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高中数学知识笔记大全.pdf
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更新于2023-03-03
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高中数学知识要点集,包括函数、集合、数列、几何等知识点,是学习高等数学的基础。数学系列:初等数学(17世纪以前的数学);高等数学~微积分、线性代数、概率论与数理统计
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第
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高中数学常用公式及常用结论
1. 元素与集合的关系
U
x A x C A
,
U
x C A x A
.
2.德摩根公式
( ) ; ( )
U U U U U U
C A B C A C B C A B C A C B
.
3.包含关系
A B A A B B
U U
A B C B C A
U
A C B
U
C A B R
6
4.容斥原理
( ) ( )card A B cardA cardB card A B
( ) ( )card A B C cardA cardB cardC card A B
( ) ( ) ( ) ( )card A B card B C card C A card A B C
.
5.集合
1 2
{ , , , }
n
a a a
的子集个数共有
2
n
个;真子集有
2
n
–1 个;非空子集有
2
n
–1
个;非空的真子集有
2
n
–2 个.
6.二次函数的解析式的三种形式
(1)一般式
2
( ) ( 0)f x ax bx c a
;
(2)顶点式
2
( ) ( ) ( 0)f x a x h k a
;
(3)零点式
1 2
( ) ( )( )( 0)f x a x x x x a
.
7.解连不等式
( )N f x M
常有以下转化形式
( )N f x M
[ ( ) ][ ( ) ] 0f x M f x N
| ( ) |
2 2
M N M N
f x
( )
0
( )
f x N
M f x
1 1
( )f x N M N
.
8.方程
0)( xf
在
),(
21
kk
上有且只有一个实根,与
0)()(
21
kfkf
不等价,前者是后
者的一个必要而不是充分条件.特别地, 方程
)0(0
2
acbxax
有且只有一个实根在
),(
21
kk
内,等价于
0)()(
21
kfkf
,或
0)(
1
kf
且
22
21
1
kk
a
b
k
,或
0)(
2
kf
且
2
21
22
k
a
b
kk
.
9.闭区间上的二次函数的最值
二次函数
)0()(
2
acbxaxxf
在闭区间
qp,
上的最值只能在
a
b
x
2
处及区
间的两端点处取得,具体如下:
(1) 当 a>0 时 , 若
qp
a
b
x ,
2
, 则
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min max max
( ) ( ), ( ) ( ), ( )
2
b
f x f f x f p f q
a
;
qp
a
b
x ,
2
,
max max
( ) ( ), ( )f x f p f q
,
min min
( ) ( ), ( )f x f p f q
.
(2) 当 a<0 时 , 若
qp
a
b
x ,
2
, 则
min
( ) min ( ), ( )f x f p f q
, 若
qp
a
b
x ,
2
,则
max
( ) max ( ), ( )f x f p f q
,
min
( ) min ( ), ( )f x f p f q
.
10.一元二次方程的实根分布
依据:若
( ) ( ) 0f m f n
,则方程
0)( xf
在区间
( , )m n
内至少有一个实根 .
设
qpxxxf
2
)(
,则
(1)方程
0)( xf
在区间
),( m
内有根的充要条件为
0)( mf
或
2
4 0
2
p q
p
m
;
(2)方程
0)( xf
在区间
( , )m n
内有根的充要条件为
( ) ( ) 0f m f n
或
2
( ) 0
( ) 0
4 0
2
f m
f n
p q
p
m n
或
( ) 0
( ) 0
f m
af n
或
( ) 0
( ) 0
f n
af m
;
(3)方程
0)( xf
在区间
( , )n
内有根的充要条件为
( ) 0f m
或
2
4 0
2
p q
p
m
.
11.定区间上含参数的二次不等式恒成立的条件依据
(1)在给定区间
),(
的子区间
L
(形如
,
,
,
,
,
不同)上含参数
的二次不等式
( , ) 0f x t
(
t
为参数)恒成立的充要条件是
min
( , ) 0( )f x t x L
.
(2)在给定区间
),(
的子区间上含参数的二次不等式
( , ) 0f x t
(
t
为参数)恒成立
的充要条件是
( , ) 0( )
man
f x t x L
.
(3)
0)(
24
cbxaxxf
恒成立的充要条件是
0
0
0
a
b
c
或
2
0
4 0
a
b ac
.
12.真值表
p
q
非p
p或q
p且q
真
真
假
真
真
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真
假
假
真
假
假
真
真
真
假
假
假
真
假
假
13.常见结论的否定形式
原结论
反设词
原结论
反设词
是
不是
至少有一个
一个也没有
都是
不都是
至多有一个
至少有两个
大于
不大于
至少有
n
个
至多有(
1n
)个
小于
不小于
至多有
n
个
至少有(
1n
)个
对所有
x
,
成立
存在某
x
,
不成立
p
或
q
p
且
q
对任何
x
,
不成立
存在某
x
,
成立
p
且
q
p
或
q
14.四种命题的相互关系
原命题 互逆 逆命题
若p则q 若q则p
互 互
互 为 为 互
否 否
逆 逆
否 否
否命题 逆否命题
若非p则非q 互逆 若非q则非p
15.充要条件
(1)充分条件:若
p q
,则
p
是
q
充分条件.
(2)必要条件:若
q p
,则
p
是
q
必要条件.
(3)充要条件:若
p q
,且
q p
,则
p
是
q
充要条件.
