高三数学复习笔记
高中数学复习笔记
(整理于2015-5)
一、 函数
1、两个函数的对称性:
①y=f(x )与y=f(-x )关于y 轴对称 ②y=f(x )与y= —f (x )关于x 轴对称 ③y=f(x )与y= —f (-x )关于原点对称 ④y=f(x )与y=f-1(x )关于y=x对称
注:函数与其反函数之间的一个有用的结论:f -1(a )=b ⇔f (b )=a . 原函数与反函数图象的交点不全在y=x上;y =f -1(x +a )只能理解为y =f -1(x )在x+a处的函数值。 ⑤y=f(a+x)与y=f(a —x )关于y 轴对称 例子可以自己举。
注意如下“翻折”变换:
f (x ) −−→f (x ) f (x ) −−→f (|x |)
2、函数本身的对称性
①偶函数的图象关于y 轴对称,奇函数的图象关于原点对称。
②若函数y=f(x )满足f(a+x)=f(a-x),则函数关于x=a对称(即:相加能消x ,除2对称轴,相减能消x 得数是周期)注意与上述第⑤点的区别。
3、奇偶性(函数具有奇偶性的前提是定义域关于原点左右对称) ①奇函数的导数是偶函数,偶函数的导函数是奇函数,但反之不成立 证:设f (x ) =-f (-x ) ,两边求导即可。
②复合函数的奇偶性特点是:“内偶则偶,内奇同外”.
③既奇又偶函数有无穷多个(f (x ) =0,定义域是关于原点对称的任意一个数集) ④在公共定义域内:两个奇函数的乘积是偶函数;两个偶函数的乘积是偶函数;一个偶函数与奇函数的乘积是奇函数。
⑤若f(x) 是奇函数且在x =0时有意义,则f(0)=0。
4、平移:
函数图像的平移口诀:左加右减,上加下减。特别需要注意的是:在左加右减中,无论加还是减,如果x 前方有系数(包括负号),都必须先把系数提取出去之后再加减,这时候的加减量才是函数的平移量。
π
例如:将函数y=sin(2x+)向右边平移φ个单位后,图像关于y 轴对称,求φ的最小正
3
5π
值。(φ=)
12
5、一阶导数决定单调性、二阶导数决定凹凸性,二阶导数大于0的函数是凹函数,反之
是凸函数
6、必须掌握的几种常见函数的图象
①二次函数y=ax 2+bx+c(a ≠0)(懂得利用定义域及对称轴判断函数的最值,) ②指数函数y =a x (a >0且a ≠1)(理解并掌握该函数的单调性与底数a 的关系) ③幂函数y =x a (a >0且a ≠1)(理解并掌握该函数的单调性与幂指数a 的关系) ④对数函数y=loga x (a >0且a ≠1)(理解并掌握该函数的单调性与底数a 的关系)
a
(a 为正的常数)(懂得判断该函数的四个单调区间) x a
⑥背靠背函数y=x -(a 为正的常数)
x
⑦三角函数y=sinx、y=cosx、y=tanx、y=cotx(能根据图象判断这些函数的单调区间)
⑤对勾函数y=x +
[或y =A cos (ωx +ϕ)]正弦型函数y =Asin (ωx +ϕ)的图象和性质要熟记。
(1)振幅|A |,周期T =
2π
|ω|
若f (x 0)=±A ,则x =x 0为对称轴。 若f (x 0)=0,则(x 0, 0)为对称中心,反之也对。
(2)五点作图:令ωx +ϕ依次为0,
π3π
,π,,2π,求出x 与y ,依点(x ,y )作图。 22
(3)根据图象求解析式。(求A 、ω、ϕ
值)
先根据振幅,求出A ,再求周期,然后得出ω的值,最后利用五点法求φ
⑧抽象函数:抽象函数通常是指没有给出函数的具体的解析式,只给出了其它一些条件(如
函数的定义域、单调性、奇偶性、解析递推式等)的函数问题。求解抽象函数问题的常用方法是:
(1)借鉴模型函数进行类比探究。几类常见的抽象函数 :
