文章目录
- 考点
- 记忆/考点汇总——按大纲
- 整体+局部
本篇思路:根据各方的资料,比如名师的资料,按大纲或者其他方式,收集/汇总考点,即需记忆点,在通过整体的记忆法,比如整体信息很多,通常使用记忆宫殿法,绘图记忆法进行记忆,针对局部/细节/组成的部分,可通过多种方法,比如联想记忆法、理解记忆法等进行进一步记忆。
考点
通过汇总各方大佬资料,作为收集考点/记忆点的信息输入:XX,收集汇总如下:
汇总考点的必要,或者说,汇总记忆的内容的必要,不言而喻,首先,你要记忆东西,得有东西,所以你要梳理出你需要记忆的全部东西,其次,在收集多个大佬的梳理的考点,又可以找出各条逻辑帮助记忆考点,所以,梳理考点是很有必要的,是记忆的基础,是记忆宫殿里面的物品,是我们最后考试需要去找到的解题物品。
记忆/考点汇总——按大纲
——一元二次函数——【图像→交点】
——【 a x 2 + b x + c = y ax^2+bx+c=y ax2+bx+c=y二次函数核心在于“图像”:整体可以由: 图像(形状,上下,交点) ⟹ \Longrightarrow ⟹ △ △ △ ⟹ \Longrightarrow ⟹ 抛物线与x轴交点 ⟹ \Longrightarrow ⟹ 交点图形】
1.三种函数形式:
一般式: y = a x 2 + b x + c ( a ≠ 0 ) y=ax^2+bx+c(a≠0) y=ax2+bx+c(a=0)
配方式/顶点式: y = a ( x + b 2 a ) 2 + 4 a c − b 2 4 a y=a(x+\frac{b}{2a})^2+\frac{4ac-b^2}{4a} y=a(x+2ab)2+4a4ac−b2,对称轴为 x = − b 2 a x=-\frac{b}{2a} x=−2ab,顶点坐标为 ( − b 2 a , 4 a c − b 2 4 a ) (-\frac{b}{2a},\frac{4ac-b^2}{4a}) (−2ab,4a4ac−b2)
两根式: y = a ( x − x 1 ) ( x − x 2 ) y=a(x-x_1)(x-x_2) y=a(x−x1)(x−x2), x 1 , x 2 x_1,x_2 x1,x2是函数的两个根,对称轴为 x = x 1 + x 2 2 x=\frac{x_1+x_2}{2} x=2x1+x2
2.图像特点:
图像形状:二次函数 y = a x 2 + b x + c ( a ≠ 0 ) y=ax^2+bx+c(a≠0) y=ax2+bx+c(a=0)的图像是一条抛物线——【图像的全身】
开口方向:由a决定,当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下。——【图像的嘴巴】
对称轴:以 x = − b 2 a x=-\frac{b}{2a} x=−2ab为对称轴。——【图像的比例】
顶点坐标: ( − b 2 a , 4 a c − b 2 4 a ) (-\frac{b}{2a},\frac{4ac-b^2}{4a}) (−2ab,4a4ac−b2)——【图像的头部】
y轴截距:c。
最值:当a>0(a<0)时,有最小(大)值 4 a c − b 2 4 a \frac{4ac-b^2}{4a} 4a4ac−b2,无最大(小)值。
单调性:当a>0时,抛物线开口向上,函数在 ( − ∞ , − b 2 a ] (-∞,-\frac{b}{2a}] (−∞,−2ab]上递减,在 [ − b 2 a , + ∞ ) [-\frac{b}{2a},+∞) [−2ab,+∞)上递增,当 x = − b 2 a x=-\frac{b}{2a} x=−2ab时, f ( x ) m i n = 4 a c − b 2 4 a f(x)_{min}=\frac{4ac-b^2}{4a} f(x)min=4a4ac−b2;当 a < 0 a<0 a<0时,抛物线开口向下,函数在 ( − ∞ , − b 2 a ] (-∞,-\frac{b}{2a}] (−∞,−2ab]上递增,在 [ − b 2 a , + ∞ ) [-\frac{b}{2a},+∞) [−2ab,+∞)上递减,当 x = − b 2 a x=-\frac{b}{2a} x=−2ab时, f ( x ) m a x = 4 a c − b 2 4 a f(x)_{max}=\frac{4ac-b^2}{4a} f(x)max=4a4ac−b2。——【】
交点图像:当 △ = b 2 − 4 a c > 0 △=b^2-4ac>0 △=b2−4ac>0时,函数图象与x轴有两个不同的交点 M 1 ( x 1 , 0 ) , M 2 ( x 2 , 0 ) M_1(x_1,0),M_2(x_2,0) M1(x1,0),M2(x2,0),则 ∣ M 1 M 2 ∣ = ∣ x 1 − x 2 ∣ = △ ∣ a ∣ |M_1M_2|=|x_1-x_2|=\frac{\sqrt{△}}{|a|} ∣M1M2∣=∣x1−x2∣=∣a∣△。——【图像的内部】
3.图像与x轴的位置:
