2022年高中数学基本知识基本思想基本方法 2.pdf
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1、学习必备欢迎下载高中数学基本知识基本思想基本方法一、集合与简易逻辑1.必须弄清集合的元素是什么,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;3.一个语句是否为命题,关键要看能否判断,陈述句、反诘问句都是命题,而祁使句、疑问句、感叹句都不是命题;4.判断命题的真假要以真值表为依据。原命题与其是等价命题,逆命题与其是等价命题,一真俱真,一假俱假,当一个命题的真假不易判断时,可考虑判断其等价命题的真假;5.判断命题充要条件的
2、三种方法:(1)定义法;(2)利用集合间的包含关系判断,若BA,则 A 是 B 的条件或 B 是 A 的条件;若 A=B ,则 A 是 B 的条件; (3)等价法:即利用等价关系ABBA判断,对于条件或结论是不等关系(或否定式)的命题,一般运用等价法;6. (1) 含 n 个元素的集合的子集个数为,真子集(或非空子集) 个数为;(2);BBAABABA(3);)(,)(BCACBACBCACBACIIIIII二、函数 : 研究函数的问题一定要注意定义域优先的原则。1.复合函数的有关问题(1)复合函数定义域求法:若已知f(x) 的定义域为a,b,其复合函数fg(x) 的定义域由不等式解出即可;若
3、已知fg(x) 的定义域为 a,b,求 f(x)的定义域,相当于 xa,b时,求 g(x)的值域(即f(x) 的定义域);(2)复合函数的单调性由“同异”判定;2.函数的奇偶性(1)若 f(x)是,那么 f(x)=f( x)=)( xf; (2)定义域含0 的奇函数必过(可用于求参数) ;(3) 判断函数奇偶性可用定义的等价形式:f(x) f(-x)= 或)()(xfxf(f(x) 0) ; (4)若所给函数的解析式较为复杂,应先化简,再判断其奇偶性;(5)奇函数在对称的单调区间内有的单调性;偶函数在对称的单调区间内有的单调性;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -
4、 - - - - - -第 1 页,共 20 页学习必备欢迎下载3.函数图像(或方程曲线的对称性)(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)证明图像C1与 C2的对称性,即证明C1上任意点关于对称中心(对称轴)的对称点仍在 C2上,反之亦然;(3)曲线 C1:f(x,y)=0, 关于 y=x+a(y= x+a)的对称曲线C2的方程为f(ya,x+a)=0 (或 f(y+a,x+a)=0); (4)曲线 C1:f(x,y)=0 关于点( a,b)的对称曲线C2方程为: f(2ax,2b y)=0; (5)若函数y=f(x) 对 xR 时, f(
5、a+x)=f(a x)恒成立,则y=f(x) 图像关于直线对称;(6)函数 y=f(x a)与 y=f(b x)的图像关于直线对称;4.函数的周期性(1)y=f(x) 对 xR 时,f(x +a)=f(x a) 或 f(x 2a )=f(x) (a0) 恒成立 ,则 y=f(x) 是周期为的周期函数;(2)若 y=f(x) 是偶函数,其图像又关于直线x=a 对称,则f(x) 是周期为2a的周期函数;(3)若 y=f(x) 奇函数,其图像又关于直线x=a 对称,则f(x) 是周期为 4a的周期函数;(4)若 y=f(x) 关于点 (a,0),(b,0) 对称,则f(x)是周期为2|a-b|的周期
6、函数;(5)y=f(x) 的图象关于直线x=a, x=b(a b)对称,则函数y=f(x) 是周期为2|a-b|的周期函数;(6)y=f(x) 对 xR 时, f(x+a)= f(x)( 或 f(x+a)= )(1xf,则 y=f(x) 是周期为2a的周期函数;5.方程 k=f(x) 有解k D(D 为 f(x) 的值域 );6.af(x) 恒成立; af(x) 恒成立; af(x) 有解; af(x) 有解; 7.(1)naabbnloglog(a0,a1,b0,nR+); (2) l og a N=aNbbloglog( a0,a1,b0,b1); (3) l og a b 的符号由口诀“
