高中数学必修一高频考点、常考题型及易错题型
高中数学必修一(理科)高频考点、常考题型及易错题型
专题1 集合
【高考命题趋势、难易度及分值分布】
主要以考查集合相关概念和计算为主,侧重考查两个集合的交、并、补运算;一般为选择题和填空题,占5分,难度较低。 【必会高频考点】
一、元素的3大特性(互异性)、元素与集合的2种关系、集合与集合的3种关系、集合与集合的3种运算 二、6大经典结论 (一)子集个数
若集合A 有(1)n n ≥个元素,则它有2n
个子集,21n
-个真子集,21n
-个非空子集,22n
-非空真子集. (二)6个等价关系(注意不要忽略A 为空集的情况)
A ∩
B =A ?A ∪B =B ?A ?B ??U A ??U B ?A ∩(?U B)=???U (AUB)=R (三)5个与空集有关的结论
1.B A ?包含分A=?和A ≠?两种情况,A ≠?又分A=B 和A ≠?
B 两种情况.当题目中出现A ?B 或A ∩B =A 或A ∪B =B 时,
在解题过程中务必注意对集合A 进行分类讨论,即分A=?和A ≠?两种情况进行讨论.
2.A ??,A
≠??(A ≠?)
3.若A ∩B =?,则A 或B 可能是?或A 与B 均不为?但无公共元素;若A ∪B =A ,则B 可能是?.
4.? 与{?}的区别:前者代表空集,后者代表一个集合,这个集合的元素的空集,属于集中集. ?∈{?}、??{?}均正确.
φ只有一个子集,就是它本身.
5.5种空集的情况
A={x |ax+b=0}=??a=0,b ≠0 A={x |ax 2
+bx+c=0,a ≠0}=??b 2-4ac<0 A={x |m A={x |ax+b>0}=??a=0,b ≤0 A={x |ax 2 +bx+c>0,a ≠0}=??a<0,b 2-4ac ≤0 (四)如何读懂集合?先分区是数集,还是点集。 (五)容斥原理(集合交并运算后,元素个数关系) ()() 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 ---+ (六)德摩根定理 ();()U U U U U U C A B C A C B C A B C A C B == A ∩(B ∪C )=(A ∩B )∪(A ∩C ) 用集合A 、B 表示图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个部分所表示的集合分别是A ∩B ;A ∩(?U B);B ∩(?U A);?U (A ∪B)或(?U B)∩(?U A). 【必会一般考点】 一、5类数集表示方法(N *或N+表示正整数集) 二、5种集合的表示方法 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.区间法:(a ,b )、[a ,b]、(a ,b]、[a ,b )、(a,+∞)、(-∞,b ) 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 <. 5.图示法:用数轴或韦恩图来表示集合. 【规律方法技巧】 一、解决集合问题的5大法宝:数轴、韦恩图、坐标系(平几)、解方程、列举法 1.离散型数集或抽象集合间的运算,常借助Venn 图或交、并、补的定义求解 2.点集的运算常利用数形结合(坐标系)的思想或联立方程组进行求解 3.连续型数集的运算,常借助数轴求解 4. 如不易比较集合中元素与元素关系时,可采取列举法,观察前几项关系 二、学好集合问题须做到“五看” 一看代表元素,分清数集、点集、还是其它集合.二看约束条件;三看能否化简,化简后再研究集合,将变得简单. 四看能否数形结合,它是解集合问题的常用方法,解题时要尽可能地借助数轴、坐标轴或韦恩图. 五看端点值能不能取等号;同时还要注意各个端点的画法,即实心的点与空心的圆圈的应用. 【易错题型及创新题型】 如何破解集合的五类易错题型和一类创新题型? 1.大意:似曾相识的题目。计算失误:与指数函数、对数函数、幂函数、绝对值函数和分段函数相结合的题型。找不到解题切入点或不能等价转换:创新题。 2.由入门级的一次方程/不等式、二次方程/不等式逐步深入到指对数不等式、分式不等式、绝对值不等式、三角不等式、复数等转变。 易错点1 含参集合忽视元素的互异性 【问题1】: 已知1∈{2a +,2(1)a +,2 33a a ++},求实数a 的值。 【练1】:已知集合A ={1,3,2a -1},B ={3,a 2 },若B ?A ,求实数a 的值。 【练2】:已知集合{} 2 2342M a a =++,,,{} 2 07422N a a a =+--,,,,且{}37M N = ,,求实数a 的值. 易错点2 忽视空集 【问题1】: 已知2{|2},{|21}A x a x a B x x =<<=-<<,且B A ?,求a 的取值范围。 