高一数学知识点汇总讲解大全文档.pdf
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1、高中数学知识点汇总(高一)高中数学知识点汇总(高一).1 一、集合和命题.2 二、不等式.4 三、函数的基本性质.6 四、幂函数、指数函数和对数函数.12 (一)幂函数.12 (二)指数&指数函数.13 (三)反函数的概念及其性质.14 (四)对数&对数函数.15 五、三角比.17 六、三角函数.24 一、集合和命题 一、集合:(1)集合的元素的性质:确定性、互异性和无序性;(2)元素与集合的关系:a A a 属于集合 A;a A a 不属于集合 A (3)常用的数集:N 自然数集;N*正整数集;Z 整数集;Q 有理数集;R 实数集;空集;C 复数集;Z 正整数集 Q ;Z 负整数集 Q 正有
2、理数集 R ;负有理数集 R 正实数集 负实数集 (4)集合的表示方法:有限集 集合 无限集 列举法;描述法 例如:列举法:z,h,a,n,g (5)集合之间的关系:;描述法:x x 1 A B 集合 A 是集合 B 的子集;特别地,A A;A B A C B C A B A B 或 A B 集合 A 与集合 B 相等;A B 集合 A 是集合 B 的真子集 例:N Z Q R C;N Z Q R C 空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集(6)集合的运算:交集:A B x x A且x B 集合 A 与集合 B 的交集;并集:A B x x A或x B 集合 A 与集合 B 的并集;补集
3、:设 U 为全集,集合 A 是U 的子集,则由 U 中所有不属于 A 的元素组成的集合,叫 做集合 A 在全集 U 中的补集,记作 CU A 得摩根定律:CU (A I B)CU A U CU B;CU(A U B)CU A I CU B(7)集合的子集个数:若集合 A 有 n(n N*)个元素,那么该集合有 2n 个子集;2n 1个真子集;2n 1个非空子集;2n 2 个非空真子集 二、四种命题的形式:(1)命题:能判断真假的语句(2)四种命题:如果用 和 分别表示原命题的条件和结论,用 和 分别表示 和 的否定,那么四种命题形式就是:逆否命题关系同真同假关系 原命题 逆否命题 逆命题 否命
4、题(3)充分条件,必要条件,充要条件:若,那么 叫做 的充分条件,叫做 的必要条件;若 且,即,那么 既是 的充分条件,又是 的必要条件,也就是说,是 的充分必要条件,简称充要条件 欲证明条件 是结论 的充分必要条件,可分两步来证:第一步:证明充分性:条件 结论;第二步:证明必要性:结论 条件 (4)子集与推出关系:设 A、B 是非空集合,A x x 具有性质 ,B y y 具有性质 ,则 A B 与 等价 结论:小范围 大范围;例如:小明是上海人 小明是中国人小范围是大范围的充分非必要条件;大范围是小范围的必要非充分条件 命题 原命题 逆命题 否命题 逆否命题 表示形式 若,则 若,则;若,
5、则;若,则 逆命题关系 原命题 逆命题 逆否命题 否命题 否命题关系 原命题 否命题 逆否命题 逆命题 1 2 0 0 1 2 二、不等式 一、不等式的性质:1、a b,b c a c;2、a b a c b c;不等式的性质 3、a b,c 0 ac bc;4、a b,c d a c b d;5、a b 0,c d 0 ac bd;6、a b 0 0 1 1;a b 7、a b 0 二、一元一次不等式:a n b n(n N*);8、a b 0 n a n b(n N*,n 1)一元一次不等式 ax b a 0 a 0 解集 x b x b a a a 0 b 0 b 0 R 三、一元二次不
6、等式:ax 2 bx c 0(a 0)b 2 4ac 0 b 2 4 ac 0 b 2 4ac 0 的根的判别式 y ax2 bx c(a 0)ax 2 bx c 0(a 0)x1,x2,x1 x2 x0 ax 2 bx c 0(a 0)(,x)U(x,)(,x)(x,)R ax 2 bx c 0(a 0)(x1,x2)ax 2 bx c 0(a 0)(,x U x,)R R 2 ax bx c 0(a 0)x1,x2 x0 四、含有绝对值不等式的性质:(1)a b a b a b;(2)a1 a2 an a1 a2 an 五、分式不等式:(1)ax b 0 cx d(ax b)(cx d)0
