高中数学知识点基本概念.doc
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1、高一数学必修1知识网络集合一般地,把一些能够确定的不同的对象看成一个整体,就说这个整体是由这些对象的全体构成的集合(或集),构成集合的每个对象叫做这个集合的元素(或成员)。一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集,记作。一般地,如果集合A中的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A叫做集合B的子集,记作,读作“A包含于B”,或“B包含于A”。如果集合A是集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A叫做集合B的真子集,记作,读作“A真包含于B”,或“B真包含A”。一般地,如果集合A的每一个元素都是集合B的元素,反过来,集合B的每一个元素也都是集合A的元素,那么我们就说集合A等于集合B
2、,记作A=B。一般地,对于两个给定的集合A,B,由属于A又属于B的所有元素构成的集合,叫做A,B的交集,记作,读作“A交B”。一般地,对于两个给定的集合A,B,由两个集合的所有元素构成的集合,叫做A与B的并集,记作,读作“A并B”。如果给定集合A是全集U的一个子集,由U中不属于A的所有元素构成的集合,叫做A在U中补集,记作,读作“A在U中的补集”。1对于集合,一定要抓住集合的代表元素,及元素的“确定性、互异性、无序性”。如:集合中元素各表示什么?2 进行集合的交、并、补运算时,不要忘记集合本身和空集的特殊情况。注重借助于数轴和文氏图解集合问题。空集是一切集合的子集,是一切非空集合的真子集。如:
3、集合,若,则实数的值构成的集合为 答: w.w.w.k.s.5.u.c.o.m3注意下列性质:(1)集合的所有子集的个数是(2)若4你会用补集思想解决问题吗?(排除法、间接法)如:已知关于的不等式的解集为,若且,求实数的取值范围。 函数函数是一种关系,在一个变化过程中,有两个变量x和y,如果给定了一个x值,相应地就确定唯一的一个y值,那么我们称y是x的函数,其中x是自变量,y是因变量。定义 设A,B是两个非空集合,如果按照某种对应法则f,对A中的任意一个元素x,在B中有且仅有一个(唯一确定)元素y与x对应,则称f是集合A到集合B的映射。这时,称y是x在映射f的作用下的象,记作f(x)。于是y=
4、f(x),x称作y的原象。映射f也可记为:f:AB, xf(x).其中A叫做映射f的定义域(函数定义域的推广),由所有象f(x)构成的集合叫做映射f的值域,通常叫作f(A)。注意:1. “y=f(x)”是函数符号,可以用任意的字母表示,如“y=g(x)”;2. 函数符号“y=f(x)”中的f(x)表示x对应的函数值,一个数,而不是f乘x。3. 集合A和B是有先后顺序的,A到B的映射与B到A的映射是截然不同的,其中f表示具体的对应法则,可以用多种形式表示。4. “有且仅有一个(唯一确定)”意思是:一是必有一个,二是只有一个,也就是说有且只有一个的意思。l 构成函数的三要素是:定义域、对应关系和值
5、域。 构成函数三个要素是定义域、对应关系和值域。由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,即称这两个函数相等(或为同一函数)。 两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全一致,而与表示自变量和函数值的字母无关。l 区间的概念 区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间 无穷区间 区间的数轴表示如果映射f是集合A到集合B的映射,并且对于集合B中的任意一个元素,在集合A中有且只有一个原象,这时我们说这两个集合的元素之间存在一一对应关系,并把这个映射叫做从集合A到集合B的一一映射。在函数的定义域内,对于自变量x的不同取值区间,有着不同的对应法则,这样的函数通
6、常叫作分段函数。l 函数的单调性定义:对于函数f(x)的定义域I内某个区间上的任意两个自变量的值x1,x2,(1)若当x1x2时,都有f(x1)f(x2),则说f(x)在这个区间上是增函数;(2)若当x1f(x2),则说f(x) 在这个区间上是减函数。若函数y=f(x)在某个区间是增函数或减函数,则就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,这一区间叫做函数y=f(x)的单调区间。此时也说函数是这一区间上的单调函数。l 判断函数单调性的方法步骤:利用定义证明函数f(x)在给定的区间D上的单调性的一般步骤: 任取x1,x2D,且x11,且*当是奇数时,正数的次方根是一个正数,负数的次方根
