新人教A版高中数学必修1-5知识点加典型练习题1
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高中数学人教A版必修第一册知识点总结本册教材是高中数学人教版A版(2024)的必修第一册,总共包括了四个单元:集合与常用逻辑、函数与方程、数列与数学归纳法、几何与向量。
接下来将对这四个单元的知识点进行总结。
一.集合与常用逻辑1.集合与元素-集合的表示方法:列举法、描述法、条件法-集合之间的关系:相等、含于、相交、并集、交集、互补集2.集合的运算-并集、交集、差集、补集-嵌套集合的化简-运算律:交换律、结合律、分配律3.常用逻辑关系-全称量词、存在量词-逻辑运算:与、或、非-条件命题、充分条件、必要条件4.命题及命题的逻辑运算-命题的分类:命题主体、命题联结词、命题陈述、命题基础-命题的逻辑运算:否定、合取、析取、蕴含、等价二.函数与方程1.函数的概念-自变量、因变量、函数值-射影函数、指示函数2.函数的表示方法-函数的解析式-函数的图像3.函数的性质-定义域、值域、对应法则、单调性、奇偶性、周期性-奇函数、偶函数-反函数4.一次函数-一次函数的解析式及图像-平移变换、伸缩变换5.二次函数-二次函数的解析式及图像-平移变换、伸缩变换-最值、对称轴、零点及判别式三.数列与数学归纳法1.数列的概念-有限数列、无限数列、数列的一般表示2.等差数列-等差数列的概念及公式-等差数列前n项和公式-通项公式的推导3.等比数列-等比数列的概念及公比-等比数列前n项和公式-通项公式及其推导4.递推数列-递推数列的概念及表示-递推公式5.数学归纳法-数学归纳法三个步骤:证明基础、证明步骤、加强归纳前提四.几何与向量1.向量的概念-向量的定义、表示方法、相等与运算-向量的数量表示-零向量、单位向量2.向量的线性运算-加法、减法、数乘-加减法运算律、数乘运算律3.向量的坐标表示-坐标运算、线性变换4.向量的数量积-向量的点乘、模长及其性质-向量的夹角及性质5.平面向量的应用-共线向量、垂直向量、平行向量-向量在直角坐标系中的投影-多边形面积与向量运算-向量与几何问题的应用以上是《高中数学人教A版(2024)必修第一册》的知识点总结。
高三第一轮复习资料(注意保密)引言1.课程内容:必修课程由5个模块组成:必修1:集合、函数概念与基本初等函数(指、对、幂函数)必修2:立体几何初步、平面解析几何初步。
必修3:算法初步、统计、概率。
必修4:基本初等函数(三角函数)、平面向量、三角恒等变换。
必修5:解三角形、数列、不等式。
以上是每一个高中学生所必须学习的。
上述内容覆盖了高中阶段传统的数学基础知识和基本技能的主要部分,其中包括集合、函数、数列、不等式、解三角形、立体几何初步、平面解析几何初步等。
不同的是在保证打好基础的同时,进一步强调了这些知识的发生、发展过程和实际应用,而不在技巧与难度上做过高的要求。
此外,基础内容还增加了向量、算法、概率、统计等内容。
选修课程有4个系列:系列1:由2个模块组成。
选修1—1:常用逻辑用语、圆锥曲线与方程、导数及其应用。
选修1—2:统计案例、推理与证明、数系的扩充与复数、框图系列2:由3个模块组成。
选修2—1:常用逻辑用语、圆锥曲线与方程、空间向量与立体几何。
选修2—2:导数及其应用,推理与证明、数系的扩充与复数选修2—3:计数原理、随机变量及其分布列,统计案例。
系列3:由6个专题组成。
选修3—1:数学史选讲。
选修3—2:信息安全与密码。
选修3—3:球面上的几何。
选修3—4:对称与群。
选修3—5:欧拉公式与闭曲面分类。
选修3—6:三等分角与数域扩充。
选修4—1:几何证明选讲。
选修4—2:矩阵与变换。
选修4—3:数列与差分。
选修4—4:坐标系与参数方程。
选修4—5:不等式选讲。
选修4—6:初等数论初步。
选修4—7:优选法与试验设计初步。
选修4—8:统筹法与图论初步。
选修4—9:风险与决策。
选修4—10:开关电路与布尔代数。
2.重难点及考点:重点:函数,数列,三角函数,平面向量,圆锥曲线,立体几何,导数难点:函数、圆锥曲线高考相关考点:⑴集合与简易逻辑:集合的概念与运算、简易逻辑、充要条件⑵函数:映射与函数、函数解析式与定义域、值域与最值、反函数、三大性质、函数图象、指数与指数函数、对数与对数函数、函数的应用⑶数列:数列的有关概念、等差数列、等比数列、数列求和、数列的应用⑷三角函数:有关概念、同角关系与诱导公式、和、差、倍、半公式、求值、化简、证明、三角函数的图象与性质、三角函数的应用⑸平面向量:有关概念与初等运算、坐标运算、数量积及其应用⑹不等式:概念与性质、均值不等式、不等式的证明、不等式的解法、绝对值不等式、不等式的应用⑺直线和圆的方程:直线的方程、两直线的位置关系、线性规划、圆、直线与圆的位置关系⑻圆锥曲线方程:椭圆、双曲线、抛物线、直线与圆锥曲线的位置关系、轨迹问题、圆锥曲线的应用⑼直线、平面、简单几何体:空间直线、直线与平面、平面与平面、棱柱、棱锥、球、空间向量⑽排列、组合和概率:排列、组合应用题、二⑾概率与统计:概率、分布列、期望、方差、抽样、正态分布⑿导数:导数的概念、求导、导数的应用 ⒀复数:复数的概念与运算 必修1数学知识点第一章:集合与函数概念 §1.1.1、集合1、 把研究的对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合。
新教材高一数学必修第—册知识点第一章 集合与常用逻辑用语1元素:研究的对象统称为元素,用小写拉丁字母表示,元素三大性质:互异性,确定性,无 ,,,c b a 序性.2集合:一些元素组成的总体叫做集合,简称集,用大写拉丁字母表示. ,,,C B A 3集合相等:两个集合的元素一样,记作.B A ,B A =4元素与集合的关系:①属于:;②不属于:.A a ∈A a ∉5常用的数集及其记法:自然数集;正整数集;整数集;有理数集;实数集.N +N N 或*Z Q R 6集合的表示方法:①列举法:把集合中的全部元素一一列举出来,并用花括号括起来表示集合的方法;②描述法:把集合中全部具有共同特征的元素所组成的集合表示为的方法; )(x P x })(|{x P A x ∈③图示法(图):用平面上封闭曲线的内部代表集合的方法.Venn 7集合间的根本关系:子集:对于两个集合,如果集合中任意一个元素都是集合中的元素,就B A ,A B 称集合为集合的子集,记作,读作包含于;真子集:如果,但存在元素,且A A A B B A ⊆B x ∈A x ∉,就称集合是集合的真子集,记作,读作真包含于.A B A B A B 8空集:不含任何元素的集合,用表示,空集的性质,空集是任何集合的子集,是任何集合的真子∅集.9集合的根本运算:并集;交集; },|{B x A x x B A ∈∈=或 },|{B x A x x B A ∈∈=且 补集(为全集,全集是含有所研究问题中涉及的全部元素). },|{A x U x x A C U ∉∈=且U 运算性质:;;;;B A B B A ⊆⇔= B A A B A ⊆⇔= A A =∅ ∅=∅ A ,.∅==∅=U C U C A A C C U U U U ,,)()()()(),()()(B A C B C A C B A C B C A C U U U U U U ==10充分条件与必要条件:一般地,“假设p ,则q 〞为真命题,p 可以推出q ,记作,称p 是q 的q p ⇒充分条件,q 是p 的必要条件;p 是q 的条件的四种类型:假设,则p 是q 的充分不必要q q p ,⇒p 条件;假设,则p 是q 的必要充分不条件;假设,则p 是q 的充要条件;p p q ,⇒q q p ⇔假设,,则p 是q 的既不充分也不必要条件. pq q p 11全称量词及全称量词命题:短语“全部的〞,“任意一个〞在逻辑中叫做全称量词,并用符号表∀示,含有全称量词的命题成为全称量词命题.12存在量词及存在量词命题:短语“存在一个〞,“至少有一个〞在逻辑中叫做存在量词,并用符号∃表示,含有存在量词的命题成为存在量词命题.13全称量词命题与存在量词命题的否认:全称量词命题的否认是存在量词命题;存在量词命题的否认是全称量词命题.第二章一元二次函数、方程不等式1不等式的性质不等式的性质: ①对称性;②传递性;③可加性a b b a >⇔<,a b b c a c >>⇒>;④可乘性,;a b a c b c >⇒+>+,0a b c ac bc >>⇒>,0a b c ac bc ><⇒<⑤同向可加性;⑥同向可乘性; ,a b c d a c b d >>⇒+>+0,0a b c d ac bd >>>>⇒>⑦可乘方性;()0,1n n a b a b n n >>⇒>∈N >⑧可开方性.⑨可倒数性. )0,1a b n n >>⇒>∈N >ba b a 110<⇒>>2重要不等式:假设,则,当且仅当时等号成立.R b a ∈,ab b a 222≥+b a =3根本不等式:假设,,则,即,当且仅当时等号成立. 0a >0b >a b +≥2a b+≥b a =4不等式链:假设,,则,当且仅当时等号成立;一正0a >0b >ba ab b a b a 1122222+≥≥+≥+b a =二定三相等.5一元二次不等式:只含有一个未知数,并且未知数的最gao 次数是的不等式. 26第三章 函数的概念与性质1函数的概念:一般地,设是非空的实数集,如果对于集合中的任意一个数x ,按照某种确定的B A ,A 对应关系,在集合中都有唯—确定的数y 与它对应,那么就称为从集合到集合的一f B B A f →:A B 个函数,记作,其中,x 叫做自变量,x 的取值范围叫做函数的定义域,与x 的值相对A x x f y ∈=),(A 应的y 值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域,值域是集合的子集. }|)({A x x f ∈B 2函数的三要素:定义域、对应关系、值域. 求函数定义域的原则:(1)假设为整式,则其定义域是;()f x R (2)假设为分式,则其定义域是使分母不为0的实数集合;()f x (3)假设是二次根式(偶次根式),则其定义域是使根号内的式子不小于0的实数集合; ()f x (4)假设,则其定义域是; ()0f x x =}{0x x ≠(5)假设,则其定义域是;()()0,1x f x a a a =>≠R (6)假设,则其定义域是; ()()log 0,1a f x x a a =>≠}{0x x >(7)假设,则其定义域是;x x f tan )(=},2|{Z k k x x ∈+≠ππ求函数值域的方法:配方法,换元法,图象法,单调性法等;求函数的解析式的方法:待定系数法,换元法,配凑法,方程组法等;3函数的表示方法:解析法(用函数表达式表示两个变量之间的对应关系)、图象法(用图象表达两个变量之间的对应关系)、列表法(列出表格表示两个变量之间的对应关系).4分段函数:在定义域内,对于自变量x 的不同取值区间,有不同对应关系的函数. 6函数的单调性:(1)单调递增:设任意(,I 是的定义域),当时,有.特别的,当D x x ∈21,I D ⊆()f x 12x x <12()()f x f x <函数在它的定义域上单调递增时,该函数称为增函数;(2)单调递减:设任意(,I 是的定义域),当时,有.特别的,当D x x ∈21,I D ⊆()f x 12x x <12()()f x f x >函数在它的定义域上单调递增时,该函数称为减函数.7单调区间:如果函数在区间上单调递增或单调递减,那么就说函数在这一区间有(严格的)单调性,区间就叫做函数的单调区间,单调区间分为单调增区间和单调减区间. 8复合函数的单调性:同增异减.9函数的最大值、最小值:一般地,设函数的定义域为,如果存在实数满足:,都有)(x f y =I M I x ∈∀;使得,那么称是函数的最大(小)值. ))(()(M x f M x f ≥≤I x ∈∃0M x f =)(0M10函数的奇偶性:偶函数:一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函)(x f y =I I x ∈∀I x ∈-)()(x f x f =-数叫做偶函数;偶函数的图象关于y 轴对称;偶函数满足;)(x f y =|)(|)()(x f x f x f ==-奇函数:一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么)(x f y =I I x ∈∀I x ∈-)()(x f x f -=-函数叫做奇函数;奇函数的图象关于原点对称;假设奇函数的定义域中有零,则其函数图象必过原点,即)(x f y =.(0)0f =11幂函数:一般地,函数叫做幂函数,其中是自变量,是常数. αx y =x α12幂函数的性质:()f x x α=①全部的幂函数在都有定义,并且图象都通过点;()0,+∞()1,1②如果,则幂函数的图象过原点,并且在区间上是增函数;0α>[)0,+∞③如果,则幂函数的图象在区间上是减函数,在第—象限内,当从右边趋向于原点时,0α<()0,+∞x 图象在轴右方无限地逼近轴,当趋向于时,图象在轴上方无限地逼近轴; y y x +∞x x ④在直线的右侧,幂函数图象“指大图高〞; 1=x ⑤幂函数图象不出现于第四象限. 