1、第一节：集合人教版高中一年级数学上必修1课件第一章集合与函数二、集合的定义与表示1、通常，我们把研究的对象称为元素元素，而某些拥有共同特征的元素所组成的总体叫做集合集合。并用花括号括起来，用大写字母带表一个集合，其中的元素用逗号分割。2、集合有三个特征：确定性确定性、互异性互异性和无序性无序性。就是根据这三个特征来判断是否为一个集合。一、请关注我们的生活，会发现1、高一（9）班的全体学生：A=高一（9）班的学生2、中国的直辖市：B=中国的直辖市3、2，4，6，8，10，12，14：C=2，4，6，8，10，12，144、我国古代的四大发明：D=火药，印刷术，指南针，造纸术5、2004年雅典奥运
2、会的比赛项目：E=2008年奥运会的球类项目如何用数学的语言描述这些对象？集合的含义与表示讨论1：下列对象能构成集合吗？为什么？1、著名的科学家2、1,2,2,3这四个数字3、我们班上的高个子男生讨论2：集合a,b,c,d与b,c,d,a是同一个集合吗？三、数集的介绍和集合与元素的关系表示1、常见数集的表示N：自然数集（含0）即非负整数集N+或N*：正整数集（不含0)Z:整数集Q：有理数集R：实数集 若一个元素m在集合A中，则说 mA，读作“元素m属于集合A”否则，称为mA,读作“元素m不属于集合A。例如：1 N，-5 Z,Q 2、集合与元素的关系（属于或不属于）1.5 N四、集合的表示方法1
3、、列举法就是将集合中的元素一一列举出来并放在大括号内表示集合的方法注意：1、元素间要用逗号隔开；2、不管次序放在大括号内。例如：book中的字母组成的集合表示为：，o，一次函数y=x+3与y=-2x+6的图像的交点组成的集合。1,4（1,4）2、描述法就是用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合的方法。其一般形式为：注意：1、中间的“|”不能缺失；2、不要忘记标明xR或者kZ，除非上下文明确表示。x|p(x)例如：book中的字母的集合表示为：A=x|x是 book中的字母所有奇数组成的集合：A=xR|x=2k+1,kZ所有偶数组成的集合：A=xR|x=2k,kZ思考：1、比较这三个集合：A=
4、x Z|x10，B=x R|x10，C=x|x03x-6 0例题、不等式组的解集为例题、不等式组的解集为A A，U UR R，试求试求A A及及C CU UA A，并把它们并把它们分别表示在数轴上。分别表示在数轴上。1、CUA在U中的补集是什么？2、UZ，A=x|x=2k,kZ,B=x|x=2k+1,KZ,则CUA，CUB。思考:练习题个3.D 个2.C 个1.B 个0.A)(其中正确的有.A，则A若(4)集；空集是任何集合的真子(3)集；任何集合至少有两个子(2)空集没有子集；(1)、下列命题：1_.的关系是B，A则1,2-x3-y|y)(x,B2,-x3-y|y)(x,A，R,设.2yx.
5、的取值范围求实数A,B,121|B,52|A已知.3aaxaxxx重点考察对空集的理解！4、设集合A=x|1x3，B=x|x-a0，若A是B的真子集，求实数a的取值范围。5、设A=1，2，B=x|xA，问A与B有什么关系？并用列举法写出B？.的值a，求实数AB若R,a0,1-a1)x2(ax|xB0,4xx|xA、设集合62227、判断下列表示是否正确:(1)a a;(2)a a,b;(3)a,b b,a;(4)-1,1 -1,0,1(5)0;(6)-1,1.4、补集与全集集合与集合的运算一一般地，由所有属于集合A且属于集合B的元素构成的集合，称为A与B的交集，记作AB，即 AB=x|xA，且
6、xBAB可用右图中的阴影部分来表示。UABAB1 1、交集、交集其实，交集用通俗的语言来说，就是找两个集中中共同存在的元素。例题：1、A=-1,1,2,3,B=-1,-2,1,C=-1,1;2,32,3-2-2-1,1-1,1A AB BC CABABABBAABAABBAAAAA (5)(4)(3)(2)(1)则,交集的运算性质：交集的运算性质：.的位置关系,的运算表示试用集合,上点的集合为直线,L上的点的集合为设平面内直线 212121llLll.重合可表示为：,直线(3);平行可表示为：,直线(2);点可表示为：相交于一点,直线)1(:解2221221221LLLLllLLllPLLPl
