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高中数学知识点总结(最全版)

2021-11-13 12页 doc 1MB 158阅读

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高中数学知识点总结(最全版)高中数学知识点总结(最全版)高中数学知识点总结(最全版)PAGE高中数学知识点总结(最全版)数学知识点总结第-PAGE40-页共107页引言课程内容: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...
高中数学知识点总结(最全版)
高中数学知识点总结(最全版)高中数学知识点总结(最全版)PAGE高中数学知识点总结(最全版)数学知识点总结第-PAGE40-页共107页引言课程内容:必修课程由5个模块组成:必修1:集合、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。系列4:由10个专题组成。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。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、二项式及其应用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:复数的概念与运算集合的概念高中数学必修1知识点第一章集合与函数概念〖〗集合【】集合的含义与表示集合中的元素具有确定性、互异性和无序性.常用数集及其记法N表示自然数集,N或N表示正整数集,Z表示整数集,Q表示有理数集,R表示实数集.集合与元素间的关系对象a与集合M的关系是aM,或者aM,两者必居其一.集合的表示法①自然语言法:用文字叙述的形式来描述集合.②列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内表示集合.③描述法:{x|x具有的性质},其中x为集合的代表元素.④图示法:用数轴或韦恩图来表示集合.集合的分类①含有有限个元素的集合叫做有限集.②含有无限个元素的集合叫做无限集.③不含有任何元素的集合叫做空集().【】集合间的基本关系子集、真子集、集合相等名称记号意义性质示意图子集AB(或BA)A中的任一元素都属于B(1)AA(2)A若AB且BC,则AC若AB且BA,则ABA(B)BA或真子集AB(或BA)AB,且B中至少有一元素不属于A(1)A(A为非空子集)(2)若AB且BC,则ACBA集合相等ABA中的任一元素都属于B,B中的任一元素都属于AABBAA(B)已知集合A有n(n1)个元素,则它有2n个子集,它有2n1个真子集,它有2n1个非空子集,它有2n2非空真子集.交集、并集、补集【】集合的基本运算名称记号意义性质示意图交集AB{x|xA,且xB}(1)AAA(2)A(3)ABAABBAB并集AB{x|xA,或xB}AAAAAABAABBAB补集ðUA{x|xU,且xA}1A(ðUA)痧U(AB)(UA)(UB)痧U(AB)(UA)(UB)2A(ðA)UU【补充知识】含绝对值的不等式与一元二次不等式的解法(1)含绝对值的不等式的解法不等式解集|x|a(a0){x|axa}|x|a(a0)x|xa或xa}|axb|c,|axb|c(c0)把axb看成一个整体,化成|x|a,|x|a(a0)型不等式来求解(2)一元二次不等式的解法判别式b24ac000二次函数yax2bxc(a0)的图象O一元二次方程ax2bxc0(a0)的根bb24acx1,22a(其中x1x2)xxb122a无实根ax2bxc0(a0)的解集{x|xx1或xx2}{x|xb}2aRax2bxc0(a0)的解集{x|x1xx2}函数的概念〖〗函数及其表示【】函数的概念①设A、B是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f,对于集合A中任何一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么这样的对应(包括集合A,B以及A到B的对应法则f)叫做集合A到B的一个函数,记作f:AB.②函数的三要素:定义域、值域和对应法则.③只有定义域相同,且对应法则也相同的两个函数才是同一函数.区间的概念及表示法①设a,b是两个实数,且ab,满足axb的实数x的集合叫做闭区间,记做[a,b];满足axb的实数x的集合叫做开区间,记做(a,b);满足axb,或axb的实数x的集合叫做半开半闭区间,分别记做[a,b),(a,b];满足xa,xa,xb,xb的实数x的集合分别记做[a,),(a,),(,b],(,b).注意:对于集合{x|axb}与区间(a,b),前者a可以大于或等于b,而后者必须ab,(前者可以不成立,为空集;而后者必须成立).求函数的定义域时,一般遵循以下原则:①f(x)是整式时,定义域是全体实数.②f(x)是分式函数时,定义域是使分母不为零的一切实数.③f(x)是偶次根式时,定义域是使被开方式为非负值时的实数的集合.④对数函数的真数大于零,当对数或指数函数的底数中含变量时,底数须大于零且不等于1.⑤ytanx中,xk(kZ).2⑥零(负)指数幂的底数不能为零.⑦若f(x)是由有限个基本初等函数的四则运算而合成的函数时,则其定义域一般是各基本初等函数的定义域的交集.