【资料】高中数学必修一第一章集合与函数的概念复习资料 23页

必修1第一章集合与函数概念〖1.1〗集合【1.1.1】集合的含义与表示（1）集合的概念集合的含义：某些指定的对象集在一起就成为一个集合，其中每一个对象叫元素。集合中的元素具有确定性、互异性和无序性.说明：1)对于一个给定的集合，集合中的元素是确定的，任何一个对象或者是或者不是这个给定的集合的元素。2)任何一个给定的集合中，任何两个元素都是不同的对象，相同的对象归入一个集合时，仅算一个元素。3)集合中的元素是平等的，没有先后顺序，因此判定两个集合是否一样，仅需比较它们的元素是否一样，不需考查排列顺序是否一样。4)集合元素的三个特性使集合本身具有了确定性和整体性。（2）常用数集及其记法N表示自然数集，N或N表示正整数集，Z表示整数集，Q表示有理数集，R表示实数集.（3）集合与元素间的关系对象a与集合M的关系是aM，或者aM，两者必居其一.（4）集合的表示法①自然语言法：用文字叙述的形式来描述集合.②列举法：把集合中的元素一一列举出来，写在大括号内表示集合.③描述法：{x|x具有的性质}，其中x为集合的代表元素.④图示法：用数轴或韦恩图来表示集合.（5）集合的分类①含有有限个元素的集合叫做有限集.②含有无限个元素的集合叫做无限集.③不含有任何元素的集合叫做空集().精品学习资料可选择pdf第1页，共23页-----------------------\n【1.1.2】集合间的基本关系（6）子集、真子集、集合相等名称记号意义性质示意图(1)AA(2)AABA中的任一(3)若AB且A(B)子集元素都属BA（或BA)BC，则AC于B或(4)若AB且BA，则AB（1）A（A为非AB，且AB空子集）B中至少有真子集BA一元素不(2)若AB且（或BA）属于ABC，则ACA中的任一元素都属集合(1)ABAB于B，B中A(B)相等(2)BA的任一元素都属于A（7）不含任何元素的集合叫做空集，记为Φ规定:空集是任何集合的子集，空集是任何非空集合的真子集。nn(1)nnn已知集合A有个元素，则它有2个子集，它有21个真子集，它有21个非空子集，它n有22非空真子集.精品学习资料可选择pdf第2页，共23页-----------------------\n【1.1.3】集合的基本运算（8）交集、并集、补集名称记号意义性质示意图（1）AAA{|xxA,且（2）A交集ABAB（3）ABAxB}ABB（1）AAA{|xxA,或（2）AA并集ABAB（3）ABAxB}ABB（1）A(eA)U（2）A(eUA)U{|xxU,且xA}补集eUA（3）痧U(AB)(UA)(?UB)（4）痧U(AB)(UA)(?UB)精品学习资料可选择pdf第3页，共23页-----------------------\n【补充知识】含绝对值的不等式与一元二次不等式的解法（1）含绝对值的不等式的解法不等式解集||xaa(0){x|axa}||xaa(0)|xxa或xa}把axb看成一个整体，化成|x|a，|axb|cax,|b|cc(0)||xaa(0)型不等式来求解（2）一元二次不等式的解法判别式2000b4ac二次函数2yaxbxca(0)O的图象2一元二次方程bb4acx1,222abaxbxc0(a0)x1x2无实根2a的根（其中x1x2)2axbxc0(a0)b{|xxx1或xx2}{|xx}R2a的解集2axbxc0(a0){|xx1xx2}的解集精品学习资料可选择pdf第4页，共23页-----------------------\n〖1.2〗函数及其表示【1.2.1】函数的概念（1）函数的概念①设A、B是两个非空的数集，如果按照某种对应法则f，对于集合A中任何一个数x，在集合B中都有唯一确定的数fx()和它对应，那么这样的对应（包括集合A，B以及A到B的对应法则f）叫做集合A到B的一个函数，记作f:AB．②函数的三要素:定义域、值域和对应法则．③只有定义域相同，且对应法则也相同的两个函数才是同一函数．（2）区间的概念及表示法①设,ab是两个实数，且ab，满足axb的实数x的集合叫做闭区间，记做[,]ab；满足axb的实数x的集合叫做开区间，记做(,)ab；满足axb，或axb的实数x的集合叫做半开半闭区间，分别记做[,ab)，(,]ab；满足xax,ax,bx,b的实数x的集合分别记做[,a),(,a),(,],(b,)b．注意：对于集合{xa|xb}与区间(,)ab，前者a可以大于或等于b，而后者必须ab．（3）求函数的定义域时，一般遵循以下原则：①fx()是整式时，定义域是全体实数．②fx()是分式函数时，定义域是使分母不为零的一切实数．