2022年高中数学新课标基础知识常见结论详解 .pdf
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1、第 1 页 共 38 页高中数学新课标基础知识常见结论详解整理宿城一中王占魁一、集合与简易逻辑一、理解集合中的有关概念1集合中元素的特征:确定性,互异性,无序性。集合 元素的 互异性:如:)lg(,xyxyxA,|,| ,0yxB,求A;2集合与元素的关系用符号,表示。3 常用数集的符号表示: 自然数集; 正整数集; 整数集; 有理数集、 实数集。4集合的表示法:列举法,描述法,韦恩图。注 意 : 区 分 集 合 中 元 素 的 形 式 : 如 : 12|2xxyxA; 12|2xxyyB;12|),(2xxyyxC;12|2xxxxD;, 12|),(2ZyZxxxyyxE; 12|) ,(
2、2xxyyxF;, 12|2xyzxxyzG5空集是指不含任何元素的集合。0、和的区别; 0 与三者间的关系空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。注意:条件为BA,在讨论的时候不要遗忘了A的情况。如:012|2xaxxA,如果RA,求a的取值。二、集合间的关系及其运算1符号“,”是表示元素与集合之间关系的,立体几何中的表达点与直线面的关系;符号“,”是表示集合与集合之间关系的,立体几何中的表达面与直线 ( 面) 的关系。2_BA;_BA;_ACU3对于任意集合BA,,则:ABBA_;ABBA_;BABA_;ABA;ABA;UBACU;BACU;BCACUU;)(BACU;三、集合中元素
3、的个数的计算:1假设集合A中有n个元素,则集合A的所有不同的子集个数为_,所有真子集的个数是_,所有非空真子集的个数是。2BA U中元素的个数的计算公式为:)(BACardU;3运用韦恩图 . 四、xxA|满足条件p,xxB|满足条件q,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 38 页第 2 页 共 38 页假设且 ,则p是q的充分非必要条件BA_;假设且 ,则p是q的必要非充分条件BA_;假设且 ,则p是q的充要条件BA _;假设且 ,则p是q的既非充分又非必要条件_;五、德摩根公式:)()()();()()(BCACBACB
4、CACBACIIIIII六、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二、函数一、映射与函数:1映射的概念:第一个集合中的元素必须有象且不能有剩余,第二个集合中元素可以有剩余;形式:一对一,或多对一。2一一映射:一对一3函数的概念:数集到数集的映射。4映射的个数,如:假设4,3, 2,1A,,cbaB;问:A到B的映射有个,B到A的映射有个;A到B的函数有个,假设 3 ,2, 1A,则A到B的一一映射有个。函数)(xy的图象与直线ax交点的个数为个。二、函数的三要素:_,_, _。相
5、同函数的判断方法:_; _(两点必须同时具备) 1函数解析式的求法:定义法拼凑 :换元法:待定系数法:赋值法:2函数定义域的求法:原则:函数表达式有意义或使实际问题有意义。)()(xgxfy,则_;)()(*2Nnxfyn则_;0)(xfy,则 _;如:)(log)(xgyxf,则 _;含参问题的定义域要分类讨论;如:已知函数)(xfy的定义域是 1 , 0,求)()()(axfaxfx的定义域。对于实际问题,在求出函数解析式后;必须求出其定义域,此时的定义域要根据实际意义来确定。如:已知扇形的周长为20,半径为r,扇形面积为S,则)(rfS_;定义域为 _。3函数值域的求法:分析观察法:有的
6、函数结构并不复杂,可以通过基本函数的值域及不等式的性质观察出函数的值域。配方法:转化为二次函数,利用二次函数的特征来求值;常转化为型如:),(,)(2nmxcbxaxxf的形式;逆求法 反求法 , 别离常数法:通过反解, 用y来表示x,再由x的取值范围, 通过解不等式, 得出y精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 38 页第 3 页 共 38 页的取值范围;常用来解,型如:),(,nmxdcxbaxy;换元法:i 代数换元对形如(0)yaxbcxd a的函数常设dcxt来求值域;ii 三角换元法对形如2(0)yaxbcxa的函