⑧对于求复合函数定义域问题,一般步骤是:若已知f(x)的定义域为[a,b],其复合函数f[g(x)]的定义域应由不等式ag(x)b解出.⑨对于含字母参数的函数,求其定义域,根据问题具体情况需对字母参数进行分类讨论.⑩由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义.求函数的值域或最值求函数最值的常用方法和求函数值域的方法基本上是相同的.事实上,如果在函数的值域中存在一个最小(大)数,这个数就是函数的最小(大)值.因此求函数的最值与值域,其实质是相同的,只是提问的角度不同.求函数值域与最值的常用方法:①观察法:对于比较简单的函数,我们可以通过观察直接得到值域或最值.②配方法:将函数解析式化成含有自变量的平方式与常数的和,然后根据变量的取值范围确定函数的值域或最值.③判别式法:若函数yf(x)可以化成一个系数含有y的关于x的二次方程a(y)x2b(y)xc(y)0,则在a(y)0时,由于x,y为实数,故必须有b2(y)4a(y)c(y)0,从而确定函数的值域或最值.④不等式法:利用基本不等式确定函数的值域或最值.⑤换元法:通过变量代换达到化繁为简、化难为易的目的,三角代换可将代数函数的最值问题转化为三角函数的最值问题.⑥反函数法:利用函数和它的反函数的定义域与值域的互逆关系确定函数的值域或最值.⑦数形结合法:利用函数图象或几何方法确定函数的值域或最值.⑧函数的单调性法.【】函数的表示法函数的表示方法表示函数的方法,常用的有解析法、列表法、图象法三种.解析法:就是用数学表达式表示两个变量之间的对应关系.列表法:就是列出表格来表示两个变量之间的对应关系.图象法:就是用图象表示两个变量之间的对应关系.映射的概念①设A、B是两个集合,如果按照某种对应法则f,对于集合A中任何一个元素,在集合B中都有唯一的元素和它对应,那么这样的对应(包括集合A,B以及A到B的对应法则f)叫做集合A到B的映射,记作f:AB.②给定一个集合A到集合B的映射,且aA,bB.如果元素a和元素b对应,那么我们把元素b叫做元素a的象,元素a叫做元素b的原象.〖〗函数的基本性质【】单调性与最大(小)值(1)函数的单调性①定义及判定方法函数的性质定义图象判定方法如果对于属于定义域I内yy=f(X)f(x2)f(x1)oxx12利用定义利用已知函数的单调性利用函数图象(在某个区间图象上升为增)利用复合函数某个区间上的任意两个自变量的值x1、x2,当x.1.<.x.2.时,都有f.(.x.1.).<.f.(.x.2.).,那么就说f(x)在这个区x函数的间上是增.函.数..单调性如果对于属于定义域I内yy=f(X)f(x1)f(x2)oxx12x利用定义利用已知函数的单调性利用函数图象(在某个区间图象下降为减)利用复合函数某个区间上的任意两个自变量的值x1、x2,当x.1.<.x.2.时,都有f.(.x.1.).>.f.(.x.2.).,那么就说f(x)在这个区间上是减.函.数..②在公共定义域内,两个增函数的和是增函数,两个减函数的和是减函数,增函数减去一个减函数为增函数,减函数减去一个增函数为减函数.③对于复合函数yf[g(x)],令ug(x),若yf(u)为增,ug(x)为增,则yf[g(x)]为增;若yf(u)为减,ug(x)为减,则yf[g(x)]为增;若yf(u)为增,ug(x)为减,则yf[g(x)]为减;若yf(u)为减,ug(x)为增,则yf[g(x)]为减.(2)打“√”函数f(x)xa(a0)的图象与性质yoxxf(x)分别在(,a]、[a,)上为增函数,分别在[a,0)、(0,a]上为减函数.最大(小)值定义①一般地,设函数yf(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:(1)对于任意的xI,都有f(x)M;(2)存在x0I,使得f(x0)M.那么,我们称M是函数f(x)的最大值,记作fmax(x)M.②一般地,设函数yf(x)的定义域为I,如果存在实数m满足:(1)对于任意的xI,都有f(x)m;(2)存在x0I,使得f(x0)m.那么,我们称m是函数f(x)的最小值,记作fmax(x)m.【】奇偶性函数的奇偶性①定义及判定方法函数的性质定义图象判定方法如果对于函数f(x)定义(1)利用定义(要域内任意一个x,都有先判断定义域是否f.(.-.x..)=.-.f..(x.).,那么函数关于原点对称)f(x)叫做奇.函.数..(2)利用图象(图象关于原点对称)函数的奇偶性如果对于函数f(x)定义域内任意一个x,都有f.(.-.x.).=.f..(x.).,那么函数f(x)叫做偶.函.数..利用定义(要先判断定义域是否关于原点对称)利用图象(图象关于y轴对称)②若函数f(x)为奇函数,且在x0处有定义,则f(0)0.③奇函数在y轴两侧相对称的区间增减性相同,偶函数在y轴两侧相对称的区间增减性相反.④在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数.〖补充知识〗函数的图象作图利用描点法作图:①确定函数的定义域;②化解函数解析式;③讨论函数的性质(奇偶性、单调性);④画出函数的图象.利用基本函数图象的变换作图:要准确记忆一次函数、二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、幂函数、三角函数等各种基本初等函数的图象.