高中数学知识汇总 集合与常用逻辑用语 概念一组对象的全体。x∈AxA。元肃特点:互异性、无序性、确定性。 集|x∈A→x∈B分AcB CA 关系真子集|x∈A→x∈B,3x∈B,xEA台AcBA≤B,BC→A≤C ABB∈A台A=B n个元素集合子集数2”。 交集4∩B={x|x∈A,且x∈B}c(4UB)=(C)∩(CB) 运算并集AB=(1x∈A或∈Bc∩B)=( CUAU(CU B) 集合与常用逻 上(4=(xEU且x41c)=4 概念能够判断真假的语句。 原命题:若p,则q 原命题与逆命题,否命题与逆否命题互 命题 四种「逆命题:若q,则p 逆;原命题与否命题、逆命题与逆否命 命题「否命题:若一,则-q 题互否;原命题与逆否命题、否命题与 逆否命题:若-q,则一P 逆命题互为逆否。互为逆否的命题等价。 傘充要}分条件→q,卩是q的充分条件若命题p对应集合A,命题q对应集合 用 条件 必要条件卩→q,q是P的必要条件」B,则P→q等价于AB,Pq等 用 充要条件P→q,Pq互为充要条件价于A=B。 辑 或命题P∨q,Pq有一为真即为具,Pq均为假时才为假。类比集合的开 连接词且命题P∧q,Pq均为真时才为真,P,q有一为假即为假。类比集合的交 非命题|一p和P为一真一假两个互为对立的命题 类比集合的补 量词金称量词,含全称量词的命题叫全称命题,其否定为特称命题 存在量词「彐,含存在量词的命题叫特称命题,其否定为全称命题。 2.复数 虚数单信规定:2=-1;实数可以与它进行四则运算,并且运算时原有的加 乘运算律仍成立。计4=1,+=i,4*2=-1,;4+=-(k∈Z)。 概念复数形如a+b(ab∈R)的数叫做复数,a叫做复数的实部,b叫做复数 的虚部。b≠0时叫虚虛数、a=0,b≠0时叫纯虚数 复数相等 a+b=c+di(a,b,c,d∈R)分a=c,b=d 共轭复数 实部相等,虚部互为相反数。即z=a+b,则z=a-b。 复数 加减法 (a+bi)±(c+d)=(a土c)+(b±d),(a,b,c,d∈R) 乘法 (a+bi(c+di)=(ac-bd)+(bc+ad)i,(a, b, c, dER) 运算 除法|(a+b)÷(c+dh)=2ac+bbe-d i(c+di≠0,a,b,c,d∈R) 几何 复数z=a+bi← →复平面内的点Z(a,b)←二向量Oz 意义 向量Oz的模叫做复数的模,=√a+b a+b 大多数复数问题,主要是把复数化成标淮的二=a+b的类型来处理,若是分数形式+小,立的 ,则首 先要进行分母实数化(分母乘以自己的共轭复数),在进行四则运算时,可以把i看作成一个 字母,按照实数的四则运算律直接进行运算,并随时把ⅱ换成-1 第1页共23页
第 1 页 共 23 页 高中数学知识汇总 1.集合与常用逻辑用语 集 合 与 常 用 逻 辑 用 语 集 合 概念 一组对象的全体. x A x A , 。 元素特点:互异性、无序性、确定性。 关系 子集 x A x B A B 。 A ; A B B C A C , n 个元素集合子集数 2 n 。 真子集 0 0 x A x B x B x A A B , , 相等 A B B A A B = , 运算 交集 A B =x x | , x B A 且 ( ) ( ) ( ) C A B C A C B U U U = ( ) ( ) ( ) C A B C A C B U U U = ( ) C C A A U U = 并集 A B =x x | , x B A 或 补集 C AU =x x U | 且x A 常 用 逻 辑 用 语 命题 概念 能够判断真假的语句。 四种 命题 原命题:若 p ,则 q 原命题与逆命题,否命题与逆否命题互 逆;原命题与否命题、逆命题与逆否命 题互否;原命题与逆否命题、否命题与 逆命题互为逆否。互为逆否的命题等价。 逆命题:若 q ,则 p 否命题:若 p ,则 q 逆否命题:若 q ,则 p 充要 条件 充分条件 p q , p 是 q 的充分条件 若命题 p 对应集合 A ,命题 q 对应集合 B ,则 p q 等价于 A B ,p q 等 价于 A B = 。 必要条件 p q , q 是 p 的必要条件 充要条件 p q , p q, 互为充要条件 逻辑 连接词 或命题 p q , p q, 有一为真即为真, p q, 均为假时才为假。 