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文档简介
1、第一章 集合与函数的概念1.1 集合1.1.1 集合的含义与表示1.集合的性质:确定性、互异性(无重复)、无序性(杂乱无章的)2.集合分类:按集合中元素的多少分:有限集、无限集、空集 按集合中元素的性质分:数集、点集、多项式集、几何图形集3.集合的表示方法:列举法 如:A=a,b,c 描述法:文字描述法 如:B=三角形 式子描述法 如:C=x|x2+2x-304.常用数集表示方法:非负整数集 N 正整数集 N*或N+ 整数集 Z 有理数集 Q 实数集R1.1.2 集合间的基本关系一、子集的概念 见课本P6二、子集的性质1.规定:空集是任何集合的子集;2.任何一个集合是它本身的子集,即AA3.对
2、于集合A、B、C,如果AB,且BC,那么AC(传递性)1.1.3 集合的基本运算一、并集 定义:由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作AB(读作“A并B”),即AB=x|xA,或xB性质:A=A;AA=AAB=BA(AB)C=A(BC)ABA且ABB并集的概念还可以推广到n个集合并的情形.A1A2An=x|xA1或xA2或或xAn二、交集定义: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交集,记作AB(读作“A交B”),即AB=x|xA,且xBA=;AA=AAB=BA(AB)C=A(BC)ABA且ABB交集的概念也可以推广到n个集合交的情形.A1A
3、2An=x|xA1且xA2且且xAn注意:1.要区别“或”与“且”的不同,集合的并与交从定义上看就是一字之差; 2.集合取并,越并越“大”,集合取交,越交越“小”。三、补集定义:1.全集: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,通常记作U。2.补集:对于一个集合A,由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相当于全集U的补集,简称为集合A的补集,记作CUA,即CUA=x|xU,且xA性质:CU=U;CUU=CUAA=;CUAA=UCU(CUA)=A例题: 1.设二次方程:x2-px+15=0,x2-5x+q=0的解集分别为A、B,且AB=2、3、5,
4、AB=3,试求A、B及p、q的值。解:因为AB=3 所以3是两个方程的公共根,分别代入其方程得: 32-3p+15=032-15+q=0解得p=8,q=6所以原方程分别为x2-8x+15=0,x2-5x+6=0设它们的另一根分别为和。由一元二次方程的根系关系得: 3=15 3=6 =5 =2所以A=3,5 B=2,32.已知全集U=1,2,3,4,5,6,7,8,9,AB=2,(CUA)(CUB)=1,9(CUA)B=4,6,8,试确定A,B。 解:因为AB=2 所以2为A,B的公共元素。 又因为(CUA)B=4,6,8,可知B=2,4,6,8 又由(CUA)(CUB)=1,9 所以1,9两元
5、素在A、B两集合外 从而可知A=2,3,5,7,B=2,4,6,83.若A=2,4,a3-2a2-a+7,B=-4,a+3,a2-2a+2,a3+a2+3a+7,且AB=2,5, 试求实数a的值。 分析:A中已有元素2,另一代数式的值必为5,故可求a的值分别代入B中的代数式进一步确定a值。解:由已知a3-2a2-a+7=5 即(a+1)(a-1)(a-2)=0 所以a=1或a=2 将a=1,2分别代入B中的元素a+3,a2-2a+2,a3+a2+3a+7 若a=-1得2,5,4这与条件AB=2,5矛盾 若a=1得不到2,5这也与条件AB=2,5矛盾,仅有a=2符合条件。 所以a=2为所求1.2