【练1】:设A ={x|x 2 +4x =0},B ={x|x 2 +2(a +1)x +a 2 -1=0},①若B ?A ,求a 的值;②若A ?B ,求a 的值. 【练2】:已知集合A ={x |x 2 -x -12≤0},B ={x |2m -1 【练3】:已知集合A ={x |x 2-3x -10≤0},若集合B ={x |p -6≤x ≤2p -1},且A ∩B =A ,则实数p 的取值范围为________. 【练4】:设 {} 2|8150A x x x =-+=, {} |10B x ax =-=,若A B B = ,求实数a 组成的集合的子集个数?8个. 易错点3 对集合表示方法理解存在偏差(不能确定集合由哪些元素组成) 【问题1】:已知{|0},{1}A x x B y y =>=>,求A B 。 【问题2】:已知22 {|2},{(,)|4}A y y x B x y x y ==+=+=,求A B 。 【练1】:A={(x ,y)|y=x+1},B={y|y=x 2 +1},则A ∩B=( ) 【练2】:A={y|y=x 2 +1},B={y|y=x-1},则A ∩B=( ) 【练3】:已知集合M ={(x ,y )|y =-x +1},N ={(x ,y )|y =x -1},那么M ∩N 为( ) 易错点4 参数可否取“=”问题(遗漏端点) 【规律总结】1.处理技巧.2.精益求精、规范答题.3.实心的点与空心的圆圈的应用. 【问题1】:已知集合A={x ︳0<2x ≤3+a },B={x ︳-0.5<x <2},若A ?B,求a 的取值范围. 【练1】:已知集合A ={x |1≤x <5},C ={x |-a {} 2|8150A x x x =-+=, {} |10B x ax =-=,若A B B = ,求实数a 组成的集合的子集有________个. 【练1】:若集合A ={x ∈R|ax 2 +ax +1=0}中只有一个元素,则a =( ) A .4 B .2 C .0 D .0或4 创新题型 与集合相关的创新性题型,即新概念、新定义、新性质题型 1. 对于任意两个正整数,m n ,定义某种运算“※”如下:当,m n 都为正偶数或正奇数 时,m ※n =m n +;当,m n 中一个为正偶数,另一个为正奇数时,m ※n =mn .则在此定义下,集合{(,)|M a b a =※16}b =中的元素个数是( ) A.18个 B.17个 C.16个 D.15个 【解析】因为1+15=16,2+14=16,3+13=16,4+12=16,5+11=16,6+10=16,7+9=16,8+8=16, 116=16?,集合M 中的元素是有序数对(a,b ),所以集合M 中的元素共有82+1=17?个,故选B. 2. 【2016年广东揭阳一模】非空数集A 如果满足:①0A ?;②若对,x A ?∈有1 A x ∈,则称A 是“互倒集”.给出以下数 集:①2{|10}x R x ax ∈++=; ②2{|410}x x x -+<; ③ln 1 {|,[,1)(1,]}x y y x e x e = ∈?; ④22,[0,1)5 1.[1,2]x x x x x y y +∈+∈??? ??????=?????? ?????? .其中“互倒集”的个数是( )A .4 B .3 C .2 D . 1 【经典题型】 1. 【湖南省长沙市长郡中学2016届高三下学期第六次月考】已知集合2{|20}P y y y =-->,2{|0}Q x x ax b =++≤,若P Q R = ,(2,3]P Q = ,则a b += . 【解析】2{|20}{|21}P y y y y y y =-->=><-或,若P Q R = ,(2,3]P Q = ,由P Q R = ,(2,3]P Q = , 所以13{|}Q x x =-≤≤,∴13-,是方程20x ax b ++=的两根,由根与系数关系得:1335a b a b -=-+=-∴+=-,. 2. 【2016年榆林二模】已知集合{ }|11,|A x x B x y ??=+<==??? ,则R A C B = . 3. 【2015届湖北省七市高三4月联考】集合{|2sin cos }M x x θθθ==∈R , ,{|124)x N x =≤≤,则M N = ( ) A .1 [2]2 -, B .[11]-, C .1[1]2-, D .[0,1] 【答案】D 4. 【2015届广东省汕头市潮南区高三5月高考模拟】已知集合(){}2log 12M x x =-<,{} 6N x a x =<<,且 ()2,M N b = ,则a b +=( )A .4 B .5 C .6 D . 7 5. 【2015届浙江省高三第二次考试五校联考】{} N m m x x x A n n n ∈=<<=+,3,22|1,若n A 表示集合n A 中元素的个数,则5A = ,则12310...A A A A ++++= . 