7、数常用 “三角换元”, 如令cosxc来求值域。注意 :(i)新元的取值范围,(ii)三角换元法中,角的取值范围要尽量小。判别式法:对形如222111122222(0)a xb xcyaaa xb xc的函数常转化成关于x 的二次方程,由于方程有实根,即0从而求得 y 的范围,即值域。注意:定义域为R,要对方程的二次项系数进行讨论基本不等式法:转化成型如:)0(kxkxy,利用平均值不等式公式来求值域;注意“一正、二定、三等”利用函数有界性:转化为含正弦、余弦等的函数,运用函数有界性来求值域xa、xsin、xcos等 ;单调性法:函数为单调函数,可根据函数的单调性求值域。数形结合或几何意义:根
8、据函数的几何图形,利用数形结合斜率、距离、绝对值的意义等的方法来求值域。导数法求以下函数的值域:)1 , 1, 0, 0(xbababxabxay2 种方法;)0,(,32xxxxy2 种方法;)0,(,132xxxxy2 种方法;三、复合函数的有关问题1复合函数定义域求法:假设 f(x) 的定义域为 a,b,则复合函数fg(x) 的定义域由不等式ag(x)b 解出假设 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。2复合函数单调性的判定:首先将原函数)(xgfy分解为基本函数: 内函数)(xgu与外函数)(ufy;分别研究内、 外函数在各自
9、定义域内的单调性;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)(ufy的定义域是内函数)(xgu的值域。四、分段函数:值域最值、单调性、图象等问题。解决分段函数问题的原则:先分段解决,再下结论。五、函数的性质:一函数的单调性单调性的定义:)(xf在区间M上是增减函数,21Mxx当21xx时,)0(0)()(21xfxf)0(0)()()(2121xfxfxx) 0( 0)()(2121xxxfxf;单调性的判定定义法:注意:一般要将式子)()(21xfxf化为几个因式作积或作商的形式,以利于精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -
10、- - - - -第 3 页,共 38 页第 4 页 共 38 页判断符号;导数法见导数部分;复合函数法见上三 ;图像法。注:证明单调性主要用定义法和导数法。应用:比较大小,证明不等式,解不等式。二函数的奇偶性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前提;)(xf是奇函数1)()(0)()()()(xfxfxfxfxfxf;)(xf是偶函数1)()(0)()()()(xfxfxfxfxfxf;奇函数)(xf在原点有定义,则0)0(f;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假设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;三函数的周期性(1
11、)周期性的定义:对定义域内的任意x,假设有)()(xfTxf其中T为非零常数,则称函数)(xf为周期函数,T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2:sinTxy;2:cosTxy;Txy:tan;|2:)cos(),sin(TxAyxAy;|:tanTxy;3函数周期的判定:定义法试值图像法公式法利用2中结论与周期有关的结论:)()(axfaxf或)0)()2(axfaxf)(xf的周期为a2; )(xfy的图象关于点)0 ,(),0,(ba中心对称)(xf周期 2ba; )(xfy的图象关于直线bxax,轴对称)
12、(xf周期为 2ba;)(xfy的图象关于点)0 ,(a中心对称,直线bx轴对称)(xf周期 4ba;应用:求函数值和某个区间上的函数解析式。(四)、函数图像变换(1) 平移变换:)()(axfyxfy,)0(a左“ +”右“ - ” ;)0( ,)()(kkxfyxfy上“ +”下“ - ” ;注意: 1有系数,要先提取系数。如:把函数( )经过 _平移得到函数( )的图象。2会结合向量的平移,理解按照向量a,平移的意义。(2) 伸缩变换:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 38 页第 5 页 共 38 页)()(xfyx