已知函数 y = a x 2 + b x + c y=ax^2+bx+c y=ax2+bx+c与x轴交点的个数,可知
(1)若函数与x轴有2个交点,则 a ≠ 0 和△ = b 2 − 4 a c > 0 a≠0和△=b^2-4ac>0 a=0和△=b2−4ac>0;——【【易错点】此类题易忘掉一元二次函数(方程、不等式)的二次项系数不能为0。要使用 △ = b 2 − 4 a c △=b^2-4ac △=b2−4ac,必先看二次项系数是否为0。】
(2)若函数与x轴有1个交点,即抛物线与x轴相切或图像是一条直线,则 a ≠ 0 和△ = b 2 − 4 a c = 0 a≠0和△=b^2-4ac=0 a=0和△=b2−4ac=0;或 a = 0 和 b ≠ 0 a=0和b≠0 a=0和b=0;
(3)若函数与轴没有交点,则 a ≠ 0 和△ = b 2 − 4 a c < 0 a≠0和△=b^2-4ac<0 a=0和△=b2−4ac<0或 a = b = 0 和 c ≠ 0 a=b=0和c≠0 a=b=0和c=0。
(4)图像始终位于x轴上方,则 a > 0 和△ = b 2 − 4 a c < 0 a>0和△=b^2-4ac<0 a>0和△=b2−4ac<0
(5)图像始终位于x轴下方,则 a < 0 和△ = b 2 − 4 a c < 0 a<0和△=b^2-4ac<0 a<0和△=b2−4ac<0
- 图像与一次函数的交点:
二次函数 y = a x 2 + b x + c y=ax^2+bx+c y=ax2+bx+c与一次函数 y = k x + m y=kx+m y=kx+m的交点情况有三种,利用数形结合思想,令两函数值相等,得到新的一元二次方程 a x 2 + b x + c − ( k x + m ) = 0 ax^2+bx+c-(kx+m)=0 ax2+bx+c−(kx+m)=0。
(1)2个交点:新的一元二次方程 △> 0 △>0 △>0。
(2)1个交点:①一次函数与二次函致相切,新的一元二次方程 △ = 0 △=0 △=0。特别地,在顶点处相切时, k = 0 k=0 k=0,一次函数为 y = 4 a c − b 2 4 a y=\frac{4ac-b^2}{4a} y=4a4ac−b2。②一次函数垂直于x轴,k不存在。
(3)0个交点:新的一元二次方程 △< 0 △<0 △<0
——其他函数——【记图像可辅助记忆性质】
正比例函数: y = k x ( k ≠ 0 ) y=kx(k≠0) y=kx(k=0),定义域为 R R R,值域为 R R R,单调性为 k > 0 k>0 k>0时,单调递增; k < 0 k<0 k<0时,单调递减,图像是“一条直线”。
反比例函数: y = k x ( k 为常数, k ≠ 0 ) y=\frac{k}{x}(k为常数,k≠0) y=xk(k为常数,k=0),定义域为{ x ∣ x ≠ 0 x|x≠0 x∣x=0},单调性为k>0时,在区间 ( − ∞ , 0 ) , ( 0 , + ∞ ) (-∞,0),(0,+∞) (−∞,0),(0,+∞)上单调递减;k<0时,在区间 ( − ∞ , 0 ) , ( 0 , + ∞ ) (-∞,0),(0,+∞) (−∞,0),(0,+∞)上单调递增,值域为{ y ∣ y ≠ 0 y|y≠0 y∣y=0},图像是“两条圆心对称的圆弧”。
对勾函数: y = x + 1 x y=x+\frac{1}{x} y=x+x1,定义域为{ x ∣ x ≠ 0 x|x≠0 x∣x=0},值域为 ( − ∞ , − 2 ) ∪ ( 2 , + ∞ ) (-∞,-2)∪(2,+∞) (−∞,−2)∪(2,+∞),单调性为在区间 ( − ∞ , − 1 ) , ( 1 , + ∞ ) (-∞,-1),(1,+∞) (−∞,−1),(1,+∞)上单调递增;在区间 ( − 1 , 0 ) , ( 0 , 1 ) (-1,0),(0,1) (−1,0),(0,1)上单调递减,图像是“两条圆心对称的耐特勾”。
指数函数: y = a x ( a > 0 , a ≠ 1 ) y=a^x(a>0,a≠1) y=ax(a>0,a=1),定义域为 ( − ∞ , + ∞ ) (-∞,+∞) (−∞,+∞),值域 ( 0 , + ∞ ) (0,+∞) (0,+∞),单调性为当 a > 1 a>1 a>1时,函数严格单调递增/增函数;当 0 < a < 1 0<a<1 0<a<1时,函数严格单调递减/减函数。图像恒过点 ( 0 , 1 ) ,是一条弧线 (0,1),是一条弧线 (0,1),是一条弧线。
对数函数: y = l o g a x ( a > 0 , a ≠ 1 ) y=log_ax(a>0,a≠1) y=logax(a>0,a=1),定义域为 ( 0 , + ∞ ) (0,+∞) (0,+∞),值域 全体实数 R 全体实数R 全体实数R,它与 y = a x y=a^x y=ax互为反函数,图像恒过点 ( 1 , 0 ) ,是一条“弧线” (1,0),是一条“弧线” (1,0),是一条“弧线”。单调性为当 a > 1 a>1 a>1时,是增函数;当 0 < a < 1 0<a<1 0<a<1时,是减函数。
