2018高中数学全国联赛湖南复赛-北京朝阳高中数学辅导
数学必修一知识点大全
一.集合
1.集合的表示:描述法、列举法
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?… ;
如:
①已知集合
A?{x|lgx?1},B?{y|y
?3?2x?x
2
}
,则
A?B
= ;
②
设集合
A?{x?N|3?x?7},B?{x|x?5},
则
A?B
=
;
2.子、交、并、补运算:
数形结合是解集合问题常用方法:解题时要尽可能地借助数轴、韦恩图等工具
如:
③集合
A?{x|x?2x?3?0},B?{x|x?2mx?m?4?0}
(1)若
A?B?[0,3]
,求实数
m
的值;
(2)若
A?C
R
B
,求实数
m
的取值范围。
3.含
n
个元素的
集合的子集数为
2
,真子集数为
2?1
4.
A?B?A?B?A?A?B?B
注意:讨论的时候不要遗忘了
A??
的情况。
如:
④设P?{x|2x?3x?2?0},Q?{x|ax?1}
,若
Q?P
,则实数<
br>a
为: ;
2
222
nn
二.
函数概念及基本初等函数:
1.函数概念-函数图象-函数性质(定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性、周期性)
①求定义域:
使函数解析式有意义(如:分母
?0
;
偶次根式被开方数非负;
对数真数
?0
,底数
?0
且
?1
;
零指数幂的底数
?0
;实际问题有意义;
如:(2009江西卷文)函数
y?
②求值域常用方法:
(求值域一定要注意函数定义域)
(1)利用基本初等函数的值域:如函数
y?
(2)二次函数配方法:如
y?3?2x?x
2
的值域是______________.
(3)利用函数单调性:如函数
y?x?
?x
2
?3x?4
的定义域为:
x
1
的值域是:
x
3?1<
br>1
在
[1,2]
上的值域是_______________
x
y?x?
(4)部分分式法:如
y?
(5)数形结合:函数
y?0.25
③求函数解析式的常用方法:
x
2
?2x
4
,x?[1,4]
的值域为____。
x
2x?1
的值域是______________.
x?3
①换元法( 注意新元的取值范围)。
如:已知
f(x?1)?x?1
,则函数
f(x)
的解析式为:
②待定系数法(已知函数类型如:一次、二次函数、反比例函数等)
如:已知f(x)为二次函数,且
f(x?2)?f(?x?2)
,且f(0)=1
,图象在x轴上截得的线段长为2
2
,
则f(x)的解析式为:
③整体代换(配凑法)。如若
f(x?)?x?
<
br>1
x
2
1
,则函数
f(x?1)
=________
_.
2
x
④构造方程组(如自变量互为倒数、已知f(x)为奇函数且g(x)为偶函数等)
如若
函数
f(x)
满足关系式
f(x)?2f()?3x
,则
f(x)<
br>的表达式为________.
⑤已知函数
f(x)
为奇函数,且
x?0
时,
f(x)?x?x
,求
x?0
时,
f(x)
的解析式。
2.函数的奇偶性:
①对于函数
f(x)
,其定义域关于原点对称:如果_________,那么函数
f(x)
为奇函数;
.........
如果_____________________________
_________,那么函数
f(x)
为偶函数.
②奇函数的图象关于__________对称,偶函数的图象关于_________对称;
③
f(x)
为奇函数,且在
x?0
有定义,则
f(0)?0
;
④
f(x)
为偶函数,则
f(?x)?f(x)?f(|x|)
⑤奇函数+奇函数=奇函数 偶函数+偶函数=偶函数
⑥若证明
f(x)
是奇、偶函数,必须用定义,而要说明一个函数没有奇偶性,则应用特殊值;
⑦常见函数的奇偶性:
3
1
x
11
,y?x?,y?sinx,y?tanx,
xx
x?1
2
y?lg(1?x?x),y?lg,?
x?1
2
偶函数:
y?C
(
C
为常数),
y?x,y?|x|,y?cosx,
<
br>奇函数:
y?x,y?x,y?x?
