高中高考理科数学知识点总结(理数).pdf
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1、高中数学知识点总结【理】 目录目录 第一部分集合与简易逻辑 1 第二部分不等式的解法2 第三部分函数3 第四部分导数8 第五部分三角函数10 第六部分数列14 第七部分平面向量16 第八部分不等式性质18 第九部分直线和圆18 第十部分圆锥曲线21 第十一部分立体几何24 第十二部分空间向量与立体几何27 第十三部分复数29 第十四部分概率与统计29 第十五部分排列、组合和二项式定理、数学归纳法32 第十六部分极坐标与参数方程34 第一部分集合与简易逻辑 1. 数集的符号表示:自然数集 N ;正整数集 N* ;整数集 Z;有理数集 Q、实数集 R 2.是任何集合的子集,条件为AB时不要遗忘了A
2、的情况 3.对于含有n个元素的有限集合子集数目:其子集、真子集、非空子集、非空真子集的个数依 次为 2n, 2n-1, 2n-1, 2n-2 4.理解集合的意义抓住集合的代表元素。如:x|y=f(x) 表示 y=f(x)的定义域,y|y=f(x) 表 示 y=f(x)的值域,(x,y)|y=f(x) 表示 y=f(x)的图像 5. A 是 B 的子集ABAB=BAB=A, 6.四种命题及其相互关系:若原命题是“若 p 则 q”,则逆命题为“若 q 则 p”;否命题为“若 p 则q” ;逆否命题为“若q 则p”。互为逆否关系的命题是等价命题.对于条件或 结论是不等关系或否定式的命题,一般利用等价
3、关系“ABBA ”判断其真假 7.要注意区别“否命题”与“命题的否定”:否命题要对命题的条件和结论都否定,而命题 的否定仅对命题的结论否定;命题“p或q”的否定是“p且q”; “p且q”的否定是“p 或q” 8、逻辑联结词:命题pq真假判断:两真才真,一假则假;命题pq真假判断:两假才假, 一真则真;命题p真假与 P 相反 9、全称量词“所有的”、“任意一个”等,用“”表示; 全称命题p:xM,P(x); 全称命题p的否定p:xM,P(x)。 存在量词“存在一个”、“至少有一个”等,用“”表示; 特称命题p:xM, P(x); 特称命题p的否定p:xM,P(x); 10.充要条件:由 A 可推
4、出 B,A 是 B 成立的充分条件;B 是 A 成立的必要条件。 从集合角度解释,若BA,则 A 是 B 的充分条件;B 是 A 的必要条件;小充分 大必要 第二部分不等式的解法 11.一元二次方程的基础知识:求根公式:根的判别式:=b2-4ac根与系数关系: x1+x2=b a , x1x2=c a 根的分布:方程 ax2+bx+c=0 有两正根的条件是: 1212 0,0,0xxx xg; 有两负根的条件是: 1212 0,0,0xxx x g;有一正一负两根的条件是:0, x1x20, 再转化为整式不等式 f(x)g(x)0 求解,注意最高次项的系数要为正,分母是否有等于 0 15. 绝
5、对值不等式的解法:单绝对值不等式用公式法:|xaxaxa 或. |xaaxa ;双绝对值不等式可用“按零点分区间讨论”的方法来解 16. 指数不等式、对数不等式的解法:先将不等式两边转化为同底的指对数式,再利用单调 性转化为整式不等式求解。注意对底数的讨论,对数不等式还要注意真数要大于 0 第三部分函数 17. 函数定义:函数是定义在两个非空数集 A,B 上的一种特殊对应关系,对于 A 中每一个 数 x,在 B 中都有唯一的数与之对应。函数图像与x轴的垂线至多有一个公共点 18.相同函数的判断方法:表达式相同(与表示自变量和函数值的字母无关);定义域一 致 (两点必须同时具备) 19.定义域求
