高一数学必修一函数知识点及例题

高一数学必修一函数知识点及例题

高一数学必修一函数知识点及例题

一、函数的基本概念

  1. 函数的定义:设A,B是两个非空的数集,如果按某种确定的对应关系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。

  2. 函数的表示方法:列表法、解析式法和图像法。

  3. 区间和邻域:区间分为开区间、闭区间、半开半闭区间等。邻域则是指一个数的微小变动范围。

二、函数的性质

  1. 单调性:如果在区间I上,对任意两个自变量的值x₁, x₂,当x₁<x₂时,都有f(x₁)<f(x₂)(或>),那么就说f(x)在这个区间上是增函数(或减函数)。

  2. 奇偶性:对于函数f(x),如果对于定义域内的任意x,都有f(-x)=f(x)(或-f(x)),则称f(x)为偶函数(或奇函数)。

  3. 有界性与无界性:如果存在正数M,使得对于定义域内的所有x,都有|f(x)|≤M,则称f(x)为有界函数;否则称为无界函数。

  4. 周期性:如果存在一个正数T,使得对于定义域内的所有x,都有f(x+T)=f(x),则称f(x)为周期函数,T为其周期。

三、基本初等函数

  1. 幂函数:形如y=x^a的函数称为幂函数。

  2. 指数函数:形如y=a^x(a>0且a≠1)的函数称为指数函数。

  3. 对数函数:如果a^x=N(a>0且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=log_a N。函数y=log_a x(a>0且a≠1)叫做对数函数。

  4. 三角函数:包括正弦函数、余弦函数、正切函数等,它们在几何和物理中有广泛应用。

四、例题解析

例1:判断下列函数是否为同一函数,并说明理由。

(1) f(x)=√(x²), g(x)=|x|; (2) f(x)=(x-1)²/x-1, g(x)=x-1 (x≠1)。

:(1) 是同一函数。因为f(x)=√(x²)的定义域为R,g(x)=|x|的定义域也为R,且对于定义域内的任意x,都有f(x)=√(x²)=|x|=g(x),所以它们是同一函数。

(2) 不是同一函数。因为f(x)=(x-1)²/x-1的定义域为{x|x≠1},而g(x)=x-1 (x≠1)的定义域虽然也是{x|x≠1},但对于x=1附近的点,如x=0.9999和x=1.0001,它们的函数值相差很大(f(0.9999)趋向于负无穷,g(0.9999)=0.0001;f(1.0001)无意义,g(1.0001)=0.0001),所以它们不是同一函数。

例2:求函数y=3x+5的单调区间。

:由于一次函数y=kx+b(k≠0)在其定义域内是单调的,且当k>0时单调递增,当k<0时单调递减。所以,对于函数y=3x+5,因为其斜率k=3>0,所以在其定义域R上是单调递增的。因此,它的单调递增区间为(-∞,+∞)。