①平移变换yf(x)h0,左移h个单位yf(xh)yf(x)k0,上移k个单位yf(x)k②伸缩变换h0,右移|h|个单位k0,下移|k|个单位1,缩yf(x)01,伸yf(x)A1,伸yf(x)0A1,缩yAf(x)③对称变换yf(x)x轴yf(x)yf(x)y轴yf(x)yf(x)原点yf(x)yf(x)直线yxyf1(x)保留y轴右边图象,并作其关于y轴对称图象yf(x)去掉y轴左边图象yf(|x|)将x轴下方图象翻折上去yf(x)保留x轴上方图象y|f(x)|识图对于给定函数的图象,要能从图象的左右、上下分别范围、变化趋势、对称性等方面研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性,注意图象与函数解析式中参数的关系.用图函数图象形象地显示了函数的性质,为研究数量关系问题提供了“形”的直观性,它是探求解题途径,获得问题结果的重要工具.要重视数形结合解题的思想方法.第二章基本初等函数(Ⅰ)〖〗指数函数【】指数与指数幂的运算(1)根式的概念①如果xna,aR,xR,n1,且nN,那么x叫做a的n次方根.当n是奇数时,a的n次方根用符号na表示;当n是偶数时,正数a的正的n次方根用符号na表示,负的n次方根用符号na表示;0的n次方根是0;负数a没有n次方根.a②式子na叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数.当n为奇数时,a为任意实数;当n为偶数时,a0.③根式的性质:(na)na;当n为奇数时,nana;当n为偶数时,nan分数指数幂的概念|a|a(a0).(a0)m①正数的正分数指数幂的意义是:annam(a0,m,nN,且n1).0的正分数指数幂等于0.m1m1②正数的负分数指数幂的意义是:an()nn()m(a0,m,nN,且n1).0的负分数指数幂aa没有意义.注意口诀:底数取倒数,指数取相反数.分数指数幂的运算性质①arasars(a0,r,sR)②(ar)sars(a0,r,sR)③(ab)rarbr(a0,b0,rR)【】指数函数及其性质指数函数在第一象限内,a越大图象越高;在第二象限内,a越大图象越低.a变化对图象的影响ax1(x0)ax1(x0)ax1(x0)ax1(x0)ax1(x0)ax1(x0)函数值的变化情况在R上是减函数在R上是增函数单调性非奇非偶奇偶性图象过定点(0,1),即当x0时,y1.过定点(0,)值域R定义域xO(0,1)y1yyaxx(0,1)Oy1yaxy0a1a1图象函数yax(a0且a1)叫做指数函数定义指数函数函数名称对数的定义〖〗对数函数【】对数与对数运算a①若axN(a0,且a1),则x叫做以a为底N的对数,记作xlogN,其中a叫做底数,N叫做真数.②负数和零没有对数.a③对数式与指数式的互化:xlogNaxN(a0,a1,N0).几个重要的对数恒等式aaalog10,loga1,logabb.常用对数与自然对数常用对数:lgN,即log10N;自然对数:lnN,即logeN(其中e…).(4)对数的运算性质如果a0,a1,M0,N0,那么①加法:logMlogNlog(MN)②减法:logMlogNlogMaaaaaaNaa③数乘:nlogMlogMn(nR)④alogaNN⑤logMnnlogbM(b0,nR)⑥换底公式:logNlogbN(b0,且b1)babaaloga【】对数函数及其性质(5)对数函数函数名称对数函数定义函数ylogax(a0且a1)叫做对数函数图象a10a1yOx1(1,0)ylogaxxyOx1ylogax(1,0)x定义域(0,)值域R过定点图象过定点(1,0),即当x1时,y0.奇偶性非奇非偶单调性在(0,)上是增函数在(0,)上是减函数函数值的变化情况logalogalogax0x0x0(x1)(x1)(0x1)logalogalogax0x0x0(x1)(x1)(0x1)a变化对图象的影响在第一象限内,a越大图象越靠低;在第四象限内,a越大图象越靠高.(6)反函数的概念设函数yf(x)的定义域为A,值域为C,从式子yf(x)中解出x,得式子x(y).如果对于y在C中的任何一个值,通过式子x(y),x在A中都有唯一确定的值和它对应,那么式子x(y)表示x是y的函数,函数x(y)叫做函数yf(x)的反函数,记作xf1(y),习惯上改写成yf1(x).(7)反函数的求法①确定反函数的定义域,即原函数的值域;②从原函数式yf(x)中反解出xf1(y);③将xf1(y)改写成yf1(x),并注明反函数的定义域.(8)反函数的性质①原函数yf(x)与反函数yf1(x)的图象关于直线yx对称.②函数yf(x)的定义域、值域分别是其反函数yf1(x)的值域、定义域.③若P(a,b)在原函数yf(x)的图象上,则P'(b,a)在反函数yf1(x)的图象上.④一般地,函数yf(x)要有反函数则它必须为单调函数.(1)幂函数的定义〖〗幂函数一般地,函数yx叫做幂函数,其中x为自变量,是常数.(2)幂函数的图象(3)幂函数的性质①图象分布:幂函数图象分布在第一、二、三象限,第四象限无图象.幂函数是偶函数时,图象分布在第一、二象限(图象关于y轴对称);是奇函数时,图象分布在第一、三象限(图象关于原点对称);是非奇非偶函数时,图象只分布在第一象限.②过定点:所有的幂函数在(0,)都有定义,并且图象都通过点(1,1).③单调性:如果0,则幂函数的图象过原点,并且在[0,)上为增函数.