高中数学知识框架思维导图(04).pdf
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1、1 高考数学知识框架思维导图第一部分第一部分 集合、算法语言、简易逻辑、复数、推理与证明、排列组合集合、算法语言、简易逻辑、复数、推理与证明、排列组合 概念 元素与集合之间的关系:, 性质 确定性、互异性、无序性 集合 集合的表示 列举法、描述法、图示法 集合间的关系 子集、相等、真子集: , , = , , 运算:交集( )、并集( )、补集() 集合的分类 有限集、无限集、空集() 含有个元素的集合的子集个数是2, 真子集个数是2 1,非空子集个数为2 1,非空真子集的个数是2 2(,) 数轴、Venn 图、函数图象 求解(两个)集合中的参数值,注意检验: 1.是否违反互异性;2.是否违反
2、其他条件 包含关系的各种等价表示: = = () = () = 含参数的集合满足 或 = 等情形时,要分 = 与 两种情况讨论 概括性、逻辑性、有穷性、不唯一性、普遍性 顺序结构 条件结构 循环结构 算法语言 算法的特征 程序框图 基本算法语言 算法案例 1.进制数化为十进制数:110()= + 11+ + 1 + 00 2.十进制数化为进制数:除取余法 3.() = + 11+ + 1 + 0= = ( + 1) + 2) + + 1) + 0, 0= ,= 1 + ( = 1,2,)由里向外逐层计算1,2,即可得到= () 会执行、会补充 辗转相除法、更相减损术(求最大公约数) ; 秦九韶
3、算法(求多项式函数值) ;进位制(k 进制与十进制互化) 若 ,则是的充分条件,是的必要条件 关系 充分条件、必要条件、充要条件 一真便真 一假则假 量词 简易逻辑 命题 真假相对 全称命题:xM,p(x) 特称命题:x0M,p(x0) 否定: p q 否定: p q p: 否定 p 的结论 命题的否定 改量词,否结论 复合命题 或:p q 且:p q 非: p 全称量词 存在量词 前充分、后必要 小充分、大必要 小范围推大范围 原命题:若 p 则 q 逆命题:若 q 则 p 否命题:若p 则q 逆命题:若q 则p 互逆 互逆 互否 互否 互为逆否 等价关系 /14 高中数学知识框架思维导图
4、高中数学知识框架思维导图2 两个原理 分类加法计算原理和分步乘法计算原理 排列与组合 排列数:= ( 1)( + 1) =!()! 组合数:Cmn!()! 性质 CmnCnmn Cm n1CmnCm1n 二项式定理 通项公式 Tr1Crnanrbr 首末两端“等距离”两项的二项式系数相等 C0nC2nC4nC1nC3nC5n2n1 C0nC1nCnn2n 二项式系数性质 ( + )= 0+ 11 + + + + 111+ (N*). 二项式系数最大项、系数最大项 应用 捆绑法、插空法、优先法、隔板法、间接法、建模法、分类法、树状图 计算原理 求三项式( + + )的指定项:利用多项式乘法法则及
5、组合思想求解 赋值法 系数和、二项式系数和 复 数 概念 虚数单位i (满足i2= 1) 、 复数 + i、 实部、 虚部、 实数 ( = 0) 、 虚数 ( 0) 、 纯虚数( = 0, 0) 、实轴(轴) 、虚轴(轴) 、模|、复数集 B; 共轭复数( = + i、 = i) ; 复数相等的充要条件: + i + i = 且 = (,R) 运算 加法:( + i)( + i)(c)(bd)i; 减法:( + i)( + i)(c)(bd)i; 乘法:( + i) ( + i)(cbd)(dbc)i; 除法: +i+i=(+i)(i)(+i)(i)=+2+2+2+2i 几何意义 复数 = +
6、 i、复平面内点 Z(,)、向量 = (,)的一一对应关系; 复数模的几何意义:| = | + i| = 2+ 2= | | (1 i)2= 2i; 1+i1i= i;1i1+i= i; + i = i( i), 如3+4i43i=i(43i)43i= i; i的周期性. 合情推理 演绎推理 归纳 类比 三段论 大前提、小前提、结论 直接证明 综合法 分析法 由因导果 执果索因 间接证明 反证法 推理 证明 推理与证明 猜想 1.验证 = 0(初始值)命题成立; 2.若 = ( 0)时命题成立,证明 = + 1时命题也成立. 反设、归谬、结论 数学归纳法 /14 高中数学知识框架思维导图3 第
7、二部分第二部分 函数、导数及微积分函数、导数及微积分 对数的性质与运算性质对数的性质与运算性质 1.对数的性质:log1 = 0;log = 1;log= ;log= (0 且 1);零和负数没有对数 2.对数的运算性质(0,且 1,0,0):log( ) = log + log; log= log log; 【log= log./1= log】 log= log(nR) 【log1 = log】 3.对数的重要公式(,c 均大于零且不等于 1, 0): 换底公式:log =loglog;推论:log=log;log= log;log =1log 定义 表示 解析法 列表法 三要素 图象法 定