第四章 指数函数与对数函数1n 次方根与分数指数幂、指数幂运算性质(1)假设,则;; n x a =))n x n=⎪⎩为奇数为偶数()()a n a n ⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数为偶数(3);(4);na =*0,,,1)m na a m n N n =>∈>且(5);*0,,1)m naa m n N n -=>∈>,且(6)的正分数指数幂为,的负分数指数幂没有意义.000(7);()0,,r s r sa a a a r s R +⋅=>∈(8);()()0,,r s rsa a a r s R =>∈(9).()()0,0,,rrrab a b a b r s R =⋅>>∈2对数、对数运算性质(1);(2); ()log 0,1xa a N x N a a =⇔=>≠()log 100,1a a a =>≠(3);(4);;()log 10,1a a a a =>≠()log 0,1a Na N a a =>≠(5);()log 0,1m a a m a a =>≠(6);()log ()log log 0,1,0,0a a a MN M N a a =+>≠M >N >(7); ()log log log 0,1,0,0aa a MM N a a N=->≠M >N >(8);()log log 0,1,0n a a M n M a a =⋅>≠M >(9)换底公式; ()log log 0,1,0,0,1log c a c bb a a bc c a=>≠>>≠(10); ()log log 0,1,,*m na a nb b a a n m N m =>≠∈(11);()1log log 0,1,0,aa M a a M n R n=>≠>∈(12). ()log log log 10,1,0,1,0,1a b c b c a a a b b c c ⋅⋅=>≠>≠>≠3指数函数及其性质:)1,0(≠>=a a a y x 且①定义域为; ②值域为;③过定点;(),-∞+∞()0,+∞()0,1④单调性:当时,函数在上是增函数;当时,函数在上是减函数; 1a >()f x R 01a <<()f x R ⑤在y 轴右侧,指数函数的图象“底大图高〞. 4对数函数及其性质:)1,0(log ≠>=a a x y a 且①定义域为;②值域为;③过定点;()0,+∞(),-∞+∞()1,0④单调性:当时,函数在上是增函数;当时,函数在上是减函1a >()f x ()0,+∞01a <<()f x ()0,+∞数;⑤在直线的右侧,对数函数的图象“底大图低〞.1=x 5指数函数与对数函数互为反函数,它们的图象关于直线对称. x a y =)1,0(log ≠>=a a x y a 且x y =6不同函数增长的差异:线性函数模型的增长特点是直线上升,其增长速度不变;指数)0(>+=k b kx y 函数模型的增长特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越来越快,呈“指数爆炸〞状)1(>=a a y x 态;对数函数模型的增长特点是随着自变量的增大,函数值增大速度越来越慢,即增长)1(log >=a x y a 速度平缓;幂函数模型的增长速度介于指数函数和对数函数之间.)0(>=n x y n 7函数的零点:在函数的定义域内,使得的实数叫做函数的零点.)(x f y =0)(=x f x 8零点存在性定理:如果函数在区间上的图象是连续不断的一条曲线,且有,()f x [],a b ()()0f a f b ⋅<那么函数在区间内至少有一个零点,即存在,使得,这个也就是方程()y f x =(),a b (),c a b ∈()0f c =c 的根.()0f x =9二分法:对于区间上图象连续不断且的函数,通过不断把它的零点所在],[b a ()()0f a f b ⋅<)(x f y =区间一分为二,使得区间的两个端点逐渐逼近零点,进而得到零点近似值的方法.10给定准确度,用二分法求函数零点近似值的步骤: ε)(x f y =0x ⑴确定零点的初始区间,验证; 0x [],a b ()()0f a f b ⋅<⑵求区间的中点;[],a b c ⑶计算,并进一步确定零点所在的区间; )(c f ①假设,则就是函数的零点;0)(=c f c ②假设(此时),则令; 0)()(<c f a f ),(0c a x ∈c b =③假设(此时),则令;0)()(<b f c f ),(0b c x ∈c a =⑷推断是否到达准确度:假设,则得到零点的近似值(或);否则重复上面的⑵至⑷. εa b ε-<a b 第五章 三角函数1任意角的分类:按终边的旋转方向分: ⎧⎪⎨⎪⎩正角:按逆时针方向旋转形成的角1、任意角负角:按顺时针方向旋转形成的角零角:不作任何旋转形成的角2象限角:角的顶点与原点重合,角的始边与轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,则称为第αx α几象限角.第—象限角的集合为;{}36036090,k k k αα⋅<<⋅+∈Z 第二象限角的集合为;{}36090360180,k k k α⋅+<⋅+∈Z第三象限角的集合为; {}360180360270,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z第四象限角的集合为{}360270360360,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z角的终边不在任何一个象限,就称这个角不属于任何一个象限 α终边在轴非负半轴的角的集合; x },2|{Z k k ∈=παα终边在轴非正半轴的角的集合; x },2|{Z k k ∈+=ππαα终边在轴非负半轴的角的集合;y },22|{Z k k ∈+=ππαα终边在轴非正半轴的角的集合;y },22|{Z k k ∈+-=ππαα终边在轴的角的集合;x },|{Z k k ∈=παα终边在轴的角的集合;y },2|{Z k k ∈+=ππαα终边在坐标轴的角的集合; },2|{Z k k ∈=παα2终边相同的角:与角终边相同的角的集合为.α{}360,k k ββα=⋅+∈Z 3弧度制:长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做弧度.14角度与弧度互化公式:,,.2360π=1180π=180157.3π⎛⎫=≈ ⎪⎝⎭5扇形公式:半径为的圆的圆心角所对弧的长为,则角的弧度数的绝对值是.假设扇形r αl αlrα=的圆心角为,半径为,弧长为,周长为,面积为,则,,()αα为弧度制r l C S l r α=2C r l =+.21122S lr r α==6三角函数的概念:设是一个任意大小的角,的终边上任意一点P 的坐标是,它与原点的距αα(),x y离是,则,,. ()0r r =>sin y r α=cos x r α=()tan 0yx xα=≠7三角函数的符号:一全正二正弦三正切四余弦. 8记忆特别角的三角函数值:α 15 30 45 60 75 90 120 135 150180 270 360 α 12π 6π 4π 3π 125π 2π 32π 43π 65π π 23ππ2 αsin 426- 21 22 23 426+ 1 23 22 210 1-0 αcos 426+ 23 22 21 426-0 21- 22- 23-1-01 αtan 32- 1 3 32+不存在 3- 1- 33-0 不存在9同角三角函数的根本关系:,;()221sin cos 1αα+=()2222sin 1cos ,cos 1sin αααα=-=- .()sin 2tan cos ααα=sin sin tan cos ,cos tan αααααα⎛⎫==⎪⎝⎭10诱导公式口诀:奇变偶不变,符号看象限.,,.()()1sin 2sin k παα+=()cos 2cos k παα+=()()tan 2tan k k παα+=∈Z ,,. ()()2sin sin παα+=-()cos cos παα+=-()tan tan παα+=,,.()()3sin sin αα-=-()cos cos αα-=()tan tan αα-=-,,. ()()4sin sin παα-=()cos cos παα-=-()tan tan παα-=-,.,. ()5sin cos 2παα⎛⎫-=⎪⎝⎭cos sin 2παα⎛⎫-= ⎪⎝⎭()6sin cos 2παα⎛⎫+= ⎪⎝⎭cos sin 2παα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭11三角函数的图象与性质:sin y x = cos y x =tan y x =图象定义域RR,2x x k k ππ⎧⎫≠+∈Z ⎨⎬⎩⎭值域[]1,1-[]1,1-R 函数性质12两角和差的正弦、余弦、正切公式:(1);(2); ()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+()cos cos cos sin sin αβαβαβ+=-(3);(4);()sin sin cos cos sin αβαβαβ-=-()sin sin cos cos sin αβαβαβ+=+(5);()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ--=+()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ-=-+(6). ()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ++=-()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ+=+-13二倍角公式:(1);(2);sin 22sin cos ααα=2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-(,);(3);2cos 21cos 2αα+=21cos 2sin 2αα-=22tan tan 21tan ααα=-14半角公式:(1);(2);(3);(4)2cos 12sin αα-±=2cos 12cos αα+±=αααcos 1cos 12tan +-±=αααααcos 1sin sin cos 12tan +=-=15辅助角公式:.的终边上在角点其中ϕϕϕ),(,tan ),sin(cos sin 22b a abx b a x b x a =±+=±16函数的图象与性质:b x A y ++=)sin(ϕω图象变换:先平移后伸缩:函数的图象上全部点向左(右)平移个单位长度,得到函数sin y x =ϕ的图象;再将函数的图象上全部点的横坐标伸长(缩短)到原来的倍(纵坐()sin y x ϕ=+()sin y x ϕ=+1ω标不变),得到函数的图象;再将函数的图象上全部点的纵坐标伸长(缩()sin y x ωϕ=+()sin y x ωϕ=+短)到原来的倍(横坐标不变),得到函数的图象. A ()sin y x ωϕ=A +先伸缩后平移:函数的图象上全部点的横坐标伸长(缩短)到原来的倍(纵坐标不变),得到函sin y x =1ω最值当时,22x k ππ=+()k ∈Z ;当max1y =22x k ππ=-时,.()k ∈Z min 1y =-当时,()2x k k π=∈Z ;当max 1y =2x k ππ=+时,.()k ∈Z min 1y =-既无最大值也无最小值周期性 2π 2ππ奇偶性奇函数 偶函数奇函数单调性在 2,222k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦上是增函数;在()k ∈Z 32,222k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦上是减函数.()k ∈Z 在上是[]()2,2k k k πππ-∈Z 增函数;在[]2,2k k πππ+上是减函数.()k ∈Z 在,22k k ππππ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭上是增函数.()k ∈Z 对称性对称中心()(),0k k π∈Z 对称轴()2x k k ππ=+∈Z 对称中心 (),02k k ππ⎛⎫+∈Z ⎪⎝⎭对称轴()x k k π=∈Z 对称中心 (),02k k π⎛⎫∈Z⎪⎝⎭无对称轴数的图象;再将函数的图象上全部点向左(右)平移个单位长度,得到函数sin y x ω=sin y x ω=ϕω的图象;再将函数的图象上全部点的纵坐标伸长(缩短)到原来的倍(横()sin y x ωϕ=+()sin y x ωϕ=+A 坐标不变),得到函数的图象. ()sin y x ωϕ=A +五点法画图函数的性质:()()sin 0,0y x ωϕω=A +A >>①定义域为R ;②值域为;③单调性:依据函数的单调区间求函数的单调区间; ],[A A -x y sin =④奇偶性:当时,函数是奇函数;当时,函数Z k k ∈=,πϕ()sin y x ωϕ=A +Z k k ∈+=,2ππϕ是偶函数;⑤周期:;⑥对称性:依据函数的对称性研究函数的对称()sin y x ωϕ=A +ωπ2=T x y sin =性12π17函数的应用B x A y ++=)sin(ϕω①振幅:A ;②周期:;③频率:;④相位:;⑤初相:.2πωT =12f ωπ==T x ωϕ+ϕ⑥最值:函数,当时,取得最小值为 ;当时,取得最大值为B x A y ++=)sin(ϕω1x x =min y 2x x =maxy ,则,,.()max min 12y y A =-()max min 12y y B =+()21122x x x x T=-<。