指数运算: a m ⋅ a n = a m + n a^m·a^n=a^{m+n} am⋅an=am+n; a m ÷ a n = a m − n a^m÷a^n=a^{m-n} am÷an=am−n; ( a m ) n = a m n (a^m)n=a^{mn} (am)n=amn; a 0 = 1 a^0=1 a0=1; a − n = 1 a n a^{-n}=\frac{1}{a^n} a−n=an1; a m n = a m n a^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^m} anm=nam
对数运算:当 a > 0 a>0 a>0且 a ≠ 1 a≠1 a=1时, m > 0 m>0 m>0, n > 0 n>0 n>0,则:
同底对数: l o g a m + l o g a n = l o g a m n log_am+log_an=log_amn logam+logan=logamn;
同底对数: l o g a m − l o g a n = l o g a m n log_am-log_an=log_a\frac{m}{n} logam−logan=loganm;
幂运算: l o g a m b n = n m l o g a b log_{a^m}b^n=\frac{n}{m}log_ab logambn=mnlogab; m = 1 m=1 m=1时, l o g a b n = n l o g a b log_ab^n=nlog_ab logabn=nlogab; m = n m=n m=n时, l o g a m b n = l o g a b log_{a^m}b^n=log_ab logambn=logab;
换底公式: l o g a b = l o g c b l o g c a = l g b l g a = l n b l n a log_ab=\frac{log_cb}{log_ca}=\frac{lgb}{lga}=\frac{lnb}{lna} logab=logcalogcb=lgalgb=lnalnb, l o g a b = 1 l o g b a log_ab=\frac{1}{log_ba} logab=logba1, l o g a M = l o g b M ÷ l o g b a ( b > 0 且 b ≠ 1 ) log_aM=log_bM÷log_ba(b>0且b≠1) logaM=logbM÷logba(b>0且b=1),一般c取10或e。
常用对数:以10为底的对数, l o g 10 N log_{10}N log10N,简记为 l g N lgN lgN;
自然对数:以无理数e(e=2.71828…)为底的对数, l o g e N log_eN logeN,简记为 l n N lnN lnN。
特殊对数: l o g a 1 = 0 log_a1=0 loga1=0, l o g a a = 1 log_aa=1 logaa=1,负数和零没有对数, a l o g a b = b a^{log_ab}=b alogab=b, l o g a a s = s log_aa^s=s logaas=s
最值函数:
最大值函数: m a x ∣ x , y , z ∣ max|x,y,z| max∣x,y,z∣表示 x , y , z x,y,z x,y,z中最大的数;本质为: m a x max max{ a , b , c a,b,c a,b,c} ≥ a ≥a ≥a且 m a x max max{ a , b , c a,b,c a,b,c} ≥ b ≥b ≥b且 m a x max max{ a , b , c a,b,c a,b,c} ≥ c ≥c ≥c。对于函数而言, m a x max max{ f ( x ) , g ( x ) f(x),g(x) f(x),g(x)}表示各函数图像中最高的部分。
最小值函数: m i n ∣ x , y , z ∣ min|x,y,z| min∣x,y,z∣表示 x , y , z x,y,z x,y,z中最小的数。本质为: m i n min min{ a , b , c a,b,c a,b,c} ≤ a ≤a ≤a且 m i n min min{ a , b , c a,b,c a,b,c} ≤ b ≤b ≤b且 m i n min min{ a , b , c a,b,c a,b,c} ≤ c ≤c ≤c。对于函数而言, m i n min min{ f ( x ) , g ( x ) f(x),g(x) f(x),g(x)}表示各函数图像中最低的部分。
对于max函数图像,先画出各函数图像,然后取上方部分;对于min函数图像,先画出各函数图像,然后取下方部分。
绝对值函数:
