人教B版高中数学必修第一册微课精讲+知识点+课件教案(文末下载)
高中数学必修第一册(B版)目录 第一章
集合与常用逻辑用语
1.1 集合 1.1.1 集合及其表示方法 1.1.2 集合的基本关系 1.1.3 集合的基本运算 1.2 常用逻辑用语 1.2.1 命题与量词 1.2.2 全称量词命题与存在量词命题的否定 1.2.3 充分条件、必要条件
第二章
等式与不等式
2.1 等式 2.1.1 等式的性质与方程的解集 2.1.2 一元二次方程的解集及其根与系数的关系 2.1.3 方程组的解集 2.2 不等式 2.2.1 不等式及其性质 2.2.2 不等式的解集 2.2.3 一元二次不等式的解法 2.2.4 均值不等式及其应用
第三章
函数 3.1 函数的概念与性质 3.1.1 函数及其表示方法 3.1.2 函数的单调性 3.1.3 函数的奇偶性 3.2 函数与方程、不等式之间的关系 3.3 函数的应用 (一) 3.4 数学建模活动:决定苹果的最佳出售时间点 本书拓展阅读目录 罗素悖论与第三次数学危机
数学中的猜想 自主招生中的充分条件与必要条件 《九章算术》中的代数成就简介 函数定义的演变过程简介 物理中的变化率 付出与收获的关系 二分法在搜索中的应用
知识考点总结
1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题;
2.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;
3.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;能使用韦恩(Venn)图表达集合间的基本关系及集合的基本运算.
知 识 梳 理
1.元素与集合
(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.
(2)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符号分别为∈和∉.
(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法.
2.集合间的基本关系
(1)子集:若对任意x∈A,都有x∈B,则A⊆B或B⊇A.
(2)真子集:若A⊆B,且集合B中至少有一个元素不属于集合A,则AB或BA.
(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
(4)空集的性质:∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
3.集合的基本运算
4.集合关系与运算的常用结论
(1)若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个.
(2)子集的传递性:A⊆B,B⊆C⇒A⊆C.
(3)A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B.
(4)∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB),∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
思想方法
1.集合中的元素的三个特征,特别是无序性和互异性在解题时经常用到.解题后要进行检验,要重视符号语言与文字语言之间的相互转化.
2.对连续数集间的运算,借助数轴的直观性,进行合理转化;对已知连续数集间的关系,求其中参数的取值范围时,要注意单独考察等号能否取到.
3.对离散的数集间的运算,或抽象集合间的运算,可借助Venn图.这是数形结合思想的又一体现.
易错防范
1.集合问题解题中要认清集合中元素的属性(是数集、点集还是其他类型集合),要对集合进行化简.
2.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,时刻关注对空集的讨论,防止漏解.
3.解题时注意区分两大关系:一是元素与集合的从属关系;二是集合与集合的包含关系.
4.Venn图图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补运算的常用方法,其中运用数轴图示法时要特别注意端点是实心还是空心.
一、实数大小比较
1.文字叙述
如果a-b是正数,那么a>b;
如果a-b等于0,那么a=b;
如果a-b是负数,那么a<b,反之也成立。
2.符号表示
a-b>0 a> b;
a-b=0 a=b;
a-b<0 a<b.