类比集合的并 且命题 p q , p q, 均为真时才为真, p q, 有一为假即为假。 类比集合的交 非命题 p 和 p 为一真一假两个互为对立的命题。 类比集合的补 量词 全称量词 ,含全称量词的命题叫全称命题,其否定为特称命题。 存在量词 ,含存在量词的命题叫特称命题,其否定为全称命题。 2.复数 复数 概念 虚数单位 规定: 2 i = −1 ;实数可以与它进行四则运算,并且运算时原有的加、 乘运算律仍成立。 4 4 1 4 2 4 3 1, , 1, ( ) k k k k i i i i i i k + + + = = = − = − Z 。 复数 形如 a bi a b + ( , ) R 的数叫做复数, a 叫做复数的实部, b 叫做复数 的虚部。 b 0 时叫虚数、 a b = 0, 0 时叫纯虚数。 复数相等 a bi c di a b c d a c b d + = + = = ( , , , ) , R 共轭复数 实部相等,虚部互为相反数。即 z a bi = + ,则 z a bi = − 。 运算 加减法 ( ) ( ) ( ) ( ) a bi c di a c b d i + + = + ,( , , , ) a b c d R 。 乘法 ( )( ) ( ) ( ) a bi c di ac bd bc ad i + + = − + + ,( , , , ) a b c d R 除法 2 2 2 2 ( ) ( ) ( 0, ) a b c d , , , ac bd bc da a bi c di i c di c d c d + − + + = + + + + R 几何 意义 复数 z a bi = + ⎯⎯⎯→ 一一对应 复平面内的点 Z a b ( , ) ⎯⎯⎯→ 一一对应 向量 OZ 向量 OZ 的模叫做复数的模, 2 2 z a b = + 大多数复数问题,主要是把复数化成标准的 z a bi = + 的类型来处理,若是分数形式 z= c di a bi + + ,则首 先要进行分母实数化(分母乘以自己的共轭复数),在进行四则运算时,可以把 i 看作成一个独立的 字母,按照实数的四则运算律直接进行运算,并随时把 i 2换成-1
3.平面向量 既有大小又有方向的量,表示向量的有向线段的长度叫做该向量的 重0向量长度为0,方向任意的向量,【6与任一非零向量共线】 要「平行向量「方向相同或者相反的两个非零向量叫做平行向量,也叫共线向量。 [向量夫角起点放在一点的两向董所成的角,范围是团。以b的类角把为<日b> 投影 <ab>=θ,bcosθ呷做b在a方向上的授影。【注意:投影是数量】 重基本定理/e.e2不共线,存在唯一的实数对(,),使a=e+ue2。若en,e2为x,y轴上 的单位正交向量,(,)就是向量a的坐标 要法则定理 坐标表示(向量坐标上下文理解) 共线条件 a,b(b≠0共线存在唯一实数A |(x,y)=1(x2,y2)→xy2=x2y 垂直条件 xy1+x2y2=0。 加法[法则」a+b的平行四边形法则、三角形法则 a+b=(x+x,y+y2)。 运算津a+b=b+a,(a+b)+2=a+1+与加法运算有同样的坐标表示 向 减法法则 a-b的三角形法则 a-b=(x1-x2,y-y2) 量 运算分解 M=ON-OM M=(XN -Xm,yy-yu λ·a为向量,A>0与a方向相同 概念 数乘 2<0与a方向相反,=14 a=(x,Ay)。 各运算 算律4(如)=(4),(2+p=Aa+a,与数乘运算有同样的坐标表示。 n(a+b=2a+1b 概念 a-b=la-bl cos <a,b> ab=x1x2+y1y2° 数量主要 积运性质 n={,s4 kx2+川≤√x+n、+ 算 算律ab=ba,(a+bc=ac+bC 与上面的数量积、数乘等具有同样 (2a)b=a(Ab)=A(ab)。 的坐标表示方法。 圆的方程 圆 半径 (0,0) 标准方程 )2+(y-b) (a,b) D E 般方程 D2+E2-4F 第2页共23页