【解析】当5=n 时,65232< 64 332<<∴ m ,即2111≤≤m ,115=∴A , 由于n 2不能整除3,从1 2到11 2,3 2 6823211=,3的倍数,共有682个,6821021=+++∴A A A . 6. 设集合(){}2 2,|16,,A x y x y x y =+=∈∈Z Z ,则集合A 的子集个数为( ) A. 8 B. 32 C. 16 D. 15 【解析】(){}()()()(){}2 2,|16,,4,0,4,0,0,4,0,4A x y x y x y = +=∈∈=--Z Z ,共有4个元素,故集合A 的子集个数 为4216=,故答案为C. 如何学好高中函数知识? 1.一算(4种不等式解法)、一图(8种图象画法、4大变换技巧)、一解、两域、一定、一最、四性、一渐; 2.一参、一恒、一存、一恰 每新学一个函数,均要研究上述内容 高中阶段部分常见不等式的解法? 1.一元二次不等式的解法 20(0)ax bx c a ++>>的解为“大两边、小中间”,即“x>x 大或x (2)一元二次不等式、一元二次方程、一元二次函数的区别与联系? (3)十字交叉相乘法的技巧? 2.分式不等式的解法 (1)()()()()00>??>x g x f x g x f ; (2)()()()()00? (3)()()()()()???≠≥??≥000x g x g x f x g x f ; (4)()()()()()?? ?≠≤??≤000x g x g x f x g x f . 3.绝对值不等式的解法 4.指数不等式与对数不等式解法 (1)当1a >时,() ()()()f x g x a a f x g x >?>; ()0 log ()log ()()0 ()()a a f x f x g x g x f x g x >?? >?>??>? . (2)当01a <<时,() ()()()f x g x a a f x g x >?<; ()0log ()log ()()0 ()()a a f x f x g x g x f x g x >?? >?>?? 高一上学期8种常见函数的图像及其性质? >a y [)∞+,0 [) 一、指数、对数、幂函数图象规律 1.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. 2.对数函数,在第一象限内,a 越大图象越低;在第四象限内,a 越大图象越高. 3.幂函数 (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0α>,则幂函数的图象过原点,并且在[0,)+∞上为增函数.如果0α<,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α为奇数时,幂函数为奇函数,当α为偶数时,幂函数为偶函数.当q p α= (其中,p q 互质,p 和q Z ∈) ,若p 为奇数q 为奇数时,则q p y x =是奇函数,若p 为奇数q 为偶数时,则q p y x =是偶函数,若p 为偶数q 为奇数时,则q p y x =是非奇非偶函数. (5)图象特征:幂函数,(0,)y x x α=∈+∞,当1α>时,若01x <<,其图象在直线y x =下方,若1x >,其图象在直线y x =上方,当1α<时,若01x <<,其图象在直线y x =上方,若1x >,其图象在直线y x =下方. 为奇数为奇数为偶数 二、拓展对勾函数(作图) 陌生函数,利用描点法作图:化简函数解析式;确定函数的定义域;讨论函数的性质(奇偶性、单调性、值域);确定特殊点;画出函数的图象. 如何画出f(x)=x-2/x 图象 三、图象平移、对称、翻折、伸缩4大变化技巧(注意过定点与渐近线) 1.y=|f(x)| 、y=f(|x|)、 |y|=f(x)三大图象画法(上不动、下翻上;左去掉、右不动、右翻左;上不动、上翻下) 若曲线|y |=2x +1与直线y =b 没有公共点,则b 的取值范围是________. 延伸探究1 若y =|2x -1|,与直线y =b 有两个公共点,求b 的取值范围________ 延伸探究2 若y =|2x -1|在(-∞,k ]上单调递减,则k 的取值范围是什么? 延伸探究3 若直线y =2a 与函数y =|a x -1|(a >0且a ≠1)的图象有两个公共点,则a 的取值范围是什么? 2.形似神异的图象变换规律 y=log a x →y=| log a (x-m)|+n, m>0,n>0 下翻上、右移m 、上移n y=log a x →y= log a |x-m |+n, m>0,n>0 左去掉、右翻左、右移m 、上移n y=log a x →y= log a(|x-m |+n), m>0,n>0 左移n 、左去掉、右翻左、右移m y=log a x →y= |log a |x-m ||, m>0,n>0 下翻上、左去掉、右翻左、右移m 3.