8、义域 对应关系 值域 性质 奇偶性 周期性 对称性 单调性 1.函数在某个区间递增(或减)与单调区间是某个区间的含义不同;2.证明单调性:作差(商) 、导数法;3.复合函数的单调性; 4.快速判断常见函数的单调性(如,取倒数、开方根、乘负数) 二次函数、基本不等式、双勾函数、三角函数有界性、数形结合、单调性、导数. 指数函数、对数函数、幂函数、三角函数 赋值法、典型的函数模型 零点 建立函数模型 使解析式有意义或有实际意义 函数 求解析式:换元法、代入法、凑配法、构造方程组法 注意应用函数的单调性求值域 f (x+T)f (T);两种对称性与周期性的“知二求一” 复合函数的单调性:同增异减 一
9、次、二次函数、反比例函数、双勾函数 图象、性质 和应用 1.f (a+x)f (b-x),对称轴为 =+2 2.f (a+x)+f (b-x)=c,对称中心为(+2,2) 分段探究,整体考察 平移变换: = () = ( ), = () = () ,, 0 对称变换: = () = (), = () = (), = () = () 翻折变换: = () = |()|, = () = (|) 伸缩变换: = () = (), = () = () 函数图象 及其变换 : :一对一,或多对一 映射 基本初等函数 抽象函数 复合函数 函数与方程 函数的应用 分段函数 利用对称性求函数零点的和,或求两个
10、函数图象交点横坐标、纵坐标之和. 求根法、二分法、图象法、 二次及三次方程根的分布 零点存在性定理 作图与识图:定义域、值域、极值;奇偶性、单调性、周期性;关键点,关键线 具有奇偶性的函数,其定义域关于原点对称; 奇函数()在 x0 处有定义f (0)0; 偶函数()(|) 最值 /14 高中数学知识框架思维导图4 第三部分第三部分 三角函数与平面向量三角函数与平面向量 和角、差角公式,二倍角公式,降幂公式,辅助角公式 sin( ) = sincos cossin; cos( ) = coscos sinsin; tan( ) =tantan1tantan. sin2 = 2sincos;co
11、s2 = cos2 sin2 = 2cos2 1 = 1 2sin2;tan2 =2tan1tan2. sincos =12sin2;cos2 =1+cos22;sin2 =1cos22. sin cos = 2+ 2sin( ),其中, 0其中辅助角是方程 tan =在(0,2)内的解. 三角函数 同角三角函数的关系 终边相同的角:*| = + 360, + 三角函数线 同角三角函数的关系: sin2 + cos2 = 1, sincostan 诱导公式:奇变偶不变,符号看象限 和角、差角公式,辅助角公式(sin cos) 二倍角公式, 降幂公式 (cos2 =1+cos22, sin2 =
12、1cos22) 公式的变形、逆用、 “1”的替换 化简、求值、 证明(恒等变形) 0 2时,sin lnln 2.1+1/ ln 12. 1/( 1). 1 1 = 1 1 = 1 = 1 = ln 1 =ln 1 1 =ln /14 高中数学知识框架思维导图5 三角函数的 图象与性质 定义域 奇偶性 单调性 周期性 最值 对称轴(正切函数除外)经过函数图象的最高(或低)点且垂直 x 轴的直线,对称中心是正余弦函数图象的零点,正切函数的对称中心为(2,0)(kZ). 正弦函数 ysin x 余弦函数 ycos x 正切函数 ytan x yAsin(x)b 图象可由正弦曲线经过平移、 伸缩得到
13、, 但要注意先平移后伸缩与先伸缩后平移不同;图象也可以用五点作图法; 研究的取值范围问题, 可根据用五点作图法的图象分析; 最小正周期 =2|; (带绝对值的三角函数的周期是否减半,需视具体函数而言) 用整体代换求单调区间(注意的符号) ;给定区间上的单调性可根据极值点回答; 用整体代换求对称轴 =+12,对称中心为(,b)(kZ) ; 若 yAsin(x)具有奇偶性,则 = 或 = +2(二者必居其一). 值域 图象(五点作图法) 对称性 平面向量 概念 线性运算 平面向量基本定理: = 1 1+ 2 2, 1、 2不共线 加、减、数乘 几何意义 坐标表示及运算 数量积 | | |cos =
14、x1x2y1y2 几何意义 模 共线与垂直 共线(平行) 垂直 a b bax1y2x2y1=0 a b a b0 x1x2y1y2=0 投影 b在 a方向上的投影为| b|cos | | 设 a与 b夹角,则 cos | | | | a|(x2x1)2(y2y1)2 夹角公式 三角形中线的向量表示:中边的中点为 + = 2 两个常用小结论 已知1 ,2 不共线,若 = 1 + (1 )2 ,则1,2三点共线 等和线:已知1 ,2 不共线,若 = 1 + 2 , + = ,设 = 1 , = 2 , (则 = + ,+= 1),则,三点共线.此时直线也称为等和线. 极化恒等式: =( + )2