第 2 页 共 23 页 3.平面向量 平 面 向 量 重 要 概 念 向量 既有大小又有方向的量,表示向量的有向线段的长度叫做该向量的模。 0 向量 长度为 0 ,方向任意的向量。【 0 与任一非零向量共线】 平行向量 方向相同或者相反的两个非零向量叫做平行向量,也叫共线向量。 向量夹角 起点放在一点的两向量所成的角,范围是 0, 。a b, 的夹角记为 a b, 。 投影 = a b, , b cos 叫做 b 在 a 方向上的投影。【注意:投影是数量】 重 要 法 则 定 理 基本定理 e e 1 2 , 不共线,存在唯一的实数对 ( , ) ,使 a e e = + 1 2 。若 e e 1 2 , 为 x y, 轴上 的单位正交向量, ( , ) 就是向量 a 的坐标。 一般表示 坐标表示(向量坐标上下文理解) 共线条件 a b, ( b 0 共线 存在唯一实数 , a b = 1 1 2 2 1 2 2 1 ( , ) ( , ) x y x y x y x y = = 垂直条件 a b a b ⊥ = 0。 1 1 2 2 x y x y + = 0 。 各 种 运 算 加法 运算 法则 a b + 的平行四边形法则、三角形法则。 1 2 1 2 a b x x y y + = + + ( , ) 。 算律 a b b a + = + ,( ) ( ) a b c a b c + + = + + 与加法运算有同样的坐标表示。 减法 运算 法则 a b − 的三角形法则。 1 2 1 2 a b x x y y − = − − ( , ) 分解 MN ON OM = − 。 ( , ) MN x x y y = − − N M N M 。 数乘 运算 概念 a 为向量, 0 与 a 方向相同, 0 与 a 方向相反, a a = 。 a x y = ( , ) 。 算律 (a) = ()a,( + )a = a + a , (a + b) = a + b 与数乘运算有同样的坐标表示。 数量 积运 算 概念 a b a b a b = cos , 1 2 1 2 a b x x y y = + 。 主要 性质 2 a a a = , a b a b 。 2 2 a x y = + , 2 2 2 2 1 2 1 2 1 1 2 2 x x y y x y x y + + + 算律 a b b a = ,( ) a b c a c b c + = + , ( ) ( ) ( ) a b a b a b = = 。 与上面的数量积、数乘等具有同样 的坐标表示方法。 圆的方程 圆心 半径 标准方程 x 2 + y 2 = r 2 (0,0) r (x – a ) 2 + ( y – b ) 2 = r 2 (a,b) r 一般方程 x 2 + y 2 +D x + E y + F = 0 − − 2 2 E , D D E 4F 2 1 2 2 + −
.算法、推理与证明 顺序结构 依次执行 程序框图,是一种用程序 逻辑「条件结构根据条件是否成立有不同的流向 >|框、流程线及文字说明来表 结构 示算法的图形。 算法 循环结构 按照一定条件反复执行某些步骤 基本 输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句 归纳推理由部分具有某种特征推断整体具有某种特征的推理。 合情推理「类比推理由一类对象具有的特征推断与之相似对象的某种特征的推 推理 理。 演绎推理「根据一般性的真命题(或逻辑规则)导出特殊性命题为真的推理 推理 合法 由已知导向结论的证明方法 与数学直接证明 分析法 由结论反推已知的证明方法。 证明证明 间接证明主要是反证法,反设结论、导出子盾的证明方法。 「数学归纳法是以自然数的归纳公理做为它的理论基础的,因此,数学归纳法的适用范 数学围仅限于与自然数有关的命题。分两步:首先证明当n取第一个值(例如n=1)时 归纳 结论正确;然后假设当n(k∈N,k≥m)时结论正确,证明当n=k+1时结论也正确 5.不等式、线性规划 (1)a>b,b>c→a>C 两个实数的顺序关系 (2)a>b,c>0→ac>bc;a>b,c<0→ac<bc a>bsa-b>0 a=b→a-b=0 (3)a>b→a+c>b+c; a<b→a-b<0 不等式的 性质 (4)a>b,C>d→a+C>b+d a>b→一<:的充要条件 (5)a>b>0,c>d>0→ac>b (6)a>b>0,n∈N,n>1l→a">b;a>√b 是ab>0。 