7、是一个负数此时,的次方根用符号表示式子叫做根式(radical),这里叫做根指数(radical exponent),叫做被开方数(radicand)当是偶数时,正数的次方根有两个,这两个数互为相反数此时,正数的正的次方根用符号表示,负的次方根用符号表示正的次方根与负的次方根可以合并成(0)由此可得:负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0,记作表1指数函数对数数函数定义域值域图象性质过定点过定点减函数增函数减函数增函数底数越小越接近坐标轴底数越大越接近坐标轴底数越小越接近坐标轴底数越大越接近坐标轴表2幂函数奇函数偶函数第一象限性质减函数增函数过定点以10为底的对数叫做常用对数。换底公式:自然对
8、数:以e为底的对数叫做自然对数。积、商、幂的对数运算法则:(1)loga(MN)=logaM+logaNloga(N1 N2 N3Nk)=logaN1+logaN2+logaN3+logaNk即正因数积的对数等于同一底数的各因数对数的和。(2)loga()=logaM-logaN即两个正数商的对数等于同一底数的被除数的对数减去除数的对数。(3)loga=logaM即正数幂的对数等于幂指数乘以同一底数幂的底数的对数。幂函数定义:一般地,函数y=xa叫做幂函数,x是自变量,a是常数。幂函数的性质:1、 所有的幂函数在(0,+)都有定义,并且图象都过点(1,1)(原因:1x=1);2、 在(0,1)
9、上,幂函数中指数越大,函数图象越靠近x轴(简记为指大图低);在(1,+)上,幂函数中指数越大,函数图象越远离x轴。3、 幂函数的图象一定会出现在第一象限内,一定不会出现在第四象限,值域是否出现在第二、第三象限内,要看函数的奇偶性,幂函数的图象最多只能同事出现在两个象限内,如果幂函数图象与坐标轴相交,则交点一定是原点。4、 幂函数的定义域的求法可分五种情况,即:(1)为0;(2)为正整数;(3)为负整数;(4)为正分数;(5)为负分数。5、 作幂函数的图象要联系函数的定义域、值域、单调性、奇偶性等,只要作出幂函数在第一象限的图象,然后根据它的奇偶性就可作出幂函数在定义域内完整的图象。6、 幂函数
10、的图象主要分为以下几类:(1) 当=0时,图象是过(1,1)点平行于x轴但抠去(0,1)点的一条“断”直线;(2) 当为正偶数时,幂函数为偶函数,图象过第一、第二象限及原点。(3) 当为正奇数时,幂函数为奇函数,图象过第一、第三象限及原点。(4) 当为负偶数时,幂函数为偶函数,图象过第一、第二象限,但不过原点。(5) 当为负奇数时,幂函数为奇函数,图象过第一、第二象限,但不过原点。7、 当0时,幂函数图象一些性质:(1) 图象都通过点(1,1),(0,0);(2) 在第一象限内,函数值随x的增大而增大;(3) 在第一象限内,1时,图象是向下凸的;01时,图象是向上凸的。8、 当0时,幂函数图象
11、一些性质:(1) 图象都通过点(1,1);(2) 在第一象限内,函数值随x的增大而减小,图象是向下凸的。反函数:当一个函数是一一映射时,可以把这个函数的因变量作为一个新的函数的自变量,而把这个函数的自变量作为新的函数的因变量。我们称这两个函数互为反函数。高中数学必修2知识点数轴上的基本公式如果数轴上的任意一点A沿着轴的正向或负向移动到另一点B,则说点在轴上作了一次位移,点不动则说点作了零位移。位移是一个既有大小又有方向的量,通常叫做位移向量,简称向量。数轴上同向且等长的向量叫做相等的向量。平面直角坐标系中的基本公式1、两点间距离公式:设是平面直角坐标系中的两个点,则。2、中点公式:设,M(x,
12、y)是线段AB的中点,直线与方程(1)直线的倾斜角定义:x轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的倾斜角。特别地,当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度。因此,倾斜角的取值范围是0180(2)直线的斜率定义:倾斜角不是90的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。直线的斜率常用k表示。即。斜率反映直线与轴的倾斜程度。当时,; 当时,; 当时,不存在。过两点的直线的斜率公式: 注意下面四点:(1)当时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90;(2)k与P1、P2的顺序无关;(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得;(4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先