7、l1111思考题：如何用集合语言描述？思考题：如何用集合语言描述？2 2、并集、并集一般地，由所有属于集合A或者属于集合B的所构成的集合，称为A与B的并集，记作AB，即AB=x|xA，或xBAB可用右图中的阴影部分来表示UAB其实，并集用通俗的语言来说，就是把两个集合的元素合并到一起。所以交集是“求同”，并集是存异。例题：设集合A=x|-1x2,集合B=x|1x3 求AB.解:AB=x|-1x2 x|1x3 =x|-1x3-1123并集的运算性质：并集的运算性质：BBABABABABABBAAABBAAAAAA则 )5(,)4()3()2()1(注意：计算并集和交集的时候尽可能的转化为图像，减
8、少犯错的几率，常用的图像有Venn图，数轴表示法，坐标表示法。尤其是涉及到不等式和坐标点的时候。练习题1、判断正误 （1）若U=四边形，A=梯形，则CUA=平行四边形 （2）若U是全集，且AB，则CUACUB （3）若U=1，2，3，A=U，则CUA=2.设集合A=|2a-1|，2，B=2，3，a2+2a-3，且CBA=5，求实数a的值。3.已知全集U=1，2，3，4，5，非空集A=xU|x2-5x+q=0，求CUA及q的值。.的值,求,2,5,1,2且0|,02|、已知422rqpBABArqxxxBpxxxA.并求出,的值求,9已知,9,1,5,12,4、设52BAaBAaaBaaA)10
9、,3,1:(rqp解得.的值求实数,若01|,023|、已知622aABAaaxxxBxxxA.的值,求,31|,2|若|,1|12|、设集合7baxxBAxxBAbxaxBxxxxA)3,1(ba解得第二节：函数 第一章：集合与函数函数及其表示一、函数的概念 小明从出生开始，每年过生日的时候都会测量一下自己的身高，其测量数据如下：1234567891030405060708090100110120年龄（岁）身高（cm）从以上两个例子，我们可以把年龄当做一个集合A，身高当做一个集合B；把时间当做一个集合C，把下降高度当做一个集D。那么对于集合A、C中的每一个元素，集合B、D中都有唯一的一个元素
10、与其相对应。比如，对于A的每一个元素“乘以10再加20”，就得到了集合B中的元素。对于集合C中的元素“平方后乘以4.9”就得到集合D中的元素。因此，函数就是表达了两个变量之间变化关系的一个表达式。其准确定义如下：设A、B是非空的数集，如果按照某种确定的对应关系f，使对于集合A中的任意一个数x，在集合B中都有唯一确定唯一确定的数f(x)和它对应，那么就称f：AB为集合A到集合B的一个函数（function），记作y=f(x)，xA。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（因变量），函数值的集合f(x)|x A叫做函数的值域。而对应的关系f则成为对应法则
11、，则上面两个例子中，对应法则分别是“乘以10再加20”和“平方后乘以4.9”1234567830405060708090100乘以10再加2011.52356784.9？平方后乘以4.9二、映射 通过上面的两个例子，我们说明了什么是函数，上面的两个例子都是研究的数值的情况，那么进一步扩展，如果集合A和集合B不是数值，而是其他类型的集合，则这种对应关系就称为映射。具体定义如下：设A、B是两个非空的集合，如果按照某一个确定的对应关系f，使对于集合A中的任何一个元素x，在集合B中都有唯一确定的元素唯一确定的元素y与之相对应，那么就称对应f：AB为集合A到集合B的一个映射。国家首都中国美国韩国日本北京
12、华盛顿首尔东京因此，函数是映射的一种特殊形式三、函数的三种表示方法解析法，图像法，列表法。详见课本P19页。四、开区间、闭区间和半开半闭区间实数R的区间可以表示为（-,+）深入理解函数表示方法的解析法五、着重强调的几个问题及考试陷阱1、函数是高中数学乃至大学数学中最为重要的组成部分，大部分的章节都会与函数进行穿插出题。2、不管是映射还是函数，都是唯一确定的对应，即对于A中的元素有且仅有一个B中的元素与其相对应。深入的理解这句话就可以得到：可以多对一，而不能一对多。1-12-214平方49-23开方2-3 3、分母不能等于零，二次根号下不能为负数，分子分母的未知数不能随便约，根号不能随便去掉，都