如果0,则幂函数的图象在(0,)上为减函数,在第一象限内,图象无限接近x轴与y轴.④奇偶性:当为奇数时,幂函数为奇函数,当为偶数时,幂函数为偶函数.当q(其中p,q互质,ppqq和qZ),若p为奇数q为奇数时,则yxp是奇函数,若p为奇数q为偶数时,则yxp是偶函数,若p为q偶数q为奇数时,则yxp是非奇非偶函数.⑤图象特征:幂函数yx,x(0,),当1时,若0x1,其图象在直线yx下方,若x1,其图象在直线yx上方,当1时,若0x1,其图象在直线yx上方,若x1,其图象在直线yx下方.〖补充知识〗二次函数(1)二次函数解析式的三种形式①一般式:f(x)ax2bxc(a0)②顶点式:f(x)a(xh)2k(a0)③两根式:f(x)a(xx1)(xx2)(a0)(2)求二次函数解析式的方法①已知三个点坐标时,宜用一般式.②已知抛物线的顶点坐标或与对称轴有关或与最大(小)值有关时,常使用顶点式.③若已知抛物线与x轴有两个交点,且横线坐标已知时,选用两根式求f(x)更方便.二次函数图象的性质①二次函数f(x)ax2bxc(a0)的图象是一条抛物线,对称轴方程为xb,顶点坐标是2a(b2a4acb2,).4abbb②当a0时,抛物线开口向上,函数在(,4acb2]上递减,在[2a2ab,)上递增,当x时,2abbfmin(x);当a0时,抛物线开口向下,函数在(,]上递增,在[,)上递减,当x4a2a2a2a时,fmax(x)4acb2.4a③二次函数f(x)ax2bxc(a0)当b24ac0时,图象与x轴有两个交点M1(x1,0),M2(x2,0),|M1M2||x1x2||a|.一元二次方程ax2bxc0(a0)根的分布一元二次方程根的分布是二次函数中的重要内容,这部分知识在初中代数中虽有所涉及,但尚不够系统和完整,且解决的方法偏重于二次方程根的判别式和根与系数关系定理(韦达定理)的运用,下面结合二次函数图象的性质,系统地来分析一元二次方程实根的分布.设一元二次方程ax2bxc0(a0)的两实根为x,x,且xx.令f(x)ax2bxc,从以下四个1212方面来分析此类问题:①开口方向:a②对称轴位置:xb2a③判别式:④端点函数值符号.yf(k)0a0Okx1x2xxb2ayxb2akOx1x2xf(k)0a0①k<x1≤x2②x1≤x2<kya0f(k)0Ox1x2kxxb2ayxb2aOkx1x2xa0f(k)0ya0Okx1x2f(k)0xyf(k)0x1Okx2xa0③x1<k<x2af(k)<0④k1<x1≤x2<k2yf(k1)0Ox1k1a0f(k2)0x2k2xxb2ayxb2ak1k2Ox1x2xf(k1)0a0f(k)02⑤有且仅有一个根x(1这两种情况是否也符合或x2)满足k1<x(1或x2)<k2f(k1)f(k2)0,并同时考虑f(k1)=0或f(k2)=0ya0f(k1)0Ox1k2k1x2xf(k2)0yf(k1)0Ox1k2k1x2xa0f(k2)0⑥k1<x1<k2≤p1<x2<p2此结论可直接由⑤推出.二次函数f(x)ax2bxc(a0)在闭区间[p,q]上的最值设f(x)在区间[p,q]上的最大值为M,最小值为m,令x01(pq).2(Ⅰ)当a0时(开口向上)①若b2af(b)2ap,则mf(p)②若pb2aq,则mf(b)③若b2a2aq,则mf(q)①若b2ax0,则Mf(q)f(b)2a②b2ax0,则Mf(b)2af(p)x0f(b)2ax0f()2ab(Ⅱ)当a0时(开口向下)bbbb①若p,则M2af(p)②若pq,则Mf(2a)③若q,则Mf(q)2a2af()2abf(b)2af(b)2af(b)2af(b)2ax0x0bb①若2ax0,则mf(q)②2ax0,则mf(p).第三章函数的应用一、方程的根与函数的零点1、函数零点的概念:对于函数y的零点。f(x)(xD),把使f(x)0成立的实数x叫做函数yf(x)(xD)2、函数零点的意义:函数y交点的横坐标。即:f(x)的零点就是方程f(x)0实数根,亦即函数yf(x)的图象与x轴方程f(x)0有实数根函数y3、函数零点的求法:f(x)的图象与x轴有交点函数yf(x)有零点.求函数yf(x)的零点:1(代数法)求方程f(x)0的实数根;2(几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数y性质找出零点.4、二次函数的零点:二次函数yax2bxc(a0).f(x)的图象联系起来,并利用函数的1)△>0,方程ax2bxc0有两不等实根,二次函数的图象与x轴有两个交点,二次函数有两个零点.2)△=0,方程ax2bxc0有两相等实根(二重根),二次函数的图象与x轴有一个交点,二次函数有一个二重零点或二阶零点.3)△<0,方程ax2bxc0无实根,二次函数的图象与x轴无交点,二次函数无零点.高中数学必修2知识点第一章空间几何体柱、锥、台、球的结构特征棱柱:定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体。分类:以底面多边形的边数作为分类的分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等。表示:用各顶点字母,如五棱柱ABCDEA'B'C'D'E'或用对角线的端点字母,如五棱柱AD'几何特征:两底面是对应边平行的全等多边形;侧面、对角面都是平行四边形;侧棱平行且相等;平行于底面的截面是与底面全等的多边形。