,3}的集合M____________________
4.集合{3,x,x2-2x}中,x 应满足的条件是______.
5.集合 x Z y
6 ,yZ 中的元素有
x 1
.
6.用符号∈ 或 填空:
①1______N,0______N.-3______Q,0.5______Z, 2 ______R.
②
1
2
______R,
5 ______Q,|-3|______N+,|- 3 |______Z.
7.若集合 A={x|x2+(a-1)x+b=0}中,仅有一个元素 a,则 a=______,b=______.
8.已知集合A={x|x<-1或x>2},B={x|4x+p<0},当B A时,求实数p的
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取值范围.
9.设集合 A={ x | x 2 4 x 0 },B={ x | x 2 2(a 1) x a 2 1 0, a R },若B A,
求实数 a 的取值范围
1
A .(选做) 10.实数集 A 满足条件:1 A,若 a∈A,则
1 a
(1)若 2∈A,求 A;
(2)集合 A 能否为单元素集?若能,求出 A;若不能,说明理由; (3)求证:1 A
1 a
11.(选做)已知集合 A={x|ax2-3x+2=0},其中 a 为常数,且 a∈R
① 若 A 是空集,求 a 的范围;
② 若 A 中只有一个元素,求 a 的值;
③ 若 A 中至多只有一个元素,求 a 的范围.
第 6 讲
集合的基本运算
① 理解两个集合的并集、交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集
教学目标
② 理解在给定集合中的一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集 ③ 能够使用韦恩图表示集合的关系 与运算,并能够解决一些简单的实际问
重点、难点
集合的并集、交集、补集运算的应用
考点及考试要求 熟练掌握集合的并、交、补运算
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教学内容
知识框架
集合的并集、交集、补集
知识点一、并集
【内容概述】
1、并集的定义:一般地,由所有属于集合 A 或属于集合 B 的元素组成的集合,叫做集合 A 与集合 B 的并集.符号表示为 A B , A B {x | x A, 或x B} .
○1
2、并集运算必须掌握的几条性质
并集满足交换律,符号语言表达式为: A B B A ;
任何集合同自身的并集等于集合自身,符号语言表达式为: A A A ; 任何集合同空集的并集等于集合本身,符号语言表达式为: A A ;
○2
○3
○4
A B A B B ;
任何集合都是该集合与另一集合并集的子集,符号语言表达式为:A ( A B), B ( A B) .
○5
【典型例题】
例 1.已知集合 A {1,3, x}, B {1, x 2}, A B {1,3, x} ,则 x =____________.
变式 1:若集合 A {0,1,2,3}, B {1,2,4} ,则集合 A B =_____________.
变式 2:设集合 A {x | x 2 3x 2 0} ,集合 B {x R | x 2 4 x a 0, a为常数} ,
若 A B A ,求实数 a 的取值范围.
例 2.已知集合 A x | x 2 3, B x | 2 x 3 3x a,求 A B .
x2
A{x|12x13},B{x|
变式 1:若集合 x 0} ,则 A B ___________.
变式 2:已知集合 A {x || x | 3} , B {x || x 1| a} ,且 A B R ,求实数 a 的取值范围.
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知识点二、交集
【内容概述】
1、交集的定义:一般地,由属于集合 A 且属于集合 B 的所有元素组成的集合,叫做 A 与 B 的交集. 数学语言表述为 A B , A B {x | x A, 且x B} .
2、交集的运算必须掌握的几条性质:
(1) A B B A ;
(2) A B A, A B B ;
(3) A A A, A A ;
(4) A B A B A ;
(5) ( A B) C A ( B C ) .
【典型例题】
例 3.设 A {1,2,3}, B {1,3,4}, C {1,3,5,6} ,求 ( A B) C , A ( B C ) .
变式 1:已知集合 A {x | x 2 ax a 2 19 0, a为常数} , B {x | x 2 5x 6 0} ,
C {x | x 2 2 x 8 0} ,求当 a 为何值时, A B 与 A C 同时成立.
变式 2:已知集合 A {0,2a 1, a 2}, B {a 5,1 a,9} 分别符合下列条件的 a 的值.
(1) 9 A B ;
(2) 9 A B .
例 4.设集合 M {1,0,1}, N {x | x 2 x} ,则 M N =_______________________.
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变式 1:图中阴影部分用集合表示为_______________.
变式 2:已知集合 A {x | 2 x 4}, B {x | a x 3a} .
(1)若 A B ,求 a 的取值范围;
(2)若 A B {x | a x 4} ,求 a 的取值范围.
知识点三、补集
【内容概述】
1.全集:在研究集合与集合之间的关系时,有时这些集合都是某一个给定集合的子集,这个给定集 合可以看成一个全集,用符号“U ”表示,也就是说,全集含有我们所要研究的各个集合的全部 元素.
2.补集:如果集合 A 是全集U 的一个子集,由全集U 中不属于集合 A 的所有元素组成的集合,叫做 集合 A 相对于全集U 的补集,简称为集合 A 的补集. 3.对补集定义的理解要注意以下几点:
(1)补集是相对于全集而存在的,研究一个集合的补集之前一定要明确其所对应的全集.比如 当研究数的运算性质时,我们常常将实数集 R 当做全集.
(2)补集既是集合之间的一种关系,同时也是集合之间的一种运算,当然也是一种数学思想.
(3)从符号角度来看,若 x U , A U ,则 x A 和 x C A 二者必居其一.
U
4.集合图形,理解补集的如下性质:
(1) C U , C U , C (C A) A, A (C A) U , A (C A)
U
U
U
U
U
U
(2)若 A B ,则 (C A) (C B) ;反之,若 (C A) (C B) ,则 A B
U
U
U
U
(3)若 A=B,则 C A C B ;反之,若 C A C B ,则 A=B
U
U
U
U
【典型例题】
例 5.设全集U 是实数集 R, A {x | x 2 4} , B {x | x 3或x 1} 都是U 的子集,则图中阴影部
分所表示的集合是__________________.
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变式 1:已知集合 A {x | x 2 ax 12b 0} 和 B {x | x 2 ax b 0}
满足 (C A) B {2}, A (C B) {4},U R ,求实数 a 、 b 的值.
U
U
y3
U {( x, y) | x, y R}, M {( x, y) | 1}
, N {( x, y) | y x 1} , 变式 2:设集合 x 2
则 (C M ) (C N ) =__________________.
U
U
例 6.已知全集U R , M {x | 3a x 2a 5}, P {x | 2 x 1} ,若 M C P ,求实数a 的 取值范围.
U
2 4mx2m60,xR}变式 1:已知集合 A {x | x , B {x | x 0, x R} ,若 A B ,
求实数 m 的取值范围.
B{x| x 6}
变式 2:已知集合 A {x | 0 x a 5} , 2 .
(1)若 A B A ,求 a 的取值范围;
(2)若 A B A ,求 a 的取值范围.
a
例 7.学校 50 名学生调查对 A、B 两个事件的态度,有如下结果:赞成 A 的人数是全体的五分之三, 其余的不赞成;赞成 B 的比赞成 A 的多 3 人,其余的不赞成;另外,对A,B 都不赞成的学生数比对
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A,B 都赞成的学生数的三分之一多 1 人,问对 A,B 都赞成的学生和都不赞成的学生各有多少人?
例 8.设集合 I {1,2,3} , A 是集合 I 的子集,如果把满足 M A I 的集合 M 叫做集合 A 的“配
集”,则当 A {1,2} 时, A 的配集的个数是_________________.
课后作业
1.若全集 U {0,1,2,3} ,且 C A {2} ,则集合 A 的真子集共有________个.
U
2.集合 A {( x, y) | 4 x y 6}, B {( x, y) | 3x 2 y 7} ,则 A B ____________.
3. 已 知 集 合 A {x | a x 2}, A {x | x 0} {x | x 0} , 则 实 数 a 的 取 值 范 围 是
______________.
4. 已 知 集 合 A {x | x a}, B {x |1 x 2}, A (C B) R , 则 实 数 a 的 取 值 范 围 是
U
___________.
5.设全集是实数集 R, A {x | 2 x 2 7 x 3 0}, B {x | x 2 a 0} .
(1)当 a 4 时,求 A B, A B ;
(2)若 (C A) B B ,求实数 a 的取值范围.