13、fy, )0纵坐标不变,横坐标伸长为原来的1倍;)()(xAfyxfy, )0A横坐标不变,纵坐标伸长为原来的A倍;(3) 对称变换:)(xfy)0,0()(xfy;)(xfy0y)(xfy;)(xfy0 x)(xfy; )(xfyxy)(1xfy;(4) 翻转变换:|)(|)(xfyxfy右不动, 右向左翻)(xf在y左侧图象去掉 ;|)(|)(xfyxfy上不动, 下向上翻|)(xf|在x下面无图象;如:)(xfy的图象如图,作出以下函数图象:1)( xfy; 2)(xfy; 3|)(| xfy; 4|)(|xfy; 5)2( xfy;6)1(xfy; 71)(xfy; 8)(xfy; 9
14、)(1xfy。六、反函数:1定义:2函数存在反函数的条件:_;3互为反函数的定义域与值域的关系:_;4求反函数的步骤:将)(xfy看成关于x的方程,解出)(1yfx,假设有两解,要注意解的选择;将yx,互换,得)(1xfy;写出反函数的定义域即)(xfy的值域。5互为反函数的图象间的关系:_;6原函数与反函数具有相同的单调性;7原函数为奇函数,则其反函数仍为奇函数;原函数为偶函数,它一定不存在反函数。七、函数零点的求法:直接法求0)(xf的根 ;图象法;二分法.八、几种常用的函数:一一元一次函数:)0(kbkxy,当0k时,是增函数;当0k时,是减函数;二一元二次函数:一般式:)0(2acbx
15、axy;对称轴方程是 _;顶点为_;两点式:)(21xxxxay;对称轴方程是_;与x轴的交点为 _;顶点式:hkxay2)(;对称轴方程是 _;顶点为 _;x O y y=f(x) (2,0) (0,-1) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 38 页第 6 页 共 38 页1一元二次函数的单调性:当0a时:_为增函数; _为减函数; 当0a时:_为增函数; _为减函数;2二次函数求最值问题:首先要采用配方法,化为hkxay2)(的形式,、假设顶点的横坐标在给定的区间上,则0a时:在顶点处取得最小值,最大值在距离对称轴较远
16、的端点处取得;0a时:在顶点处取得最大值,最小值在距离对称轴较远的端点处取得;、假设顶点的横坐标不在给定的区间上,则0a时:最小值在距离对称轴较近的端点处取得,最大值在距离对称轴较远的端点处取得;0a时:最大值在距离对称轴较近的端点处取得,最小值在距离对称轴较远的端点处取得;有三个类型题型:顶点固定,区间也固定。如: 1 , 1, 12xxxy顶点含参数 (即顶点变动 ),区间固定,这时要讨论顶点横坐标何时在区间之内,何时在区间之外。顶点固定,区间变动,这时要讨论区间中的参数 1, 12aaxxxy3二次方程实数根的分布问题:转化为二次函数cbxaxxf2)(的图像与 x 轴的交点分布。注意:
17、 假设在闭区间,nm讨论方程0)(xf有实数解的情况,可先利用在开区间),(nm上实根分布的情况,得出结果,在令nx和mx检查端点的情况。三反比例函数:)0(xxaybxcay四幂函数1幂函数的定义:一般地, 1函数kxyk(为常数,kQ)叫做幂函数。2函数pqxyp、q为互质的整数叫做幂函数2幂函数pqkxxy的性质:图象都经过点)1 , 1(奇偶性:q(分子 )为偶数,偶函数;p(分母 )为偶数,非奇非偶函数;p、q均为奇数,奇函数。单调性:0k时,在),0上递增; k1 时函数在第一象限内的图像向下凸; 0 k o,a 1)定义:函数)1,0(logaaxya且称对数函数, 函数的定义域
18、为),0(, 函数的值域为R,y o xo xy o xy xy xy o xy o xy o xy o o y xoy0a11y ax精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 38 页第 8 页 共 38 页当10a时函数为减函数,当1a时函数为增函数,4对数函数的图象对数函数的图象都经过点0,1 ,且图象都在第一、四象限,对数函数都以y轴为渐近线当10a时,图象向上无限接近y轴;当1a时,图象向下无限接近y轴 . 对于相同的)1,0(aaa且,函数xyalog与xya1log的图象关于x轴对称 . 注意:1对数函数xyalog
19、与指数函数)1,0(aaayx且互为反函数 . 图象关于 y=x对称2比较两个指数或对数的大小的基本方法是构造相应的指数或对数函数,假设底数不相同时转化为同底数的指数或对数,还要注意与1 比较或与 0 比较。3在解题中,往往要对a 分 a1 和 0a1两种情况进行讨论,要能够画出函数图象的简图。4 注意比较下面两题的区别:已知函数)2(log)(221kxxxf的定义域为R, 求k的取值范围。已知函数)2(log)(221kxxxf的值域为R,求k的取值范围。九、)0(kxkxy的图象:定义域:;值域:;奇偶性:;单调性:是增函数;是减函数。十、函数图象曲线对称性的证明(1)证明函数)(xfy