棱锥定义: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,由这些面所围成的几何体分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等表示:用各顶点字母,如五棱锥PA'B'C'D'E'几何特征:侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其相似比等于顶点到截面距离与高的比的平方。棱台:定义:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,截面和底面之间的部分分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱态、四棱台、五棱台等表示:用各顶点字母,如五棱台PA'B'C'D'E'几何特征:①上下底面是相似的平行多边形②侧面是梯形③侧棱交于原棱锥的顶点圆柱:定义:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体几何特征:①底面是全等的圆;②母线与轴平行;③轴与底面圆的半径垂直;④侧面展开图是一个矩形。圆锥:定义:以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所成的曲面所围成的几何体几何特征:①底面是一个圆;②母线交于圆锥的顶点;③侧面展开图是一个扇形。圆台:定义:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,截面和底面之间的部分几何特征:①上下底面是两个圆;②侧面母线交于原圆锥的顶点;③侧面展开图是一个弓形。球体:定义:以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的几何体几何特征:①球的截面是圆;②球面上任意一点到球心的距离等于半径。空间几何体的三视图和直观图三视图:正视图:从前往后侧视图:从左往右俯视图:从上往下画三视图的原则:长对齐、高对齐、宽相等直观图:斜二测画法斜二测画法的步骤:(1).平行于坐标轴的线依然平行于坐标轴;(2).平行于y轴的线长度变半,平行于x,z轴的线长度不变;(3).画法要写好。用斜二测画法画出长方体的步骤:(1)画轴(2)画底面(3)画侧棱(4)成图空间几何体的表面积与体积(一)空间几何体的表面积棱柱、棱锥的表面积:各个面面积之和圆柱的表面积S2rl2r2圆锥的表面积Srlr2圆台的表面积Srlr2RlR2(二)空间几何体的体积球的表面积S4R2柱体的体积VS底h锥体的体积V1Sh底3台体的体积V1SS上S下S)h球体的体积(上下3V4R33第二章直线与平面的位置关系空间点、直线、平面之间的位置关系平面含义:平面是无限延展的2平面的画法及表示平面的画法:水平放置的平面通常画成一个平行四边形,锐角画成450,且横边画成邻边的2倍长(如图)平面通常用希腊字母α、β、γ等表示,如平面α、平面β等,也可以用表示平面的平行四边形的四个顶点或者相对的两个顶点的大写字母来表示,如平面AC、平面ABCD等。3三个公理: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符号表示为DCAα·αLABA∈LLB∈L=>αA∈αB∈α公理1作用:判断直线是否在平面内Aα·BC··公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。符号表示为:A、B、C三点不共线=>有且只有一个平面α,使A∈α、B∈α、C∈α。公理2作用:确定一个平面的依据。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。β符号表示为:P∈α∩β=>α∩β=L,且P∈L公理3作用:判定两个平面是否相交的依据空间中直线与直线之间的位置关系空间的两条直线有如下三种关系:相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点;共面直线αPL·平行直线:同一平面内,没有公共点;异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点。公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。符号表示为:设a、b、c是三条直线a∥bc∥b=>a∥c强调:公理4实质上是说平行具有传递性,在平面、空间这个性质都适用。公理4作用:判断空间两条直线平行的依据。等角定理:空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补注意点:①a'与b'所成的角的大小只由a、b的相互位置来确定,与O的选择无关,为简便,点O一般取在两直线中的一条上;②两条异面直线所成的角θ∈(0,);2③当两条异面直线所成的角是直角时,我们就说这两条异面直线互相垂直,记作a⊥b;④两条直线互相垂直,有共面垂直与异面垂直两种情形;⑤计算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角。