解一元二次不等式实际上就是求出对应的一元二次方程的实数根(如果有实数根),再结合对 元二次应的函数的图象确定其大于零或者小于零的区间,在含有字母参数的不等式中还要根据参数 不等式「的不同取值确定方程根的大小以及函数图象的开口方向,从而确定不等式的解集 Vab a+b (a,b>0):b≤(0)2(a,b∈R) 基本 不等式 (a>0.b>0) a+b 乇一次不等式Ax+By+C>0的解集是平面直角坐标系中表示Ax+By+C=0某一侧所 元一次有点组成的平面区域。二元一次不等式组的解集是指各个不等式解集所表示的平面区域的公 不等式组共部分。 第3页共23页
第 3 页 共 23 页 4.算法、推理与证明 算法 逻辑 结构 顺序结构 依次执行 程序框图,是一种用程序 框、流程线及文字说明来表 示算法的图形。 条件结构 根据条件是否成立有不同的流向 循环结构 按照一定条件反复执行某些步骤 基本 语句 输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句。 推理 与 证明 推理 合情推理 归纳推理 由部分具有某种特征推断整体具有某种特征的推理。 类比推理 由一类对象具有的特征推断与之相似对象的某种特征的推 理。 演绎推理 根据一般性的真命题(或逻辑规则)导出特殊性命题为真的推理. 数学 证明 直接证明 综合法 由已知导向结论的证明方法。 分析法 由结论反推已知的证明方法。 间接证明 主要是反证法,反设结论、导出矛盾的证明方法。 数学 归纳 法 数学归纳法是以自然数的归纳公理做为它的理论基础的,因此,数学归纳法的适用范 围仅限于与自然数有关的命题。分两步:首先证明当 n 取第一个值 n0(例如 n0=1)时 结论正确;然后假设当 n=k 0 ( , ) k N k n + 时结论正确,证明当 n=k+1 时结论也正确. 5.不等式、线性规划 不等式的 性质 (1) a b b c a c , ; 两个实数的顺序关系: a b a b − 0 a b a b = − = 0 a b a b − 0 (2) a b c ac bc a b c ac bc , 0 0 ; , ; (3) a b a c b c + + ; (4) a b c d a c b d + + , ; 1 1 a b a b 的充要条件 是 ab 0 。 (5) a b c d ac bd 0 0 , ; (6) * 0 1 n n n n a b n n a b a b , N , ; 一元二次 不等式 解一元二次不等式实际上就是求出对应的一元二次方程的实数根(如果有实数根),再结合对 应的函数的图象确定其大于零或者小于零的区间,在含有字母参数的不等式中还要根据参数 的不同取值确定方程根的大小以及函数图象的开口方向,从而确定不等式的解集. 基本 不等式 2 a b ab + ( a b 0, 0 ) a b ab + 2 ( a b, 0 ); 2 ( ) 2 a b ab + ( a b, R ); a b ab + 2 ≤ ab ≤ 2 a + b ≤ 2 2 2 a + b ( a b, 0 ); 2 2 a b ab + 2 。 二元一次 不等式组 二元一次不等式 Ax By C + + 0 的解集是平面直角坐标系中表示 Ax By C + + = 0 某一侧所 有点组成的平面区域。二元一次不等式组的解集是指各个不等式解集所表示的平面区域的公 共部分
6.计数原理与二项式定理 完成一件事有n类不同方案,在第1类方案中有m种不同的方法,在第2美方案 分类加法 计数原理 中有m2种不同的方法,…,在第n类方案中有mn种不同的方法.那么完成这件 基本 事共有N=m1+m2+…+mn种不同的方法 原理 完成一件事情,需要分成n个步骤,做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2 分步乘法 计数原理种不同的方法…做第n步有mn种不同的方法.那么完成这件事共有 N=m1×m2×…×mn种不同的方法 从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,按照一定的次序排成一列,叫做从从n 定义个不同元素中取出m(m≤n)个元素的一个排列,所有不同排列的个数,叫做从n 列|排列 个不同元素中取出m(m≤m)个元素的排列数,用符号Am表示。 