①正比例函数型:f (x ) =kx (k ≠0) ---------------f (x ±y ) =f (x ) ±f (y ) ;
x f (x )
②幂函数型:f (x ) =x 2 --------------f (xy ) =f (x ) f (y ) ,f () =;
y f (y )
f (x )
③指数函数型:f (x ) =a x ------------f (x +y ) =f (x ) f (y ) ,f (x -y ) =;
f (y )
x
④对数函数型:f (x ) =log a x -----f (xy ) =f (x ) +f (y ) ,f () =f (x ) -f (y ) ;
y
⑤三角函数型:f (x ) =tan x ----- f (x +y ) =(2)赋值法、结构变换法
f (x ) +f (y )
1-f (x ) f (y )
如:①x ∈R ,f (x ) 满足f (x +y ) =f (x ) +f (y ) ,证明f (x ) 为奇函数。 (先令x =y =0⇒f (0) =0再令y =-x ,„„)
②x ∈R ,f (x ) 满足f (xy ) =f (x ) +f (y ) ,证明f (x ) 是偶函数。 (先令x =y =-t ⇒f [(-t )(-t ) ]=f (t ·t ) ∴f (-t ) +f (-t ) =f (t ) +f (t ) ∴f (-t ) =f (t ) „„)
③证明单调性:f (x 2) =f [(x 2-x 1)+x 2]=„„ 7、函数中的最值问题:
Ⅰ. 二次函数最值问题
结合对称轴及定义域进行讨论。
① 已知函数f (x )=x 2-2ax +1, x ∈[1, 2],求f (x )的最小值 ② 已知函数f (x )=x 2-2x +1, x ∈[a , 2a ],(a ≠0) 求f (x )的最小值 Ⅱ. 利用均值不等式
y 2
典例:已知x 、y 为正数,且x +=1,求x +y 2的最大值
2
2
分析:x +y
2
=x (1+y )=
22
2
y 22x (1+y 2)2
(即设法构造定值x +=1)
22
1+y 2
x +2
1+y 2=32故最大值为32 =2x )≤2
2442
2
a 2+b 2a +b 2ab
注意如下结论:≥≥ab ≥a ,b ∈R +
22a +b
()
Ⅲ. 三角换元法
上题亦可用三角代换求解即设x=cosθ,
y 2
=sinθ求解
Ⅳ. 通过求导,找极值点的函数值及端点的函数值,通过比较找出最值。
如:求函数y=lnx-x+1的最大值 Ⅴ. 利用函数的单调性
典例:求t 2+3+解,解略) Ⅵ. 数形结合
例:已知x 、y 满足x 2+y 2=4,求8、周期问题
函数y=f(x )满足 f (x+a)= f(x ),周期为a f (x+a)= -f(x )周期为2a f (x+a)=±
1
周期为2a(以上a 皆不为0) f (x )
y -5
的最值 x -6
11
x +的最小值(分析:利用函数y=在(1,+∞)的单调性求2
t +2x
若定义在R 上的函数有两条对称轴,则该函数为周期函数,周期为两条对称轴距离的两倍 一般说来,周期函数加绝对值或平方,其周期减半.(如y =sin 2x , y =sin x 的周期都是π, 但y =sin x +cos x 则不是)
函数y =sin x 2, y =sin x , y =cos x 都不是周期函数
二、不等式
1.穿根法解不等式
用“穿轴法”解高次不等式——“奇穿,偶切”,从最大根的右上方开始
如:(x +1)(x -1)(x -2)
2. 解含有参数的不等式要注意对字母参数的讨论 如:解不等式log a x ≥1
23
3. 对含有两个绝对值的不等式如何去解?
