课程解读
一、学习目标:
1. 复习集合的概念及其相关运算。 2. 复习函数及其图象与性质。 3. 能够运用函数解决相关问题。
二、重点、难点:
重点:集合、函数的概念与性质 难点:集合、函数的应用
三、考点分析:
集合是现代数学的基础,是传统的知识内容,是高中数学的基本内容之一。函数及其应用部分在高考中占有重要地位,属于每年必考内容,对这一部分内容应引起重视。
知识梳理
第一章 集合及其运算 一、集合的特征:
1. 确定性 2. 无序性 3. 互异性
二、表示方法:
1. 列举法 2. 描述法 3. 图示法 4. 区间法
三、三种运算:
交集:AB{x|xA且xB}
并集:AB{x|xA或xB}
UAA{x|xU且xA} 补集:Cð
四、运算性质:
1. AA,A。
2. 空集是任意集合的子集,是任意非空集合的真子集。 3. 若AB,则ABA,ABB。
4. A(CUA),A(CUA)U,CU(CUA)A。
5. (CUA)(CUB)CU(AB),(CUA)(CUB)CU(AB)。
6. 集合{a1,a2,a3,,an}的所有子集的个数为2n,所有真子集的个数为2n1,所有非空真子集的个数为2n2。
第二章 函数
指数与对数运算
一、指数及其运算:
1. 负数没有偶次方根;
2. 两个关系式:(na)na;a3. 正数的正分数指数幂的意义:
mnnnan为奇数
|a|n为偶数anam; m1正数的负分数指数幂的意义:an。
nmamnmnmnmn⑴ aaa; ⑵ aaa;
4. 分数指数幂的运算性质:
mnmnmmm(a)a(ab)ab⑶ ; ⑷ ; 0⑸ a1,其中m、n均为有理数,a,b均为正实数
二、对数及其运算 1. 两个对数:
⑴ 常用对数:a10,blog10NlgN;
⑵ 自然对数:ae2.71828,blogeNlnN。 2. 三条性质:
⑴ 1的对数是0,即loga10; ⑵ 底数的对数是1,即logaa1; ⑶ 负数和零没有对数。 3. 四条运算法则:
MlogaMlogaN; N1nn⑶ logaMnlogaM; ⑷ logaMlogaM。
n⑴ loga(MN)logaMlogaN; ⑵ loga4. 其他运算性质:
⑴ 对数恒等式:alogabb;
logca; logcb⑶ logablogbclogac;logablogba1;
nn⑷ logamblogab。
m⑵ 换底公式:logab
三、函数的解析式
1. 根据对应法则的意义求函数的解析式;
例如:已知f(x1)x2x,求函数f(x)的解析式。
2. 已知函数解析式的一般形式,求函数的解析式;
例如:已知f(x)是一次函数,且f[f(x)]4x3,求函数f(x)的解析式。 3. 由函数f(x)的图象受制约的条件,进而求f(x)的解析式。
四、函数的定义域
1. 根据给出的函数解析式求其定义域:
⑴ 整式:xR
⑵ 分式:分母不等于0
⑶ 偶次根式:被开方数大于或等于0 ⑷ 含0次幂、负指数幂:底数不等于0
⑸ 对数:底数大于0,且不等于1,真数大于0 2. 根据对应法则的意义求函数的定义域:
例如:已知yf(x)的定义域为[2,5],求yf(3x2)的定义域; 已知yf(3x2)的定义域为[2,5],求yf(x)的定义域。 3. 实际问题中,根据自变量的实际意义确定函数的定义域。
五、函数的值域
求函数值域(最值)的常用方法:函数的值域决定于函数的解析式和定义域,因此求函数值域的方法往往取决于函数解析式的结构特征,常用解法有:观察法、配方法、换元法、常数分离法、单调性法、不等式法等。
六、函数的奇偶性:
1. 判断函数f(x)奇偶性的步骤:
(1)判断函数f(x)的定义域是否关于原点对称,如果对称可进一步验证;