7、同正异负”记忆; (a, b 同在( 0,1)或( 1,)上 l og a b 的符号为正)(4) a log a N= N ( a0,a 1,N0 ); 8.能熟练地用定义证明函数的单调性,求反函数,判断函数的奇偶性。9.判断对应是否为映射时,抓住两点:(1)A 中元素必须都有象且唯一;(2)B 中元素不一定都有原象,并且A 中不同元素在B 中可以有相同的象;10.对于反函数,应掌握以下一些结论:(1)定义域上的必有反函数; (2)奇函数的反函数是; ( 3)定义域为非单元素集的偶函数不存在反函数;( 4)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
8、 -第 2 页,共 20 页学习必备欢迎下载周期函数不存在反函数; (5) 互为反函数的两个函数具有的单调性; (5) y=f(x)与 y=f-1(x)互为反函数,设f(x) 的定义域为A,值域为 B,则有 ff-1(x)=x(x),f-1f(x)=x(x ). 11.处理二次函数的问题勿忘数形结合;二次函数在闭区间上必有最值,求最值问题用“两看法” :一看开口方向;二看对称轴与所给区间的相对位置关系;12.恒成立问题的处理方法:(1)分离参数法; (2)转化为一元二次方程的根的分布列不等式 (组)求解;13.依据单调性,利用一次函数在区间上的保号性可解决求一类参数的范围问题:)0f(b)0f
9、(a)(0f(b)0f(a)b)u(a0(0)()()(或)或xhuxguf;14.掌握函数) 0();0(cxcxyacbcxacbacxbaxy的图象和性质;函数cxacbacxbaxy(b ac 0,a0,c0) 0(axaxy)图象定义域),(),(cc),0()0,(值域),(),(aa),22,(aa奇偶性非奇非偶函数奇函数单调性当 b-ac0 时:分别在),(),(cc上单调递减;当 b-ac0,b0)时要符合“” ;注意均值不等式的一些变形,如2222)2(;)2(2baabbaba;七、直线和圆的方程1.设三角形的三个顶点是A(x1,y1) 、B(x2,y2)、C(x3,y3
10、),则 ABC 的重心 G 为(, ) ;2.直线 l1:A1x+B1y+C1=0 与 l2: A2x+B2y+C2=0 垂直的充要条件是;3.两条平行线Ax+By+C1=0 与 Ax+By+C2=0 的距离是;4.Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0 表示圆的充要条件:A=C 0, B=0 且;5.过圆 x2+y2=r2上的点 M(x0,y0)的切线方程为:; 6.以 A(x1,y2)、B(x2,y2)为直径的圆的方程是(xx1)(xx2)+(yy1)(y y2)=0; 7.求解线性规划问题的步骤是:(1)根据实际问题的约束条件列出不等式,写出目标函数; ( 2)作出可行域; (3)确
11、定目标函数的最优位置,从而获得最优解;八、圆锥曲线方程1.椭圆焦半径公式:设P(x0,y0)为椭圆12222byax(ab0)上任一点,焦点为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 20 页学习必备欢迎下载F1(-c,0),F2(c,0),则,21PFPF(e 为离心率);2.双曲线焦半径公式:设P(x0,y0)为双曲线12222byax(a0,b0)上任一点,焦点为 F1(-c,0),F2(c,0),则: (1)当 P点在右支上时,,21PFPF;(2)当 P点在左支上时,,21PFPF; (e 为离心率);另:双曲线1222
12、2byax(a0,b0)的渐进线方程为2222byax;3.抛物线焦半径公式:设P(x0,y0)为抛物线y2=2px(p0) 上任意一点, F 为焦点,则PF;y2=2px(p 0上任意一点,F 为焦点,则PF;4.涉及圆锥曲线的问题勿忘用定义解题;5.共渐进线xaby的双曲线标准方程为;6.计算焦点弦长可利用上面的焦半径公式,一般地,若斜率为 k 的直线被圆锥曲线所截得的弦为AB , A、 B 两点分别为A(x1,y1)、B(x2,y2),则弦长AB或AB,这里体现了解析几何“设而不求”的解题思想;7.椭圆、双曲线的通径(最短弦)为,焦准距为p= ,抛物线的通径为, 焦准距为; 双曲线122