—空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系1、直线与平面有三种位置关系:直线在平面内——有无数个公共点直线与平面相交——有且只有一个公共点直线在平面平行——没有公共点指出:直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外,可用aα来表示aαa∩α=Aa∥α直线、平面平行的判定及其性质直线与平面平行的判定1、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。简记为:线线平行,则线面平行。符号表示:aαbβ=>a∥αa∥b平面与平面平行的判定1、两个平面平行的判定定理:一个平面内的两条交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行。符号表示:aβbβ2、判断两平面平行的方法有三种:用定义;判定定理;垂直于同一条直线的两个平面平行。—直线与平面、平面与平面平行的性质a∩b=Pβ∥αa∥αb∥α1、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。简记为:线面平行则线线平行。符号表示:a∥αaβa∥bα∩β=b作用:利用该定理可解决直线间的平行问题。行。2、定理:如果两个平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平符号表示:α∥βα∩γ=aa∥bβ∩γ=b作用:可以由平面与平面平行得出直线与直线平行直线、平面垂直的判定及其性质直线与平面垂直的判定1、定义如果直线L与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线L与平面α互相垂直,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。如图,直线与平面垂直时,它们唯一公共点P叫做垂足。Lpα2、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。注意点:a)定理中的“两条相交直线”这一条件不可忽视;b)定理体现了“直线与平面垂直”与“直线与直线垂直”互相转化的数学思想。平面与平面垂直的判定1、二面角的概念:表示从空间一直线出发的两个半平面所组成的图形A梭lβBα2、二面角的记法:二面角α-l-β或α-AB-β3、两个平面互相垂直的判定定理:一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。—直线与平面、平面与平面垂直的性质1、定理:垂直于同一个平面的两条直线平行。2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。本章知识结构框图平面(公理1、公理2、公理3、公理4)直线与直线的位置关系平面与平面的位置关系直线与平面的位置关系空间直线、平面的位置关系直线的倾斜角和斜率倾斜角和斜率第三章直线与方程1、直线的倾斜角的概念:当直线l与x轴相交时,取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.特别地,当直线l与x轴平行或重合时,规定α=0°.2、倾斜角α的取值范围:0°≤α<180°.当直线l与x轴垂直时,α=90°.3、直线的斜率:一条直线的倾斜角α(α≠90°)的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,也就是k=tanα⑴当直线l与x轴平行或重合时,α=0°,k=tan0°=0;⑵当直线l与x轴垂直时,α=90°,k不存在.由此可知,一条直线l的倾斜角α一定存在,但是斜率k不一定存在.4、直线的斜率公式:给定两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),x1≠x2,用两点的坐标来表示直线P1P2的斜率:斜率公式:k=y2-y1/x2-x1两条直线的平行与垂直1、两条直线都有斜率而且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的斜率相等,那么它们平行,即注意:上面的等价是在两条直线不重合且斜率存在的前提下才成立的,缺少这个前提,结论并不成立.即如果k1=k2,那么一定有L1∥L22、两条直线都有斜率,如果它们互相垂直,那么它们的斜率互为负倒数;反之,如果它们的斜率互为负倒数,那么它们互相垂直,即直线的点斜式方程1、直线的点斜式方程:直线l经过点P0(x0,y0),且斜率为kyy0k(xx0)2、、直线的斜截式方程:已知直线l的斜率为k,且与y轴的交点为(0,b)直线的两点式方程ykxb1、直线的两点式方程:已知两点P1(x1,x2),P2(x2,y2)其中(x1x2,y1y2)y-y1/y-y2=x-x1/x-x22、直线的截距式方程:已知直线l与x轴的交点为A(a,0),与y轴的交点为B(0,b),其中a0,b0直线的一般式方程1、直线的一般式方程:关于x,y的二元一次方程AxByC0(A,B不同时为0)2、各种直线方程之间的互化。直线的交点坐标与距离公式两直线的交点坐标1、给出例题:两直线交点坐标L1:3x+4y-2=0L1:2x+y+2=03x4y20解:解方程组xxyy221222得x=-2,y=22x2y20所以L1与L2的交点两点间距离两点间的距离公式P1P2坐标为M(-2,2)点到直线的距离公式Ax0By0CA2B2点到直线距离公式:点P(x0,y0)到直线l:AxByC0的距离为:d2、两平行线间的距离公式:已知两条平行线直线l1和l2的一般式方程为l1:AxByC10,l2AxByC2圆的标准方程0,则l1与l2的距离为dC1C2A2B2第四章圆与方程1、圆的标准方程:(xa)2(yb)2r2圆心为A(a,b),半径为r的圆的方程002、点M(x,y)与圆(xa)2(yb)2r2的关系的判断方法:(1)(xa)2(yb)2>r2,点在圆外(2)(xa)2(yb)2=r2,点在圆上0000(3)(xa)2(yb)2翻译
