高中数学会考知识点总结(超级经典)
数学学业水平复习知识点
第一章 集合与简易逻辑
1、 集合
(1)、定义:某些指定的对象集在一起叫集合;集合中的每个对象叫集合的元素。 集合中的元素具有确定性、互异性和无序性;表示一个集合要用{ }。 (2)、集合的表示法:列举法()、描述法()、图示法();
(3)、集合的分类:有限集、无限集和空集(记作φ,φ是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集); (4)、元素a 和集合A 之间的关系:a ∈A ,或a ∉A ;
(5)、常用数集:自然数集:N ;正整数集:N ;整数集:Z ;整数:Z ;有理数集:Q ;实数集:R 。 2、子集
(1)、定义:A 中的任何元素都属于B ,则A 叫B 的子集 ;记作:A ⊆B , 注意:A ⊆B 时,A 有两种情况:A =φ与A ≠φ
(2)、性质:①、A A A ⊆⊆φ,;②、若C B B A ⊆⊆,,则C A ⊆;③、若A B B A ⊆⊆,则A =B ; 3、真子集
(1)、定义:A 是B 的子集 ,且B 中至少有一个元素不属于A ;记作:B A ⊂; (2)、性质:①、A A ⊆≠φφ,;②、若C B B A ⊆⊆,,则C A ⊆;
4、补集
①、定义:记作:},|{A x U x x A C U ∉∈=且;
②、性质:A A C C U A C A A C A U U U U
===)(,, φ; 5、交集与并集
(1)、交集:}|{B x A x x B A ∈∈=且
性质:①、φφ== A A A A , ②、若B B A = ,则A B ⊆ (2)、并集:}|{B x A x x B A ∈∈=或
性质:①、A A A A A ==φ , ②、若B B A = ,则B A ⊆
6、一元二次不等式的解法:(二次函数、二次方程、二次不等式三者之间的关系)
A
B
B
A
不等式解集的边界值是相应方程的解
含参数的不等式ax 2+b x +c>0恒成立问题⇔含参不等式ax 2
+b x +c>0的解集是R ; 其解答分a =0(验证bx +c>0是否恒成立)、a ≠0(a<0且△<0)两种情况。 7、绝对值不等式的解法:(“>”取两边,“<”取中间)
(1)、当0>a 时,a x >||的解集是},|{a x a x x >-<,a
x <||的解集是}|{a x a x <<- (2)、当0>c 时,c b ax c b ax c b ax >+-<+⇔>+,||, c b ax c c b ax <+<-⇔<+|| (3)、含两个绝对值的不等式:零点分段讨论法:例:2|12||3|>++-x x 8、简易逻辑:
(1)命题:可以判断真假的语句;逻辑联结词:或、且、非;
简单命题:不含逻辑联结词的命题;复合命题:由简单命题与逻辑联结词构成的命题; 三种形式:p 或q 、p 且q 、非p ; 判断复合命题真假:
[1]、思路:①、确定复合命题的结构, ②、判断构成复合命题的简单命题的真假, ③、利用真值表判断复合命题的真假; [2]、真值表:p 或q ,同假为假,否则为真; p 且q ,同真为真;非p (2)、四种命题:
原命题:若p 则q ; 逆命题:若q 则p ; 否命题:若⌝p 则⌝q ; 逆否命题:若⌝q 则⌝p ;
互为逆否的两个命题是等价的。 原命题与它的逆否命题是等价命题。
(3)、反证法步骤:假设结论不成立→推出矛盾→否定假设。 (4)、充分条件与必要条件: 若q p ⇒,则p 叫q 的充分条件; 若q p ⇐,则p 叫q 的必要条件; 若q p ⇔,则p 叫q 的充要条件;
第二章 函数
1、映射:按照某种对应法则f ,集合A 中的任何一个元素,在B 中都有唯一确定的元素和它对应, 记作f :A →B ,若B b A a ∈∈,,且元素a 和元素b 对应,那么b 叫a 的象,a 叫b 的原象。
2、函数:(1)、定义:设A ,B 是非空数集,若按某种确定的对应关系f ,对于集合A 中的任意一个数x ,集合B 中都有唯一确定的数f (x )和它对应,就称f :A →B 为集合A 到集合B 的一个函数,记作y=f (x ), (2)、函数的三要素:定义域,值域,对应法则;自变量x 的取值范围叫函数的定义域,函数值f (x )的范围叫函数的值域,定义域和值域都要用集合或区间表示;
(3)、函数的表示法常用:解析法,列表法,图象法(画图象的三个步骤:列表、描点、连线); (4)、区间:满足不等式b x a ≤≤的实数x 的集合叫闭区间,表示为:[a ,b ] 满足不等式b x a <<的实数x 的集合叫开区间,表示为:(a ,b )
满足不等式b x a <≤或b x a ≤<的实数x 的集合叫半开半闭区间,分别表示为:[a ,b )或(a ,b ]; (5)、求定义域的一般方法:①、整式:全体实数,例一次函数、二次函数的定义域为R ; ②、分式:分母0≠,0次幂:底数0≠,例:|
3|21