(2)验证f(x)与f(x)的关系,若满足f(x)f(x),则为奇函数,若满足f(x)f(x),则为偶函数,否则函数f(x)既不是奇函数,也不是偶函数。
2. 奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y轴对称。
3. 已知f(x)、g(x)分别是定义在区间M、N(MN)上的奇(偶)函数,根据条件判断下列函数的奇偶性。 f(x) g(x) 奇 奇 偶 偶 奇 f(x) 奇 1f(x) f(x)g(x) 奇 f(x)g(x) 奇 偶 f(x)g(x) 偶 奇 奇 偶 偶 奇 偶 偶 偶 4. 若奇函数f(x)的定义域包含0,则f(0)0。 5. 一次函数ykxb(k0)是奇函数的条件是b0; 二次函数yax2bxc(a0)是偶函数的条件是b0。
七、函数的单调性:
判断函数单调性的常用方法: 1. 定义法:
⑴ 取值; ⑵ 作差、变形; ⑶ 判断; ⑷ 定论。
2. 奇函数在对称区间上的单调性相反;偶函数在对称区间上的单调性相同。
典型例题
知识点一:集合及其运算
例1:下列命题正确的有哪几个? ⑴很小的实数可以构成集合;⑵集合{1,5}与集合{5,1}是不同的集合;⑶集合{(1,
3615)}与集合{(5,1)}是同一个集合;⑷由1,2,4,∣-2∣,0.5 这些数组成的集合
有5个元素。
【思路分析】 题意分析:这类题主要考查对集合概念的理解,解决这类题的关键是以集合中元素的确定性、互异性、无序性为标准作出判断。
解题过程:⑴“很小”是一个模糊概念,没有明确的标准,故我们很难确定某一个对象是否在其中,不符合集合元素的确定性,因此,“很小的实数”不能构成集合,故⑴错。
⑵{1,5}是由1,5两个数组成的集合,根据集合元素的无序性,它与{5,1}是同一个集合,故⑵错。
⑶{(1,5)}是由一个点(1,5)组成的单元素集合,由于(1,5)与(5,1)表示两个不同的点,所以{(1,5)}和{(5,1)}是不同的两个集合,故⑶错。
361361⑷2=4,∣-2∣=0.5,因此,由1,2,4,∣-2∣,0.5 这些数组成的集合
3为{1,2,0.5},共有3个元素。因此,⑷也错。
【题后思考】掌握集合的特征是学好集合的基础,是解集合题的关键,它主要指集合元素的确定性、互异性和无序性,这些性质为我们提供了解题的依据,特别是元素的互异性,稍有不慎,就易出错。
例2:已知集合A={a,a+b,a+2b},B={a,aq,aq},其中a0,A=B,求q的值。 【思路分析】
题意分析:本题最常见的错误是认为这两个集合的对应项相同,列出相应的关系式,然后求出q的值,这显然违背了集合的无序性。
解题过程:∵A=B,及集合元素的无序性,∴有以下两种情形:
2abaq2①a2baq
2消去b,解得q=1,此时a=aq=aq,与集合中元素的互异性矛盾,∴q1。
abaq211②a2baq消去b,解得q=-2,或q=1(舍去),故q的值为-2。
【题后思考】本题中,利用集合元素的无序性和两集合相等时的元素特征,得出两个方程组,打开了解题的大门,求出q值后,又利用了集合元素的互异性进行检验,保证了所求得结果的准确性。
知识点二:函数及其性质的应用 例1:求函数
ylog22x13x的定义域。
【思路分析】
题意分析:根据对数函数的定义——真数大于0求解即可。
2x103x解题过程:⑴由即(2x1)(3x)0
1x3解得:2
1xx3。 ∴函数的定义域为22x12x103x3x【题后思考】对数式的真数为,本来需要考虑分母3-x0,但由于
已包含3-x0的情况,因此不再列出。
1xf()x例2:已知函数1x。求:(1)f(2)的值;(2)f(x)的表达式 【思路分析】
1x题意分析:(1)由给定的值代替1x,解得x的值即可;
(2)求f(x)的解析式就是得出y=f(x)的形式。
