人教版高中数学必修1知识点总结及习题

高一数学必修1各章知识点总结
第一章 集合与函数概念
一、集合有关概念
1. 集合的含义
2. 集合的中元素的三个特性：
(1)元素的确定性如：世界上最高的山
(2)元素的互异性如：由HAPPY的字母组成的集合{H,A,P,Y}
(3)元素的无序性: 如：{a,b,c}和{a,c,b}是表示同一个集合
3.集合的表示：{ … } 如：{我校的篮球队员}，{太平洋,大西洋,印度洋,北
冰洋}
(1)用拉丁字母表示集合：A={我校的篮球队员},B={1,2,3,4,5}
(2)集合的表示方法：列举法与描述法。
? 注意：常用数集及其记法：
非负整数集（即自然数集） 记作：N
正整数集 N*或 N+ 整数集Z 有理数集Q 实数集R
4.集合的表示方法
1）列举法：{a,b,c……}
2）描述法：将集合中的元素的公共属性描述出来，写在大括号内表示集合的方
法。{x?R| x-3>2} ,{x| x-3>2}
3）语言描述法：例：{不是直角三角形的三角形}
4）Venn图:
5、集合的分类：
(1)有限集 含有有限个元素的集合
(2)无限集 含有无限个元素的集合
2
(3)空集 不含任何元素的集合 例：{x|x=－5｝

二、集合间的基本关系
1.“包含”关系—子集
注意：
A?B
有两种可能（1）A是B的一部分，；（2）A与B是同一集合。
?
B或B
?
?
A 反之: 集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A,记作A
?
2．“相等”关系：A=B (5≥5，且5≤5，则5=5)
实例：设 A={x|x
2
-1=0} B={-1,1} “元素相同则两集合相等”
即：① 任何一个集合是它本身的子集。A?A
②真子集:如果A?B,且A? B那就说集合A是集合B的真子集，记作A
BA)
③如果 A?B, B?C ,那么 A?C
④ 如果A?B 同时 B?A 那么A=B
3. 不含任何元素的集合叫做空集，记为
Φ

规定: 空集是任何集合的子集， 空集是任何非空集合的真子集。
? 有n个元素的集合，含有2
n
个子集，2
n-1
个真子集
三、集合的运算
运算交 集 并 集 补 集
类型
定
由所有属于A且属
义
于B的元素所组成
的集合,叫做A,B的
交集 ．记作A
?
B（读
由所有属于集合A或
属于集合B的元素所
组成的集 合，叫做A,B
的并集．记作：A
?
B
设S是一个集合，A是
S的一 个子集，由S中
所有不属于A的元素组
成的集合，叫做S中子
集A的补集（或余集）
B(或

作‘A交B’），即
A
?
B=｛x|x
?
A，且
x
?
B｝．
韦
恩
图
示
（读作‘A并B’），即
A
?
B ={x|x
?
A，或
x
?
B})．
记作
C
S
A
，即
C
S
A=
{x|x?S,且x?A}

S
A
B
A
B
A

图1

图2

(C
u
A)
?
(A
?
B)
(C
u
A)
?
(C
u
B)
= C
u
(A
?
B)
A
?
(C
u
A)=U
A
?
(C
u
A)= Φ．
(C
u
B)= C
u

A
?
A=A
性
A
?
Φ=Φ

A
?
B=B
?
A

A
?
B
?
A

质
A
?
B
?
B
A
?
A=A
A
?
Φ=A
A
?
B=B
?
A
A
?
B
?
Ａ
A
?
B
?
B

例题：
1.下列四组对象，能构成集合的是 （ ）
A某班所有高个子的学生 B著名的艺术家 C一切很大的书 D 倒数等于它自身的实数
2.集合{a，b，c }的真子集共有 个
3.若 集合M={y|y=x
2
-2x+1,x
?
R},N={x|x≥0}，则M 与N的关系是 .
4.设集合A=
?
x1?x?2
?< br>，B=
?
xx?a
?
，若A
?
B，则
a的取值范围是
5.50名学生做的物理、化学两种实验，已知物理实验做得正确得 有40人，
化学实验做得正确得有31人，
两种实验都做错得有4人，则这两种实验都做对的有 人。
6. 用描述法表示图中阴影部分的点（含边界上的点）组成的集合
M= .
7.已知集合A={x| x
2
+2x-8=0}, B={x| x
2
-5x+6=0}, C={x| x
2
-mx+m
2
-19=0},
若B∩C≠Φ，A∩C=Φ，求m的值