y = ∣ a x + b ∣ y=|ax+b| y=∣ax+b∣先画 y = a x + b y=ax+b y=ax+b的图像,再将x轴下方的图像翻到x轴上方。
y = ∣ a x 2 + b x + c ∣ y=|ax^2+bx+c| y=∣ax2+bx+c∣的图像,再将x轴下方的图像翻到x轴上方。
y = a x 2 + b ∣ x ∣ + c y=ax^2+b|x|+c y=ax2+b∣x∣+c先画 y = a x 2 + b x + c y=ax^2+bx+c y=ax2+bx+c的图像,再将y轴左侧图像删掉,替换成y轴右侧对称过来的图像。
∣ a x + b y ∣ = c b |ax+by|=cb ∣ax+by∣=cb表示两条平行的直线 a x + b y = ± c ax+by=±c ax+by=±c,且两者关于原点对称。
∣ a x ∣ + ∣ b y ∣ = c |ax|+|by|=c ∣ax∣+∣by∣=c,当 a = b a=b a=b时,表示正方形,当 a ≠ b a≠b a=b时,表示菱形。
∣ x y ∣ + a b = a ∣ x ∣ + b ∣ y ∣ |xy|+ab=a|x|+b|y| ∣xy∣+ab=a∣x∣+b∣y∣, ∣ x y ∣ + a b = a ∣ x ∣ + b ∣ y ∣ |xy|+ab=a|x|+b|y| ∣xy∣+ab=a∣x∣+b∣y∣ ⟹ \Longrightarrow ⟹ ∣ x y ∣ − a ∣ x ∣ − b ∣ y ∣ + a b = 0 |xy|-a|x|-b|y|+ab=0 ∣xy∣−a∣x∣−b∣y∣+ab=0 ⟹ \Longrightarrow ⟹ ∣ x ∣ ( ∣ y ∣ − a ) − b ( ∣ y ∣ − a ) = 0 |x|(|y|-a)-b(|y|-a)=0 ∣x∣(∣y∣−a)−b(∣y∣−a)=0 ⟹ \Longrightarrow ⟹ ( ∣ x ∣ − b ) ( ∣ y ∣ − a ) = 0 (|x|-b)(|y|-a)=0 (∣x∣−b)(∣y∣−a)=0 ⟹ \Longrightarrow ⟹ ∣ x ∣ = b |x|=b ∣x∣=b或 ∣ y ∣ = a |y|=a ∣y∣=a, 故表示由 x = ± b , y = ± a x=±b,y=±a x=±b,y=±a围成的图形,当 a = b a=b a=b时,表示正方形,当 a ≠ b a≠b a=b时,表示矩形。
分段函数:
分段函数:对于其定义域内的自变量x的不同值,不能用一个统一的解析式表示,而是要用两个或两个以上的式子表示。分段函数表示不同的取值范围对应不同的表达式。对于分段函数,根据不同取值区间,选择不同的表达式代入求解。
复合函数:
已知函数 y = f ( u ) y=f(u) y=f(u),又 u = g ( x ) u=g(x) u=g(x),则称函数 y = f ( g ( x ) ) y=f(g(x)) y=f(g(x))为函数 y = f ( u ) y =f(u) y=f(u)与 u = g ( x ) u =g(x) u=g(x)的复合函数.其中y称为因变量,x称为自变量,u称为中间变量。
注意: g ( x ) g(x) g(x)的值域对应 y = f ( u ) y=f(u) y=f(u)的定义域。对于复合函数,可以将内部的函数看成一个整体进行分析。此外,内部函数的值域对应外部函数的定义域。
复合函数的单调性——【同增异减】
——一元二次方程——【核心为“根”:求根,根的多少/判别式,根与系数,根的正负,根的范围/区间】
一元二次方程:只含一个未知数,且未知数的最高次数是2的方程。——【类比记忆法:一元二次方程其实是一元二次函数的函数值为0时的情况】
求根解法:
(1)十字相乘因式分解法:先用十字相乘进行分解,分解后可以求出方程的根。
(2)求根公式法:如果无法用十字相乘分解,可以套用求根公式: x 1 , 2 = − b ± △ 2 a = − b ± b 2 − 4 a c 2 a x_{1,2}=\frac{-b±\sqrt{△}}{2a}=\frac{-b±\sqrt{b^2-4ac}}{2a} x1,2=2a−b±△=2a−b±b2−4ac——
【根判别式 △ △ △ ⟹ \Longrightarrow ⟹ 求根公式: x 1 , 2 x_{1,2} x1,2= − b ± △ 2 a \frac{-b±\sqrt{△}}{2a} 2a−b±△
⟹ \Longrightarrow ⟹ 韦达定理为 x 1 + x 2 = − b + △ 2 a + − b − △ 2 a = − b a x_1+x_2=\frac{-b+\sqrt{△}}{2a}+\frac{-b-\sqrt{△}}{2a}=-\frac{b}{a} x1+x2=2a−b+△+2a−b−△=−ab
⟹ \Longrightarrow ⟹ 韦达定理为 x 1 ⋅ x 2 = − b + b 2 − 4 a c 2 a ∗ − b − b 2 − 4 a c 2 a = c a x_1·x_2=\frac{-b+\sqrt{b^2-4ac}}{2a}*\frac{-b-\sqrt{b^2-4ac}}{2a}=\frac{c}{a} x1⋅x2=2a−b+b2−4ac∗2a−b−b2−4ac=ac