U
第 7 讲 集合的综合复习
1、 掌握集合的表示方法,能判断元素与集合的属于关系、集合与集合 之间的包含关系
教学目标
2、 掌握集合的交、并、补运算和性质,会用分类讨论的思想研究集合
的运算问题
重点、难点
集合的基本运算与基本关系
考点及考试要求 1、了解集合的含义与表示;
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2、理解集合的基本关系;
3、理解集合的基本运算
教学内容
知识框架
1.集合的含义与表示方法;2.集合间的基本关系;3.集合的基本运算
知识一、集合的含义与表示
【内容概述】
1、集合的性质:_____________、_____________、_____________.
2、集合的表示方法:_____________、_____________、_____________.
3、空集的性质:空集是任何集合子集;空集是任何非空集合的真子集.
4、集合的分类:无限集;有限集.
5、特殊集合的表示:实数集________;整数集________;有理数集________;
自然数集________;正整数集________.
【典型例题】
2例 1.若 3 a 3,2a 1, a 4 ,求实数 a 的取值.
变式 1:已知集合 A {1,2,3,4,5}, B {( x, y) | x A, y A, x y A} ,
则 B 中所含元素的个数为_________________.
变式 2:若集合 A {1,1}, B {0,2} ,则集合{z | z x y, x A, y B} 中
元素的个数为______________.
例 2.已知集合 A {x | ax 2 3x 2 0} .
若 A ,求实数 a 的取值范围; ○2 若 A 是单元素集,求 a 的值及集合 A ;
○1
○3
求集合 M {a R | A } .
变式 1:设集合 M {x | x 5 4a a 2 , a R}, N { y | y 4a 2 4a 2, a R} .则下列关系正确
的是(
)
A.M N
B.M N C.M N D.M N
例 3.定义集合运算: A * B {z | z xy, x A, y B} ,设 A {1,2} , B {0,2} ,则集合 A * B 的
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所有元素之和为(
A.0 B.2
)
C.3
D.6
变式 1:已知 P, Q 是两个非空集合,定义新运算 P Q {x | x P Q且x P Q}.
若 A {x | y x 2}, B { y | y x 2},则 A B =_____________.
知识点二、集合间的基本关系
【内容概述】
1、元素与集合的关系:如果 a 是集合 A 的元素,可以表示为________;如果 a 不是集合 A
的元素,可表示为________.
2、集合与集合的关系:若 A 是 B 的子集,则可表示为 A B ;若集合 A 是 B 的真子集,则
可表示为 A B .
3、集合相等
定义:如果两个集合中的元素完全相同,则两集合相等.
表示方法:集合 A 与集合 B 相等可表示为________.
如果集合 A 与集合 B 满足 A B 且 B A ,则 A 与 B 相等.
【典型例题】
例 4.已知集合 A {x | x 2 2(a 1) x a 2 1 0} , B {x | x 2 4 x 0} ,若 A B ,求实数 a 的 取值范围.
变式 1:设 P {x | x 4}, Q {x | x 2 4} ,则(
)
A. P Q B. Q P C. P C Q
R
D. Q C P
R
变式 2:已知关于 x 的不等式 1 ax 4 的解集为 A,关于不等式 2 x 2 3x 2 0 的解集为 B.
(1)若 2 A ,求实数 a 的取值范围; (2)若 A B ,求实数 a 的取值范围.
例 5.集合 S {a, b, c, d , e} ,包含{a, b} 的 S 的子集共有(
)
A.2 个
B.3 个 C.5 个 D.8 个
)
变式 1:已知非空集合 M {1,2,3,4,5} ,且若 a M ,则 6 a M ,那么集合 M 的个数为(
A.5 个
B.6 个 C.7 个 D.8 个
变式 2:设 A 是整数集的一个非空子集,对于 k A ,如果 k 1 A ,且 k 1 A ,那么称 k 是 A
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的一个“孤立元”.给定 S {1,2,3,4,5,6,7,8} ,由 S 的 3 个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”
的集合共有_________个.
知识点三、集合的基本运算
【内容概述】
1、集合间的运算
集合 A 和集合 B 的交集可表示为________;
集合 A 和集合 B 的并集可表示为________;
若 U 为全集,集合 A 的补集可表示为________.
2、集合间的逻辑运算
(1)设U 为全集.
交集: A B A, A B B, A B U , A A A, A ;
并集: A B B, A B A, A B U , A A A, A A ;
补集: C (C A) A, C U , C U , A (C A) , A (C A) U
U
U
U
U
U
U
(2)设有限集合 A, card ( A) n(n N *) ,则
①A 的子集个数是________;
②A 的真子集个数是________;
③A 的非空子集个数是________;
④A 的非空真子集个数是________.
(3)设有限集合 A、B、C,则
① card ( A B) card ( A) card ( B) card ( A B) ;
② card ( A B C ) card ( A) card ( B) card (C ) card ( A B) card ( B C )
- card ( A C ) card ( A B C ) ;
③ A B A A B, A B B A B ;
④ (C A) (C B) C ( A B) ;
U U
U
U
⑤ (C A) (C B) C ( A B) .
U
U
【典型例题】
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例 6.设集合 M {x | x 2 x 6 0}, N {x |1 x 3} ,则 M N =_____________.
变式 1:已知集合 A {x R | 3x 2 0}, B {x | ( x 1)( x 3) 0} ,则 A B _________.
变式 2:设集合 M {1,0,1}, N {x | x 2 x} ,则 M N _______________.
例 7.设集合U {1,2,3,4,5,6}, M {1,2,4} ,则 C M ________________.
U
变式 1:设集合 A {x |1 x 4}, B {x | x 2 2 x 3 0} ,则 A (C B) =_____________.
R
变式 2:设集合 A {4,5,7,9}, B {3,4,7,8,9} ,全集U A B ,则集合 C ( A B) 中的元素共有 _____________个.
U
例 8.某试验班有 21 个学生参加数学竞赛,17 个学生参加物理竞赛,10 个学生参加化学竞赛,他们
之间既参加数学竞赛又参加物理竞赛的有 12 人,既参加数学竞赛有参加化学竞赛的有 6 人,既参加
物理竞赛又参加化学竞赛的有 5 人,三科都参加的有 2 人.现在参加竞赛的学生都要到外地学习参观,
问需要预订多少张火车票?
变式 1:某班有 30 人,其中 15 人喜爱篮球运动,10 人喜爱乒乓球运动,8 人对这两项运动都不喜 爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为_______.
变式 2:某班有 36 名同学参加数学、物理、化学课外探究小组,每名同学至多参加两个小组,已知
参加数学、物理、化学小组的分别有 26 人、15 人、13 人,同时参加数学和物理小组的有 6 人,同
时参加物理和化学小组的有 4 人,则同时参加数学和化学小组的有__________人.
知识点四、集合的综合问题
【典型例题】
例 9.设 A {x | x 2 4 x 0}, B {x | x 2 2(a 1) x a 2 1 0}.
(1)若 A B B ,求 a 的值; (2)若 A B B ,求 a 的值.
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变式 1:已知集合 A {1,1}, B {x | x 2 2ax b 0} ,若 A B B ,求实数 a, b 的值.
课下作业
1.已知集合 A {1,3, m}, B {1, m}, A B A ,则 m _______________.
2.已知 M,N 为集合 I 的非空真子集,且 M,N 不相等,若 N C M ,则 M N =_______________.
I
1
2
3
4
1
2
3
1
2
3.满足 M {a , a , a , a } ,且 M {a , a , a } {a , a } 的集合 M 的个数是______.