二、函数的有关概念
1．函数的概念：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：A→B为从集合A到集合B的一个函数．记作： y=f(x)，x∈A．其中，
x叫做自变量， x的取值范围A叫做函数的定义域；与x的值相对应的y值叫做
函数值，函数值的集合{f(x)| x∈A }叫做函数的值域．
注意：
1．定义域：能使函数式有意义的实数
x
的集合称为函数的定义域。
求函数的定义域时列不等式组的主要依据是：
(1)分式的分母不等于零；
(2)偶次方根的被开方数不小于零；
(3)对数式的真数必须大于零；
(4)指数、对数式的底必须大于零且不等于1.
(5)如果函数是由一些基本函数通过 四则运算结合而成的.那么，它的定义域是使
各部分都有意义的
x
的值组成的集合.

(6)指数为零底不可以等于零，
(7)实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义.
? 相同函数的判断方法：①表达式相同（与表示自变量和函数值的字母无关）；
②定义域一致 (两点必须同时具备)
(见课本21页相关例2)
2．值域 : 先考虑其定义域
(1)观察法
(2)配方法
(3)代换法
3. 函数图象知识归纳
(1)定义：在平面直角坐标系中，以函数
y=f(x) , (x
∈A)中的x
为横坐标，函
数值
y
为纵坐标的点P
(x
，
y)
的集合C，叫做函数
y=f(x),(x
∈A)的图象．C
上每一点 的坐标
(x
，
y)
均满足函数关系
y=f(x)
，反过来， 以满足
y=f(x)
的每一
组有序实数对
x、y
为坐标的点
(x
，
y)
，均在C上 .
(2) 画法
A、描点法：
B、图象变换法
常用变换方法有三种
1) 平移变换
2) 伸缩变换
3) 对称变换
4．区间的概念
（1）区间的分类：开区间、闭区间、半开半闭区间
（2）无穷区间
（3）区间的数轴表示．
5．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。记作“f（对应关系）：
A（原象）
?
B（象）”
对于映射
f
：
A
→
B
来说，则应满足：
(1)集合
A
中的每一个元素，在集合
B
中都有象，并且象是唯一的；
(2)集合
A
中不同的元素，在集合
B
中对应的象可以是同一个；
(3)不要求集合
B
中的每一个元素在集合
A
中都有原象。
6.分段函数
(1)在定义域的不同部分上有不同的解析表达式的函数。
(2)各部分的自变量的取值情况．
(3)分段函数的定义域是各段定义域的交集，值域是各段值域的并集．
补充：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。

二．函数的性质
1．奇偶性
（1）定义：如果对于函数f(x)定义域内的任意x 都有f(－x)=－f(x)，则称f(x)为奇函数；如果对于函数f(x)定义
域内的任意x都有f (－x)=f(x)，则称f(x)为偶函数。
如果函数f(x)不具有上述性质，则f(x)不具有 奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质，则f(x)既是奇函数，又是
偶函数。
注意：

1
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； ○
2
由函数 的奇偶性定义可知，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x，则－x也一定○
是 定义域内的一个自变量（即定义域关于原点对称）。
（2）利用定义判断函数奇偶性的格式步骤：
1
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； ○
2
确定f(－x)与f(x)的关系； ○
3
作出相应结论： ○
若f(－x) = f(x) 或 f(－x)－f(x) = 0，则f(x)是偶函数；
若f(－x) =－f(x) 或 f(－x)＋f(x) = 0，则f(x)是奇函数。
（3）简单性质：
①图象的对 称性质：一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称；一个函数是偶函数的充要条件是
它的图 象关于y轴对称；
②设
f(x)
，
g(x)
的定义域分别是
D
1
,D
2
，那么在它们的公共定义域上：
奇+奇=奇，奇
?
奇=偶，偶+偶=偶，偶
?
偶=偶
2．单调性
（1）定义：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x
1
，
x
2
，当x
12
时，都有f(x
1
)2
)（f(x1
)>f(x
2
)），那么就说f(x)在区间D上是增函数（减函数）；
注意：
1
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； ○
2
必须是对于区间D内的任意两个自变量x
1
，x
2
； 当x
1
2
时，总有f(x
1
)2) ○
（2）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。
（3）设复合函数y= f[g(x)]，其中u=g(x) , A是y= f[g(x)]定义域的某个区间，B是映射g : x→u=g(x) 的象集：
①若u=g(x) 在 A上是增（或减）函数，y= f(u)在B上也是增（或减）函数，则函数y= f[g(x)]在A上是增函数；
②若u=g(x)在A上是增（或减）函数，而y= f(u)在B上是减（或增）函数，则函数y= f[g(x)]在A上是减函数。
（4）判断函数单调性的方法步骤
利用定义证明函数f(x)在给定的区间D上的单调性的一般步骤：
1
任取x
1
，x
2
∈D，且x
1
2
； ○
2
作差f(x
1
)－f(x
2
)； ○
3
变形（通常是因式分解和配方）○；
4
定号（即判断差f(x
1
)－f(x
2
)的正负）○；
5
下结论（即指出函数f(x)在给定的区间D上的单调性）○。
（5）简单性质
①奇函数在其对称区间上的单调性相同；
②偶函数在其对称区间上的单调性相反；
③在公共定义域内：
增函数
f(x)?
增函数
g(x)
是增函数； 减函数
f(x)?
减函数
g(x)
是减函数；增函数
f(x)?减函数
g(x)
是增函数；
减函数
f(x)?
增函数
g (x)
是减函数。
3．最值
（1）定义：
最大值：一般地，设函数y= f(x)的定义域为I，如果存在实数M满足：①对于任意的x∈I，都有f(x)≤M；②存
在x0
∈I，使得f(x
0
) = M。那么，称M是函数y=f(x)的最大值。
最小值：一般地，设函数y=f(x)的定义域为I，如果存在实数M满足：①对于任意的x∈I，都有 f(x)≥M；②存
在x
0
∈I，使得f(x
0
) = M。那么，称M是函数y=f(x)的最大值。
注意：
1
函数最大（小）首先应该是某一个函数值，即存在x
0
∈I，使得f(x
0
) = M； ○