6、 函数及其表示1.2.1 函数的概念一、预备知识1.关于区间见课本P172.映射的概念设A、B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B都有唯一确定的元素y与之对应,那么就称对应f:AB为从集合A到集合B的一个映射。二、函数概念1.定义见课本P162.函数三要素:定义域(函数自变量x的取值范围)、值域(函数值的取值范围)、对应法则(自变量x 与函数值f(x)之间的对应法则)1.2.2 函数的表示法一、函数的三种表示方法:解析法、图像法和列表法二、复合函数若y=f(u),u=g(x),则称函数y=fg(x)是函数y=f(u)与函数u=g(x)的复合函
7、数。例题: 1.已知f(x)=2x-1,g(x)=,求f(x2)、fg(x)、gf(x)+2解:f(x2)=2x2-1fg(x)=2g(x)-1=2()-1=gf(x)+2=g(2x-1)+2=g(2x+1)=2.下列各组中函数是否是同一函数,为什么?分别画出它们的图像。y=x-3与y=S=r2(r0)与y=x2(x0)与y=x2(xR)y=与y=x解:函数y=x-3与y=|x-3|定义域相同,值域不同,故不是同一函数。 其图像如下图所示: S=r2(r0)与y=x2(x0)的定义域与对应法则相同,因而值域也相同只是变量的字母不同,因此它们是同一函数。而函数y=x2(xR)的对应法则虽然与它们
8、相同,但其定义域不同,故不是同一函数。它们的图像如下图:y=与函数y=x的定义域不同,因而不是同一函数,其图像分别为: 3、y= y= 解:要使函数有意义,须且只须x0,1 所以D=(-,0)(0,1)(1,+)要使函数有意义,只须x2+2x-30,即x-3或x1 所以D=(-,-31,+)4、已知f(x+1)=x2+3x+1,求f(x)的解析式。 解法1(变量代替法) 另x+1=u,则x=u-1 代入已知f(u)=(u-1)2+3(u-1)+1=u2+u-1 所以f(x)=x2+x-1 解法2(定义法) 因为f(x+1)=(x+1)2+x=(x+1)2+(x+1)-1 所以f(x)=x2+x
9、-1 解法3(待定系数法) 设f(x)=ax2+bx+c则f(x+1)=a(x+1)2+b(x+1)+c=ax2+(2a+b)x+c但f(x+1)=x2+3x+1 a=1 a=1所以 2a+b=3 b=1 a+b+c=1 c=-1所以f(x)=x2+x-15、求下列各函数的值域 y= y=2x-3+解:y=+ 而y1=0 所以y=+y1 所以y(-,)(,+)由4x-130,则已知函数的定义域为x|x 设t=,则x= 于是y=2()-3+t=(t+1)2+3 由t0,则(t+1)2 所以y=(t+1)2+3+3= 所以函数值域为,+)1.3 函数的基本性质1.3.1 单调性和最大(小)值一、单
10、调性定义:课本P28注意1:函数的单调性是针对某个区间而言的,离开了具体的区间就无所谓函数的单调性。注意2:由定义可以证明y=f(u),u=g(x),当它们的增减性相同时复合函数y=fg(x) 在其定义域上为增函数;当它们的增减性相反时复合函数y=fg(x)在其定义域上为减函数。二、最大值定义:课本P30最小值定义:设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数m满足: 对任意的xI都有f(x)m;存在x0I使得f(x0)=m那么,我们称m是函数y=f(x)的最小值。三、函数的极值与最值的区别:1.在给定区间上函数的最值是唯一的,而函数的极值不是唯一的;2.在给定区间上函数的最大值一般大于函数的
11、最小值,而函数的极大值不一定大于函数的极小值;3.函数的最值揭示的是函数在整个给定区间的性态,而函数的极值揭示的是函数在给定区间上某个点附近的性态。例题: 1、根据函数的单调性的定义证明:函数f(x)=ax2+bx+c(a0)在-,+)上是增函数。证明:任取x1,x2-,+)设x1x2因为-x1x2且a0所以-b2ax12ax22ax1+2ax2-2b即a(x1+x2)+b0又因为x1-x20所以f(x1)-f(x2)=(ax12+bx1+c)-(ax22+bx2+c) =a(x12+x22)+b(x1-x2) = a(x1+x2)+b (x1-x2)0所以f(x1)f(x2)因此f(x)=a