3
特别的,
f(x)?x?|x?
a|?1
,
a?0
时,函数为偶函数,
a?0
时,无奇偶性。
如:
ⅰ.如果定义在区间
[3?a,5]
上的函数
f(x)
为奇函数,则
a
=_____;
2
1?x
2
ⅱ.函数
f(x)?
的奇偶性是:
;
|x?2|?2
ⅲ
.若函数
f(x)
是定义在R上的奇函数,且当
x?(0,??)
时,
f(x)?x(1?
3
x)
,那么当
x?(??,0)
时,
f(x)
=_______
ⅳ.定
义在
[?1,1]
上的函数
y?f(x)
是减函数,且是奇函数,
若
f(a?a?1)?f(4a?5)?0
,则实数
a
的范围是:
;
ⅴ.若
f(x)?
2
1
?a<
br>是奇函数,则
a?
.
2
x
?1
3.)函数的单调性
①对于给定区间D上的函数
f(x)
,如果________
,
则称
f(x)
是区间D上的增(减)函数.
②判断函数单调性的常用方法:
(1)定义法:
(2)利用复合函数的单调性: (3)图象法
③关于函数单调性还有以下一些常见结论:
ⅰ.两个增(减)函数的和为_____;一个增(减)函数与一个减(增)函数的差__;
ⅱ.奇函数在对称两个区间上有_____的单调性;偶函数在对称的两个区间上有_____的单调性;
④求函数的单调区间应注意:
ⅰ.单调区间是定义域的一部分;
ⅱ.复合函数单调区间遵循同增异减原则;
ⅲ.单调区间不可以写成并集。
⑤用定义证明函数的单调性,必须化成积的形式;
如:
①若
f(x)??x?2ax
与
g(x)?
②已知
f(x)
是定义在R上
的偶函数,且在
[0,??)
上为增函数,
f()?0
,
则不等式
f(log
1
x)?0
的解集为:
8
2
a
在区间[1,2]上都是减函数,则
a
的范围是:
x?1
1
3
③已知偶函数
f(x)
在区间
?
0,??)
单调增加,则满足
f(2x?1)
<
f()<
br>的
x
取值范围是
④已知
f(x)?log
a
(2?ax)
在[0,
1]上是减函数,则实数
a
的取值范围是____。
1
3
x
2
?lnx
的单调增区间:
; ⑤
f(x)??
2
?
x
2
?4x,
⑥已知函数
f(x)?
?
2
?
4x?x,
范围是
x?0
x?0
若f(2?a)?f(a),
则实数
a
的
2
4.函数的周期性 ①对于函数
f(x)
,如果存在一个非零常数T,使得当
x
取定义域内的
每一个值时,都有
f(x?T)?f(x)
,则
f(x)
为周期函数,T为这
个函数的周期.
若
f(x?T)??f(x)
,则
f(x)
的周期为
2T
1
,则
f(x)
的周期为
2T
f(x)
②
y?sinx,y?cosx,y?tanx
都是周期函数。
若
f(x?T)?
y?Asin(
?
x?
?
)?b,y?Acos(
?
x?
?
)?b
的最小正周期:
T?
y?Atan(
?
x?
?
)?b的最小正周期:
T?
2
?
|
?
|
?
|
?
|
如:设
f(x)
是
(
??,??)
上的奇函数,
f(x?2)??f(x)
,当
0?x?1
时,
f(x)?x
,则
f(47.5)
= 。
5..函数的对称性
a?b
对称;
2
a?
b
②若
f(a?x)??f(b?x)
,则函数图象关于点
(,0)
对称;
2
b?a
③函数
y?f(a?x)
与函数
y?f(
b?x)
的图象关于
x?
对称
2
6.
幂函数
<
br>①若
f(a?x)?f(b?x)
,则函数图象关于
x?