6、法:使函数解析式有意义(如:分母0;偶次根式被开方数非负;对数的真数0,底数 0且1;零指数幂的底数0);实际问题有意义;若( )f x定义域为 , a b,复合函数 ( )f g x定 义域由( )ag xb解出;若 ( )f g x定义域为 , a b,则( )f x定义域相当于 , xa b时( )g x的值域. 20.求函数值域(最值)的方法: (1)二次函数区间最值:一看开口方向;二看对称轴与所给区间的相对关系), (2)换元法通过换元把一个较复杂的函数变为简单易求值域的函数,其函数特征是函 数解析式含有根式或三角函数公式模型, 如 2 2sin3sin1yxx,211yxx (运用
7、换元法时, 要特别要注意新元t的范围) (3)单调性法利用一次函数,反比例函数,指数函数,对数函数等函数的单调性, (4)导数法:一般适用于高次多项式函数或其他复杂函数,求导解导数为 0 的根计 算极值和区间端点函数值比较大小,得出最值 21. 求函数解析式的常用方法: (1)代换法:已知形如 f(g(x)的表达式,求 f(x)的表达式。可设 g(x)=t,用 t 表示 x,再代回 原式即可 (2) 转化法: 若根据函数奇偶性求解析式, 则设 x所求区间, 利用 f(x) = f(x)或 f(x) = f(x)求解析式 (3)方程的思想已知条件是含有( )f x及另外一个函数的等式,可抓住等式
8、的特征对等 式的进行赋值,从而得到关于( )f x及另外一个函数的方程组。通过解方程组得到 f(x)解析式。如已知( )2 ()32f xfxx,求( )f x的解析式 22.函数的单调性。 (1)定义:设函数y=f(x)的定义域为 I,如果对于定义域 I 内的某个区间D内的任意两个自 变量x1,x2,当x11 增;00 , a1) 名称指数函数y=ax(a0且a1)对数函数 y=logax (a0 , a1) 定义域(-,+ )(0,+ ) 值域(0,+ )(-,+ ) 过定点(,1)(1,) 图象 指数函数y=ax与对数函数y=logax (a0 , a1)图象关于y=x 对称 单调性 a
9、1,在(-,+ )为增函数 0a1, 在(-,+ )为减函 数 a1,在(0,+ )为增函数 aa 型不等式,应先画出正余弦函数在0,2的图像,根据取值 要求找出对应角的范围,再加上周期 2k即可,如果角的区间不连续,则平移使之相连。 tanxa 问题要注意加周期 k 第六部分数列 54.a nn S 与关系应用:Sna1a2an; (1)已知 n S求 n a,用作差法: 1 1 ,(1) ,(2) n nn Sn a SSn 。已知 12 ( ) n a aaf nL求 n a,用作商法: (1),(1) ( ) ,(2) (1) n fn f na n f n 。检验当n1 时,若a1适
10、合SnSn1,则n1 的情况可并入n2 时的 通项an;当n1 时,若a1不适合SnSn1,则用分段函数的形式表示 (2)由an与Sn的关系求an,通常用n1 代替n,两式作差将SnSn1用an替换,转化为 an与an1的关系,然后求解 (3)由an与Sn的关系求Sn.通常利用anSnSn1(n2)将已知关系式转化为Sn与Sn1的关 系式,然后求解 55.等差数列的有关概念: (1)等差数列的判断方法:定义法 1 ( nn aad d 为常数)或 11( 2) nnnn aaaan 。 (2)等差数列的通项: 1 (1) n aand或() nm aanm d。 (3)等差数列的前n项和: 1
11、 () 2 n n n aa S , 1 (1) 2 n n n Snad 。. (4)等差中项:若, ,a A b成等差数列,则 A 叫做a与b的等差中项,且 2 ab A 。 56.等差数列的性质: (1)当 m+n=p+q 时,则有 qpnm aaaa,特别地,当 m+n=2p 时,则有2 mnp aaa. (2) 若an成等差数列,则 232 , nnnnn SSSSS,也成等差数列 57.等比数列的有关概念: (1)等比数列的通项: 1 1 n n aa q 或 n m nm aa q 。 (2)等比数列的前n和:当 q=1 时, 1n Sna;当1q 时, 1(1 ) 1 n n