(找零点,分段讨论,去掉绝对值符号,最后取各段的并集。) 例如:解不等式|x -3|-x +
⎧
(解集为⎨x |x >
⎩
1⎫⎬) 2⎭
4.会用不等式|a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |证明较简单的不等问题
5.不等式恒成立问题,常用的处理方式是什么?(可转化为最值问题,或“△”问题) 如:a f (x ) 恒成立⇔a >f (x ) 的最大值 a >f (x ) 有解⇔a >f (x ) 的最小值
a
还有以下四种类型须作了解
①∀x 1∈(a , b ), ∃x 2∈(c , d ) 使得
f (x 1) ≥g (x 2) 恒成立⇔x 1∈(a , b ), x 2∈(c , d ) 时,
f (x 1) m i ≥n g (x ) m i
②∀x 1∈(a , b ), ∀x 2∈(c , d ) 使得
f (x 1) ≥g (x 2) 恒成立⇔x 1∈(a , b ), x 2∈(c , d ) 时,
f (x 1) m i ≥n g (x ) m a
③∃x 1∈(a , b ), ∃x 2∈(c , d ) 使得
f (x 1) ≥g (x 2) 恒成立⇔x 1∈(a , b ), x 2∈(c , d ) 时,
f (x 1) m a ≥x g (x ) m i
④∃x 1∈(a , b ), ∀x 2∈(c , d ) 使得
f (x 1) ≥g (x 2) 恒成立⇔x 1∈(a , b ), x 2∈(c , d ) 时,
f (x 1) m a ≥x g (x ) m a
三、圆锥曲线 1、 离心率
圆(离心率e=0)、椭圆(离心率01)。 2、 焦半径
椭圆:PF 1=a+ex0、PF 2=a-ex0(左加右减)(其中P 为椭圆上任一点,F 1为椭圆左焦点、F 2为椭圆右焦点)
双曲线:PF 1= |ex0+a|、PF 2=| ex0-a|(左加右减)(其中P 为双曲线上任一点,F 1
为双曲线左焦点、F 2为双曲线右焦点)双曲线焦点到其渐近线距离为b
抛物线:抛物线上任一点到焦点的距离都等于该点到准线的距离(解题中常用) 3.圆锥曲线中的面积公式:(F 1 、F 2为焦点)
设P 为椭圆上一点,∠F 1PF 2=θ,则三角形F 1PF 2的面积为:b 2tan 三角形中利用余弦定理整理即可
θ
注:|PF1| |PF2|cos2=b2为定值
2
设P 为双曲线上一点,∠F 1PF 2=θ,则三角形F 1PF 2的面积为:b 2cot 注:|PF1| |PF2|sin2
θ
2
θ
2
θ
=b2为定值 2
x 2
+y 2=1与4.圆锥曲线与圆锥曲线相切问题不可用判别式判断(会产生增根)如:4
(x -3) 2+y 2=1
5. 若已知两个圆相交,则两圆方程相减可得公共弦所在的直线方程 过圆x 2+y2=r2上一点(x 0,y 0)的切线方程为x 0x+y0y=r2, 若点(x 0,y 0)在已知圆外,则x 0x+y0y=r2 表示切点弦 四、数列求和
裂项法:若{a n }是等差数列,公差为d (a i ≠0)则求s n =
b b b
时可用++⋯+
a 1a 2a 2a 3a n a n +1
裂项法求解,即s n =
b 111111bn
(-+-+⋯+)= -d a 1a 2a 2a 3a n a n +1a 1a n +1
求导法: (典例见高三练习册p86例9)
倒序求和:(典例见世纪金榜p40练习18)
分组求和:求和:1-2+2-4+3-8+4-16+5-32+6-„分析:可分解为一个等差数列和一个等比数列然后分组求和
⎧1⎫
求通项:构造新数列法典例分析:典例见世纪金榜p30例4——构造新数列⎨⎬即可
⎩a n ⎭
累加法求通项 累乘法求通项
五、集合与简易逻辑
1. 从集合角度来理解充要条件:若A ⊂B ,则称A 为B 的充分不必要条件,此时B 为A 的必要不充分条件,(越大越必要,越小越充分)若A=B,则称A 为B 的充要条件
2.集合 A、B ,A ⋂B =∅时,你是否注意到“极端”情况:A =∅或B =∅;求集合的子集时是否忘记∅.
3.对于含有n 个元素的有限集合M, 其子集、真子集、非空子集、非空真子集的个数依次
2n -1,为2n , 2n -1, 2n -2.
4. C I (A ⋂B ) =C I A ⋃C I B 。 “p 且q ”的否定是“非p 或非q ”,C I (A ⋃B ) =C I A ⋂C I B ,“p 或q ”的否定是“非p 且非q ”。在反证法中的相关“反设”你清楚吗? 5.
“≥”的涵义你清楚吗?不等式(x -0的解集是{x |x ≥3
}对吗?