二、等式的性质
1.对称性:若a=b,则b=a。
2.传递性:若a=b,b=c,则a=c。
3.可加性:若a=b,则a+c=b+c。
4.可乘性:若a=b,则ac=bc;若a=b,c=d,则ac=bd。
三、不等式的性质
函数
1. 函数的奇偶性
(1)若f(x)是偶函数,那么f(x)=f(-x) ;
(2)若f(x)是奇函数,0在其定义域内,则 f(0)=0(可用于求参数);
(3)判断函数奇偶性可用定义的等价形式:f(x)±f(-x)=0或 (f(x)≠0);
(4)若所给函数的解析式较为复杂,应先化简,再判断其奇偶性;
(5)奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性;偶函数在对称的单调区间内有相反的单调性;
2. 复合函数的有关问题
(1)复合函数定义域求法:若已知 的定义域为[a,b],其复合函数f[g(x)]的定义域由不等式a≤g(x)≤b解出即可;若已知f[g(x)]的定义域为[a,b],求 f(x)的定义域,相当于x∈[a,b]时,求g(x)的值域(即 f(x)的定义域);研究函数的问题一定要注意定义域优先的原则。
(2)复合函数的单调性由“同增异减”判定;
3.函数图像(或方程曲线的对称性)
(1)证明函数图像的对称性,即证明图像上任意点关于对称中心(对称轴)的对称点仍在图像上;
(2)证明图像C1与C2的对称性,即证明C1上任意点关于对称中心(对称轴)的对称点仍在C2上,反之亦然;
(3)曲线C1:f(x,y)=0,关于y=x+a(y=-x+a)的对称曲线C2的方程为f(y-a,x+a)=0(或f(-y+a,-x+a)=0);
(4)曲线C1:f(x,y)=0关于点(a,b)的对称曲线C2方程为:f(2a-x,2b-y)=0;
(5)若函数y=f(x)对x∈R时,f(a+x)=f(a-x)恒成立,则y=f(x)图像关于直线x=a对称;
(6)函数y=f(x-a)与y=f(b-x)的图像关于直线x= 对称;
4.函数的周期性
(1)y=f(x)对x∈R时,f(x +a)=f(x-a) 或f(x-2a )=f(x) (a>0)恒成立,则y=f(x)是周期为2a的周期函数;
(2)若y=f(x)是偶函数,其图像又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为2︱a︱的周期函数;
(3)若y=f(x)奇函数,其图像又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为4︱a︱的周期函数;
(4)若y=f(x)关于点(a,0),(b,0)对称,则f(x)是周期为2 的周期函数;
(5)y=f(x)的图象关于直线x=a,x=b(a≠b)对称,则函数y=f(x)是周期为2 的周期函数;
(6)y=f(x)对x∈R时,f(x+a)=-f(x)(或f(x+a)= ,则y=f(x)是周期为2 的周期函数;
5.方程
(1)方程k=f(x)有解 k∈D(D为f(x)的值域);
(2)a≥f(x) 恒成立 a≥[f(x)]max,;
a≤f(x) 恒成立 a≤[f(x)]min;
(3)(a>0,a≠1,b>0,n∈R+);
log a N= ( a>0,a≠1,b>0,b≠1);
(4)log a b的符号由口诀“同正异负”记忆;
a log a N= N ( a>0,a≠1,N>0 );
6.映射
判断对应是否为映射时,抓住两点:
(1)A中元素必须都有象且唯一;
(2)B中元素不一定都有原象,并且A中不同元素在B中可以有相同的象;
7.函数单调性
(1)能熟练地用定义证明函数的单调性,求反函数,判断函数的奇偶性;
(2)依据单调性,利用一次函数在区间上的保号性可解决求一类参数的范围问题
8.反函数
对于反函数,应掌握以下一些结论:
(1)定义域上的单调函数必有反函数;
(2)奇函数的反函数也是奇函数;
(3)定义域为非单元素集的偶函数不存在反函数;
(4)周期函数不存在反函数;(5)互为反函数的两个函数具有相同的单调性;
(5) y=f(x)与y=f-1(x)互为反函数,设f(x)的定义域为A,值域为B,则有f[f--1(x)]=x(x∈B),f--1[f(x)]=x(x∈A).
9.数形结合
处理二次函数的问题勿忘数形结合;二次函数在闭区间上必有最值,求最值问题用“两看法”:一看开口方向;二看对称轴与所给区间的相对位置关系.
