數是高考數學的基礎,又是重難點,請同學們務必好好掌握這塊内容!
一次函數
一、定義與定義式:
自變量x和因變量y有如下關系:
y=kx b
則此時稱y是x的一次函數。
特别地,當b=0時,y是x的正比例函數。
即:y=kx (k為常數,k≠0)
二、一次函數的性質:
1.y的變化值與對應的x的變化值成正比例,比值為k
即:y=kx b (k為任意不為零的實數 b取任何實數)
2.當x=0時,b為函數在y軸上的截距。
三、一次函數的圖像及性質:
1.作法與圖形:通過如下3個步驟
(1)列表;
(2)描點;
(3)連線,可以作出一次函數的圖像——一條直線。因此,作一次函數的圖像隻需知道2點,并連成直線即可。(通常找函數圖像與x軸和y軸的交點)
2.性質:(1)在一次函數上的任意一點P(x,y),都滿足等式:y=kx b。(2)一次函數與y軸交點的坐标總是(0,b),與x軸總是交于(-b/k,0)正比例函數的圖像總是過原點。
二次函數
I.定義與定義表達式
一般地,自變量x和因變量y之間存在如下關系:
y=ax^2 bx c
(a,b,c為常數,a≠0,且a決定函數的開口方向,a>0時,開口方向向上,a<0時,開口方向向下,IaI還可以決定開口大小,IaI越大開口就越小,IaI越小開口就越大.)
則稱y為x的二次函數。
二次函數表達式的右邊通常為二次三項式。
II.二次函數的三種表達式
一般式:y=ax^2 bx c(a,b,c為常數,a≠0)
頂點式:y=a(x-h)^2 k [抛物線的頂點P(h,k)]
交點式:y=a(x-x?)(x-x ?) [僅限于與x軸有交點A(x? ,0)和 B(x?,0)的抛物線]
注:在3種形式的互相轉化中,有如下關系:
h=-b/2ak=(4ac-b^2)/4a x?,x?=(-b±√b^2-4ac)/2a
III.二次函數的圖像
在平面直角坐标系中作出二次函數y=x^2的圖像,
可以看出,二次函數的圖像是一條抛物線。
IV.抛物線的性質
1.抛物線是軸對稱圖形。對稱軸為直線
x= -b/2a。
對稱軸與抛物線唯一的交點為抛物線的頂點P。
特别地,當b=0時,抛物線的對稱軸是y軸(即直線x=0)
2.抛物線有一個頂點P,坐标為
P( -b/2a ,(4ac-b^2)/4a )
當-b/2a=0時,P在y軸上;當Δ= b^2-4ac=0時,P在x軸上。
3.二次項系數a決定抛物線的開口方向和大小。
當a>0時,抛物線向上開口;當a<0時,抛物線向下開口。
|a|越大,則抛物線的開口越小。
4.一次項系數b和二次項系數a共同決定對稱軸的位置。
當a與b同号時(即ab>0),對稱軸在y軸左;
當a與b異号時(即ab<0),對稱軸在y軸右。
5.常數項c決定抛物線與y軸交點。
抛物線與y軸交于(0,c)
6.抛物線與x軸交點個數
Δ= b^2-4ac>0時,抛物線與x軸有2個交點。
Δ= b^2-4ac=0時,抛物線與x軸有1個交點。
Δ= b^2-4ac<0時,抛物線與x軸沒有交點。X的取值是虛數(x= -b±√b^2-4ac 的值的相反數,乘上虛數i,整個式子除以2a)
V.二次函數與一元二次方程
特别地,二次函數(以下稱函數)y=ax^2 bx c,
當y=0時,二次函數為關于x的一元二次方程(以下稱方程),
即ax^2 bx c=0
此時,函數圖像與x軸有無交點即方程有無實數根。
函數與x軸交點的橫坐标即為方程的根。
1.二次函數y=ax^2,y=a(x-h)^2,y=a(x-h)^2 k,y=ax^2 bx c(各式中,a≠0)的圖象形狀相同,隻是位置不同,它們的頂點坐标及對稱軸如下表:
解析式 頂點坐标對 稱 軸
y=ax^2(0,0) x=0
y=a(x-h)^2(h,0) x=h
y=a(x-h)^2 k(h,k) x=h
y=ax^2 bx c(-b/2a,[4ac-b^2]/4a) x=-b/2a
當h>0時,y=a(x-h)^2的圖象可由抛物線y=ax^2向右平行移動h個單位得到,
當h<0時,則向左平行移動|h|個單位得到.
當h>0,k>0時,将抛物線y=ax^2向右平行移動h個單位,再向上移動k個單位,就可以得到y=a(x-h)^2 k的圖象;
當h>0,k<0時,将抛物線y=ax^2向右平行移動h個單位,再向下移動|k|個單位可得到y=a(x-h)^2 k的圖象;
當h<0,k>0時,将抛物線向左平行移動|h|個單位,再向上移動k個單位可得到y=a(x-h)^2 k的圖象;
當h<0,k<0時,将抛物線向左平行移動|h|個單位,再向下移動|k|個單位可得到y=a(x-h)^2 k的圖象;
因此,研究抛物線 y=ax^2 bx c(a≠0)的圖象,通過配方,将一般式化為y=a(x-h)^2 k的形式,可确定其頂點坐标、對稱軸,抛物線的大體位置就很清楚了.這給畫圖象提供了方便.