与指数函数相关的函数图象 y=a x 与y=a -x y= log a |x | y=a x + a -x y=a x - =a -x 如何得到y=2-|x-1 |图象?选择合理变换顺序。y=0.5x ;y=0.5|x | ;y=0.5|x -1| 4. 与对数函数相关的函数图象 y=| log a x | y=log a |x | | y=log a |x || 5.图象平移变化易错点 若将函数)(x f y =的图象右移a 、上移b 个单位,得到函数b a x f y +-=)(的图象;若将曲线0),(=y x f 的图象右移a 、上移b 个单位,得到曲线0),(=--b y a x f 的图象. 四、秒杀复杂函数图像的4大技巧(识图) 特殊点函数值、定义域与值域、单调性、奇偶性 1.[2016·杭州模拟]已知函数f (x )的图象如图所示,则f (x )的解析式可能是( ) A .f (x )=x 2-2ln |x | B .f (x )=x 2-ln |x | C .f (x )=|x |-2ln |x | D .f (x )=|x |-ln |x | 2.【2016年揭阳市高中毕业班二模】函数log || ()|| a x x f x x = (01a <<)图象的大致形状是 3.[2016·济南模拟]函数f (x )=2x -x 2的图象为( ) 4.[2016·杭州模拟]已知函数f (x )的图象如图所示,则f (x )的解析式可能是( ) A .f (x )=x 2 -2ln |x | B .f (x )=x 2 -ln |x | C .f (x )=|x |-2ln |x | D .f (x )=|x |-ln |x | 五、用图 1.【2016届湖北省襄阳五中高三5月高考模拟】已知函数()f x 是奇函数,当0x <时,()2f x x x =-+.若不等式 ()2log a f x x x -≤(0a >且1a ≠)对任意的x ?∈ ?? 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .10,4?? ??? B .1,14?????? C .10,2?? ??? D .()11,1,42?? +∞???? 2.【河北省衡水中学2016届高三一调】已知()f x 是定义在R 上的周期为3的函数,当[)0,3x ∈时, ()21 22 f x x x =-+ .若函数()y f x a =-在区间[-3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是 3.[2016·青岛模拟]已知函数y =f (x )的周期为2,当x ∈[-1,1]时,f (x )=x 2,那么函数y =f (x )的图象与函数y =|lg x |的图象的交点共有( ) A .10个 B .9个 C .8个 D .1个 4.当0<x ≤1 2时,4x <log a x ,则a 的取值范围是( ) A.? ???? 0,22 B.? ?? ??22,1 C .(1,2) D .(2,2) 延伸探究1 若本例变为:若不等式x 2-log a x <0对x ∈? ? ? ??0,12恒成立,求实数a 的取值范围. 延伸探究2 若本例变为:当0<x <1 4时,x <log a x ,求实数a 的取值范围. 5. 【2016届安徽省江南十校高三二模】已知定义在R 上的奇函数)(x f y =,对于R x ∈?都有 )1()1(x f x f -=+,当01<≤-x 时,)(log )(2x x f -=,则函数2)()(-=x f x g 在)8,0(内所有的零点之和为 ( )A .6 B .8 C .10 D .12 专题2 函数的概念及其表示 【高考命题趋势、难易度及分值分布】 主要考查以下三种形式:一是考察函数的概念;二是简单函数的定义域和值域;三是函数的解析表示法;其中经常以分段函数为载体,考察函数、方程、不等式等知识. 在选择题、填空题中出现,一般是一个具体的函数,难度较低.对函数值域的考察,多以基本初等函数为背景,若出现在解答题中,则会利用导数工具求解,难度较大. 【考点1】函数的概念与映射的概念 1.映射与函数的区别与联系 区别:主要区别体现在对集合的要求上,映射定义中两个集合为“非空集合”,函数定义中两个集合为“非空数集”.即映 射可以是非空图集到非空图集的映射,也可是非空图集到非空数集的映射.函数仅为非空数集到非空数集. 联系:均为一对一或一对多,不可多对一.函数是数集上的一种映射,即函数是特殊的映射,映射是函数概念的推广. 2.有关经典结论 (1)函数图像是特点是什么?判断两个非空数集能否构成函数,须看是否满足任意性、存在性、唯一性,缺一不可.