2
函数最大（小）应该是所有函数值中最大（小）的，即对于任 意的x∈I，都有f(x)≤M（f(x)≥M）○。
（2）利用函数单调性的判断函数的最大（小）值的方法：
1
利用二次函数的性质（配方法）求函数的最大（小）值； ○
2
利用图象求函数的最大（小）值； ○
3
利用函数单调性的判断函数的最大（小）值： ○< br>如果函数y=f(x)在区间[a，b]上单调递增，在区间[b，c]上单调递减则函数y=f(x)在 x=b处有最大值f(b)；
如果函数y=f(x)在区间[a，b]上单调递减，在区间[b，c] 上单调递增则函数y=f(x)在x=b处有最小值f(b)；
4．周期性
（1）定义：如果存在一个非零常数T，使得对于函数定义域内的任意x，都有f(x+T)= f(x)，则称f(x)为周期函
数；
（2）性质：①f(x+T)= f(x)常常写作< br>f(x?
TT
)?f(x?),
若f(x)的周期中，存在一个最小的正数，则 称它为f(x)的
22
T
|
?
|
。

最小 正周期；②若周期函数f(x)的周期为T，则f(ωx)（ω≠0）是周期函数，且周期为
5.对称性
6、函数的解析表达式
（1）.函数的解析式是函数的一种表示方法，要求两个变量之间的函 数关系时，
一是要求出它们之间的对应法则，二是要求出函数的定义域.
（2）求函数的解析式的主要方法有：
1) 凑配法
2) 待定系数法
3) 换元法
4)
消参法

例题：
1.求下列函数的定义域：
2
⑴
y?
x?2x?15
⑵
y?1?(
x?1
)
2

x?3?3
x ?1
2.设函数
f(x)
的定义域为
[0，1]
，则函数
f (x
2
)
的定义域为_ _
3.若函数
f(x?1)的定义域为
[?2，3]
，则函数
f(2x?1)
的定义域是
4.函数
?
x?2(x??1)
?
，若
f(x)?3
，则
x
=
f(x)?
?
x
2
(?1?x?2)
?
2x(x?2)
?5.求下列函数的值域：
⑴
y?x
2
?2x?3

(x?R)
⑵
y?x
2
?2x?3

x?[1,2]

(3)
y?x?1?2x
(4)
y??x
2
?4x?5

6.已知函数
f(x?1) ?x
2
?4x
，求函数
f(x)
，
f(2x?1)
的解析式
7.已知函数
f(x)
满足
2f(x)?f(?x)?3x?4< br>，则
f(x)
= 。
8.设
f(x)是R上的奇函数，且当
x?[0,??)
时,
f(x)?x(1?
3x)
,则当
x?(??,0)
时
f(x)
=

f(x)
在R上的解析式为
9.求下列函数的单调区间：

⑴
y?x
2
?2x?3
⑵
y??x
2
?2x?3
⑶
y?x
2
?6x?1

10.判断函数
y??x
3
?1
的单调性并证明你的结论．
11.设函数
f(x)?
1?x
2
判断它的奇偶性并且求证：
f(
1
)??f(x)
．
1?x
x
2
一、典型选择题
1．在区间上为增函数的是（ ）
A． B． C． D．

