2021届高中数学知识点归纳(新高考老教材版适用)
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1、 1 / 47 新课标新课标高中数学知识总结归纳高中数学知识总结归纳 1、集合的基本概念集合的基本概念 (1)集合的概念:把一些元素组成的总体叫做集合(简称集); (2)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性; (3)集合的三种表示方法:自然语言法、列举法、描述法 2、集合的运算、集合的运算 (1)子集:若集合A的任意一个元素都是集合B的元素,则BA; 真子集:若BA,且BA,则AB; 是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集 (2)交集:=BABxAxx且 (3)并集:=BABxAxx或 3、集合的常用运算性质、集合的常用运算性质 (1)=A;AAA=; (2)AA=;AAA=; (3
2、)=)(ACA U ;=)(ACA U U;=)(ACC UU A; (4)补集:若U为全集,UA,则=ACUAxUxx且,; (5)BA=BAA=BAB; (6)= )(BACU)()(BCAC UU ;= )(BACU)()(BCAC UU ; (7)如图所示,用集合A、B表示图中、四个部分所表示的集合 分别是BA;)(BACA;)(BACB;)(BACU (8)()()()(BAcardBcardAcardBAcard+= 4、常见数集及其表示符号、常见数集及其表示符号 N:自然数集; N + N: 正整数集; Z:整数集; Q:有理数集; R:实数集 C:复数集 5、已知集合A有(1)
3、n n 个元素,则它有2n个子集,它有21 n 个真子集,它有21 n 个非空子集, 它有22 n 非空真子集. 6、函数、函数的概念的概念 7、函数的定义域、值域、函数的定义域、值域 (1)定义域:函数Axxfy=),(中,x 叫做自变量,自变量x的取值集合叫做函数的定义域; (2)值域:所有函数值构成的集合Axxfyy=),(叫做这个函数的值域显然,值域是集合 B 的 子集 2 / 47 (3)两个函数只有当定义域和对应法则 都分别相同时,这两个函数才相同 8、函数的三要素、函数的三要素:定义域、值域和对应法则 9、函数的表示方法主要有、函数的表示方法主要有:列表法、解析法和图象法 10、
4、分段函数:、分段函数:若函数在其定义域的不同子集上,因定义域不同而分别用几个不同的式子来表示,这 种函数称为分段函数 注意:注意:分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集,分段函 数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数 11、求函数解析式的方法主要有:、求函数解析式的方法主要有:来源来源:学学,科科,网网 Z,X,X,K 代入法;换元法;待定系数法;图象法;列方程组法;配凑法等. 12、求函数值域的方法主要有:、求函数值域的方法主要有: 直接(观察)法;配方法(针对二次函数);换元法;分离常数法;反解法;判别式法等. 13、函数的单调性、函数的单调性 (1)
5、单调性定义:给定区间 D 上的函数)(xfy =,若对任意 21,x xD,当 21 xx 时,都有)( 1 xf )( 2 xf,则)(xf为区间 D 上的增函数;当 21 xx 时,都有)( 1 xf)( 2 xf,则)(xf为区间 D 上的 减函数 注意:单调性与单调区间密不可分,单调区间是定义域的子区间 (2)证明函数单调性的步骤: 证明函数的单调性一般从定义入手(以后将会学习用“求导”的方法证明函数单调性),利用定义证明 函数单调性的一般步骤是: 设元 (取量) : 任取Dxx 21, , 且令 21 xx ; 作差: 计算)()( 21 xfxf 并化简整理; 判号(判断整理结果的
6、符号); 结论(利用单调性定义判断. 14、与单调性有关的结论、与单调性有关的结论 (1)若)(),(xgxf均为某区间上的增(减)函数,则)()(xgxf+为某区间上的增(减)函数; (2)若)(xf为增(减)函数,则)(xf为减(增)函数; (3)(xgfy =是定义在 M 上的函数,若)(xf与)(xg的单调性相同,则)(xgfy =是增函数,若 )(xf与)(xg的单调性相反,则)(xgfy =是减函数(同增异减的原则); (4)若函数)(xf在闭区间ba,上是减函数,则)(xf的最大值为)(af,最小值为)(bf,值域为 )(),(afbf 15、函数的最值、函数的最值 设函数)(x