必修一 (一)集合1.集合的概念(1)集合是数学中的一个不加定义的原始概念,它是指某些指定对象的全体.集合中的每个对象叫做这个集合的元素,它具有三个性质,即确定性、无序性和互异性. (2)根据集合所含元素个数的多少,集合可分为有限集、无限集和空集;根据集合所含元素的性质,集合又可为点集、数集等.空集是不含任何元素的集合,用∅表示. (3)我们约定用N 表示自然数集,用*N 表示正整数集,用Z 表示整数集,用Q 表示有理数集,用R 表示实数集. (4)集合的表示方法有列举法、描述法和图示法(venn 图).2.集合间的基本关系 (1)集合与元素的关系 表示元素和集合之间的关系,有属于“∈”和不属于“∉”两种情形.(2)集合与集合之间的关系集合与集合之间有包含、真包含、不包含、相等等几种关系.若有限集A 中有n 个元素,集合A 的子集个数为2n,非空子集的个数为21n-,真子集的个数为21n-,非空真子集的个数为22n-.3.集合的运算集合与集合之间有交、并、补集三种运算. 4.集合运算中两组常用的结论 (1)①()()()U U U A B A B =IU 痧?;②()()()U UU A B A B =U I 痧?.(2)①A B A B A ⊆⇔=I ;②A B A B B ⊆⇔=U .(二)函数的概念(1)函数的定义设A ,B 是非空数集,如果按照某种确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个数x 在集合B 中都有唯一确定的数f (x )和它对应,那么就称:f A B →为从集合A到集合B 的一个函数,记作(),y f x x A =∈.其中x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函数的定义域;与x 的值相对应的y 的值叫做函数值,函数值的集合{}()|f x x A ∈叫做函数的值域.值域是集合B 的子集.③·映射:设A ,B 是两个集合,如果按照某种确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个元素在集合B 中都有唯一确定的元素和它对应,那么这样的对应就称为从集合A 到集合B 的映射,记作:f A B →.函数实际上是一种特殊的映射.而映射是一种特殊的对应:一对一,多对一. (2)函数的三要素:定义域、对应关系及值域称为函数的三要素.在函数的三要素中其决定性作用的是定义域及对应关系,定义域及对应关系确定了,这个函数就唯一确定了.(3)相等函数:定义域相同,并且对应关系完全一致的两个函数就称为相等函数. 2.函数的表示方法函数的表示方法主要有三种:解析法、图象法、列表法.分段函数:在定义域的不同部分上有不同的解析式,这样的函数称为分段函数.(三)函数单调性1.增函数、减函数 设函数()f x 的定义域为I :如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值12,x x ,当12x x <时,都有12()()f x f x <,那么就说函数()f x 在区间D 上是增函数;如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值12,x x ,当12x x <时,都有12()()f x f x >,那么就说函数()f x 在区间D 上是减函数.2.单调性、单调区间如果函数()y f x =在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数()y f x =在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D 叫做()y f x =的单调区间.3.利用定义判断(证明)函数单调性的一般步骤: ①设出自变量;②作差(商);③判号;④写出结论. 2.函数最值的几何意义是对应函数图像上点的纵坐标的最大值或最小值,即图像的最高点或最低点.3.函数的最值与求函数的值域从概念上看是不同的,函数值域的一些边界值不一定是函数值,函数的最值是函数值域中的一个值,函数取得最值时,一定有相应的x 值. 4.判断函数单调性的常见方法 ①定义法;②图象法;③导数法. ④ 5.求函数最值或值域的方法①单调性法;②配方法;③换元法;④判别式法;⑤图象法;⑥不等式法等.5.一些重要函数的单调性1y x x=+的单调区间:增区间(,1),(1,)-∞-+∞; 减区间(1,0),(0,1)-. ()0,0by ax a b x=+>>的单调区间:增区间(,)-∞+∞;减区间( (四)函数奇偶性 1.奇偶性(1)奇函数、偶函数如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ,都有f (-x )=f (x ),那么函数f (x )就叫做偶函数.如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ,都有f (-x )=-f (x ),那么函数f (x )就叫做奇函数.(2)奇偶性 如果函数()f x 是奇函数或偶函数,那么就说函数()f x 具有奇偶性.(3)奇函数、偶函数的性质①奇函数、偶函数的定义域皆关于原点对称(此条件是函数具有奇偶性的必要不充分条件);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若奇函数()f x 在x =0处有定义,那么一定有(0)0f =.④在定义域的公共部分内,两个偶函数的和、差、积、商(分母不为零)仍是偶函数;两个奇函数的和、差仍是奇函数;奇数个奇函数的积为奇函数;偶数个奇函数的积为偶函数;一个奇函数与一个偶函数的积为奇函数;一个奇函数与一个偶函数(均不恒为零)的和与差既不是奇函数,也不是偶函数.⑤奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性.(五)基本函数:一次二次函数1. 函数(0)y kx b k =+≠叫做一次函数,它的定义域和值域皆为R 2. 一次函数性质3. ①当k >0时,为增函数,当k <0时,为减函数;②当b =0时,函数(0)y kx k =≠为正比例函数;③直线y =kx +b 与x 轴的交点为(,0)(0)bk k-≠与y轴的交点为(0,)b .3.二次函数的解析式的三种形式: ①一般式c bx ax x f ++=2)(; ②顶点式k h x a x f +-=2)()(;③零点式))(()(21x x x x a x f --=;4.二次函数的图象与性质 ①()222424b ac b f x ax bx c a x a a -⎛⎫=++=++⎪⎝⎭(0)a ≠的图象是一条抛物线,顶点坐标为24,24b ac b a a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,对称轴方程为2bx a =-,当0a >时开口向上, 当0a <时开口向下;②()2400,0b ac ∆=->∆=∆<时,抛物线与x轴有2个(1个、无)交点. ③单调性:当0a >时,()f x 在(,]2ba-∞-减函数;在(,)2ba-+∞上是增函数.0a <,相反. ④奇偶性:()0当时,为b f x =偶函数;()0当时,b f x ≠既不是奇函数也不是偶函数;(六)指数函数1.幂的有关概念正整数指数幂:n a a a a =g g g L g 14444244443个n a ;零指数幂:0a=1(0a ≠) ;负整数指数幂:pa -=1p a(0,a p N +≠∈); 正分数指数幂:m na=0,1a m n N n +>∈>、且);负分数指数幂:mna-=1m na(0,1am n N n +>∈>、且);0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂无意义. 2.幂的运算法则(0,0,ab r s Q >>∈、)r s a a =r s a +;()r s a =rs a ;()r ab =r r a b3.指数函数图像及性质4.指数函数()x f x a =具有性质:()()()(),1(0,1)fx y f x f y f a a a +==>≠(七)对数函数1.定义:如果)1,0(≠>a aa 且的b 次幂等于N ,就是b a N=,那么数b称以a为底N 的对数,记作log a b N=,其中a ①以10为底的对数称常用对数,N 10log 记作Nlg ,②以无理数( 2.71828)e e =为底的对数称自然对数,N e log 记作N ln2.基本性质:①真数N 为正数(负数和零无对数), ②log 10a =,③log 1a a =, ④对数恒等式:log a N a N =.3.运算性质:如果,0,0,1,0>>≠>N M a a 则①log ()log log a a a MN M N=+;②log log log aa a MM N N=-; ③log log n a a M n M=.4.换底公式:log log log m a m NN a=(八)幂函数:,y x =2y x =3,y x =1y x=12y x =的图像1.当0a>时,幂函数()y x R αα=∈有下列性质:(1)图像都通过点(1,1);(2)在第一象限内,随x 的增大而增大;(3)在第一象限内,1α>时图像下凸,01α<<时图像上凸.(4)在第一象限内,过()1,1点后,图像向右上方无限伸展. 2.当a<0时,幂函数()y x R αα=∈有下列性质:(1)图像都通过点(1,1);(2)在第一象限内,函数值随x 的增大而减小,图像是向下凸的;(3)在第一象限内,图像向上与y 轴无限地接近,向右与x 轴无限地接近; (4)在第一象限内,过()1,1点后,α越大,图像下落的速度越快.(九)函数图像变换1.平移变换 ⑴水平平移:()()0y f x a a =±> 的图象,可由()y f x = 的图象向左()+ 或向右()- 平移a 个单位而得到;⑵竖直平移:()()0y f x b b =±> 的图象可由()y f x = 的图象向上()+ 或向下()- 平移b 个单位而得到;注:对于左、右平移变换,往往容易出错,在实际判断中可熟记口诀:左加右减. 2.对称变换 ⑴()y f x =- 与()y f x = 的图象关于y 轴对称; ⑵()y f x =- 与()y f x = 的图象关于x 轴对称; ⑶()y f x =-- 与()y f x = 的图象关于原点对称; ⑷()1y f x -= 与()y f x = 的图象关于直线y=x 对称; ⑸()y f x = 的图象可将()y f x = 的图象在x 轴下方的部分以x 轴为对称轴翻折上去,其余部分不变; ⑹()y f x = 的图象可将()y f x = ,()0x ≥ 的部分作出,再利用偶函数的图象关于y轴对称,作出0x < 的部分.3.伸缩变换 ⑴()()0y Af x A => 的图象,可将()y f x = 图象上所有点的纵坐标变为原来的A 倍,横坐标不变而得到; ⑵()()0y f ax a => 的图象,可将()y f x = 图象上所有点的横坐标变为原来的1a,纵坐标不变而得到.(十)函数的应用1.函数零点的定义:对于函数()()(),0y f x x D f x =∈=使成立的_实数x _叫做函数()()y f x x D =∈的零点 .2.二分法定义:对于区间[],a b 上连续,且()()0f a f b < 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,从而得到零点近似值的方法,叫做二分法.注:该法一般求的是近似解.3.解函数应用题,一般可按以下四步进行. (1)阅读理解,认真审题. (2)引进数学符号,建立数学模型.(3)利用数学的方法将得到的常规数学问题给出解答,求得结果.(4)转译成具体问题做出回答.必修二(一)多面体和旋转体1.多面体和旋转体的概念(1)棱柱:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面围成的多面体叫做棱柱.(2)棱锥:有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的多面体叫做棱锥.(3)棱台:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分,这样的多面体叫做棱台.(4)圆柱:以矩形的一边所在的直线为旋转轴,其余三边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆柱.(5)圆锥:以直角三角形的一条直角边所在的直线为旋转轴,其余两边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆锥.(6)圆台:①用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台.②圆台还可以看成是以直角梯形的直角腰所在的直线为旋转轴,其余三边旋转形成的面所围成的旋转体.(7)球:以半圆的直径所在的直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的旋转体叫做球体,简称球.2.多面体和旋转体的面积和体积公式 (1)圆柱的侧面积:S=2πrl ; (2)圆锥的侧面积:S=πrl ; (3)圆台的侧面积:S =π(r+ r ′)l ; (4)球的表面积:24πV R =; (5)柱体的体积:V=Sh ; (6)锥体的体积:13V Sh =; (7)台体的体积:1()3V S S h '=; (8)球的体积:24π3V R =. (二)画法1.我们把光由一点向外散射形成的投影,叫做中心投影,中心投影的投影线交于一点.2.我们把在一束平行光线照射下形成的投影,叫做平行投影,平行投影的投影线是平行的.在平行投影中,投影线正对着投影面时,叫做正投影,否则叫做斜投影. 3.光线从几何体的前面向后面正投影,得到投影图叫做几何体的正视图;光线从几何体的左面向右面正投影,得到投影图叫做几何体的侧视图;光线从几何体的上面向下面正投影,得到投影图叫做几何体的俯视图;几何体的正视图、侧视图和俯视图统称为几何体的三视图.一般地,一个几何体的侧视图和正视图高度一样,俯视图与正视图长度一样,侧视图与俯视图宽度一样.一般地,侧视图在正视图的右边,俯视图在正视图的下边.4.斜二测画法的步骤:(1)在已知图形中取互相垂直的x 轴和y 轴,两轴交于点O .画直观图时,把它们画成对应的x '轴与y '轴,两轴交于点O ',且使x O y '''∠=45°(或135°),它们确定的平面表示水平平面.(2)已知图形中平行于x 轴或y 轴的线段,在直观图中分别画成平行于x '轴或y '轴的线段.(3)已知图形中平行于x 轴的线段,在直观图中保持长度不变,平行于y 轴的线段,长度为原来的一半.(三)点线面位置关系1.四个公理公理1 如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内;用符号表示为:A lB l A B l ααα∈∈∈∈⇒⊂,,且,;公理2 过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面;公理3 如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线;用符号表示为:P P l αβαβ∈∈⇒=I,且;公理4 平行于一条直线的两条直线互相平行; 用符号表示为:m l n l m n ⇒∥,且∥∥; 2.异面直线(1)我们把不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线.(2)空间两条直线的位置关系:⎧⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎩ 直 线:同一平面内,有且只有一个公共点;共面直线 直 线:同一平面内,没有公共点; 直 线:不同在任何一个平面内,没有公共点.(3)已知两条异面直线a 、b ,经过空间任一点O 作直线a '∥a ,b '∥b ,我们把a '与b '所成的锐角(或直角)叫做异面直线a 与b 所成的角(或夹角).(4)定理:空间中如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补.3.空间中直线与平面之间的位置关系: (1)直线在平面内——有无数个公共点; (2)直线与平面相交——有且只有一个公共点; (3)直线与平面平行——没有公共点;直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外. 4.平面与平面之间的位置关系: (1)两个平面平行——没有公共点; (2)两个平面相交——有一条公共直线.(四)平行问题1.定义:直线与平面没有公共点,则称此直线l 与平面α平面,记作l ∥α;2.直线与平面平行的判定定理:平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行;用符号表示:a b a b a αβα⊄⊂⇒,,且∥∥. 2.直线与平面平行的性质定理:一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行;用符号表示:a a b a b αβαβ⊂=⇒I∥,,∥.3.平面与平面平行的判定定理:一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行;用符号表示:a b a b P a b ββααβα⊂⊂=⇒I ,,,∥,∥∥.几个结论:①如果两个平面同垂直于一条直线,那么这两个平面平行; ②平行于同一平面的两个平面平行; ③如果一个平面内的两条相交直线都平行于另一个平面内的两条相交直线,那么这两个平面平行;4.平面与平面平行的性质定理:如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行;且符号表示:a b a b αβαγβγ==⇒I I ∥,,∥.5.直线与平面垂直的性质定理:垂直于同一个平面的两条直线平行.用符号表示:a b a b αα⊥⊥⇒,∥.(五)垂直问题1.定义:如果直线l 和平面α内的所有直线都垂直,那么直线l 和平面α垂直,记作l ⊥α.直线l 叫做平面α的垂线,平面α叫做直线l 的垂面.直线与平面垂直时,它们唯一的公共点P 叫做垂足.2.直线与平面垂直的判定定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直.用符号表示:l a b a b A a αααα⊥⊂⊂=⇒⊥I ,,,且.3.直线与平面垂直的性质定理:垂直于同一个平面的两条直线平行.用符号表示:a b a b αα⊥⊥⇒,∥.4.平面与平面垂直的判定定理:一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直;用符号表示:a a αβαβ⊂⊥⇒⊥,. 5.平面与平面垂直的性质定理:两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直.用符号表示:l a a l a αβαβαβ⊥=⊂⊥⇒⊥I ,,,.几个结论:①如果两个相交平面同时垂直于第三个平面,那么它们的交线必垂直于第三个平面;②如果两个平面互相垂直,那么过第一个平面内的一点且垂直于第二个平面的直线,在第一个平面内.(六)角问题1.已知两条异面直线a 、b ,经过空间任一点O 作直线a '∥a ,b '∥b ,我们把a '与b '所成的锐角(或直角)叫做异面直线a 与b 所成的角(或夹角).两异面直线所成角范围02π⎛⎤⎥⎝⎦,.2.平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角,叫做这条直线和这个平面所成的角.一条直线垂直于平面,我们说它们所成的角是直角;一条直线和平面平行,或在平面内,我们说它们所成的角是0°的角.直线和平面所成角范围02π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.3.从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角,这条直线叫做二面角的棱,这两个半平面叫做二面角的面.在二面角α-l -β的棱l 上任取一点O ,以点O 为垂足,在半平面α和β内分别作垂直于棱l 的射线OA 和OB ,则射线OA 和OB 构成的∠AOB 叫做二面角的平面角.二面角的大小可以用它的平面角来衡量.平面角是直角的二面角叫做直二面角.二面角范围[0]π,.(七)直线的概念与方程1、直线倾斜角的概念:当直线l 与x 轴相交时,我们取x 轴为基准, x 轴的正方向与直线l 向上的方向所成的角α叫做直线l 的倾斜角.并规定:直线l 与x 轴平行或重合时,它的倾斜角为ο0.直线的倾斜角的取值范围是[)οο180,0.2、直线斜率的概念:把一条直线倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k 表示.直线倾斜角α与斜率k 的关系式为αtan =k.当k=0时,直线平行于x轴或者与x 轴重合;当k>0时,直线的倾斜角为锐角;当k<0时,直线的倾斜角为钝角;倾斜角为ο90的直线没有斜率. 3、两点斜率公式 :直线上两点A(1x ,1y ),B(2x ,2y ),当1x =2x 时,直线的斜率不存在,当1x ≠2x 时,直线的斜率为1212x x y y k --=.4、直线方程的点斜式:设直线l 经过点),(000y x P ,且斜率为k ,则方程)(00x x k y y -=-称为直线方程的点斜式.当直线的斜率不存在时,不能够用点斜式来表示,直线方程此时为0x x=。
第一章 集合一、基础知识:1、一般地,把一些能够确定的不同的对象看成一个整体,就说这个整体是由这些对象的全体构成的 (或 ) 。
构成集合的每个对象叫做这个集合的 (或 )。
2、若a 是集合的A 的元素,就说 ,记作 ;若a 不是集合的A 的元素,就说 ,记作3、把 叫做空集,记作4、集合元素的特征:(1) (2) (3)5、根据集合含有元素的个数,可分为两类:(1) (2)6、常用数集符号:自然数集 ;正整数集 ;整数集 ;有理数集 ;实数集 ;第2课时 集合的表示方法7、由1,3,5,7,10构成的集合,可以表示为 ,这种表示集合的方法叫做 法。
8、a 与{}a 的区别是: 9、集合A 形式为{()}x I p x ∈时,用的表示方法为 法,它表示集合A 是由中具有性质 所有元素构成的。
10、一般地,如果 ,那么集合A 叫做集合B 的子集,记做。
11、一般地,如果 ,那么集合A 叫做集合B 的真子集,记做 。
12、一般地,如果 ,那么集合A 等于集合B ,记做 。
13、一般地,对于两个给定的集合A 、B ,由 构成的集合,叫做A 、B 的交集,记做 ,读做 。
14、一般地,对于两个给定的集合A 、B ,由 构成的集合,叫做A 、B 的并集,记做 ,读做 。
15、如果给定集合A 是全集U 的一个子集,由 构成的集合,叫做A 在U 中的的补集, 记做 ,读做 。
二、练习题1.已知集合}1,1{-=A ,}1|{==mx x B ,且A B A =⋃,则m 的值为( )A .1B .—1C .1或—1D .1或—1或02.设集合{}21<≤-=x x M ,{}0≤-=k x x N ,若MN M =,则k 的取值范围( ) (A )(1,2)- (B )[2,)+∞ (C )(2,)+∞ (D)]2,1[-3.如图,U 是全集,M 、P 、S 是U 的3个子集,则阴影部分所表示的集合是 ( ) A 、 ()M P S B 、 ()M P SC 、 ()u MP C S D 、 ()u M P C S4.设{}022=+-=q px x x A ,{}05)2(62=++++=q x p x x B ,若⎭⎬⎫⎩⎨⎧=21B A ,则=B A ( )(A )⎭⎬⎫⎩⎨⎧-4,31,21 (B )⎭⎬⎫⎩⎨⎧-4,21 (C )⎭⎬⎫⎩⎨⎧31,21 (D)⎭⎬⎫⎩⎨⎧215.设集合044|{},01|{2<-+∈=<<-=mx mx R m Q m m P 对任意实数x 恒成立},则下列关系中成立的是Φ=⋂=⊂⊂Q P D Q P C P Q B Q P A 、、、、6、符合条件{}{}c b a P a ,,⊆⊂的集合P 的个数有( ) A 、2 B 、3 C 、4 D 、57. 设{}{}I a A a a =-=-+241222,,,,,若{}1I C A =-,则a=__________。
高一数学必修1知识网络集合123412n x A x B A B A B A n A ∈∉⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩∈⇒∈⊆()元素与集合的关系:属于()和不属于()()集合中元素的特性:确定性、互异性、无序性集合与元素()集合的分类:按集合中元素的个数多少分为:有限集、无限集、空集()集合的表示方法:列举法、描述法(自然语言描述、特征性质描述)、图示法、区间法子集:若 ,则,即是的子集。
、若集合中有个元素,则集合的子集有个, 注关系集合集合与集合{}00(2-1)23,,,,.4/n A A A B C A B B C A C A B A B x B x A A B A B A B A B A B x x A x B A A A A A B B A A B ⎧⎪⎧⎪⎪⎪⊆⎪⎪⎨⎪⊆⊆⊆⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⊆≠∈∉⎪⊆⊇⇔=⎪⎩⋂=∈∈⋂=⋂∅=∅⋂=⋂⋂⊆真子集有个。
、任何一个集合是它本身的子集,即 、对于集合如果,且那么、空集是任何集合的(真)子集。