③fx()是偶次根式时，定义域是使被开方式为非负值时的实数的集合．④对数函数的真数大于零，当对数或指数函数的底数中含变量时，底数须大于零且不等于1．⑤ytanx中，xk(kZ)．2⑥零（负）指数幂的底数不能为零．⑦若fx()是由有限个基本初等函数的四则运算而合成的函数时，则其定义域一般是各基本初等函数的定义域的交集．⑧对于求复合函数定义域问题，一般步骤是：若已知fx()的定义域为[,]ab，其复合函数fgx[()]的定义域应由不等式agx()b解出．精品学习资料可选择pdf第5页，共23页-----------------------\n⑨对于含字母参数的函数，求其定义域，根据问题具体情况需对字母参数进行分类讨论．⑩由实际问题确定的函数，其定义域除使函数有意义外，还要符合问题的实际意义．（4）求函数的值域或最值求函数最值的常用方法和求函数值域的方法基本上是相同的．事实上，如果在函数的值域中存在一个最小（大）数，这个数就是函数的最小（大）值．因此求函数的最值与值域，其实质是相同的，只是提问的角度不同．求函数值域与最值的常用方法：①观察法：对于比较简单的函数，我们可以通过观察直接得到值域或最值．②配方法：将函数解析式化成含有自变量的平方式与常数的和，然后根据变量的取值范围确定函数的值域或最值．③判别式法：若函数yfx()可以化成一个系数含有y的关于x的二次方程2ayx()byxcy()()0，则在ay()0时，由于,xy为实数，故必须有2by()4()aycy()0，从而确定函数的值域或最值．④不等式法：利用基本不等式确定函数的值域或最值．⑤换元法：通过变量代换达到化繁为简、化难为易的目的，三角代换可将代数函数的最值问题转化为三角函数的最值问题．⑥反函数法：利用函数和它的反函数的定义域与值域的互逆关系确定函数的值域或最值．⑦数形结合法：利用函数图象或几何方法确定函数的值域或最值．⑧函数的单调性法．【1.2.2】函数的表示法（5）函数的表示方法表示函数的方法，常用的有解析法、列表法、图象法三种．解析法：就是用数学表达式表示两个变量之间的对应关系．列表法：就是列出表格来表示两个变量之间的对应关系．图象法：就是用图象表示两个变量之间的对应关系．（6）映射的概念①设A、B是两个集合，如果按照某种对应法则f，对于集合A中任何一个元素，在集合B中都有唯一的元素和它对应，那么这样的对应（包括集合A，B以及A到B的对应法则f）叫做集合A到B的映射，记作f:AB．②给定一个集合A到集合B的映射，且aAb,B．如果元素a和元素b对应，那么我们把元素b叫做元素a的象，元素a叫做元素b的原象．精品学习资料可选择pdf第6页，共23页-----------------------\n〖1.3〗函数的基本性质【1.3.1】单调性与最大（小）值（1）函数的单调性①定义及判定方法函数的定义图象判定方法性质如果对于属于定义域I内（1）利用定义某个区间上的任意两个yy=f(X)（2）利用已知函数自变量的值x1、x2,当x．1．<．f(x)2的单调性x2时，都有f(x1)f(x2)，．．．．．．．．．．．．．f(x)2（在某个区间图那么就说f(x)在这个区oxx2x象下降为减）1间上是减函数．．．．（4）利用复合函数②在公共定义域内，两个增函数的和是增函数，两个减函数的和是减函数，增函数减去一个减函数为增函数，减函数减去一个增函数为减函数．③对于复合函数yfgx[()]，令ugx()，若yfu()为增，ugx()为增，则yfgx[()]为增；若yfu()为减，ugx()为减，则yfgx[()]为增；若yfu()为增，ugx()为减，则yfgx[()]为减；若yfu()为减，ugx()为增，则yfgx[()]为减．a（2）打“√”函数fx()x(a0)的图象与性质xyoxfx()分别在(,]a、[a,)上为增函数，分别在[a,0)、(0,]a上为减函数．（3）最大（小）值定义①一般地，设函数yfx()的定义域为I，如果存在实数M满足：（1）对于任意的xI，都有精品学习资料可选择pdf第7页，共23页-----------------------\nfx()M；（2）存在x0I，使得fx(0)M．那么，我们称M是函数fx()的最大值，记作fmax()xM．②一般地，设函数yfx()的定义域为I，如果存在实数m满足：（1）对于任意的xI，都有fx()m；（2）存在xI，使得fx()m．那么，我们称m是函数fx()的最小值，记作00fmax()xm．【1.3.2】奇偶性（4）函数的奇偶性①定义及判定方法函数的定义图象判定方法性质如果对于函数f(x)定义（1）利用定义（要域内任意一个x，都有先判断定义域是否．．f(－．x)=．．．－．f(x)．．．．