12、x2+bx+c(a0)在-,+)上是增函数。2、判断函数f(x)=-x3+1在(-,0)上是增函数还是减函数,并证明你的判断;如果x(0,+),函数f(x)是增函数还是减函数?解:在(-,0)上任取x1,x2,且x1x2因为f(x1)-f(x2)=(-x13+1)-(-x23+1) =(x2-x1)(x22+x1x2+x12) =(x2-x1)(x2+)2+ x12又因为x2-x10(x2+)2+ x120所以f(x1)-f(x2)0即f(x1)f(x2)故f(x)=-x3+1在(-,0)上是减函数。说明:在上述证明中,x22+x1x2+x12是不完全平方项,配方可知其是一个正数。事实上若(x
13、2+)2+ x12=0,则必有x1=x2=0,这与已知矛盾。同理可证:当x(0,+)时,函数f(x)仍然是减函数。由以上可知证明函数单调性有以下步骤:取点:设x1、x2是所给函数在给定区间两个任意值,且x1x2作差:根据已知函数的解析式作出f(x1)-f(x2)判断:判断f(x1)-f(x2)与0的大小,即比较f(x1)与f(x2)的大小结论:由函数单调性定义得出结论3、讨论函数的单调性: f(x)=(-1x1,a0) 解:设-1x1x21则 f(x1)-f(x2)=- = 由于x2-x10,x1x2+10,(x1+1)(x1-1)(x2+1)(x2-1)0 所以当a0时,f(x1)f(x2)
14、,此时f(x)为增函数 当a0时,f(x1)f(x2),此时f(x)为减函数。1.3.2 奇偶性一、定义:偶函数:课本P33奇函数:课本P35注意:1.由函数的奇偶性定义可知,定义域关于原点对称是函数具奇偶性的必要条件。 例如:f(x)=x2(x0)是非奇非偶函数。2.可以证明若函数f(x)的图像为曲线C,那么 f(x)是偶函数f(x)的图像曲线C关于y轴对称。 f(x)是奇函数f(x)的图像曲线C关于原点对称。 因此,从本质上说函数的奇偶性,反映的是函数图像的对称性,它的函数在整个定义域上的性态。3.由定义容易证明:在公共定义域上 奇函数奇函数=偶函数 偶函数偶函数=偶函数奇函数偶函数=奇函
15、数例题:1、判断下列函数的奇偶性。f(x)=+f(x)=(x-1)f(x)=f(x)=+解:f(x)的定义域为-1,1,关于原点对称。 又f(-1)=0=f(1) 所以f(-1)=f(1),且f(-1)=-f(1) 所以,f(x)既是奇函数,又是偶函数。f(x)的定义域为-1,1),关于原点不对称,故f(x)既非奇函数又非偶 函数。由已知1-x20,2-|x+2|0 可知f(x)的定义域为:-1,0)(0,1 此时f(x)= f(x)=-f(x) 所以f(x)是奇函数。f(x)的定义域为x|xR,x0关于原点对称 又f(x)+f(-x)=+ =+1 =+1 =0所以f(-x)=-f(x)故f(
16、x)是奇函数。 说明: 1.判断奇偶性宜先检查函数的定义域是否关于原点对称。 2.存在着既是奇函数又是偶函数的函数。即:f(x)=0(定义域关于原点对称) 3.如下等价定义,有时会给判定函数的奇偶性带来不小的方便。 f(x)是奇函数f(x)+f(-x)=0=-1(f(x)0) f(x)是偶函数f(x)-f(-x)=0=1(f(x)0)2、判断下列函数的奇偶性f(x)=f(x)=解:f(x)的定义域为R f(-x)+f(x)=+=0 所以f(-x)=-f(x),所以f(x)为奇函数。 分析:由于所给函数为分段函数,虽然可以用定义法判断奇偶性,但需要分段讨论,观察到每段区间上的解析式并不复杂,很容
17、易画出函数图像,直观判断出奇偶性解:画出已知函数如图所示利用函数的图像很容易判断f(x)为偶函数。3、已知f(x)是R上的奇函数,且当x0,+)时f(x)=x(1+),求当x-,0)时f(x)的解析式。解:设x(-,0),则-x(0,+)所以f(-x)=-x(1+)=-x(1-)又因为f(x)是R上的奇函数所以f(x)=-f(-x)= x(1-)综合运用1、设函数f(x)的定义域为R,且对任意的x、yR都有f(x+y)=f(x)+f(y),且x0时f(x)0,f(1)=-2,求f(x)在-3,3上的最大值和最小值。分析:此题未给出具体函数的解析式,求最大、最小值可考虑利用f(x)的单调性,而欲
