最新高一数学集合与函数知识点总结

高中课程复习专题——数学集合与函数专题
一、集合相关概念
1、集合中元素的特性
⑴元素的确定性：组成集合的元素必须是确定的。

⑵元素的互异性：集合中不得有重复的元素。

⑶元素的无序性：集合中元素的排列不遵循某种顺序，是随意排列的。

2、集合的表示方法
⑴列举法：将集合中元素一一列出。

⑵描述法：将集合中元素的公共属性用语言描述出来。

⑶解析法：用解析式的方式描述出集合元素的公共属性。

⑷图示法：用韦恩图直观的画出集合中的元素。

3、集中特殊数集的表示方法
自然数集：N 正整数集：N+
整数集：Z 有理数集：Q
实数集：R 空集：Φ
二、集合间的基本关系——子集与真子集
1、自反性——任何一个集合都是它本身的子集：A⊆A。

2、如果A⊆B 且A≠B，则，A是B的真子集。

3、传递性：如果A⊆B，B⊆C，则A⊆C。

4、如果A⊆B且B⊆A，则A=B。

5、空集是任何集合的子集，空集是任何非空集合的真子集。

6、有n 个元素的集合，有2n个子集，有2n-1 个真子集。

三、集合间的运算
x
1、函数：设A、B为非空集合，如果按照某个特定的对应关系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，写作y=f(x)，x∈A，其中，x叫做自变量，x的取值范围A叫做函数的定义域，与x相对应的y的值叫做函数值，函数值的集合B={f(x)∣x∈A }叫做函数的值域。

★2、函数定义域的解题思路：
⑴若x处于分母位置，则分母x不能为0。

⑵偶次方根的被开方数不小于0。

⑶对数式的真数必须大于0。

⑷指数对数式的底，不得为1，且必须大于0。

⑸指数为0时，底数不得为0。

⑹如果函数是由一些基本函数通过四则运算结合而成的，那么，它的定义域是各个部分都有意义的x值组成的集合。

⑺实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义。

3、相同函数
⑴表达式相同：与表示自变量和函数值的字母无关。

⑵定义域一致，对应法则一致。

4、函数值域的求法
⑴观察法：适用于初等函数及一些简单的由初等函数通过四则运算得到的函数。

⑵图像法：适用于易于画出函数图像的函数已经分段函数。

⑶配方法：主要用于二次函数，配方成y=(x-a)2 +b 的形式。

⑷代换法：主要用于由已知值域的函数推测未知函数的值域。

5、函数图像的变换
⑴平移变换：在x轴上的变换在x上就行加减，在y轴上的变换在y上进行加减。

⑵伸缩变换：在x前加上系数。

⑶对称变换：高中阶段不作要求。

6、映射：设A、B是两个非空集合，如果按某一个确定的对应法则f，使对于A中的任意仪的元素x，在集合B中都有唯一的确定的y与之对应，那么就称对应f：A→B为从集合A到集合B的映射。

⑴集合A中的每一个元素，在集合B中都有象，并且象是唯一的。

⑵集合A中的不同元素，在集合B中对应的象可以是同一个。

⑶不要求集合B中的每一个元素在集合A中都有原象。

7、分段函数
⑴在定义域的不同部分上有不同的解析式表达式。

⑵各部分自变量和函数值的取值范围不同。

⑶分段函数的定义域是各段定义域的交集，值域是各段值域的并集。

8、复合函数：如果（u∈M），u=g(x) （x∈A）,则，y=f[g(x)]=F(x) （x∈A），称为f、g 的复合函数。

1、函数的局部性质——单调性
设函数y=f(x)的定义域为I，如果对应定义域I内的某个区间D内的任意两个变量x1、x2，当x1< x2时，都有f(x1)<f(x2)，那么y=f(x)在区间D上是增函数，D是函数y=f(x)的单调递增区间；当x1< x2时，都有f(x1)>f(x2)，那么那么y=f(x)在区间D上是减函数，D是函数y=f(x)的单调递减区间。

⑴函数区间单调性的判断思路
ⅰ在给出区间内任取x1、x2，则x1、x2∈D，且x1< x2。

ⅱ做差值f(x1)-f(x2)，并进行变形和配方，变为易于判断正负的形式。

ⅲ判断变形后的表达式f(x1)-f(x2)的符号，指出单调性。

⑵复合函数的单调性
复合函数y=f[g(x)]的单调性与构成它的函数u=g(x)，y=f(u)的单调性密切相关，其规律为“同增异减”；多个函数的复合函数，根据原则“减偶则增，减奇则减”。

