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高一数学必修一知识点与习题讲解

必修1第一章集合与函数基础知识点整理第1讲§集合的含义与表示¤学习目标:通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系;能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用;掌握集合的表示方法、常用数集及其记法、集合元素的三个特征.¤知识要点:1.把一些元素组成的总体叫作集合(set ),其元素具有三个特征,即确定性、互异性、无序性.2.集合的表示方法有两种:列举法,即把集合的元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来,基本形式为123{,,,,}n a a a a ⋅⋅⋅,适用于有限集或元素间存在规律的无限集.描述法,即用集合所含元素的共同特征来表示,基本形式为{|()x A P x ∈},既要关注代表元素x ,也要把握其属性()P x ,适用于无限集.3.通常用大写拉丁字母,,,A B C ⋅⋅⋅表示集合.要记住一些常见数集的表示,如自然数集N ,正整数集*N 或N +,整数集Z ,有理数集Q ,实数集R .4.元素与集合之间的关系是属于(belongto )与不属于(notbelongto ),分别用符号∈、∉表示,例如3N ∈,2N -∉.¤例题精讲:【例1】试分别用列举法和描述法表示下列集合:(1)由方程2(23)0x x x --=的所有实数根组成的集合; (2)大于2且小于7的整数. 解:(1)用描述法表示为:2{|(23)0}x R x x x ∈--=; 用列举法表示为{0,1,3}-.(2)用描述法表示为:{|27}x Z x ∈<<; 用列举法表示为{3,4,5,6}.【例2】用适当的符号填空:已知{|32,}A x x k k Z ==+∈,{|61,}B x x m m Z ==-∈,则有: 17A ;-5A ;17B .解:由3217k +=,解得5k Z =∈,所以17A ∈;由325k +=-,解得73k Z =∉,所以5A -∉;由6117m -=,解得3m Z =∈,所以17B ∈.【例3】试选择适当的方法表示下列集合:(教材P 6练习题2,P 13A 组题4) (1)一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点组成的集合;(2)二次函数24y x =-的函数值组成的集合; (3)反比例函数2y x=的自变量的值组成的集合. 解:(1)3{(,)|}{(1,4)}26y x x y y x =+⎧=⎨=-+⎩. (2)2{|4}{|4}y y x y y =-=≥-. (3)2{|}{|0}x y x x x==≠.点评:以上代表元素,分别是点、函数值、自变量.在解题中不能把点的坐标混淆为{1,4},也注意对比(2)与(3)中的两个集合,自变量的范围和函数值的范围,有着本质上不同,分析时一定要细心.*【例4】已知集合2{|1}2x aA a x +==-有唯一实数解,试用列举法表示集合A . 解:化方程212x ax +=-为:2(2)0x x a --+=.应分以下三种情况:⑴方程有等根且不是=0,得94a =-,此时的解为12x =,合.x =a =1x =-A BBA AB A BA .B .C .D . ⑶方程有一解为2-,而另一解不是2:将2x =-代入得2a =,此时另一解为21x =+,合.综上可知,9{,2,2}4A =--.点评:运用分类讨论思想方法,研究出根的情况,从而列举法表示.注意分式方程易造成增根的现象.第2讲§集合间的基本关系¤学习目标:理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;在具体情境中,了解全集与空集的含义;能利用Venn 图表达集合间的关系.¤知识要点:1.一般地,对于两个集合A 、B ,如果集合A 中的任意一个元素都是集合B 中的元素,则说两个集合有包含关系,其中集合A 是集合B 的子集(subset ),记作A B ⊆(或B A ⊇),读作“A 含于B ”(或“B 包含A ”).2.如果集合A 是集合B 的子集(A B ⊆),且集合B 是集合A 的子集(B A ⊇),即集合A 与集合B 的元素是一样的,因此集合A 与集合B 相等,记作A B =.3.如果集合A B ⊆,但存在元素x B ∈,且x A ∉,则称集合A 是集合B 的真子集(propersubset ),记作A ≠⊂B (或B ≠⊃A ).4.不含任何元素的集合叫作空集(emptyset ),记作∅,并规定空集是任何集合的子集.5.