一般地,函数
y?x
叫做幂函数,其中
x
是自变量,
a
是常数。
我们只研究
a?1,2,3,,?1
时的情形。
如:
①设
?
?
?
?1,1,
a
1
2
?
?
1
?
,3
?
,则使函数
y?x
?
的定义域为R且为奇函数的所有
?
的值为 ;
2,
?
②函数
y?
2?x
的对称中心是: .
x?1
7.指数函数
函数
y?a(a?0且a?1)
称为指数函数.
Ⅰ.定义域:R;
Ⅱ.值域:
(0,??)
;
Ⅲ.图象恒过点(0,1);
Ⅳ.
a?
1时为增函数,
0?a?1
时为减函数;
如:
x
1
1
3
?
2
0?2
2
(1)
(2)?(?9.6)?(3)
3
?(1.5)
48
(2)函数
y?16?4
x
的值域是
;
8.
对数函数
①对数式及对数函数
Ⅰ.
log
a
(M?N)?log
a
M?log
a
N;log
a
Ⅱ.对数换底公式
log
a
N?
lo
g
b
N
log
b
a
M
N
?log
a
M?log
a
N;log
a
M
n
?nloga
M
(a?0,a?1,b?0,b?1)
Ⅲ.对数恒等式
a
log
a
N
?N(a?0,a?1,N?0)
;
log
a
a?1
log
a
1?0
(a?0,a?1)
②对数函数:函数
y?log
a
x(
a?0且a?1)
称为对数函数,它与
y?a(a?0且a?1)
互为
反函数
,它们的图象关于
y?x
对称.
Ⅰ.定义域:
(0,??);
Ⅱ.值域:R;
Ⅲ.图象恒过点(1,0);
Ⅳ.
a?
1时为增函数,
0?a?1
时为减函数;
记住:
对数式
log
a
x(a?0且a?1)
:当底数与真数都大于1或都在(0,
1),
则
log
a
x?0
;
否则
log
a
x?0
;
如:
①
2log
5
10?log
5
0.25?
;
②
lg5?lg2lg50?2
2
1
1?log
2
5
2
x
③若
1?m
?2
,则
a?2,b?log
1
m,c?0.2
则这三个数从大到小
的顺序是 .
2
mm
2
④已知函数
f(x)?ln[(5?k
)x?6x?k?5]
,若
f(x)
的定义域为R,求实数k的取值范围
9.函数与方程
函数零点存在的判定定理:
如果函数
y?f(x)
在区间
[a,b]
上的图象是一条连续不断的曲线,
且有
f(a)?f(b)?0
,那么函数
y?f(x)
在区间
(a,b)
内有零点,
注:Ⅰ.上述定理中在
(a,b)
内的零点不唯一;
Ⅱ.若函数是单调的,则零点唯一;
Ⅲ.定理的逆定理不成立;
Ⅳ.对于
f(a)?f(b)?0
,无法判定
y?f(x)
在
(a,b)内是否有零点.
如:
①函数
f(x)?lgx?
9
的零点所在的大致区间一定是:( )
x
A.(6,7) B.(7,8) C.(8,9)
D.(9,10)
②关于
x
的方程
x
2
?(2m?8)x?m
2
?16?0
的两个实根
满足
x
1
?
x
、
x
1
2
3
?x
2
,则实数m的取值范围 ;
2
(x?1)
?
4x?4
③
设函数
f(x)?
?
2
,
g(x)?log
2
x,
x?4x?3(x?1)
?则函数
h(x)?f(x)?g(x)
的零点有________个.
三.三角函数及三角恒等变换
1.任意角的概念:
(1)正角、负角、零角: (2)象限角: (3)终边相同的角:
与
?
终边相同角连同
?
在内构成集合
S?
?
??
?
?
?k?360?,k?Z
?
2.弧度制:
(1)角度与弧度的互化公式:
180
?
?
rad
()
?57.3??57?18'
;
1??
1rad?
?
180
(2)扇形的弧长公式:
l?