7、;(2)ax b 0 cx d(ax b)(cx d)0 六、含绝对值的不等式:x a a 0 a 0 x a a 0 a 0 x a a 0 a 0 a 0 x a a 0 a 0 a 0 a x a x a或x a R a x a x 0 x a或x a R 七、指数不等式:(1)a f(x)a(x)(a 1)f(x)(x);(2)a f(x)a(x)(0 a 1)f(x)(x)八、对数不等式:(x)0(1)loga f(x)log a(x)(a 1)f(x);(x)(2)loga f(x)log a(x)(0 a 1)f(x)f(x)0 (x)九、不等式的证明:(1)常用的基本不等式:a
8、 2 b 2 2ab(a、b R,当且仅当 a b时取“”号);a b 2 ab(a、b R a2 b2,当且仅当 a a b b 时取“”号);2 补充公式:2 ab 2 1 1 a b a 3 b 3 c3 3abc(a、b、c R,当且仅当 a b c 时取“”号);a b c 3 3 abc(a、b、c R ,当且仅当 a b c 时取“”号);a1 a 2 n a n n a1 a2 a n(n 为大于 1 的自然数,a1,a2,an R ,当且仅当 a1 a2 an 时取“”号);(2)证明不等式的常用方法:比较法;分析法;综合法 0 三、函数的基本性质 一、函数的概念:(1)若自
9、变量 对应法则 x 因变量 y,则 y 就是 x 的函数,记作 y f(x),x D;x 的取值范围 D 函数的 定义域;y 的取值范围 函数的 值域求定义域一般需要注意:y 1,f(x)f(x)0;y n f(x),f(x)0;y(f(x),f(x)0;y log a f(x),f(x)0;y log f(x)N,f(x)0 且 f(x)1 (2)判断是否函数图像的方法:任取平行于 y 轴的直线,与图像最多只有一个公共点;(3)判断两个函数是否同一个函数的方法:定义域是否相同;对应法则是否相同 二、函数的基本性质:(1)奇偶性:函数 y f(x),x D “定义域 D 关于 0 对称”成立“
10、定义域 D 关于 0 对称”;前提条件 f(x)f(x)f(x)f(x)“f (x)f(x)”;“f(x)f(x)”成立 成立 不成立 或者 成立、都不成立 奇偶性 偶函数 奇函数 奇偶函数图像性质 关于 y 轴对称 关于 O(0,0)对称 非奇非偶函数 注意:定义域包括 0 的奇函数必过原点(2)单调性和最值:O(0,0)前提条件 y f(x),x D,I D,任取 x1,x2 区间 I 单调增函数 x1 x2 或 x1 x2 f(x1)f(x2)f(x1 )f(x2)单调减函数 x1 x2 或 x1 x2 f(x1)f(x2)f(x1 )f(x2)最小值 ymin f(x0)任取 x D,
11、存在 x0 D,f(x)f(x0)最大值 ymax f(x0)任取 x D,存在 x0 D,f(x)f(x0)f 注意:复合函数的单调性:函数 外函数 y f(x)内函数复合函数 y g(x)y f g(x)如果函数 y f(x)在某个区间 I 上是增(减)函数,那么函数 y f(x)在区间 I 上是单调函 数,区间 I 叫做函数 y f(x)的单调区间 (3)零点:若 y f(x),x D,c D 且 f(c)0,则 x c 叫做函数 y f(x)的零点 y 零点定理:f(x),x a,b 存在x0(a,b);特别地,当 y f(x),x a,b 是单调函数,f(a)f(b)0 f(x0)0
12、 且 f(a)f(b)0,则该函数在区间 a,b 上有且仅有 一个零点,即存在 唯一 x0(a,b),使得 f(x0)0 (4)平移的规律:“左加右减,下加上减”函数 向左平移 k 向右平移 k 向上平移 h 向下平移 h 备注 y f(x)y f(x k)y f(x k)y h f(x)y h f(x)k,h 0 (5)对称性:轴对称的两个函数:函数 y f(x)对称轴 x 轴 y 轴 y x y x x m y n 函数 y f(x)y f(x)x f(y)x f(y)y f(2 m x)2n y f(x)中心对称的两个函数:函数 对称中心 函数 y f(x)(m,n)2n y f(2m