真子集:若且(即至少存在但),则是的真子集。
集合相等:且 定义:且交集性质:,,,运算{}{},/()()()-()/()()()()()()U U U U U U U U A A B B A B A B A A B x x A x B A A A A A A B B A A B A A B B A B A B B Card A B Card A Card B Card A B C A x x U x A A C A A C A A U C C A A C A B C A C B ⎧⎪⎨⋂⊆⊆⇔⋂=⎪⎩⎧⋃=∈∈⎪⎨⋃=⋃∅=⋃=⋃⋃⊇⋃⊇⊆⇔⋃=⎪⎩⋃=+⋂=∈∉=⋂=∅⋃==⋂=⋃,定义:或并集性质:,,,,, 定义:且补集性质:,,,,()()()U U U C A B C A C B ⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⋃=⋂⎪⎪⎩⎩⎩⎩函数,,,A B A x B y f B A B x y x f y y x y →映射定义:设,是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应关系,使对于集合中的任意一个元素, 在集合中都有唯一确定的元素与之对应,那么就称对应:为从集合到集合的一个映射传统定义:如果在某变化中有两个变量并且对于在某个范围内的每一个确定的值,定义 按照某个对应关系都有唯一确定的值和它对应。
必修1数学知识点第一章、集合与函数概念 §1.1.1、集合1、 把研究的对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合。
集合三要素:确定性、互异性、无序性。
2、 只要构成两个集合的元素是一样的,就称这两个集合相等。
3、 常见集合:正整数集合:*N 或+N ,整数集合:Z ,有理数集合:Q ,实数集合:R . 4、集合的表示方法:列举法、描述法.§1.1.2、集合间的基本关系1、 一般地,对于两个集合A 、B ,如果集合A中任意一个元素都是集合B 中的元素,则称集合A 是集合B 的子集。
记作B A ⊆.2、 如果集合B A ⊆,但存在元素B x ∈,且A x ∉,则称集合A是集合B 的真子集.记作:A B.3、 把不含任何元素的集合叫做空集.记作:∅.并规定:空集合是任何集合的子集.4、 如果集合A 中含有n 个元素,则集合A有n2个子集.§1.1.3、集合间的基本运算1、 一般地,由所有属于集合A 或集合B的元素组成的集合,称为集合A与B 的并集.记作:B A . 2、 一般地,由属于集合A 且属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集.记作:B A . 3、全集、补集?{|,}U C A x x U x U =∈∉且 §1.2.1、函数的概念1、 设A、B 是非空的数集,如果按照某种确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个数x ,在集合B中都有惟一确定的数()x f 和它对应,那么就称B A f →:为集合A到集合B 的一个函数,记作:()A x x f y ∈=,.2、 一个函数的构成要素为:定义域、对应关系、值域.如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则称这两个函数相等. §1.2.2、函数的表示法1、 函数的三种表示方法:解析法、图象法、列表法. §1.3.1、单调性与最大(小)值 1、 注意函数单调性证明的一般格式:解:设[]b a x x ,,21∈且21x x <,则:()()21x f x f -=…§1.3.2、奇偶性1、 一般地,如果对于函数()x f 的定义域内任意一个x ,都有()()x f x f =-,那么就称函数()x f 为偶函数.偶函数图象关于y 轴对称.2、 一般地,如果对于函数()x f 的定义域内任意一个x ,都有()()x f x f -=-,那么就称函数()x f 为奇函数.奇函数图象关于原点对称.第二章、基本初等函数(Ⅰ) §2.1.1、指数与指数幂的运算1、 一般地,如果a x n=,那么x 叫做a 的n 次方根。
人教A版高中数学必修1课后习题答案目录第一章集合与函数概念 (1)1.1集合 (1)【P5】1.1.1集合的含义与表示【练习】 (1)【P7】1.1.2集合间的基本关系【练习】 (2)【P11】1.1.3集合的基本运算【练习】 (4)【P11】1.1集合【习题1.1 A组】 (5)【P12】1.1集合【习题1.1 B组】 (9)1.2函数及其表示 (10)【P19】1.2.1函数的概念【练习】 (10)【P23】1.2.2函数的表示法【练习】 (12)【P24】1.2函数及其表示【习题1.2 A组】 (13)【P25】1.2函数及其表示【习题1.2 B组】 (20)1.3函数的基本性质 (23)【P32】1.3.1单调性与最大(小)值【练习】 (23)I【P36】1.3.2单调性与最大(小)值【练习】 (26)【P44】复习参考题A组 (33)【P44】复习参考题B组 (37)第二章基本初等函数(I) (42)2.1 指数函数 (42)【P54】2.1.1指数与指数幂的运算练习 (42)【P58】2.1.2指数函数及其性质练习 (42)【P59】习题2.1 A组 (43)【P60】习题2.1 B组 (45)2.2 对数函数 (47)【P64】2.2.1对数与对数运算练习 (47)【P68】2.2.1对数的运算练习 (47)【P73】2.2.2对数函数及其性质练习 (48)【P74】习题2.2 A组 (48)【P74】习题2.2 B组 (50)2.3幂函数 (51)【P79】习题2.3 (51)II【P82】第二章复习参考题A组 (51)【P83】第二章复习参考题B组 (53)第三章函数的应用 (56)3.1函数与方程 (56)【P88】3.1.1方程的根与函数的零点练习 (56)【P91】3.1.2用二分法求方程的近似解练习 (58)【P92】习题3.1 A组 (59)【P93】习题3.1 B组 (61)3.2 函数模型及其应用 (63)【P98】3.2.1几类不同增长的函数模型练习 (63)【P101】3.2.1几类不同增长的函数模型练习 (64)【P104】3.2.2函数模型的应用实例练习 (64)【P106】3.2.2函数模型的应用实例练习 (65)【P107】习题3.2 A组 (65)【P107】习题3.2 B组 (66)【P112】第三章复习参考题A组 (66)【P113】第三章复习参考题B组 (68)IIIIV1第一章 集合与函数概念1.1集合【P5】1.1.1集合的含义与表示【练习】1.用符号“∈”或“∉”填空:(1)设A 为所有亚洲国家组成的集合,则中国_____A ,美国_____A ,印度____A ,英国____A ;(2)若2{|}A x x x ==,则1-_______A ;(3)若2{|60}B x x x =+-=,则3_______B ;(4)若{|110}C x N x =∈≤≤,则8_______C ,9.1_______C . 解答:1.(1)中国∈A ,美国∉A ,印度∈A ,英国∉A ;中国和印度是属于亚洲的国家,美国在北美洲,英国在欧洲.(2)1-∉A 2{|}{0,1}A x x x ===. (3)3∉B 2{|60}{3,2}B x x x =+-==-. (4)8∈C ,9.1∉C 9.1N ∉.2.试选择适当的方法表示下列集合:(1)由方程290x -=的所有实数根组成的集合;(2)由小于8的所有素数组成的集合;2(3)一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点组成的集合;(4)不等式453x -<的解集.解答:2.解:(1)因为方程290x -=的实数根为123,3x x =-=,所以由方程290x -=的所有实数根组成的集合为{3,3}-;(2)因为小于8的素数为2,3,5,7,所以由小于8的所有素数组成的集合为{2,3,5,7};(3)由326y x y x =+⎧⎨=-+⎩,得14x y =⎧⎨=⎩, 即一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点为(1,4),所以一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点组成的集合为{(1,4)};(4)由453x -<,得2x <,所以不等式453x -<的解集为{|2}x x <.【P7】1.1.2集合间的基本关系【练习】1.写出集合{,,}a b c 的所有子集.1.解:按子集元素个数来分类,不取任何元素,得∅;取一个元素,得{},{},{}a b c ;3取两个元素,得{,},{,},{,}a b a c b c ;取三个元素,得{,,}a b c ,即集合{,,}a b c 的所有子集为,{},{},{},{,},{,},{,},{,,}a b c a b a c b c a b c ∅.2.用适当的符号填空:(1)a ______{,,}a b c ; (2)0______2{|0}x x =; (3)∅______2{|10}x R x ∈+=; (4){0,1}______N ;(5){0}______2{|}x x x =; (6){2,1}______2{|320}x x x -+=.2.(1){,,}a a b c ∈a 是集合{,,}abc 中的一个元素; (2)20{|0}x x ∈= 2{|0}{0}x x ==;(3)2{|10}x R x ∅=∈+= 方程210x +=无实数根,2{|10}x R x ∈+==∅;(4){0,1}N (或{0,1}N ⊆) {0,1}是自然数集合N 的子集,也是真子集; (5){0}2{|}x x x = (或2{0}{|}x x x ⊆=) 2{|}{0,1}x x x ==;(6)2{2,1}{|320}x x x =-+= 方程2320x x -+=两根为121,2x x ==.3.判断下列两个集合之间的关系:(1){1,2,4}A =,{|8}B x x =是的约数;(2){|3,}A x x k k N ==∈,{|6,}B x x z z N ==∈;4(3){|410}A x x x N +=∈是与的公倍数,,{|20,}B x x m m N +==∈.3.解:(1)因为{|8}{1,2,4,8}B x x ==是的约数,所以A B ;(2)当2k z =时,36k z =;当21k z =+时,363k z =+,即B 是A 的真子集,B A ;(3)因为4与10的最小公倍数是20,所以A B =.【P11】1.1.3集合的基本运算【练习】1.设{3,5,6,8},{4,5,7,8}A B ==,求,AB A B . 1.解:{3,5,6,8}{4,5,7,8}{5,8}AB ==, {3,5,6,8}{4,5,7,8}{3,4,5,6,7,8}A B ==.2.设22{|450},{|1}A x x x B x x =--===,求,A B A B . 2.解:方程2450x x --=的两根为121,5x x =-=,方程210x -=的两根为121,1x x =-=,得{1,5},{1,1}A B =-=-,即{1},{1,1,5}A B A B =-=-.3.已知{|}A x x =是等腰三角形,{|}B x x =是直角三角形,求,AB A B . 3.解:{|}AB x x =是等腰直角三角形, {|}AB x x =是等腰三角形或直角三角形.54.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7}, A={2,4,5}, B={1,3,5,7},求)(B C A U ,)()(B C A C U U . 4.解:显然,{1,3,6,7}=A C U ,}6,4,2{=B C U 则,}4,2{)(=B C A U ,}6{)()(=B C A C UU 【P11】1.1集合【习题1.1 A 组】1.用符号“∈”或“∉”填空:(1)237_______Q ; (2)23______N ; (3)π_______Q ; (4R ; (5Z ; (6)2_______N .1.(1)237Q ∈ 237是有理数; (2)23N ∈ 239=是个自然数; (3)Q π∉ π是个无理数,不是有理数; (4R(5Z3=是个整数; (6)2N ∈25=是个自然数. 2.已知{|31,}A x x k k Z ==-∈,用 “∈”或“∉” 符号填空:(1)5_______A ; (2)7_______A ; (3)10-_______A .2.(1)5A ∈; (2)7A ∉; (3)10A -∈.当2k =时,315k -=;当3k =-时,3110k -=-;3.用列举法表示下列给定的集合:(1)大于1且小于6的整数;(2){|(1)(2)0}A x x x =-+=;(3){|3213}B x Z x =∈-<-≤.6 3.解:(1)大于1且小于6的整数为2,3,4,5,即{2,3,4,5}为所求;(2)方程(1)(2)0x x -+=的两个实根为122,1x x =-=,即{2,1}-为所求;(3)由不等式3213x -<-≤,得12x -<≤,且x Z ∈,即{0,1,2}为所求.4.