18、证单调性就要确定f(x1)-f(x2)的符号,而已知函数方程中只有f(x)+f(y)=f(x+y),因此又必须处理负号,也就是要先确定f(x)的奇偶性。解:令x=y=0,则f(0)=2f(0),即f(0)=0以-x代y则有f(x-x)=f(x)+f(-x)即f(x)+f(-x)=f(0)=0设x1x2,则x2-x10,此时f(x2-x1)0f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1-x2)=-f(x2-x1)0所以f(x)为减函数当-3x3时,有f(3)f(x)f(-3)因为f(1)=-2所以f(3)=f(2+1)=f(2)+f(1)=f(1+1)+f(1)=3f(1)=-6f
19、(-3)=-f(3)=6所以当x=-3时,f(x)有最大值6;当x=3时,f(x)有最小值-62、已知f(x)是奇函数,定义域为(x|xR,x0)又f(x)在区间(0,+)上是 增函数,且f(-1)=0。则满足f(x)0的x的取值范围是(C) A.(1,+) B.(0,1) C.(-1,0)(1,+) D.(-,1)(1,+) 解:因为f(x)是奇函数所以f(1)=-f(1)=0 利用f(x)在(0,+)上是增函数,结合f(1)=0 画出f(x)在(0,+)上的图像,再利用f(x)是 奇函数,完成整个定义域上的图像。如图所示,由图像 直观得到f(x)0的解集为(-1,0)(1,+)3、设f(x
20、)在R上是偶函数,在区间(-,0)上递增,且有f(2a2+a+1)f(3a2+a+1)。求a的 取值范围。解:由f(x)在R上是偶函数,在区间(-,0)上递增知f(x)在(0,+)上递减因为2a2+a+1=2(a+)2+03a2+a+1=3(a-)2+0且f(2a2+a+1)f(3a2+a+1)所以2a2+a+13a2+a+1即a2-3a0解之得0a3练习:已知y=f(x)是偶函数,且在0,+)上是减函数,求函数f(1-x2)的单调增区间。分析:设u=1-x2,则函数f(1-x2)是函数f(u)与函数u=1-x2的复合函数。因此这是一个判断复合函数单调性的问题,需要用到复合函数单调性的判断法则
21、。解:设u=1-x2,则函数f(1-x2)是函数f(u)与函数u=1-x2的复合函数。因为f(x)是偶函数,且在0,+)上是减函数所以f(x)在(-,0)上是增函数因为当0x1时,u是减函数,且u0。如图所示:而u0时f(u)是减函数根据复合函数单调性判断法则,可得f(1-x2)是增函数。同样,当-x-1时,u是增函数,且u0。而u0时,f(u)是增函数。根据复合函数单调性判断法则,可得f(1-x2)是增函数。所以在区间(-,-1或区间0,1函数f(1-x2)是增函数。说明:确定复合函数的单调性是一个比较困难,比较容易出错的问题。确定x的取值范围时,必须考虑相应的u的取值范围。例如在上面练习中
22、x1时,u仍为减函数。但此时u0不属于f(u)的减区间。所以不能取x1这是应当特别注意的,考察u的(有时还有f(u)单调性时,画出图形帮助思考,更为有利。第二章 基本初等函数()2.1 指数函数2.1.1 指数与指数幂的运算一、指数概念的扩充回顾:在初中我们定义了指数的概念an=aaaaa(n个a相乘)其中a叫底数,n叫做指数。an称为a的n次方或a的n次幂,于是我们得到:1.正整数指数an=aaaaa(n个a相乘)并且由此我们得到:指数的运算法则aman=am+n;aman=am-n(ab)n=anbn(am)n=amn;其中m、nN*随着人们对指数认识的深化,我们又得到:2.零指数a0=1
23、(a0)注意:零的零次幂没有意义。3.负整数指数a-n=,其中nN*至此我们把指数扩充到整数范围。4.分数指数=(其中a0,m、nN*,且n1)=(其中a0,m、nN*,且n1)此时整数指数幂的运算法则对于有理数指数幂也同样适用,即:对任意有理数r、s均有下面的运算性质aras=ar+s(a0,r,sQ);(ar)s=ars(a0,r,sQ);(ab)r=arbr(a0,b0,rQ)于是指数的概念扩充到有理数。利用实数的理论,我们还可以得到无理指数幂的概念:设是无理数,a0,则a是一个确定的实数,并且有理指数幂的运算性质同样适用于无理数指数幂。二、指数运算法则aman=am+n;(am)n=a