7、fy =的定义域为 I,如果存在实数M满足:对于任意Ix,都有Mxf)(,存在 x0I,使得Mxf=)( 0 ,那么称M是函数)(xfy =的最大值;类比定义)(xfy =的最小值 16、函数的奇、偶性:、函数的奇、偶性:(对于函数)(xf,其定义域 关于原点对称) (1)如果对于函数定义域内任意一个 x,都有= )( xf)(xf,那么函数)(xf是奇函数; (2)如果对于函数定义域内任意一个 x,都有= )( xf)(xf,那么函数)(xf是偶函数; 3 / 47 也就是说:也就是说:=+0)()(xfxf函数)(xf是奇函数,=0)()(xfxf函数)(xf是奇函数. 17、奇、偶函数的
8、性质、奇、偶函数的性质 (1)奇函数图像关于原点对称,偶函数图像关于y轴对称; (2)若奇函数)(xf在0=x处有意义,则=)0(f0; (3)若奇函数在关于原点对称的两个区间上分别单调, 则其单调性相同; 若偶函数在关于原点对称的两 个区间上分别单调,则其单调性相反; (4)奇奇=奇;偶偶=偶;奇奇=偶;偶偶=偶;奇偶=奇. 18、函数的周期性、函数的周期性 (1)周期函数定义: 对于函数( )yf x=, 如果存在一个非零常数 T , 使得当x取定义域内的任何值时, 都有()( )f xTf x+=,那么就称函数( )yf x=为周期函数,称T为这个函数的周期; (2)最小正周期:如果在周
9、期函数( )yf x=的所有周期中存在一个最小的的正数,那么这个最小正数 就叫做)(xf的最小正周期 19、函数的图象、函数的图象 (1)利用描点法作图: 确定函数的定义域; 化解函数解析式; 讨论函数的性质(奇偶性、单调性); 画出函数的图象 (2)利用基本函数图象的变换作图: 要准确记忆一次函数、二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、幂函数、三角函数等各种基本 初等函数的图象 平移变换 0, 0,| ( )() hh hh yf xyf xh = =+ 左移 个单位 右移| 个单位 0, 0,| ( )( ) kk kk yf xyf xk = =+ 上移 个单位 下移| 个单位 伸缩
10、变换 01, 1, ( )()yf xyfx = = 伸 缩 01, 1, ( )( ) A A yf xyAf x = = 缩 伸 对称变换 ( )( ) x yf xyf x= = 轴 ( )() y yf xyfx= = 轴 ( )()yf xyfx= = 原点 1 ( )( ) y x yf xyfx = = = 直线 ( )(|) y yy yf xyfx= = 去掉 轴左边图象 保留 轴右边图象,并作其关于 轴对称图象 ( )|( )| x x yf xyf x= = 保留 轴上方图象 将 轴下方图象翻折上去 (3)识图 4 / 47 对于给定函数的图象,要能从图象的左右、上下分别
11、范围、变化趋势、对称性等方面研究函数的定义 域、值域、单调性、奇偶性,注意图象与函数解析式中参数的关系 (4)用图 函数图象形象地显示了函数的性质,为研究数量关系问题提供了“形”的直观性,它是探求解题途径, 获得问题结果的重要工具要重视数形结合解题的思想方法 (5)有关函数对称性的几个重要结论 函数自身的对称性 函数)(xfy =的图像关于点),(baA对称的充要条件是bxafxf2)2()(=+ 函 数)(xfy =的 图 像 关 于 直 线ax =对 称 的 充 要 条 件 是)()(xafxaf=+, 即 )2()(xafxf= 两个函数的对称性 函数)(xfy =与)2(2xafby=
12、的图像关于点),(baA成中心对称 函数)(xfy =与)2(xay=的图像关于直线ax =成轴对称 指数函数) 1, 0(=aaay x 且图像与对数函数0(log=axy a ,且) 1a图像关于直线xy = 对称 三角函数的图像对称问题详见必修 4第一章三角函数 必修必修 1第二章第二章 基本初等函数基本初等函数 1、根式的概念、根式的概念:一般地,如果axn=,那么x叫做a的n次方根,其中n1,且nN* 负数没有偶次方根;0 的任何次方根都是 0,记作00 = n 当n是奇数时,aa nn =,当n是偶数时, = )0( )0( | a a a a aa nn 2、分数指数幂、分数指数
