1.1.1 定义与常用函数
高中的课本按照如下方式定义函数:设、是非空的数集(需要注意,所谓的“函数”实质上是数集到数集的映射,“数集”指实数集合 的子集),如果按照某个确定的对应关系 ,使对于集合 中的任意一个数 ,在集合 中都有唯一确定的数 和它对应,那么就称 为从集合 到集合 的一个函数 (见下图),记作 .函数的本质是一个映射,因此也可以记为
.
函数的定义示意图
在函数的定义中,有一些需要注意的概念:
● 叫作自变量,叫作因变量或函数值;
● 的取值范围 叫作函数的定义域;
● 函数值的集合 叫作函数的值域;
● 将点集 绘制在平面直角坐标系 中,所得的图像叫作函数的图像.绘制出函数的图像,并进行“数形结合”,是常用的解题思路.
函数的定义比较抽象,需要理解,但通常在高考中不会直接考查.高考中较为重视的是一些常用函数性质的考查,为此需要介绍基本初等函数,主要包括以下几种.
● 初中已经接触过的一次函数 、二次函数 ,进一步还可以考虑三次函数 .高考中的一些题目会涉及三次函数,这通常需要借助导数.一般地,对于正整数 ,函数
称为多项式函数,叫作多项式函数的次数.
● 初中已经接触过的反比例函数 、根式函数 .另外,一般地,对于实数 ,函数
称为幂函数, 的取值范围与 有关, 叫作幂函数的幂.幂函数的性质也需要非常熟悉.
● 初中简单介绍,而在高中给出了严格定义的正弦函数 、余弦函数 、正切函数 ,其中 .另外,还有以下函数:
.
这几个函数在高考中不会出现,但是在将来的数学课和实际应用中较为常见.一般地,对于实数 ,函数
称为三角函数, 叫作三角函数的振幅, 叫作三角函数的频率, 叫作三角函数的相位, 叫作三角函数的周期.三角函数在物理学和工程中常用.
● 设实数 且 ,函数
称为指数函数.对应的反函数
称为对数函数.若取 (自然常数[1] ),则对数函数记作 .指数函数 和对数函数 非常重要,有特别的性质,在高考中最常考查.
[1] 自然常数 是怎么来的?我将在后文简要介绍.