13、求斜率得到。(3)直线方程的几种形式点斜式:直线斜率k,且过点注意:当直线的斜率为0时,k=0,直线的方程是y=y1。当直线的斜率为90时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示但因l上每一点的横坐标都等于x1,所以它的方程是x=x1。斜截式:,直线斜率为k,直线在y轴上的截距为b两点式:()直线两点,截矩式:其中直线与轴交于点,与轴交于点,即与轴、轴的截距分别为。一般式:(A,B不全为0)注意:各式的适用范围 特殊的方程如:平行于x轴的直线:(b为常数); 平行于y轴的直线:(a为常数);(5)直线系方程:即具有某一共同性质的直线(一)平行直线系平行于已知直线(是不全为0的常数)的直线系
14、:(C为常数)(二)过定点的直线系()斜率为k的直线系:,直线过定点;()过两条直线,的交点的直线系方程为(为参数),其中直线不在直线系中。(6)两直线平行与垂直当,时,两直线平行的充要条件:;两直线垂直的充要条件:注意:利用斜率判断直线的平行与垂直时,要注意斜率的存在与否。点到直线距离公式:一点到直线的距离两平行直线距离公式在任一直线上任取一点,再转化为点到直线的距离进行求解。(7)两条直线的交点 相交交点坐标即方程组的一组解。方程组无解 ; 方程组有无数解与重合圆的方程1、圆的定义:平面内到一定点的距离等于定长的点的集合叫圆,定点为圆心,定长为圆的半径。2、圆的方程(1)标准方程,圆心,半
15、径为r;特别的,如果圆心在坐标原点,这时a=0,b=0,圆的标准方程就是。(2)一般方程当时,方程表示圆,此时圆心为,半径为当时,表示一个点; 当时,方程不表示任何图形。(3)求圆方程的方法:一般都采用待定系数法:先设后求。确定一个圆需要三个独立条件,若利用圆的标准方程,需求出a,b,r;若利用一般方程,需要求出D,E,F;另外要注意多利用圆的几何性质:如弦的中垂线必经过原点,以此来确定圆心的位置。3、直线与圆的位置关系:直线与圆的位置关系有相离,相切,相交三种情况,基本上由下列两种方法判断:(1)设直线,圆,圆心到l的距离为,则有;(2)设直线,圆,先将方程联立消元,得到一个一元二次方程之后
16、,令其中的判别式为,则有;注:如果圆心的位置在原点,可使用公式去解直线与圆相切的问题,其中表示切点坐标,r表示半径。 (3)过圆上一点的切线方程:圆x2+y2=r2,圆上一点为(x0,y0),则过此点的切线方程为 (课本命题)圆(x-a)2+(y-b)2=r2,圆上一点为(x0,y0),则过此点的切线方程为(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)= r2 (课本命题的推广)4、圆与圆的位置关系:通过两圆半径的和(差),与圆心距(d)之间的大小比较来确定。设圆,两圆的位置关系常通过两圆半径的和(差),与圆心距(d)之间的大小比较来确定。当时两圆外离,此时有公切线四条;当时两圆外切,连心线过
17、切点,有外公切线两条,内公切线一条;当时两圆相交,连心线垂直平分公共弦,有两条外公切线;当时,两圆内切,连心线经过切点,只有一条公切线;当时,两圆内含; 当时,为同心圆。空间直角坐标系(1)定义:如图,是单位正方体.以A为原点,分别以OD,OA1,OB的方向为正方向,建立三条数轴x轴、y轴、z轴。这时建立了一个空间直角坐标系Oxyz.1)O叫做坐标原点 2)x 轴,y轴,z轴叫做坐标轴. 3)过每两个坐标轴的平面叫做坐标面。(2)右手表示法: 令右手大拇指、食指和中指相互垂直时,可能形成的位置。大拇指指向为x轴正方向,食指指向为y轴正向,中指指向则为z轴正向,这样也可以决定三轴间的相位置。(3
18、)任意点坐标表示:空间一点M的坐标可以用有序实数组来表示,有序实数组 叫做点M在此空间直角坐标系中的坐标,记作(x叫做点M的横坐标,y叫做点M的纵坐标,z叫做点M的竖坐标)空间两点的距离公式:空间两点的距离公式为 特别地,点到原点O的距离公式为 立体几何初步1、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。表示:用各顶点字母,如五棱柱或用对角线的端点字母,如五棱柱几何特征: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;
19、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,如五棱锥几何特征:侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其相似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,如五棱台几何特征: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:
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