10. 恒成立问题
恒成立问题的处理方法:
(1)分离参数法;
(2)转化为一元二次方程的根的分布列不等式(组)求解;
解诀应用题的一般程序:
①审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系;
②建模:将文字语言转化为数学语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;
③解模:求解数学模型,得出数学结论;
④还原:将用数学知识和方法得出的结论,还原为实际问题的意义。
常用的函数表示法及各自的优点
(1)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,注意判断一个图形是否是函数图象的依据;
(2)解析法:必须注明函数的定义域;
(3)图象法:描点法作图要注意:确定函数的定义域;化简函数的解析式;观察函数的特征;
(4)列表法:选取的自变量要有代表性,应能反映定义域的特征。
注意:
解析法:便于算出函数值。
列表法:便于查出函数值。
图象法:便于量出函数值
(补充1)分段函数:
在定义域的不同部分上有不同的解析表达式的函数。在不同的范围里求函数值时必须把自变量代入相应的表达式。
分段函数的解析式不能写成几个不同的方程,而是写函数值几种不同的表达式并用一个左大括号括起来,并分别注明各部分的自变量的取值情况。
(1)分段函数是一个函数,不要把它误认为是几个函数;
(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集。
(补充二)复合函数:
如果y=f(u),(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。
例如: y=2sinX y=2cos(X2+1)
建模过程描述与介绍
俗话说,“物以稀为贵”。一般来说,当市面上某种商品的出售量比较多时,这种商品的价格就会比较低;而出售量比较少时,价格就会比较高。
例如,当市面上的苹果比较多时,苹果的价格就会降低。这时,如果利用一定的技术手段将苹果进行保鲜存储,等到市面上的苹果变少、价格上升之后再出售,则同样多的苹果就可以获得相对较高的销售收入。不过,需要注意的是,保鲜存储是有成本的,而且成本会随着时间的延长而增大。
建模过程描述与介绍
俗话说,“物以稀为贵”。一般来说,当市面上某种商品的出售量比较多时,这种商品的价格就会比较低;而出售量比较少时,价格就会比较高。
例如,当市面上的苹果比较多时,苹果的价格就会降低。这时,如果利用一定的技术手段将苹果进行保鲜存储,等到市面上的苹果变少、价格上升之后再出售,则同样多的苹果就可以获得相对较高的销售收入。不过,需要注意的是,保鲜存储是有成本的,而且成本会随着时间的延长而增大。
针对上述这种日常生活中的现象,我们可以提出一些什么问题呢?当然,我们可以探讨的问题很多。
例如,为什么会发生这些现象?
什么情况下不会发生这样的现象?
能够利用哪些技术手段进行保鲜存储?
哪种保鲜存储的成本最低?等等。
类似的这些问题,因为不仅仅涉及量的关系,所以如果只用数学手段研究,将是十分困难的。
不过,上述现象中,涉及了量的增大与减少的问题,这可以用数学符号和语言进行描述,仍以苹果为例:
上述各参数可以通过收集实际数据来确定。例如。如果我们收集到了如下实际数据:
这样一来,我们就建立了一个决定苹果的最佳出售时间点的模型,并通过有关数据进行了说明。
当然,实际情况与上面的建模结果可能会出现偏差。因为我们假设f (x) 和 g (t) 都是一次函数就已经把问题进行了简化,如果条件容许的话,可以先不假设函数的具体形式,在收集尽量多的数据的基础上,通过对数据的分析来最终得出函数的具体形式,这样也就能优化我们最终建立的模型。
以上我们用叙述的方式,让大家经历了一个简单的数学建模全过程。由此可以看出,对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题,用数学方法构建模型解决问题就是数学建模。数学建模过程主要包括:在实际情境中从数学的视角发现问题,提出问题,分析问题,建立模型,确定参数,计算求解,验证结果,改进模型,最终解决实际问题。
劳有所获,心有所向
在实际的数学建模过程中,为了向别人介绍数学建模的成果,给别人提供参考,我们还需要将建模结果整理成论文的形式。一般来说,数学建模论文的结构可以按照建模过程来确定。
例如,下图所示都可以是数学建模论文的主体结构。
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第一章
集合与常用逻辑用语
第二章
等式与不等式
第三章
知识考点总结
1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题;
2.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;
3.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;能使用韦恩(Venn)图表达集合间的基本关系及集合的基本运算.
知 识 梳 理
1.元素与集合
(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.
(2)元素与集合的关系是属于或不属于,表示符号分别为∈和∉.
(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法.
2.集合间的基本关系
(1)子集:若对任意x∈A,都有x∈B,则A⊆B或B⊇A.
(2)真子集:若A⊆B,且集合B中至少有一个元素不属于集合A,则AB或BA.
(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
(4)空集的性质:∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
3.集合的基本运算
4.集合关系与运算的常用结论
(1)若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个.
(2)子集的传递性:A⊆B,B⊆C⇒A⊆C.
(3)A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B.
(4)∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB),∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
思想方法
1.集合中的元素的三个特征,特别是无序性和互异性在解题时经常用到.解题后要进行检验,要重视符号语言与文字语言之间的相互转化.
2.对连续数集间的运算,借助数轴的直观性,进行合理转化;对已知连续数集间的关系,求其中参数的取值范围时,要注意单独考察等号能否取到.
3.对离散的数集间的运算,或抽象集合间的运算,可借助Venn图.这是数形结合思想的又一体现.
易错防范
1.集合问题解题中要认清集合中元素的属性(是数集、点集还是其他类型集合),要对集合进行化简.