4.已知全集 U A B 中有 m 个元素, (C A) (C B) 中有 n 个元素.若 A B 非空,则 A B 的 元素个数为(
)
U
U
A.mn
B.m n C.n m D.m n
5、设集合 A {x || x a | 1, x R} , B {x |1 x 5, x R} .若 A B ,则实数 a 的取值范 围是(
)
A.{a | 0 a 6} B.{a | a 2, 或a 4} C.{a | a 0, 或a 6} D.{a | 2 a 4}
第 8 讲
函数的概念与定义域
1.了解函数的的基本概念,并能熟练的应用
教学目标
2.理解函数的三种表示方法,了解分段函数,并能够简单的应用 3.会求函数的定义域
1.函数的定义的理解;
重点、难点
2.求简单函数的定义域
1.了解函数的概念;
考点及考试要求
2.理解函数的三种表示方法;
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3.了解简单的分段函数
教学内容
知识点一、区间的概念
【内容概述】
设 a, b R, 且a b
区间是集合的另一种形式.对于区间的理解应注意:
1、区间的左端点必须小于右端点,有时我们将 b - a 成为区间的长度,对于只有一个元素的集合我
们仍然用集合来表示,如a ;
2、注意开区间 (a, b) 与点 (a, b) 在具体情景中的区别.若表示点 (a, b) 的集合应为 a(, b);
3、用数轴来表示区间时,要特别注意实心点与空心点的区别;
4、对于一个不等式的解集,我们既可以用集合形式来表示,也可用区间形式来表示;
5、要注意区间表示实数集的几条原则,数集是连续的,左小,右大,开或闭不能混淆.
【典型例题】
例 1.把下列数集用区间表示:
(1){x | x 1} ;(2){x | x 0} ;(3){x | 1 x 1} ;(4){x | 0 x 1或2 x 4}
知识点二、函数的定义 【内容概述】
一般地,设 A,B 是非空的数集,如果按照某种确定的对应关系 f ,使对于集合 A 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
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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 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.
显然:{ f ( x) | x A} B
【典型例题】
例 2.下列式子能否确定 y 是 x 的函数? (1) x 2 y 2 4 ;
(2) x 1 y 1 1 ; (3) y x 2 1 x
变式 1:判断下列对应是否为集合 A 到集合 B 的函数.
○1
A R, B {x | x 0}, f : x y | x |
A Z , B Z , f : x y x 2 A Z , B Z , f : x y x
○2
○3
○4
A {x | 1 x 1}, B {0}, f : x y 0
知识点三、函数的三要素
【内容概述】
1.函数的定义域
函数的定义域是构成函数的重要组成部分,如果没有标明定义域,则认为定义域是使解析式有
意义的或使实际问题有意义的 x 的取值范围.
2.求函数定义域的一般法则:
(1)若 f ( x) 为整式,则其定义域为实数集 R ;
(2)若 f ( x) 为分式,则其定义域是使分母不为 0 的实数的集合;
(3)若 f ( x) 为偶次根式,则其定义域是使根号内的式子大于或等于 0 的实数的集合;
(4)若 f ( x) 是由几个部分的数学式子构成的,那么函数的定义域是使各部分都有意义的实数
的集合,即交集;
(5) f ( x) x 0 的定义域是{x | x 0};
第 51 页 共 92 页
由实际问题确定的函数,其定义域要受实际问题的约束.
【典型例题】
例 3.求下列函数的定义域,结果用区间表示.
(1) y x 2
1
x 2 x 6
;
(2) y
( x 1)0 | x | x
;
(3) y 5 x x 5
1
x 2 9
.
例 4.已知四组函数:
(1) f ( x) x, g ( x)
x 2 ; (2) f ( x) x, g ( x) 3 x3 ;
(4) f ( x) x 2 2 x, g (t ) t 2 2t
(3) f (n) 2n 1(n N ), g (n) 2n 1(n N ) ;
其中表示同一函数的是________________.
变式 1:下列各组式子是否为同一函数?为什么?
(1) f ( x) | x |, g (t ) t 2 ;
(2) y x 2 , y ( x )2 ;
(3) y 1 x 1 x , y 1 x 2 ;
(4) y (3 x)2 , y x 3
例 5.高为 h ,底面半径为 R 的圆柱形容器内,以单位时间内体积为 a 的速度灌水.试求水面高 y 用时
间 t 表示的函数式,并求其定义域.
3
例 6.已知函数 y
ax 4ax 3
2
ax 1
的定义域为 R,求实数 a 的取值范围.
第 52 页 共 92 页
例 7.设 M {x | 0 x 2}, N { y | 0 y 2} ,下图中的四个图形,其中能表示从集合 M 到集合 N
的函数关系的有(
)
知识点四、抽象函数的定义域【拓展】
【内容概述】
(1)函数 f ( x) 的定义域是指 x 的取值范围;
(2)函数 f ( g ( x)) 的定义域是指 x 的取值范围,而不是 g ( x) 的取值范围;
(3)已知 f ( g ( x)) 的定义域为 B,求 f ( x) 的定义域,其实质是已知 f ( g ( x)) 中 x 的取值范围
为 B,求出 g ( x) 的范围(值域),此范围就是 f ( x) 的定义域.
【典型例题】
例 8.已知函数 f ( x) 的定义域为[0,9] ,求 f (2 x 1) 的定义域.
变式 1:已知函数 f ( x) 的定义域为[5,13] ,求 f ( x 2 ) 的定义域.
变式 2:已知函数 f ( x) 的定义域为[3,3] ,求 f (2 x 2 1) 的定义域.
第 53 页 共 92 页
1
例 9.已知函数 f ( x) 的定义域为[ ,5] , g ( x) f ( x 1) f ( x 1) 求 g ( x) 的定义域.
2
1 1
变式 1:已知函数 f ( x) 的定义域为[ ,4] , g ( x) f ( x) f ( ) 求 g ( x) 的定义域.
3 x
变式 2:已知函数 f ( x) 的定义域为[1,4] , g ( x) f ( x) f ( x 2) 求 g ( x) 的定义域.
知识点五、检验图形是否为函数图像的方法
【内容概述】
要判断一个图形是否是函数图象,首先要看图形对应的 x 轴部分上的任意一个 x 是否都有唯一 的 y 与之对应.若是,则该图形是函数的图象;若至少有一个x 值,存在两个或两个以上的 y 与之对 应,则此图形一定不是函数的图象.或者过图形上任一点,作 x 轴的垂线,若该垂线与图形无任何其 他的公共点,则此图形是函数的图象,否则该图形一定不是函数的图象.
除上述之外,还要关注函数的定义域、值域与图象中所示的定义域(图形正对着 x 轴上的所有 实数)、值域(图形正对 y 轴上的所有实数)是否一致.
【典型例题】
例 10.设 M {x | 2 x 2}, N { y | 0 y 2} ,函数 f ( x) 的定义域为 M ,值域为 N ,则
f ( x) 的图象可以是(
)
A
B C D
第 54 页 共 92 页
课下作业
1.下列各组函数表示相等函数的是(
)
x,x04、 f ( x) 与 g ( x) | x | x,, 0
2 x 2 x
5、 f ( x) 2 x 1 与 g ( x)
x
6、 f ( x) | x 2 1| 与 g (t ) (t 2 1)2
7、 f ( x)
x 2 与 g ( x) x
x 1
的定义域为_______________. x
2.函数 y
3.函数 f ( x)
x 2 2ax a 2 1 的定义域为 A,若 2 A ,则 a 的取值范围是____.
4.已知函数 y f ( x) 的定义域为[1,4] ,求函数 y f ( x 2 ) 的定义域.
5.已知 f ( x) 的定义域为 (0,2] ,求函数 f (2 x 1) f ( x 2 ) 的定义域.
第 9 讲
求函数的值域
1。掌握求函数值域的基本方法,并能够熟练的应用
教学目标
2.能够对函数的图形进行平移、对称变换,并能够画出函数图像的草图
1.求函数值域的方法;
重点、难点
2.图象变换的应用
1.了解一些简单的函数值域;
考点及考试要求
2.理解函数图象的变换
教学内容
知识框架
第 55 页 共 92 页
1.求函数的值域;
2.图象变换
知识点一、求函数的值域
【内容概述】
函数的值域是对应法则 f 对自变量 x 在定义域内取值时相应的函数值的集合.
求函数的值域问题,可依据函数的对应规律,运用不同的数学方法去求解.常用的方法有:观
察法、配方法、判别式法、换元法、分离常数法等。
求函数值域没有通用的方法和固定的模式,要靠自己在解题过程中逐渐探索和积累.除了上述
常用的方法外,还有很多方法,应注意选择最优的解法.总之,求函数的值域关键是要重视对应法则 的作用,还要特别注意定义域对值域的制约.
【典型例题—1】观察法:
【观察法】:
通过对函数解析式的简单变形,利用熟知的基本初等函数的值域,或利用函数图象的“最高点”
和“最低点”,观察求得函数的值域,这就是观察法。
例 1.求函数 y 2 x 1, x {1,2,3,4,5}的值域.
