函数与导数基础知识点

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函数知识和方法

第一部分 函数的三要素

一、函数的定义:

设B A ,是两个非空数集,在对应法则f 下,使集合A 中的元素x ,在集合B 中都有唯一的值)(x f 与之对应,那么就称)(x f 为集合A 到集合B 的一个函数,记作:A x x f y ∈=),(

其中x 叫自变量,x 的取值范围叫做函数的定义域;与之对应的y 值叫作函数值,由y 组成的集合叫作函数的值域

二、函数的表示:函数的表示一般有列表法,图像法,和解析式法 三、函数的定义域[函数的定义域即自变量x 的取值范围]

1、函数以图象给出时,函数定义域就是图象投影到x 轴上的取值集合

2、函数以解析式给出,函数定义域就是使得解析式有意义的集合,特别是应用题型

1)(x f 是分式,定义域是使得分母不为零的集合 ○

2)(x f 是偶次根式,定义域是使得被开方数大于等于零的集合,)(x f 是奇次根式,被开方数全体实数 ③对数函数x y a log =的真数0>x ;

④指数函数x

a y =和对数函数x y a log =的底数0>a 且1≠a ; ⑤0

)(x x f =,则其定义域是不能为零,即),0()0,(+∞⋃-∞ ⑥函数tan y x =的定义域是}2

|{z k k x x ∈+

≠π

π;

⑦由实际问题确定函数的定义域,不仅要考虑解析式有意义,还要有实际意义。 ○8)(x f 同时具备多种情况,分别求出取交集

3、抽象函数的定义域:函数无表达式,则根据整体代换思想,紧紧抓住定义域即x 的范围,f 不 变,则f 后括号整体范围不变,求解x 。

三、函数的值域

1、函数的值域:就是函数的函数值的集合,函数的值域是由其对应法则和定义域共同决定的。

2、求函数值域(最值)的各种方法

因为函数的值域是由其对应法则和定义域共同决定的 故其类型依解析式的特点分可分为三类: (1)求常见函数的值域;

①一次函数b ax y +=的定义域为R ,值域为R ; ②反比例函数)0(≠=

k x

k

y 的定义域为),0()0,(+∞⋃-∞,值域为),0()0,(+∞⋃-∞; ③二次函数)0()(2

≠++=a c bx ax x f 的定义域为R ;

当0>a 时,值域为24,4ac b a

⎡⎫-+∞⎪⎢⎣

;当0

⎛⎤--∞ ⎥

; ④)10(≠>=a a a y x

且定义域为R ,值域为),0(+∞. ⑤)10(log ≠>=a a x y a 且定义域为),0(+∞,值域为R ;

⑥x y x y cos ,sin ==定义域为R 值域为]1,1[-,x y tan =定义域为⎩

⎨⎧⎭

⎬⎫

∈+

≠Z k k x x ,2π

π,值域为R 。 (2)求由常见函数复合而成的函数的值域;

(3)求由常见函数作某些“运算”而得函数的值域。但无论用什么方法求函数的值域,都必须考虑函数的定义域。具体的方法有:

①直接法;②配方法;③分离常数法;④换元法; ⑤三角函数有界法;⑥基本不等式法;⑦单调性法;⑧数形结合;⑨导数法。

第二部分 函数的性质

一、函数的单调性

1、增函数、减函数的定义

定义:一般地,设函数()f x 的定义域为:I 如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意..两个自变量的 值12,x x ,当12x x <时,

(1)若都有12()()f x f x <,那么就说函数在区间D 上单调递增(如图)

x 1x 2

y=f(X)

x

y f(x )1

f(x )2

o

(2)若都有12()()f x f x >,那么就说函数在区间D 上单调递减(如图)

y=f(X)

y

x o

x x 2

f(x )

f(x )

2

11

(3)单调性的等价定义: 如果],[,21b a x x ∈,那么

)(0)

()(2

121x f x x x f x f ⇔>--在],[b a 上是增函数;

如果],[,21b a x x ∈,那么)(0)

()(2

121x f x x x f x f ⇔<--在],[b a 上是减函数

2、单调区间的定义:

如果函数()y f x =在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数()y f x =在这一区间具有严格的单调性,区间D 叫做()y f x =的单调区间。

3、判断证明函数单调性的一般方法:单调性法,图像法,导数法

(1)定义法:用定义法证明函数的单调性的一般步骤是(五步曲):取值、作差、变形、定号、定论。 (2)图像法:通过已知条件作出函数图像的草图,从而得到函数的单调性。或者利用函数的奇偶性 (3)导数法:①若函数在某个区间内可导,当0)(>'x f 时,函数)(x f 为增函数,当0)(<'x f 时,函数)(x f 为减函数函数,②若函数在某个区间内可导,当函数在该区间为增函数时,则0)(≥'x f 恒成立,当函数在该区间为减函数时,则0)(≤'x f 恒成立 (4)复合函数的单调性:同增异减 3、“√”函数()(

0)a

f x x a x

=+>的图象与性质(又名耐克函数或者对号函数)

()f x 分别在(,]a -∞-、[,)a +∞上为增函数,分别在[,0)a -、(0,]a 上为减函数.

二、函数的奇偶性的定义

奇函数:对于函数)(x f 的定义域内任意一个x ,都有)()(x f x f -=-,则称)(x f 为奇函数.

偶函数:对于函数)(x f 的定义域内任意一个x ,都有)()(x f x f =-,则称)(x f 为偶函数.

y

x

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