（考点：基本初等函数单调性）
2．函数
A． B．
是单调函数时，的取值范围 （ ）
C ． D．

（考点：二次函数单调性）
3．如果偶函数在具有最大值，那么该函数在有 （ ）
A．最大值 B．最小值 C ．没有最大值 D． 没有最小值
（考点：函数最值）
4．函数，是（ ）
有关 A．偶函数 B．奇函数 C．不具有奇偶函数 D．与
（考点：函数奇偶性）
5．函数
A．
在和
B．
都是增函数，若
C．
，且那么（ ）
D．无法确定
（考点：抽象函数单调性）
6．函数
A．
在区间是增函数，则的递增区间是 （ ）
D．

B． C．
（考点：复合函数单调性）
7．函数在实数集上是增函数，则（ ）
A． B． C． D．
（考点：函数单调性）
8．定义在R上的偶函数
A．
C．
，满足
B．
D．
，且在区间


上为递增，则（ ）
（考点：函数奇偶、单调性综合）

9．已知
A．
C．
在实数集上是减函数，若
B．
D.
，则下列正确的是 （ ）


（考点：抽象函数单调性）
二、典型填空题
1．函数在R上为奇函数，且，则当， .
（考点：利用函数奇偶性求解析式）
2．函数，单调递减区间为 ，最大值和最小值的情况为 .
（考点：函数单调性，最值）
三、典型解答题
1．（12分）已知
（考点：复合函数单调区间求法）





，求函数得单调递减区间.
2．（12分）已知，，求.
（考点：函数奇偶性，数学整体代换的思想）




第二章 基本初等函数
一、指数函数
（一）指数与指数幂的运算
1．根 式的概念：一般地，如果
x
n
?a
，那么
x
叫做
a
的
n
次方根，其中
n
>1，且
n
∈
N*
．
? 负数没有偶次方根；0的任何次方根都是0，记作
n
0?0
。
?
a (a?0)
当
n
是奇数时，
n
a
n
?a
， 当
n
是偶数时，
n
a
n
?|a|?
?

?
?a(a?0)
2．分数指数幂
正数的分数指数幂的意义，规定： m
m
?
11
m*
n
a
n
?a(a?0 ,m,n?N,n?1)
，
a
n
?
m
?(a?0,m,n? N
*
,n?1)

n
a
m
n
a
? 0的正分数指数幂等于0，0的负分数指数幂没有意义
3．实数指数幂的运算性质
rrr?s
aa?a
（1）·
(a?0,r,s?R)
；
rsrs
(a)?a
（2）
(a?0,r,s?R)
；

rrs
(ab)?aa
（3）
(a?0,r,s?R)
．
（二）指数函数及其性质
1、指数函数的概念 ：一般地，函数
y?a
x
(a?0,且a?1)
叫做指数函数，其中x
是自变量，函数的定义域为R．
注意：指数函数的底数的取值范围，底数不能是负数、零和1．
2、指数函数的图象和性质
a>1 066
55
44< br>33
22
1
1
1
1
-4-2
0
-1
246

-4-2
0
-1
246

定义域 R
值域y＞0
在R上单调递
增
非奇非偶函数
函数图象都过
定点（0，1）
定义域 R
值域y＞0
在R上单调递
减
非奇非偶函数
函数图象都过
定点（0，1）



注意：利用函数的单调性，结合图象还可以看出：
（1）在 [a，b]上，
f(x)?a
x
(a?0且a?1)
值域是
[f(a ),f(b)]
或
[f(b),f(a)]
；
（2）若
x?0，则
f(x)?1
；
f(x)
取遍所有正数当且仅当
x?R；
（3）对于指数函数
f(x)?a
x
(a?0且a?1)
， 总有
f(1)?a
；
二、对数函数
（一）对数
1．对数的概念 ：一般地，如果
a
x
?N
(a?0,a?1)
，那么数
x< br>叫做以
．
a
为底
．．
N
的
对数，记作：x?log
a
N
（
a
— 底数，
N
— 真数，
log
a
N
— 对数式）
说明：
○
1 注意底数的限制
a?0
，且
a?1
；
2
a?N?logN?x
；
○
3 注意对数的书写格式．
○
x
a
两个重要对数：
1 常用对数：以10为底的对数
lgN
；
○
2 自然对数：以无理数
e?2.71828?
为底的对数的对数
lnN
．
○
? 指数式与对数式的互化

