数学必修一
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一.集合
1.集合的
示:描述法、列举法
理解集合中元素的意义是解决集合问
的关键:元素是
关系中自变量的取值?还是因变量的取值?还是曲线上的点?… ;
如:
①已知集合
,则
= ;
② 设集合
则
= ;
2.子、交、并、补运算:
数形结合是解集合问题常用方法:解题时要尽可能地借助数轴、韦恩图等工具
如:
③集合
(1)若
,求实数
的值;
(2)若
,求实数
的取值范围。
3.含
个元素的集合的子集数为
,真子集数为
4.
注意:讨论的时候不要遗忘了
的情况。
如:
④设
,若
,则实数
为: ;
二.函数概念及基本初等函数:
1.函数概念-函数图象-函数性质(定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性、周期性)
①求定义域:
使函数解析式有意义(如:分母
; 偶次根式被开方数非负;
对数真数
,底数
且
; 零指数幂的底数
;实际问题有意义;
如:(2009江西卷文)函数
的定义域为: ;
②求值域常用方法: (求值域一定要注意函数定义域)
(1)利用基本初等函数的值域:如函数
的值域是:
(2)二次函数配方法:如
的值域是______________.
(3)利用函数单调性:如函数
在
上的值域是_______________
的值域为____。
(4)部分分式法:如
的值域是______________.
(5)数形结合:函数
③求函数解析式的常用方法:
①换元法( 注意新元的取值范围)。
如:已知
,则函数
的解析式为:
②待定系数法(已知函数类型如:一次、二次函数、反比例函数等)
如:已知f(x)为二次函数,且
,且f(0)=1,图象在x轴上截得的线段长为2
,则f(x)的解析式为:
③整体代换(配凑法)。如若
,则函数
=_________.
④构造方程组(如自变量互为倒数、已知f(x)为奇函数且g(x)为偶函数等)
如若函数
满足关系式
,则
的表达式为________.
⑤已知函数
为奇函数,且
时,
,求
时,
的解析式。
2.函数的奇偶性:
①对于函数
,其定义域关于原点对称:如果_________,那么函数
为奇函数;
如果______________________________________,那么函数
为偶函数.
②奇函数的图象关于__________对称,偶函数的图象关于_________对称;
③
为奇函数,且在
有定义,则
;
④
为偶函数,则
⑤奇函数+奇函数=奇函数 偶函数+偶函数=偶函数
⑥若
是奇、偶函数,必须用定义,而要说明一个函数没有奇偶性,则应用特殊值;
⑦常见函数的奇偶性:
奇函数:
偶函数:
(
为常数),
特别的,
,
时,函数为偶函数,
时,无奇偶性。
如:
ⅰ.如果定义在区间
上的函数
为奇函数,则
=_____;
ⅱ.函数
的奇偶性是: ;
ⅲ.若函数
是定义在R上的奇函数,且当
时,
,那么当
时,
=_______
ⅳ.定义在
上的函数
是减函数,且是奇函数,
若
,则实数
的范围是: ;
ⅴ.若
是奇函数,则
.
3.)函数的单调性
①对于给定区间D上的函数
,如果________ ,
则称
是区间D上的增(减)函数.
②判断函数单调性的常用方法:
(1)定义法: (2)利用复合函数的单调性: (3)图象法
③关于函数单调性还有以下一些常见结论:
ⅰ.两个增(减)函数的和为_____;一个增(减)函数与一个减(增)函数的差__;
ⅱ.奇函数在对称两个区间上有_____的单调性;偶函数在对称的两个区间上有_____的单调性;
④求函数的单调区间应注意:
ⅰ.单调区间是定义域的一部分;
ⅱ.复合函数单调区间遵循同增异减原则;
ⅲ.单调区间不可以写成并集。
⑤用定义证明函数的单调性,必须化成积的形式;
如:
①若
与
在区间[1,2]上都是减函数,则
的范围是:
②已知
是定义在R上的偶函数,且在
上为增函数,
,
则不等式
的解集为:
③已知偶函数
在区间
单调增加,则满足
<
的
取值范围是
④已知
在[0, 1]上是减函数,则实数
的取值范围是____。
⑤
的单调增区间: ;
⑥已知函数
若
则实数
的
范围是 ;
4.函数的周期性
①对于函数
,如果存在一个非零常数T,使得当
取定义域内的每一个值时,都有
,则
为周期函数,T为这个函数的周期.