⟹ \Longrightarrow ⟹ 弦长公式为 ∣ x 1 − x 2 ∣ = ∣ − b + △ 2 a − − b − △ 2 a ∣ = △ ∣ a ∣ |x_1-x_2|=|\frac{-b+\sqrt{△}}{2a}-\frac{-b-\sqrt{△}}{2a}|=\frac{\sqrt{△}}{|a|} ∣x1−x2∣=∣2a−b+△−2a−b−△∣=∣a∣△
⟹ \Longrightarrow ⟹ 顶点△面积为 1 2 ⋅ ∣ y ∣ ⋅ ∣ x 1 − x 2 ∣ = ∣ -△ 4 a ∣ ∗ △ ∣ a ∣ = ( △ ) 3 8 a 2 \frac{1}{2}·|y|·|x_1-x_2|=|\frac{-△}{4a}|*\frac{\sqrt{△}}{|a|}=\frac{(\sqrt{△})^3}{8a^2} 21⋅∣y∣⋅∣x1−x2∣=∣4a-△∣∗∣a∣△=8a2(△)3】
根的多少/判别式:
△ = b 2 − 4 a c △=b^2-4ac △=b2−4ac称为一元二次方程根的判别式
当 △> 0 △>0 △>0时,方程有两个不相等的实根;当 △ = 0 △=0 △=0时,方程有两个相等的实根;当 △< 0 △<0 △<0时,方程没有实根。
方程 a x 2 + b x + c = 0 ( a ≠ 0 ) ax^2+bx+c=0(a≠0) ax2+bx+c=0(a=0)有两个不相等的实数根 ⟺ ⟺ ⟺ 函数 y = a x 2 + b x + c ( a ≠ 0 ) y=ax^2+bx+c(a≠0) y=ax2+bx+c(a=0)与x轴有两个交点 ⟺ ⟺ ⟺ △> 0 △>0 △>0。——【要 a ≠ 0 a≠0 a=0& △> 0 △>0 △>0】
方程 a x 2 + b x + c = 0 ( a ≠ 0 ) ax^2+bx+c=0(a≠0) ax2+bx+c=0(a=0)有两个相等的实数根 ⟺ ⟺ ⟺ 函数 y = a x 2 + b x + c ( a ≠ 0 ) y=ax^2+bx+c(a≠0) y=ax2+bx+c(a=0)与x轴有一个交点 ⟺ ⟺ ⟺ △ = 0 △=0 △=0。——【要 a ≠ 0 a≠0 a=0& △ = 0 △=0 △=0】
方程 a x 2 + b x + c = 0 ( a ≠ 0 ) ax^2+bx+c=0(a≠0) ax2+bx+c=0(a=0)没有实数根 ⟺ ⟺ ⟺ 函数 y = a x 2 + b x + c ( a ≠ 0 ) y=ax^2+bx+c(a≠0) y=ax2+bx+c(a=0)与x轴没有交点 ⟺ ⟺ ⟺ △< 0 △<0 △<0。——【要 a ≠ 0 a≠0 a=0& △< 0 △<0 △<0】
——【 △ △ △判别式
⟹ \Longrightarrow ⟹ b 2 − 4 a c b^2-4ac b2−4ac
⟹ \Longrightarrow ⟹ △ △ △>0,方程有两根,即求根公式 x 1 , 2 x_{1,2} x1,2= − b ± △ 2 a \frac{-b±\sqrt{△}}{2a} 2a−b±△,图像抛物线与x轴有两个交点 ⟹ \Longrightarrow ⟹ 韦达定理
⟹ \Longrightarrow ⟹ △ △ △=0,方程有一根, x x x为 − b 2 a -\frac{b}{2a} −2ab,图像抛物线与x轴有一个交点
⟹ \Longrightarrow ⟹ △ △ △<0,方程无根,图像抛物线与x轴没有交点
⟹ \Longrightarrow ⟹ y y y的最值为 4 a c − b 2 4 a \frac{4ac-b^2}{4a} 4a4ac−b2 = -△ 4 a \frac{-△}{4a} 4a-△
⟹ \Longrightarrow ⟹ △ △ △>0,图像的弦长公式为 △ ∣ a ∣ \frac{\sqrt{△}}{|a|} ∣a∣△
⟹ \Longrightarrow ⟹ △ △ △>0,图像的顶点△面积为 ( △ ) 3 8 a 2 \frac{(\sqrt{△})^3}{8a^2} 8a2(△)3】
根与系数关系/韦达定理:
x 1 , x 2 x_1,x_2 x1,x2是方程 a x 2 + b x + c = 0 ( a ≠ 0 且△ ≥ 0 ) ax^2+bx+c=0(a≠0且△≥0) ax2+bx+c=0(a=0且△≥0)的两根 ⟹ \Longrightarrow ⟹ x 1 + x 2 = − b a x_1+x_2=-\frac{b}{a} x1+x2=−ab, x 1 ⋅ x 2 = c a x_1·x_2=\frac{c}{a} x1⋅x2=ac, ∣ x 1 − x 2 ∣ = b 2 − 4 a c ∣ a ∣ |x_1-x_2|=\frac{\sqrt{b^2-4ac}}{|a|} ∣x1−x2∣=∣a∣b2−4ac。