六、二项展开式系数:
C 012n n 024n -1n -1n =2(其中C n + Cn + Cn +„=2;C 135
n +Cn +Cn +„C n +Cn + Cn +„=2
) 例:已知(
1+x ) +(1+x )
2+(1+x ) 3+⋯⋯+(1+x ) 10=a 0+a 1x +a 22x +⋯⋯+a 1010x 求a 1+a 2+⋯⋯+a 9=?
七、离散型随机变量的期望与方差 E (a ξ+b)=aEξ+b;E (b )=b D (a ξ+b)=a2D ξ;D (b )=0 D ξ=Eξ2—(E ξ)2 特殊分布的期望与方差
(0、1) 分布:期望:E ξ=p;方差D ξ=pq 二项分布: 期望E ξ=np;方差D ξ=npq
注:期望体现平均值,方差体现稳定性,方差越小越稳定。 八、向量与直线
1.向量在几何中的一些应用
⎛①给出λ +⎫⎪
=MP , 等于已知MP 是∠AMB 的平分线/
②在平行四边形ABCD 中,给出(AB +AD ) ⋅(AB -AD ) =0,等于已知ABCD 是菱形;
③在平行四边形ABCD 中,给出|AB +AD |=|AB -AD |,等于已知ABCD 是矩形; ④在∆ABC 中,给出==,等于已知O 是∆ABC 的外心(三角形外接圆的圆心,三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点); ⑤在∆ABC 中,给出++=,等于已知O 是∆ABC 的重心(三角形的重心是三角形三条中线的交点); ⑥在∆ABC 中,给出⋅=⋅=⋅,等于已知O 是∆ABC 的垂心(三角形的垂心是三角形三条高的交点);
AB AC +) (λ∈R +) 等于已知AP 通过∆ABC 的内心; ⑦在∆ABC 中,给出OP =OA +λ(|AB ||AC |⑧在∆ABC 中,给出a ⋅OA +b ⋅OB +c ⋅OC =0, 等于已知O 是∆ABC 的内心(三角形内切圆的圆心,三角形的内心是三角形三条角平分线的交点);
1
⑨在∆ABC 中,给出AD =AB +AC , 等于已知AD 是∆ABC 中BC 边的中线;
2
引申:
若三棱锥三个侧面与底面所成的角相等,则该棱锥的顶点在底面的射影为底面三角形的内心
若三棱锥三条侧棱与底面所成的角相等,则该棱锥的顶点在底面的射影为底面三角形的外心
若三棱锥三条侧棱两两垂直,则该棱锥的顶点在底面的射影为底面三角形的垂心 若该三棱锥为正三棱锥,则其顶点在底面的射影为底面三角形的中心 2. 三点共线,四点共面的判断 3. 直线及角的一些概念
2
2
2
()
①:直线的“到角”(按逆时针方向旋转)公式:l 1到l 2的角为tan θ=
k 2-k 1
;“夹角”
1+k 2k 1
公式为tan θ=|
k 2-k 1
|
1+k 2k 1
⎡π⎤
(“到角”可以为钝角,而“夹角”只能为⎢0⎥之间的角)
⎣2⎦
②:异面直线所成角的范围:(0,
π
] 2
③:直线倾斜角范围[0,π)
π
④:直线和平面所成的角[0,]
2
⑤:向量夹角、二面角范围:[0,π]
π
⑥:锐角:(0,)
2
ππ
⑦:0到的角表示(0,]
22
π) 2
附:三角和差化积及积化和差公式简记 S + S = S C S + S = C S C + C = C C C — C = — S S 九、立体几何
1.球与正方体的三种关系
球内切于正方体——直径等于正方体棱长
球与正方体十二条棱相切——直径等于面对角线 正方体内接于球——直径等于正方体体对角线
2.正四面体问题——通常将正四面体置于正方体中考虑
附:三角形面积公式: 11abc 1S=底⨯高=absinC==r (a+b+c)=(R 为外接圆半径,r 为内切圆半径)224R 2⑧:第一象限角(2k π,2k π+
=(l -a )(l -b )(l -c ) (l 为三角形周长的一半) (这就是著名的海伦公式)