若
,则
的周期为
若
,则
的周期为
②
都是周期函数。
的最小正周期:
的最小正周期:
如:设
是
上的奇函数,
,当
时,
,则
= 。
5..函数的对称性
①若
,则函数图象关于
对称;
②若
,则函数图象关于点
对称;
③函数
与函数
的图象关于
对称
6.幂函数
一般地,函数
叫做幂函数,其中
是自变量,
是常数。
我们只研究
时的情形。
如:
①设
,则使函数
的定义域为R且为奇函数的所有
的值为 ;
②函数
的对称中心是: .
7.指数函数
函数
称为指数函数.
Ⅰ.定义域:R; Ⅱ.值域:
;
Ⅲ.图象恒过点(0,1);
Ⅳ.
1时为增函数,
时为减函数;
如:
(1)
(2)函数
的值域是 ;
8.对数函数
①对数式及对数函数
Ⅰ.
Ⅱ.对数换底公式
Ⅲ.对数恒等式
;
②对数函数:函数
称为对数函数,它与
互为反函数,它们的图象关于
对称.
Ⅰ.定义域:
Ⅱ.值域:R;
Ⅲ.图象恒过点(1,0);
Ⅳ.
1时为增函数,
时为减函数;
记住:对数式
:当底数与真数都大于1或都在(0,1),
则
; 否则
;
如:
①
;
②
③若
,则
则这三个数从大到小的顺序是 .
④已知函数
,若
的定义域为R,求实数k的取值范围
9.函数与方程
函数零点存在的判定定理:
如果函数
在区间
上的图象是一条连续不断的曲线,
且有
,那么函数
在区间
内有零点,
注:Ⅰ.上述定理中在
内的零点不唯一;
Ⅱ.若函数是单调的,则零点唯一;
Ⅲ.定理的逆定理不成立;
Ⅳ.对于
,无法判定
在
内是否有零点.
如:
①函数
的零点所在的大致区间一定是:( )
A.(6,7) B.(7,8) C.(8,9) D.(9,10)
②关于
的方程
的两个实根
、
满足
,则实数m的取值范围 ;
③ 设函数
则函数
的零点有________个.
三.三角函数及三角恒等变换
1.任意角的概念:
(1)正角、负角、零角: (2)象限角: (3)终边相同的角:
与
终边相同角连同
在内构成集合
2.弧度制:
(1)角度与弧度的互化公式:
;
(2)扇形的弧长公式:
扇形的面积公式:
如:设扇形的面积为
,则扇形的圆心角弧度数为 时,周长最小?
3.任意角的三角函数的定义:
在角
的终边上任取点
,设
则
;
;
三角函数符号(“正号”)规律记忆口诀:“一全二正弦,三切四余弦”.
三角函数的定义域:
的定义域: ;
的定义域: ;
的定义域: ;
如:
①若
,则点
位于第 象限。
②如图,角
的顶点原点O,始边在y轴的正半轴、终边经过
点
.角
的顶点在原点O,始边在x轴的正半轴,
终边OQ落在第二象限,且
,则
的值为 ;
③若
是第二象限的角,且
,则
是第 象限角。
④已知
,求值(1)
= ;
(2)
= ;
⑤已知
,且
.则
= ;
4.诱导公式: 可用“奇变偶不变,符号看象限”概括;
如:
①已知角
的终边上一点坐标为
,则角
的最小正角是 ;
②已知
,
= 。
③已知
的值是 ;
7.三角函数的图象与性质:
Ⅰ.
、
、
的图象和性质:
图 象
定义域
值 域
值域:
最大值: ,此时x=
最小值: ,此时x=
值域:
最大值: ,此时x=
最小值: ,此时x=
值域:
周期性
的周期:
的周期:
的周期:
对称性
对称轴:
对称中心:
对称轴:
对称中心:
对称中心:
单调性
增区间:
减区间:
增区间:
减区间:
增区间:
③三角函数的单调区间问题的通法是:直接观察基本三角函数
、
、
的单调区间,从而得到三角复合函数的单调区间;如果
系数为负,应先化为正的。
④求函数
在某个给定的区域内的最值问题通用的方法是:根据自变量限定的区域,求出
的整体的取值范围,从而把问题转化成求
的值域问题。
Ⅲ.函数
图象的画法:
(1)五点法”――设
,令
=0,
求出相应的
值,计算得出五点的坐标,描点后得出图象;
(2)图象变换法:将
图象上点沿
轴向
或向
平移 个单位,得到函数 的图象,再将横坐标伸长(或缩短)到原来的 倍,到函数 图象,最后将纵坐标伸长(或缩短)到原来的 倍,得到
简图.