一元三次方程 a x 3 + b x 2 + c x + d = 0 ax^3+bx^2+cx+d=0 ax3+bx2+cx+d=0的韦达定理 ⟹ \Longrightarrow ⟹ x 1 + x 2 + x 3 = − b a x_1+x_2+x_3=-\frac{b}{a} x1+x2+x3=−ab, x 1 x 2 x 3 = − d a x_1x_2x_3=-\frac{d}{a} x1x2x3=−ad, x 1 x 3 + x 2 x 3 + x 1 x 3 = c a x_1x_3+x_2x_3+x_1x_3=\frac{c}{a} x1x3+x2x3+x1x3=ac
韦达定理使用前提:——【条件充分性问题判断】
(1)方程 a x 2 + b x + c = 0 ax^2+bx+c=0 ax2+bx+c=0的二次系数 a ≠ 0 a≠0 a=0;
(2)一元二次方程 a x 2 + b x + c = 0 ax^2+bx+c=0 ax2+bx+c=0根的判别式 △ = b 2 − 4 a c ≥ 0 △=b^2-4ac≥0 △=b2−4ac≥0
——【 求根公式:
x 1 , 2 x_{1,2} x1,2= − b ± △ 2 a \frac{-b±\sqrt{△}}{2a} 2a−b±△
⟹ \Longrightarrow ⟹ 韦达定理为 x 1 + x 2 = − b + △ 2 a + − b − △ 2 a = − b a x_1+x_2=\frac{-b+\sqrt{△}}{2a}+\frac{-b-\sqrt{△}}{2a}=-\frac{b}{a} x1+x2=2a−b+△+2a−b−△=−ab
⟹ \Longrightarrow ⟹ 韦达定理为 x 1 ⋅ x 2 = − b + b 2 − 4 a c 2 a ∗ − b − b 2 − 4 a c 2 a = c a x_1·x_2=\frac{-b+\sqrt{b^2-4ac}}{2a}*\frac{-b-\sqrt{b^2-4ac}}{2a}=\frac{c}{a} x1⋅x2=2a−b+b2−4ac∗2a−b−b2−4ac=ac
⟹ \Longrightarrow ⟹ 弦长公式为 ∣ x 1 − x 2 ∣ = ∣ − b + △ 2 a − − b − △ 2 a ∣ = △ ∣ a ∣ |x_1-x_2|=|\frac{-b+\sqrt{△}}{2a}-\frac{-b-\sqrt{△}}{2a}|=\frac{\sqrt{△}}{|a|} ∣x1−x2∣=∣2a−b+△−2a−b−△∣=∣a∣△
⟹ \Longrightarrow ⟹ 顶点△面积为 1 2 ⋅ ∣ y ∣ ⋅ ∣ x 1 − x 2 ∣ = ∣ -△ 4 a ∣ ∗ △ ∣ a ∣ = ( △ ) 3 8 a 2 \frac{1}{2}·|y|·|x_1-x_2|=|\frac{-△}{4a}|*\frac{\sqrt{△}}{|a|}=\frac{(\sqrt{△})^3}{8a^2} 21⋅∣y∣⋅∣x1−x2∣=∣4a-△∣∗∣a∣△=8a2(△)3】
韦达定理拓展/根的高次幂:
1 x 1 + 1 x 2 = x 1 + x 2 x 1 x 2 \frac{1}{x_1}+\frac{1}{x_2}=\frac{x_1+x_2}{x_1x_2} x11+x21=x1x2x1+x2
1 x 1 2 + 1 x 2 2 = ( x 1 + x 2 ) 2 − 2 x 1 x 2 ( x 1 x 2 ) 2 \frac{1}{x_1^2}+\frac{1}{x_2^2}=\frac{(x_1+x_2)^2-2x_1x_2}{(x_1x_2)^2} x121+x221=(x1x2)2(x1+x2)2−2x1x2
∣ x 1 − x 2 ∣ = ( x 1 − x 2 ) 2 = x 1 + x 2 2 − 4 x 1 x 2 |x_1-x_2|=\sqrt{(x_1-x_2)^2}=\sqrt{{x_1+x_2}^2-4x_1x_2} ∣x1−x2∣=(x1−x2)2=x1+x22−4x1x2
x 1 2 + x 2 2 = ( x 1 + x 2 ) 2 − 2 x 1 x 2 x_1^2+x_2^2=(x_1+x_2)^2-2x_1x_2 x12+x22=(x1+x2)2−2x1x2
x 1 2 − x 2 2 = ( x 1 + x 2 ) ( x 1 − x 2 ) x_1^2-x_2^2=(x_1+x_2)(x_1-x_2) x12−x22=(x1+x2)(x1−x2)
x 1 3 + x 2 3 = ( x 1 + x 2 ) ( x 1 2 − x 1 x 2 + x 2 2 ) = ( x 1 + x 2 ) [ ( x 1 + x 2 ) 2 − 3 x 1 x 2 ] x_1^3+x_2^3=(x_1+x_2)(x_1^2-x_1x_2+x_2^2)=(x_1+x_2)[(x_1+x_2)^2-3x_1x_2] x13+x23=(x1+x2)(x12−x1x2+x22)=(x1+x2)[(x1+x2)2−3x1x2]