,那么函数关于原点对称）（2）利用图象（图f(x)叫做奇函数．．．．象关于原点对称）函数的奇偶性如果对于函数f(x)定义（1）利用定义（要域内任意一个x，都有先判断定义域是否．．f(－．x)=．．．f(x)．．．．,那么函数关于原点对称）f(x)叫做偶函数．（2）利用图象（图．．．象关于y轴对称）②若函数fx()为奇函数，且在x0处有定义，则f(0)0．③奇函数在y轴两侧相对称的区间增减性相同，偶函数在y轴两侧相对称的区间增减性相反．④在公共定义域内，两个偶函数（或奇函数）的和（或差）仍是偶函数（或奇函数），两个偶函数（或奇函数）的积（或商）是偶函数，一个偶函数与一个奇函数的积（或商）是奇函数．〖补充知识〗函数的图象（1）作图利用描点法作图：①确定函数的定义域；②化解函数解析式；③讨论函数的性质（奇偶性、单调性）；④画出函数的图象．利用基本函数图象的变换作图：要准确记忆一次函数、二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、幂函数、三角函数等各种基本初等函数的图象．①平移变换h0,左移个单位hk0,上移个单位kyfx()yfx(h)yfx()yfx()kh0,右移|h|个单位k0,下移|k|个单位②伸缩变换精品学习资料可选择pdf第8页，共23页-----------------------\n01,伸yfx()1,缩yf(x)0A1,缩yfx()yAfx()A1,伸③对称变换x轴y轴yfx()yfx()yfx()yf(x)原点直线yx1yfx()yf(x)yfx()yf()x去掉轴左边图象yyfx()yf(||)x保留轴右边图象，并作其关于yy轴对称图象保留轴上方图象xyfx()y|fx()|将轴下方图象翻折上去x（2）识图对于给定函数的图象，要能从图象的左右、上下分别范围、变化趋势、对称性等方面研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性，注意图象与函数解析式中参数的关系．（3）用图函数图象形象地显示了函数的性质，为研究数量关系问题提供了“形”的直观性，它是探求解题途径，获得问题结果的重要工具．要重视数形结合解题的思想方法．第一章集合与函数概念第一讲集合★热点考点题型探析考点一：集合的定义及其关系题型1：集合元素的基本特征[例1]（江西理）定义集合运算：ABzz|xyx,Ay,B．设A1,2,B0,2，则集合AB的所有元素之和为（）A．0；B．2；C．3；D．6[解题思路]根据AB的定义，让x在A中逐一取值，让y在B中逐一取值，xy在值就是AB的元素[解析]：正确解答本题,必需清楚集合AB中的元素，显然，根据题中定义的集合运算知AB=4,2,0，故应选择D【名师指引】这类将新定义的运算引入集合的问题因为背景公平，所以成为高考的一个热点，这时要充分理解所定义的运算即可，但要特别注意集合元素的互异性。题型2：集合间的基本关系[例2]．数集X2(n)1,nZ与Y4(k)1,kZ之的关系是（）精品学习资料可选择pdf第9页，共23页-----------------------\nA．XY；B．YX；C．XY；D．XY[解题思路]可有两种思路：一是将X和Y的元素列举出来，然后进行判断；也可依选择支之间的关系进行判断。[解析]从题意看，数集X与Y之间必然有关系，如果A成立，则D就成立，这不可能；同样，B也不能成立；而如果D成立，则A、B中必有一个成立，这也不可能，所以只能是C【名师指引】新定义问题是高考的一个热点，解决这类问题的办法就是严格根据题中的定义，逐个进行检验，不方便进行检验的，就设法举反例。考点二：集合的基本运算222[例3]设集合Axx3x20，Bxx(2a)1x(a)50（1）若AB2，求实数a的值；（2）若ABA，求实数a的取值范围若AB2，[解题思路]对于含参数的集合的运算，首先解出不含参数的集合，然后根据已知条件求参数。2[解析]因为Axx3x202,1，22（1）由AB2知，2B，从而得2(4a)1(a)50，即2a4a30，解得a1或a32当a1时，Bxx40,22，满足条件；2当a3时，Bxx4x402，满足条件所以a1或a322（2）对于集合B，由(4a)1(4a)5(8a)3因为ABA，所以BA①当0，即a3时，B，满足条件；②当0，即a3时，B2，满足条件；③当0，即a3时，BA2,1才能满足条件，512(2a)1a由根与系数的关系得2，矛盾212a52a7故实数a的取值范围是a3【名师指引】对于比较抽象的集合，在探究它们的关系时，要先对它们进行化简。同时，要注意集合的子集要考虑空与不空,不要忘了集合本身和空集这两种特殊情况.