20、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)(xfy与)(xgy图象的对称性, 即证明)(xfy图象上任意点关于对称中心对称轴的对称点在)(xgy的图象上,反之亦然;注:曲线C1:f(x,y)=0 关于点 a,b的对称曲线C2方程为: f(2ax,2by)=0; 曲线 C1:f(x,y)=0 关于直线 x=a 的对称曲线C2方程为: f(2ax, y)=0; 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);f(a+x)=f(b x) xRy=f(x) 图
21、像关于直线x=2ba对称;特别地: f(a+x)=f(a x) xRy=f(x) 图像关于直线x=a 对称;函数 y=f(x a)与 y=f(b x)的图像关于直线x=2ba对称;十一、补充内容:抽象函数的性质所对应的一些具体特殊函数模型:)()()(2121xfxfxxf正比例函数)0()(kkxxfo0a11y=logaxyx精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 38 页第 9 页 共 38 页)()()(2121xfxfxxf;)()()(2121xfxfxxf指数函数xay;)()()(2121xfxfxxf;)()(
22、)(2121xfxfxxf对数函数xyalog;三、导数1、导数定义: f(x)在点 x0处的导数记作xxfxxfxfyxxx)()(lim)(000002、导数的几何物理意义:kf/(x0) 表示过曲线 y=f(x)上的点 P(x0,f(x0) 的切线的斜率。Vs/(t) 表示即时速度。 a=v/(t) 表示加速度。3 、 常 见 函 数 的 导 数 公 式 : C01)(nnnxxxxcos)(sinxxee)(xxsin)(cos; aaaxxln)(;axxaln1)(log;xx1)(ln。4、导数的四则运算法则:;)(;)(vuvuuvvuvu(k ?f(x)/= k ? f/(x
23、) ;)(2vvuvuvu理科复合函数的导数:;xuxuyy5、导数的应用:1利用导数求切线:注意:所给点是切点吗?所求的是“在”还是“过”该点的切线?2导数与函数的单调性的关系0)(xf与)(xf为增函数的关系。0)(xf能推出)(xf为增函数,但反之不一定。如函数3)(xxf在),(上单调递增,但0)(xf,0)(xf是)(xf为增函数的充分不必要条件。0)(xf时,0)(xf与)(xf为增函数的关系。假设将0)(xf的根作为分界点,因为规定0)(xf,即抠去了分界点,此时)(xf为增函数,就一定有0)(xf。当0)(xf时,0)(xf是)(xf为增函数的充分必要条件。0)(xf与)(xf
24、为增函数的关系。)(xf为增函数,一定可以推出0)(xf,但反之不一定,因为0)(xf,即为0)(xf或0)(xf。 当函数在某个区间内恒有0)(xf,则)(xf为常数, 函数不具有单调性。 0)(xf是)(xf为增函数的必要不充分条件。函数的单调性是函数一条重要性质,也是高中阶段研究的重点,我们一定要把握好以上三个关系,用导数判断好函数的单调性。因此新教材为解决单调区间的端点问题,都一律用开区间作为单调区间,防止精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 38 页第 10 页 共 38 页讨论以上问题,也简化了问题。但在实际应用中
25、还会遇到端点的讨论问题,要谨慎处理。单调区间的求解过程: 已知)(xfyi 分析)(xfy的定义域 ; ii 求导数)(xfyiii 解不等式0)(xf,解集在定义域内的部分为增区间iv 解不等式0)(xf,解集在定义域内的部分为减区间。3求极值、求最值。注意:极值最值。函数f(x) 在区间 a,b上的最大值为极大值和f(a) 、f(b) 中最大的一个。最小值为极小值和 f(a) 、f(b) 中最小的一个。 f/(x0) 0 不能得到当x=x0时,函数有极值。但是,当 x=x0时,函数有极值 f/(x0) 0 判断极值,还需结合函数的单调性说明。四、 理科定积分1、定积分的定义:)(lim)(
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