高中数学几个重要知识点
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高中数学几个重要知识点
1.方程的曲线
在平面直角坐标系中,如果某曲线C(看作适合某种条件的点的集合或轨迹 )上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:
(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;
(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.那么这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫 做方程的曲线. 点与曲线的关系 若曲线C 的方程是f(x,y)=0,则点P 0(x 0,y 0)在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)=0; 点P 0(x 0,y 0)不在曲线C 上⇔f(x 0,y 0)≠0
两条曲线的交点 若曲线C 1,C 2的方程分别为f 1(x,y)=0,f 2(x,y)=0,则 f 1(x 0,y 0)=0
点P 0(x 0,y 0)是C 1,C 2的交点⇔
f 2(x 0,y 0) =0
方程组有n 个不同的实数解,两条曲线就有n 个不同的交点;方程组没有实数解,曲线就没有 交点.
2.圆
圆的定义
点集:{M ||OM |=r },其中定点O 为圆心,定长r 为半径.
圆的方程
(1)标准方程
圆心在c(a,b),半径为r 的圆方程是(x-a)2+(y-b)2=r 2
圆心在坐标原点,半径为r 的圆方程是x 2+y 2=r 2
(2)一般方程
当D 2+E 2-4F >0时,一元二次方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0
叫做圆的一般方程,圆心为(-2D ,-2
E ,半径是2
4F -E D 22+.配方,将方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0化为(x+2D )2+(y+2E )2=44F -E D 22+ 当D 2+E 2-4F=0时,方程表示一个点(-
2D ,-2E ); 当D 2+E 2-4F <0时,方程不表示任何图形.
点与圆的位置关系 已知圆心C(a,b),半径为r,点M 的坐标为(x 0,y 0),则
|MC |<r ⇔点M 在圆C 内,
|MC |=r ⇔点M 在圆C 上,
|MC |>r ⇔点M 在圆C 内,
其中|MC |=2
020b)-(y a)-(x +.
(3)直线和圆的位置关系 ①直线和圆有相交、相切、相离三种位置关系 直线与圆相交⇔有两个公共点 直线与圆相切⇔有一个公共点 直线与圆相离⇔没有公共点 ②直线和圆的位置关系的判定(i)判别式法(ii)利用圆心C(a,b)到直线Ax+By+C=0的距离d=22C
Bb Aa B A +++与半径r 的大小关系来判定.
4.圆锥曲线的统一定义
平面内的动点P(x,y)到一个定点F(c,0)的距离与到不通过这个定点的一条定直线l 的距离之 比是一个常数e(e >0),则动点的轨迹叫做圆锥曲线.
其中定点F(c,0)称为焦点,定直线l 称为准线,正常数e 称为离心率.
当0<e <1时,轨迹为椭圆当e=1时,轨迹为抛物线当e >1时,轨迹为双曲线
5.坐标变换
坐标变换 在解析几何中,把坐标系的变换(如改变坐标系原点的位置或坐标轴的方向)叫做 坐标变换.实施坐标变换时,点的位置,曲线的形状、大小、位置都不改变,仅仅只改变点 的坐标与曲线的方程.
坐标轴的平移 坐标轴的方向和长度单位不改变,只改变原点的位置,这种坐标系的变换叫 做坐标轴的平移,简称移轴.
函数值域的应用
(1)函数值域的常用求法 配方法、分离变量法、单调性法、图象法、换元法、不等式法等 无论用什么方法求函数的值域,都必须考虑函数的定义域
(2)运用函数的值域解决实际问题,此类问题关键是把实际问题转化为函数问题,从而利用所学知识去解决,此类题要求考生具有较强的分析能力和数学建模能力
例2:已知函数f (x )=x a x x ++22,x ∈[1,+∞),(1)当a =2
1时,求函数f (x )的最小值
(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围
思路分析 解法一运用转化思想把f (x )>0转化为关于x 的二次不等式;解法二运用分类讨论思想解得
(1)解 当a =
21时,f (x )=x +x
21+2∵f (x )在区间[1,+∞)上为增函数,∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=27 (2)解法一 在区间[1,+∞)上,f (x )=x
a x x ++22 >0恒成立⇔x 2+2x +a >0恒成立 设y =x 2+2x +a ,x ∈[1,+∞),∵y =x 2+2x +a =(x +1)2+a -1递增,
∴当x =1时,y min =3+a ,当且仅当y min =3+a >0时,函数f (x )>0恒成立,故a >-3
解法二 f (x )=x +x
a +2,x ∈[1,+∞)当a ≥0时,函数f (x )的值恒为正;当a <0时,函数f (x )递增,故当x =1时,f (x )min =3+a ,当且仅当f (x )min =3+a >0时,函数f (x )>0恒成立,故a >-3
点评 本题主要考查函数的最小值以及单调性问题,着重于学生的综合分析能力以及
运算能力 解题的关健是把求a 的取值范围的问题转化为函数的最值问题.通过求f (x )的最值问题来求a 的取值范围,体现了转化的思想与分类讨论的思想 演变3:设m 是实数,记M ={m |m >1},f (x )=log 3(x 2-4mx +4m 2
+m +1
1-m ) (1)证明 当m ∈M 时,f (x )对所有实数都有意义;反之,若f (x )对所有实数x 都有意义,则m ∈M
(2)当m ∈M 时,求函数f (x )的最小值 (3)求证 对每个m ∈M ,函数f (x )的最小值都不小于1
问题3:函数的奇偶性与单调性
函数的单调性、奇偶性是高考的重点内容之一,考查内容灵活多样.判断函数的奇偶性与单调性方法:若为具体函数,严格按照定义判断;若为抽象函数,用好赋值法,注意赋值的科学性、合理性 复合函数的奇偶性、单调性 解决的关键在于 既把握复合过程,又掌握基本函数
例3:已知函数f (x )在(-1,1)上有定义,f (2
1)=-1,当且仅当0 y x ++1),试证明 (1)f (x )为奇函数;(2)f (x )在(-1,1)上单调递减 思路分析:对于(1),获得f (0)的值进而取x =-y 是解题关键;对于(2),判定 2 1121x x x x --的范围是焦点 证明 (1)由f (x )+f (y )=f (xy y x ++1)可令x =y =0,得f (0)=0, 令y =-x ,得f (x )+f (-x )=f (2 1x x x --)=f (0)=0 ∴f (x )=-f (-x ) ∴f (x )为奇函数 (2)先证f (x )在(0,1)上单调递减 令0 1121x x x x --) ∵0 12121x x x x -->0,又(x 2-x 1)-(1-x 2x 1)=(x 2-1)(x 1+1)<0, ∴x 2-x 1<1-x 2x 1,∴0<12121x x x x --<1,由题意知f (2 1121x x x x --)<0,即 f (x 2) 点评 本题主要考查函数的奇偶性、单调性的判定以及运算能力和逻辑推理能力,对思维能力要求较高,如果“赋值”不够准确,运算技能不过关,结果很难获得 演变4:定义在R 上的函数y =f (x ),f (0)≠0,当x >0时,f (x )>1,且对任意的a 、b ∈R,有f (a +b )=f (a )f (b ),(1)求证:f (0)=1;(2)求证:对任意的x ∈R,恒有f (x )>0;(3)证明:f (x )是R 上的增函数;