性质:A A ⊆;若A B ⊆,B C ⊆,则A C ⊆; 若A B A =,则A B ⊆;若A B A =,则B A ⊆. ¤例题精讲:【例1】用适当的符号填空:(1){菱形}{平行四边形};{等腰三角形}{等边三角形}. (2)∅2{|20}x R x ∈+=;0{0};∅{0};N {0}. 解:(1),; (2)=,∈,,. 【例2】设集合1,,}22{|,{|n n x n n A x x B x =∈=+∈==Z}Z ,则下列图形能表示A 与B 关系的是(). 解:简单列举两个集合的一些元素,3113{,1,,0,,1,,}2222A =⋅⋅⋅---⋅⋅⋅,3113{,,,,,}2222B =⋅⋅⋅--⋅⋅⋅,易知B ≠⊂A ,故答案选A .另解:由21,}2{|n x n B x +=∈=Z ,易知B ≠⊂A ,故答案选A .【例3】若集合{}{}2|60,|10M x x x N x ax =+-==-=,且N M ⊆,求实数a 的值.解:由26023x x x +-=⇒=-或,因此,{}2,3M =-. (i )若0a =时,得N =∅,此时,N M ⊆; (ii )若0a ≠时,得1{}N a =.若N M ⊆,满足1123a a ==-或,解得1123a a ==-或. 故所求实数a 的值为0或12或13-. 点评:在考察“A B ⊆”这一关系时,不要忘记“∅”,因为A =∅时存在A B ⊆.从而需要分情况讨论.题中讨论的主线是依据待定的元素进行.【例4】已知集合A ={a ,a +b ,a +2b },B ={a ,ax ,ax 2}.若A =B ,求实数x 的值.解:若22a b ax a b ax +=⎧⎨+=⎩⇒a +ax 2-2ax =0,所以a (x -1)2=0,即a =0或x =1. 当a =0时,集合B 中的元素均为0,故舍去; 当x =1时,集合B 中的元素均相同,故舍去.若22a b ax a b ax⎧+=⎨+=⎩⇒2ax 2-ax -a =0.因为a ≠0,所以2x 2-x -1=0,即(x -1)(2x +1)=0.又x ≠1,所以只有12x =-. 经检验,此时A =B 成立.综上所述12x =-. 点评:抓住集合相等的定义,分情况进行讨论.融入方程组思想,结合元素的互异性确定集合.第3讲§集合的基本运算(一)¤学习目标:理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集;理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集;能使用Venn 图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.¤知识要点:集合的基本运算有三种,即交、并、补,学习时先理解概念,并掌握符号等,再结合解题的训练,而达到掌握的层次.下面以表格的形式归纳三种基本运算如下.并集 交集 补集 概念由所有属于集合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(unionset ) 由属于集合A 且属于集合B 的元素所组成的集合,称为集合A 与B 的交集(intersectionset ) 对于集合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 相对于全集U 的补集(complementaryset ) 记号 A B (读作“A 并B ”) A B (读作“A 交B ”) U A (读作“A 的补集”)符号图形表示¤例题精讲:【例1】设集合,{|15},{|39},,()UU R A x x B x x A B A B ==-≤≤=<<求.解:在数轴上表示出集合A 、B ,如右图所示: {|35}A B x x =<≤,(){|1,9}U C AB x x x =<-≥或,【例2】设{|||6}A x Z x =∈≤,{}{}1,2,3,3,4,5,6B C ==,求:(1)()A B C ;(2)()A A B C .解:{}6,5,4,3,2,1,0,1,2,3,4,5,6A =------. (1)又{}3B C =,∴()A B C ={}3;(2)又{}1,2,3,4,5,6BC =,得{}()6,5,4,3,2,1,0A C BC =------.∴()A A C BC {}6,5,4,3,2,1,0=------.【例3】已知集合{|24}A x x =-<<,{|}B x x m =≤,且A B A =,求实数m 的取值范围.解:由A B A =,可得A B ⊆.在数轴上表示集合A 与集合B ,如右图所示: 由图形可知,4m ≥.