高中数学:幂函数最新教案

如题所述

函数 

目录·简介·复合函数·反函数·隐函数·多元函数·二次函数·一次函数·三角函数·函数概念的发展历史简介在数学领域,函数是一种关系,这种关系使一个集合里的每一个元素对应到另一个(可能相同的)集合里的唯一元素。(这只是一元函数f(x)=y的情况,请按英文原文把普遍定义给出,谢谢)。----A variable so related to another that for each value assumed by one there is a value determined for the other.    应变量,函数一个与他量有关联的变量,这一量中的任何一值都能在他量中找到对应的固定值。----A rule of correspondence between two sets such that there is a unique element in the second set assigned to each element in the first set.    函数两组元素一一对应的规则,第一组中的每个元素在第二组中只有唯一的对应量。函数的概念对于数学和数量学的每一个分支来说都是最基础的。functions   数学中的一种对应关系,是从某集合A到实数集B的对应。简单地说,甲随着乙变,甲就是乙的函数 。精确地说,设X是一个不空集合,Y是某个实数集合 ,f是个规则 , 若对X中的每个x,按规则f,有Y中的一个y与之对应 , 就称f是X上的一个函数,记作y=f(x),称X为函数f(x)的定义域,Y为其值域,x叫做自变量,y为因变量。   例1:y=sinx X=[0,2π],Y=[-1,1] ,它给出了一个函数关系。当然 ,把Y改为Y1=(a,b) ,a<b为任意实数,仍然是一个函数关系。 其深度y与一岸边点 O到测量点的距离 x 之间的对应关系呈曲线,这代表一个函数,定义域为[0,b]。以上3例展示了函数的三种表示法:公式法 , 表格法和图像法。   复合函数有3个变量,y是u的函数,y=ψ(u),u是x的函数,u=f(x),往往能形成链:y通过中间变量u构成了x的函数:   x→u→y,这要看定义域:设ψ的定义域为U 。 f的值域为U,当U*ÍU时,称f与ψ 构成一个复合函数 , 例如 y=lgsinx,x∈(0,π)。此时sinx>0 ,lgsinx有意义 。但如若规定x∈(-π,0),此时sinx<0 ,lgsinx无意义 ,就成不了复合函数。   反函数就关系而言,一般是双向的 ,函数也如此 ,设y=f(x)为已知的函数,若对每个y∈Y,有唯一的x∈X,使f(x)=y,这是一个由y找x的过程 ,即x成了y的函数 ,记为x=f -1(y)。称f -1为f的反函数。习惯上用x表示自变量 ,故这个函数仍记为y=f -1(x) ,例如 y=sinx与y=arcsinx 互为反函数。在同一坐标系中,y=f(x)与y=f -1(x)的图形关于直线y=x对称。   隐函数若能由函数方程 F(x,y)=0 确定y为x的函数y=f(x),即F(x,f(x))≡0,就称y是x的隐函数。   多元函数设点(x1,x2,…,xn) ∈GÍRn,UÍR1 ,若对每一点(x1,x2,…,xn)∈G,由某规则f有唯一的 u∈U与之对应:f:G→U,u=f(x1,x2,…,xn),则称f为一个n元函数,G为定义域,U为值域。   基本初等函数及其图像 幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数称为基本初等函数。   ①幂函数:y=xμ(μ≠0,μ为任意实数)定义域:μ为正整数时为(-∞,+∞),μ为负整数时是(-∞,0)∪(0,+∞);μ=(α为整数),当α是奇数时为( -∞,+∞),当α是偶数时为(0,+∞);μ=p/q,p,q互素,作为的复合函数进行讨论。略图如图2、图3。 ②指数函数:y=ax(a>0 ,a≠1),定义成为( -∞,+∞),值域为(0 ,+∞),a>0 时是严格单调增加的函数( 即当x2>x1时,) ,0<a<1 时是严格单减函数。对任何a,图像均过点(0,1),注意y=ax和y=()x的图形关于y轴对称。如图4。 ③对数函数:y=logax(a>0), 称a为底 , 定义域为(0,+∞),值域为(-∞,+∞) 。a>1 时是严格单调增加的,0<a<1时是严格单减的。不论a为何值,对数函数的图形均过点(1,0),对数函数与指数函数互为反函数 。如图5。 以10为底的对数称为常用对数 ,简记为lgx 。在科学技术中普遍使用的是以e为底的对数,即自然对数,记作lnx。 ④三角函数:见表2。 正弦函数、余弦函数如图6,图7所示。 ⑤反三角函数:见表3。双曲正、余弦如图8。 ⑥双曲函数:双曲正弦(ex-e-x),双曲余弦(ex+e-x),双曲正切(ex-e-x)/(ex+e-x) ,双曲余切( ex+e-x)/(ex-e-x)。 [编辑]补充在数学领域,函数是一种关系,这种关系使一个集合里的每一个元素对应到另一个(可能相同的)集合里的唯一元素(这只是一元函数f(x)=y的情况,请按英文原文把普遍定义给出,谢谢)。函数的概念对于数学和数量学的每一个分支来说都是最基础的。 术语函数,映射,对应,变换通常都是同一个意思。 

3. 注意下列性质:

 

 要知道它的来历:若B为A的子集,则对于元素a1来说,有2种选择(在或者不在)。同样,对于元素a2, a3,……an,都有2种选择,所以,总共有 种选择, 即集合A有 个子集。

当然,我们也要注意到,这 种情况之中,包含了这n个元素全部在何全部不在的情况,故真子集个数为 ,非空真子集个数为 

 

    (3)德摩根定律:

 

有些版本可能是这种写法,遇到后要能够看懂

 

4. 你会用补集思想解决问题吗?(排除法、间接法)

     

的取值范围。

 

注意,有时候由集合本身就可以得到大量信息,做题时不要错过; 如告诉你函数f(x)=ax2+bx+c(a>0) 在 上单调递减,在 上单调递增,就应该马上知道函数对称轴是x=1.或者,我说在上 ,也应该马上可以想到m,n实际上就是方程 的2个根

5、熟悉命题的几种形式、

      

     

     

  命题的四种形式及其相互关系是什么?