24、mn;(ab)n=anbn。其中m、nR,a0,b02.1.2 指数函数及其性质定义:形如y=ax(其中0a1)的函数称为指数函数。定义域:xR,值域:yR+图像与性质:性质:对任意xR,ax0;过定点(0,1),即x=0时y=1;当0a1时,在R上是减函数;当a1时,在R上是增函数。例题分析1、选择题236-2+9-233=(D) A. B.9 C. D.解:原式=232-23-2+(32)-233=23-2+3-1=+=设a=,b=,c=,则a、b、c大小关系为(C) A.abc B.abc C.bac D.bca 解:因为a=,b=,c= 所以523330 所以bac设x+x-1=2,则
25、x2+x-2的值是(C) A.0 B.4 C.2 D.1 解:x2+x-2 =(x+x-1)2-2xx-1 =22-2 =22=(B) A.0 B.4 C.2 D.1 解:原式=2222=22=4()+(-88.1)0+(0.008)=(D) A.1 B.3 C.5 D.6 解:原式=+1+ =62、填空题化简+= 解:原式= = =已知x+x-1=5,则x3+x-3的值为110 解:因为x3+x-3=(x+x-1)(x2-xx-1+x-2) =(x+x-1)(x+x-1)2-3 =5(25-3) =110化简=a-2 解:原式=(aa)(a-5)(a)13 =(a0)(aa) =(a-4)
26、=a-2(2)0.5+0.1-2+(2)-30+=100 解:原式=()+()-3+ =+100+-3+ =100计算+= 解法1 原式=+ =-+ = 解法 2 另x=+(x0) 两边平方得x2=5-+5+ =12 因为x0,所以x=计算: 解:另x= 则x3=2+2-+3() 即x3=4+(-3x) 所以x3+3x-4=0 (x-1)(x2+x+4)=0因为x2+x+4=(x+)+30所以x-1=0,x=1即=13、化简:解:分析:因为x-1=(x)3-13=(x-1)(x+x+1)x+1=(x)3+13=(x+1)(x-x+1)x-x=x(x)2-1=x(x+1)(x-1)所以原式=x-
27、1+x-x+1-x-x=-x4、已知a2x=+1,求的值。 解:因为 令ax=t,则a2x=t2=+1 所以=t2+t-2-1=+1+-1=+1+-1-1=2-15、设a0,x=(a-a),求(x+)n的值。 解:因为x=(a-a) 所以1+x2=1+(a-a)2=(a+a)2 所以(x+)n=(a-a)+(a+a)n=a6、当mn0时,确定下列各组数的大小。()m与()n 解:()m()n1.4m与1.4n 1.4m1.4n()m与()n ()m()n()m与()n ()m()n7、根据下列等式决定m是正数还是负数?10 m=7 ()m =()m = ()m =0.6解:10 m=71=10
28、0,且101,所以m0 ()m =1=()0,且01,所以m0 ()m =1=()0,且01,所以m0 同理m0。练习:比较下列各组数的大小()0.81与(1)0.921.70.8与0.93.10.8-0.3与4.9-0.1解:因为(1)0.92=()-0.92而指数函数y=()x是减函数且0.81-0.92所以()0.81(1)-0.92即()0.81(1)0.921.70.8与0.93.1解法1:由指数函数的单调性有: 1.70.81.70=1 0.93.10.90=1 所以1.70.80.93.1解法2:因为1.70.810.8=1 0.93.113.1=1 所以1.70.80.93.1
29、0.8-0.3与4.9-0.1由指数函数的性质得:0.8-0.314.9-0.11故0.8-0.34.9-0.18、求证:指数函数y=ax,当a1时是增函数。证明:证法1 对任意的x1,x2R,且x1x2则f(x1)-f(x2)=因为a0,且x2-x10由已知1故1-0又因为0所以f(x1)-f(x2)=0即f(x1)f(x2)所以y=ax在R上是增函数。证法2 任取x1,x2R,且x1x2,则x1-x20因为0,0所以=1所以f(x1)f(x2)即y=ax在R上是增函数。9、讨论函数f(x)=的增减性(其中0a1)解:在f(x)=中另u=-x2+3x+2=-(x-)2+当a1时,y=au是增