点评:研究不等式所表示的集合问题,常常由集合之间的关系,得到各端点之间的关系,特别要注意是否含端点的问题.【例4】已知全集*{|10,}U x x x N =<∈且,{2,4,5,8}A =,{1,3,5,8}B =,求()U C AB ,()UC AB ,()()U U C A C B ,()()U U C A C B ,并比较它们的关系.解:由{1,2,3,4,5,8}A B =,则(){6,7,9}U C AB =.由{5,8}AB =,则(){1,2,3,4,6,7,9}UC AB =由{1,3,6,7,9}U C A =,{2,4,6,7,9}U C B =, 则()(){6,7,9}U U C A C B =, ()(){1,2,3,4,6,7,9}U U C A C B =.由计算结果可以知道,()()()U U U C A C B C AB =,()()()U U U C A C B C AB =.UA-24mx BA 4mx A B另解:作出Venn 图,如右图所示,由图形可以直接观察出来结果. 点评:可用Venn 图研究()()()U U U C A C B C A B =与()()()U U U C A C B C A B =,在理解的基础记住此结论,有助于今后迅速解决一些集合问题.第4讲§集合的基本运算(二)¤学习目标:掌握集合、交集、并集、补集的有关性质,运行性质解决一些简单的问题;掌握集合运算中的一些数学思想方法.¤知识要点:1.含两个集合的Venn 图有四个区域,分别对应着这两个集合运算的结果.我们需通过Venn 图理解和掌握各区域的集合运算表示,解决一类可用列举法表示的集合运算.通过图形,我们还可以发现一些集合性质:()()()U U U C A B C A C B =,()()()U U U C A B C A C B =.2.集合元素个数公式:()()()()n AB n A n B n A B =+-.3.在研究集合问题时,常常用到分类讨论思想、数形结合思想等.也常由新的定义考查创新思维. ¤例题精讲:【例1】设集合{}{}24,21,,9,5,1A a a B a a =--=--,若{}9A B =,求实数a 的值.解:由于{}{}24,21,,9,5,1A a a B a a =--=--,且{}9AB =,则有:当219 a -=时,解得5a =,此时={4, 9, 25}={9, 0, 4}A B -,-,不合题意,故舍去; 当29a =时,解得33a =或-.3 ={4,5,9} ={9,2,2}a A B =时,-,--,不合题意,故舍去; 3={4, 7 9}={9, 8, 4}a A B =-,--,,-,合题意.所以,3a =-.【例2】设集合{|(3)()0,}A x x x a a R =--=∈,{|(4)(1)0}B x x x =--=,求AB ,A B .(教材P 14B组题2)解:{1,4}B =.当3a =时,{3}A =,则{1,3,4}AB =,A B =∅;当1a =时,{1,3}A =,则{1,3,4}A B =,{1}A B =; 当4a =时,{3,4}A =,则{1,3,4}A B =,{4}A B =;当3a ≠且1a ≠且4a ≠时,{3,}A a =,则{1,3,4,}A B a =,A B =∅.点评:集合A 含有参数a ,需要对参数a 进行分情况讨论.罗列参数a 的各种情况时,需依据集合的性质和影响运算结果的可能而进行分析,不多不少是分类的原则.【例3】设集合A ={x |240x x +=},B ={x |222(1)10x a x a +++-=,a R ∈},若A B =B ,求实数a 的值.解:先化简集合A ={4,0}-.由AB =B ,则B ⊆A ,可知集合B 可为∅,或为{0},或{-4},或{4,0}-.(i )若B =∅,则224(1)4(1)0a a ∆=+--<,解得a <1-; (ii )若0∈B ,代入得2a 1-=0⇒a =1或a =1-, 当a =1时,B =A ,符合题意;当a =1-时,B ={0}⊆A ,也符合题意.(iii )若-4∈B ,代入得2870a a -+=⇒a =7或a =1, 当a =1时,已经讨论,符合题意;当a =7时,B ={-12,-4},不符合题意. 综上可得,a =1或a ≤1-.点评:此题考查分类讨论的思想,以及集合间的关系的应用.通过深刻理解集合表示法的转换,及集合之间的关系,可以把相关问题化归为解方程的问题,这是数学中的化归思想,是重要数学思想方法.解该题时,特别容易出现的错误是遗漏了A =B 和B =∅的情形,从而造成错误.这需要在解题过程中要全方位、多角度审视问题.【例4】对集合A 与B ,若定义{|,}A B x x A x B -=∈∉且,当集合*{|8,}A x x x N =≤∈,集合{|(2)(5)(6)0}B x x x x x =---=时,有A B -=.