?
r
扇形的面积公式:
S
?
2
11
lr?
?
r
2
22
如:设扇形的面积为
4cm
,则扇形的圆心角弧度数为
时,周长最小?
3.任意角的三角函数的定义:
在角
?
的终边
上任取点
P(x,y)
,设
OP?r(r?0)
则
sin
?
?
x
yy
;
cos
?
?
;
tan
?
?
r
rx
三角函数符号(“正号”)规律记忆口诀:“一全二正弦,三切四余弦”.
三角函数的定义域:
y?sinx
的定义域:
;
y?cosx
的定义域: ;
y?tanx
的定义域: ;
如:
Q
①若
?
y
x
0
π
?
?
?0
,则点
Q(cos
?
,sin
?
)
位于第
象限。
2
②如图,角
?
的顶点原点O,始边在y轴的正半轴、终边经过
点
P(?3,?4)
.角
?
的顶点在原点O,始边在x轴的正半轴,
终边OQ落在第二象限,且
tan
?
??2
,则
cos?P
OQ
的值为 ;
P
③若
?
是第二象限的角,且
|cos
?
2
|??cos
?
2
,则
?<
br>是第 象限角。
2
= ;
sin(
④已知
tan
?
?2
,求值(1)
?
?
2
2
?
?
)?cos(
?
?
?
)
?
?
)?sin(
?
?
?
)sin(
(2)
sin
2
?
?sin
?
?cos
?
=
;
1
,且
0?
?
?
?
.则
tan
?
= ;
5
⑤已知
sin
?
?cos
?
?
4.诱导公式:
可用“奇变偶不变,符号看象限”概括;
如:
2
?
2
?
,cos)
,则角
?
的最小正角是
;
33
3
?
sin(
?
?
?
)cos(
2
?
?
?
)tan(?
?
?)
2
,
f(?
31
?
)
= 。 ②已知
f(
?<
br>)?
cos(?
?
?
?
)
3
?
12
?
③已知
sin(?
?
)?,则cos(?2
?
)
的值是 ;
633
7.三角函数的图象与性质:
Ⅰ.y?sinx(x?R)
、
y?cosx(x?R)
、
y?tanx的图象和性质:
y?tanx
y?sinx(x?R)y?cosx(x?R)
①已知角
?
的终边上一点坐标为
(sin
图
象
定义域
y
0
x
y
0
x
y
0
x
值域:
最大值:
,此时x=
最小值: ,此时x=
值域:
最大值:
,此时
x=
最小值: ,此时
值域:
值 域
x=
周期性
y?sin(
?
x?
?
)
的
y?cos(
?
x?
?
)
的周期:
y?tan
?
x
的周期:
周期:
对称轴:
对称性
对称中心: 对称中心:
对称轴:
对称中心:
单调性 增区间:
减区间:
增区间:
增区间:
减区间:
③三角函数的单调区
间问题的通法是:直接观察基本三角函数
y?sinx
、
y?cosx
、y?tanx
的
单调区间,从而得到三角复合函数的单调区间;如果
x
系
数为负,应先化为正的。
④求函数
f(x)?Asin(
?
x?
?
)
在某个给定的区域内的最值问题通用的方法是:根据自变量限定的区域,
求出
?
x?
?
的整体的取值范围,从而把问题转化成求
y?Asin
?
的值域问题。
Ⅲ.函数
y?Asin(
?
x?
?
)
图象的画法:
(1)五点法”――设
X?
?
x?
?
,令
X
=0,
?
2
,
?
,
3
?
,2
?
求出相应的
x
值,计算得出五点的坐标,
2
描点后得出图象;
(2)图象变换法:将
y=sinx
图象上点沿
x
轴向
(φ>0)
或向
(φ<0)
平移
个单位,
得到函数 的图象,再将横坐标伸长(或缩短)到原来的
倍,到函数 图
象,最后将纵坐标伸长(或缩短)到原来的
倍,得到
y=Asin(ωx+φ)
简图.