30、函数故f(x)的增减性与函数u(x)=-x2+3x+2的增减性相同,即:当x时,f(x)=是增函数;当x时,f(x)=是减函数当0a1时,y=au是减函数故f(x)的增减性与函数u(x)=-x2+3x+2的增减性相反,即:当x时,f(x)=是减函数;当x时,f(x)=是增函数10、解下列不等式:1(a1)(0a1)解:原不等式可化为a0(a1)由于a0时,y=ax为增函数,所以2x2-7x+30解得x或x3所以不等式的解集为(-,)(3,+)当0a1时,y=ax为减函数,故由有2x2-3x+1x2+2x-5整理得x2-5x+60,2x3所以不等式的解集为(2,3)2.2 对数函数2.2.1 对
31、数与对数运算一、对数的概念定义:课本P62根据对数的定义,可以得到指数与对数间的关系:当a0且a1时,ax=N x=aN由指数与对数的这个关系可以得到关于对数的如下性质:负数和零没有对数;a1=0,aa=1显然a0且a1,a=N二、对数的运算1.运算法则由指数的运算法则我们可以得到对数的运算法则,如果a0且a1,M0,N0那么:a(MN)=aM+aNa=aM-aNaMN=naM(nR)从对数的定义可以知道,任意不等于1的正数,都可以作为对数的底。数学史上,人们经过查表就能求出任意正数的常用对数或自然对数。但是对于其它不等于1的正数为底的对数怎样计算呢?我们可以利用对数定义得出下列对数换底公式:
32、2.对数换底公式ab=(a0 a1,c0 c1且b0)事实上:设ab=x,由对数定义可知ax=b两边取以c为底的对数有xca=cb所以x=,即ab=有了对数换底公式:我们就可以解决利用已知对数求其它数为底的对数计算问题,因而彻底解决了对数的计算问题。另外我们利用对数换底公式还可以得出下列推论:ab=(0a1且0b1)ab=(0a1且0b1 nR)更一般地有:=ab(0a1且0b1)3.常用对数对于常用对数,它除了具有上述运算性质外,还有以下运算性质:lg10n=n,其中nR;lg2+lg5=1;若xy0,则lgxlgy,并且反之亦然。2.2.2 对数函数及其性质一、定义课本P70因为y=axx
33、=ay,利用函数和反函数的关系,我们可以看到:对数函数y=ax与指数函数y=ax互为反函数。即它们具有定义域值域互换,对应法则互逆的特点。并且它们的图像关于直线y=x是对称的。故我们可以利用指数函数的图像得到对数函数的图像:由对数函数的图像我们可以得到它有以下性质:负数和零没有对数;过定点(1,0),即x=1时,y=0;当a1时在(0,+)上是增函数;当0a1时在(0,+)上是减函数。例题分析1、求下列各式的值。81 9 100.0017 2 ()解:设81=x,则3-x=81=34,所以x=-4设9=x,则9x=,即32x=3-3,所以x=-设100.001=x,则10x=10-3,所以x=
34、-3因为7=()-1,故7=-12=()-1 () =() -1 =(2-2) = =(2)-2=2、求下列各式中的x的值。x=- x(-1)=-1 (2x)225解:x=()=x=+1由已知有2x=5,故x=32或x=3、不查表计算 lg25+lg50lg2lg35+lg32+3lg5lg2 lg25-lg22-2解:解法1 原式=解法2 原式=原式=lg25+lg(252)lg2 =lg25+(2lg5+lg2)lg2 =(lg2+lg5)2 =1原式=(lg2+lg5)(lg22-lg2lg5+lg25)+3lg2lg5 =lg22+2lg2lg5+lg25 =(lg2+lg5)2 =1
35、另解原式=lg35+lg32+3lg5lg2(lg2+lg5) =lg35+3lg22lg5+3lg2lg25+lg35 =(lg5+lg2)3 =1原式=(lg5+lg2)(lg5-lg2)-2 =lg5-lg2-2(1-lg2)-2 =lg5+lg2-4 =1-4 =-34、选择题已知32=a,则6=(A) A. B. C. D.解:6 = = =设a、b、c是不相等的正数,且ax=by=cz,x-1+y-1=z-1,则a、b、c的关系是(B) A.a+b=c B.ab=c C.ac=b D.bc=a解:另ax=by=cz=k,则x=ak,y=bk,z=ck因为+=所以ka+kb=kc即k