如:
①
的最小正周期为
,其中
,则
= .
②函数
,
的减区间为: ;
③将函数
的图象先向左平移
,然后将所得图象上所有点的横坐标变为原来的
倍(纵坐标不变),则所得到的图象对应的函数解析式为: ;
④已知函数
,则
的定义域: 。
⑤已知函数
(其中
)的图象与x轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为
,且图象上一个最低点为
.
(Ⅰ)求
的解析式;(Ⅱ)当
,求
的值域.
十一.平面向量
1.与向量概念有关的问题:
①向量: ;②共线向量(平行向量): ;
③单位向量: ;
与
共线的单位向量为: ;与
同向的单位向量为: ;
如:与
平行的单位向量为___ ___
④零向量: ; ⑤相等向量: ;
⑥向量的模(向量的长度): 。
2.向量的运算:
①向量的加法:
两个法则:三角形法则,首尾相连; 平行四边形法则,共起点。
②向量的减法:
三角形法则:共起点,指向被减数。
③向量的数乘:
ⅰ:实数
与向量
的积是一个向量;
ⅱ:︱
︱=︱
︱·︱
︱;
当
>0时,
与
方向相同;
当
<0时,
与
方向相反;当
=0时,
=
ⅲ:若
=(
),则
·
=(
).
ⅳ:若e1、e2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的
任一向量
,有且只有一对实数
,
,使得
=
e1+
e2.
如:①在
中,
,
.若点
满足
,则
②在平行四边形
中,
与
交于点
是线段
的中点,
的延长线与
交于点
.若
,
,则
④向量共线定理:向量
与非零向量
共线的充要条件是有且仅有一个实数λ,使得
,即
∥
=
(
)
⑤一个重要结论:已知A、B、C、P为平面内四点,若A、B、C三点共线,则存在一对实数m、n,使
=m
+n
,且m+n=1.
3.平面向量的坐标表示:
①若
,
,
则
=
,
=
②若
,
,则
③若
和实数
,则
④
∥
(
)的充要条件是
如:若向量
=(-1,x)与
=(-x, 2)共线且方向相同,则x= ;
4.向量的数量积:
ⅰ:向量的夹角:
已知两个非零向量
与b,作
=
,
=b,则∠AOB=
(
)
叫做向量
与b的夹角。 共起点。范围:[0,1800]
如:已知
中,
则
=___ _;
ⅱ:数量积的定义:
·
=|
||
|cos<
,
>=
如:(09江苏文理2).已知向量
和向量
的夹角为
,
,则向量
和向量
的数量积
= ___________;
ⅲ:数量积的性质及运算律:
①
⊥b
·b=0
(
,b为非零向量);
②︱
︱=
; ③cos
=
=
;
如:已知平面向量
的夹角为
,
易错点:
①
。 ②
③若
、
、
是非零向量且
并不能得到
④故
或
是
=0的充分而不必要条件
5.数量积的应用:
ⅰ。求长度:
=
.
=
=
=
.
如:(2009辽宁卷理)平面向量
与
的夹角为
,
,
则
ⅱ。求角度:
如:①已知
,且
与
垂直,则
与
的夹角为_______
②已知若
和
夹角为钝角,则
的取值范围是:
ⅲ。证平行:
两个向量共线的充要条件:
(1) 向量b与非零向量
共线的充要条件是有且仅有一个实数
,使得b=
.
(2) 若
=(
),b=(
)则
∥b
.
如:
①
是不共线的两个向量,已知
若
三点共线,则
值为: ;
②设向量
,若向量
与向量
共线,
则
;
ⅳ。证垂直:
x1x2+y1y2=0
如:①若
为
的三个内角
的对边,向量
.若
,且
,
则角
的大小分别为:
6.求两向量的数量积常有三种途径:
(1)利用数量积的原始定义; (2)坐标化 (3)转化为基向量
如:①在平面四边形
中,若
,
则
.
②如图,在ΔABC中,
,
,
,则
= ;