试选择适当的方法表示下列集合:(1)二次函数24y x =-的函数值组成的集合;(2)反比例函数2y x=的自变量的值组成的集合; (3)不等式342x x ≥-的解集.4.解:(1)显然有20x ≥,得244x -≥-,即4y ≥-,得二次函数24y x =-的函数值组成的集合为{|4}y y ≥-;(2)显然有0x ≠,得反比例函数2y x =的自变量的值组成的集合为{|0}x x ≠; (3)由不等式342x x ≥-,得45x ≥,即不等式342x x ≥-的解集为4{|}5x x ≥. 5.选用适当的符号填空:(1)已知集合{|233},{|2}A x x x B x x =-<=≥,则有:4-_______B ; 3-_______A ; {2}_______B ; B _______A ;(2)已知集合2{|10}A x x =-=,则有:1_______A ; {1}-_______A ; ∅_______A ; {1,1}-_______A ;7(3){|}x x 是菱形_______{|}x x 是平行四边形;{|}x x 是等腰三角形_______{|}x x 是等边三角形.5.(1)4B -∉; 3A -∉; {2}B ; B A ;2333x x x -<⇒>-,即{|3},{|2}A x x B x x =>-=≥;(2)1A ∈; {1}-A ; ∅A ; {1,1}-=A ; 2{|10}{1,1}A x x =-==-;(3){|}x x 是菱形{|}x x 是平行四边形;菱形一定是平行四边形,是特殊的平行四边形,但是平行四边形不一定是菱形;{|}x x 是等边三角形{|}x x 是等腰三角形.等边三角形一定是等腰三角形,但是等腰三角形不一定是等边三角形.6.设集合{|24},{|3782}A x x B x x x =≤<=-≥-,求,A B A B .6.解:3782x x -≥-,即3x ≥,得{|24},{|3}A x x B x x =≤<=≥,则{|2}A B x x =≥,{|34}A B x x =≤<.7.设集合{|9}A x x =是小于的正整数,{1,2,3},{3,4,5,6}B C ==,求A B , A C ,()A B C ,()A B C .7.解:{|9}{1,2,3,4,5,6,7,8}A x x ==是小于的正整数,8则{1,2,3}AB =,{3,4,5,6}AC =, 而{1,2,3,4,5,6}BC =,{3}B C =, 则(){1,2,3,4,5,6}A B C =,(){1,2,3,4,5,6,7,8}A B C =.8.学校里开运动会,设{|}A x x =是参加一百米跑的同学,{|}B x x =是参加二百米跑的同学,{|}C x x =是参加四百米跑的同学,学校规定,每个参加上述的同学最多只能参加两项,请你用集合的语言说明这项规定,并解释以下集合运算的含义:(1)A B ;(2)A C .8.解:用集合的语言说明这项规定:每个参加上述的同学最多只能参加两项,即为()AB C =∅. (1){|}A B x x =是参加一百米跑或参加二百米跑的同学;(2){|}A C x x =是既参加一百米跑又参加四百米跑的同学.9.设{|}S x x =是平行四边形或梯形,{|}A x x =是平行四边形{|}B x x =是菱形 {|}C x x =是矩形,求B C ,B C A 、A C s9.解:同时满足菱形和矩形特征的是正方形,即{|}B C x x =是正方形,平行四边形按照邻边是否相等可以分为两类,而邻边相等的平行四边形就是菱形,即B C A ={x |x 是领边不相等的平行四边形},A C s ={x |x 是梯形}。
必修1~5基础知识梳理)();U A B )()U U A B 函数定义:函数就是定义在非空数集A ,B 上的映射,此时称数集A 为定义域,象集C={f (x )|x ∈函数的三要素:定义域,值域,对应法则.3. 函数定义域的求法:常涉及到的依据为:①分母不为0; ②偶次根式中被开方数不小于对数函数的图象与性质:a >1 0<a <1图 像性 质(1)定义域:(0,+∞),值域:R (2)过点(1,0),即x =1时,y =0 (3)在(0,+∞)上是增函数(3)在(0,+∞)上是减函数指数函数y =a x 在其底数a >1及0<a <1这两种情况下图象特征和性质如下:底数a >10<a <1图象xyOy=1y=a x (a>1)xyO y=1y=a x (0<a<1)性 质定义域值域 定义域:(-∞,+∞) 值域: (0,+∞)函数值的分布情况当时x =0,y =1.图象都经过点(0,1) .当x >0时,y >1当x <0时,0<y <1 当x >0时,0<y <1当x<0时,y >1单调性在(-∞,+∞)上是增函数⑤在(-∞,+∞)上是减函数 数列 1.数列{n a }的前n 项和n S 与通项n a 的关系:11(1)(2)nn n Sn a S S n -=⎧=⎨-⎩≥ 等差数列与等比数列等差数列 等比数列定义 1n n a a d +-=(d 为常数,2n ≥)1(0,2)n na q q n a +=≠且为常数,≥ 递推公式1n n a a d -=+(()n m a a n m d =+-)1n n a a q -=(n m n m a a q -=) 通项公式 1(1)n a a n d =+-11n n a a q -=(1,0a q ≠)中项 2n k n ka a A -++=(*,,0n k N n k ∈>>)(0)n k n k n k n k G a a a a -+-+=±>(*,,0n k N n k ∈≥≥)12r α=2R =①诱导公式:函数名不变,符号看象限:函数名改变,符号看象限:1tan tan αααcos ;cos 1cos 22α-=tan tan )αβ向量的概念及运算6.相反向量: 长度相等且方向相反的向量.二、向量的运算运算图形语言符号语言坐标语言加法与减法OA--→+OB--→=OC--→OB--→OA--→-=AB--→记OA--→=(x1,y1),OB--→=(x1,y2)则OA OB+=(x1+x2,y1+y2)OB OA-=(x2-x1,y2-y1)OA--→+AB--→=OB--→数乘AB--→=λa→λ∈R记a→=(x,y)则λa→=(λx,λy)两个向量的数量积cos,a b a b a b⋅=⋅记1122(,),(,)a x yb x y==则a→·b→=x1x2+y1y2⑴两个向量平行的充要条件符号语言:)0(//→→→→→→≠=⇔bbabaλ坐标语言为:设非零向量()()1122,,,a bx y x y==,则a→∥b→⇔(x1,y1)=λ(x2,y2),即1212x xy yλλ=⎧⎨=⎩,或x1y2-x2y1=0。
第十一章 数系的扩充与复数§11.1 数系的扩充与复数的概念一、知识导学1. 复数:形如bi a +的数(b a ,R ∈),复数通常有小写字母z 表示,即bi a z +=,其中a 叫做复数的实部、b 叫做复数的虚部,i 称做虚数单位.2. 分类:复数bi a +(b a ,R ∈)中,当0=b 时,就是实数;除了实数以外的数,即当b 0≠时,bi a +叫做虚数;当0=a ,b 0≠时,叫做纯虚数.3. 复数集:全体复数所构成的集合.4. 复数相等:如果两个复数bi a +与di c +的实部与虚部分别相等,记作:bi a +=di c +.5. 复平面、实轴、虚轴:建立直角坐标系来表示复数的平面.在复平面内,x 轴叫做实轴,y 轴叫做虚轴. 6. 复数的模:设=bi a +,则向量的长度叫做复数bi a +的模(或绝对值),记作bi a +.(1)22b a bi a z +=+=;(2)21z z +=12z z +; (3)2121z z z z =; 7.共扼复数:如果两个复数的实部相等,而虚部互为相反数,则这两个复数互为共扼复数.二、疑难知识导析1.两个实数可以比较大小,而不全是实数的两个复数不能比较大小2.,R z ∈则02≥z ,而C z ∈,则02≥z 不一定成立,如i z =时012<-=i ; 3.22,z zR z =∈,而C z ∈则22z z =不一定成立;4.若,,,321C z z z ∈0)()(232221=-+-z z z z 不一定能推出321z z z ==; 5.若R z z ∈21,,则21z z -=212214)(z z z z -+,但若,,21C z z ∈则上式不一定成立.三、经典例题导讲[例1]两个共扼复数的差是( )A .实数B .纯虚数C .零D .零或纯虚数错解:当得到bi z z 2=-时就错误的选B ,忽略了b 可以为零的条件.正解:设互为共扼的两复数分别为bi a z +=及),(R b a bi a z ∈-=则bi z z 2=- 或bi z z 2=-当0≠b 时,z z -,z z -为纯虚数当0=b 时,0=-z z ,0=-z z ,因此应选D.注:要认真审题,看清题设条件,结论. 学会全面辩证的思考问题,准确记 忆有关概念性质. [例2]判断下列命题是否正确 (1)若C z ∈, 则02≥z(2)若,,21C z z ∈且021>-z z ,则21z z >(3)若b a >,则i b i a +>+错解:(1)认为任何一个实数的平方大于零可推广到复数中,从而(1)是正确的(2)认为两实数之差大于零等价于前一个大于后一个实数,也可推到复数中来.认为两复数差为实数则这两个复数也为实数.而认为命题(2)是正确的.(3)把不等式性质错误的推广到复数中,忽略不等式是在实数中成立的前提条件. 正解:(1)错,反例设i z =则0122<-==i z(2)错,反例设i z +=21,i z +=12,满足0121>=-z z ,但1z 2z不能比较大小.(3)错,b a > ,R b a ∈∴,,故i a +,i b +都是虚数,不能比较大小.[例3]实数a 分别取什么值时,复数i a a a a a z )152(3622--++--=是(1)实数; (2)虚数;(3)纯虚数.解:实部3)3)(2(362+-+=+--a a a a a a ,虚部)5)(3(1522-+=--a a a a .(1)当 时,z 是实数; (2)当,且时,z 是虚数;(3) 当 或时是纯虚数.[例4] 设i z R m i m m m m z 35),()34()32(2221+=∈+-+--=,当m 取何值时, (1) 21z z =; (2)01≠z .分析:复数相等的充要条件,提供了将复数问题转化为实数问题的依据,这是解复数问题常用的思想方法,这个题就可利用复数相等的充要条件来列出关于实数 的方程,求出 的值.解:(1)由可得:⎪⎩⎪⎨⎧=+-=--33453222m m m m 解之得4=m ,即:当 时(2)当可得:或 ,即时01≠z .[例5]21,z z 是两个不为零的复数,它们在复平面上分别对应点P 和Q ,且024222121=+-z z z z ,证明△OPQ 为直角三角形(O 是坐标原点),并求两锐角的度数.分析 本题起步的关键在于对条件024222121=+-z z z z 的处理.等式左边是关于21,z z 的二次齐次式,可以看作二次方程求解,也可配方.解:由024222121=+-z z z z (,不为零),得⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛±+⎪⎭⎫ ⎝⎛±=±=±=3s i n 3c o s 21431832221221ππi z z z iz i z 即向量与向量的夹角为3π, 在图中,3π=∠POQ ,又||21||21z z =,设r z r z 2||,||21==, 在△OPQ 中,由余弦定理△OPQ 为直角三角形,.四、典型习题导练1. 设复数z 满足关系i z z +=+2||,那么z 等于( ). A .B .C .D .2.复数系方程062)1()1(2=----+i x i x i 有实数根,则这个实数是_________. 3. 实数m 取何值时,复数是(1)纯虚数;(2)在复平面上的对应点位于第二象限.4.已知z z z f -+=1)(且,310)(i z f +=-求复数z5.设复数z 满足5=z 且z i )43(+在复平面上对应的点在第二象限、四象限的角平分线上,),(252R m m z ∈=-求m z 和的值§11.2 复数的运算一、知识导学1.复数加、减法的几何意义 (1)加法的几何意义复数21z z + 是以→1oz 、→2oz 为两邻边的平行四边形对角线→oz 所对应的复数. (2)复数减法的几何意义复数21z z -是连接向量1OZ 、2OZ 的终点,并指向被减数的向量21z z 所对应的复数. 2. 重要结论(1) 对复数z 、1z 、2z 和自然数m 、n ,有n m n m z z z +=∙,mn n m z z =)(,nn n z z z z 2121)(∙=∙(2) i i =1,12-=i ,i i -=3,14=i ; 114=+n i,124-=+n i ,i i n -=+34,14=n i .(3) i i 2)1(2±=±,i i i -=+-11,i ii=-+11. (4)设231i +-=ω,ϖω=2,ωω=2,012=++ωω,n n 33ωω=,021=++++n n n ωωω二、疑难知识导析 1.