13、x)轴对称的函数:函数 y f(x)对称轴 y 轴 x m 条件 f (x)f(x)f(x)f(2 m x)单调性 Z Z Z Z Z Z 注意:f(a x)f(b x)f(x)关于 x a b 对称;2 f(a x)f(a x)f(x)关于 x a 对称;f(x)f(x)f(x)关于 x 0 对称,即 f(x)是偶函数 中心对称的函数:函数 对称中心 y f(x)(m,n)条件 f(x)2n f(2 m x)注意:f(a x)f(b x)c f(x)关于点(a b,c)对称;2 2 f(a x)f(b x)0 a b f(x)关于点(,0)2 对称;f(a x)f(a x)2b f(x)关于
14、点(a,b)对称;f(x)f(x)0 f(x)关于点(0,0)对称,即 f(x)是奇函数 (6)凹凸性:设函数 y f(x),x D,如果对任意 x,x D,且 x x ,都有 f x1 x2 f(x1)f(x2),则称 1 2 1 2 2 2 函数 y f(x)在 D 上是凹函数;例如:y x2 进一步,如果对任意 x,x,L x D,都有 f x1 x2 L xn f(x1)f(x2)L f(xn),则称函 1 2 n n n 数 y f(x)在 D 上是凹函数;该不等式也称琴生不等式或詹森不等式;设函数 y f(x),x D,如果对任意 x,x D,且 x x ,都有 f x1 x2 f
15、(x1)f(x2),则称 1 2 1 2 2 2 函数 y f(x)在 D 上是凸函数例如:y lg x 进一步,如果对任意 x,x,L x D,都有 f x1 x2 L xn f(x1)f(x2)L f(xn),则称函 1 2 n n n 数 y f(x)在 D 上是凸函数;该不等式也称琴生不等式或詹森不等式(7)翻折:函数 翻折后 翻折过程 y f(x)将 y f(x)在 y 轴右边的图像不变,并将其翻折到 y 轴左边,并覆盖 y f(x)将 y f(x)在 x 轴上边的图像不变,并将其翻折到 x 轴下边,并覆盖 y f(x)y f(x)第一步:将 y f(x)在 y 轴右边的图像不变,并
16、将其翻折到左边,并覆盖;第二步:将 x 轴上边的图像不变,并将其翻折到 x 轴下边,并覆盖 y f(x)(8)周期性:将 y f(x)在 x 轴上边的图像保持不变,并将 x 轴下边的图像翻折到 x 轴上边,不覆盖 若 y f(x),x R,T 0,任取 x R,恒有 f(x T)f(x),则称 T 为这个函数的周期 注意:若 T 是 y f(x)的周期,那么 kT(k Z,k 0)也是这个函数的周期;周期函数的周期有无穷多个,但不一定有最小正周期 f(x a)f(x b),a b f(x)是周期函数,且其中一个周期 T a b;(阴影部分下略)f(x)f(x p),p 0 T 2 p;f(x
17、a)f(x b),a b T 2 a b;f(x)1 或 f(x p)f(x)1 ,p 0 f(x p)T 2 p;f(x)1 f(x p)或 f(x)f(x p)1,p 0 T 2 p;1 1 f(x)f(x p)f(x p)或 f(x)f(x p)1 f(x p)1,p 0 T 4 p;1 f(x p)f(x p)1 f(x)关于直线 x a,x b,a b 都对称 T 2 a b;f(x)关于两点(a,c),(b,c),a b 都成中心对称 T 2 a b;f(x)关于点(a,c),a 0 成中心对称,且关于直线 x b,a b 对称 T 4 a b;若 f(x)f(x a)f(x 2a
18、)L f(x na)m(m 为常数,n N*),则 f(x)是以(n 1)a 为周期的周期函数;若 f(x)f(x a)f(x 2a)L f(x na)m(m 为常数,n 为正偶数),则 f(x)是以 2(n 1)a 为周期的周期函数 三、V 函数:定义 形如 y a x m h(a 0)的函数,称作 V 函数 分类 y a x m h,a 0 y a x m h,a 0 图像 定义域 R 值域 h,)(,h 对称轴 x m 开口 向上 向下 顶点(m,h)单调性 在(,m 上单调递减;在(,m 上单调递增;在 m,)上单调递增 在 m,)上单调递减 注意 当 m 0时,该函数为偶函数 四、分
19、式函数:定义 形如 y x a(a x 0)的函数,称作 分式函数 分类 y x a,a x 0(耐克函数)y x a,a 0 x 图像 定义域(,0)U(0,)值域(,2 a U 2 a,)R 渐近线 x 0,y x 单调性 在(,a ,a,)上单调递增;在(,0),(0,)上单调递增;在 a,0),(0,a 上单调递减 五、曼哈顿距离:在平面上,M(x1,y1),N(x2,y2),则称 d x1 x2 y1 y2 为 MN 的曼哈顿距离 六、某类带有绝对值的函数:1、对于函数 y x m,在 x m 时取最小值;2、对于函数 y x m x n,m n,在 x m,n 时取最小值;3、对于