1x112xf(2)3,所以3。 解题过程:(1)由1x,解得
1x1t1t1xtxf(t)f(x)1t,所以1t,即1x。 (2)设1x,解得
【题后思考】此题的解法中突出了换元法的思想。这类题的函数式没有直接给出,称为抽象函数的研究,常常需要结合换元、特值代入、方程思想等方法。
例3:如图,有一块边长为a的正方形铁皮,将其四个角各截去一个边长为x的小正方形,然后折成一个无盖的盒子,写出体积V以x为自变量的函数式是_____,这个函数的定义域为_______。
【思路分析】
题意分析:求盒子的体积就是要表示出盒子的长、宽、高,再代入体积公式即可。 解题过程:盒子的高为x,长、宽均为a-2x,所以体积为V=x(a-2x)。
ax2。 又由a-2x0,解得
a{x|0x}22。 所以,体积V以x为自变量的函数式是Vx(a-2x),定义域为
【题后思考】函数问题与实际生活联系起来,在求函数的解析式后要注意变量的实际意
义。
2
例4:求下列函数的单调区间:
(1)y|x1||2x4|;(2)yx2|x|3。 【思路分析】
题意分析:先画出函数的图象,再由图象说出单调性。 画图时要依据相应的解析式来画,所以要先去绝对值符号。
3x3,x1y|x1||2x4|x5,2x13x3,x2解题过程:(1),其图象如a。
2
a
由图a可知,函数在[2,)上是增函数,在(,2]上是减函数。
2x2x3,x0yx2|x|32x2x3,x0,其图象如b。 (2)
2
b
由图b可知,函数在(,1]、[0,1]上是增函数,在[1,0]、[1,)上是减函数。
【题后思考】函数式中含有绝对值,可以采用分零点讨论去绝对值的方法,将函数式化为分段函数。第(2)小题也可以由偶函数的对称性,先作y轴右侧的图象,并把y轴右侧的图象对折到左侧,得到f(|x|)的图象。由图象研究单调性,关键在于正确作出函数图象。
例5:求下列函数的最大值和最小值:
53y32xx2,x[,]22; (2)y|x1||x2|。 (1)
【思路分析】 题意分析:(1)二次函数的最值可画出图象再由定义域确定;(2)分段函数的最值要根
据各段的取值画出准确的图象再判断。
解题过程:(1)二次函数y32xx的对称轴为即x1。画出函数的图象,由图a可知,
2xb2a,
a
当x1时,ymax4; 当
x39ymin4。 2时,
539y32xx2,x[,]22的最大值为4,最小值为4。 所以函数
3 (x2)y|x1||x2|2x1 (1x2)3 (x1)(2)。
b
作出函数的图象,由图b可知,y[3,3]。
所以函数y|x1||x2|的最大值为3,最小值为-3。 【题后思考】求二次函数在闭区间上的最大值或最小值,常根据闭区间与对称轴的关系,结合图象进行分析。含绝对值的函数,常采用分零点讨论去绝对值的方法,转化为分段函数进行研究,分段函数的图象应注意分段作出。
提分技巧
集合部分要牢记集合中元素的三大特征:确定性、无序性、互异性,解题时要注意验证。
函数部分在解题时要注意熟记函数的性质与图象,注意数形结合及方程思想的应用。
同步练习
(答题时间:45分钟)
1. 若集合a,b,c当中的元素是△ABC的三边长,则该三角形是 ( ) A. 正三角形 B. 等腰三角形 C. 不等边三角形 D. 等腰直角三角形 2. 集合{1,2,3}的真子集共有 ( ) A. 5个 B. 6个 C. 7个 D. 8个 3. 设A、B是全集U的两个子集,且AB,则下列式子成立的是 ( ) A. CUACUB B. CUACUB=U C. ACUB= 4. 函数f(x)=A. (1,+∞)
2
D. CUAB=
log1(x-1)
的定义域是( ) B. (2,+∞)
,2] C. (-∞,2) D. (15. 下列四组函数中,f(x)与g(x)表示同一函数的是( )