根的高次幂问题:先通过迭代将次法,将所求代数式降低次数,再利用韦达定理求值。
根的符号/正负:——【两看:根个数看△,正负看韦达定理/abc符号】
(1)方程有两个正根——【等价于:ab异号、ac同号且△≥0】 { x 1 + x 2 > 0 x 1 x 2 > 0 △ ≥ 0 两个不等正根为△>0 \begin{cases} x_1+x_2>0\\ x_1x_2>0\\ △≥0 & \text{两个不等正根为△>0} \end{cases} ⎩ ⎨ ⎧x1+x2>0x1x2>0△≥0两个不等正根为△>0
(2)方程有两个负根——【等价于:a、b、c同号且△≥0】 { x 1 + x 2 < 0 x 1 x 2 > 0 △ ≥ 0 两个不等正根为△>0 \begin{cases} x_1+x_2<0\\ x_1x_2>0\\ △≥0& \text{两个不等正根为△>0} \end{cases} ⎩ ⎨ ⎧x1+x2<0x1x2>0△≥0两个不等正根为△>0
(3)方程有一正一负根——【等价为:a、c异号=ac<0】 { x 1 ⋅ x 2 < 0 △> 0 ac<0此时必有△>0,此条件可不写 \begin{cases} x_1·x_2<0\\ △>0& \text{ac<0此时必有△>0,此条件可不写} \end{cases} {x1⋅x2<0△>0ac<0此时必有△>0,此条件可不写
若再要求 ∣ 正根 ∣ > ∣ 负根 ∣ |正根|>|负根| ∣正根∣>∣负根∣,有——【等价为:a、c异号;a、b异号】 { x 1 ⋅ x 2 < 0 ⟺ac<0 x 1 + x 2 > 0 ⟺ab<0 \begin{cases} x_1·x_2<0& \text{⟺ac<0} \\ x_1+x_2>0& \text{⟺ab<0} \\ \end{cases} {x1⋅x2<0x1+x2>0⟺ac<0⟺ab<0
若再要求 ∣ 负根 ∣ > ∣ 正根 ∣ |负根|>|正根| ∣负根∣>∣正根∣,有——【等价为:a、c异号;a、b同号】 { x 1 ⋅ x 2 < 0 ⟺ac<0 x 1 + x 2 < 0 ⟺ab>0 \begin{cases} x_1·x_2<0& \text{⟺ac<0} \\ x_1+x_2<0& \text{⟺ab>0} \\ \end{cases} {x1⋅x2<0x1+x2<0⟺ac<0⟺ab>0
根的区间:——【区间根问题,常使用“两点式”解题法,即看顶点(横坐标相当于看对称轴,纵坐标相当于看△)、看端点(根所分布区间的端点)】——【两根位于不同区间,仅看端点;位于相同区间,需看两点】
设一元二次方程 a x 2 + b x + c = 0 ax^2+bx+c=0 ax2+bx+c=0为 f ( x ) f(x) f(x),根为 x 1 , x 2 x_1,x_2 x1,x2。为了讨论方便,我们只讨论 a > 0 a>0 a>0的情况,考试时,如果a的符号不定,则需要先讨论开口方向。
(1)两根位于不同区间——【仅看端点(根所分布区间的端点)】
① 若 a > 0 a>0 a>0,方程的一根大于1,另外一根小于1,即 x 1 < 1 < x 2 x_1<1<x_2 x1<1<x2,则有 f ( 1 ) < 0 f(1)<0 f(1)<0(看端点)。
② 若 a > 0 a>0 a>0,方程的根 x 1 x_1 x1位于区间 ( 1 , 2 ) (1,2) (1,2)上, x 2 x_2 x2位于区间 ( 3 , 4 ) (3,4) (3,4), x 1 < x 2 x_1<x_2 x1<x2,则有
{ f ( 1 ) > 0 f ( 2 ) < 0 (看端点) f ( 3 ) < 0 f ( 4 ) > 0 \begin{cases} f(1)>0\\ f(2)<0& \text{(看端点)}\\ f(3)<0\\ f(4)>0 \end{cases} ⎩ ⎨ ⎧f(1)>0f(2)<0f(3)<0f(4)>0(看端点)
(2)两根位于同一区间——【需看“两点”,即看顶点(横坐标相当于看对称轴,纵坐标相当于看△)、看端点(根所分布区间的端点)】——【同一区间反而更不自由,相比不同区间,少了两个端点,所以找了对称轴和△来帮忙】
① 若 a > 0 a>0 a>0,方程的根 x 1 x_1 x1和 x 2 x_2 x2均位于区间 ( 1 , 2 ) (1,2) (1,2)上,则有
{ f ( 1 ) > 0 (看端点) f ( 2 ) > 0 (看端点) 1 < − b 2 a < 2 (看顶点,只依赖端点,会出现顶点不在区间内,在区间左边,也可以满足上述两端点的要求,所以需要对称轴进行限制) △ ≥ 0 (图像可能不与x轴相交,所以需要△进行限制) \begin{cases} f(1)>0& \text{(看端点)}\\ f(2)>0& \text{(看端点)}\\ 1<-\frac{b}{2a}<2& \text{(看顶点,只依赖端点,会出现顶点不在区间内,在区间左边,也可以满足上述两端点的要求,所以需要对称轴进行限制)}\\ △≥0& \text{(图像可能不与x轴相交,所以需要△进行限制)} \end{cases} ⎩ ⎨ ⎧f(1)>0f(2)>01<−2ab<2△≥0(看端点)(看端点)(看顶点,只依赖端点,会出现顶点不在区间内,在区间左边,也可以满足上述两端点的要求,所以需要对称轴进行限制)(图像可能不与x轴相交,所以需要△进行限制)
