高中数学基础知识点归纳.docx
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高中数学基础知识点归纳
高中数学基础知识点归纳
第一部分集合
(1)含n个元素的集合的子集数为2^n||,真子集数为2^n-1||;非空真子集的数为2^n-2||;
(2)注意:
讨论的时候不要遗忘了的情况。
(3)
第二部分函数与导数
1.映射:
注意①第一个集合中的元素必须有象||;②一对一||,或多对一。
2.函数值域的求法:
①分析法||;②配方法||;③判别式法||;④利用函数单调性||;
⑤换元法||;⑥利用均值不等式||;⑦利用数形结合或几何意义(斜率、距离、绝对值的意义等)||;⑧利用函数有界性(、、等)||;⑨导数法
3.复合函数的有关问题
(1)复合函数定义域求法:
①若f(x)的定义域为〔a||,b〕||,则复合函数f[g(x)]的定义域由不等式a&le||;g(x)&le||;b解出②若f[g(x)]的定义域为[a||,b]||,求f(x)的定义域||,相当于x&isin||;[a||,b]时||,求g(x)的值域。
(2)复合函数单调性的判定:
①首先将原函数分解为基本函数:
内函数与外函数||;
②分别研究内、外函数在各自定义域内的单调性||;
③根据“同性则增||,异性则减”来判断原函数在其定义域内的单调性。
注意:
外函数的定义域是内函数的值域。
4.分段函数:
值域(最值)、单调性、图象等问题||,先分段解决||,再下结论。
5.函数的奇偶性
⑴函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件||;
⑵是奇函数||;
⑶是偶函数||;
⑷奇函数在原点有定义||,则||;
⑸在关于原点对称的单调区间内:
奇函数有相同的单调性||,偶函数有相反的单调性||;
(6)若所给函数的解析式较为复杂||,应先等价变形||,再判断其奇偶性||;
6.函数的单调性
⑴单调性的定义:
①在区间上是增函数当时有||;
②在区间上是减函数当时有||;
⑵单调性的判定
1定义法:
注意:
一般要将式子化为几个因式作积或作商的形式||,以利于判断符号||;
②导数法(见导数部分)||;
③复合函数法(见2
(2))||;
④图像法。
注:
证明单调性主要用定义法和导数法。
7.函数的周期性
(1)周期性的定义:
对定义域内的任意||,若有(其中为非零常数)||,则称函数为周期函数||,为它的一个周期。
所有正周期中最小的称为函数的最小正周期。
如没有特别说明||,遇到的周期都指最小正周期。
(2)三角函数的周期
⑶函数周期的判定
①定义法(试值)②图像法③公式法(利用
(2)中结论)
⑷与周期有关的结论
①或的周期为||;
②的图象关于点中心对称周期为2||;
③的图象关于直线轴对称周期为2||;
④的图象关于点中心对称||,直线轴对称周期为4||;
8.基本初等函数的图像与性质
⑴幂函数:
(||;⑵指数函数:
||;
⑶对数函数:
||;⑷正弦函数:
||;
⑸余弦函数:
||;(6)正切函数:
||;⑺一元二次函数:
||;
⑻其它常用函数:
1正比例函数:
||;②反比例函数:
||;特别的
2函数||;
9.二次函数:
⑴解析式:
①一般式:
||;②顶点式:
||,为顶点||;
③零点式:
。
⑵二次函数问题解决需考虑的因素:
①开口方向||;②对称轴||;③端点值||;④与坐标轴交点||;⑤判别式||;⑥两根符号。
⑶二次函数问题解决方法:
①数形结合||;②分类讨论。
10.函数图象:
⑴图象作法:
①描点法(特别注意三角函数的五点作图)②图象变换法③导数法
⑵图象变换:
1平移变换:
ⅰ||,2———“正左负右”
ⅱ———“正上负下”||;
3伸缩变换:
ⅰ||,(———纵坐标不变||,横坐标伸长为原来的倍||;
ⅱ||,(———横坐标不变||,纵坐标伸长为原来的倍||;
4对称变换:
ⅰ||;ⅱ||;
5翻转变换:
ⅰ———右不动||,右向左翻(在左侧图象去掉)||;
ⅱ———上不动||,下向上翻(||在下面无图象)||;
11.函数图象(曲线)对称性的证明
(1)证明函数图像的对称性||,即证明图像上任意点关于对称中心(对称轴)的对称点仍在图像上||;
(2)证明函数与图象的对称性||,即证明图象上任意点关于对称中心(对称轴)的对称点在的图象上||,反之亦然||;
注:
①曲线C1:
f(x||,y)=0关于点(a||,b)的对称曲线C2方程为:
f(2a-x||,2b-y)=0||;
②曲线C1:
f(x||,y)=0关于直线x=a的对称曲线C2方程为:
f(2a-x||,y)=0||;
③曲线C1:
f(x||,y)=0||,关于y=x+a(或y=-x+a)的对称曲线C2的方程为f(y-a||,x+a)=0(或f(-y+a||,-x+a)=0)||;
④f(a+x)=f(b-x)(x&isin||;R)y=f(x)图像关于直线x=对称||;
特别地:
f(a+x)=f(a-x)(x&isin||;R)y=f(x)图像关于直线x=a对称||;
⑤函数y=f(x-a)与y=f(b-x)的图像关于直线x=对称||;
12.函数零点的求法:
⑴直接法(求的根)||;⑵图象法||;⑶二分法.