列数 (hm∈N,m≤n),规定0!=1 合二项式定理 公式=m(m-1从n-2)…(nN(-m 从n个不同元素中,任意取出m(m≤n)个元素并成一组叫做从n个不同元素中取 定义|出m(m≤m)个元素的组合,所有不同组合的个数,叫做从n个不同元素中取出 m(m≤n)个元素的组合数,用符号Cm表示。 组合 合数|c=m(n=(-m+ Cm= A' A 性质Cm=C″m(m,n∈N,且m≤n);Cm1=Cm+Cm(m,n∈N,且m≤n) 定理(a+b)=Ca+Ca"b+…+Cab+…+Cmb(Cm叫做二项式系数) 三项通项公式T=Cnab(其中0≤k≤nk∈N,n∈N) 式定 理系数和Cr+Cr1+Cm2+…+Cn=Cm;C+Cn+C2+…+Cn+…+Cn=2 式cn+C+C+…=Cm+C+C+…2m1;C+2C2+3C+…+mCm=n2 7.函数、基本初等函数l的图像与性质 指数函0<a<1(-∞。,+∞)单调递减,x<0时y<1,x>0时0<y<1 函数图象过 定点(0,1) a>1(-∞,+∞)单调递增,x<0时0<y<1,x>0时y>1 基本 初等40<a<1在(0.+∞)单调递减,0<x<1时y>0,x>1时y<0 函数图象过 函数 定点(1,0) a>1 在(0,+∞)单调递增,0<x<1时y<0,x>1时y>0 α>0|在在(O,+∞)单调递增,图象过坐标原点 幂函数 函数图象过 y=x 定点(1,1) a<0|在在(O,+∞)单调递减 页共23页
第 4 页 共 23 页 6.计数原理与二项式定理 排 列 组 合 二 项 式 定 理 基本 原理 分类加法 计数原理 完成一件事有 n 类不同方案,在第 1 类方案中有 m1 种不同的方法,在第 2 类方案 中有 m2 种不同的方法,…,在第 n 类方案中有 mn 种不同的方法.那么完成这件 事共有 N m m m = + + + 1 2 n 种不同的方法. 分步乘法 计数原理 完成一件事情,需要分成 n 个步骤,做第 1 步有 m1 种不同的方法,做第 2 步有 m2 种 不 同的 方 法 …… 做第 n 步 有 mn 种 不同 的 方法 .那 么 完成 这件 事 共 有 N m m mn = 1 2 种不同的方法. 排列 定义 从 n 个不同元素中取出 m m n ( ) 个元素,按照一定的次序排成一列,叫做从从 n 个不同元素中取出 m m n ( ) 个元素的一个排列,所有不同排列的个数,叫做从 n 个不同元素中取出 m m n ( ) 个元素的排列数,用符号 m A n 表示。 排列数 公式 ! ( 1)( 2) ( 1) ( ) ( )! m n n A n n n n m n m m n n m = − − − + = − , Ν, ,规定 0! 1= . 组合 定义 从 n 个不同元素中,任意取出 m m n ( ) 个元素并成一组叫做从 n 个不同元素中取 出 m m n ( ) 个元素的组合,所有不同组合的个数,叫做从 n 个不同元素中取出 m m n ( ) 个元素的组合数,用符号 C m n 表示。 组合数 公式 ( 1) ( 1) C ! m n n n n m m − − + = ,C m m n n m m A A = . 性质 n m n m Cn C − = ( m,n N,且m n ); 1 1 − + = + m n m n m Cn C C ( m,n N,且m n ). 二项 式定 理 定理 0 1 1 ( )n n n r n r r n n n n n n a b C a C a b C a b C b − − + = + + + + + ( r Cn 叫做二项式系数) 通项公式 1 r n r r T C a b r n − + = (其中 0 k n k n , N N , ) 系数和 公式 1 1 2 1 + + + + + + + = + r n r n r r r r r Cr C C C C ; n n n r Cn Cn Cn Cn C 2 0 1 2 + + ++ ++ = ; 1 3 5 0 2 4 1 1 2 3 1 2 ; 2 3 2 . n n n C C C C C C C C C nC n n n n n n n n n n n − − + + + = + + + + + + + = 7.