② 若 a > 0 a>0 a>0,方程的根 x 2 > x 1 > 1 x_2>x_1>1 x2>x1>1,则有
{ f ( 1 ) > 0 (看端点) − b 2 a > 1 (看顶点) △> 0 (定相交) \begin{cases} f(1)>0& \text{(看端点)}\\ -\frac{b}{2a}>1& \text{(看顶点)}\\ △>0& \text{(定相交)} \end{cases} ⎩ ⎨ ⎧f(1)>0−2ab>1△>0(看端点)(看顶点)(定相交)
PS:此处需要将方程转换成图像,图形结合进行理解。
根 y的最值:
若已知方程 a x 2 + b x + c = 0 ax^2+bx+c=0 ax2+bx+c=0的两根为 x 1 , x 2 x_1,x_2 x1,x2,则 y = a x 2 + b x + c ( a ≠ 0 ) y=ax^2+bx+c(a≠0) y=ax2+bx+c(a=0)的最值为 f ( x 1 + x 2 2 ) f(\frac{x_1+x_2}{2}) f(2x1+x2)。
四次方程或绝对值方程的根:
判断形如 a ∣ x ∣ 2 + b ∣ x ∣ + c = 0 ( a ≠ 0 ) a|x|^2+b|x|+c=0(a≠0) a∣x∣2+b∣x∣+c=0(a=0)或者 a x 4 + b x 2 + c = 0 ( a ≠ 0 ) ax^4+bx^2+c=0(a≠0) ax4+bx2+c=0(a=0)的方程根的情况(相等的根算作1个)。
解题方法:
换元法,令 t = ∣ x ∣ t=|x| t=∣x∣或 t = x 2 t=x^2 t=x2,则原式化为 a t 2 + b t + c = 0 ( a ≠ 0 ) at^2+bt+c=0(a≠0) at2+bt+c=0(a=0),其中 t ≥ 0 t≥0 t≥0,则有:
(1)关于x的方程有4个不等实数 ⟺ \Longleftrightarrow ⟺ 关于t的方程有2个不等正根;
(2)关于x的方程有3个不等实根 ⟺ \Longleftrightarrow ⟺ 关于t的方程有1个根是0,另外1个根是正数;
(3)关于x的方程有2个不等实根 ⟺ \Longleftrightarrow ⟺ 关于t的方程有2个相等正根,或者有1个正根1个负根(负根应舍去);
(4)关于x的方程有1个实根 ⟺ \Longleftrightarrow ⟺ 关于t的方程的根为0,或者1个根为0,另外一个根是负数(应舍去);
(5)关于x的方程无实根 ⟺ \Longleftrightarrow ⟺ 关于t的方程无实根,或者根为负数(应舍去)。
这样,就转化成了正负根问题。
——其他方程——
分式方程
求解步骤:
第一步:移项,通分,将原方程转化为标准形式:
第二步:去分母,使 f ( x ) = 0 f(x)=0 f(x)=0,解出 x = x 0 x=x_0 x=x0;
第三步:验根:将 x = x 0 x=x_0 x=x0代入 g ( x ) g(x) g(x),若 g ( x 0 ) g(x_0) g(x0)=0,则 = x 0 =x_0 =x0为增根,应舍去;若 g ( x 0 ) ≠ 0 g(x_0)≠0 g(x0)=0,则 x = x 0 x=x_0 x=x0为原方程的根。
根式方程
求解步骤:关键在于去根号和考虑根式是否有意义
f ( x ) = g ( x ) \sqrt{f(x)}=g(x) f(x)=g(x)型根式方程:解方程组 f ( x ) = g 2 ( x ) f(x)=g^2(x) f(x)=g2(x)& f ( x ) ≥ 0 f(x)≥0 f(x)≥0& g ( x ) ≥ 0 g(x)≥0 g(x)≥0;
f ( x ) = 0 f(\sqrt{x})=0 f(x)=0型根式方程:①令 x = t ( t ≥ 0 ) \sqrt{x}=t(t≥0) x=t(t≥0);②原方程转化为 f ( t ) = 0 f(t)=0 f(t)=0的形式并求解得到t的值(注意 t < 0 t<0 t<0的值要舍去);③原方程的解为 x = t 2 x=t^2 x=t2。
绝对值方程
常用处理绝对值的方法:
(1)分段讨论法
根据绝对值的正负情况来分类讨论,其缺点是运算量较大,只有当绝对值比较简单时,才分段讨论求解。
(2)平方法
采用平方来去掉绝对值,利用公式 ∣ x ∣ 2 = x 2 |x|^2=x^2 ∣x∣2=x2来分析求解,平方法的缺点是次方升高,一般结合平方差公式来转移此缺点。
(3)图像法
整体+局部
管理类联考——数学——汇总篇——知识点突破——代数——函数、方程、不等式——记忆——整体+局部