变式:求函数 y x 1的值域.
【典型例题—2】配方法:
【配方法】:
对二次函数型的解析式可先进行配方,在充分注意到自变量取值范围的情况下,利用求二次函
数的值域的方法求函数的值域,这就是配方法。
例 2.求函数 y 5 4 x x 2 的值域.
变式 1:求函数 y 4 3 2 x x 2 的值域.
第 56 页 共 92 页
x
(x0)的值域.变式 2:求函数 y
1 2 x 3x 2
【典型例题—3】判别式法:
【判别式法】:
将函数视为关于自变量的二次方程,利用判别式求函数值的范围,长用于一些“分式”函数、
“无理”函数等,使用此方法要特别注意自变量的取值范围.
2 x 2 4 x 7
例 3.求函数 y 的值域.
x 2 2 x 3
22x32x变式:求函数 y 的值域. x 2 x 1
【典型例题—4】换元法:
【换元法】:
对于某些无理函数或其它函数,通过适当的换元,把它们化为我们熟悉的函数,再用有关方法
求值域.
例 4.求函数 y x 1 2x 的值域.
第 57 页 共 92 页
变式:求函数 y 5x 1 3x 的值域.
【典型例题—5】分离常数法:
【分离常数法】:
cx d
将形如 y ( a 0 )的函数分离常数,变形过程为:
ax b
c bc bc (ax b) d d a,cacx d a
ax b ax b a ax b bc
d
a 的取值范围,从而确定函数值域.
再结合 x 的范围确定
ax b
x
例 5.求函数 y 的值域.
x 1
3x 1
变式 1:求函数 y 的值域.
x 2
1 x 2
变式 2:求函数 y 的值域.
1 x 2
知识点二、函数图象的变换
【内容概述】
第 58 页 共 92 页
yf(xa)① y f ( x) y f ( x) b
y f ( x) yf(x)② y f ( x) y f ( x)
| f ( x) |
③ y f ( x)
f (| x |)
【典型例题】
例 6.画出函数 y x 2 8 | x | 7 的草图.
变式:画出函数 f ( x) x 2 6 | x | 7 的草图.
例 7.对于 m 不同的取值范围,讨论方程 x 2 4 | x | 5 m 的实根的个数.
变式 1:对于函数 f ( x) x 2 7 | x | 10 与函数 f ( x) m ,当两函数有 3 个交点时 m 的取值范围.
变式 2:对于 m 不同的取值范围,讨论方程| x 2 4 | x | 5 | m 的实根的个数.
第 59 页 共 92 页
课下作业
1.函数 y 2x 4 1 x 的值域是
.
yx24x7,x0,3
2.二次函数 的值域为 .
x 1
f ( x)
2 x 1 的值域为____________. 3.函数
x 2 8x 15
y 2
x x 6 的值域是________________________.
4.函数
1
2 x f ( x) 3x m ,使得函数的定义域和值域都是[1, m](m 1) ? 22 ,是否存在实数 5.已知函数
若存在,求出 m 的值;若不存在,说明理由.
6.对于 m 不同的取值范围,讨论方程 x 2 2 | x | 3 m 的实根的个数.
第 10 讲
函数的解析式
1、 掌握作函数图像的两种基本方法,学会用函数的图象解决相关问题
教学目标
2、掌握常见函数解析式的求法,并能够熟练的应用 3、了解映射的概念,并能掌握函数与映射的联系与区别
重点、难点 考点及考试要求
函数解析式是求法
1、了解分段函数;
2、能求一些简单函数的解析式
教学内容
知识框架
1.函数的三种表示方法;
2.分段函数; 3.映射; 4.函数解析式的求法
知识点一、函数的三种表示方法
【典型例题】
第 60 页 共 92 页
例 1.作出函数 y x ( x [0,16]) 的图象.
例 2.已知函数 f ( x), g ( x) 分别由下表给出:
x
1
2
3
f ( x)
1 3 1
x
1
2
3
g ( x)
3 2 1
则 f ( g (1)) =__________,满足 f ( g ( x)) g ( f ( x)) 的 x 的值是_______________.
【概括】
1、函数的图象的作法:列表、描点、连线
2、函数的三种表示方法的优缺点比较
优点
解 析 法
缺点 联系
解析法、图象法、列 表法各有优缺点,面 对实际情境时,我们 要根据不同的需要选 择恰当的方法表示函 数
1、简明、全面地概括了变 不够形象、直观、具体,而且并 量间的关系. 不是所有的函数都能用解析式来 2、通过解析式可以求出 表示
任意一个自变量所对应的
函数值
列
表 法
不需要计算机就可以直接 看出与自变量的值对应的 函数值
只能表示出自变量取较少的有限 值时的对应关系
图 象 法
能形象直观地表示出函数 的变化情况
只能近似地求出自变量所对应的 函数值,而且有时误差较大
知识点二、分段函数
【内容概述】
第 61 页 共 92 页
1.分段函数的定义
一般地,在定义域不同的部分上,有不同的解析式,像这样的函数通常叫做分段函数.
2。分段函数的理解
(1)分段函数是一个函数,而不是几个函数;
1,2 x 0, y
(2)分段函数的“段”可以是等长的,也可以是不等长的,例如 x,0 x 3, ,其“段”是不
等长的.
(3)画分段函数的图形时,一定要考虑区间端点是否包含在内,若端点包含在内,用实心点表示; 若端点不包括在内,则用空心点表示.
(4)写分段函数的定义域时,区间端点应不重不漏;
(5)处理分段函数问题时,首先要确定自变量的取值范围属于哪一个范围,然后选取相应的对应关 系;
(6)分段函数的定义域是各段定义域的并集;分段函数的值域时分别在每段上求出最大(小)值, 然后取各段中的最大(小)值.
3.分段函数的图形
分段函数的图象由几个不同的部分组成,作分段函数的图象时,应根据不同定义域上的不同解 析式分别作出.
【典型例题】
例 3.画出下列函数的图象:
2 2 | x | 1 ; (1) y x
x 2 2 x, x 0,
(2) y .
2 x 2 x, x 0
变式 1:作出下列函数的图象并求出其值域.
1
,0 x 1, ;(1) y x
x, x 1;
(2) y x 2 2 x, x [2,2] ; (3) y | x 1|
第 62 页 共 92 页
x 1, x 2 x 22x,2 x 2 , 变式 2:已知函数 f ( x) 2 x 1, x 2
5
(1)求 f (5), f ( 3), f ( f ( )) 的值;
2
(2)若 f (a) 3 ,求实数 a 的值;
(3)若 f (m) m ,求实数 m 的取值范围.
知识点三、映射
【内容概述】
1.对映射的理解
(1)映射 f : A B ,其中 A,B 是两个非空集合,而函数 y f ( x)( x A) 为非空的实数集.
其值域也是实数组成的集合,由此看来,函数是数集到数集的映射.
(2)在映射中,集合 A 的“任一元素”在 B 中都有“唯一”的对应元素,不会出现“一对多”的 情况.
(3)对 A 中不同的元素,在 B 中可以有相同的元素与其对应,因此这种对应关系可以是“一对一” 和“多对一”.允许 B 中的元素在 A 中没有元素与之对应.
(4)在映射中, f 具有方向性,从 A 到 B 的映射和从 B 到 A 的映射一般是不同的.
2.映射与函数的关系
①函数是特殊的映射,特殊性在于函数是从非空数集到非数集的映射;
②映射是在函数近代定义(集合与对应的观点定义的)基础上引申、拓展的;
③函数一定是映射,而映射不一定是函数.
【典型例题】
第 63 页 共 92 页
例 4.设 M {1,2,3}, N {e, g , h} ,如下选项是从 M 到 N 的四种对应方式,其中是从 M 到 N 的映射
的是(
)
变式:已知 A {a, b, c}, B {1,0,1} ,映射 f : A B 满足 f (a) f (b) f (c) ,求映射 f : A B
的个数.
知识点四、求函数的解析式的方法
【内容概述】
由具体的实际问题建立函数关系求解析式,一般是通过研究自变量、函数及其他量之间的等量 关系,将函数用自变量和其他量的关系表示出来,但不要忘记确定自变量的取值范围.