(由教材P 12补集定义“集合A 相对于全集U 的补集为{|,}U C A x x x A =∈∉且”而拓展)解:根据题意可知,{1,2,3,4,5,6,7,8}A =,{0,2,5,6}B =由定义{|,}A B x x A x B -=∈∉且,则{1,3,4,7,8}A B -=.点评:运用新定义解题是学习能力的发展,也是一种创新思维的训练,关键是理解定义的实质性内涵,这里新定义的含义是从A 中排除B 的元素.如果再给定全集U ,则A B -也相当于()U A C B .第5讲§函数的概念¤学习目标:通过丰富实例,进一步体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型,在此基础上学习用集合与对应的语言来刻画函数,体会对应关系在刻画函数概念中的作用;了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域.¤知识要点:1.设A 、B 是非空的数集,如果按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y 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(function ),记作y =()f x ,x A ∈.其中,x 叫自变量,x 的取值范围A 叫作定义域(domain ),与x 的值对应的y 值叫函数值,函数值的集合{()|}f x x A ∈叫值域(range ).2.设a 、b 是两个实数,且a <b ,则:{x |a ≤x ≤b }=[a ,b ]叫闭区间;{x |a <x <b }=(a ,b )叫开区间; {x |a ≤x <b }=[,)a b ,{x |a <x ≤b }=(,]a b ,都叫半开半闭区间.符号:“∞”读“无穷大”;“-∞”读“负无穷大”;“+∞”读“正无穷大”.则{|}(,)x x a a >=+∞,{|}[,)x x a a ≥=+∞,{|}(,)x x b b <=-∞,{|}(,]x x b b ≤=-∞,(,)R =-∞+∞. 3.决定函数的三个要素是定义域、值域和对应法则.当且仅当函数定义域、对应法则分别相同时,函数才是同一函数.¤例题精讲:【例1】求下列函数的定义域:(1)121y x =+-;(2)y =.解:(1)由210x +-≠,解得1x ≠-且3x ≠-, 所以原函数定义域为(,3)(3,1)(1,)-∞----+∞.(2)由3020x -≥⎧⎪≠,解得3x ≥且9x ≠,所以原函数定义域为[3,9)(9,)+∞.【例2】求下列函数的定义域与值域:(1)3254x y x+=-;(2)22y x x =-++. 解:(1)要使函数有意义,则540x -≠,解得54x ≠.所以原函数的定义域是5{|}4x x ≠.32112813(45)233233305445445445444x x x y x x x x ++-+==⨯=⨯=-+≠-+=-----,所以值域为3{|}4y y ≠-.(2)22192()24y x x x =-++=--+.所以原函数的定义域是R ,值域是9(,]4-∞.【例3】已知函数1()1xf x x-=+.求:(1)(2)f 的值;(2)()f x 的表达式解:(1)由121x x -=+,解得13x =-,所以1(2)3f =-.(2)设11x t x -=+,解得11t x t -=+,所以1()1t f t t -=+,即1()1xf x x-=+. 点评:此题解法中突出了换元法的思想.这类问题的函数式没有直接给出,称为抽象函数的研究,常常需要结合换元法、特值代入、方程思想等.【例4】已知函数22(),1x f x x R x =∈+.(1)求1()()f x f x +的值;(2)计算:111(1)(2)(3)(4)()()()234f f f f f f f ++++++.解:(1)由2222222221111()()1111111x x x x f x f x x x x x x ++=+=+==+++++.(2)原式11117(1)((2)())((3)())((4)())323422f f f f f f f =++++++=+= 点评:对规律的发现,能使我们实施巧算.正确探索出前一问的结论,是解答后一问的关键.第6讲§函数的表示法¤学习目标:在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(图象法、列表法、解析法)表示函数;通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应用;了解映射的概念.