整理—高数必修1教案完整版(19页).doc
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1、-整理高数必修1教案完整版-第 18 页第一章 集合与函数概念 (1)120以内的所有质数; (2)我国古代的四大发明; (3)所有的安理会常任理事国; (4)所有的正方形; (5) 方程的所有实数根;(6) 不等式的所有解; 一般地,指定的某些研究对象的全体称为集合(简称为集).集合中的每个对象叫作这个集合的元素. 集合常用大写字母A,B,C,D,表示,元素常用小写字母表示. 两个集合相等指他们的元素相同1、集合的元素的特征(1) 确定性:设A是一个给定的集合,x是某一个具体对象,则或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种且只有一种成立。 (2)互异性:一个给定集合中的元素,指属于
2、这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素。(3)无序性:一个给定集合中的元素的位置是没有顺序的。 如果是集合A的元素,就说属于集合A,记作. 如果不是集合A的元素,就说不属于集合A,记作.2、常用数集及其记法:非负整数集(或自然数集),记作N;正整数集,记作N*或N+;整数集,记作Z有理数集,记作Q;实数集,记作R3、 集合的表示方法 我们可以用自然语言来描述一个集合,但这将给我们带来很多不便,除此之外还常用列举法和描述法来表示集合。(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,;说明:集合
3、中的元素具有无序性,所以用列举法表示集合时不必考虑元素的顺序。(2)描述法: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-32,(x,y)|y=x2+1,直角三角形,;强调:描述法表示集合应注意集合的代表元素例如(x,y)|y= x2+3x+2与 y|y= x2+3x+2不同,只要不引起误解,集合的代表元素也可省略,例如:整数,即代表整数集Z。辨析:这里的 已包含“所有”的意思,所以不必写全体整数。下列写法实数集,R也是错误的。说明:列举法与描述法各
4、有优点,应该根据具体问题确定采用哪种表示法,要注意,一般集合中元素较多或有无限个元素时,不宜采用列举法。1、观察下面几个例子 (1); (2)设A为高一(3)班男生的全体组成的集合,B为这个班学生的全体组成的集合; (3).一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为B的子集. 记作: 读作:A含于B(或B包含A). 为了直观地表示集合间的关系,我们常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图。如图l和图2分别是表示问题2中实例1和实例3的Venn图.A(B)B 图1 图22、如果两个集合所含的元素完全相同,那么我们
5、称这两个集合相等.,则中的元素是一样的,因此即 若.任何一个集合是它本身的子集3、真子集:若集合,存在元素,则称集合A是集合B的真子集(记作:A B(或B A)读作:A真包含于B(或B真包含A)4、空集:不含有任何元素的集合称为空集(empty set),记作:规定:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。 1.1.3 集合的基本运算实数有加法运算。类比实数的加法运算,集合是否也可以“相加”呢?请同学们考察下列各个集合,观察集合C与集合A.B之间的关系(1)(2)1、并集 般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B的并集. 记作:AB. BA 读作:A并B. 其
6、含义用符号表示为:用Venn图表示如右:练习.(1)设A=4,5,6,8),B=3,5,7,8),求AB.(2)设集合A 2、交集观察下面的问题,集合A.B与集合C之间有什么关系一般地,由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集. A B记作:AB.读作:A交B其含义用符号表示为:练习.设平面内直线上点的集合为,直线上点的集合为,试用集合的运算表示的位置关系.学校里开运动会,设A=|是参加一百米跑的同学,B=|是参加二百米跑的同学,C=|是参加四百米跑的同学,学校规定,在上述比赛中,每个同学最多只能参加两项比赛,请你用集合的运算说明这项规定,并解释集合运算AB与AC的含义.
7、3、补集全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合 为全集(Universe),通常记作U。补集:对于全集U的一个子集A,由全集U中所有不属于集合A的所有元素组成的集合称 为集合A相对于全集U的补集(complementary set),简称为集合A的补集,记作:CUA 即:CUA=x|xU且xA补集的Venn图表示说明:补集的概念必须要有全集的限制4、集合基本运算的一些结论:ABA,ABB,AA=A,A=,AB=BAAAB,BAB,AA=A,A=A,AB=BA(CUA)A=U,(CUA)A= 若AB=A,则AB,反之也成立若AB=B,则AB,反之也成立若
8、x(AB),则xA且xB若x(AB),则xA,或xB练习(1)设A=奇数、B=偶数,则AZ=,BZ=,AB=(2)设A=奇数、B=偶数,则AZ=,BZ=,AB=1.2函数1、函数的有关概念设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:AB为从集合A到集合B的一个函数(function)记作:y=f(x),xA其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域(domain);与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合f(x)| xA 叫做函数的值域(range)注意: “y=f(x)”是函数符号,可以
9、用任意的字母表示,如“y=g(x)”; 函数符号“y=f(x)”中的f(x)表示与x对应的函数值,一个数,而不是f乘x构成函数的三要素:定义域、对应关系和值域 区间的概念区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间;无穷区间;区间的数轴表示2、如何求函数的定义域例1:已知函数f (x) = +(1)求函数的定义域;(2)求f(3),f ()的值;(3)当a0时,求f(a),f(a1)的值.y=f(x),而没有指明它的定义域,那么函数的定义域就是指能使这个式子有意义的实数的集合,函数的定义域、值域要写成集合或区间的形式解:例2、设一个矩形周长为80,其中一边长为x,求它的面积关于x的函数的解析式,并