2.抛物線y=ax^2 bx c(a≠0)的圖象:當a>0時,開口向上,當a<0時開口向下,對稱軸是直線x=-b/2a,頂點坐标是(-b/2a,[4ac-b^2]/4a).
3.抛物線y=ax^2 bx c(a≠0),若a>0,當x ≤ -b/2a時,y随x的增大而減小;當x ≥ -b/2a時,y随x的增大而增大.若a<0,當x ≤ -b/2a時,y随x的增大而增大;當x ≥ -b/2a時,y随x的增大而減小.
4.抛物線y=ax^2 bx c的圖象與坐标軸的交點:
(1)圖象與y軸一定相交,交點坐标為(0,c);
(2)當△=b^2-4ac>0,圖象與x軸交于兩點A(x?,0)和B(x?,0),其中的x1,x2是一元二次方程ax^2 bx c=
(a≠0)的兩根.這兩點間的距離AB=|x?-x?|
當△=0.圖象與x軸隻有一個交點;
當△<0.圖象與x軸沒有交點.當a>0時,圖象落在x軸的上方,x為任何實數時,都有y>0;當a<0時,圖象落在x軸的下方,x為任何實數時,都有y<0.
5.抛物線y=ax^2 bx c的最值:如果a>0(a<0),則當x= -b/2a時,y最小(大)值=(4ac-b^2)/4a.
頂點的橫坐标,是取得最值時的自變量值,頂點的縱坐标,是最值的取值.
6.用待定系數法求二次函數的解析式
(1)當題給條件為已知圖象經過三個已知點或已知x、y的三對對應值時,可設解析式為一般形式:
y=ax^2 bx c(a≠0).
(2)當題給條件為已知圖象的頂點坐标或對稱軸時,可設解析式為頂點式:y=a(x-h)^2 k(a≠0).
(3)當題給條件為已知圖象與x軸的兩個交點坐标時,可設解析式為兩根式:y=a(x-x?)(x-x?)(a≠0).
7.二次函數知識很容易與其它知識綜合應用,而形成較為複雜的綜合題目。因此,以二次函數知識為主的綜合性題目是中考的熱點考題,往往以大題形式出現.
反比例函數
形如 y=k/x(k為常數且k≠0) 的函數,叫做反比例函數。
自變量x的取值範圍是不等于0的一切實數。
反比例函數圖像性質:
反比例函數的圖像為雙曲線。
由于反比例函數屬于奇函數,有f(-x)=-f(x),圖像關于原點對稱。
另外,從反比例函數的解析式可以得出,在反比例函數的圖像上任取一點,向兩個坐标軸作垂線,這點、兩個垂足及原點所圍成的矩形面積是定值,為∣k∣。
如圖,上面給出了k分别為正和負(2和-2)時的函數圖像。
當K>0時,反比例函數圖像經過一,三象限,是減函數
當K<0時,反比例函數圖像經過二,四象限,是增函數
反比例函數圖像隻能無限趨向于坐标軸,無法和坐标軸相交。
知識點:
1.過反比例函數圖象上任意一點作兩坐标軸的垂線段,這兩條垂線段與坐标軸圍成的矩形的面積為| k |。
2.對于雙曲線y=k/x ,若在分母上加減任意一個實數 (即 y=k/(x±m)m為常數),就相當于将雙曲線圖象向左或右平移一個單位。(加一個數時向左平移,減一個數時向右平移)
對數函數
對數函數的一般形式為,它實際上就是指數函數 的反函數。因此指數函數裡對于a的規定,同樣适用于對數函數。
右圖給出對于不同大小a所表示的函數圖形:
可以看到對數函數的圖形隻不過的指數函數的圖形的關于直線y=x的對稱圖形,因為它們互為反函數。
(1)對數函數的定義域為大于0的實數集合。
(2)對數函數的值域為全部實數集合。
(3)函數總是通過(1,0)這點。
(4)a大于1時,為單調遞增函數,并且上凸;a小于1大于0時,函數為單調遞減函數,并且下凹。
(5)顯然對數函數無界。
指數函數
指數函數的一般形式為,從上面我們對于幂函數的讨論就可以知道,要想使得x能夠取整個實數集合為定義域,則隻有使得
如圖所示為a的不同大小影響函數圖形的情況。
可以看到:
(1) 指數函數的定義域為所有實數的集合,這裡的前提是a大于0,對于a不大于0的情況,則必然使得函數的定義域不存在連續的區間,因此我們不予考慮。
(2) 指數函數的值域為大于0的實數集合。
(3) 函數圖形都是下凹的。
(4) a大于1,則指數函數單調遞增;a小于1大于0,則為單調遞減的。
(5) 可以看到一個顯然的規律,就是當a從0趨向于無窮大的過程中(當然不能等于0),函數的曲線從分别接近于Y軸與X軸的正半軸的單調遞減函數的位置,趨向分别接近于Y軸的正半軸與X軸的負半軸的單調遞增函數的位置。其中水平直線y=1是從遞減到遞增的一個過渡位置。