”成几何结论.空间直角坐标系1、点M对应着唯一确定的有序实数组(x,y,z),x、y、z分别是P、Q、R在x、yy、z轴上的坐标x2、有序实数组(x,y,z),对应着空间直角坐标系中的一点3、空间中任意点M的坐标都可以用有序实数组(x,y,z)来表示,该数组叫做点M在此空间直角坐标系中的坐标,记M(x,y,z),x叫做点M的横坐标,y叫做点M的纵坐标,z叫做点M的竖坐标。空间两点间的距离公式z1、空间中任意一点P1(x1,y1,z1)到点P2(x2,y2,z2)之间的距离公式P2P1OM2HN2yM1MN1Nx(xx)2(yy)2(zz)2121212PP12算法的概念1、算法概念:高中数学必修3知识点第一章算法初步在数学上,现代意义上的“算法”通常是指可以用计算机来解决的某一类问题是程序或步骤,这些程序或步骤必须是明确和有效的,而且能够在有限步之内完成.算法的特点:有限性:一个算法的步骤序列是有限的,必须在有限操作之后停止,不能是无限的.确定性:算法中的每一步应该是确定的并且能有效地执行且得到确定的结果,而不应当是模棱两可.顺序性与正确性:算法从初始步骤开始,分为若干明确的步骤,每一个步骤只能有一个确定的后继步骤,前一步是后一步的前提,只有执行完前一步才能进行下一步,并且每一步都准确无误,才能完成问题.不唯一性:求解某一个问题的解法不一定是唯一的,对于一个问题可以有不同的算法.普遍性:很多具体的问题,都可以设计合理的算法去解决,如心算、计算器计算都要经过有限、事先设计好的步骤加以解决.程序框图1、程序框图基本概念:(一)程序构图的概念:程序框图又称流程图,是一种用规定的图形、指向线及文字说明来准确、直观地表示算法的图形。一个程序框图包括以下几部分:表示相应操作的程序框;带箭头的流程线;程序框外必要文字说明。(二)构成程序框的图形符号及其作用程序框名称功能起止框表示一个算法的起始和结束,是任何流程图不可少的。输入、输出框表示一个算法输入和输出的信息,可用在算法中任何需要输入、输出的位置。处理框赋值、计算,算法中处理数据需要的算式、公式等分别写在不同的用以处理数据的处理框内。判断框判断某一条件是否成立,成立时在出口处标明“是”或“Y”;不成立时标明“否”或“N”。学习这部分知识的时候,要掌握各个图形的形状、作用及使用规则,画程序框图的规则如下:1、使用标准的图形符号。2、框图一般按从上到下、从左到右的方向画。3、除判断框外,大多数流程图符号只有一个进入点和一个退出点。判断框具有超过一个退出点的唯一符号。4、判断框分两大类,一类判断框“是”与“否”两分支的判断,而且有且仅有两个结果;另一类是多分支判断,有几种不同的结果。5、在图形符号内描述的语言要非常简练清楚。(三)、算法的三种基本逻辑结构:顺序结构、条件结构、循环结构。1、顺序结构:顺序结构是最简单的算法结构,语句与语句之间,框与框之间是按从上到下的顺序进行的,它是由若干个依次执行的处理步骤组成的,它是任何一个算法都离不开的一种基本算法结构。BA顺序结构在程序框图中的体现就是用流程线将程序框自上而下地连接起来,按顺序执行算法步骤。如在示意图中,A框和B框是依次执行的,只有在执行完A框指定的操作后,才能接着执行B框所指定的操作。2、条件结构:条件结构是指在算法中通过对条件的判断根据条件是否成立而选择不同流向的算法结构。条件P是否成立而选择执行A框或B框。无论P条件是否成立,只能执行A框或B框之一,不可能同时执行A框和B框,也不可能A框、B框都不执行。一个判断结构可以有多个判断框。3、循环结构:在一些算法中,经常会出现从某处开始,按照一定条件,反复执行某一处理步骤的情况,这就是循环结构,反复执行的处理步骤为循环体,显然,循环结构中一定包含条件结构。循环结构又称重复结构,循环结构可细分为两类:、一类是当型循环结构,如下左图所示,它的功能是当给定的条件P成立时,执行A框,A框执行完毕后,再判断条件P是否成立,如果仍然成立,再执行A框,如此反复执行A框,直到某一次条件P不成立为止,此时不再执行A框,离开循环结构。、另一类是直到型循环结构,如下右图所示,它的功能是先执行,然后判断给定的条件P是否成立,如果P仍然不成立,则继续执行A框,直到某一次给定的条件P成立为止,此时不再执行A框,离开循环结构。P不成立成立AP成立不成立A当型循环结构直到型循环结构注意:1循环结构要在某个条件下终止循环,这就需要条件结构来判断。因此,循环结构中一定包含条件结构,但不允许“死循环”。2在循环结构中都有一个计数变量和累加变量。计数变量用于记录循环次数,累加变量用于输出结果。计数变量和累加变量一般是同步执行的,累加一次,计数一次。输入、输出语句和赋值语句1、输入语句INPUT“提示内容”,变量输入语句的一般格式INPUT“提示内容”;变量输入语句的作用是实现算法的图形计算器格式输入信息功能;(3)“提示内容”提示用户输入什么样的信息,变量是指程序在运行时其值是可以变化的量;(4)输入语句要求输入的值只能是具体的常数,不能是函数、变量或表达式;(5)提示内容与变量之间用分号“;”隔开,若输入多个变量,变量与变量之间用逗号“,”隔开。