x y -=
③、偶次根式:被开方式0≥,例:225x y -=
④、对数:真数0>,例:)11(log x
y a -
= (6)、求值域的一般方法:①、图象观察法:|
|2.0x y = ②、单调函数:代入求值法: ]3,3
1
[),13(log 2∈-=x x y ③、二次函数:配方法:)5,1[,42
∈-=x x x y , 222++-=
x x y
④、“一次”分式:反函数法:12+=
x x
y ⑤、“对称”分式:分离常数法:x
x
y sin 2sin 2+-=
⑥、换元法:x x y 21-+= (7)、求f (x )的一般方法:
①、待定系数法:一次函数f (x ),且满足172)1(2)1(3+=--+x x f x f ,求f (x ) ②、配凑法:,1
)1(22x
x x x f +=-
求f (x ) ③、换元法:x x x f 2)1(+=+,求f (x )
④、解方程(方程组):定义在(-1,0)∪(0,1)的函数f (x )满足x
x f x f 1
)()(2=-,求f (x ) 3、函数的单调性:
(1)、定义:区间D 上任意两个值21,x x ,若21x x <时有)()(21x f x f <,称)(x f 为D 上增函数; 若21x x <时有)()(21x f x f >,称)(x f 为D 上减函数。(一致为增,不同为减) (2)、区间D 叫函数)(x f 的单调区间,单调区间⊆定义域;
(3)、判断单调性的一般步骤:①、设,②、作差,③、变形,④、下结论 (4)、复合函数)]([x h f y =的单调性:内外一致为增,内外不同为减; 4、反函数:函数)(x f y =的反函数为)(1
x f y -=;函数)(x f y =和)(1x f y -=互为反函数;
反函数的求法:①、由)(x f y =,解出)(1
y f x -=,
②、y x ,互换,写成)(1x f y -=,③、写出)(1
x f y -=的定义域(即原函数的值域);
反函数的性质:函数)(x f y =的定义域、值域分别是其反函数)(1
x f y -=的值域、定义域;
函数)(x f y =的图象和它的反函数)(1
x f
y -=的图象关于直线x y =对称;
点(a ,b )关于直线x y =的对称点为(b ,a );
5、指数及其运算性质:(1)、如果一个数的n 次方根等于a (*
,1N n n ∈>),那么这个数叫a 的n 次方根;
n
a 叫根式,当n 为奇数时,a a n n =;当n 为偶数时,⎩⎨⎧<-≥==)
0()
0(||a a a a a a n n
(2)、分数指数幂:正分数指数幂:n m n
m a a
=;负分数指数幂:n
m n
m
a
a
1=
-
0的正分数指数幂等于1,0的负分数指数幂没有意义(0的负数指数幂没有意义); (3)、运算性质:当Q s r b a ∈>>,,0,0时:r r r rs s r s
r s
r
b a ab a a a
a a ===⋅+)(,)(,,r
r
a a 1
=;
6、对数及其运算性质:(1)、定义:如果)1,0(≠>=a a N a b
,数b 叫以a 为底N 的对数,记作b N a =log ,其中a 叫底数,N 叫真数,以10为底叫常用对数:记为lgN ,以e=2.7182828…为底叫自然对数:记为lnN
(2)、性质:①:负数和零没有对数,②、1的对数等于0:01log =a ,③、底的对数等于1:1log =a a ,④、积的对数:N M MN a a a log log )(log +=, 商的对数:N M N
M
a a a
log log log -=, 幂的对数:M n M a n a log log =, 方根的对数:M n
M a n a log 1
log =,
7、指数函数和对数函数的图象性质
第三章 数列
(一)、数列:(1)、定义:按一定次序排列的一列数叫数列;每个数都叫数列的项; 数列是特殊的函数:定义域:正整数集*
N (或它的有限子集{1,2,3,…,n}),
值域:数列本身,对应法则:数列的通项公式;
(2)、通项公式:数列{n a }的第n 项n a 与n 之间的函数关系式;例:数列1,2,…,n 的通项公式n a = n 1,-1,1,-1,…,的通项公式n a =1
)
1(--n ; 0,1,0,1,0,…,的通项公式n a 2
)1(1n
-+=
(3)、递推公式:已知数列{n a }的第一项,且任一项n a 与它的前一项1-n a (或前几项)间的关系用一个公式表示,这个公式叫递推公式;例:数列{ n a }:11=a ,1
1
1-+
=n n a a ,求数列{ n a }的各项。 (4)、数列的前n 项和:n n a a a a S ++++= 321; 数列前n 项和与通项的关系:⎩⎨
⎧≥-===-)2()
1(111n S S n S a a n n
n