对于22z zz z ==⋅,是复数运算与实数运算相互转化的主要依据,也是把复数看作整体进行运算的主要依据,在解题中加以认识并逐渐体会.2.在进行复数的运算时,不能把实数的某些法则和性质照搬到复数集中来,如下面的结论.当C z ∈时,不总是成立的. (1)),()(为分数时不成立n m z z mnnm =;(2))1(时不成立==⇒=z n m z zn m ;(3)),(0021212221是虚数时不成立z z z z z z ==⇔=+; (4))(22为虚数时不成立z z z=;(5))(为虚数时不成立z a z a a z <<-⇔< 三、经典例题导讲[例1] 满足条件512=++-z i z 的点的轨迹是( )A.椭圆B.直线C.线段D.圆 错解:选A 或B.错因:如果把i z 2-看作动点Z 到定点(0,2)的距离,由上式表示到两个定点(0,2)与(-1,0)的距离之和为常数5∴动点的轨迹符合椭圆的定义,但是,有一定的前提的就是两点间的距离小于定常数. 正解: 点(0,2)与(-1,0)间的距离为5, ∴动点在两定点(0,-2)与(-1,0)之间,选C 评注:加强对概念的理解加深,认真审题. [例2] 求值:.)1()1(6nni i --⋅+错解:原式=1368)2()11()1(+=⋅-=-+-n n ni i i ii i 82-==时,原式当n 83==时,原式当n错因:上面的解答错在没有真正理解Z n ∈的含义,只是用了三个特殊整数代替了所有整数,犯了用特殊代替一般的错误.另外还可以看出对虚数单位i 的整数幂的运算不熟悉,没有掌握虚数单位i 整数幂的运算结果的周期性. 正解:原式=nii i )11()1(6-+- =138)2(+=⋅-n nii i=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+=-+=-).4(8,348)(),24(8),14(8k n ik n k k n ik n )(为非负整数 评注:虚数单位i 整数幂的值具有以4为周期的特点,根据时,求n i n 必须按被4整除余数为0、1、2、3四种情况进行分类讨论. [例3]已知iz 312+-=,求200021z z z +++ 的值.分析:结论是等比数列的求和问题,所以应联想到求和公式qq a S n n --=1)1(1,若直接将条件代入求和公式,则显得较为麻烦,不妨先将条件化简. ω=+-=--=+-=i i iz 23214)31(2312 原式=01111111667*32001=--=--=--ωωωz z 评注:由于数列中的数可以是复数,所以数列的诸性质在复数集中仍成立.[例4] (06年上海春卷)已知复数w 满足i (i )23(4w w -=-为虚数单位),|2|5-+=w wz ,求一个以z 为根的实系数一元二次方程. 解法一: i 2i21i34,i 34)i 21(-=++=∴+=+w w ,i 3|i |i25+=-+-=∴z .若实系数一元二次方程有虚根i 3+=z ,则必有共轭虚根i 3-=z . 10,6=⋅=+z z z z , ∴ 所求的一个一元二次方程可以是01062=+-x x . 解法二:设i b a w +=R)(∈b a 、 b a b a 2i 2i 34i +-=-+,得 ⎩⎨⎧-==-,23,24a b b a ∴ ⎩⎨⎧-==,1,2b ai 2-=∴w ,以下解法同解法一. [例5].211<<-+=ωω是实数,且是虚数,设zz z .的实部的取值范围的值及求z z解析 是虚数z yix yi x z z +++=+=∴1)(1ω可设 i yx yy y x x x y x yi x yi x )()(222222+-+++=+-++= ,0≠y 是实数,且ω 1,0112222=+=+-∴y x yx 即 ,1=∴zx 2=ω此时22121<<-<<-x 得由ω)1,21(,121-<<-∴的实部的范围是即z x四、典型习题导练1.(06年四川卷)非空集合G 关于运算⊕满足:(1)对任意,a b G ∈,都有a b G ⊕∈; (2)存在e G ∈,使得对一切a G ∈,都有a e e a a ⊕=⊕=,则称G 关于运算⊕为“融洽集”;现给出下列集合和运算:①{},G =⊕非负整数为整数的加法 ②{},G =⊕偶数为整数的乘法③{},G =⊕平面向量为平面向量的加法 ④{},G =⊕二次三项式为多项式的加法 ⑤{},G =⊕虚数为复数的乘法其中G 关于运算⊕为“融洽集”__________;(写出所有“融洽集”的序号) 2.______)11(1993=-+ii 3.计算4.计算5.解下列方程: (1); (2).第十二章 统计12.1抽样方法一、 知识导学 1.抽签法:(1)将总体中的所有个体编号(号码可以从1到N );(2)将1到N 这N 个号码写在形状、大小相同的号签上(号签可以用小球、卡片、纸条等制作);(3)将号签放在同一箱中,并搅拌均匀;(4)从箱中每次抽出1个号签,并记录其编号,连续抽取k 次; (5)从总体中将与抽到的签的编号相一致的个体取出. 2.随机数表法:(1)对总体中的个体进行编号(每个号码位数一致); (2)在随机数表中任选一个数作为开始;(3)从选定的数开始按一定的方向读下去,得到的数码若不在编号中,则跳过;若在编号中,则取出;如果得到的号码前面已经取出,也跳过;如此继续下去,直到取满为止; (4) 根据选定的号码抽取样本. 3.系统抽样(等距抽样):(1)采用随机的方式将总体中的个体编号; (2)将整个的编号按一定的间隔(设为k )分段,当nN(N 为总体中的个体数,n 为样本容量)是整数时,n N k =;当nN 不是整数时,从总体中剔除一些个体,使剩下的总体中个体的个数N /能被n 整除,这时nN k /=,并将剩下的总体重新编号;(3)在第一段中用简单随机抽样确定起始的个体编号l ; (4)将编号为k n l k l k l l )1(.,,.........2,,-+++的个体抽出.4.分层抽样:(1)将总体按一定标准分层;(2)计算各层的个体数与总体的个数的比;(3)按各层个体数占总体的个体数的比确定各层应抽取的样本容量; (4)在每一层进行抽样(可用简单随机抽样或系统抽样). 二.疑难知识导析1.简单随机抽样是从总体中逐个不放回地抽取.2.简单随机抽样和系统抽样都是一种等概率抽样,即每个个体被抽到的可能性都是相同的.3.简单随机抽样适用于总体中个体较少的情况;系统抽样适用于总体中个体数较多的情形;分层抽样用于总体由几个差异明显的部分组成的情况.4. 分层抽样时,在每一层内进行抽样时可根据具体情况,采用简单随机抽样或系统抽样. 5. 在使用分层抽样时,在每一层内抽样的比例相同. 三.经典例题导讲[例1]某工厂生产A,B,C,D 四种不同型号的产品,产品数量之比依次为2:3:5:1,现用分层抽样方法抽出一个容量为n 的样本,样本中A 型号有16件,那么此样本容量n 是多少? 错解:样本容量1615322+++⨯=2(件)错因:混淆了A 型号产品与样本容量的比例关系.正解:在分层抽样中,每一层所抽的个体数的比例与总体中各层个体数的比例是一致的,所以,样本容量为881621532=⨯+++=n答:此样本容量为88件.[例2]从1002名学生中选取100名进行抽样检查.请用系统抽样法设计一种方案,叙述其步骤. 解:(1)将1002名学生进行编号,号码分别为1,2,……,1002; (2)用随机数表法剔除2个个体,并将剩下的学生重新编号,号码分别为1,2,……1000;(3)将1000个号码平均分成100组,并在第一组1,2,……,10中用简单随机抽样法确定一个号码(如l ); (2) 将号码为l l l l +++990,......20,10,的个体抽出.[例3]某学校有2005名学生,从中选取20人参加学生代表大会,采用简单随机抽样方法进行抽样,是用抽签法还是随机数表法?如何具体实施?分析:由于学生人数较大,制作号签比较麻烦,所以决定用随机数表法 解:采用随机数表法 实施步骤:(1) 对2005名同学进行编号,0000-2004(2) 在随机数表中随机地确定一个数作为开始,如21行45列的数字9开始的4位:9706;依次向下读数,5595,4904,………,如到最后一行,转向左边的四位数字号码,并向上读,凡不在0000-2004范围内的,则跳过,遇到已读过的数也跳过,最后得到号码为:0011,0570,1449,1072,1338,0076,1281,1866,1349,0864,0842,0161,1839,0895,1326,1454,0911,1642,0598,1855的学生组成容量为20的样本.[例4]某工厂有3条生产同一产品的流水线,每天生产的产品件数分别是3000件,4000件,8000件.若要用分层抽样的方法从中抽取一个容量为150件产品的样本,应该如何抽样? 解:总体中的个体数N=3000+4000+8000=15000样本容量n=150抽样比例为100115000150==N n 所以应该在第一条流水线生产的产品中随机抽取30001001⨯=30件产品 在第二条流水线生产的产品中随机抽取:40001001⨯=40件产品在第三条流水线生产的产品中随机抽取:50001001⨯=50件产品 这里因为每条流水线所生产的产品数都较多,所以,在每条流水线的产品中抽取样品时,宜采用系统抽样方法 四.典型习题导练1.为了解某班50名同学的会考及格率,从中抽取10名进行考查分析,则在这次考查中,考查的总体内个体总数为 样本容量为 .2.采用系统抽样从含有2000个个体的总体(编号为0000,0001,……,1999)中抽取一个容量为100的样本,则第一段的编号为 若在第一段中用简单随机抽样得到起始个体编号为0013,则前6个入样编号为 .3.某市为了了解职工的家庭生活状况,先将职工所在的国民经济行业分成13类,然后每个行业抽1001的职工家庭进行调查,这种抽样方法是 . 4.用分层抽样的方法在一个企业中抽取一个样本容量为50的样本,其中在管理营销部门抽了15人,技术部门10人,其余在生产工人中抽取,已知该企业有生产工人375人,那么这个企业共有多少职工?5.采用简单随机抽样从含有5个人的身高的总体{}173,171,161,167,162中抽取一个容量为2的样本,写出全部样本,并计算各个样本的平均值,各样本平均值的平均值.12.2频率分布直方图、折线图与茎叶图一、知识导学1.频率分布表:反映总体频率分布的表格.2.一般地,编制频率分布表的步骤如下:(1)求全距,决定组数和组距,组距=组数全距;(2)分组,通常对组内数值所在区间取左闭右开区间,最后一组取闭区间;(3)登记频数,计算频率,列出频率分布表.3. 频率(分布)直方图:利用直方图反映样本的频率分布规律. 4. 一般地,作频率分布直方图的方法为:(1)把横轴分成若干段,每一线段对应一个组的组距;(2)以此线段为底作矩形,它的高等于该组的组距频率,这样得出一系列的矩形;(3)每个矩形的面积恰好是该组上的频率.5. 频率折线图:如果将频率分布直方图中各相邻的矩形的上底边的中点顺次连接起,就得到一条折线,称这条折线为本组数据的频率折线图.6. 制作茎叶图的方法是:将所有两位数的十位数字作为“茎”,个位数字作为“叶”,茎相同者共用一个茎,茎按从小到大的顺序从上向下列出,共茎的叶一般按从大到小(或从小到大)的顺序同行列出. 二、疑难知识导析1. 在编制频率分布表时,要选择适当的组距和起始点才可以使频率分布表更好地反映数据的分布情况.2. 在编制频率分布表时,如果取全距时不利于分组(如不能被组数整除),可适当增大全距,如在左右两端各增加适当范围(尽量使两端增加的量相同).3. 频率折线图的优点是它反映了数据的变化趋势,如果将样本容量取得足够大,分组的组距取得足够小,则这条折线将趋于一条曲线,我们称这一曲线为总体分布的密度曲线. 4. 茎叶图对于分布在0~99的容量较小的数据比较合适,此时,茎叶图比直方图更详尽地表示原始数据的信息.5. 在茎叶图中,茎也可以放两位,后面位数多可以四舍五入后再制图. 三、典型例题导讲[例1](06全国卷)一个社会调查机构就某地居民的月收入调查了10000人,并根据所得数据画了样本的频率分布直方图(如下图).为了分析居民的收入与年龄、学历、职业等方面的关系,要从这10000人用再用分层抽样方法抽出100人作进一步调查,则在[)3000,2500(元)月收入段应抽出 人.解析:由直方图可得[2500,3000)(元)月收入段共有100000.00055002500⨯⨯=人, 按分层抽样应抽出10025002510000⨯=人.故答案 25点评:频率分布直方图中,关健要理解图中数据的意义,特别是图中每个小矩形的面积才是这一组距内个体的频率.[例2]从有甲乙两台机器生产的零件中各随机抽取15个进行检验,相关指标的检验结果为: 甲:534,517,528,522,513,516,527,526,520,508,533,524,518,522,512 乙:512,520,523,516,530,510,518,521,528,532,507,516,524,526,514 画出上述数据的茎叶图 错解:甲 乙 8 0 787632 1 024668 8764220 2 013468 43 3 02 4错因:对于两位数是将两位数的十位数字作为“茎”,个位数字作为“叶”,茎相同者共用一个茎,茎按从小到大的顺序从上向下列出,共茎的叶一般按从大到小(或从小到大)的顺序同行列出,对于三位数字,应该把前两位数字作为茎,最后一位数字作为叶,然后从图中观察数据的分布情况,而不是仍考虑两位数,尽管此题的效果一样.