12、aq S q 1 1 n aa q q 。 (3)等比中项:若, ,a A b成等比数列,那么 A 叫做a与b的等比中项。提醒:不是任何两数 都有等比中项,只有同号两数才存在等比中项,且有两个ab。 58.等比数列的性质: (1)当 m+n=p+q 时,则有 mnpq aaaagg,特别地,当 m+n=2p 时,则有 2 mnp aaag. (2) 若an是等比数列,且公比1q ,则数列 232 , nnnnn SSSSS也是等比数列。 (3)如果数列an既成等差数列又成等比数列,那么数列 n a是非零常数数列,故常数数列 n a 仅是此数列既成等差数列又成等比数列的必要非充分条件。 59.递
13、推数列的通项求法: (1)若 1 ( ) nn aaf n 求an用累加法: 11221 ()()() nnnnn aaaaaaa L 1 a。 (2)已知 1 ( ) n n a f n a 求an,用累乘法:12 1 121 nn n nn aaa aa aaa L (3)已知a1且an1AanB,则an1kA(ank)(其中k可由待定系数法确定),转化为等 比数列ank (4)形如an1 Aan BanC 的数列,可通过两边同时取倒数方法构造新数列求解 60.数列求和的常用方法: (1)分组求和法:等差数列与等比数列对应项相加而成的新数列的求和问题 (2)错位相减法:一个等差数列与一个等
14、比数列对应项相乘而成的新数列的求和问题;如 基本步骤如下:乘上公比、错位书写;上下相减、末项为负;中间求和、注意项数,右 式整理、高次化低;去除系数、代 2 检验。 (3)裂项相消法:解决通项公式是等差数列相邻两项乘积的倒数的新数列的求和问题 常用裂项形式有: 111 (1)1n nnn ; 11 11 () ()n nkk nnk ; 第七部分平面向量 61向量的有关概念与表示 (1)向量:既有方向又有大小的量,记作向量 cba,AB 自由向量:数学中所研究的向量是可以平移的,与位置无关,只要是长度相等,方向相同的 向量都看成是相等的向量 (2)向量的模:向量的长度,记作:|AB | (3)
15、向量的夹角:两个非零向量a,b,作 baOBOA, ,则AOB称为向量a,b的夹角, (4)零向量:模为 0,方向任意的向量,记作:0 单位向量:模为 1,方向任意的向量,与a共线的单位向量是: )0( | a a a 相等向量:长度相等,且方向相同的向量叫相等向量 相反向量:长度相等,方向相反的向量 向量共线:方向相同或相反的非零向量是共线向量,零向量与任意向量共线;共线向量也称 为平行向量记作ab 62向量的几何运算 (1)加法:平行四边形法则、三角形法则、多边形法则 (2)减法:三角形法则共起点;差向量方向指向被减向量 (3)数乘:记作:a它的长度是:aa它的方向:当0 时,a与a同向当
16、0 时,a与a反向当0 时,a0 (4)数量积: 定义:ababcosa,b 性质:设a,b是非零向量,则:ab0ab 当为锐角时,a b0,且a,b不同向,0a b 是为锐角的必要非充分条件;当为钝 角时,a b0,且a,b不反向,0a b 是为钝角的必要非充分条件; 特殊地:aaa2或 aaa |夹角: | ,cos ba ba ba 63向量的坐标运算 若在平面直角坐标系下,a(x1,y1),b(x2,y2) (1)加法:ab(x1x2,y1y2)(2)减法:ab(x1x2,y1y2) (3)数乘:a(x1,y1)(4)数量积:abx1x2y1y2 (5)若a(x,y),则 22 |yx
17、 a (6) 2 2 2 2 2 1 2 1 2121 | ,cos yxyx yyxx ba ba ba (7)若A(x1,y1),B(x2,y2),则 2 21 2 21 )()(|yyxxAB (8)a在b方向上的正射影的数量为 2 2 2 2 2121 | ,cos| yx yyxx b ba baa 64重要定理 (1)平行向量基本定理: 若ab,则ab,反之:若ab,且b0,则存在唯一的实数使得ab (2)平面向量基本定理: 如果e1和e2是平面内的两个不共线的向量,那么该平面内的任一向量a,存在唯一的一 对实数a1,a2使aa1e1a2e2 (3)向量共线和垂直的充要条件: 若在