A. f(x)=x,g(x)=(x)
2x+1,x-1-1-x,x<-1B. f(x)=|x+1|,g(x)=
C. f(x)=x+1,g(t)=t-1 D. f(x)6. 已知x3x1x1,g(t)x21
1C. 2 D. 2
8,那么x等于( )
B. 2
A. 2
x1(x0)f(x)0(x0)f[f(1)]x1(x0)2的值是( ) 7. 已知,则
1313A. 2 B. 2 C. 2 D.2
8. 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( )
2229. 设A={x|x4x0},B{x|x2(a1)xa10},其中xR,如果AB=B,求实数a的取值范围。
xx1y21x12xx110. 请在所给坐标系中画出函数的图象,并求其值域。
ax+111. 已知函数f(x)=bx+c(a,b,c∈Z)是奇函数,又f(1)=2,f(2)<3。
(1)求a,b,c的值;
(2)判断f(x)在(-∞,0)上的单调性。
12. 设f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,并且f(x)g(x)xx,求f(x)。
22试题答案
1. C 解析:考查集合中元素的互异性。
32. C 解析:有3个元素的集合的真子集为217个。
3. C
4. D 解析:要保证真数大于0,还要保证偶次根式下的式子大于等于0,
x-1>0log1(x-1)02所以解得1<x≤2。
5. B 解析:检验每组函数的定义域、值域、对应关系。 6. D 解析:由x38解得
x
1
2
7. A
8. B 解析:考查函数与自变量的一一对应关系。 9. 解:∵A={0,-4},又AB=B,∴BA。
(i)B=时,4(a+1)2-4(a2-1)<0,得a<-1; (ii)B={0}或B={-4}时,由0,得a=-1;
2(a1)42(iii)B={0,-4}时,a10 解得a=1。
综上所述,实数a=1 或a≤-1。 10. 1,,
ax+111. 解:(1)∵函数f(x)=bx+c(a,b,c∈Z)是奇函数,
ax2+1ax2+1∴f(-x)=-f(x). 故:-bx+c=bx+c,即-bx+c=-bx-c。 ax2+1a+1∴c=0. ∴f(x)=bx. 又f(1)=2,故b=2。
4a+14a+1而f(2)<3,即2b<3,即a+1<3,∴-1<a<2。
又由于a∈Z,∴a=0或a=1。
21当a=0时,b=2(舍);
当a=1时,b=1。
综上可知,a=b=1,c=0。
1x2+1(2)f(x)=x=x+x。
设x1、x2是(-∞,0)上的任意两个实数,且x1<x2,则
1111f(x1)-f(x2)=x1+x1-(x2+x2)=x1-x2+(x1-x2)
x1-x2x1x2-1=x1-x2-x1x2=(x1-x2)x1x2。
当x1-x2≤-1时,x1x2>1,x1x2-1>0,从而f(x1)-f(x2)<0,
x2+11]上为增函数。 即f(x1)<f(x2). 所以函数f(x)=x在(-,-当-1≤x1<x2<0时,0<x1x2<1,x1x2-1<0,从而f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2)。
x2+1所以函数f(x)=x在[1,0)上为减函数。
12. 解:∵f(x)为奇函数 f(x)f(x) 又g(x)为偶函数 g(x)g(x)
f(x)g(x)x2x f(x)g(x)x2x
22从而 f(x)g(x)xx,f(x)g(x)xx 2f(x)xf(x)g(x)xx22f(x)g(x)xxg(x)x
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