第一章 集合与函数概念
第一节 集合
一、集合有关概念
1. 集合的含义: 集合(集):某些指定的对象集在一起就成为一个集合(集).其
中每一个对象叫元素
2. 集合的中元素的三个特性:确定性 互异性 无序性 (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:
(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 描述法和图示法。 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} 分为:①符号描述法:
②语言描述法:例:{不是直角三角形的三角形}
注:描述法一般适用于表示元素较多的有限集或无限集。 3) 图示法:
分为:①区间法:用开区间 闭区间以及半开(半闭)区间表示 ②Venn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、集合的分类:
有限集 含有有限个元素的集合 无限集 含有无限个元素的集合
空集 不含任何元素的集合 例:{x|x2=-5}
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二、集合间的基本关系
1.“包含”关系—子集 A?B 表示A包含于B 或者说B包含A 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:
集合相等的定义:如果A?B 同时 B?A 那么A=B (5≥5且5≤5,则5=5) ① 自反律:任何一个集合是它本身的子集。A?A
实例:设 A={x|x2-1=0} B={-1,1} “元素相同则两集合相等” 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?B (或B?A)
③传递律:如果 A?B, B?C ,那么 A?C 3. 空集: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。 4. 幂集:有n个元素的集合,含有2n个子集,2n-1个真子集
三、集合的运算 运算类型 定 义 韦 恩 图 示 交 集 由所有属于A且属于B的元素所组成的集合,叫做A,B的交集.记作A?B(读作‘A交B’),即A?B={x|x?A,且x?B}. AB并 集 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(读作‘A并B’),即A?B ={x|x?A,或x?B}). AB补 集 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) 记作CSA,即 CSA={x|x?S,且x?A} S A 图1 图2 (CuA) ? (CuB) = Cu (A?B) (CuA)? (CuB)= Cu(A?B) A? (CuA)=U A? (CuA)= Φ. A?A=A 性 A?Φ=Φ A?B=B?A 质 A?B?A A?B?B A?A=A A?Φ=A A?B=B?A A?B?A A?B?B
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四、一些基本集合恒等式
1.结合律:(A?B)?C= A?(B ?C); (A?B )?C=A?(B ?C)
2.分配律:A?(B?C)=(A?B)?(A?C); A?(B?C)=( A?B )?(A?B) 3.吸收律:A?(A?B)=A; A?(A?B)=A
4.德·摩根定律(反演律):(CuA) ? (CuB) = Cu (A?B); A? (CuA)=U (CuA)? (CuB)= Cu(A?B); A? (CuA)= Φ Cu (CuA)=A 五.容斥定理:
原理1:如果被计数的事物有A、B两类,那么,A类B类元素个数总和= 属于A类元素个数+ 属于B类元素个数—既是A类又是B类的元素个数。
card(A∪B )= card( A)+ card(B )- card (A∩B)
原理2:如果被计数的事物有A、B、C三类,那么,A类和B类和C类元素个数总和= A类元素个数+ B类元素个数+C类元素个数—既是A类又是B类的元素个数—既是A类又是C类的元素个数—既是B类又是C类的元素个数+既是A类又是B类而且是C类的元素个数。
(A∪B∪C )= A+B+C - A∩B - B∩C - C∩A + (A∩B∩C)
第二节 函数的有关概念
1.映射的概念
1). 映射的定义: A,B是两个集合,如果按照某种对应法则f ,对于集合A中的任何一个元素x ,在集合B中都有唯一的元素y和它对应,那么这样的对应叫做集合A到集合B的映射.记做记作“f(对应关系):A(原象)?B(象)” 对于映射f:A→B来说,则应满足:
(a)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; (b)集合A中不同的元素,在集合B中对应的象可以是同一个; (c)不要求集合B中的每一个元素在集合A中都有原象。
2). 一一映射:设A,B是两个集合,f:A→B是从集合A到集合B的映射,并且对于集合B中的不同元素,在集合A中都有且只有一个原象,这时我们说这两个元素之间存在一一对应关系,并称这个映射叫做从集合A到集合B的一一映射。所以,一一映射是特殊的映射,而且如果f:A→B是一一映射,那么g:B→A是映射。
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2.函数的概念
1) .函数的定义: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. 2) .函数的三要素:定义域、对应关系和值域。
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. (8)三角函数中的正切函数 ②.值域 : 先考虑其定义域 (1)观察法 (2)配方法 (3)代换法
3) . 函数的表示法:列表法、图象法、解析法
3.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) 4. 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
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A 描点法: B 图象变换法
1) 平移变换 2) 伸缩变换 3) 对称变换
5.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. 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。
第三节 函数的性质(单调性、奇偶性与周期性)
1.函数的单调性(局部性质) (1)单调函数的定义
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x1,x2,当x1 ①f(x1) ②f(x1)>f(x2),那么就说f(x)在区间D上是减函数.区间D称为y=f(x)的单调减区间。 注意:函数的单调性是函数的局部性质; (2)单调区间的定义 如果函数y=f(x)在某个区间D上是增函数或减函数。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)图象的特点 在单调区间上增函数的图象从左到右是上升的,减函数的图象从左到右 5