求函数解析式的常用方法有:代入法、配凑法、换元法、待定系数法、解方程组法或消元法、 分段函数求解析式等。
【典型例题—1】代入法:
例 5.已知 f ( x) x 2 1 ,求 f (2 x 1) 的解析式.
变式:已知 f ( x) 2 x 2 3x 4 ,求 f (3x 2) 的解析式.
【典型例题—2】配凑法:
【配凑法】
第 64 页 共 92 页
原函数的表达式为 f (t ) g ( x) , t 是关于 x 的式子,要求 f ( x) 的解析式,这时要把 g ( x) 通过
变形、整理,使其变为只含有 t 与常数的式子,然后将 t 换成 x ,即可得到 f ( x) 的解析式,这种方
法叫做配凑法.
1 1
例 6.已知 f ( x ) x 2 2,求 f ( x) 的解析式.
x x
变式:已知 f ( x 1) x 2 3x 2 ,求 f ( x) ;
【典型例题—3】换元法:
【换元法】
解题时,把某个式子看做一个整体,用一个新的变量去代替它,从而使问题简化,这种方法
叫做换元法.
例 7.已知函数 f ( x 1) x 2 x ,求函数 f ( x) 的解析式.
1 x 1 x 2
) 变式:已知 f ( ,则 f ( x) 的解析式为_________________.
1 x 1 x 2
【典型例题—4】待定系数法:
【待定系数法】
第 65 页 共 92 页
有些问题中,常用字母来表示需要确定的系数,然后根据一些条件或要求确定这些系数,从而
使问题得以解决,这种方法叫做待定系数法.
例 8.如果 f ( f ( x)) 2 x 1 ,那么一次函数 f ( x) =_________________.
变式 1:已知 f ( x) 是一次函数,且 f ( f ( x)) 4 x 1 ,求 f ( x) .
变式 2:已知 f ( x) 是二次函数,且满足 f (0) 1, f ( x 1) f ( x) 2 x ,求 f ( x) .
【典型例题—5】解方程组法或消元法:
【解方程组法或消元法】
在已知式子中,含有关于两个不同变量的函数,而这两个变量有着某种关系,这时就要依据两
个变量的关系,建立一个新的关于两个变量的式子,由两个式子建立方程组,通过解方程组消去一
个变量,得到目标变量的解析式,这种方法叫做解方程组法或消元法.
1
例 9.已知 3 f ( x) f ( ) x 2,求 f ( x) 的解析式.
x
1
变式:已知 f ( x) 2 f ( ) x( x 0) ,求 f ( x) .
x
例 10.设 f ( x) 是 R 上的函数,且满足 f (0) 1,并且对任意实数 x, y ,
第 66 页 共 92 页
都有 f ( x y) f ( x) y(2 x y 1) ,求 f ( x) 的解析式.
【典型例题—6】分段函数求解析式:
1
, x 0 ,求f(x1).
例 11.已知函数 f ( x) x
x 2, x 0
x
ax 0 1f x 0 x 3 a 0且a 1 图像经过点 Q 8,6 .
变式:已知函数
2 a x 3
x-5
(1)求 a 的值,并在直线坐标系中画出函数 f x 的大致图像;
(2)设 q t f t 1 f t t R ,求函数 q t 的解析式.
课后作业
1.已知 f ( x 1) x 2,则 f ( x) 的解析式为______________.
2.设集合 A {a, b} , B {0,1} ,则从 A 到 B 的映射共有________个.
1 1
,则 f ( x) 的解析式为_______________. 3.已知 f ( )
x x 1
第 67 页 共 92 页
x 2 1, x 1 24.设函数 f ( x) ,则 f ( f (3)) =_____________.
, x 1
x
1 3
2 f ( x) f ( ) 2,则f(x)的最小值是__________.5.已知函数 f ( x) 满足 x x
6. 当 x [1, t ] 时 , 函 数 f ( x) | x 2 | | 5 x | 的 值 域 为 [3,9] , 则 实 数 t 的 取 值 范 围 是
________________.
第 11 讲
函数的表示方法及值域综合复习
掌握函数的表示方法、三要素;
教学目标
掌握分段函数及表示,掌握值域的求法。
函数解析式的求法,
重点、难点
掌握函数值域的求解方法
函数的表示方法,三要素,分段函数,函数的值域是函数的基础,在高中
考点及考试要求
数学中占有重要的位置。考试中重点考察。
教学内容
题型一:三要素
函数的三要素(定义域,值域,对应法则)是判断两个函数是否为同一函数的重要依据
【典型例题】
例 1. 判断下列函数是否为同一函数。
(1) f ( x)
x 2 , g ( x) 3 x 3 ;
1 g(x)x 0, | x | ,(2) f ( x)
x 1 x 0;
第 68 页 共 92 页
(3) f ( x) 2 n 1 x 2 n 1 , g ( x) ( 2 n 1 x )2n-1(n∈N*); (4) f ( x) x2 2 x 1 , g (t ) t 2 2t 1 。
题型二:求函数的解析式
求解函数的解析的方法:换元法,配凑法,待定系数法,解方程组法等
【典型例题】
1 x
,求 f ( x) 的解析式. 例 2.(1)已 f ( )
x 1 x
1 1
(2)已知 f ( x ) x3 3,求 f ( x) ;
x x
(3)已知 f ( x) 是一次函数,且满足3f (x1)2f (x1) 2x17,求 f ( x) ;
1
(4)已知 f ( x) 满足 2 f ( x) f ( ) 3x ,求 f ( x) 。
x
题型三:求函数的定义域
函数的定义域是指使得函数有意义的自变量的取值范围。
【典型例题】
例 3.(1)已知 f x
x ,则 f x 2 的定义域是 。
。
(2)已知函数 y f x 的定义域为 2,4 ,则 f x 2 的定义域是
第 69 页 共 92 页
(3) f ( x)
2 x x2
(2 3x)0 的定义域是 。
2 x 1
(4)已知函数 f x 定义域为(0,2),求下列函数的定义域:
(1) f ( x2 ) 23 ;
f ( x)
(2) y 。
2x 1
例 4. 已知函数 f ( x)
3 3x 1
ax 2 ax 3
的定义域是 R,则实数 a 的取值范围是( )
A. a
1
3
B. 12 a 0 C. 12 a 0
1
D. a
3
题型四:函数的值域
【典型例题—1】观察法:
(用非负数的性质,如: x2 0 ; x 0 ; x 0( x 0) 等)
例 5. 求下列函数的值域: y 3x2 2
变式: 求下列函数值域:
(1) y 3x 2 x [1,2]
(2) y 1 x2
x {2, 1,0,1,2}
(3) y 3 1
x
1, x 0 0,
(4) y x 0
1, x 0
第 70 页 共 92 页
【典型例题—2】配方法:
常可转化为二次函数型 F ( x) a f 2( x) bf ( x) c ,配成完全平方式,根据变量的取值范围,
然后利用二次函数的特征来求最值;
例 6.已知函数 y x2 2 x 3 ,分别求它在下列区间上的值域。
(1) x R ;
(2) x [0, ) ; (3) x [2, 2] ; (4) x [1,2] .
变式:已知函数 y 3x2 12 x 13 ,求它在下列各区间上的值域:
(1) [1,1];
(2) [1,4] ; (3) (1,3].
例 7. 求函数 y 2 x 2 4 x ( x 0, 4) 的值域。
5
变式 1:求函数 y 的值域.
2 x2 4 x 3
变式 2:当 x (0,2] 时,函数 f ( x) ax 2 4(a 1) x 3 在 x 2 时取得最大值,则 a 的取值范围
是
变式 3:(1)求 y x 2 2ax 3, x [2, 4] 最小值。(-----动轴定区间)
第 71 页 共 92 页
(2)求 y x 2 2 x 3, x [t, t 2] 的最小值(-----定轴动区间)
【典型例题—3】换元法:
(代数换元法),通过变量代换达到化繁为简、化难为易的目的。
例 8. 求函数 y 2 x 3 13 4 x 的值域。
变式:求函数 y 2 x 4 1 x 的值域.