    (互为逆否关系的命题是等价命题。)

    原命题与逆否命题同真、同假;逆命题与否命题同真同假。

6、熟悉充要条件的性质(高考经常考)

   满足条件 , 满足条件 ,

若                 ;则 是 的充分非必要条件 ;

若                 ;则 是 的必要非充分条件 ;

若                 ;则 是 的充要条件 ;

若                 ;则 是 的既非充分又非必要条件 ;

 

7. 对映射的概念了解吗?映射f:A→B,是否注意到A中元素的任意性和B中与之对应元素的唯一性,哪几种对应能构成映射?

(一对一,多对一,允许B中有元素无原象。)

注意映射个数的求法。如集合A中有m个元素,集合B中有n个元素,则从A到B的映射个数有nm个。

如:若 , ;问: 到 的映射有      个, 到 的映射有     个; 到 的函数有     个,若 ,则 到 的一一映射有     个。

函数 的图象与直线 交点的个数为             个。

 8. 函数的三要素是什么?如何比较两个函数是否相同?

    (定义域、对应法则、值域)

相同函数的判断方法:①表达式相同;②定义域一致 (两点必须同时具备)

  9. 求函数的定义域有哪些常见类型?

    

函数定义域求法:

 分式中的分母不为零;

 偶次方根下的数(或式)大于或等于零;

 指数式的底数大于零且不等于一;

 对数式的底数大于零且不等于一,真数大于零。

 正切函数    

 余切函数    

 反三角函数的定义域

函数y=arcsinx的定义域是 [-1, 1]  ,值域是 ,函数y=arccosx的定义域是 [-1, 1] ,值域是 [0, π] ,函数y=arctgx的定义域是 R ,值域是 .,函数y=arcctgx的定义域是 R ,值域是 (0, π) .

当以上几个方面有两个或两个以上同时出现时,先分别求出满足每一个条件的自变量的范围,再取他们的交集,就得到函数的定义域。

10. 如何求复合函数的定义域?

     

义域是_____________。 

幂函数

概念

  形如y=x^a(a为常数)的函数,即以底数为自变量 幂为因变量,指数为常量的函数称为幂函数。当a取非零的有理数时是比较容易理解的,而对于a取无理数时,初学者则不大容易理解了。因此,在初等函数里,我们不要求掌握指数为无理数的问题,只需接受它作为一个已知事实即可,因为这涉及到实数连续统的极为深刻的知识。

特性

  对于a的取值为非零有理数,有必要分成几种情况来讨论各自的特性:首先我们知道如果a=p/q,且p/q为既约分数(即p、q互质),q和p都是整数,则x^(p/q)=q次根号下(x的p次方),如果q是奇数,函数的定义域是R,如果q是偶数,函数的定义域是[0,+∞)。当指数a是负整数时,设a=-k,则y=1/(x^k),显然x≠0,函数的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞)。因此可以看到x所受到的限制来源于两点,一是有可能作为分母而不能是0,一是有可能在偶数次的根号下而不能为负数,那么我们就可以知道:   

a小于0时,x不等于0;   

q为偶数时,x不小于0;   

q为奇数时,x取R。

定义域与值域

  当a为不同的数值时,幂函数的定义域的不同情况如下:

1.如果a为负数,则x肯定不能为0,不过这时函数的定义域还必须根[据q的奇偶性来确定,即如果同时q为偶数,则x不能小于0,这时函数的定义域为大于0的所有实数;

2.如果同时q为奇数,则函数的定义域为不等于0 的所有实数。

当x为不同的数值时,幂函数的值域的不同情况如下:  

1.在x大于0时,函数的值域总是大于0的实数。

2.在x小于0时,则只有同时q为奇数,函数的值域为非零的实数。而只有a为正数,0才进入函数的值域。由于x大于0是对a的任意取值都有意义的,因此下面给出幂函数在第一象限的各自情况.

第一象限的特殊性

  可以看到:   

(1)所有的图形都通过(1,1)这点.(a≠0) a>0时 图象过点(0,0)和(1,1)   

(2)当a大于0时,幂函数为单调递增为增函数   而a小于0时,幂函数为单调递减为减函数。   

(3)当a大于1时,幂函数图形下凸(竖抛);当a小于1大于0时,幂函数图形上凸(横抛)。当a小于0时,图像为双曲线。   

(4)当a小于0时,a越小,图形倾斜程度越大。   

(5)显然幂函数无界限。  

(6)a=2n,该函数为偶函数 {x|x≠0}。

图象

   幂函数的图象:   ①当a≤-1且a为奇数时,函数在第一、第三象限为减函数   ②当a≤-1且a为偶数时,函数在第二象限为增函数,第一象限为减函数   ③当a=0且x不为0时,函数图象平行于x轴且y=1、但不过(0,1)   ④当0<a<1时,函数是增函数   ⑤当a≥1且a为奇数时,函数是奇函数   ⑥当a≥1且a为偶数时,函数是偶函数

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第1个回答  2011-09-21
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