必修一 集合与函数概念

总目录


前言

本文介绍集合与函数概念:
一、集合
二、函数及其表示
三、函数的基本性质

环境

1.参考书:《数学 必修1》人教版

内容

符号表

一、集合

1.集合概念

1.概念:研究对象统称为元素(element),元素组成的总体叫做集合(set)(简称集)。
通常用大写字母A,B,C,...表示集合,用小写字母a,b,c...表示集合中的元素。
如果a是集合A的元素,就说a属于(belong to)集合A,记作a∈A;
如果a不是集合A的元素,就说a不属于(not belong to)集合A,记作a∉A。

2.特点:集合中的元素具有确定性,互异性,无序性。

3.表示:集合有以下四种表示方法:
(1)自然语言法:用文字叙述,例如:1-20内所有质数;
(2)列举法:把集合中元素一一写在大括号内 {},例如:A={0,1,2,3,4,5,6,7,8};
(3)描述法:用集合所含元素的共同特征表示集合 { x|x的条件 },例如:A={x∈R|x<10};
(4)图示法:用数轴或韦恩图表示集合。

4.分类:集合分为以下3类:
(1)有限集:集合含有有限个元素;
(2)无限集:集合含有无限个元素;
(3)空集(∅):集合不含任何元素;

2.集合间的基本关系

集合间的关系有以下三种:

若集合A有n(n≥1)个元素,则它有2ⁿ个子集,2ⁿ-1个真子集,2ⁿ-1个非空子集,2ⁿ-2非空真子集.

3.集合间的基本运算

1.交集:由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集,记作A∩B。
2.并集:由属于集合A或属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的并集,记作A∪B。
3.补集:如果一个集合含有所研究问题的所有元素,那么称这个集合为全集,通常记作U。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,简称为集合A的补集,记作CᵤA。

二、函数及其表示

1.函数概念

1.函数概念:设A、B是非空数集,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。

2.函数三要素:定义域,值域和对应关系。概念中,x为自变量,A为函数的定义域,y为函数值,y的集合{f(x)|x∈A}为值域,f为对应关系。

3.同一函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,那么称这两个函数相等。

4.区间的概念:
设a,b是两个实数,而且 a<b。我们规定:

  • 满足不等式 a≤x≤b 的实数x的集合叫做闭区间,表示为[a,b];
  • 满足不等式 a<x<b 的实数x的集合叫做开区间,表示为(a,b);
  • 满足不等式 a≤x<b 或 a<x≤b 的实数x的集合叫做半开半闭区间,分别表示为[a,b),(a,b];
  • 满足不等式 x≥a,x>a,x≤b,x<b 的实数x的集合分别表示为[a,+∞),(a,+∞),(-∞,b],(-∞,b)。
2.函数的表示

1.函数常用的三种表示法:

  • 解析法:用数学表达式表示两个变量之间的对应关系;
  • 图像法:用图像表示两个变量之间的对应关系;
  • 列表法:用表格表示两个变量之间的对应关系。

2.映射的概念:设A,B是两个非空集合,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为集合A到集合B的一个映射。

3.映射与函数的区别:函数是一种特殊的映射,它要求两个集合中的元素必须是数,而映射中两个集合的元素是任意的数学对象。

三、函数的基本性质

1.单调性

1.最大值: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(x0)=M。
那么,称M是函数y=f(x)的最大值。

2.最小值: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(x0)=M。
那么,称M是函数y=f(x)的最小值。

2.奇偶性

1.奇函数在y轴两侧相对称的区间增减性相同;
2.偶函数在y轴两侧相对称的区间增减性相反;

后语

下篇介绍《必修一 基本初等函数(I)》,待续...


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