如:
①
f
?
x
?
?cos
?
?
x?
②函数
f(x)?
?
?
?
?
6
?
?
的最小正周期为
?
,其中
?
?0
,则
?
= .
5
2sin(?x?
?
4
)
,
x?[0,2
?
]
的减区间为: ;
③将函数
y?sin(2x?
?
3
)
的图象先向左平移
?
,然后将所得图象上所有点的横坐标变为
原来的
2
6
倍(纵坐标不变),则所得到的图象对应的函数解析式为:
;
④已知函数
f(x)?log
1
(sinx?cosx)
,则<
br>f(x)
的定义域: 。
2
⑤已知
函数
f(x)?Asin(
?
x?
?
),x?R
(其中A?0,
?
?0,0?
?
?
相邻两个交点之间的距离为
?
2
)的图象与x轴的交点中,
2
?
?
,?2)
.
,且图象上一个最低点为
M(
3
2
(Ⅰ)求
f(x)
的解析式;(Ⅱ)当
x?[,]
,求
f(x)
的值域.
122
??
十一.平面向量
1.与向量概念有关的问题:
①向量: ;②共线向量(平行向量):
;
③单位向量:
;
与
a
共线的单位向量为:
;与
a
同向的单位向量为: ;
?
如:与
d?(12,5)
平行的单位向量为___ ___
④零向量: ; ⑤相等向量:
;
⑥向量的模(向量的长度):
。
2.向量的运算:
①向量的加法:
两个法则:三角形法则,首尾相连; 平行四边形法则,共起点。
②向量的减法:
三角形法则:共起点,指向被减数。
③向量的数乘:
ⅰ:实数
?
与向量
a
的积是一个向量;
ⅱ:︱
?
a
︱=︱
?
︱·︱
a
︱;
当
?
>0时,
?
a
与
a
方向相同;
当<
br>?
<0时,
?
a
与
a
方向相反;当
?
=0时,
?
a
=
0
ⅲ:若
a
=(x
1
,y
1
),则
?
·
a
=(
?
x
1
,
?
y
1
).
ⅳ:若e
1
、e
2
是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的
uuu
ruuuruuuruuur
uuur
AB?cAC?bBD?2DC
如:①在
△ABC
中,,.若点
D
满足,则
AD?
②在平行四边形
ABCD
中,
AC
与
BD
交于点
O
,E
是线段
OD
的中点,
AE
的延长线与
uuuruuur
uuur
CD
交于点
F
.若<
br>AC?a
,
BD?b
,则
AF?
④向量共线定理:
向量
b
与非零向量
a
共线的充要条件是有且仅有一个实数
λ
,使得
b?
?
?a
,即
b
∥
a
?
b
=
a
(
a?0
)
⑤一个重要结论:已知A、B、C、P
为平面内四点,若A、B、C三点共线,则存在一对实数m、n,
使PC =mPA +nPB
,且m+n=1.
3.平面向量的坐标表示:
任一向量
a
,有
且只有一对实数
?
1
,
?
2
,使得
a
=<
br>?
1
e
1
+
?
2
e
2
.
→→→
rr
①若
a?(x
1
,y
1
),
b?(x
2
,y
2
)
,
rrrr
则
a?b
=
(x
1
?x
2
,y
1
?y
2
)
,
a?b
=
(x
1
?x
2
,y
1
?y
2
)
uuur
②若A(x
1
,y
1
)
,
B(x
2
,y<
br>2
)
,则
AB?
?
x
2
?x
1,y
2
?y
1
?
r
r
③若
a?(x,y)
和实数
?
,则
?
a?
(
?
x,
?
y)
?
??
④
a
∥
b
(
b
?
0
)的充要条件是
x
1
y
2
?x
2
y<
br>1
?0
?
?
如:若向量
a
=(-1,x)与
b
=(-x,
2)共线且方向相同,则x= ;
4.向量的数量积:
ⅰ:向量的夹角:
已知两个非零向量
a
与b,作
OA
=
a
,
OB
=b,则∠AOB=
?