正解:用前两位数作为茎,茎叶图为甲 乙 8 50 787632 51 024668 8764220 52 013468 43 53 02 54从图中可以看出,甲机床生产的零件的指标分布大致对称,平均分在520左右,中位数和众数都是522,乙机床生产的零件的指标分布也大致对称,平均分也在520左右,中位数和众数分别是520和516,总的看,甲的指标略大一些. [例3]在绘制频率分布直方图的第三个矩形时,矩形高度① 与这个矩形的宽度(组距)有关; ② 与样本容量n 无关; ③ 与第三个分组的频数有关; ④ 与直方图的起始点无关. 以上结论中正确的共有()A .0个 B.1个 C. 2个 D.3个错解:D.错因:起始点与组距均影响第三组的频数,所以矩形高度与以上各因素均有关,①③正确,正解:C.[例4]根据中国银行的外汇牌价,2005年第一季度的60个工作日中,欧元的现汇买入价(100欧元的外汇可兑换的人民币)的分组与各组频数如下:〔1050,1060〕:1,〔1060,1070〕:7,〔1070,1080〕:20,〔1080,1090〕:11,〔1090,1100〕:13,〔1100,1110〕:6,〔1110,1120〕:2.(1)列出欧元的现汇买入价的频率分布表;(2)估计欧元的现汇买入价在区间1065~1105内的频率;(3)如果欧元的现汇买入价不超过x 的频率的估计值为0.95,求此x 解:(1)欧元的现汇买入价的频率分布表为:(2)欧元现汇买入价在区间1065~1105内的频率的估计值为84.01100111011001105100.0217.0183.0333.01060107010651070117.0=--⨯++++--⨯(3)因为0.017+0.117+0.333+0.183+0.217=0.867〈0.95,0.017+……+0.217+0.100=0.967〉0.95,所以x 在[1100,1110]内,且满足0.867+0.1003.1108,95.0110011101100≈∴=--⨯x x 即欧元现汇买入价不超过1108.3的频率的估计为0.95 [例如果80分以上(包括80分)定为成绩优秀,60分以上(包括60分)定为成绩及格.那么,在这个班级的这次成绩统计中,成绩不及格的频率是多少?成绩及格的频率是多少?成绩优秀的频率是多少?解:被统计的对象(参加这次考试的本班学生)共有2+6+12+21+7+2=50个.60分以上的有48个,80分以上的有20个,所以成绩不及格的频率是04.0502=,成绩及格的频率是96.05048=,成绩优秀的频率是4.05020=.说明 要计算一组数据中某个对象的频率,要先计算数据的总的个数,再计算符合这个对象要求的数据的个数.某个对象可以是一个确定的数据,也可以是在某一范围内数据的总数.[例6]在英语单词frequency 和英语词组relative frequency 中,频数最大的各是哪个字母?它们的频数和频率各是多少?解:在frequency 和英语词组relative frequency 中,频数最大的字母都是e ,在单词frequency 中,e 的频数是2,频率是92;在词组relative frequency 中,e 的频数是4,频率是174.点评:在两组数据中,同一个对象的频数相等,但频率不一定相等,频数大,不一定频率大.在同一组数据中,某两个对象的频数相等,频率也相等;频数大,频率也大. 二、典型习题导练1.(06年重庆卷)为了了解某地区高三学生的身体发育情况,抽查了该地区100名年龄为185.17-岁的男生体重kg ,得到频率分布直方图如下:根据上图可得这100名学生中体重在]5.64,5.56[的学生人数是( ). A . 20 B.30 C.40 D. 502. 一个容量为800的样本,某组的频率为6.25%,则这一组的频数是 3. 某校随机抽取了20名学生,测量得到的视力数据如下:4.7,4.2,5.0,4.1,4.0,4.9,5.1,4.5,4.8,5.2,5.0,4.0,4.5,4.8,4.7,4.8,4.6,4.9,5.3,4.0(1) 列出频率分布表(共分5组)(2) 估计该校学生的近视率(视力低于4.9) 4. 用一个容量为200的样本制作频率分布直方图时,共分13组,组距为6,起始点为10,第4组的频数为25,则直方图中第4个小矩形的宽和高分别是多少? 5. 200名学生某次考试的成绩的分组及各组频率如下表:则及格率,优秀率()的估计分别是 6.某地随机检查了140名成年男性红细胞(/1012L ),数据的分组及频率如下表:(1)完成上面的频率分布表(2)根据上面的图表,估计成年男性红细胞数在正常值(4.0~5.5)内的百分比7.名著《简爱》的中英文版本中,第一节部分内容每句句子所含单词(字)数如下:英文句子所含单词数10,52,56,40,79,9,23,11,10,21,30,31;中文句子所含字数11,79,7,20,63,33,45,36,87,9,11,37,17,18,71,75,51. (1)作出这些数据的茎叶图;(2)比较茎叶图,你能得到什么结论?12.3平均数、方差与标准差一、知识导学1.n 个数据1a ,2a ,…….n a 的平均数或平均值一般记为-a =na a a n+++........21.2.一般地,若取值n x x x ,......,,21的频率分别为n p p p ,......,,21,则其平均数为n n p x p x p x +++......2211.3.把一组数据的最大值与最小值的差称为极差.4. 一般地,设一组样本数据n x x x ,......,,21,其平均数为-x ,则称212)(1∑=--=n i i x x n s 为这个样本的方差,算术平方根21)(1∑=--=ni i x x n s 为样本的标准差,分别简称样本方差,样本标准差.二、疑难知识导析1.平均数,中位数和众数都是总体的数字特征,从不同角度反映了分布的集中趋势,平均数是最常用的指标,也是数据点的“重心”位置,它易受极端值(特别大或特别小的值)的影响,中位数位于数据序列的中间位置,不受极端值的影响,在一组数据中,可能没有众数,也可能有多个众数.2.方差和标准差是总体的数字特征,反映了分布的分散程序(波动大小),标准差也会受极端值(特别大或特别小的值)的影响.3.分布的分散程序还可以用极差来描述,但较粗略.4.样本方差也可以用公式21221x x n s n i i -=∑=计算.三、经典例题导讲[例1](06年江苏卷)某人5次上班途中所花的时间(单位:分钟)分别为.9,11,10,,y x 已知这组数据的平均数为10,方差为2,则y x -的值为( ) A .1 B.2 C.3 D.4 解:由平均数公式为10,得1051)91110(=⨯++++y x ,则20=+y x ,又由于方差为2,则()()()()()[]25110910111010101022222=⨯-+-+-+-+-y x 得 20822=+y x 1922=xy 所以有()42222=-+=-=-xy y x y x y x ,故选D.[例2]数据n x x ,,1 是一名运动员的n 次射击的命中环数,则他的平均命中环数的估计是( ).A .样本平均数均值∑==ni i x n x 11 B .样本极差),,min(),,max (11n n x x x x R -=C .样本方差212)(1x x n s n i i -=∑= D .样本平均差AD=∑=-n i i x x n 11错解:C.错因:后三个选项都表示了样本的波动程度,不能用于总体平均值的估计. 正解:A.[例3]某房间中10个人的平均身高为1.74米,身高为1.85米的第11个人,进入房间后,这11个人的平均身高是多少?解:原来的10个人的身高之和为17.4米,所以,这11个人的平均身高为1185.11074.1+⨯=1.75.即这11个人的平均身高为1075米[例4]若有一个企业,70%的人年收入1万,25%的人年收入3万,5%的人年收入11万,求这个企业的年平均收入及年收入的中位数和众数解:年平均收入为12%511%253%70=⨯+⨯+⨯(万);中位数和众数均为1万(1)计算所有人员的月平均收入;(2)这个平均收入能反映打工人员的月收入的一般水平吗?为什么?(3)去掉老板的收入后,再计算平均收入,这能代表打工人员的月收入的水平吗? (4)根据以上计算,以统计的观点对(3)的结果作出分析 解:(1)平均收入711=-x (3000+450+350+400+320+320+410)=750元 (2)这个平均收入不能反映打工人员的月收入水平,可以看出打工人员的收入都低于平均收入,因为老板收入特别高,这是一个异常值,对平均收入产生了较大的影响,并且他不是打工人员(3)去掉老板后的月平均收入612=-x (450+350+400+320+320+410)=375元.这能代表打工人员的月收入水平(4)由上可见,个别特殊数据可能对平均值产生大的影响,因此在进行统计分析时,对异常值要进行专门讨论,有时应剔除之 四、典型习题导练1. 在一次知识竞赛中,抽取20名选手,成绩分布如下:则选手的平均成绩是 ( ) A .4 B.4.4 C.8 D.8.82.8名新生儿的身长(cm )分别为50,51,52,55,53,54,58,54,则新生儿平均身长的估计为 ,约有一半的新生儿身长大于等于 ,新生儿身长的最可能值是 .用上述分组资料计算得病人平均等待时间的估计值-x = ,病人等待时间的标准差的估计值s =4.样本1021,......,,x x x 的平均数为5,方差为7,则3()()()13,......,13,11021---x x x 的平均数、方差,标准差分别为5.下面是一个班级在一次测验时的成绩(已按从小到大的次序排列),分别计算男生和女生的成绩和平均值,中位数以及众数,试问中位数的含义是什么?对比两个平均值和中位数,你分析一下这个班级的学习情况男生:55,55,61,65,68,71,72,73,74,75,78,80,81,82,87,94女生:53,66,70,71,73,73,75,80,80,82,82,83,84,85,87,88,90,93,94,976.某工厂甲,乙两个车间包装同一产品,在自动包装传送带上每隔30min 抽一包产品,称其重量是否合格,分别记录抽查数据如下:甲车间:102,101,99,103,98,99,98;乙车间:110,105,90,85,75,115,110. (1)这样的抽样是何种抽样方法?(2)估计甲、乙两车间的均值与方差,并说明哪个车间的产品较稳定.12.4线性回归方程一、知识导学1. 变量之间的常见关系有如下两类:一类是确定性函数关系,变量之间的关系可以用函数表示;一类是相关关系,变量之间有一定的联系,但不能完全用函数来表达 2. 能用直线方程a bx y +=^近似表示的相关关系叫做线性相关关系当a,b 使2222211)(......)()(a bx y a bx y a bx y Q n n --++--+--=取得最小值时,就称a bx y +=∧为拟合这n 对数据的线性回归方程,将该方程所表示的直线称为回归直线.4.线性回归方程a bx y +=∧中的系数b a ,满足:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡∑∑∑∑∑=====ni i ni i ni ii n i i n i i y na b x y x a x b x 111112 由此二元一次方程组便可依次求出a b ,的值:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=--=====∑∑∑∑∑x b y a x x n y x y x n b ni i n i i n i i n i i n i i i 2112111(*) 5.一般地,用回归直线进行拟合的一般步骤为: (1)作出散点图,判断散点是否在一条直线附近;(2)如果散点在一条直线附近,用公式(*)求出b a ,,并写出线性回归方程.二、疑难知识导析1.现实世界中两个变量的关系中更多的是相关关系而不是确定性关系,许多物理学中公式看起来是确定性关系,实际上由于公式的使用范围,测量误差等的影响,试验得到的数据之间是相关关系.2.用最小二乘估计方法计算得到的b a ,使函数()b a Q ,达到最小3.还有其他寻找较好的回归直线的原则(如使y 方向的偏差和最小,使各点到回归直线的距离之和最小等)4. 比较相关关系绝对值的大小可以比较一组变量之间哪两个变量有更强的(线性)相关关系.5. “最好的”直线方程中“最好”可以有多种解释,也就有不同的求解方法,现在广泛采用的最小二乘法所用的思想是找到使散点到直线a bx y +==在垂直方向上的距离的平方和最小的直线a bx y +=,用这个方法,b a ,的求解最简单 三、经典例题导讲问y 与x 的(样本)相关系数r 是多少?这是否说明y 与x 没有关系? 错解:040707))((7171=⨯⨯-=-=--∑∑==xy y x y y x xi i i i i i。