第2讲函数与映射的概念求值域的几种常用方法2（1）配方法：对于（可化为）“二次函数型”的函数常用配方法，如求函数ysinx2cosx4，可精品学习资料可选择pdf第10页，共23页-----------------------\n22变为ysinx2cosx4(cosx)12解决（2）基本函数法：一些由基本函数复合而成的函数可以利用基本函数的值域来求，如函数22ylog1(x2x)3就是利用函数ylog1u和ux2x3的值域来求。222x1（3）判别式法：通过对二次方程的实根的判别求值域。如求函数y的值域2x2x22x121由y得yx(2y)1x2y10，若y0，则得x，所以y0是函数值域中2x2x222313313的一个值；若y0，则由[(2y1)]4y2(y)10得y且y0，故所求22313313值域是[,]222cosx3（4）分离常数法：常用来求“分式型”函数的值域。如求函数y的值域，因为cosx12cosx3555y2，而cosx1]2,0(，所以(,]，故cosx1cosx1cosx121y(,]23x（5）利用基本不等式求值域：如求函数y的值域2x4344当x0时，y0；当x0时，y，若x0，则x2x44xxxx44433若x0，则x(x)2(x)()4，从而得所求值域是[,]xxx4442（6）利用函数的单调性求求值域：如求函数y2xx(2x[2,1])的值域324211因y8x2x2x4(x)1，故函数y2xx(2x[2,1])在(,1)上递减、在()0,上递221115增、在,0()上递减、在()2,上递增，从而可得所求值域为[,30]228（7）图象法：如果函数的图象比较容易作出，则可根据图象直观地得出函数的值域（求某些分段函数的值域常用此法）。★热点考点题型探析考点一：判断两函数是否为同一个函数[例1]试判断以下各组函数是否表示同一函数？233（1）f(x)x，g(x)x；精品学习资料可选择pdf第11页，共23页-----------------------\nx1x,0（2）f(x)，g(x)x1x;02n12n12n12n1*（3）f(x)x，g(x)(x)（n∈N）；2（4）f(x)xx1，g(x)xx；22（5）f(x)x2x1，g(t)t2t1[解题思路]要判断两个函数是否表示同一个函数，就要考查函数的三要素。233[解析]（1）由于f(x)xx，g(x)xx，故它们的值域及对应法则都不相同，所以它们不是同一函数.x1x,0（2）由于函数f(x)的定义域为()0,,0()，而g(x)的定义域为R，所x1x;0以它们不是同一函数.*2n12n12n12n1（3）由于当n∈N时，2n±1为奇数，∴f(x)xx，g(x)(x)x，它们的定义域、值域及对应法则都相同，所以它们是同一函数.2（4）由于函数f(x)xx1的定义域为xx0，而g(x)xx的定义域为xx0或x1，它们的定义域不同，所以它们不是同一函数.（5）函数的定义域、值域和对应法则都相同，所以它们是同一函数.[答案]（1）、（2）、（4）不是；（3）、（5）是同一函数【名师指引】构成函数的三个要素是定义域、对应关系和值域．由于值域是由定义域和对应关系确定的，所以，如果两个函数的定义域和对应关系完全一致，即称这两个函数为同一函数。第（5）小题易错判断成它们是不同的函数。原因是对函数的概念理解不透，在函数的定义域及对应法则f不变的条件下，自变量变换222字母对于函数本身并无影响，比如f(x)x1，f(t)t1，f(u)1(u)11都可视为同一函数.考点二：求函数的定义域、值域题型1：求有解析式的函数的定义域122[例2].（08年湖北）函数f(x)ln(x3x2x3x4)的定义域为()xA.(,)4,2[);B.()0,4)1,0(；C.[,)0,4]1,0(;D.[,)0,4)1,0([解题思路]函数的定义域应是使得函数表达式的各个部分都有意义的自变量的取值范围。[解析]欲使函数f(x)有意义，必须并且只需精品学习资料可选择pdf第12页，共23页-----------------------\n2x3x202x3x40x[)0,4)1,0(，故应选择D22x3x2x3x40x0【名师指引】如没有标明定义域，则认为定义域为使得函数解析式有意义的x的取值范围，实际操作时要注意：①分母不能为0；②对数的真数必须为正；③偶次根式中被开方数应为非负数；④零指数幂中，底数不等于0；⑤负分数指数幂中，底数应大于0；⑥若解析式由几个部分组成，则定义域为各个部分相应集合的交集；⑦如果涉及实际问题，还应使得实际问题有意义，而且注意：研究函数的有关问题一定要注意定义域优先原则，实际问题的定义域不要漏写。