¤知识要点:1.函数有三种表示方法:解析法(用数学表达式表示两个变量之间的对应关系,优点:简明,给自变量可求函数值);图象法(用图象表示两个变量的对应关系,优点:直观形象,反应变化趋势);列表法(列出表格表示两个变量之间的对应关系,优点:不需计算就可看出函数值).2.分段函数的表示法与意义(一个函数,不同范围的x ,对应法则不同).3.一般地,设A 、B 是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应法则f ,使对于集合A 中的任意一个元素x ,在集合B 中都有唯一确定的元素y 与之对应,那么就称对应:f A B →为从集合A 到集合B 的一个映射(mapping ).记作“:f A B →”.判别一个对应是否映射的关键:A 中任意,B 中唯一;对应法则f . ¤例题精讲:【例1】如图,有一块边长为a 的正方形铁皮,将其四个角各截去一个边长为x 的小正方形,然后折成一个无盖的盒子,写出体积V 以x 为自变量的函数式是_____,这个函数的定义域为_______.解:盒子的高为x ,长、宽为2a x -,所以体积为V =2(2)x a x -.又由20a x >-,解得2a x <. 所以,体积V 以x 为自变量的函数式是2(2)V x a x =-,定义域为{|0}2a x x <<.【例2】已知f (x )=333322x x x x-⎧++⎪⎨+⎪⎩(,1)(1,)x x ∈-∞∈+∞,求f [f (0)]的值.解:∵0(,1)∈-∞,∴f (0)=32.又∵32>1,∴f (32)=(32)3+(32)-3=2+12=52,即f [f (0)]=52. 【例3】画出下列函数的图象:(1)|2|y x =-;(教材P 26练习题3) (2)|1||24|y x x =-++.解:(1)由绝对值的概念,有2,2|2|2,2x x y x x x -≥⎧=-=⎨-<⎩.所以,函数|2|y x =-的图象如右图所示.(2)33,1|1||24|5,2133,2x x y x x x x x x +>⎧⎪=-++=+-≤≤⎨⎪--<-⎩,所以,函数|1||24|y x x =-++的图象如右图所示.点评:含有绝对值的函数式,可以采用分零点讨论去绝对值的方法,将函数式化为分段函数,然后根据定义域的分段情况,选择相应的解析式作出函数图象.【例4】函数()[]f x x =的函数值表示不超过x 的最大整数,例如[ 3.5]4-=-,[2.1]2=,当( 2.5,3]x ∈-时,写出()f x 的解析式,并作出函数的图象.解:3, 2.522,211,10()0,011,122,233,3x x x f x x x x x --<<-⎧⎪--≤<-⎪--≤<⎪=≤<⎨⎪≤<⎪≤<⎪=⎩.函数图象如右:点评:解题关键是理解符号[]m 的概念,抓住分段函数的对应函数式.第7讲§函数的单调性¤学习目标:通过已学过的函数特别是二次函数,理解函数的单调性及其几何意义;学会运用函数图像理解和研究函数的性质.理解增区间、减区间等概念,掌握增(减)函数的证明和判别.¤知识要点:1.增函数: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x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2),那么就说f (x )在区间D 上是增函数(increasingfunction ).仿照增函数的定义可定义减函数.2.如果函数f (x )在某个区间D 上是增函数或减函数,就说f (x )在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D 叫f(x )的单调区间.在单调区间上,增函数的图象是从左向右是上升的(如右图1),减函数的图象从左向右是下降的(如右图2).由此,可以直观观察函数图象上升与下降的变化趋势,得到函数的单调区间及单调性.3.判断单调性的步骤:设x 1、x 2∈给定区间,且x 1<x 2;→计算f (x 1)-f (x 2)→判断符号→下结论.¤例题精讲:【例1】试用函数单调性的定义判断函数2()1xf x x =-在区间(0,1)上的单调性. 解:任取12,x x ∈(0,1),且12x x <.则1221121212222()()()11(1)(1)x x x x f x f x x x x x --=-=----. 由于1201x x <<<,110x -<,210x -<,210x x ->,故12()()0f x f x ->,即12()()f x f x >.所以,函数2()1xf x x =-在(0,1)上是减函数.【例2】求二次函数2()(0)f x ax bx c a =++<的单调区间及单调性.