13、22byax(a0, b0) 的焦点到渐进线的距离为; 8.中心在原点,坐标轴为对称轴的椭圆,双曲线方程可设为Ax2+Bx21;9.抛物线 y2=2px(p0) 的焦点弦(过焦点的弦)为AB ,A(x1,y1) 、B(x2,y2),则有如下结论: ( 1)AB;(2)y1y2= ,x1x2= ; 10.过椭圆12222byax(ab0)左焦点的焦点弦为AB ,则AB,过右焦点的弦AB;11.对于 y2=2px(p 0)抛物线上的点的坐标可设为(,y0) ,以简化计算 ; 12.处理椭圆、双曲线、抛物线的弦中点问题常用代点相减法,设A(x1,y1)、 B(x2,y2)为椭圆12222byax(a
14、b0)上不同的两点, M(x0,y0)是 AB 的中点, 则 kABkOM= ;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 20 页学习必备欢迎下载对于双曲线12222byax(a0,b0) ,类似可得: kABkOM= ;对于 y2=2px(p 0)抛物线有kAB= 13.求轨迹的常用方法:(1)直接法:直接通过建立x、y 之间的关系,构成F(x,y) 0,是求轨迹的最基本的方法;(2)待定系数法:所求曲线是所学过的曲线:如直线,圆锥曲线等,可先根据条件列出所求曲线的方程,再由条件确定其待定系数,代回所列的方程即可;(3)代入法(
15、相关点法或转移法):若动点P(x,y)依赖于另一动点Q(x1,y1)的变化而变化,并且Q(x1,y1)又在某已知曲线上,则可先用x、y 的代数式表示x1、y1,再将x1、y1带入已知曲线得要求的轨迹方程;(4)定义法:如果能够确定动点的轨迹满足某已知曲线的定义,则可由曲线的定义直接写出方程;(5)参数法:当动点P(x,y)坐标之间的关系不易直接找到,也没有相关动点可用时,可考虑将x、y 均用一中间变量(参数)表示,得参数方程,再消去参数得普通方程。九、直线、平面、简单几何体1.从一点 O 出发的三条射线OA、 OB、 OC, 若 AOB= AOC , 则点 A 在平面 BOC上的射影在 BOC
16、 的平分线上;2. 已知 :直二面角AB 中, AE ,BF, EAB=1, ABF=2,异面直线AE 与 BF 所成的角为,则;coscoscos213.立平斜公式:如图,AB 和平面所成的角是1,AC 在平面内, AC 和 AB 的射影AB 成2,设 BAC=3,则 cos1cos2=cos3;4.异面直线所成角的求法:(1)平移法:在异面直线中的一条直线中选择一特殊点,作另一条的平行线;(或在空间选择一特殊点,作两条直线的平行线)(2)补形法:把空间图形补成熟悉的或完整的几何体,如正方体、平行六面体、长方体等,其目的在于容易发现两条异面直线间的关系;5.直线与平面所成的角斜线和平面所成的
17、是一个直角三角形的锐角,它的三条边分别是平面的垂线段、斜线段及斜线段在平面上的射影。通常通过斜线上某个特殊点作出平面的垂线段,垂足和斜足的连线,是产生线面角的关键;6.二面角的求法(1)定义法:直接在二面角的棱上取一点(特殊点),分别在两个半平面内作棱的垂线,得出平面角,用定义法时,要认真观察图形的特性;(2)三垂线法:已知二面角其中一个面内一点到一个面的垂线,用三垂线定理或逆精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 20 页学习必备欢迎下载定理作出二面角的平面角;(3)垂面法:已知二面角内一点到两个面的垂线时,过两垂线作平面与两
18、个半平面的交线所成的角即为平面角,由此可知,二面角的平面角所在的平面与棱垂直;(4)射影法:利用面积射影公式S射S原cos,其中为平面角的大小,此方法不必在图形中画出平面角;特别 :对于一类没有给出棱的二面角,应先延伸两个半平面,使之相交出现棱,然后再选用上述方法(尤其要考虑射影法)。7.空间距离的求法(1)两异面直线间的距离,高考要求是给出公垂线,所以一般先利用垂直作出公垂线,然后再进行计算;(2)求点到直线的距离,一般用三垂线定理作出垂线再求解;(3)求点到平面的距离,一是用垂面法,借助面面垂直的性质来作,因此,确定已知面的垂面是关键;二是不作出公垂线,转化为求三棱锥的高,利用等体积法列方
19、程求解;8.正棱锥的各侧面与底面所成的角相等,记为,则 S侧cos=S底;9.已知 :长方体的体对角线与过同一顶点的三条棱所成的角分别为,因此有cos2+cos2+cos2=1; 若长方体的体对角线与过同一顶点的三侧面所成的角分别为,则有 cos2+cos2+cos2=2; 10.正方体和长方体的外接球的直径等与其体对角线长;11.欧拉公式:如果简单多面体的顶点数为V,面数为 F,棱数为 E.那么 V+F E=2;并且棱数 E各顶点连着的棱数和的一半各面边数和的一半;12.球的体积公式V= ,表面积公式S= ;掌握球面上两点A、 B 间的距离求法:(1)计算的长, (2)计算的弧度数; (3)