题型2：求抽象函数的定义域2xx2[例3]（2006·湖北）设fxlg，则ff的定义域为（）2x2xA.0,44,0；B.,414,1；C.,212,1；D.,424,2x2[解题思路]要求复合函数ff的定义域，应先求f(x)的定义域。2xx22,2x2[解析]由0得，fx()的定义域为2x2，故2x222.xx2解得x4,11,4。故ff的定义域为,414,1.选B.2x【名师指引】求复合函数定义域,即已知函数fx()的定义为[,]ab，则函数fgx[()]的定义域是满足不等式agx()b的x的取值范围；一般地，若函数fgx[()]的定义域是[,]ab，指的是x[,]ab，要求fx()的定义域就是x[,]ab时gx()的值域。题型3；求函数的值域2[例4]已知函数yx4ax2a(6aR)，若y0恒成立，求f(a)2aa3的值域[解题思路]应先由已知条件确定a取值范围，然后再将f(a)中的绝对值化去之后求值域23[解析]依题意，y0恒成立，则16a2(4a)60，解得1a，23217319所以f(a)2a(a)3(a)，从而f(a)maxf()14，f(a)minf()，所242419以f(a)的值域是[]4,4【名师指引】求函数的值域也是高考热点，往往都要依据函数的单调性求函数的最值。考点三：映射的概念[例5]（06陕西）为确保信息安全，信息需加密传输，发送方由明文密文（加密），接收方由密文明文（解密），已知加密规则为：明文abcd,,,对应密文a2,2bbc,2c3,4.dd例如，明文1,2,3,4对应精品学习资料可选择pdf第13页，共23页-----------------------\n密文5,7,18,16.当接收方收到密文14,9,23,28时，则解密得到的明文为（）A．7,6,1,4；B．6,4,1,7；C．4,6,1,7；D．1,6,4,7[解题思路]密文与明文之间是有对应规则的，只要按照对应规则进行对应即可。[解析]当接收方收到密文14，9，23，28时，a2b14a62bc9b4有，解得，解密得到的明文为C．2c3d23c14d28d7【名师指引】理解映射的概念，应注意以下几点：（1）集合A、B及对应法则f是确定的，是一个整体系统；（2）对应法则有“方向性”，即强调从集合A到集合B的对应，它与从集合B到集合A的对应关系一般是不同的；（3）集合A中每一个元素，在集合B中都有象，并且象是唯一6．．的，这是映射区别于一般对应的本质特征；125（4）集合A中不同元素，在集合B中对应的象可以是同一个；（5）不要求集合B中的每一个元素在集合A中都有原象.01时间01时间0346时间第3讲函数的表示方法★热点考点题型探析考点1：用图像法表示函数[例1]（09年广东南海中学）一水池有2个进水口,1个出水口,一个口的进、出水的速度如图甲、乙所示.某天0点到6点,该水池的蓄水量如图丙所示．给出以下3个论断：进水量出水量蓄水量甲乙丙（1）0点到3点只进水不出水；（2）3点到4点不进水只出水；（3）4点到6点不进水不出水．则一定不正确的论断是(把你认为是符合题意的论断序号都填上).．．．[解题思路]根据题意和所给出的图象，对三个论断进行确认即可。[解析]由图甲知，每个进水口进水速度为每小时1个单位，两个进水口1个小时共进水2个单位，3个小时共进水6个单位，由图丙知①正确；而由图丙知，3点到4点应该是有一个进水口进水，出水口出水，故②错误；由图丙知，4点到6点可能是不进水不出水，也可能是两个进水口都进水，同时出水口也出水，故③不一定正确。从而一定不正确的论断是（2）．．．【名师指引】象这类给出函数图象让考生从图象获取信息的问题是目前高考的一个热点，它要求考生熟悉精品学习资料可选择pdf第14页，共23页-----------------------\n基本的函数图象特征，善于从图象中发现其性质。高考中的热点题型是“知式选图”和“知图选式”。考点2：用列表法表示函数[例2]（07年北京）已知函数fx()，gx()分别由下表给出x123x123fx()131gx()321则fg[(1)]的值为；满足fgx[()]gfx[()]的x的值是[解题思路]这是用列表的方法给出函数，就依照表中的对应关系解决问题。[解析]由表中对应值知fg[(1)]=f(3)1；当x1时，fg[(1)]1,[gf(1)]g(1)3，不满足条件当x2时，fg[(2)]f(2)3,[(2)]gfg(3)1，满足条件，当x3时，fg[(3)]f(1)1,[gf(3)]g(1)3，不满足条件，∴满足fgx[()]gfx[()]的x的值是x2【名师指引】用列表法表示函数具有明显的对应关系，解决问题的关键是从表格发现对应关系，用好对应关系即可。