解:设任意12,x x R ∈,且12x x <.则22121122()()()()f x f x ax bx c ax bx c -=++-++221212()()a x x b x x =-+-1212()[()]x x a x x b =-++.若0a <,当122b x x a <≤-时,有120x x -<,12bx x a+<-,即12()0a x x b ++>,从而12()()0f x f x -<,即12()()f x f x <,所以()f x 在(,]2b a -∞-上单调递增.同理可得()f x 在[,)2ba-+∞上单调递减.【例3】求下列函数的单调区间:(1)|1||24|y x x =-++;(2)22||3y x x =-++.解:(1)33,1|1||24|5,2133,2x x y x x x x x x +>⎧⎪=-++=+-≤≤⎨⎪--<-⎩,其图象如右.由图可知,函数在[2,)-+∞上是增函数,在(,2]-∞-上是减函数.(2)22223,02||323,0x x x y x x x x x ⎧-++≥⎪=-++=⎨--+<⎪⎩,其图象如右.由图可知,函数在(,1]-∞-、[0,1]上是增函数,在[1,0]-、[1,)+∞上是减函数.点评:函数式中含有绝对值,可以采用分零点讨论去绝对值的方法,将函数式化为分段函数.第2小题也可以由偶函数的对称性,先作y 轴右侧的图象,并把y 轴右侧的图象对折到左侧,得到(||)f x 的图象.由图象研究单调性,关键在于正确作出函数图象.【例4】已知31()2x f x x +=+,指出()f x 的单调区间. 解:∵3(2)55()322x f x x x +--==+++, ∴把5()g x x-=的图象沿x 轴方向向左平移2个单位,再沿y 轴向上平移3个单位,得到()f x 的图象,如图所示.由图象得()f x 在(,2)-∞-单调递增,在(2,)-+∞上单调递增.点评:变形后结合平移知识,由平移变换得到一类分式函数的图象.需知()f x a b ++平移变换规律.第8讲§函数最大(小)值¤学习目标:通过已学过的函数特别是二次函数,理解函数的最大(小)值及其几何意义;学会运用函数图像理解和研究函数的性质.能利用单调性求函数的最大(小)值.¤知识要点:1.定义最大值:设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:对于任意的x ∈I ,都有()f x ≤M ;存在x 0∈I ,使得0()f x =M .那么,称M 是函数()y f x =的最大值(MaximumValue ).仿照最大值定义,可以给出最小值(MinimumValue )的定义.2.配方法:研究二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的最大(小)值,先配方成224()24b ac b y a x a a-=++后,当0a >时,函数取最小值为244ac b a -;当0a <时,函数取最大值244ac b a-.3.单调法:一些函数的单调性,比较容易观察出来,或者可以先证明出函数的单调性,再利用函数的单调性求函数的最大值或最小值.4.图象法:先作出其函数图象后,然后观察图象得到函数的最大值或最小值. ¤例题精讲:【例1】求函数261y x x =++的最大值.解:配方为2613()24y x =++,由2133()244x ++≥,得260813()24x <≤++. 所以函数的最大值为8.【例2】某商人如果将进货单价为8元的商品按每件10元售出时,每天可售出100件.现在他采用提高售出价,减少进货量的办法增加利润,已知这种商品每件提价1元,其销售量就要减少10件,问他将售出价定为多少元时,才能使每天所赚得的利润最大?并求出最大利润.解:设他将售出价定为x 元,则提高了(10)x -元,减少了10(10)x -件,所赚得的利润为(8)[10010(10)]y x x =---.即2210280160010(14)360y x x x =-+-=--+.当14x =时,max 360y =.所以,他将售出价定为14元时,才能使每天所赚得的利润最大,最大利润为360元. 【例3】求函数21y x x =+-的最小值.解:此函数的定义域为[)1,+∞,且函数在定义域上是增函数, 所以当1x =时,min 2112y =+-=,函数的最小值为2.点评:形如y ax b cx d =+±+的函数最大值或最小值,可以用单调性法研究,也可以用换元法研究.【另解】令1x t -=,则0t ≥,21x t =+,所以22115222()48y t t t =++=++,在0t ≥时是增函数,当0t =时,min 2y =,故函数的最小值为2.