18、平面直角坐标系下,a(x1,y1),b(x2,y2) 则:abx1y2x2y10,abx1x2y1y20 (4)若a(x1,y1),b(x2,y2),则 21 21 yy xx ba 65、ABC中中向量一些常用的结论: 0GA GB GCG 为ABC的重心; ,OAOCOCOBOBOAO 为ABC的垂心; 向量()(0) | ACAB ABAC 所在直线过ABC内心(是BAC角平分线所在直线); 向量,OC OA OB uuu r uur uu u r 中三终点 A,B,C 共线存在实数 x,y 使得OByOAxOC且 x+y=1. 特别的,若 C 是 A,B 中点,则有 11 22 OCO
19、AOB uuu ruuruu u r 第八部分不等式性质 66、不等式的性质: (1)同向不等式可以相加;不可以相减: (2)同向正数不等式可以相乘,但不能相除; (3)同向正数不等式两边可以同时乘方或开方:若0ab,则 nn ab或 nn ab; (4)若0ab ,ab,则 11 ab ;若0ab,ab,则 11 ab 。 67. 均值不等式定理: 若0a ,0b ,则2abab,即 2 ab ab 68. 常用的重要不等式: 22 2abab; 2 2 ab ab ; 69.含参不等式的解法: 求解的通法是 “定义域为前提, 函数增减性为基础, 分类讨论是关键 ” 注意解完之后要写上:“综
20、上,原不等式的解集是”。注意:按参数讨论,最后应按参数 取值分别说明其解集;若按未知数讨论,最后应求并集. 集合的形式表示结果 第九部分直线和圆 70、直线的倾斜角的概念:当直线 l 与 x 轴相交时, 取 x 轴作为基准, x 轴正向与直线 l 向上 方向之间所成的角叫做直线l的倾斜角.特别地,当直线l与x轴平行或重合时, 规定= 0. 倾 斜角的值范围: 0180. 71、直线的斜率:(1)定义:倾斜角不是 90的直线,它的倾斜角的正切值叫这条直线的斜 率k,即ktan(90);倾斜角为 90的直线没有斜率;当0,90)时,越大,l 的斜率越大;当(90,180)时,越大,l的斜率越大 (
21、2)斜率公式:经过两点 111 ( ,)P x y、 222 (,)P xy的直线的斜率为 21 21 21 xx xx yy k ; 72、直线的方程: (1)直线方程的各种形式都有局限性.(如点斜式不适用于斜率不存在的直 线,过定点 00 (,)P xy的直线要设成 x=x0和)( 00 xxkyy); (2)直线在坐标轴上的截距可正、可负、也可为 0.直线两截距相等直线的斜率为-1 或直线 过原点; 直线两截距互为相反数直线的斜率为 1 或直线过原点; 直线两截距绝对值相等 直线的斜率为1或直线过原点。 73、点到直线的距离及两平行直线间的距离: (1)点 00 (,)P xy到直线Ax
22、ByC0 的距离 00 22 AxByC d AB ; (2)两平行线 1122 :0,:0lAxByClAxByC间的距离为 12 22 CC d AB 。 74、直线 1111 :0lAxB yC与直线 2222 :0lA xB yC的位置关系: (1)平行 1221 0ABA B(斜率相等)且 1221 0BCB C(在y轴上截距不等); (2)直线Ax1B1yC10 与直线Ax2B2yC20 垂直 1212 0A AB B。 75、对称问题: (1)中心对称 点P(x,y)关于O(a,b)的对称点P(x,y)满足x=2a-x,y=2b-y 直线关于点的对称可能转化为点关于点的对称问题来
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