2.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,时刻关注对空集的讨论,防止漏解.
3.解题时注意区分两大关系:一是元素与集合的从属关系;二是集合与集合的包含关系.
4.Venn图图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补运算的常用方法,其中运用数轴图示法时要特别注意端点是实心还是空心.
1.文字叙述
如果a-b是正数,那么a>b;
如果a-b等于0,那么a=b;
如果a-b是负数,那么a<b,反之也成立。
2.符号表示
a-b>0
a-b=0
a-b<0
1.对称性:若a=b,则b=a。
2.传递性:若a=b,b=c,则a=c。
3.可加性:若a=b,则a+c=b+c。
4.可乘性:若a=b,则ac=bc;若a=b,c=d,则ac=bd。
(1)若f(x)是偶函数,那么f(x)=f(-x) ;
(2)若f(x)是奇函数,0在其定义域内,则 f(0)=0(可用于求参数);
(3)判断函数奇偶性可用定义的等价形式:f(x)±f(-x)=0或 (f(x)≠0);
(4)若所给函数的解析式较为复杂,应先化简,再判断其奇偶性;
(5)奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性;偶函数在对称的单调区间内有相反的单调性;
(1)复合函数定义域求法:若已知 的定义域为[a,b],其复合函数f[g(x)]的定义域由不等式a≤g(x)≤b解出即可;若已知f[g(x)]的定义域为[a,b],求 f(x)的定义域,相当于x∈[a,b]时,求g(x)的值域(即 f(x)的定义域);研究函数的问题一定要注意定义域优先的原则。
(2)复合函数的单调性由“同增异减”判定;
(1)证明函数图像的对称性,即证明图像上任意点关于对称中心(对称轴)的对称点仍在图像上;
(2)证明图像C1与C2的对称性,即证明C1上任意点关于对称中心(对称轴)的对称点仍在C2上,反之亦然;
(3)曲线C1:f(x,y)=0,关于y=x+a(y=-x+a)的对称曲线C2的方程为f(y-a,x+a)=0(或f(-y+a,-x+a)=0);
(4)曲线C1:f(x,y)=0关于点(a,b)的对称曲线C2方程为:f(2a-x,2b-y)=0;
(5)若函数y=f(x)对x∈R时,f(a+x)=f(a-x)恒成立,则y=f(x)图像关于直线x=a对称;
(6)函数y=f(x-a)与y=f(b-x)的图像关于直线x= 对称;
(1)y=f(x)对x∈R时,f(x +a)=f(x-a) 或f(x-2a )=f(x) (a>0)恒成立,则y=f(x)是周期为2a的周期函数;
(2)若y=f(x)是偶函数,其图像又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为2︱a︱的周期函数;
(3)若y=f(x)奇函数,其图像又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为4︱a︱的周期函数;
(4)若y=f(x)关于点(a,0),(b,0)对称,则f(x)是周期为2 的周期函数;
(5)y=f(x)的图象关于直线x=a,x=b(a≠b)对称,则函数y=f(x)是周期为2 的周期函数;
(6)y=f(x)对x∈R时,f(x+a)=-f(x)(或f(x+a)= ,则y=f(x)是周期为2 的周期函数;
(1)方程k=f(x)有解 k∈D(D为f(x)的值域);
(2)a≥f(x) 恒成立 a≥[f(x)]max,;
a≤f(x) 恒成立 a≤[f(x)]min;
(3)(a>0,a≠1,b>0,n∈R+);
log a N= ( a>0,a≠1,b>0,b≠1);
(4)log a b的符号由口诀“同正异负”记忆;
a log a N= N ( a>0,a≠1,N>0 );
判断对应是否为映射时,抓住两点:
(1)A中元素必须都有象且唯一;
(2)B中元素不一定都有原象,并且A中不同元素在B中可以有相同的象;
(1)能熟练地用定义证明函数的单调性,求反函数,判断函数的奇偶性;
(2)依据单调性,利用一次函数在区间上的保号性可解决求一类参数的范围问题
对于反函数,应掌握以下一些结论:
(1)定义域上的单调函数必有反函数;
(2)奇函数的反函数也是奇函数;
(3)定义域为非单元素集的偶函数不存在反函数;
(4)周期函数不存在反函数;(5)互为反函数的两个函数具有相同的单调性;
(5) y=f(x)与y=f-1(x)互为反函数,设f(x)的定义域为A,值域为B,则有f[f--1(x)]=x(x∈B),f--1[f(x)]=x(x∈A).