考点3：用解析法表示函数题型1：由复合函数的解析式求原来函数的解析式21x1x[例3]（04湖北改编）已知f()=，则f(x)的解析式可取为21x1x[解题思路]这是复合函数的解析式求原来函数的解析式，应该首选换元法1xt12t2x[解析]令t，则x，∴f(t).∴f(x).221xt1t1x12x故应填21x【名师指引】求函数解析式的常用方法有：①换元法（注意新元的取值范围）；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）；③整体代换（配凑法）；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）。题型2：求二次函数的解析式[例4]（普宁市城东中学09届高三第二次月考）二次函数f(x)满足f(x)1f(x)2x，且)0(f1。⑴求f(x)的解析式；精品学习资料可选择pdf第15页，共23页-----------------------\n⑵在区间[]1,1上，yf(x)的图象恒在y2xm的图象上方，试确定实数m的范围。[解题思路]（1）由于已知f(x)是二次函数，故可应用待定系数法求解；（2）用数表示形，可得求2xmf(x)对于x[]1,1恒成立，从而通过分离参数，求函数的最值即可。222fx(1)fx()[(ax1)bx(1)c](axbxc)[解析]⑴设fx()axbxca(0)，则2axab2a2,a1,与已知条件比较得：解之得，又f(0)c1，ab0b12fx()xx122⑵由题意得：xx12xm即mx3x1对x1,1恒成立，2易得m(x3x1)1min【名师指引】如果已知函数的类型，则可利用待定系数法求解；通过分离参数求函数的最值来获得参数的取值范围是一种常用方法。考点4：分段函数题型1：根据分段函数的图象写解析式[例5](07年湖北)为了预防流感，某学校对教室用药物消毒法进行消毒。已知药物释放过程中，室内每立方米空气中含药量y（毫克）与时间t（小时）成正比；药物释放完毕后，y与t的1a1函数关系式为y（a为常数），如图所示，根据图中提供16的信息，回答下列问题：（Ⅰ）从药物释放开妈，每立方米空气中的含药量y（毫克）与时间t（小时）之间的函数关系式为；（Ⅱ）据测定，当空气中每立方米的含药量降低到0.25毫克以下时，学生方可进教室，那么从药物释放开始，至少需要经过小时后，学生才能回到教室。[思路点拨]根据题意，药物释放过程的含药量y（毫克）与时间t是一次函数，药物释放完毕后，y与t的函数关系是已知的，由特殊点的坐标确定其中的参数，然后再由所得的表达式解决（Ⅱ）[解析]（Ⅰ）观察图象，当0t1.0时是直线，故y10t；当t1.0时，图象过)1,1.0(1.0a10t0,t1.01所以1，即a1.0，所以y1t1.016(),t1.0161.0a1.0a5.0111（Ⅰ）.025t6.0，所以至少需要经过6.0小时161616【名师指引】分段函数的每一段一般都是由基本初等函数组成的，解决办法是分段处理。精品学习资料可选择pdf第16页，共23页-----------------------\n题型2：由分段函数的解析式画出它的图象2例6](2006上海·)设函数f(x)x4x5，在区间[,2]6上画出函数f(x)的图像。[思路点拨]需将来绝对值符号打开，即先2解x4x50，然后依分界点将函数分段表示，再画出图象。22x4x52x15或x6[解析]fx()x4x5,如右上图.2(x4x5)1x5【名师指引】分段函数的解决办法是分段处理，要注意分段函数的表示方法，它是用联立符号将函数在定义域的各个部分的表达式依次表示出来，同时附上自变量的各取值范围。第4讲函数的单调性与最值★热点考点题型探析考点1函数的单调性题型1：讨论函数的单调性1,x,1[例1](2008广东)设kR,函数f(x)1xF(x)f(x)kx,xR.x,1x1试讨论函数F(x)的单调性.[解题思路]分段函数要分段处理，由于每一段都是基本初等函数的复合函数，所以应该用导数来研究。