【典型例题—4】分离常数法:
(部分分式法) ,对分子 . 分母有相似的项某些分式函数,可通过分离常数法,化成
y k f ( x) ( k为 常数)的形式来求值域.
x 2 x
例 9. 求函数 y 的值域。
x 2 x 1
5x4
变式:求函数 y 的值域。
x 1
第 72 页 共 92 页
cxdc
说明:形如 y (c 0, bc ad ) 的值域为{ y | y } .
ax b a
【典型例题—5】逆求法(反表示法):
通过反解,用 y 来表示 x ,再由 x 的取值范围,通过解不等式,得出 y 的取值范围;常
ax b
用来解,型如: y , x (m, n)
cx d 2 x
例 10. 求函数 y 的值域。
x 1
1 x 2
变式:函数 y=
1 x 2
的值域是( )
A.[-1,1]
B.(-1,1] C.[-1,1) D.(-1,1)
题型五:分段函数
分段函数主要考的是求值与解不等式
x ( x 0)
,则 f [ f (2)] = 例题 11. 已知函数 f ( x )
x 2 ( x 0)
x 2 1, 0 x 2
3x1,2x4,则f1f5变式 1:已知函数 f x
11, x 4
x 2 ( x 1) x 2(1x2),若f(a)3,则a=变式 2:已知函数 f ( x)
2 x ( x 2)
。
课后作业
x 3, x 20
, 则f 18 1. 若 f x
f f x 5 , x 20
2.给出五组函数:
(x3)(x5)
① y , y x 5 ; ② y x 1 x 1 , y ( x 1)(x 1) ;
2 1 1 2 x 3
③ f ( x) x , g ( x)
x 2 ;
2
④ f ( x) x , F ( x) 3 x 3 ;
⑤ f ( x) ( 2 x 5) 2 , f ( x) 2 x 5 。
1
第 73 页 共 92 页
各组中的两个函数是同一函数的有_________(写出序号即可)
3.求下列值域:(1) y
3x 2 3
; (2) y ;
x 2 x
4
(3) y ; (4) y x2 4x 3 ;
x2 2 x 2
2
4.已知 f ( 1) 2x ,求 f ( x) ;
x
5.设 x ,x 为方程 4x2-4mx m 2 0 的两个实根,当 m _____时, x 2 x 2 有最小值_______。
1
2
1
2
6 . 已 知 函 数 (x) f (x) g(x) , 其 中 f ( x) 是 x 的 正 比 例 函 数 , g ( x) 是 x 的 反 比 例 函 数 ,
1
( ) 16, (1) 8 .
3
(1)求(x) 的解析式,并指出定义域;
(2)求(x) 的值域
第 74 页 共 92 页
第 12 讲
函数的单调性(1)
掌握函数单调性的定义以及函数的单调区间求法,
教学目标
理解函数单调性的应用.
重点:函数单调性的定义与运用.
重点、难点
难点:函数单调性的一应用.
考点及考试要求
函数的单调性是解决其他问题的一基本工具,在考试中重点考察.
教学内容
知识框架
1、函数单调性的定义判断及证明
2、求函数的单调区间 3、应用单调性比较大小
知识点一:函数的单调性的定义
【内容概述】
1.增减函数的定义:对于给定区间上的函数 f ( x ) ;
① 如果对于属于这个区间的任意两个自变量的值 x ,x ,当 x x 时,都有 f (x ) f (x ) ,那么
1
就说 f ( x) 在这个区间上是增函数;
2 1 2 1 2
② 如果对于属于这个区间的任意两个自变量的值 x ,x ,当 x x 时,都有 f (x ) f (x ) ,那么
1
就说 f ( x) 在这个区间上是减函数。
2 1 2 1 2
2.用定义证明函数的单调性的步骤:
① 在相应区间内任取自变量 x x ;
1
② 比较 f ( x ) 与 f ( x ) 的大小:作差(作商)——变形——判断符号(与 1 的大小);
1
2
2
③ 根据定义下结论,注明区间。
说明:在这里要掌握一些变形的技巧,如分解因式,配方,分子(分母)有理化,均值不等式放缩等。
第 75 页 共 92 页
【典型例题—1】具体函数的单调性的判断与证明:
例 1.求证函数 y x3 x 在 R 上是增函数。
变式 1:求证:函数 f ( x) x 在定义域上是减函数.
x 2
变式 2:判断函数 f ( x) 在 (,0) 上的单调性并加以证明.
x 1
例 2. 指出 f ( x) 2 x 2 4 x 的单调区间,并对减区间的情况给予证明。
变式:求 f ( x) x2 x 12 的单调区间
【典型例题—2】含参数函数的单调性判断与证明:
a
例 3.求证函数 f ( x) x (a 0) 在 (0, a ) 上是减函数,在 ( a , ) 上是增函数。
x
ax
变式:讨论 f ( x) (1 x 1,a 0) 的单调性
x 2 1
知识点二、求函数的单调区间
【内容概述】
第 76 页 共 92 页
1.函数的单调区间:
如果函数 y f (x) 在某个区间上是增函数(或减函数),就说 f ( x) 在这一区间上具有(严格的)
单调性,这一区间叫做 f ( x) 的单调区间。 2.复合函数单调性:
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,其规律如
下表:
函数 y f (u) u g ( x) y f [ g ( x)]
单调性
增 增 减 减 增 减 增 减 增 减 减 增
说明:
(1)① 函数的单调性是函数的局部性质,是相对于区间而言的。
② 函数的定义域不一定是函数的单调区间,但函数的单调区间必是定义域的子区间。
(2)复合函数 y f [ g ( x)] 的单调规律是“同则增,异则减”,
即: f (u) 与 g ( x) 若具有相同的单调性则 f [ g ( x)] 必为增函数;若具有不同的单调性则
f [ g ( x)] 必为减函数。
讨论复合函数单调性的步骤:
① 求出复合函数的定义域;
② 把复合函数分解成若干个常见的基本函数,并判定其单调性;
③ 把中间变量的变化范围转化成自变量的变化范围;
④ 根据上述复合函数的单调性规律判定其单调性。
(3)当一个函数的增区间(或减区间)有多个时,不能并起来,只能用逗号隔开。
【典型例题—1】求简单函数的单调区间
例 4.函数 y 的单调减区间是
1
x
1 x
。函数 y 的单调区间是
1 x
。
。
变式:函数 f ( x) x | x 2 | 的单调增区间为
。函数 y | x2 2 x 3 | 的减区间为
【典型例题—2】求复合函数的单调区间
例 5. 函数 y x2 2x 3 的递减区间是 变式: y x2 2x 的递增区间是
。
。
例 6. 函数 f ( x) 的增区间是 (4,7) ,则 y f ( x 3) 的递增区间是(
)
第 77 页 共 92 页
A、 (2,3)
B、 (1,10) C、 (1,7) D、 (4,10)
区间是
。
变式(选做):函数 f ( x) 的增区间是 (2,6) ,则 y f (2 x) 的递
知识点三、应用函数的单调性比较大小
【内容概述】
1、若函数 f ( x) 在区间 D 上是增函数, a, b D ,且 f (a) f (b) ,则 a b ;
2、若函数 f ( x) 在区间 D 上是增函数, a, b D ,且 f (a) f (b) ,则 a b ;
3、若函数 f ( x) 在区间 D 上是减函数, a, b D ,且 f (a) f (b) ,则 a b ;
4、若函数 f ( x) 在区间 D 上是减函数, a, b D ,且 f (a) f (b) ,则 a b 。
【典型例题】比较大小
例 7.已知函数 f ( x) x2 bx c ,对于任意实数 t 都有 f (2 t ) f (2 t ) ,比较 f (1), f (2), f (4)
的大小。
3
与 f (2,变 式 : 已 知 函 数 f x 在 区 间 0 上 是 减 函 数 , 那 么 f a a 1 ) 的 大 小 关 系
4
为 。
例 8.已知函数 f ( x) 在 R 上是增函数,若 a b 0 ,则( )
A. f (a) f (b) f (a) f (b) B. f (a) f (b) f (a) f (b) C. f (a) f (a) f (b) f (b) D. f (a) f (a) f (b) f (b)
变式: 设 (a, b),( c, d ) 都是函数 f ( x) 的单调增区间,且 x (a, b), x (c, d ), x x ,则 f ( x ) 与
1
2
1
2
1
f ( x ) 的大小关系是(
2
)
B、 f ( x ) f ( x )
1
2
A、 f ( x ) f ( x )
1
2
C、 f ( x ) f ( x )
1
2
D、不能确定
课后作业
1、在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是 (
)
A.y=2x+1 B.y=3x2+1
2
C.y=
x
D.y=2x2+x+1
2.函数 f(x)在区间(-2,3)上是增函数,则 y=f(x+5)的递增区间是
A.(3,8) B.(-7,-2) C.(-2,3) D.(0,5)
( )
第 78 页 共 92 页
3.已知定义域为 R 的函数 f(x)在区间 (,5) 上单调递减,对任意实数 t,都有 f (5 t ) f (5 t ) ,
那么下列式子一定成立的是 ( )
A.f(-1)<f(9)<f(13) B.f(13)<f(9)<f(-1) C.f(9)<f(-1)<f(13) D.f(13)<f(-1)<f(9)
4. 讨论函数 f ( x) 1 x2 在区间 [1,1]上的单调性,并证明你的结论
第 13 讲
函数的单调性(2)
掌握函数单调性的定义以及函数的单调区间求法
教学目标
理解函数单调性的应用.