15、( )24. 奔驰定理:设为内一点,则 + + = 0 (可推广到四面体中) 解决向量问题的常用方法:基底法,坐标法,平方法,构造法 | |( )的几何意义 表示 , 共起点时向量 的终点到向量 所在直线上的点的距离. 解三角形 余弦定理:2= 2+ 2 2cos, cos =2+222 正弦定理:sin=sin=sin= 2 应用:解三角形,解的个数的讨论 12ah12absinCp(pa)(pb)(pc)=4=12( + + ) =12|21 12|,其中 R、r 分别为外接圆、内切圆半径, p+2, = (1,1)、 = (2,2).(如何求 R,r?) sin2 = sin2 + si
16、n2 2sinsincos 面积 实际应用 方法:三角变换、均值不等式 /14 高中数学知识框架思维导图6 第四部分第四部分 数列与不等式数列与不等式 给出递推关系+1= (),或= (),或= (),求通项公式问题 混合型 如果给出的是含,的混合关系式,则可利用= 1,将混合关系式统一为+1= (),或将混合关系式统一为+1= g()(此时也就考虑先求,再求) 如,已知1= 1,且+1= +1,求.已知1= 1,且=+23,求. 【对使用变量替换、两式相减(除)得到的结论,要注意的适用范围】 提示型 如果是证明数列*g()+为等差数列或等比数列,比较简单,按等差或等比的定义去处理即可;有时是
17、直接要求求数列*g()+的通项公式,那么则往往意味着*g()+为等差数列或等比数列或其他特殊数列,这样就可以直接去探索g(+1)与g()的递推关系. 主动型 如果直接要求通项公式,那么就需要自己主动朝等差数列或等比数列转化,即会自己构造新的数列*g()+,使之为等差数列或等比数列,这就需要我们平时积累对+1= ()的变形经验. 如果给出的是关于+2,+1,的三项之间递推关系,则应先转化为关于+1,的两项之间的递推关系. 概念 数列 表示 等差数列与等比数列性质的类比 通项公式、递推公式 图象法 列表法 通项公式 求和公式 性质 判定 ana1(n1)d anam(nm)d ana1qn1 an
18、amqnm anamapar anamapar 前 n 项和 =(1+)2 前 n 项积(an0) Tn (a1an)n 常见递推类型及方法 累加法、或化常数列 累乘法、或化常数列 构造等比数列an1 构造等差数列 an1anf (n) an + 1an f (n) an1an pan1ananan1 化为+1+1=1转为 an + 1panqn 等比数列 an0,q0 Snna1,q1a1(1qn)1q,q1 公式法:应用等差、等比数列的前 n 项和公式 分组求和法 倒序相加法 裂项求和法:=11 错位相加法:= ( + ) = ( + ) 常见求和方法 数列是特殊的函数、增减性、周期性 1
19、. 2(21)(2+11)=12112+11 2. +12(+2)2=14(121(+2)2) 3.(1)4(21)(2+1)= (1)(121+12+1). 与的关系 = 1 , = 1, 1, 2 解析法:anf (n) 1+(1)2 等差数列 ,2 ,3 2, ,成等差数列 ,2 ,3 2, ,成等比数列 求和型不等式的证明,如 1+ 2+ + 0),() = (+1)2。由于()与()的符号是一致的,所以可以先讨论()的符号,讨论标准同(1) 。在确定() 0,及() 0以后,要想确定()有零点时()的单调性,则需对()的表达式作进一步变形,即() =1(+1)2=2+(21)+(+1
20、)2=(1)(2)(+1)2,其中1=12142,2=12+142. 3.求导后参数混合型(无限制条件下的直接因式分解型) : 如() = ( 2)e+ ( 1)2, () = ( 1)(+ 2), 由后一个因式有无零点得讨论标准 0, 及有零点ln(2)时与 1 的大小关系得讨论标准e2. 4.求导后参数混合型(有限制条件下的间接因式分解型) : 如() = ln +1,() =1(+1)2=2+(21)+(+1)2( 0),分两类讨论: (1) 0及 0(对应() 0) ,【一靠观察二靠变形计算】 , (2)在(1)中参数取值范围的补集下,进行因式分解,并确认此时()的单调性. 5.定义域
21、人为限制型: 如() = 2 (2 1) ln 2, ,1,4-,() = 2 (2 1) 1=22(21)1=(2+1)(1),考虑端点是极值点:12= 1 = 12, 12= 4 = 18,讨论标准为12 ,18。 z 的几何意义: z 是直线 axbyz0 在 x 轴上截距的 a 倍, 在 y 轴上截距的 b 倍. z 的几何意义: 过可行域内一点 (,)向直线 = , = 作垂线, 它们围成的矩形面积=| 不等式 不等式的性质 简单的线性规划 基本不等式 +2 借助二次函数的图象 三个二次的关系 可行域 目标函数 zaxby:构造截距 z:构造斜率 z(xa)2(yb)2:构造距离 应
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