⑶注意事项
函数的单调区间只能是其定义域的子区间，不能把单调性相同的区间和在一起写成并集，如果函数在区间A和B上都递增，则表示为f(x)的单调递增区间为A和B，不能表示为A∪B。

2、函数的整体性质——奇偶性
对于函数f(x)定义域内的任意一个x，都有f(x) =f(-x)，则f(x)就为偶函数；
对于函数f(x)定义域内的任意一个x，都有f(x) =-f(x)，则f(x)就为奇函数。

⑴奇函数和偶函数的性质
ⅰ无论函数是奇函数还是偶函数，只要函数具有奇偶性，该函数的定义域一定关于原点对称。

ⅱ奇函数的图像关于原点对称，偶函数的图像关于y轴对称。

⑵函数奇偶性判断思路
ⅰ先确定函数的定义域是否关于原点对称，若不关于原点对称，则为非奇非偶函数。

ⅱ确定f(x) 和f(-x)的关系：
若f(x) -f(-x)=0，或f(x) /f(-x)=1，则函数为偶函数；
若f(x)+f(-x)=0，或f(x)/ f(-x)=-1，则函数为奇函数。

3、函数的最值问题
⑴对于二次函数，利用配方法，将函数化为y=(x-a)2 +b的形式，得出函数的最大值或最小值。

⑵对于易于画出函数图像的函数，画出图像，从图像中观察最值。

⑶关于二次函数在闭区间的最值问题
ⅰ判断二次函数的顶点是否在所求区间内，若在区间内，则接ⅱ，若不在区间内，则接ⅲ。

ⅱ若二次函数的顶点在所求区间内，则在二次函数y=ax2+bx+c中，a>0时，顶点为最小值，a<0时顶点为最大值；后判断区间的两端点距离顶点的远近，离顶点远的端点的函数值，即为a>0时的最大值或a<0时的最小值。

ⅲ若二次函数的顶点不在所求区间内，则判断函数在该区间的单调性
若函数在[a，b]上递增，则最小值为f(a)，最大值为f(b)；
若函数在[a，b]上递减，则最小值为f(b)，最大值为f(a)。

六、指数和对数
1、指数的性质
⑴根式：如果x n=a，则x叫做a的n次方根，记作（n>1，n∈N+）
ⅰ负数没有偶次方根。

ⅱ 0的任何次方根都是0。

ⅲ当n为奇数时=a ，当n是偶数时= ∣a∣
⑵分数指数幂= （a>0，m、n∈N+，n>1）
负指数幂=（a>0，m、n∈N+，n>1）
0的正分数指数幂为0,0的负指数幂没有意义。

⑶实数指数幂的运算性质
a r•a s = a r+s(a>0，r、s∈R)
(a r)s = a r•s(a>0，r、s∈R)
(ab)r = a r•b r(a、b>0，r∈R)
2、对数的性质
⑴对数：如果a x=N (a>0，a≠1)，那么，x叫做以a为底N的对数，记住：log a N=x，其中a为底数，N为真数。

ⅰ注意底数a的取值范围：a>0且a≠1。

ⅱ常数对数：以10为底的对数lgN；
自然对数：以e=2.71828…为底的对数lnN。

⑵对数的运算性质：如果a>0且a≠1，M>0，N>0
log a(M•N)=log a M + log a N
log a=log a M – log a N
log a M n = nlog a M (N∈R)
⑶对数的换底公式log a b = log c b / log c a (a>0且a≠1, c>0且c≠1，b>0)
则=
log a b = 1/ log b a
七、基本初等函数
1、指数函数：函数y=a x (a>0且a≠1)叫做指数函数
注意：⑴由函数的单调性可以看出，在闭区间[a,b]上，指数函数的最值为：
a>1时，最小值f(a)，最大值f(b)；0<a<1时，最小值f(b)，最大值f(a)。

⑵对于任意指数函数y=a x (a>0且a≠1)，都有f(1)=a。

2、对数函数：函数y=log x(a>0且a≠1))，叫做对数函数
3、幂函数：函数y=x (a∈R)，高中阶段，幂函数只研究第I象限的情况。

⑴所有幂函数都在(0，+∞)区间内有定义，而且过定点(1,1)。

⑵a>0时，幂函数图像过原点，且在(0，+∞)区间为增函数，a越大，图像坡度越大。

⑶a<0时，幂函数在(0，+∞)区间为减函数。

当x从右侧无限接近原点时，图像无限接近y轴正半轴；
当y无限接近正无穷时，图像无限接近x轴正半轴。

幂函数总图见下页。

4、反函数：将原函数y=f(x)的x和y互换即得其反函数x=f-1(y)。

反函数图像与原函数图像关于直线y=x对称。

幂函数总图。