重点:函数单调性的定义与运用.
重点、难点
难点:函数单调性的一应用.
考点及考试要求
函数的单调性是解决其他问题的一基本工具,在考试中重点考察.
教学内容
知识框架
1.应用函数单调性求函数的值域
2、已知函数单调性求参数的取值范围
3、应用函数单调性解不等式
知识点一:应用函数单调性求函数的值域
连续函数 f ( x) 在闭区间 D 上单调,则函数 f ( x) 在区间的端点处取得最值,可直接写出函
数在相应区间的值域。开区间上可作相应的处理。
【典型例题】
例 1.已知 x [0,1] ,则函数 y 2 x 2 1 x 的最大值为_______, 最小值为_______。
第 79 页 共 92 页
变式 1:函数 y x 2 6 x 的值域为 。
变式 2:函数 y x 2 1 x 2 的值域为
。
知识点二:已知函数单调性求参数的取值范围
根据函数在相应的区间上的单调性,可以列出相关的不等式,解出不等式即可。
【典型例题】
例 2.(1)已知函数 f x x2 2 a 1x 2 在区间 (, 4] 上是减函数,则实数 a 的取值范围
是
.
(2)已知函数 f x x2 2 a 1x 2 的递减区间是 (, 4] ,则实数 a 的取值集合是
.
1 2
变式 1:已知 f ( x) ax 2 x(a 0) ,在 [2,4] 上是单调函数,求 a 的范围.
2
1 2
变式 2:已知 f ( x) ax 2 x(a 0) ,在 [2,4] 上不是单调函数,求 a 的范围.
2
1
变式 3:如果函数 f ( x) x 2 (a 1) x 5 在区间 ( ,1) 上是增函数,那么 f (2) 的取值范围是
2
。
第 80 页 共 92 页
变式 4:已知函数 f x 2x2 mx 3 ,当 x 2, 时是增函数,当 x , 2 时是减函数,
则 f 1 等于
。
ax 1
在区间( 2,例 3. 函数 f ( x) )上是增函数,那么 a 的取值范围是 。
x 2
a
变式:若函数 f ( x) x 2 2ax 与 g ( x) 在区间[1,2] 上都是减函数,则 a 的取值范
x 1
围是
。
知识点三:应用函数单调性解不等式
已知函数的单调性求参数的范围的实质与已知函数的单调性比较大小一致。
【典型例题】
x 2 4 x 6, x 0
例 4. 设函数 f ( x) ,则不等式 f ( x) f (1) 的解集是
x 6, x 0
。
x2 4 x x 0
变式:已知函数 f ( x) ,若 f (2 a 2 ) f (a) ,则实数 a 的取值范围是
2x 0 4 x x
。
例 5.设 f ( x) 是 R 上的单调递减函数,且 f (m2 ) f (m) ,则实数 m 的取值范围为 (
)
A. (0, )
B. (, 1) C. (, 1) (0, ) D. (1,0)
变式 1:已知 f ( x) 是定义在 [1,1]上的增函数,且 f ( x-1) f ( x 2-1) ,求 x 的取值范围。
第 81 页 共 92 页
变式 2:已知 f(x)是定义在(-2,2)上的减函数,并且 f(m-1)-f(1-2m)>0,求实数 m 的取值范
围.
例 6.设 f ( x) 是定义在 (0, ) 上的增函数, f (2) 1 ,且 f ( xy) f ( x) f ( y) ,求满足不等式
f ( x) f ( x 3) 2 的 x 的取值范围.
变式:函数 f ( x) 对任意的 a, b R ,都有 f (a b) f (a) f (b) 1 ,并且当 x 0 时, f ( x) 1 .
(1)求证: f ( x) 是 R 上的增函数;
(2)若 f (4) 5 ,解不等式 f (3m2 m 2) 3 .
课后作业
1、函数 f ( x)
1
x 2 在区间 [3, ) 上的最大值是 。
x 2
。
2、若函数 y (m 1) x 2 mx 3( x R) 的图象关于 y 轴对称,则它的单调递增区间为
3、已知函数 y 2 x 2 4(a 3) x 3 在区间(- ,-3)上是减函数,在 (3,) 上是增函数则 a
_________。
4 、 定 义 在 R 上 的 函 数 满 足 : 当 x 0 时 , f ( x) 1, f (0) 0 , 对 于 任 意 实 数 x, y , 都 有
f ( x y) f ( x) f ( y) 。
(1)当 x 0 时,求证 0 f ( x) 1 ;
(2)求证: f ( x) 是 R 上的减函数;
(3)解不等式: f ( x 4) fx2 2 x 1
第 82 页 共 92 页
第 14 讲
函数的奇偶性
掌握函数的奇偶性的定义,学会判断具体函数的奇偶性;
教学目标
掌握奇偶性在函数图像对称方面的应用
判断函数的奇偶性先判断函数的定义域是否对称;
重点、难点
奇偶性在图像对称方面的应用
考点及考试要求
函数奇偶性是判断图像对称的一重要依据,在函数性质中处于重要地位。
教学内容
【内容概述】
1. 函数奇偶性的定义
(1)如果对于函数 f ( x) 定义域内任意一个 x ,都有 f ( x) f ( x) ,则函数 f ( x) 就叫做偶函数;
(2)如果对于函数 f ( x) 定义域内任意一个 x,都有 f (x) f (x) ,则函数 f ( x) 就叫做奇函数;
(3)如果函数 f ( x) 是奇函数或偶函数,那么我们就说函数 f ( x) 具有奇偶性。
2. 具有奇偶性的函数图象特点
一般地,奇函数的图象关于原点对称,反过来,如果一个函数的图象关于原点对称,那么这个函
数是奇函数;偶函数的图象关于 y 轴对称,反过来,如果一个函数的图象关于 y 轴对称,那么这个
函数是偶函数。
【典型例题—1】概念应用
例 1.已知函数 f ( x) ax 2 bx 3a b 为偶函数,其定义域为[2a,1 a] ,则函数的值域为
。
第 83 页 共 92 页
变式: 已知函数 f ( x) 为偶函数,且其图象与 x 轴有四个交点,则方程 f ( x) 0 的所有实根之和
为
。
【典型例题—2】判断奇偶性
例 2. 下列函数是否具有奇偶性.
(1) f ( x) 3x3 5x
(2) f ( x) 3x 2 | x | 1
(3) f ( x) 2 x2 x2 2 ;
(4) f ( x)
| x 2 | 2
1 x2
x2 2 x 3 x 0
(5) f ( x)
x2 2 x 3 x 0
(6) f ( x) ( x 1)
1 x 1 x
例 3.已知函数 y f ( x) 是定义在 R 上的奇函数,则下列函数中是奇函数的是
.
① y f | x | ;② y f x ;③ y x· f x ;④ y f x x .
【典型例题—3】利用奇偶性求值
例 4. 若函数 f ( x) ax3 bx 7 ,有 f (5) 3 ,则 f (5)
。
变式 1: f ( x), g ( x) 都是定义在 R 上的奇函数,且 F x 3 f x 5g x 2 ,若 F (a) b ,则
第 84 页 共 92 页
F (a)
。
变式 2:(2011 年高考福建理)对于函数 f ( x) ax3 bx c a, b R, c Z ,选取 a, b, c 的一组值
计算 f (1)和 f (1) ,所得出的正确结果一定不可能是( .....