处理二次函数的问题勿忘数形结合;二次函数在闭区间上必有最值,求最值问题用“两看法”:一看开口方向;二看对称轴与所给区间的相对位置关系.
恒成立问题的处理方法:
(1)分离参数法;
(2)转化为一元二次方程的根的分布列不等式(组)求解;
解诀应用题的一般程序:
①审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系;
②建模:将文字语言转化为数学语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;
③解模:求解数学模型,得出数学结论;
④还原:将用数学知识和方法得出的结论,还原为实际问题的意义。
常用的函数表示法及各自的优点
(1)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,注意判断一个图形是否是函数图象的依据;
(2)解析法:必须注明函数的定义域;
(3)图象法:描点法作图要注意:确定函数的定义域;化简函数的解析式;观察函数的特征;
(4)列表法:选取的自变量要有代表性,应能反映定义域的特征。
注意:
解析法:便于算出函数值。
列表法:便于查出函数值。
图象法:便于量出函数值
(补充1)分段函数:
在定义域的不同部分上有不同的解析表达式的函数。在不同的范围里求函数值时必须把自变量代入相应的表达式。
分段函数的解析式不能写成几个不同的方程,而是写函数值几种不同的表达式并用一个左大括号括起来,并分别注明各部分的自变量的取值情况。
(1)分段函数是一个函数,不要把它误认为是几个函数;
(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集。
(补充二)复合函数:
如果y=f(u),(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。
例如: y=2sinX y=2cos(X2+1)
建模过程描述与介绍
俗话说,“物以稀为贵”。一般来说,当市面上某种商品的出售量比较多时,这种商品的价格就会比较低;而出售量比较少时,价格就会比较高。
例如,当市面上的苹果比较多时,苹果的价格就会降低。这时,如果利用一定的技术手段将苹果进行保鲜存储,等到市面上的苹果变少、价格上升之后再出售,则同样多的苹果就可以获得相对较高的销售收入。不过,需要注意的是,保鲜存储是有成本的,而且成本会随着时间的延长而增大。
建模过程描述与介绍
俗话说,“物以稀为贵”。一般来说,当市面上某种商品的出售量比较多时,这种商品的价格就会比较低;而出售量比较少时,价格就会比较高。
例如,当市面上的苹果比较多时,苹果的价格就会降低。这时,如果利用一定的技术手段将苹果进行保鲜存储,等到市面上的苹果变少、价格上升之后再出售,则同样多的苹果就可以获得相对较高的销售收入。不过,需要注意的是,保鲜存储是有成本的,而且成本会随着时间的延长而增大。
针对上述这种日常生活中的现象,我们可以提出一些什么问题呢?当然,我们可以探讨的问题很多。
例如,为什么会发生这些现象?
什么情况下不会发生这样的现象?
能够利用哪些技术手段进行保鲜存储?
哪种保鲜存储的成本最低?等等。
类似的这些问题,因为不仅仅涉及量的关系,所以如果只用数学手段研究,将是十分困难的。
不过,上述现象中,涉及了量的增大与减少的问题,这可以用数学符号和语言进行描述,仍以苹果为例:
上述各参数可以通过收集实际数据来确定。例如。如果我们收集到了如下实际数据:
这样一来,我们就建立了一个决定苹果的最佳出售时间点的模型,并通过有关数据进行了说明。
当然,实际情况与上面的建模结果可能会出现偏差。因为我们假设f (x) 和 g (t) 都是一次函数就已经把问题进行了简化,如果条件容许的话,可以先不假设函数的具体形式,在收集尽量多的数据的基础上,通过对数据的分析来最终得出函数的具体形式,这样也就能优化我们最终建立的模型。
以上我们用叙述的方式,让大家经历了一个简单的数学建模全过程。由此可以看出,对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题,用数学方法构建模型解决问题就是数学建模。数学建模过程主要包括:在实际情境中从数学的视角发现问题,提出问题,分析问题,建立模型,确定参数,计算求解,验证结果,改进模型,最终解决实际问题。
劳有所获,心有所向
在实际的数学建模过程中,为了向别人介绍数学建模的成果,给别人提供参考,我们还需要将建模结果整理成论文的形式。一般来说,数学建模论文的结构可以按照建模过程来确定。
例如,下图所示都可以是数学建模论文的主体结构。
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