20、用弧长公式计算的长;十、排列组合和概率1.排列数公式 :mnA= = (mn,m、nN*), 当 m=n 时为全排列nnA= ; 2.组合数公式:mnC(m n),10nnnCC;3.组合数性质:;1rnrnmnnmnCCCC;4.常用性质: n.n!=(n+1)!-n!; 即;11nnnnnnAAnA;111rnrnrrrrCCCC(1rn); 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 20 页学习必备欢迎下载5.二项式定理:(1)掌握二项展开式的通项:(2)注意第r1 项二项式系数与第r1 系数的区别;6.二项式系数具有下列性
21、质:(1) 与首末两端等距离的二项式系数相等;(2)若 n 为偶数,中间一项(第项)的二项式系数最大;若n 为奇数,中间两项(第和项)的二项式系数,最大;(3);3120210nnnnnnnnnCCCCCCCC7.F(x)=(ax+b)n展开式的各项系数和为f(1); 系数和为)1() 1(21ff;的系数和为)1() 1(21ff;8.等可能事件的概率公式: ( 1)P(A)mn; (2)互斥事件分别发生的概率公式为:P(A+B)= ;( 3)相互独立事件同时发生的概率公式为P(AB) ;(4)独立重复试验概率公式Pn(k)= ;(5)如果事件A、 B 互斥,那么事件A 与B、A与B及事件A
22、与B也都是互斥事件; (6)如果事件A、B 相互独立,那么事件 A、B 至少有一个不发生的概率是; (6)如果事件A、B 相互独立,那么事件A、B 至少有一个发生的概率是;文科选修内容基本知识十、抽样方法、总体分布的估计与总体的期望和方差1.掌握抽样的二种方法: ( 1)简单随机抽样(包括抽签符和随机数表法); (2)分层抽样,常用于某个总体由组成的情形;2.总体分布的估计: 用样本估计总体, 是研究统计问题的一个基本思想方法,一般地,样本容量越大,这种估计就越精确,要求能画出频率分布表和频率分布直方图;3.总体特征数的估计: (1)学会用样本平均数x去估计总体平均数;(2)学会用样本方差S2
23、去估计总体方差;十一、导数及应用1.导数的定义: f(x) 在点 x0处的导数记作xxfxxfxfyxxx)()(lim)(00000;2.根据导数的定义,求函数的导数步骤为:(1)求函数的增量;y(2)求平均变化率xy; (3)取极限 ,得导数)( xf; 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 20 页学习必备欢迎下载3.导数的几何意义:曲线yf(x) 在点 P(x0,f(x0))处的切线的斜率是相应地,切线方程是4.常见函数的导数公式:Q);(m)(x);(Cm为常数C5.导数的应用: ( 1)利用导数判断函数的单调性:设
24、函数yf(x)在某个区间内可导,如果;那么 f(x) 为增函数;如果;那么 f(x) 为减函数;如果在某个区间内恒有;那么 f(x) 为常数;(2)求可导函数极值的步骤:求导数)(xf;求方程0)(xf的根;检验)(xf在方程0)(xf根的左右的符号,如果左右,那么函数 y=f(x) 在这个根处取得极大值;如果左右,那么函数y=f(x) 在这个根处取得极小值;如果左右同号,那么函数y=f(x) 在这个根处不取极值(3)求可导函数最大值与最小值的步骤:求y=f(x) 在(a,b)内的极值;将y=f(x)在各极值点的极值与、比较, 其中最大的一个为最大值,最小的一个是最小值。中学数学重要数学思想一
25、、函数方程思想函数方程思想就是用函数、方程的观点和方法处理变量或未知数之间的关系,从而解决问题的一种思维方式,是很重要的数学思想。1.函数思想:把某变化过程中的一些相互制约的变量用函数关系表达出来,并研究这些量间的相互制约关系,最后解决问题,这就是函数思想;2.应用函数思想解题,确立变量之间的函数关系是一关键步骤,大体可分为下面两个步骤:(1)根据题意建立变量之间的函数关系式,把问题转化为相应的函数问题;(2)根据需要构造函数,利用函数的相关知识解决问题;( 3)方程思想:在某变化过程中,往往需要根据一些要求,确定某些变量的值,这时常常列出这些变量的方程或(方程组),通过解方程(或方程组)求出
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