13、幂 正数的分数指数幂的意义,规定:) 1, 0( * =nNnmaaa nm n m , ) 1, 0( 11 * = nNnma a a a nm n m n m 注意:注意:0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义 3、有理数幂的运算性质、有理数幂的运算性质 (1)= sr aa sr a + ;(2) = sr a )( rs a ;(3) = r ab)( rrb a(其中Qsrba, 0,) 4、指数函数及其性质、指数函数及其性质 (1)指数函数的概念 5 / 47 一般地,函数) 1, 0(=aaay x 且叫做指数函数 ,其中x是自变量,函数的定 义域为R 注意:指数函数
14、的底数的取值范围:), 1 () 1 , 0(+a (2)指数函数的图象和性质 1a 01a 定义域R 定义域R 值域), 0( + 值域), 0( + 在R上单调递增 在R上单调递减 非奇非偶函数 非奇非偶函数 函数图象都过定点) 1 , 0( 函数图象都过定点) 1 , 0( 注意:利用函数的单调性,结合图象还可以看出: 在ba,上,) 1, 0()(=aaaxf x 且值域是)(),(bfaf或)(),(afbf; 若0 x,则1)(xf;)(xf取遍所有正数当且仅当Rx; 对于指数函数) 1, 0()(=aaaxf x 且,总有af=) 1 (. 5、对数的概念:、对数的概念:一般地,
15、如果Na x =) 1, 0(aa,那么数x叫做以a为底N的对数,记作: Nx a log=(其中a叫底数,N叫真数,N a log叫对数式) 说明:注意底数的限制:0a且1a; xNNa a x =log; 注意对数的书写格式 6、两个重要对数:、两个重要对数: 常用对数: 以 10 为底的对数Nlg; 自然对数: 以无理数71828. 2=e为底的对数的对数Nln 7、指数式与对数式的互化、指数式与对数式的互化: 若Nab=, 则) 1, 0, 0(log=aaNNb a 8、对数恒等式、对数恒等式 loga aN N (a0 且 a1,N0); bab a =log(a0 且 a1,bR
16、) 9、对数运算法则、对数运算法则)0, 0, , 1, 0(NMaa NMNM aaa loglog)(log+= NM N M aaa loglog)(log= 6 5 4 3 2 1 -1 -4-2246 0 1 6 5 4 3 2 1 -1 -4-2246 0 1 6 / 47 NnN a n a log)(log= 10、换底公式:、换底公式:)0, 1, 0, 0, 0( log log log=Nbbaa b N N a a b 推 论 :推 论 : 1loglog=ab ba ccb aba logloglog= bb a n an loglog= b m n b a n am
17、 loglog= 11、 对数函数及其性质对数函数及其性质 (1)对数函数的概念 函数0(log=axy a ,且) 1a叫做对数函数 ,其中x是自变量,函数的定义域是), 0( +,值域是 R. 注意:对数函数的定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别, 如:xy 2 log2=, 5 log5 x y = 都不是对数函数,而只能称其为对数型函数; 对数函数对底数的限制:0( a,且) 1a;对数函数对真数x的限制:0 x. (2)对数函数的性质 1a 01a 定义域), 0( + 定义域), 0( + 值域为R 值域为R 在R上递增 在R上递减 函数图象都过定点)0 , 1 ( 函数图象
18、都过定点)0 , 1 ( 12、幂函数、幂函数 (1)幂函数的概念 一般地,形如 xy =)(Ra的函数称为幂函数,其中为常数 (2)幂函数性质归纳 所有的幂函数在), 0( +都有定义并且图象都过点) 1 , 1 (; 0时,幂函数的图象通过原点,并且在区间), 0 +上是增函 数特别地,当1时,幂函数的图象下凸;当10时,幂函 数的图象上凸; 0时,幂函数的图象在区间), 0( +上是减函数在第一象限 3 2.5 2 1.5 1 0.5 -0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 -112345678 0 1 1 3 2.5 2 1.5 1 0.5 -0.5 -1 -1.5 -2 -2.5