36、(ab)=kc所以ab=c5、填空题233445566778=3(43+83)(32+92)=解:原式=3原式=(23+23)(32+32)=2332=6、比较下列各组数的大小0.34和0.20.71.34.7和1.93.6解:由对数函数的性质得0.340,0.20.70,所以0.340.20.7因为1.34.71.33.6 又1.93.6=,1.33.6=由对数函数的性质得3.61.93.61.30所以即1.93.61.33.6 由、得1.34.71.93.67、比较下列各组数的大小m7和n7(其中0m1,0n1,mn)20.3与0.32与20.3解:因为m7=,n7=又mn,故分以下情况讨
37、论:当mn1时,有7m7n0所以即m7n7当0nm1时,7n7m0所以0所以m7n7当m1,0n1时,7m0,7n0所以0,0所以所以m7n7在同一坐标系内作出函数y=x2,y=2x,y=2x的图像如图所示显然00.321 20.31 20.31 所以20.30.3220.38、求下列各函数的定义域y=a(x2-2x-3)(0a1)y=y=5x-2(2x-1)解:由x2-2x-3解得x-1或x3所以函数y=a(x2-2x-3)的定义域为x| x-1或x3由所以x即函数y=的定义域是(,由已知有:所以函数y=5x-2(2x-1)的定义域是x| 9、利用对数函数的图像画出下列函数的图像y=(4x)
38、y=2解:函数y=(4x)=-2+x 所以把y=x的图像向下平移2个单位可得y=(4x)的图像如图所示函数y=2=-2x,故以x轴为对称轴做y=2x的图像的对称图像就得到y=2的图像如图所示10、解下列不等式:2(2x+3)2(5x-6)x1解:由对数函数性质有:所以不等式的解集为x|x1即xx x当x1时有x,由此有x1当0x1时有0x,由此有0x所以不等式的解集为x|x1或0x2.3 幂函数幂函数1.定义:函数y=x叫做幂函数,其中是常数,对于幂函数我们只讨论=1,2,3,-1时的情形。2.性质:y=xy=x2y=x3y=xy=x-1定义域RRR0,+)(-,0)(0,+)值域R0,+)R
39、0,+)(-,0)(0,+)奇偶性奇偶奇非奇非偶奇单调性R上递增(-,0)递减(0,+)递增R上递增0,+)上递增(-,0)和(0,+)递减定点(1,1)(1,1)(1,1)(1,1)(1,1)通过上表我们得到以上五个函数有下列性质:函数y=x,y=x2,y=x3,y=x和y=x-1的图像都通过点(1,1);y=x,y=x3,y=x-1是奇函数,函数y=x2是偶函数;在第一象限内,函数y=x,y=x2,y=x3和y=x是增函数,函数y=x-1是减函数;在第一象限内,函数y=x-1的图像向上与y轴无限接近,向右与x轴无限接近。例题分析1、比较下列各组数的大小2303与32021618与1816解
40、:2303=(23)101=81013202=(32)101=9101因为89所以81019101说明:这是因为0,则y=x在(0,+)单调递增。=162=28=因为89,所以1故1因而16181816说明:这里使用了作商的办法来比较两个函数的大小。2、利用幂函数的图像画出函数y=的图像。 解:把函数y=,即y=x的图像向右平移2个单位,可以得到函数y=的图像,如图所示3、若a=,b=,c=,那么a、b、c的大小关系为(D)A.abc B.cab C.bca D.bac解:因为a=,b=,c=因为y=x与y=x3互为反函数所以y=x与y=x3具有相同的单调性因为y=x3在R上单调递增所以y=x
41、在R上也是单调递增函数因为所以bac4、当a2时,函数f(x)=ax和y=(a-1)x2的图像只能是(A)解:因为a2所以f(x)=ax为R上的增函数故排除B、D又因为a2时y=(a-1)x2是开口向上的抛物线所以排除C,选A5、分别指出幂函数y=x的图像具有下列特点之一时的的值,其中-1,1,2,3过原点递增;不过原点,不与坐标轴相交,递减;关于原点对称且通过原点。解:=,1,3;=-1;=1,36、已知函数f(x)=-,求证:f(x)在其定义域上为增函数;满足等式f(x)=1的实数x的值至多只有一个。分析:用定义证明用反证法证明:因为函数f(x)的定义域为R+,任取x1、x2R+,且x1x