函数﹑基本初等函数 I 的图像与性质 基本 初等 函数 Ⅰ 指数函数 x y a = 0 1 a ( , ) − + 单调递减, x 0 时 y 1, x 0 时 0 1 y 函数图象过 定点 (0,1) a 1 ( , ) − + 单调递增, x 0 时 0 1 y , x 0 时 y 1 对数函数 loga y x = 0 1 a 在 (0, ) + 单调递减, 0 1 x 时 y 0 , x 1 时 y 0 函 数 图 象 过 定点 (1,0) a 1 在 (0, ) + 单调递增, 0 1 x 时 y 0 , x 1 时 y 0 幂函数 y x = 0 在在 (0, ) + 单调递增,图象过坐标原点 函 数 图 象 过 定点 (1,1) 0 在在 (0, ) + 单调递减
8.函数与方程、函数模型及其应用 方程∫(x)=0的实数根。方程∫(x)=0有实数根分函数y=f(x)的图象与x轴有交 概念 函数 点分函数y=f(x)有零点 零点 存在定理|图象在[a上连续不断,若fa)/(b)<0,则y=f(x)在(ab)内存在零点。 对于在区间[a6]上连续不断且f(a)f(b)<0的函数y=f(x),通过不断把函数 ∫(x)的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近 似值的方法叫做二分法 第一步确定区间[a小,验证f(a)(b)<0,给定精确度E 第二步|求区间小的中点C 步骤 计算∫(c):(1)若∫(c)=0,则C就是函数的零点:(2)若f(a)f()<0, 第三步 则令b=C(此时零点x∈(ac);(3)若f(c)∫(b)<0,则令a=C(此 时零点x∈(b).(4)判断是否达到精确度E:即若{-川<,则得到零 点近似值a(或b);否则重复(2)~(4) 概念把实际问表达的数量变化规律用函数关系刻画出来的方法叫作函数建模 阅读审题分析出已知什么,求什么,从中提炼出相应的数学问题。 函数 数学建模弄清题目中的已知条件和数量关系,建立函数关系式 建模 解题步骤解答模型|利用数学方法得出函数模型的数学结果。 解释模型「将数学问题的结果转译成实际问题作出答案。 第5页共23页
第 5 页 共 23 页 8. 函数与方程﹑函数模型及其应用 函数 零点 概念 方程 f x( ) 0 = 的实数根。方程 f x( ) 0 = 有实数根 函数 y f x = ( ) 的图象与 x 轴有交 点 函数 y f x = ( ) 有零点. 存在定理 图象在 [ , ] a b 上连续不断,若 f a f b ( ) ( ) 0 ,则 y f x = ( ) 在 ( , ) a b 内存在零点。 二 分 法 方法 对于在区间 a b, 上连续不断且 f a f b ( ) ( ) 0 的函数 y f x = ( ) ,通过不断把函数 f x( ) 的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近 似值的方法叫做二分法. 步骤 第一步 确定区间 a b, ,验证 f a f b ( ) ( ) 0 ,给定精确度 。 第二步 求区间 a b, 的中点 c ; 第三步 计算 f c( ) :(1)若 f c( ) = 0 ,则 c 就是函数的零点;(2)若 f a f c ( ) ( ) 0, 则令 b c = (此时零点 x a c 0 ( , ) );(3)若 f c f b ( ) ( ) 0 ,则令 a c = (此 时零点 x c b 0 ( , ) ).(4)判断是否达到精确度 : 即若 a b − ,则得到零 点近似值 a (或 b );否则重复(2)~(4). 函数 建模 概念 把实际问表达的数量变化规律用函数关系刻画出来的方法叫作函数建模。 解题步骤 阅读审题 分析出已知什么,求什么,从中提炼出相应的数学问题。 数学建模 弄清题目中的已知条件和数量关系,建立函数关系式。 解答模型 利用数学方法得出函数模型的数学结果。 解释模型 将数学问题的结果转译成实际问题作出答案