(二)、等差数列 :(1)、定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d 表示。
(2)、通项公式:d n a a n )1(1-+= (其中首项是1a ,公差是d ;整理后是关于n 的一次函数), (3)、前n 项和:1.2
)(1n n a a n S +=
2. d n n na S n 2)
1(1-+=(整理后是关于n 的没有常数项的二次函数) (4)、等差中项:如果a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项。即:2
b
a A +=
或b a A +=2 [说明]:在一个等差数列中,从第2项起,每一项(有穷等差数列的末项除外)都是它的前一项与后一项的等差中项;事实上等差数列中某一项是与其等距离的前后两项的等差中项。 (5)、等差数列的判定方法:
①、定义法:对于数列{}n a ,若d a a n n =-+1(常数),则数列{}n a 是等差数列。 ②、等差中项:对于数列{}n a ,若212+++=n n n a a a ,则数列{}n a 是等差数列。 (6)、等差数列的性质:
①、等差数列任意两项间的关系:如果n a 是等差数列的第n 项,m a 是等差数列的第m 项,且n m ≤,公差为d ,则有
d m n a a m n )(-+=
②、等差数列{}n a ,若q p m n +=+,则q p m n a a a a +=+。
也就是: =+=+=+--2
3121n n n a a a a a a ,如图所示:
n
n a a n a a n n a a a a a a ++---11
2,,,,,,12321
③、若数列{}n a 是等差数列,n S 是其前n 项的和,*
N k ∈,那么k S ,k k S S -2,k k S S 23-成等差数列。
如下图所示:
k
k
k k
k S S S k k S S k k k a a a a a a a a 3232k
31221S 321-+-+++++++++++
④、设数列
{}n a 是等差数列,奇S 是奇数项的和,偶S 是偶数项项的和,n S 是前n 项的和,
则有:前n 项的和偶
奇S S S n +=, 当n 为偶数时,d
2n S =
-奇偶S ,其中d 为公差;
当n 为奇数时,则
中
偶奇a S =-S ,
中奇a 21n S +=
,中
偶a 21
n S -=(其中中a 是等差数列的中间一项)。
⑤、等差数列{}n a 的前12-n 项的和为12-n S ,等差数列{}n b 的前12-n 项的和为'
12-n S ,则
'1
2
1
2--=n n n n S S b a 。 (三)、等比数列:(1)、定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数, 那么这个数列就叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q 表示(0≠q )。 (2)、通项公式:11-=n n q a a (其中:首项是1a ,公比是q )
(3)、前n 项和] ⎪⎩⎪⎨⎧
≠--=--==)
1(,1)1(1)1(,111q q q a q
q a a q na S n
n n (推导方法:乘公比,错位相减)
说明:①)1(1)
1(1≠--=q q
q a S n n ○2)1(11
≠--=q q q a a S n n ○
3当1=q 时为常数列,1na S n =,非0的常数列既是等差数列,也是等比数列 (4)、等比中项:
如果在a 与b 之间插入一个数G ,使a ,G ,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项。 也就是,如果是的等比中项,那么G
b a G =,即ab G =2
(或ab G ±=,等比中项有两个)
(5)、等比数列的判定方法: ①、定义法:对于数列{}n a ,若
)0(1
≠=+q q a a n
n ,则数列{}n a 是等比数列。
②、等比中项:对于数列{}n a ,若2
12++=n n n a a a ,则数列{
}n a 是等比数列。 (6)、等比数列的性质:
①、等比数列任意两项间的关系:如果n a 是等比数列的第n 项,m a 是等比数列的第m 项,且n m ≤, 公比为q ,则有m n m n q a a -=
②、对于等比数列{}n a ,若v u m n +=+,则v u m n a a a a ⋅=⋅
也就是: =⋅=⋅=⋅--2
3121n n n a a a a a a 。如图所示:
n
n a a n a a n n a a a a a a ⋅⋅---11
2,,,,,,12321
③、若数列{}n a 是等比数列,n S 是其前n 项的和,*N k ∈,那么k S ,k k S S -2,k k S S 23-成等比数列。
如下图所示:
k
k
k k
k S S S k k S S k k k a a a a a a a a 3232k
31221S 321-+-+++++++++++
(7)、求数列的前n 项和的常用方法:分析通项,寻求解法
2)1(321+=
++++n n n ,2)12(531n n =-++++ ,
)12)(1(6
1
3212222++=++++n n n n ①公式法:“差比之和”的数列:=⨯-++⨯-+⨯----)532()532()532(21n ②、并项法: =-++-+--n n 1)1(4321 ③、裂项相消法:=-++++
n n )1(161211 =+++
+++
++
+1
14
313
212
11n n
④、到序相加法:
⑤、错位相减法:“差比之积”的数列:=++++-1
2
321n nx x x
第四章 三角函数
1、角:(1)、正角、负角、零角:逆时针方向旋转正角,顺时针方向旋转负角,不做任何旋转零角; (2)、与α终边相同的角,连同角α在内,都可以表示为集合{Z k k ∈⋅+=,360| αββ}
(3)、象限的角:在直角坐标系内,顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,角的终边落在第几象限,就是第几象限的角;角的终边落在坐标轴上,这个角不属于任何象限。
2、弧度制:(1)、定义:等于半径的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,用弧度做单位叫弧度制。 (2)、度数与弧度数的换算:π=
180弧度,1弧度
)180
( =π
(3)、弧长公式:r l ||α= (α是角的弧度数) 扇形面积:2||2
1
21r lr S α===
3、三角函数 (1)、定义:(如图) (2)、各象限的符号:
y
r y x r x x
r
x y r y ======ααααααcsc cot cos sec tan sin
(3)、 特殊角的三角函数值
αsin
x
y
+ +
_ _
O
x
y
+
+
_
_ αcos
O
αtan
x
y
+ +
_
_
O
=
r
4、同角三角函数基本关系式
(1)平方关系: (2)商数关系: (3)倒数关系:
1cos sin 22=+αα αααc o s
s i n
t a n =
1c o t t a n =αα
αα22sec tan 1=+ αααs i n
c o s
c o t =
1c s c s i n =αα
αα22csc cot 1=+ 1sec cos =αα
(4)同角三角函数的常见变形:(活用“1”)
①、αα22cos 1sin -=, αα2cos 1sin -±=;αα2
2sin 1cos -=, αα2sin 1cos -±=;
②θ
θθθθθθ2sin 2cos sin sin cos cot tan 22=+=+,ααα
ααααθθ2cot 22sin 2cos 2cos sin sin cos tan cot 22==-=-
③ααααα2sin 1cos sin 21)cos (sin 2±=±=±, |cos sin |2sin 1ααα±=± 5、诱导公式:(奇变偶不变,符号看象限)
公式一: ααααααtan )360tan(cos )360cos(sin )360sin(=︒⋅+=︒⋅+=︒⋅+k k
k
公式二: 公式三: 公式四: 公式五:
ααααααtan )180tan(cos )180cos(sin )180sin(-=-︒-=-︒=-︒ α
αααααtan )180tan(cos )180cos(sin )180sin(=+︒-=+︒-=+︒ ααααααtan )tan(cos )cos(sin )sin(-=-=--=- α
αααααtan )360tan(cos )360cos(sin )360sin(-=-︒=-︒-=-︒
补充:ααπααπααπ
cot )2tan(sin )2cos(cos )2sin(=-=-=- ααπ
ααπααπ
cot )2
tan(sin )2
cos(cos )2
sin(-=+-=+=+ α
απααπααπcot )23tan(sin )23cos(cos )23sin(=--=--=- ααπααπααπcot )23tan(sin )23cos(cos )23sin(-=+=+-=+
6、两角和与差的正弦、余弦、正切
)(βα+S :βαβαβαsin cos cos sin )sin(+=+ )(βα-S :βαβαβαsin cos cos sin )sin(-=-
)(βα+C :βαβαβsin sin cos cos )cos(-=+a )(βα-C :βαβαβsin sin cos cos )cos(+=-a
αsec αsin
αtan αcot
)(βα+T :βαβαβαtan tan 1tan tan )tan(-+=