13、是求定义域的典型考点。详见课本例题。4、判定两个函数相同的条件：一是对应法则相同，二是定义域和值域相同。.,这里,2;,0,21:函数、判断下列对应是否为12RyNxxyyxRxxxx2、下列几种说法中，不正确的有：_A、在函数值域中的每一个数，在定义域中都至少有一个数与之对应；B、函数的定义域和值域一定是无限集合；C、定义域和对应关系确定后，函数的值域也就确定；D、若函数的定义域只含有一个元素，则值域也只含有一个元素。E、若函数的值域只含有一个元素，则定义域也只含有一个元素。练习题 .112;11:、求下列函数的定义域3xxgxxf .112;3,2,1,0,1,11122xxfxxxf4、
14、求下列函数的值域5、判断下列各组函数是否表示同一函数？11)2(111)1(22xyxyxyxxy与、与、2032211()322(2)()43(1)(3)()9fxxfxxxxfxxxx、求 下 列 函 数 的 定 义 域（）64)2(21)1(、求下列函数的值域：22xxyxy函数的基本性质单调性 那么就说在f(x)这个区间上是单调减函数，I称为f(x)的单调 减 区间.xOyx1x2f(x1)f(x2)设函数y=f(x)的定义域为A,区间I A.如果对于属于定义域A内某个区间I上的任意两个自变量的值x1,x2，设函数y=f(x)的定义域为A,区间I A.如果对于属于定义域A内某个区间I上
15、的任意两个自变量的值x1,x2，那么就说在f(x)这个区间上是单调增 函数，I称为f(x)的单调增区间.当x1x2时，都有f(x1)f(x2)，当x1单调区间Oxyx1x2f(x1)f(x2)二、函数单调性考察的主要问题3、证明一个函数具有单调性的证明方法：从定义出发，设定任意的两个x1和x2，且x2x1，通过计算f(x2)f(x1)0或者0恒成立。里面通常都是用因式分解的办法，把f(x2)f(x1)转化成（x2-x1）的表达式。最后判断f(x2)f(x1)是大于0还是小于0。2、x 1,x 2 取值的任意性.xx1x2Iyf(x1)f(x2)OMN例1、下图为函数y=f(x),x-4,7 的
16、图像，指出它的单调区间。-1.5，3，5，6-4，-1.5，3，5，6，7解：单调增区间为单调减区间为123-2-3-2-1123456 7 xo-4-1y-1.5例2.画出下列函数图像，并写出单调区间：1(1)(0);yxxx1yxy1yx的单调减区间是_(,0)(0,),讨论1：根据函数单调性的定义，1(0)(,0)(0,)yxx能不能说在定义域上是单调减函数?讨论2：在(-，0）和（0，+)上 的单调性？()(0)kf xkx例3.判断函数 在定义域1，+）上的单调性，并给出证明：1yxx1.任取x1，x2D，且x1x2；2.作差f(x1)f(x2)；3.变形（通常是因式分解和配方）；4
17、.定号（即判断差f(x1)f(x2)的正负）；5.下结论主要步骤证明：在区间1，+）上任取两个值x1和x2，且x10ab=0ab0=00 x=-b2axy0a0 xy0a0=00四、平移问题对一个已知函数进行平移，如函数的表达式可以统一表示为y=f(x)，则平移后的方程遵循右上减，左下加的原则，具体如下：向右平移k个单位，则平移后的表达式为y=f(x-k)；向左平移k个单位，则平移后的表达式为y=f(x+k)；向上平移h个单位，则平移后的表达式为y-h=f(x)；想下平移h个单位，则平移后的表达式为y+h=f(x);如果在横向和纵向上都有移动，则同时根据上述原则变化y和f(x)，各变各的，再进
18、行整理。如：向左平移k个单位，向上平移h个单位，则平移后的表达式为y-h=f(x+k)注意：1、在替换的时候要替换所有的，尤其是x，替换时候最好带上括号，避免出错。2、平移的先后次序不影响平移结果，即无所谓先向左右，还是先向上下。只要是向坐标轴的正向移动，就用负号，只要是向坐标轴的负向移动就用正号。(3)连线画对称轴确定顶点确定与坐标轴的交点及对称点0 xyx=-1M(-1,-2)A(-3,0)B(1,0)D(5)当x-1时，y随x的增大而减小;当x=-1时，y有最小值为y最小值=-2由图象可知(6)当x1时，y 0当-3 x 1时，y 01.抛物线 的顶点坐标是().(A)(-1,-3)(B