(6) 函數總是在某一個方向上無限趨向于X軸,永不相交。
(7) 函數總是通過(0,1)這點。
(8) 顯然指數函數無界。
奇偶性
注圖:(1)為奇函數(2)為偶函數
1.定義
一般地,對于函數f(x)
(1)如果對于函數定義域内的任意一個x,都有f(-x)=-f(x),那麼函數f(x)就叫做奇函數。
(2)如果對于函數定義域内的任意一個x,都有f(-x)=f(x),那麼函數f(x)就叫做偶函數。
(3)如果對于函數定義域内的任意一個x,f(-x)=-f(x)與f(-x)=f(x)同時成立,那麼函數f(x)既是奇函數又是偶函數,稱為既奇又偶函數。
(4)如果對于函數定義域内的任意一個x,f(-x)=-f(x)與f(-x)=f(x)都不能成立,那麼函數f(x)既不是奇函數又不是偶函數,稱為非奇非偶函數。
說明:①奇、偶性是函數的整體性質,對整個定義域而言
②奇、偶函數的定義域一定關于原點對稱,如果一個函數的定義域不關于原點對稱,則這個函數一定不是奇(或偶)函數。
(分析:判斷函數的奇偶性,首先是檢驗其定義域是否關于原點對稱,然後再嚴格按照奇、偶性的定義經過化簡、整理、再與f(x)比較得出結論)
③判斷或證明函數是否具有奇偶性的根據是定義
2.奇偶函數圖像的特征:
定理 奇函數的圖像關于原點成中心對稱圖表,偶函數的圖象關于y軸或軸對稱圖形。
f(x)為奇函數《==》f(x)的圖像關于原點對稱
點(x,y)→(-x,-y)
奇函數在某一區間上單調遞增,則在它的對稱區間上也是單調遞增。
偶函數 在某一區間上單調遞增,則在它的對稱區間上單調遞減。
3.奇偶函數運算
(1). 兩個偶函數相加所得的和為偶函數.
(2). 兩個奇函數相加所得的和為奇函數.
(3). 一個偶函數與一個奇函數相加所得的和為非奇函數與非偶函數.
(4). 兩個偶函數相乘所得的積為偶函數.
(5). 兩個奇函數相乘所得的積為偶函數.
(6). 一個偶函數與一個奇函數相乘所得的積為奇函數.
定義域
(高中函數定義)設A,B是兩個非空的數集,如果按某個确定的對應關系f,使對于集合A中的任意一個數x,在集合B中都有唯一确定的數f(x)和它對應,那麼就稱f:A--B為集合A到集合B的一個函數,記作y=f(x),x屬于集合A。其中,x叫作自變量,x的取值範圍A叫作函數的定義域;
值域
名稱定義
函數中,應變量的取值範圍叫做這個函數的值域函數的值域,在數學中是函數在定義域中應變量所有值的集合
常用的求值域的方法
(1)化歸法;(2)圖象法(數形結合),
(3)函數單調性法,
(4)配方法,(5)換元法,(6)反函數法(逆求法),(7)判别式法,(8)複合函數法,(9)三角代換法,(10)基本不等式法等
關于函數值域誤區
定義域、對應法則、值域是函數構造的三個基本“元件”。平時數學中,實行“定義域優先”的原則,無可置疑。然而事物均具有二重性,在強化定義域問題的同時,往往就削弱或談化了,對值域問題的探究,造成了一手“硬”一手“軟”,使學生對函數的掌握時好時壞,事實上,定義域與值域二者的位置是相當的,絕不能厚此薄皮,何況它們二者随時處于互相轉化之中(典型的例子是互為反函數定義域與值域的相互轉化)。如果函數的值域是無限集的話,那麼求函數值域不總是容易的,反靠不等式的運算性質有時并不能奏效,還必須聯系函數的奇偶性、單調性、有界性、周期性來考慮函數的取值情況。才能獲得正确答案,從這個角度來講,求值域的問題有時比求定義域問題難,實踐證明,如果加強了對值域求法的研究和讨論,有利于對定義域内函的理解,從而深化對函數本質的認識。
“範圍”與“值域”相同嗎?
“範圍”與“值域”是我們在學習中經常遇到的兩個概念,許多同學常常将它們混為一談,實際上這是兩個不同的概念。“值域”是所有函數值的集合(即集合中每一個元素都是這個函數的取值),而“範圍”則隻是滿足某個條件的一些值所在的集合(即集合中的元素不一定都滿足這個條件)。也就是說:“值域”是一個“範圍”,而“範圍”卻不一定是“值域”。
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