数学函数思维导图高中

《数学函数思维导图高中》

一、函数概念与表示

1.1 集合与常用逻辑用语

  • 集合
    • 集合的定义、性质
    • 集合的表示方法(列举法、描述法、图像法)
    • 集合间的基本关系(子集、真子集、空集、相等)
    • 集合的基本运算(并集、交集、补集)
  • 常用逻辑用语
    • 命题与量词
      • 命题的定义、真假判断
      • 全称量词与存在量词的定义、使用
    • 逻辑联结词
      • 或、且、非的定义、真值表
    • 充分条件、必要条件与充要条件
      • 定义与判断方法
      • 集合间的包含关系与条件的对应关系
    • 简单的逻辑推理
      • 直接证明(综合法、分析法)
      • 间接证明(反证法)

1.2 函数的概念

  • 函数的定义
    • 定义域、值域、对应关系
    • 函数相等的判定
  • 函数的表示方法
    • 解析法
    • 图像法
    • 列表法

1.3 函数的性质

  • 单调性
    • 增函数、减函数的定义
    • 单调性的判定方法(定义法、导数法)
    • 单调区间的求法
  • 奇偶性
    • 奇函数、偶函数的定义
    • 奇偶性的判定方法
    • 奇偶函数的图像特征
  • 周期性
    • 周期函数的定义
    • 周期的求法
  • 对称性
    • 轴对称
    • 中心对称
    • 对称轴和对称中心的求法

二、基本初等函数

2.1 指数函数

  • 指数的运算
    • 指数幂的定义、运算性质
    • 根式的概念、运算
  • 指数函数的定义与图像
    • 定义域、值域
    • 图像的特征
    • 底数对图像的影响
  • 指数函数的性质
    • 单调性
    • 过定点
    • 值域

2.2 对数函数

  • 对数的运算
    • 对数的定义
    • 对数的运算性质
    • 换底公式
  • 对数函数的定义与图像
    • 定义域、值域
    • 图像的特征
    • 底数对图像的影响
  • 对数函数的性质
    • 单调性
    • 过定点
    • 值域

2.3 幂函数

  • 幂函数的定义与图像
    • 定义域
    • 图像的特征
    • 不同指数下的图像变化
  • 幂函数的性质
    • 单调性
    • 过定点
    • 奇偶性

2.4 函数的应用

  • 零点存在性定理
    • 定理的内容
    • 应用
  • 二分法求方程的近似解
    • 步骤
    • 误差控制
  • 函数模型的建立与应用
    • 常见函数模型的选择
    • 实际问题转化为数学问题
    • 求解与解释

三、三角函数

3.1 三角函数的概念

  • 角的概念的推广
    • 任意角
    • 弧度制
  • 三角函数的定义
    • 正弦、余弦、正切的定义
    • 三角函数值的符号
  • 同角三角函数的基本关系
    • 平方关系
    • 商数关系
  • 诱导公式
    • 公式的记忆与应用

3.2 三角函数的图像与性质

  • 正弦函数的图像与性质
    • 图像的绘制(五点法)
    • 定义域、值域
    • 单调性
    • 奇偶性
    • 周期性
  • 余弦函数的图像与性质
    • 图像的绘制(五点法)
    • 定义域、值域
    • 单调性
    • 奇偶性
    • 周期性
  • 正切函数的图像与性质
    • 图像的绘制
    • 定义域、值域
    • 单调性
    • 周期性
  • y = Asin(ωx+φ) 的图像与性质
    • 振幅、周期、频率、相位、初相
    • 图像的变换(平移、伸缩)

3.3 三角恒等变换

  • 和角公式与差角公式
    • 正弦、余弦、正切的和角与差角公式
    • 公式的推导与应用
  • 二倍角公式
    • 正弦、余弦、正切的二倍角公式
  • 辅助角公式
    • 公式的推导与应用
  • 半角公式与万能公式 (了解)

3.4 解三角形

  • 正弦定理
    • 定理的内容与应用
  • 余弦定理
    • 定理的内容与应用
  • 三角形面积公式
    • 公式的应用
  • 实际问题中的应用
    • 测量问题
    • 几何问题

四、函数与导数

4.1 导数的概念与运算

  • 导数的概念
    • 导数的定义
    • 导数的几何意义
    • 导数的物理意义
  • 导数的运算
    • 基本初等函数的导数公式
    • 导数的四则运算法则
    • 复合函数的导数

4.2 导数的应用

  • 单调性
    • 利用导数判断函数的单调性
    • 单调区间的求法
  • 极值与最值
    • 极值的定义与求法
    • 最值的求法
  • 函数的图像
    • 利用导数分析函数的图像特征
  • 不等式的证明
    • 利用导数证明不等式
  • 方程的根与函数的零点
    • 利用导数讨论方程根的个数和分布
  • 实际问题中的应用
    • 优化问题
    • 速率问题

五、函数综合应用

  • 函数与方程
    • 函数的零点与方程的根的关系
    • 数形结合思想的应用
  • 函数与不等式
    • 函数单调性与不等式的关系
    • 利用函数解决不等式问题
  • 函数与数列
    • 数列的通项公式与前n项和公式的函数表示
    • 利用函数思想解决数列问题
  • 函数与几何
    • 函数图像与几何图形的结合
    • 利用函数思想解决几何问题

这个思维导图涵盖了高中数学函数的主要内容,包括函数的概念与表示、基本初等函数、三角函数、函数与导数以及函数的综合应用。每个部分都包含了相关的定义、性质、公式以及应用。通过这个导图,可以系统地梳理高中数学函数知识,帮助理解和掌握重点内容。

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