(
0?
?
?180
)
叫做向量
a
与b的夹角。
共起点。范围:[0,180
0
]
如:已知
?ABC
中,
a?3,b?4,C?30
则
BC?CA
=___ _;
ⅱ
:数量积的定义:
a
·
b
=|
a
||
b
|
cos<
a
,
b
>=
x
1
x
2
?
y
1
y
2
??????
0
00
??
rrr
r
rr
o
如:(09江苏文理2).已知向量
a
和向量
b<
br>的夹角为
30
,
|a|?2,|b|?3
,则向量
a
和向量
b
的数量
rr
积
a?b
=
___________;
ⅲ:数量积的性质及运算律:
①
a
⊥b
?
a
·b=0
?
x
1
x
2
?y
1
y
2
?0
(
a
,b为非零向量);
x
1
x
2
?y
1
y
2
a?b
②︱
a
︱=
a?a?x
1
2
?y
1
2
;
③cos
?
==;
2222
a?b
x
1
?y
1
?x
2
?y
2
?
???
?
?
?
?
?
?
?
0
a,
b,c满足a?b?c?0,且a与b的夹角为135,c与b
的夹角为
120
0,如:已知平面向量
??
c?2,则a?
易错点:
①
|a?b|?|a|?|b|
。
②
(a?b)?c?a?(b?c).
③若
a
、
b
、
c
是非零向量且
a?c?b?c
并不能得到
a?b
<
br>④故
a?0
或
b?0
是
a?b
=0的充分而不必要条
件
5.数量积的应用:
ⅰ。求长度:
a?a?a
=
|a|
.
|a|
=
a?a
=
a
=
0
2
2
2
x
2?y
2
.
如:(2009辽宁卷理)平面向量
a
与
b
的夹角为
60
,
a?(2,0)
,
b?1
则
a?2b?
ⅱ。求角度:
|a|?|b|
x?y?x?y
?
?
?
?
??
?<
br>如:①已知
a?1,b?2
,且
(a?b)
与
a
垂直
,则
a
与
b
的夹角为_______
②已知若
a
?(
?
,2),b?(?3,5),
a
和
b
夹角为钝角,则
?
的取值范围是:
ⅲ。证平行:
两个向量共线的充要条件:
(1) 向量b与非零向量
a
共线的充要条件是
有且仅有一个实数
?
,使得b=
?
a
.
(2) 若
a
=(
x
1
,y
1
),b=(
x
2,y
2
)则
a
∥b
?x
1
y
2
?x
2
y
1
?0
.
如:
①
a,b<
br>是不共线的两个向量,已知
AB?2a?kb,BC?a?b,CD?a?2b,
若
A,B,D
三点共线,则
k
值为: ;
cosa,b?
a?b
?
x
1
x
2
?y
1
y
2
2
1
2
1
2
2
2
2
,,2)b?(2,3)
,若向量
?
a?b
与向量c?(?4,?7)
共线,
②设向量
a?(1
则
?
?
;
ⅳ。证垂直:
a?b?a?b?0
?
x
1
x
2
+y
1
y
2
=0
<
br>如
:
①若
a,b,c
为
△ABC
的三个内角
A,B,C
的对边,向量
m?(3,?1),n?(cosA,sinA)
.若<
br>m?n
,且
acosB?bcosA?csinC
,
则角
A,B
的大小分别为:
6.求两向量的数量积常有三种途径:
(1)利用数量积的原始定义;
(2)坐标化 (3)转化为基向量
如:①在平面四边形
ABCD
中,若
AC?3,BD?2
,
D
uuuruuuruuuruuur
则
(AB?DC)?(AC?BD)?
.
A
C
B
uuur
uuur
②如图,在ΔABC中,
AD?AB
,
B
C?3
BD
,
uuuruuur
uuur
AD?1
,则
AC?AD
=
;
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