13.导数
⑴导数定义:
f(x)在点x0处的导数记作||;
⑵常见函数的导数公式:
①||;②||;③||;
⑶导数的四则运算法则:
⑷(理科)复合函数的导数:
⑸导数的应用:
①利用导数求切线:
注意:
ⅰ所给点是切点吗?
ⅱ所求的是“在”还是“过”该点的切线?
②利用导数判断函数单调性:
ⅰ是增函数||;ⅱ为减函数||;
ⅲ为常数||;
③利用导数求极值:
ⅰ求导数||;ⅱ求方程的根||;ⅲ列表得极值。
④利用导数最大值与最小值:
ⅰ求的极值||;ⅱ求区间端点值(如果有)||;ⅲ得最值。
14.(理科)定积分
⑴定积分的定义:
⑵定积分的性质:
①(常数)||;
③(其中。
⑶微积分基本定理(牛顿—莱布尼兹公式):
⑷定积分的应用:
①求曲边梯形的面积:
||;
3求变速直线运动的路程:
||;③求变力做功:
。
第三部分三角函数、三角恒等变换与解三角形
1.⑴角度制与弧度制的互化:
弧度||,弧度||,弧度
⑵弧长公式:
||;扇形面积公式:
。
2.三角函数定义:
角中边上任意一点为||,设则:
3.三角函数符号规律:
一全正||,二正弦||,三两切||,四余弦||;
4.诱导公式记忆规律:
“函数名不(改)变||,符号看象限”||;
5.⑴对称轴:
||;对称中心:
||;
⑵对称轴:
||;对称中心:
||;
6.同角三角函数的基本关系:
||;
7.两角和与差的正弦、余弦、正切公式:
①
8.二倍角公式:
①||;
9.正、余弦定理:
⑴正弦定理:
(是外接圆直径)
注:
①||;②||;③。
⑵余弦定理:
等三个||;注:
等三个。
10。
几个公式:
⑴三角形面积公式:
||;
⑵内切圆半径r=||;外接圆直径2R=
11.已知时三角形解的个数的判定:
第四部分立体几何
1.三视图与直观图:
注:
原图形与直观图面积之比为。
2.表(侧)面积与体积公式:
⑴柱体:
①表面积:
S=S侧+2S底||;②侧面积:
S侧=||;③体积:
V=S底h
⑵锥体:
①表面积:
S=S侧+S底||;②侧面积:
S侧=||;③体积:
V=S底h:
⑶台体:
①表面积:
S=S侧+S上底S下底||;②侧面积:
S侧=||;③体积:
V=(S+)h||;
⑷球体:
①表面积:
S=||;②体积:
V=。
3.位置关系的证明(主要方法):
⑴直线与直线平行:
①公理4||;②线面平行的性质定理||;③面面平行的性质定理。
⑵直线与平面平行:
①线面平行的判定定理||;②面面平行线面平行。
⑶平面与平面平行:
①面面平行的判定定理及推论||;②垂直于同一直线的两平面平行。
⑷直线与平面垂直:
①直线与平面垂直的判定定理||;②面面垂直的性质定理。
⑸平面与平面垂直:
①定义---两平面所成二面角为直角||;②面面垂直的判定定理。
注:
理科还可用向量法。
4.求角:
(步骤-------Ⅰ。
找或作角||;Ⅱ。
求角)
⑴异面直线所成角的求法:
1平移法:
平移直线||,2构造三角形||;
3②补形法:
补成正方体、平行六面体、长方体等||,4发现两条异面直线间的关系。
注:
理科还可用向量法||,转化为两直线方向向量的夹角。
⑵直线与平面所成的角:
①直接法(利用线面角定义)||;②先求斜线上的点到平面距离h||,与斜线段长度作比||,得sin。
注:
理科还可用向量法||,转化为直线的方向向量与平面法向量的夹角。
⑶二面角的求法:
①定义法:
在二面角的棱上取一点(特殊点)||,作出平面角||,再求解||;
②三垂线法:
由一个半面内一点作(或找)到另一个半平面的垂线||,用三垂线定理或逆定理作出二面角的平面角||,再求解||;
③射影法:
利用面积射影公式:
||,其中为平面角的大小||;
注:
对于没有给出棱的二面角||,应先作出棱||,然后再选用上述方法||;
理科还可用向量法||,转化为两个班平面法向量的夹角。
5.求距离:
(步骤-------Ⅰ。
找或作垂线段||;Ⅱ。
求距离)
⑴两异面直线间的距离:
一般先作出公垂线段||,再进行计算||;
⑵点到直线的距离:
一般用三垂线定理作出垂线段||,再求解||;
⑶点到平面的距离:
①垂面法:
借助面面垂直的性质作垂线段(确定已知面的垂面是关键)||,再求解||;
5等体积法||;
理科还可用向量法:
。
⑷球面距离:
(步骤)
(Ⅰ)求线段AB的长||;(Ⅱ)求球心角&ang||;AOB的弧度数||;(Ⅲ)求劣弧AB的长。
6.结论:
⑴从一点O出发的三条射线OA、OB、OC||,若&ang||;AOB=&ang||;AOC||,则点A在平面&ang||;BOC上的射影在&ang||;BOC的平分线上||;
⑵立平斜公式(最小角定理公式):
⑶正棱锥的各侧面与底面所成的角相等||,记为||,则S侧cos=S底||;
⑷长方体的性质
①长方体体对角线与过同一顶点的三条棱所成的角分别为则:
cos2+cos2+cos2=1||;sin2+sin2+sin2=2。
②长方体体对角线与过同一顶点的三侧面所成的角分别为则有cos2+cos2+cos2=2||;sin2+sin2+sin2=1。
⑸正四面体的性质:
设棱长为||,则正四面体的:
1高:
||;②对棱间距离:
||;③相邻两面所成角余弦值:
||;④内切2球半径:
||;外接球半径:
||;
第五部分直线与圆
1.直线方程
⑴点斜式:
||;⑵斜截式:
||;⑶截距式:
||;
⑷两点式:
||;⑸一般式:
||,(A||,B不全为0)。
(直线的方向向量:
(||,法向量(
2.求解线性规划问题的步骤是:
(1)列约束条件||;
(2)作可行域||,写目标函数||;(3)确定目标函数的最优解。
3.两条直线的位置关系:
4.直线系
5.几个公式
⑴设A(x1||,y1)、B(x2||,y2)、C(x3||,y3)||,⊿ABC的重心G:
()||;
⑵点P(x0||,y0)到直线Ax+By+C=0的距离:
||;
⑶两条平行线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0的距离是||;
6.圆的方程:
⑴标准方程:
①||;②。
⑵一般方程:
(
注:
Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圆A=C≠0且B=0且D2+E2-4AF>0||;
7.圆的方程的求法:
⑴待定系数法||;⑵几何法||;⑶圆系法。
8.圆系:
注:
当时表示两圆交线。
9.点、直线与圆的位置关系:
(主要掌握几何法)
⑴点与圆的位置关系:
(表示点到圆心的距离)
①点在圆上||;②点在圆内||;③点在圆外。
⑵直线与圆的位置关系:
(表示圆心到直线的距离)
①相切||;②相交||;③相离。
⑶圆与圆的位置关系:
(表示圆心距||,表示两圆半径||,且)
①相离||;②外切||;③相交||;
④内切||;⑤内含。
10.与圆有关的结论:
⑴过圆x2+y2=r2上的点M(x0||,y0)的切线方程为:
x0x+y0y=r2||;
过圆(x-a)2+(y-b)2=r2上的点M(x0||,y0)的切线方程为:
(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2||;
⑵以A(x1||,y2)、B(x2||,y2)为直径的圆的方程:
(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0。
第六部分圆锥曲线
1.定义:
⑴椭圆:
||;
⑵双曲线:
||;⑶抛物线:
略
2.结论
⑴焦半径:
①椭圆:
(e为离心率)||;(左“+”右“-”)||;
②抛物线:
⑵弦长公式:
注:
(Ⅰ)焦点弦长:
①椭圆:
||;②抛物线:
=x1+x2+p=||;(Ⅱ)通径(最短弦):
①椭圆、双曲线:
||;②抛物线:
2p。
⑶过两点的椭圆、双曲线标准方程可设为:
(同时大于0时表示椭圆||,时表示双曲线)||;
⑷椭圆中的结论:
①内接矩形最大面积:
2ab||;
②P||,Q为椭圆上任意两点||,且OP0Q||,则||;
③椭圆焦点三角形:
<Ⅰ>.||,()||;<Ⅱ>.点是内心||,交于点||,则||;
④当点与椭圆短轴顶点重合时最大||;
⑸双曲线中的结论:
①双曲线(a>0||,b>0)的渐近线:
||;
②共渐进线的双曲线标准方程为为参数||,≠0)||;
③双曲线焦点三角形:
<Ⅰ>.||,()||;<Ⅱ>.P是双曲线-=1(a>0||,b>0)的左(右)支上一点||,F1、F2分别为左、右焦点||,则△PF1F2的内切圆的圆心横坐标为||;
④双曲线为等轴双曲线渐近线为渐近线互相垂直||;
(6)抛物线中的结论:
①抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦AB性质:
<Ⅰ>.x1x2=||;y1y2=-p2||;
<Ⅱ>.||;<Ⅲ>.以AB为直径的圆与准线相切||;<Ⅳ>.以AF(或BF)为直径的圆与轴相切||;<Ⅴ>.。
②抛物线y2=2px(p>0)内结直角三角形OAB的性质:
<Ⅰ>.||;<Ⅱ>.恒过定点||;
<Ⅲ>.中点轨迹方程:
||;<Ⅳ>.||,则轨迹方程为:
||;<Ⅴ>.。
③抛物线y2=2px(p>0)||,对称轴上一定点||,则:
<Ⅰ>.当时||,顶点到点A距离最小||,最小值为||;<Ⅱ>.当时||,抛物线上有关于轴对称的两点到点A距离最小||,最小值为。
3.直线与圆锥曲线问题解法:
⑴直接法(通法):
联立直线与圆锥曲线方程||,构造一元二次方程求解。
注意以下问题:
①联立的关于“”还是关于“”的一元二次方程?
②直线斜率不存在时考虑了吗?
③判别式验证了吗?
⑵设而不求(代点相减法):
--------处理弦中点问题
步骤如下:
①设点A(x1||,y1)、B(x2||,y2)||;②作差得||;③解决问题。
4.求轨迹的常用方法:
(1)定义法:
利用圆锥曲线的定义||;
(2)直接法(列等式)||;(3)代入法(相关点法或转移法)||;⑷待定系数法||;(5)参数法||;(6)交轨法。
第七部分平面向量
⑴设a=(x1||,y1)||,b=(x2||,y2)||,则:
①a‖b(b≠0)a=b(x1y2-x2y1=0||;
②a&perp||;b(a、b≠0)a·b=0x1x2+y1y2=0.
⑵a·b=|ab|cos=x2+y1y2||;
注:
①|a|cos叫做a在b方向上的投影||;|b|cos叫做b在a方向上的投影||;
6a·b的几何意义:
a·b等于|a|与|b|在a方向上的投影|b|cos的乘积。
⑶cos=||;
⑷三点共线的充要条件:
P||,A||,B三点共线||;
附:
(理科)P||,A||,B||,C四点共面。
第八部分数列
1.定义:
⑴等差数列||;
⑵等比数列
2.等差、等比数列性质
等差数列等比数列
通项公式
前n项和
性质①an=am+(n-m)d||,①an=amqn-m||;
②m+n=p+q时am+an=ap+aq②m+n=p+q时aman=apaq
③成AP③成GP
④成AP||,④成GP||,
等差数列特有性质:
1项数为2n时:
S2n=n(an+an+1)=n(a1+a2n)||;||;||;
2项数为2n-1时:
S2n-1=(2n-1)||;||;||;
3若||;若||;
若。
3.数列通项的求法:
⑴分析法||;⑵定义法(利用AP||,GP的定义)||;⑶公式法:
累加法(||;
⑷叠乘法(型)||;⑸构造法(型)||;(6)迭代法||;
⑺间接法(例如:
)||;⑻作商法(型)||;⑼待定系数法||;⑽(理科)数学归纳法。
注:
当遇到时||,要分奇数项偶数项讨论||,结果是分段形式。
4.前项和的求法:
⑴拆、并、裂项法||;⑵倒序相加法||;⑶错位相减法。
5.等差数列前n项和最值的求法:
⑴||;⑵利用二次函数的图象与性质。
第九部分不等式
1.均值不等式:
注意:
①一正二定三相等||;②变形||,。
2.绝对值不等式:
3.不等式的性质:
||;⑸||;(6)
4.不等式等证明(主要)方法:
⑴比较法:
作差或作比||;⑵综合法||;⑶分析法。
第十部分复数
1.概念:
⑴z=a+bi&isin||;Rb=0(a||,b&isin||;R)z=z2&ge||;0||;
⑵z=a+bi是虚数b≠0(a||,b&isin||;R)||;
⑶z=a+bi是纯虚数a=0且b≠0(a||,b&isin||;R)z+=0(z≠0)z2<0||;
⑷a+bi=c+dia=c且c=d(a||,b||,c||,d&isin||;R)||;
2.复数的代数形式及其运算:
设z1=a+bi||,z2=c+di(a||,b||,c||,d&isin||;R)||,则:
(1)z1±z2=(a+b)±(c+d)i||;⑵z1.z2=(a+bi)·(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i||;⑶z1÷z2=(z2≠0)||;
3.几个重要的结论:
⑸性质:
T=4||;||;
(6)以3为周期||,且||;=0||;
(7)。
4.运算律:
(1)
5.共轭的性质:
⑴||;⑵||;⑶||;⑷。
6.模的性质:
⑴||;⑵||;⑶||;⑷||;
第十一部分概率
1.事件的关系:
⑴事件B包含事件A:
事件A发生||,事件B一定发生||,记作||;
⑵事件A与事件B相等:
若||,则事件A与B相等||,记作A=B||;
⑶并(和)事件:
某事件发生||,当且仅当事件A发生或B发生||,记作(或)||;
⑷并(积)事件:
某事件发生||,当且仅当事件A发生且B发生||,记作(或)||;
⑸事件A与事件B互斥:
若为不可能事件()||,则事件A与互斥||;
(6)对立事件:
为不可能事件||,为必然事件||,则A与B互为对立事件。
2.概率公式:
⑴互斥事件(有一个发生)概率公式:
P(A+B)=P(A)+P(B)||;
⑵古典概型:
||;
⑶几何概型:
||;
第十二部分统计与统计案例
1.抽样方法
⑴简单随机抽样:
一般地||,设一个总体的个数为N||,通过逐个不放回的方法从中抽取一个容量为n的样本||,且每个个体被抽到的机会相等||,就称这种抽样为简单随机抽样。
注:
①每个个体被抽到的概率为||;
②常用的简单随机抽样方法有:
抽签法||;随机数法。
⑵系统抽样:
当总体个数较多时||,可将总体均衡的分成几个部分||,然后按照预先制定的
规则||,从每一个部分抽取一个个体||,得到所需样本||,这种抽样方法叫系统抽样。
注:
步骤:
①编号||;②分段||;③在第一段采用简单随机抽样方法确定其时个体编号||;
④按预先制定的规则抽取样本。
⑶分层抽样:
当已知总体有差异比较明显的几部分组成时||,为使样本更充分的反映总体的情况||,将总体分成几部分||,然后按照各部分占总体的比例进行抽样||,这种抽样叫分层抽样。
注:
每个部分所抽取的样本个体数=该部分个体数
2.总体特征数的估计:
⑴样本平均数||;
⑵样本方差||;
⑶样本标准差=||;
3.相关系数(判定两个变量线性相关性):
注:
⑴>0时||,变量正相关||;<0时||,变量负相关||;
⑵①越接近于1||,两个变量的线性相关性越强||;②接近于0时||,两个变量之间几乎不存在线性相关关系。
4.回归分析中回归效果的判定:
⑴总偏差平方和:
⑵残差:
||;⑶残差平方和:
||;⑷回归平方和:
-||;⑸相关指数。
注:
①得知越大||,说明残差平方和越小||,则模型拟合效果越好||;
②越接近于1||,||,则回归效果越好。
5.独立性检验(分类变量关系):
随机变量越大||,说明两个分类变量||,关系越强||,反之||,越弱。
第十四部分常用逻辑用语与推理证明
1.四种命题:
⑴原命题:
若p则q||;⑵逆命题:
若q则p||;
⑶否命题:
若p则q||;⑷逆否命题:
若q则p
注