10、写出定义域.分析:由题意知,另一边长为,且边长为正数,所以0x40.所以s= = (40x)x (0x40)几类函数的定义域:(1)如果f(x)是整式,那么函数的定义域是实数集R .(2)如果f(x)是分式,那么函数的定义域是使分母不等于零的实数的集合 .(3)如果f(x)是二次根式,那么函数的定义域是使根号内的式子大于或等于零的实数的集合.(4)如果f(x)是由几个部分的数学式子构成的,那么函数定义域是使各部分式子都有意义的实数集合.(即求各集合的交集) (5)满足实际问题有意义.3、如何判断两个函数是否为同一函数例3、下列函数中哪个与函数y=x相等?(1)y = ()2 ; (2)y =
11、() ; (3)y = ; (4)y= 分析: 构成函数三个要素是定义域、对应关系和值域由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,即称这两个函数相等(或为同一函数) 两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全一致,而与表示自变量和函数值的字母无关。解:(略)练习(1)判断下列函数f(x)与g(x)是否表示同一个函数,说明理由? f ( x ) = (x 1) 0;g ( x ) = 1 f ( x ) = x; g ( x ) = f ( x ) = x 2;f ( x ) = (x + 1) 2 f ( x ) = | x | ;g ( x ) =
12、 (2)求下列函数的定义域 f(x) = + f(x) = 函数的表示法1、函数表示方法:解析法、列表法、图象法解析式的特点:函数关系清楚,容易从自变量的值求出其对应的函数值,便于用解析式来研究函数的性质,还有利于我们求函数的值域列表法的特点:不通过计算就知道自变量取某些值时函数的对应值。图像法的特点是:能直观形象地表示出函数的变化情况注意:函数图象既可以是连续的曲线,也可以是直线、折线、离散的点等等;解析法:必须注明函数的定义域;图象法:是否连线;列表法:选取的自变量要有代表性,应能反映定义域的特征映射一般地,设A、B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应法则,使对于集合A中的任意一个元素
13、,在集合B中都有唯一确定的元素与之对应,那么就称对应:AB为从集合A到集合B的一个映射记作“:AB”说明:(1)这两个集合有先后顺序,A到B的映射与B到A的映射是截然不同的,其中表示具体的对应法则,可以用多种形式表述(2)“都有唯一”包含两层意思:一是必有一个;二是只有一个,也就是说有且只有一个的意思判定是否是映射主要看两条:一条是A集合中的元素都要有象,但B中元素未必要有原象;二条是A中元素与B中元素只能出现“一对一”或“多对一”的对应形式函数的最大(小)值1函数最大(小)值定义最大值:一般地,设函数的定义域为I,如果存在实数M满足:(1)对于任意的,都有; (2)存在,使得那么,称M是函数
14、的最大值最小值:一般地,设函数的定义域为I,如果存在实数M满足:(1)对于任意的,都有; (2)存在,使得那么,称M是函数的最小值2利用函数单调性来判断函数最大(小)值的方法(1)配方法:即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最值(2)换元法:通过变量式代换转化为求二次函数在某区间上的最值(3)数形结合法:利用函数图象或几何方法求出最值例1将进货单价40元的商品按50元一个售出时,能卖出500个,若此商品每个涨价1元,其销售量减少10个,为了赚到最大利润,售价应定为多少?解:设利润为元,每个售价为元,则每个涨(50)元,从而销售量减少 100)答:为了
15、赚取最大利润,售价应定为70元例2求函数在区间2,6 上的最大值和最小值解:(略)例3求函数的最大值解:令练习(1) 求函数的最大值和最小值(2)如图,把截面半径为25cm的图形木头锯成矩形木料,如果矩形一边长为,面积为,试将表示成的函数,并画出函数的大致图象,并判断怎样锯才能使得截面面积最大? 25 (3) 求函数的最小值(4)求函数函数单调性1.一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量x1,x2,当x1x2时,都有f(x1)f(x2),那么就说f(x)在区间D上是增函数如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量x1,x2,当x1x2时,
16、都有f(x1)(x2),那么就说f(x)在区间D上是减函数注意: 函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质; 必须是对于区间D内的任意两个自变量x1,x2;当x1x2时,总有f(x1)f(x2) 或当x1x2时,总有f(x1)f(x2)2函数的单调性定义如果函数y=f(x)在某个区间上是增函数或是减函数,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: 例1 如图是定义在区间5,5上的函数y=f(x),根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数? 解:略3判断函数单调性的方法步骤利用定义证明函数f(x)在
17、给定的区间D上的单调性的一般步骤: 任取x1,x2D,且x1x2; 作差f(x1)f(x2);变形(通常是因式分解和配方);定号(即判断差f(x1)f(x2)的正负);下结论(即指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性)练习:1、 证明函数在(1,+)上为增函数2、反比例函数,它在定义域I上的单调性怎样?证明你的结论函数的奇偶性1偶函数一般地,对于函数的定义域内的任意一个,都有,那么就叫做偶函数(学生活动)依照偶函数的定义给出奇函数的定义2奇函数一般地,对于函数的定义域的任意一个,都有,那么就叫做奇函数注意:函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质;由函数的奇偶性定
18、义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个,则也一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称)3具有奇偶性的函数的图象的特征偶函数的图象关于轴对称;奇函数的图象关于原点对称例1判断下列函数是否是偶函数(1) (2)解:函数不是偶函数,因为它的定义域关于原点不对称函数也不是偶函数,因为它的定义域为,并不关于原点对称小结:利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称;确定;作出相应结论:若;若例2判断下列函数的奇偶性:分析:先验证函数定义域的对称性,再考察解:(1)0且=,它具有对称性因为,所以是偶函数,不是奇函数(2)当0时,0,
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