2、输出语句图形计算器格式(1)输出语句的一般格式PRINT“提示内容”;表达式Disp“提示内容”,变量(2)输出语句的作用是实现算法的输出结果功能;(3)“提示内容”提示用户输入什么样的信息,表达式是指程序要输出的数据;(4)输出语句可以输出常量、变量或表达式的值以及字符。表达式变量图形计算器格式3、赋值语句变量=表达式赋值语句的一般格式赋值语句的作用是将表达式所代表的值赋给变量;(3)赋值语句中的“=”称作赋值号,与数学中的等号的意义是不同的。赋值号的左右两边不能对换,它将赋值号右边的表达式的值赋给赋值号左边的变量;(4)赋值语句左边只能是变量名字,而不是表达式,右边表达式可以是一个数据、常量或算式;(5)对于一个变量可以多次赋值。注意:①赋值号左边只能是变量名字,而不能是表达式。如:2=X是错误的。②赋值号左右不能对换。如“A=B”“B=A”的含义运行结果是不同的。③不能利用赋值语句进行代数式的演算。(如化简、因式分解、解方程等)④赋值号“=”与数学中的等号意义不同。条件语句1、条件语句的一般格式有两种:(1)IF—THEN—ELSE语句;(2)IF—THEN语句。2、IF—THEN—ELSE语句IF条件THEN语句1ELSE语句2ENDIF否满足条件?是语句2语句1IF—THEN—ELSE语句的一般格式为图1,对应的程序框图为图2。图2图1分析:在IF—THEN—ELSE语句中,“条件”表示判断的条件,“语句1”表示满足条件时执行的操作内容;“语句2”表示不满足条件时执行的操作内容;ENDIF表示条件语句的结束。计算机在执行时,首先对IF后的条件进行判断,如果条件符合,则执行THEN后面的语句1;若条件不符合,则执行ELSE后面的语句2。3、IF—THEN语句IF—THEN语句的一般格式为图3,对应的程序框图为图4。(图3)IF条件THEN语句ENDIF是满足条件?语句否(图4)注意:“条件”表示判断的条件;“语句”表示满足条件时执行的操作内容,条件不满足时,结束程序;ENDIF表示条件语句的结束。计算机在执行时首先对IF后的条件进行判断,如果条件符合就执行THEN后边的语句,若条件不符合则直接结束该条件语句,转而执行其它语句。循环语句循环结构是由循环语句来实现的。对应于程序框图中的两种循环结构,一般程序设计语言中也有当型(WHILE型)和直到型(UNTIL型)两种语句结构。即WHILE语句和UNTIL语句。1、WHILE语句WHILE语句的一般格式是对应的程序框图是WHILE条件循环体WEND是满足条件?循环体否当计算机遇到WHILE语句时,先判断条件的真假,如果条件符合,就执行WHILE与WEND之间的循环体;然后再检查上述条件,如果条件仍符合,再次执行循环体,这个过程反复进行,直到某一次条件不符合为止。这时,计算机将不执行循环体,直接跳到WEND语句后,接着执行WEND之后的语句。因此,当型循环有时也称为“前测试型”循环。2、UNTIL语句否满足条件?是循环体DO循环体LOOPUNTIL条件UNTIL语句的一般格式是对应的程序框图是直到型循环又称为“后测试型”循环,从UNTIL型循环结构分析,计算机执行该语句时,先执行一次循环体,然后进行条件的判断,如果条件不满足,继续返回执行循环体,然后再进行条件的判断,这个过程反复进行,直到某一次条件满足时,不再执行循环体,跳到LOOPUNTIL语句后执行其他语句,是先执行循环体后进行条件判断的循环语句。分析:当型循环与直到型循环的区别:(先由学生讨论再归纳)(1)当型循环先判断后执行,直到型循环先执行后判断;在WHILE语句中,是当条件满足时执行循环体,在UNTIL语句中,是当条件不满足时执行循环例题:设计计算135...99的一个算法.(见课本P21)S1S1I1S1I1ForIFromTo99Step2WhileI97WhileI99SSIII2SSIEndForSSIII2PrintSEndPrintWhileSEndPrintWhileSS1I1DoSSIII2S1I1DoII2SSILoopPrintUntilSI100(或者I99)LoopPrintUntilSI99S1I1S1I1DoWhileI99(或者I100)DoWhileI97(或者I99)SSIII2LoopII2SSILoopPrintSPrintS颜老师友情提醒:一定要看清题意,看题目让你干什么,有的只要写出算法,有的只要求写出伪代码,而有的题目则是既写出算法画出流程还要写出伪代码。在具体做题时,可能好多的同学感觉先画流程图较为简单,但也有的算法伪代码比较好写,你也可以在草稿纸上按照你自己的思路先做出来,然后根据题目要求作答。一般是先写算法,后画流程图,最后写伪代码。书写程序时一定要规范化,使用统一的符号,最好与教材一致,由于是新教材的原因,再加上各种版本,可能同学会看到各种参考书上的书写格式不一样,而且有时还会碰到我们没有见过的语言,希望大家能以课本为依据,不要被铺天盖地的资料所淹没!辗转相除法与更相减损术1、辗转相除法。也叫欧几里德算法,用辗转相除法求最大公约数的步骤如下:(1):用较大的数m除以较小的数n得到一个商S0和一个余数R0;(2):若R0=0,则n为m,n的最大公约数;若R0≠0,则用除数n除以余数R0
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