20、函数 y x m x n x p,m n p,在 x n 时取最小值;4、对于函数 y x m x n x p x q,m n p q,在 x n,p 时取最小值;x2n,x1 x2 L x2n,在 x xn,xn 1 时取最小值;x2n 1 ,x1 x2 L x2 n 1,在 x xn 时取最小值 思考:对于函数 y x 1 2 x 3 x 2,在 x 时取最小值 5、推广到 y x x1 x x2 L x y x x1 x x2 L x 四、幂函数、指数函数和对数函数 (一)幂函数 (1)幂函数的定义:形如 y xa(a R)的函数称作幂函数,定义域因 a 而异 (2)当 a 0,1 时,
21、幂函数 y xa(a R)在区间 0,)上的图像分三类,如图所示 (3)作幂函数 y xa(a 0,1)的草图,可分两步:根据 a 的大小,作出该函数在区间 0,)上的图像;根据该函数的定义域及其奇偶性,补全该函数在(,0 上的图像 (4)判断幂函数 y xa(a R)的 a 的大小比较:方法一:y xa(a R)与直线 x m(m 1)的交点越靠上,a 越大;方法二:y xa(a R)与直线 x m(0 m 1)的交点越靠下,a 越大 (5)关于形如 y ax b(c cx d 0)的变形幂函数的作图:作渐近线(用虚线):x d、y a;c c 选取特殊点:任取该函数图像上一点,建议取(0,
22、b);d 画出大致图像:结合渐近线和特殊点,判断图像的方位(右上左下、左上右下)x x x x x xy(二)指数&指数函数 1、指数运算法则:a a y a x y;(a)a;(a b)x x a x a b;()a x x ,其中 (a,b 0,x、y R)2、指数函数图像及其性质:/y x a(a 1)b b x y a(0 a 1)图像 定义域 R 值域(0,)奇偶性 非奇非偶函数 渐近线 x 轴 单调性 在(,)上单调递增;在(,)上单调递减;指数函数 y a x 的函数值恒大于零;指数函数 y 性质 a 的图像经过点(0,1);当 x 0 时,y 1;当 x 0时,0 y 1;当
23、x 0 时,0 y 1 当 x 0时,y 1 3、判断指数函数 y a 中参数 a 的大小:方法一:y a 与直线 x m(m 0)的交点越靠上,a 越大;方法二:y a x 与直线 x m(m 0)的交点越靠下,a 越大 y x 1 1 1(三)反函数的概念及其性质 1、反函数的概念:对于函数 y f(x),设它的定义域为 D,值域为 A,如果对于 A 中任意一个值 y,在 D 中总有唯 一确定的 x 值与它对应,且满足 y f(x),这样得到的 x 关于 y 的函数叫做 y f(x)的反函数,记作 x f(y)在习惯上,自变量常用 x 表示,而函数用 y 表示,所以把它改写为 y f(x)
24、(x A)2、求反函数的步骤:(“解”“换”“求”)将 y f(x)看作方程,解出 x f(y);将 x、y 互换,得到 y f 1(x);标出反函数的定义域(原函数的值域)3、反函数的条件:定义域与值域中的元素一一对应 4、反函数的性质:原函数 y f(x)过点(m,n),则反函数 y f 1(x)过点(n,m);原函数 y f(x)与反函数 y f(x)关于 y x 对称,且单调性相同;奇函数的反函数必为奇函数 5、原函数与反函数的关系:/函数 y f(x)y f 1(x)定义域 D A 值域 A D(四)对数&对数函数 1、指数与对数的关系:a b N a b N log a N b 指
25、数 幂 底数 对数 真数 2、对数的运算法则:log a 1 0,log a a 1,a log a N N;常用对数 lg N log10 N,自然对数 ln N log e N;log a (MN)log a M log a M N,log a N log a M log a N,log a M n log a M;log N loga N,log b 1 m ,log n b m log b,log c b log log b b,a N log a b N b log a b log b a a n a 3、对数函数图像及其性质:/y log a x(a 1)y log a x(0 a
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