)
D.1 和 2
A.4 和 6
B.3 和 1 C.2 和 4
例 5.(2010 年高考山东)设 f ( x) 为定义在 R 上的奇函数,当 x 0 时, f ( x) 2 x 2 x b ( b 为
常数),则 f (1)
。
1
变式:设 f ( x) ( x R )是奇函数, f ( x 2) f ( x) f (2) ,且 f (1) ,则 f (5) = 。
2
【典型例题—4】求函数解析式
例 6. 已知定义在 R 上的奇函数 f ( x) ,当 x 0 时, f ( x) x2 2 x ,则 x 0 时 f ( x) 的解析式
为
。
变式 1:已知函数 f ( x) 是奇函数,且当 x 0 时, f ( x) x3 2 x 2 1 ,求 f ( x) 在 R 上的表达式。
x a
变式 2:若函数 f ( x) 在 [1,1]上是奇函数,试确定 f ( x) 的解析式
x 2 bx 1
3
例 7. 设函数 f ( x) 是偶函数, g ( x) 是奇函数,且 f ( x) g ( x) ,求 f ( x), g ( x)
x 3
第 85 页 共 92 页
变 式 : f ( x) 和 g ( x) 的 定 义 域 都 是 非 零 实 数 , f ( x) , g ( x) 分 别 是 偶 函 数 与 奇 函 数 , 且
f(x)2f ( x) g ( x) x x 1 ,求 的取值范围。 g ( x)
【典型例题—5】函数的奇偶性与单调性综合应用
例 8. 奇函数 f ( x) 在定义域 (1,1)上是减函数,且 f (a) f (a 2 ) 0 ,求实数 a 的取值范围。
变式 1:设定义在[2,2] 上的偶函数 f ( x) 在区间[0,2] 上单调递减,若 f (1 m) f (m) ,求实数 m
的取值范围.
ax b 1 2
变式 2:设函数 f ( x) 是定义在 (1,1)上的奇函数,且 f ( ) ,
1 x2 2 5
(1)确定函数 f ( x) 的解析式;
(2)用定义证明 f ( x) 在 (1,1)上是增函数;
(3)解不等式 f (t 1) f (t ) 0 。
【典型例题—6】抽象函数的奇偶性
第 86 页 共 92 页
例 9. 已知函数 f ( x) 满足 f ( x y) f ( x y) 2 f ( x) f ( y) ,且 f (0) 0 ,试证 f ( x) 是偶函数.
变式: 已知定义在 R 上的函数 f ( x) 对任意实数 x, y ,恒有 f ( x) f ( y) f ( x y) ,且当 x 0 时,
f ( x) 0 ,又 f (1) 2 .
3
(1)求证: f ( x ) 为奇函数;
(2)求证: f ( x ) 在 R 上是减函数;
(3)求 f ( x ) 在 [3,6] 上的最大值与最小值.
课后作业
1. 若奇函数 f ( x) 在区间 [3 , 5] 上是增函数,且最大值是 6,那么 f ( x) 在区间[5 , 3] 上是(
)
(A)增函数,最小值为 6
(B)增函数,最大值为 6 (D)减函数,最大值为 6
.
.
(C)减函数,最小值为 6
2. 已知函数 f ( x) ax 7 6 x5 cx3 dx 8 ,且 f (5) 15 ,则 f (5)
3. 函数 f ( x) 在 R 上为奇函数,且 x 0 时, f ( x)
x 1 ,则当 x 0 , f ( x)
4. 若 f ( x), g ( x) 是 定 义 在 R 上 的 函 数 , f ( x) 是 奇 函 数 , g ( x) 是 偶 函 数 , 且
f ( x) g ( x)
1
x2 x 1
,求 f ( x) 的表达式.
第 87 页 共 92 页
第 15 讲
数学必修一第一章
)
测试卷
一.选择题 (每小题 3 分,共 30 分)
1.若 A x | 0 x 2 , B x |1 x 2,则 A B (Ax | x 0Bx | x 2C0 x 2
D x | 0 x 2
2.下列四组函数,表示同一函数的是(
)
(A)f (x)= x 2 , g(x)=x
x 2
(B) f (x)=x, g(x)=
x
(C)f (x)= x 2 4 , g(x)= x 2 x 2
x 1
x1
(D)f (x)=|x+1|, g(x)= x 1 x 1
3.如果集合 A={ x | ax 2 + 2 x + 1=0} 中只有一个元素,则 a 的值是(
)
A.0
B.0 或 1 C.1 D.不能确定
4.在映射 f : A B中 , A B {( x, y) | x, y R} ,且 f : ( x, y) ( x y, x y) ,则与 A 中的元
素 (1,2) 对应的 B 中的元素为(
)
(C) (1,3)
(D) (3,1)
)
(A) (3,1)
(B) (1,3)
5. 如果奇函数 f(x)在区间[3,7]上是增函数且最小值为 5,那么 f(x)在区间 [-7,-3] 上是(
(A)增函数且最大值为-5
(B)增函数且最小值为-5 (D)减函数且最大值为-5
)
(C)减函数且最小值为-5
6.如图,阴影部分表示的集合是 (
(A)B∩[CU (A∪C)]
(B)(A∪B)∪(B∪C) (D)[CU (A∩C)]∪B
(C)(A∪C)∩( CUB)
7.函数 f ( x) 是定义域为 R 的奇函数,当 x 0 时, f (x) x 1,则当 x 0 时, f ( x) 的表达式为
( )
A. x 1
B. x 1 C. x 1 D. x 1
第 88 页 共 92 页
.函数 y= 1 x 2 9
81 x
是( )
A.奇函数
B.偶函数 C.既是奇函数又是偶函数 D.非奇非偶数
9.下列各图中,可表示函数 y= f (x)的图象的只可能是 (
)
10.设函数 f ( x)( x R) 为奇函数, f (1) 1
2 , f ( x 2) f ( x) f (2), 则 f (5) (
)
A.0 B.1
C.
5 2D.5
二.填空题 (每题 4 分,共 16 分)
11.设集合 A={ x 3 x 2 },B={x 2k 1 x 2k 1},且 A B,则实数 k 的取值范围是
12.已知 f ( x) x5 ax3 bx 8 ,若 f (2) 10 ,则 f (2) ________________
13.函数 f ( x) x 2 2(a 1)x 2 在 (, 4] 上是减函数,则实数 a 的取值范围是______
14.若函数 f ( x) 的定义域为[-3, f ( x) 的定义域为 。
1] , 则函数 g ( x) f ( x) 三.解答题(共 54 分)
15.(本题满分 8 分) 已知集合 A {x | a x a 3}, B {x | x 1或x 5}.
(1) 若 A B= ,求 a 的取值范围; (2) 若 A B B ,求 a 的取值范围.
16.(本题满分 8 分)已知 f ( x)
3 x3 2 x 2 ( x 1) ,求ff0的值. x3 x3
( x 1)
第 89 页 共 92 页
.
17.(本题满分 8 分)已知函数 f ( x)
px 2 2 5
是奇函数,且 f (2) .
q 3x 3
(1)求函数 f ( x) 的解析式;(2)判断函数 f ( x) 在 (0,1) 上的单调性,并加以证明.
18.(本题满分 10 分)定义在 R 上的函数 f ( x) ,对任意的 x, y R ,有
f ( x y) f ( x y) 2 f ( x) f ( y) ,且 f (0) 0 。
(1) 求证: f (0) 1 ;
(2)求证: f ( x) 是偶函数。
x
19.(题满分 10 分)若 f ( x) 是定义在 0, 上的增函数,且 f f x f y 本
y
(1) 求 f 1 的值; 1 2(2) 若 f 6 1,解不等式 f x 3 f
x
第 90 页 共 92 页
20.)已知 ≤ a ≤1,若函数 f x ax2 2x 1 在区间[1, 3]上的最大值为 M a , 本题满分 10 分(
最小值为 N a ,令 g a M a N a .
1
3
(1)求 g a 的函数表达式;
1
(2)判断函数 g a 在区间 [ ,1] 上的单调性,并求出 g a 的最小值 .
3
第 91 页 共 92 页