19、-112345678 0 1 1 7 / 47 内,当x从右边趋向原点时,图象在y轴右方无限地逼近y轴正半轴,当x趋于+时,图象在x轴 上方无限地逼近x轴正半轴 必修必修 1第三章第三章 函数的应用函数的应用 1、方程的根与函数的零点、方程的根与函数的零点 (1)函数零点的概念:对于函数)(Dxxfy=,把使0)(=xf成立的实数x叫做函数 )(Dxxfy=的零点. (2)函数零点的意义:函数)(xfy =的零点就是方程0)(=xf实数根,亦即函数)(xfy =的图象 与x轴交点的横坐标 . 即:方程0)(=xf有实数根函数)(xfy =的图象与x轴有交点函数)(xfy =有零点 (3)函数零
20、点的求法 (代数法)求方程0)(=xf的实数根; (几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数)(xfy =的图象联系起来,并利用函数的 性质找出零点 2、二次函数的零点:、二次函数的零点:二次函数)0( 2 +=acbxaxy (1)0,方程0 2 =+cbxax有两不等实根,二次函数的图象与x轴有两个交点,二次函数有 两个零点 (2)0=,方程0 2 =+cbxax有两相等实根,二次函数的图象与x轴有一个交点,二次函数有 一个二重零点或二阶零点 (3)0,方程0 2 =+cbxax无实根,二次函数的图象与x轴无交点,二次函数无零点 3、函数零点的判定(零点存在定理)、函数零点的判定(
21、零点存在定理) 如果函数)(xf在闭区间ba,上连续,且)(af与)(bf异号(即0)()(bfaf),那么在开区间 ),(ba内至少有函数的)(xf一个零点,即至少有一点)( 00 bxax使0)( 0 =xf. 推论:推论:若函数)(xf在闭区间ba,上严格单调 ,且)(xf图象是连续不断的一条曲线,则 0)()(bfaf函数)(xf在ba,上只有一个零点(唯一零点的证明依据)。 注意:注意:若函数)(xf在闭区间ba,上连续,且函数)(xf在闭区间ba,上不单调 , 则( )( )0f af b无法说明函数)(xf在ba,上没有零点。 8 / 47 必修必修 2第一章第一章 空间几何体空
22、间几何体 1、柱、锥、台、球的结构特征、柱、锥、台、球的结构特征 (1)棱柱:定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,且每相邻两个四边形的公共边都互相 平行,由这些面所围成的几何体。 分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等;以侧棱是否垂直于 底面作为分类标准分为直棱柱和斜棱柱。 表示:用各顶点字母,如五棱柱 EDCBAABCDE 或用对角线的端点字母,如五棱柱 AD。 几何特征:两底面是对应边平行的全等多边形;侧面、对角面都是平行四边形;侧棱平行且相等;平 行于底面的 截面是与底面全等的多边形。 (2)棱锥 定义:有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三
23、角形,由这些面所围成的几何体。 分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等。 表示:用各顶点字母,如五四棱锥ABCDS 。 几何特征:侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其面积比等于顶点到截面距离 与高的比的 平方。 (3)棱台:定义:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,截面和底面之间的部分 分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱态、四棱台、五棱台等 表示:用各顶点字母,如四棱台DCBAABCD。 几何特征:上下底面是相似的平行多边形; 侧面是梯形; 侧棱交于原棱锥的顶点。 (4)圆柱:定义:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面
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