数学必修1讲义
第一章集合与函数概念
一、集合有关概念
1、集合的含义:
一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集)。
2、集合的中元素的三个特性:
(1)元素的确定性: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)元素的互异性: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)元素的无序性: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。
3、元素与集合的关系:
(1)如果 a 是集合 A 的元素,就说 a 属于A,记作:
(2)如果 a 不是集合 A 的元素,就说 a 不属于A,记作:
4、集合的表示:
*用拉丁字母表示集合:A={我校的篮球队员},B={1,2,3,4,5}
*常用数集及其记法:
非负整数集(即自然数集)记作:N
正整数集N*或N+
整数集Z
有理数集Q
实数集R
(1)列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内。如:{1,2,3,4,5},{x2,3x+2,5y3-x,x2+y2}
(2)图示法:Venn图
(3)描述法(数学式子描述和语言描述):把集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号{}内。具体方法:在大括号内先写上表示这个集合元素的一
般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征。如:{x|x-3>2},{(x,y)|y=x2+1},{直角三角形}
5、集合的分类:
(1)有限集含有有限个元素的集合
(2)无限集含有无限个元素的集合
(3)空集不含任何元素的集合例:{x|x2=-5}
二、集合间的基本关系
1、包含关系
(1)子集:真子集或相等
(2)真子集
2、相等关系:元素相同
两个结论:任何一个集合是它本身的子集,即A A
对于集合A,B,C,如果 A B, B C ,那么 A C
3、空集
结论:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的
真子集
*集合子集公式:含n个元素的集合子集有2?个,真子集有2?-1个
三、集合的基本运算
1、并集
2、交集
*性质:A∩A=A,A∩φ=φ,A∩B=B∩A,A∩B=A, A ∩B=B
AUA=A, AUΦ=A,AUB=BUA ,AUB包含A, AUB 包含B
3、全集和补集
*性质:CU(CUA)=A,(CUA)∩A=Φ,(CUA)∪A=U,(CuA)∩(CuB)= Cu(AUB),(CuA) U (CuB)= Cu(A∩B)选择补充:集合中元素的个数:
四、函数有关概念
1、函数的概念:
设A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数.记作: y=f(x),x∈A.
(1)其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;
(2)与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)| x∈A }叫做函数的值域.
2、函数的三要素:定义域、值域、对应法则
3、函数的表示方法:
(1)解析法:明确函数的定义域
(2)图像法:确定函数图像是否连续,函数的图像可以是连续的曲线、直线、折线、离散的点等等。
(3)列表法:选取的自变量要有代表性,可以反应定义域的特征
4、函数图象知识归纳:
(1) 定义:在平面直角坐标系中,以函数 y=f(x) , (x∈A)中的x为横坐标,函数值y为纵坐标的点P(x,
y)的集合C,叫做函数 y=f(x),(x ∈A)的图象.C上每一点的坐标(x,y)均满足函数关系y=f(x),反过来,以满足y=f(x)的每一组有序实数对x、y为坐标的点(x,y),均在C上 .
(2) 画法: A、描点法: B、图象变换法:平移变换;伸缩变换;对称变换。
(3)函数图像变换的特点:
1)函数y=f(x) 关于X轴对称y=-f(x) 2)函数y=f(x) 关于Y轴对称y=f(-x)
3)函数y=f(x) 关于原点对称y=-f(-x)
五、求函数解析式、定义域、值域
1、函数解析式子的求法:
(1)函数的解析式是函数的一种表示方法,要求两个变量之间的函数关系时,一是要求出它们之间的对应法则,二是要求出函数的定义域.
(2)求函数的解析式的主要方法有:
1)待定系数法:用于已知所求函数类型(如一次函数,二次函数,正、反例函数等)及函数的某些
特征求其解析式的题目。
2)换元法:用来处理不知道所求函数的类型,且函数的变量易于用另一个变量表示的问题。它主要适用于已知复合函数的解析式,但使用换元法时要注意新元定义域的变化,最后结果要注明所求函数的定义域。
3)配凑法:已知复合函数的表达式,要求解析式时,若表达式右边易配成的运算形式,则可用配凑法,使用配凑法时,要注意定义域的变化。
配凑法也缊含换元的思想,只是不是首先换元,而是先把函数表达式配凑成用此复合函数的内函数来表示出来,在通过整体换元。所以求函数解析式时,可以用配凑法来解决的,有些也可直接用换元法来求解。
4) 消元法:题给条件中,有若干复合函数与原函数混合运算,则要充分利用变量代换,然后联立方程组消去其余部分。
消元法适用于自变量的对称规律。互为倒数,如f(x)、f(1/x);互为相反数,如f(x)、f(-x),通过对称代换构造一个对称方程组,解方程组即得f(x)的解析式。