11,x,1kx[解析]:因为f(x)1x,所以F(x)f(x)kx1x,xR.x,1x1x1kx1(1)当x<1时，1-x>0，F(x)k(,x)121(x)①当k0时，F(x)0在()1,上恒成立，故F(x)在区间()1,上单调递增；1k②当k0时，令F(x)k(,0x)1，解得x1，21(x)kkk且当x1时，F(x)0；当1x1时，F(x)0kkkk故F(x)在区间(1,)上单调递减,在区间1()1,上单调递增；kk1(2)当x>1时，x-1>0，F(x)k(,x)12x1精品学习资料可选择pdf第17页，共23页-----------------------\n①当k0时，F(x)0在,1()上恒成立，故F(x)在区间,1()上单调递减；11②当k0时，令F(x)k(,0x)1，解得x1，22x14k11且当1x1时，F(x)0；当x1时，F(x)0224k4k11故F(x)在区间1,1()上单调递减,在区间1(,)上单调递增；224k4k综上得，①当k=0时，F(x)在区间()1,上单调递增，F(x)在区间,1()上单调递减；1②当k<0时，F(x)在区间()1,上单调递增，在区间1,1()上单调递减,在区间24k1k1(,)上单调递增；③当k0时，F(x)在区间(1,)上单调递减,在区间24kkk1()1,上单调递增,在区间,1()上单调递减.k【名师指引】求函数的单调区间或研究函数的单调性是高考的一个热点，分段落函数用注意分段处理.题型2：研究抽象函数的单调性[例2]定义在R上的函数yf(x)，)0(f0，当x＞0时，f(x)1，且对任意的a、b∈R，有f（a+b）=f（a）·f（b）.（1）求证：f（0）=1；（2）求证：对任意的x∈R，恒有f（x）＞0；（3）求证：f（x）是R上的增函数；2（4）若f（x）·f（2x－x）＞1，求x的取值范围.[解题思路]抽象函数问题要充分利用“恒成立”进行“赋值”，从关键等式和不等式的特点入手。2[解析]（1）证明：令a=b=0，则f（0）=f（0）.又f（0）≠0，∴f（0）=1.（2）证明：当x＜0时，－x＞0，∴f（0）=f（x）·f（－x）=1.1∴f（－x）=＞0.又x≥0时f（x）≥1＞0，f(x)∴x∈R时，恒有f（x）＞0.（3）证明：设x1＜x2，则x2－x1＞0.∴f（x2）=f（x2－x1+x1）=f（x2－x1）·f（x1）.∵x2－x1＞0，∴f（x2－x1）＞1.又f（x1）＞0，∴f（x2－x1）·f（x1）＞f（x1）.∴f（x2）＞f（x1）.∴f（x）是R上的增函数.22（4）解：由f（x）·f（2x－x）＞1，f（0）=1得f（3x－x）＞f（0）.又f（x）是R上的增函数，2∴3x－x＞0.∴0＜x＜3.【名师指引】解本题的关键是灵活应用题目条件，尤其是（3）中“f（x2）=f［（x2－x1）+x1］”是证明单调性的关键，这里体现了向条件化归的策略.考点2函数的值域（最值）的求法题型1：求分式函数的最值2x2xa[例3]（2000年上海）已知函数f(x),x,1[).x精品学习资料可选择pdf第18页，共23页-----------------------\n1当a时，求函数f(x)的最小值；211[解题思路]当a时，f(x)x2，这是典型的“对钩函数”，欲求其最小值，可以考虑均值不22x等式或导数；111[解析]当a时，f(x)x,2f('x)1222x2xx1，f(x)0。f(x)在区间,1[)上为增函数。7f(x)在区间,1[)上的最小值为)1(f。21【名师指引】对于函数f(x)x,2若x0，则优先考虑用均值不等式求最小值，但要注意等号2x11是否成立，否则会得到f(x)(x)22x2222x2x11而认为其最小值为22，但实际上，要取得等号，必须使得x，这时x[,)2x2所以，用均值不等式来求最值时，必须注意：一正、二定、三相等，缺一不可。其次,不等式恒成立问题常转化为求函数的最值。本题考查求函数的最小值的三种通法：利用均值不等式，利用函数单调性，二次函数的配方法，考查不等式恒成立问题以及转化化归思想；题型2：利用函数的最值求参数的取值范围2x2xa[例4]（2000年上海）已知函数f(x),x,1[).x若对任意x[1,),fx()0恒成立,试求实数a的取值范围。[解题思路]欲求参数a的取值范围，应从x[1,),fx()0恒成立的具体情况开始。2x2xa[解析]f(x)0在区间,1[)上恒成立；x2x2xa0在区间,1[)上恒成立；2x2xa在区间,1[)上恒成立；2函数yx2x在区间,1[)上的最小值为3，a3即a3【名师指引】这里利用了分离参数的方法，将问题转化为求函数的最值。题型3：求三次多项式函数的最值2'[例5]（09年高州中学）已知a为实数，函数f(x)(x1)(xa)，若f()10，求函数yf(x)3在[,1]上的最大值和最小值。2精品学习资料可选择pdf第19页，共23页-----------------------\n[解题思路]求三次多项式函数在闭区间上的最值，应该用导数作为工具来研究其单调性。