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注:如果甲是乙的充分条件,则乙是甲的必要条件;反之亦然.
16.函数的单调性
(1)设
2121
,, xxbaxx
那么
1 2 1 2
( ) ( ) ( ) 0x x f x f x
baxf
xx
xfxf
,)(0
)()(
21
21
在
上是增函数;
1 2 1 2
( ) ( ) ( ) 0x x f x f x
baxf
xx
xfxf
,)(0
)()(
21
21
在
上是减函数.
(2)设函数
)(xfy
在某个区间内可导,如果
0)(
xf
,则
)(xf
为增函数;如果
0)(
xf
,则
)(xf
为减函数.
17.如果函数
)(xf
和
)(xg
都是减函数,则在公共定义域内,和函数
)()( xgxf
也是减
函数; 如 果 函 数
)(ufy
和
)(xgu
在其对应的定义域上都是减函数, 则 复 合 函 数
)]([ xgfy
是增函数.
18.奇偶函数的图象特征
奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于 y 轴对称;反过来,如果一个函数的图
象关于原点对称,那么这个函数是奇函数;如果一个函数的图象关于 y 轴对称,那么这个
函数是偶函数.
19.若函数
)(xfy
是偶函数,则
)()( axfaxf
;若函数
)( axfy
是偶函
数,则
)()( axfaxf
.
20.对于函数
)(xfy
(
Rx
),
)()( xbfaxf
恒成立,则函数
)(xf
的对称轴是
函数
2
ba
x
;两个函数
)( axfy
与
)( xbfy
的图象关于直线
2
ba
x
对称.
21. 若
)()( axfxf
, 则 函 数
)(xfy
的 图 象 关 于 点
)0,
2
(
a
对 称 ; 若
)()( axfxf
,则函数
)(xfy
为周期为
a2
的周期函数.
22.多项式函数
1
1 0
( )
n n
n n
P x a x a x a
的奇偶性
多项式函数
( )P x
是奇函数
( )P x
的偶次项(即奇数项)的系数全为零.
多项式函数
( )P x
是偶函数
( )P x
的奇次项(即偶数项)的系数全为零.
23.函数
( )y f x
的图象的对称性
(1)函数
( )y f x
的图象关于直线
x a
对称
( ) ( )f a x f a x
(2 ) ( )f a x f x
.
(2)函数
( )y f x
的图象关于直线
2
a b
x
对称
( ) ( )f a mx f b mx
( ) ( )f a b mx f mx
.
24.两个函数图象的对称性
(1)函数
( )y f x
与函数
( )y f x
的图象关于直线
0x
(即
y
轴)对称.
(2)函数
( )y f mx a
与函数
( )y f b mx
的图象关于直线
2
a b
x
m
对称.
(3)函数
)(xfy
和
)(
1
xfy
的图象关于直线 y=x 对称.
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25.若将函数
)(xfy
的图象右移
a
、上移
b
个单位,得到函数
baxfy )(
的图
象;若将曲线
0),( yxf
的图象右移
a
、上移
b
个单位,得到曲线
0),( byaxf
的图
象.
26.互为反函数的两个函数的关系
abfbaf
)()(
1
.
27. 若 函 数
)( bkxfy
存 在 反 函 数 , 则 其 反 函 数 为
])([
1
1
bxf
k
y
, 并 不 是
)([
1
bkxfy
,而函数
)([
1
bkxfy
是
])([
1
bxf
k
y
的反函数.
28.几个常见的函数方程
(1)正比例函数
( )f x cx
,
( ) ( ) ( ), (1)f x y f x f y f c
.
(2)指数函数
( )
x
f x a
,
( ) ( ) ( ), (1) 0f x y f x f y f a
.
(3)对数函数
( ) log
a
f x x
,
( ) ( ) ( ), ( ) 1( 0, 1)f xy f x f y f a a a
.
(4)幂函数
( )f x x
,
'
( ) ( ) ( ), (1)f xy f x f y f
.
(5)余弦函数
( ) cosf x x
,正弦函数
( ) sing x x
,
( ) ( ) ( ) ( ) ( )f x y f x f y g x g y
,
0
( )
(0) 1, lim 1
x
g x
f
x
.
29.几个函数方程的周期(约定 a>0)
(1)
)()( axfxf
,则
)(xf
的周期 T=a;
(2)
0)()( axfxf
,
或
)0)((
)(
1
)( xf
xf
axf
,
或
1
( )
( )
f x a
f x
( ( ) 0)f x
,
或
2
1
( ) ( ) ( ),( ( ) 0,1 )
2
f x f x f x a f x
,则
)(xf
的周期 T=2a;
(3)
)0)((
)(
1
1)(
xf
axf
xf
,则
)(xf
的周期 T=3a;
(4)
)()(1
)()(
)(
21
21
21
xfxf
xfxf
xxf
且
1 2 1 2
( ) 1( ( ) ( ) 1, 0 | | 2 )f a f x f x x x a
, 则
)(xf
的周期 T=4a;
(5)
( ) ( ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 )f x f x a f x a f x a f x a
( ) ( ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 )f x f x a f x a f x a f x a
,则
)(xf
的周期 T=5a;
(6)
)()()( axfxfaxf
,则
)(xf
的周期 T=6a.
30.分数指数幂
(1)
1
m
n
n
m
a
a
(
0, ,a m n N
,且
1n
).
(2)
1
m
n
m
n
a
a
(
0, ,a m n N
,且
1n
).
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