【例4】求下列函数的最大值和最小值:(1)25332,[,]22y x x x =--∈-;(2)|1||2|y x x =+--.解:(1)二次函数232y x x =--的对称轴为2bx a=-,即1x =-. 画出函数的图象,由图可知,当1x =-时,max 4y =;当32x =时,min 94y =-.所以函数25332,[,]22y x x x =--∈-的最大值为4,最小值为94-.(2) 3 (2)|1||2|2 1 (12)3 (1)x y x x x x x ≥⎧⎪=+--=--<<⎨⎪-≤-⎩.作出函数的图象,由图可知,[3,3]y ∈-.所以函数的最大值为3,最小值为-3.点评:二次函数在闭区间上的最大值或最小值,常根据闭区间与对称轴的关系,结合图象进行分析.含绝对值的函数,常分零点讨论去绝对值,转化为分段函数进行研究.分段函数的图象注意分段作出.第9讲§函数的奇偶性¤学习目标:结合具体函数,了解奇偶性的含义;学会运用函数图像理解和研究函数的性质.理解奇函数、偶函数的几何意义,能熟练判别函数的奇偶性.¤知识要点:1.定义:一般地,对于函数()f x 定义域内的任意一个x ,都有()()f x f x -=,那么函数()f x 叫偶函数(evenfunction ).如果对于函数定义域内的任意一个x ,都有()()f x f x -=-),那么函数()f x 叫奇函数(oddfunction ).2.具有奇偶性的函数其定义域关于原点对称,奇函数的图象关于原点中心对称,偶函数图象关于y 轴轴对称.3.判别方法:先考察定义域是否关于原点对称,再用比较法、计算和差、比商法等判别()f x -与()f x 的关系.¤例题精讲:【例1】判别下列函数的奇偶性:(1)31()f x x x=-;(2)()|1||1|f x x x =-++;(3)23()f x x x =-. 解:(1)原函数定义域为{|0}x x ≠,对于定义域的每一个x ,都有3311()()()()f x x x f x x x-=--=--=--,所以为奇函数.(2)原函数定义域为R ,对于定义域的每一个x ,都有()|1||1||1||1|()f x x x x x f x -=--+-+=-++=,所以为偶函数.(3)由于23()()f x x x f x -=+≠±,所以原函数为非奇非偶函数. 【例2】已知()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,且1()()1f xg x x -=+,求()f x 、()g x . 解:∵()f x 是奇函数,()g x 是偶函数, ∴()()f x f x -=-,()()g x g x -=.则1()()11()()1f x g x x f x g x x ⎧-=⎪⎪+⎨⎪---=⎪-+⎩,即1()()11()()1f x g x x f x g x x ⎧-=⎪⎪+⎨⎪--=⎪-+⎩. 两式相减,解得2()1x f x x =-;两式相加,解得21()1g x x =-.【例3】已知()f x 是偶函数,0x ≥时,2()24f x x x =-+,求0x <时()f x 的解析式.解:作出函数22242(1)2,0y x x x x =-+=--+≥的图象,其顶点为(1,2). ∵()f x 是偶函数,∴其图象关于y 轴对称.作出0x <时的图象,其顶点为(1,2)-,且与右侧形状一致, ∴0x <时,22()2(1)224f x x x x =-++=--.点评:此题中的函数实质就是224||y x x =-+.注意两抛物线形状一致,则二次项系数a 的绝对值相同.此类问题,我们也可以直接由函数奇偶性的定义来求,过程如下.【另解】当0x <时,0x ->,又由于()f x 是偶函数,则()()f x f x =-, 所以,当0x <时,22()()2()4()24f x f x x x x x =-=--+-=--.【例4】设函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且在区间(,0)-∞上是减函数,实数a 满足不等式22(33)(32)f a a f a a +-<-,求实数a 的取值范围.解:∵()f x 在区间(,0)-∞上是减函数,∴()f x 的图象在y 轴左侧递减. 又∵()f x 是奇函数,∴()f x 的图象关于原点中心对称,则在y 轴右侧同样递减.又(0)(0)f f -=-,解得(0)0f =,所以()f x 的图象在R 上递减.∵22(33)(32)f a a f a a +-<-,∴223332a a a a +->-,解得1a >.点评:定义在R 上的奇函数的图象一定经过原点.