幂值 真数

a
b
＝ N
?
log
a
N
＝ b

底数

指数 对数
（二）对数的运算性质
如果
a?0
，且
a?1
，
M?0
，
N?0
，那么：
1
log
○
2
log
○
3
log
○
a
(M
·
N)?
log
a
M
＋
log
a
N
； a
M
?
log
a
M
－
log
a
N
；
N
M
n
?n
log
a
M

(n?R)
．
a
注意：换底公式
log
c
b
log
a
b?
（
a?0，且
a?1
；
c?0
，且
c?1
；
b?0）．
log
c
a
利用换底公式推导下面的结论
1
n
（1）
log
a
b
n
?log
a
b
；（2）
log
a
b?
．
log
b
a
m
（二）对数函数
1、对数函数的概念：函数
y?log
a
x(a?0
，且
a?1)
叫做对数函数，其中
x
是自
m
变量，函数的定义域是（0，+∞）．
注意：
○
1 对数函数的定义与指数函数类似，都是形式定义，注意辨别。如：
y?2log
2
x
，
y?log
5
x
都不是对数函数，而只能称其为对数型函数．
5
2 对数函数对底数的限制：
(a?0
，且
a?1)
．
○
2、对数函数的性质：
a>1
3
2.5
2
1.5
03
2.5
2
1.5
1
-1
1
1
1
1
0.5
0.5
0
-0.5
1
2345678
-1
0
1-0.5
1
2345678
-1
-1
-1.5
-1.5
-2
-2
-2.5

-2.5

定义域x＞0
值域为R
在R上递增
函数图象都
过定点（1，
0）
定义域x＞0
值域为R
在R上递减
函数图象都过定
点（1，0）

（三）幂函数
1、幂函数定义： 一般地，形如
y?x
?
(a?R)
的函数称为幂函数，其中
?
为常数．
2、幂函数性质归纳．
（1）所有的幂函数在（0，+∞）都有定义并且图象都过点（1，1）；
（2）
?
?0
时，幂函数的图象通过原点，并且在区间
[0,??)
上是增函数．特别
地，当
?
?1
时，幂函数的图象下凸；当
0?
?
? 1
时，幂函数的图象上凸；
（3）
?
?0
时，幂函数的图象在区间
(0,??)
上是减函数．在第一象限内，当
x
从
右边趋向原点时， 图象在
y
轴右方无限地逼近
y
轴正半轴，当
x
趋于
??
时，图
象在
x
轴上方无限地逼近
x
轴正半轴．
例题：
1. 已知a>0，a0，函数y=a
x
与y=log
a
(-x)的图象只能是 ( )

2.计算： ①

lo g
5
27?2log
5
2
4?log
2
3
3
log
3
2
②= ；= ;
25
2
?
log
27
64
1
3
1
7
?
4
?(?)
0
?[(?2)
3
]
3
?16
?0.75
?0.01
2
=
8
1
③
0.064
?
3.函数y=log
1
(2x
2
-3x+1)的递减区间为
2
4.若函 数
f(x)?log
a
x(0?a?1)
在区间
[a,2a]
上的最大值是最小值的3倍，则a=
5.已知
f(x)?log
a
1?x
(a?0且a?1)
，（1）求
f(x)
的定义域（2）求使
f(x)?0
的
x
的取值范围
1?x

第三章 函数的应用
一、方程的根与函数的零点
1、函数零点的概念：对于函数
y?f(x )(x?D)
，把使
f(x)?0
成立的实数
x
叫
做函数< br>y?f(x)(x?D)
的零点。
2、函数零点的意义：函数
y?f(x)< br>的零点就是方程
f(x)?0
实数根，亦即函数
y?f(x)
的图象与
x
轴交点的横坐标。
即：方程
f(x)?0
有实数根
?< br>函数
y?f(x)
的图象与
x
轴有交点
?
函数
y?f(x)
有零点．
3、函数零点的求法：
1 （代数法）求方程
f(x)?0
的实数根；
○
2 （几何法）对于不能用求 根公式的方程，可以将它与函数
y?f(x)
的图象联
○
系起来，并利用函数 的性质找出零点．
4、二次函数的零点：
二次函数y?ax
2
?bx?c(a?0)．
（1）△＞０，方程
ax
2
?bx?c?0
有两不等实根，二次函数的图象与
x
轴有两< br>个交点，二次函数有两个零点．
（2）△＝０，方程
ax
2
?bx? c?0
有两相等实根，二次函数的图象与
x
轴有一
个交点，二次函数有一个二 重零点或二阶零点．
（3）△＜０，方程
ax
2
?bx?c?0
无 实根，二次函数的图象与
x
轴无交点，二
次函数无零点．