，322[解析]∵f()10，由f(x)xaxxa,f(x)3x2ax1，32a1,0a,2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3分2f(x)3x4x1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4分1由f(x)(3x)(x)1得：31当f(x)0时，x1或x⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5分31当f(x)0时，1x⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6分3311因此，f(x)在区间[,]1和[]1,内单调递减，而在[,1]内单调递减，233150且f(x)极大值f()1,2f(x)极小值f()3273135013又(f)f)1(,6且，282783313f(x)在[]1,上的最大值f)1(,6最小值f()，⋯⋯⋯⋯⋯⋯分10228【名师指引】用导数来研究其单调性和最值是高考考查的重点和热点，同时也是难点，要求考生熟练掌握用导数来研究其单调性和最值的方法和步骤。第5讲函数的奇偶性和周期性★热点考点题型探析考点1判断函数的奇偶性及其应用题型1：判断有解析式的函数的奇偶性[例1]判断下列函数的奇偶性：1x（1）f（x）=|x+1|－|x－1|；（2）f（x）=（x－1）·；1x21xx1(x)(x0),（3）f(x)；（4）f(x)|x|22x1(x)(x0).[思路点拨]判断函数的奇偶性应依照定义解决，但都要先考查函数的定义域。[解析]（1）函数的定义域x∈（－∞，+∞），对称于原点.∵f（－x）=|－x+1|－|－x－1|=|x－1|－|x+1|=－（|x+1|－|x－1|）=－f（x），∴f（x）=|x+1|－|x－1|是奇函数.1x（2）先确定函数的定义域.由≥0，得－1≤x＜1，其定义域不对称于原点，所以f（x）既不是奇函数1x也不是偶函数.（3）去掉绝对值符号，根据定义判断.精品学习资料可选择pdf第20页，共23页-----------------------\n21x,01x,1由得|x|22,0x0且x.4故f（x）的定义域为［－1，0）∪（0，1］，关于原点对称，且有x+2＞0.22221x1x1(x)1x从而有f（x）==，∴f（－x）==－=－f（x）x22xxx故f（x）为奇函数.（4）∵函数f（x）的定义域是（－∞，0）∪（0，+∞），并且当x＞0时，－x＜0，∴f（－x）=（－x）［1－（－x）］=－x（1+x）=－f（x）（x＞0）.当x＜0时，－x＞0，∴f（－x）=－x（1－x）=－f（x）（x＜0）.故函数f（x）为奇函数.【名师指引】○1函数的奇偶性是函数的一个整体性质,定义域具有对称性(即若奇函数或偶函数的定义域为D,则xD时xD)是一个函数为奇函数或偶函数的必要条件○2分段函数的奇偶性一般要分段证明.③判断函数的奇偶性应先求定义域再化简函数解析式.题型2：证明抽象函数的奇偶性[例2]（09年山东梁山）定义在区间()1,1上的函数f(x)满足：对任意的x,y()1,1，xy都有f(x)f(y)f().1xy求证f(x)为奇函数；[思路点拨]欲证明f(x)为奇函数，就要证明f(x)f(x)，但这是抽象函数，应设法充xy分利用条件“对任意的x,y()1,1，都有f(x)f(y)f()”中的x,y进行合理1xy“赋值”[解析]令x=y=0，则00f(0)+f(0)=f()f)0(10∴f(0)=0令x∈(－1,1)∴－x∈(－1,1)xx∴f(x)+f(－x)=f()=f(0)=021x∴f(－x)=－f(x)∴f(x)在(－1，1)上为奇函数【名师指引】对于抽象函数的奇偶性问题，解决的关键是巧妙进行“赋值”，而抽象函数的不等式问题，要灵活利用已知条件，尤其是f(x1)－f(x2)=f(x1)+f(－x2)考点2函数奇偶性、单调性的综合应用[例3]（普宁市城东中学09）已知奇函数f(x)是定义在()2,2上的减函数，若f(m)1f(2m)10，求实数m的取值范围。[思路点拨]欲求m的取值范围，就要建立关于m的不等式，可见，只有从f(m)1f(2m)10出发，所以应该利用f(x)的奇偶性和单调性将外衣“f”脱去。精品学习资料可选择pdf第21页，共23页-----------------------\n[解析]f(x)是定义在()2,2上奇函数对任意x()2,2有fxfx由条件f(m)1f2(m)10得fm(1)f(2m1)=f(12)mf(x)是定义在()2,2上减函数12212mm12，解得m2312实数m的取值范围是m23【名师指引】利用函数的奇偶性可以求对称区间上的函数的表达式22[例4]设函数f(x)是定义在R上的偶函数，并在区间(－∞,0)内单调递增，f(2a+a+1)3a－2a+1.解之，得0