函數是貫穿整個高中數學的始末,也是高考數學中的重要考點,也常與其他知識點融合起來考察,所以老好說的好呀“基礎打的好,做題沒煩惱!”
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。
3.k,b 與函數圖像所在象限:
當 k>0 時,直線必通過一、三象限,y 随 x 的增大而增大;當 k<0 時,直線必通過二、四象限,
y 随 x 的增大而減小。
當 b>0 時,直線必通過一、二象限;
當 b=0 時,直線通過原點
當 b<0 時,直線必通過三、四象限。
特别地,當 b=O時,直線通過原點O(0,0)表示的是正比例函數的圖像。
這時,當 k>0 時,直線隻通過一、三象限;當k<0 時,直線隻通過二、四象限。
四、确定一次函數的表達式:
已知點 A(x1, y1); B(x2,y2),請确定過點A、B 的一次函數的表達式。
(1)設一次函數的表達式(也叫解析式)為
1y=kx b。
(2)因為在一次函數上的任意一點P(x,y),都滿足等式y=kx b 。所以可以列出 2 個方程: y1=kx1 b ,, ①和 y2=kx2 b ,, ②
(3)解這個二元一次方程,得到k, b 的值。
(4)最後得到一次函數的表達式。
五、一次函數在生活中的應用
1.當時間 t 一定,距離 s 是速度 v 的一次函數。 s=vt 。
2.當水池抽水速度f 一定,水池中水量 g 是抽水時間 t 的一次函數。 設水池中原有水量 S。 g=S-ft 。
六、常用公式:(不全,希望有人補充)
1.求函數圖像的 k 值:( y1-y2)/(x1-x2)
2.求與 x 軸平行線段的中點:|x1-x2|/2
3.求與 y 軸平行線段的中點:|y1-y2|/2
4.求任意線段的長:√ (x1 -x2)^2 (y1-y2)^2
(注:根号下( x1-x2) 與( y1-y2)的平方和)
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/2a k=(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:
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=0(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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