42、2则f(x2)-f(x1)=-+(-)=+=(x2-x1)(+)0所以f(x)在R+上为增函数。假设满足f(x)=1的实数x的值至少有2个,设为x1、x2,且x1x2,则应有f(x1)=1=f(x2),这与f(x)在它的定义域为增函数的结论f(x1)f(x2)相矛盾,故满足f(x)=1的实数x的值至多只有一个。说明:本题中因为y1=在(0,+)上单调递增,y2=-在(0,+)上也是增函数,故y=y1+y2在(0,+)上单调递增。另外,一般地说至多、至少的证明题其证法常常从反面入手用反证法证明。练习:1.若是负奇数,函数y=x的反函数是它本身,求的值。解:为奇数,故y=x的反函数是y=x因为=,
43、且0所以=-12.函数y=xa,y=xb,y=xc的图像大致如图所示,且a,b,c=-1,2则a=2,b=,c=-1。解:根据y=x2,y=,y=的图像可知a=2,b=,c=-1。本章小结二、主要题型1.化简计算、2.比较大小、3.解方程、4.解不等式、5.图像变换例题1、计算2(2222)-22 n个 n重根号解:原式=22n-222 =n-2()n =n+()n =n+n =2n2、已知189=a,18b=5,试以a、b表示3645。分析:由18b=5得b=185,因此要求出3645首先要换底成18。还要找到45与9或5的关系及36与9或5间的关系。解:由189=a可得182=18=1-a
44、又由3645=3、求证+的值介于2与3之间。解:因为+=713+75=7(135)=765因为71,故y=7x是增函数又因为4965343,即726573所以772765773即27653亦即+的值介于2与3之间4、比较下列各组中两个数的大小3.97-2与0.5 与544与455 25与34解:因为3.97242,故3.97-24-2=2-40.50.54=2-4所以3.97-20.5因为=1所以因为544=(54)11=62511455=(45)11=102411显然62511102411所以544455因为252434所以25345、比较下列各题中m和n的大小m5n5 m0.6n0.6解:
45、若m5n50,则1mn若0m5n5,则mn1若m50n5,则m1,0n1综上可知:当m5和n5同号时,mn;当m5和n5异号时,mn由可得:当m0.6和n0.6同号时,mn;当m0.6和n0.6异号时,mn6、比较,23,32的大小解:因为=22=22=23又=33=33=32综上可知32237、已知a0且a1,解不等式aa5x解:当a1时得x2-65x即x2-5x-60解得:x-1或x6当0a1时得x2-65x即x2-5x-60解得:-1x68、填空f(10x+1)=x,则f -1(0)=2;方程2(2x+1)2(2x+1+2)=2的解集为0;已知235x=0,则x=125。解:令10x+1
46、=n,则10x=n-1,x=lg(n-1)所以f(n)=lg(n-1)令f(n)=0,即lg(n-1)=0,有n=2即f -1(0)=n=2由已知有2(2x+1)2(2x+1)+1=2所以22(2x+1)+2(2x+1)-2=02(2x+1)+2 2(2x+1)-1=0因为2(2x+1)+20所以2(2x+1)-1=0,2(2x+1)=1所以x=0由已知有345x=15x=3所以x=53=12510、选择题当a时,有同一坐标系中函数y=a-x与y=ax的图像是(A)解:由a1看y=ax图像排除C、D又因为y=a-x=()x,而01所以y=a-x为减函数,排除B所以选A将y=2x的图像(D)再作关于y=x对称的图像可得到函数y=2(x+1)的图像。 A.先向左平行移动1个单位 B. 先向右平行移动1个单位C.先向上平行移动1个单位 D. 先向下平行移动1个单位解:由y=2(x+1)x=2(y+1)即y+1=2xy=2x所以选D3.1 函数与方程3.1.1 方程的根与函数的零点函数与方程有紧密的联系, 一般地设y=f(x),若令y=0,那么求自变量x的值就是解关于x的方程f(x)=0。如果解方程:f(x)=g(x),那么本质上就是求函数y=f(x)的图像与函数y=g(x)的图像的交点的横坐标。例题1、已知关于x
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