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高中新课标数学基础知识汇整合
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第一部分 集合
1.理解集合中元素的意义是解决集合问题的关键:元素是函数关系中自变量的取值?还是因变量的取值?还是曲线上的点?… ;
2.数形结合是解集合问题的常用方法:解题时要尽可能地借助数轴、直角坐标系或韦恩图等工具,将抽象的代数问题具体化、形象化、直观化,然后利用数形结合的思想方法解决;是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
3.(1)含n个元素的集合的子集数为2n,真子集数为2n-1;非空真子集的数为2n-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≤g(x)≤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∈[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:在区间上是增(减)函数当时;
⑵单调性的判定定义法: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
① ;② ;③;④ ;⑤;
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,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(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,———左“+”右“-”;
ⅱ———上“+”下“-”;
② 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;
③ 对称变换:ⅰ;ⅱ;
ⅲ ; ⅳ;
④ 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∈R)y=f(x)图像关于直线x=对称;
特别地:f(a+x)=f(a-x) (x∈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
13.导数 ⑴导数定义;
⑵常见函数的导数公式: ①;②;③;
④;⑤;⑥;⑦;
⑧ 。⑶导数的四则运算法则:
(4)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。
⑤ 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
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
②③ 。
8.二倍角公式:①;
②;③。
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:
A
b
a
C
h
其中h=bsinA,⑴A为锐角时:①a<h时,无解;
②a=h时,一解(直角);③h<a<b时,两解(一锐角,一钝角);④ab时,一解(一锐角)。
⑵A为直角或钝角时:①ab时,无解;②a>b时,一解(锐角)。
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与推论;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。
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,构造三角形;
②补形法:补成正方体、平行六面体、长方体等,发现两条异面直线间的关系。
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。
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;
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:
直线方程 平行的充要条件 垂直的充要条件 备注
有斜率
且 不可写成
(验证) 分式
4.直线系
直线方程
平行直线系
垂直直线系
相交直线系
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:⑴;
注:当时表示两圆交线。
⑵ 。
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
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:① a∥b(b≠0)a=b (x1y2-x2y1=0;
② a⊥b(a、b≠0)a·b=0x1x2+y1y2=0 .
⑵a·b=|a||b|cos<a,b>=x2+y1y2; 注:①|a|cos<a,b>叫做a在b方向上的投影;|b|cos<a,b>叫做b在a方向上的投影;②a·b的几何意义:a·b等于|a|与|b|在a方向上的投影|b|co 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+aq ②m+n=p+q时aman=apaq
③成AP ③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。
S1 (n=1)
Sn-Sn-1 (n≥2)
3.数列通项的求法:
an=
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:
⑴;⑵;⑶;
;⑷;;
;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∈Rb=0 (a,b∈R)z= z2≥0;
⑵z=a+bi是虚数b≠0(a,b∈R);
⑶z=a+bi是纯虚数a=0且b≠0(a,b∈R)z+=0(z≠0)z2<0;
⑷a+bi=c+dia=c且c=d(a,b,c,d∈R);
2.复数的代数形式与其运算:设z1= a + bi , z2 = c + di (a,b,c,d∈R),则:
(1) z 1± z2 = (a + b) ± (c + d)i;⑵ z1.z2 = (a+bi)·(c+di)=(ac-bd)+ (ad+bc)i;⑶z1÷z2 = (z2≠0) ;
3.几个重要的结论:
;⑶;⑷
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:;
s<a,b>的乘积。⑶cos<a,b>=;
⑷三点共线的充要条件P,A,B三点共线
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= ;
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