须会从图形和代数式两种判断方法. (2)原象、象与函数定义域、值域区别与联系?函数定义域=集合A, 函数值域?集合B. (3)从集合{}n a a a a A ,,,,321???=到集合{}m b b b b B ,,,,321???=的映射有n m 个. (4)第一个集合中的元素必须有象. (5)相同函数的判断方法:①表达式相同;②定义域一致 (两点必须同时具备).实际解题时,定义域、对应法则哪一要素容易判断不相等,先判断谁,只要有一个不相等,即不为同一函数. 1.给出四个命题:①函数是其定义域到值域的映射;②()f x 2(N)y x x ∈=的图象是一 条直线;④2 ()x f x x =与()g x x =是同一个函数.其中正确的有( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 2. 设集合B A ,是两个集合,①{}x y x f y y B R A =→>==:,0,;②{}{} x y x f R y y B x x A ±=→∈=>=:,,0;③{}{} 23:,41,21-=→≤≤=≤≤=x y x f y y B x x A .则上述对应法则f 中,能构成A 到B 的映射的个数是( ) 【解析】对于①,{} 0,>==y y B R A ,由对应法则x y x f =→:,A 中的元素0在B 中没有对应的象.∴ 【考点2】函数的表示 如何求函数解析式? 一、解析式表示方法:解析法、列表法、图像法 二、求解析式常用方法 1.代入法:如已知2 ()1,f x x =-求2 ()f x x +时,有222 ()()1f x x x x +=+-. 2. 换元法或配凑法: 已知复合函数f[g(x)]的表达式时,可用换元法,这时要注意标注新元取值范围. 当已知表达式较简单时,也可用凑配法. 3. 待定系数法:已知()f x 的函数类型,要求()f x 的解析式时,可根据类型设其解析式,确定其系数即可. 4.方程组法/消元/参法:已知()f x 与[()]f g x 满足的关系式,要求()f x 时,可用()g x 代替两边的所有的x ,得到关于 [()]f g x 的方程组,解之即可得出()f x .若已知抽象函数表达式,则常用解方程组消参的方法求出f(x). 若()f x 与 1 ()f x 或()f x -满足某个等式,可构造另一个等式,通过解方程组求解.(x 与-x 、x 与1/x ) 5.图形法:已知函数尤其是分段函数图像求解析式 6.赋值法:给自变量赋予特殊值,观察规律,从而求出函数的解析式. 三、易错点:若自变量不是R ,定要标注自变量范围,否则极易出错. 四、用好解析式(通过解析式,分析出函数的单调性和奇偶性,再利用此性质解题) 【考点3】分段函数及其应用 1. 【2016年河北石家庄高三二模】已知???>+-≤=+, 0,1)1(,0,8)(1x x f x x f x 则)34 (f 的值为 . 2. 【2016年江西九江市高三三模】已知函数))((+∈N n n f 满足?? ? <+≥-=100)],5([100 ,3)(n n f f n n n f ,求)1(f 的值 . 学好分段函数仅需把握11类常见题型 分段函数是指自变量在两个或两个以上不同的范围内,有不同的对应法则的函数,它是一个函数,非几个函数;它的定义域是各段函数定义域的并集,其值域也是各段函数值域的并集. 一、分段函数的五种类型 1.取整函数 f(x)=[x], [x]是不超过X 的最大整数 2.符号函数 f(x)=(-1)x, X 分奇偶数 3.绝对值函数 4.自定义函数 5.点列函数 二、具体题型 1.求分段函数的定义域和值域 例1.求函数 1222[1,0];()(0,2);3[2,);x x f x x x x +∈-??=-∈??∈+∞? 的定义域、值域. 值域为(-1,2]U {3}. 2.求分段函数的函数值 例1.已知函数2|1|2,(||1)()1 ,(||1)1x x f x x x --≤??=?>?+?求 1[()]f f . 例2.已知函数,求f{f[f(a)]} (a<0)的值. 分析: 求此函数值关键是由内到外逐一求值,即由a<0, f(a)=2a,又0<2a <1, , ,所以,. 注:求分段函数值的关键是根据自变量的取值代入相应的函数段. 练1.设 ,0. () ,0. x e x g x lnx x ?≤ =? > ?则 1 (()) 2 g g= __________ 练2.设 1 2 3 2(2), () (1)(2). log x x f x x e x - ?< ? =? -≥ ?? 则 [(2)] f f=__________ 3.求分段函数的最值 例2.设a为实数,函数f(x)=x2+|x-a|+1,x∈R,求f(x)的最小值. 所以,只要分别求出其最小值,再取两者较小者即可.