19、)(1,3)(C)(-1,8)(D)(1,-8)312xxy2.在同一直角坐标系中，抛物线 与坐标轴的交点个数是()(A)0个 (B)1个 (C)2个 (D)3个 542xxy3.已知二次函数的图象如图所示，则有（）()a0,b0,c0 ()a0,b0,c0 (C)a0,b0,c0 (D)a0,b0,c0四、巩固练习4、二次函数y=x2-x-6的图象顶点坐标是_对称轴是_。5、抛物线y=-2x2+4x与x轴的交点坐标是_6、已知函数y=x2-x-4，当函数值y随x的增大而减小时，x的取值范围是_7、二次函数y=mx2-3x+2m-m2的图象经过原点，则m=_。8、二次函数的图象如图所示，则在下
20、列各不等式中成立的个数是_1-10 xyabc0 a+b+c b2a+b=0 =b-4ac 09、二次函数f(x)满足f(3+x)=f(3-x)且f(x)=0有两个实根x1,x2，则x1+x2等于_.10、数f(x)=2x2-mx+3，当x(-,-1时是减函数，当x(-1,+)时是增函数，则f(2)=_.11、关于x的方程x2+(a2-1)x+(a-2)=0的一根比1大，另一根比1小，则有()(A)-1a1 (B)a-2或a1(C)-2a1 (D)a-1或a212、设x,y是关于m的方程m2-2am+a+6=0的两个实根，则(x-1)2+(y-1)2的最小值是(C )(A)-12 (B)18
21、(C)8 (D)34 13、设函数f(x)=|x|x+bx+c，给出下列命题：b=0,c0时，f(x)=0只有一个实数根；c=0时，y=f(x)是奇函数；y=f(x)的图象关于点(0，c)对称；方程f(x)=0至多有2个实数根.上述命题中的所有正确命题序号是_函数的基本性质奇偶性1、已知函数f(x)=x2,求f(-2),f(2),f(-1),f(1),及f(-x),并画出它的图象。解:f(-2)=(-2)2=4 f(2)=4f(-1)=(-1)2=1 f(1)=1f(-x)=(-x)2=x2xyo(x,y)(-x,y)f(-x)f(x)-xxf(-2)=f(2)f(-1)=f(1)f(-x)=
22、f(x)说明:当自变量任取定义域中的两个相反数时,对应的函数值相等即f(-x)=f(x)如果对于f(x)定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫偶函数.偶函数定义偶函数定义:2.已知f(x)=x3,画出它的图象,并求出f(-2)，f(2)，f(-1)，f(1)及f(-x)解解:f(-2)=(-2)3=-8 f(2)=8f(-1)=(-1)3=-1 f(1)=1 f(-x)=(-x)3=-x3xyo-xxf(-x)f(x)(-x,-y)(x,y)f(-2)=-f(2)f(-1)=-f(1)f(-x)=-f(x)说明:当自变量任取定义域中的两个相反数时,对应的函数值也互
23、为相反数,即f(-x)=-f(x)奇函数定义:如果对于f(x)定义域内的任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫奇函数.对奇函数、偶函数定义的说明:（1）定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件。如，f(x)=x2(x0)是偶函数吗Ox-b,-aa,b（2）奇、偶函数定义的逆命题也成立，即：若f(x)为偶函数,则f(-x)=f(x)成立。若f(x)为奇函数,则f(-x)=f(x)成立。（3）如果一个函数f(x)是奇函数或偶函数,那么我们就说函 数f(x)具有奇偶性。例1.判断下列函数的奇偶性解:定义域为Rf(-x)=(-x)3+2(-x)=-x3-2x=-(x3+2x)
24、即 f(-x)=-f(x)f(x)为奇函数解:定义域为R f(-x)=2(-x)4+3(-x)2=2x4+3x2即 f(-x)=f(x)f(x)为偶函数(1)f(x)=x3+2x (2)f(x)=2x4+3x2（2）奇函数的图象关于原点对称.反过来,如果一个函数的图象关于原点对称,那么这个函数为奇函数.（1）偶函数的图象关于y轴对称.反过来,如果一个函数的图象关于y轴对称,那么这个函数为偶函数.注：奇偶函数图象的性质可用于：.简化函数图象的画法。.判断函数的奇偶性。奇偶函数图象的性质:两个定义:对于f(x)定义域内的任意一个x,如果都有f(-x)=-f(x)f(x)为奇函数。如果都有f(-x)=f(x)f(x)为偶函数。两个性质:一个函数为奇函数 它的图象关于原点对称。一个函数为偶函数 它的图象关于y 轴对称。(2)f(x)=-x2+1(3).f(x)=5 (4)f(x)=0练习题(5).f(x)=x+1 (6).f(x)=x2 x-1,3