由图象对称性可以得到,奇函数在关于原点对称区间上单调性一致,偶函数在关于原点对称区间上的单调性相反.集合与函数基础测试一、选择题(共12小题,每题5分,四个选项中只有一个符合要求) 1.函数y ==x 2-6x +10在区间(2,4)上是( ) A .递减函数 B .递增函数C .先递减再递增D .选递增再递减.2.方程组20{=+=-y x y x 的解构成的集合是()A .)}1,1{(B .}1,1{C .(1,1)D .}1{3.已知集合A ={a ,b ,c },下列可以作为集合A 的子集的是().{a ,c }C.{a ,e }D.{a ,b ,c ,d } 4.下列图形中,表示N M ⊆的是()5.下列表述正确的是()}0{=∅}0{⊆∅}0{⊇∅}0{∈∅、设集合A ={x|x 参加自由泳的运动员},B ={x|x 参加蛙泳的运动员},对于“既参加自由泳又参加蛙泳的运动员”用集合运算表示为 ()∩B ⊇ ∪B ⊆7.集合A={x Z k k x ∈=,2},B={Z k k x x ∈+=,12},C={Z k k x x ∈+=,14}又,,B b A a ∈∈则有()A.(a+b )∈AB.(a+b)∈BC.(a+b)∈CD.(a+b)∈A 、B 、C 任一个8.函数f (x )=-x 2+2(a -1)x +2在(-∞,4)上是增函数,则a 的范围是( ) A .a ≥5 B .a ≥3 C .a ≤3 D .a ≤-59.满足条件{1,2,3}⊂≠M ⊂≠{1,2,3,4,5,6}的集合M 的个数是 ()10.全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},A={3,4,5},B={1,3,6},那么集合{2,7,8}是() A B B A B C A C U U B C A C U U 下列函数中为偶函数的是() A .x y =B .x y =C .2x y =D .13+=x y12.如果集合A={x |ax 2+2x +1=0}中只有一个元素,则a 的值是()A .0B .0或1C .1D .不能确定二、填空题(共4小题,每题4分,把答案填在题中横线上) 13.函数f (x )=2×2-3|x |的单调减区间是___________.M N A MN B N M C M N D14.函数y =11+x 的单调区间为___________. 15.含有三个实数的集合既可表示成}1,,{ab a ,又可表示成}0,,{2b a a +,则=+20042003b a . 16.已知集合}33|{≤≤-=x x U ,}11|{<<-=x x M ,}20|{<<=x x N C U 那么集合=N ,=⋂)(N C M U ,=⋃N M . 三、解答题(共4小题,共44分)17.已知集合}04{2=-=x x A ,集合}02{=-=ax x B ,若A B ⊆,求实数a 的取值集合.18.设f (x )是定义在R 上的增函数,f (xy )=f (x )+f (y ),f (3)=1,求解不等式f (x )+f (x -2)>1.19.已知函数f (x )是奇函数,且当x >0时,f (x )=x 3+2x 2—1,求f (x )在R 上的表达式.20.已知二次函数222)1(2)(m m x m x x f -+-+-=的图象关于y 轴对称,写出函数的解析表达式,并求出函数)(x f 的单调递增区间.必修1第一章集合测试集合测试参考答案:一、1~5CABCB6~10ABACC11~12cB二、13[0,43],(-∞,-43) 14(-∞,-1),(-1,+∞)15-11603|{≤≤-=x x N 或}32≤≤x ;}10|{)(<<=⋂x x N C M U ;13|{<≤-=⋃x x N M 或}32≤≤x .三、17.{,1};18. 解:由条件可得f (x )+f (x -2)=f [x (x -2)],1=f (3). 所以f [x (x -2)]>f (3),又f (x )是定义在R 上的增函数,所以有x (x -2)>3,可解得x >3或x <-1.答案:x >3或x <-1.19..解析:本题主要是培养学生理解概念的能力.f (x )=x 3+2x 2-1.因f (x )为奇函数,∴f (0)=-1.当x <0时,-x >0,f (-x )=(-x )3+2(-x )2-1=-x 3+2x 2-1, ∴f (x )=x 3-2x 2+1.20. 二次函数222)1(2)(m m x m x x f -+-+-=的图象关于y 轴对称,∴1=m ,则1)(2+-=x x f ,函数)(x f 的单调递增区间为(]0,∞-..。

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