+ )(βα-T :β
αβ
αβαtan tan 1tan tan )tan(+-=
- )(βα+T 的整式形式为:)tan tan 1()tan(
tan tan βαβαβα-⋅+=+ 例:若︒=+45B A ,则2)tan 1)(tan 1(=++B A .(反之不一定成立)
7、辅助角公式:⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛
++++=+x b a b x b a a b a x b x a cos sin cos sin 2
22222 )sin()sin cos cos (sin 2222ϕϕϕ+⋅+=⋅+⋅+=x b a x x b a
(其中ϕ称为辅助角,ϕ的终边过点),(b a ,a
b =
ϕtan ) (多用于研究性质) 8、二倍角公式:(1)、α2S : αααcos sin 22sin =
(2)、降次公式:(多用于研究性质)
α2C : ααα2
2sin cos 2cos -= ααα2sin 21
cos sin =
1cos 2sin 212
2-=-=αα 2
12cos 2122cos 1sin 2+-=-=
ααα α2T : ααα
2t a n
1t a n 22t a n -= 212cos 2122cos 1cos 2
+=+=ααα (3)、二倍角公式的常用变形:①、|sin |22cos 1αα=-, |cos |22cos 1αα=+;
②、
|sin |2cos 2121αα=-, |cos |2cos 2
121αα=+
③、2
2sin 1cos sin 21cos sin 22
2
4
4
ααααα-=-=+; ααα2cos sin cos 4
4=-;
④半角:2cos 12
sin
αα
-±
=,2cos 12cos αα+±=,α
ααcos 1cos 12tan +-±=αααα
cos 1sin sin cos 1+=-=
9、三角函数的图象性质
(1)、函数的周期性:①、定义:对于函数f (x ),若存在一个非零常数T ,当x 取定义域内的每一个值时,都有:f (x +T )= f (x ),那么函数f (x )叫周期函数,非零常数T 叫这个函数的周期;
②、如果函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,这个最小的正数叫f (x )的最小正周期。 (2)、函数的奇偶性:①、定义:对于函数f (x )的定义域内的任意一个x ,
都有:f (-x )= - f (x ),则称f (x )是奇函数,f (-x )= f (x ),则称f (x )是偶函数
②、奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称; ③、奇函数,偶函数的定义域关于原点对称; (3)、正弦、余弦、正切函数的性质(Z k ∈)
x y sin =图象的五个关键点:(0,0),(
2
,1),(π,0),(2,-1),(π2,0);
x y cos =图象的五个关键点:(0,1),(π
,0),(π,-1),(3π,0),(π2,1);
x y sin =的对称中心为(0,πk );对称轴是直线2
π
π+
=k x ; )s i n (ϕω
+=x A y 的周期ω
π
2=T ;
x y cos =的对称中心为(0,2ππ+k );对称轴是直线πk x =; )c o s (ϕω+=x A y 的周期ω
π
2=T ;
x y tan =的对称中心为点(0,πk )和点(0,2ππ+k ); )tan(ϕω+=x A y 的周期ω
π
=T ;
(4)、函数)0,0)(sin(>>+=ωϕωA x A y 的相关概念:
)sin(ϕω+=x A y 的图象与x y sin =的关系:
①振幅变换:x y sin = x A y sin =
②周期变换:x y sin = x y ωsin =
③相位变换:x y sin =
)sin(ϕ+=x y 当A 1>时,图象上各点的纵坐标伸长到原来的A 倍
当<0A 1<时,图象上各点的纵坐标缩短到原来的A 倍 当1>ω
时,图象上各点的纵坐标缩短到原来的
ω
1
倍
当<01<ω时,图象上各点的纵坐标伸长到原来的ω
1倍 当0>ϕ时,图象上的各点向左平移ϕ个单位倍
当0<ϕ时,图象上的各点向右平移||ϕ个单位倍 当0>ϕ时,图象上的各点向左平移
ωϕ
个单位倍
当0<ϕ
时,图象上的各点向右平移||
ϕ
个单位倍
④平移变换:x A y ωsin = )sin(ϕω+=x A y
常叙述成: ①把x y sin =上的所有点向左(0>ϕ时)或向右(0<ϕ时)平移|ϕ|个单位得到
)sin(ϕ+=x y ;
②再把)sin(ϕ+=x y 的所有点的横坐标缩短(1>ω)或伸长(<01<ω)到原来的ω
1
倍(纵坐标不变)
得到)sin(ϕω+=x y ;