高一数学常用公式及结论
必修1:
一、集合1、含义与表示:(1)集合中元素的特征:确定性,互异性,无序性
(2)集合的分类;有限集,无限集 (3)集合的表示法:列举法,描述法,图示法
2、集合间的关系:子集:对任意x ∈A ,都有 x ∈B ,则称A 是B 的子集。记作A ⊆B 真子集:若A 是B 的子集,且在B 中至少存在一个元素不属于A ,则A 是B 的真子集,
记作A ⊂B 集合相等:若:A ⊆B , B ⊆A , 则A =B
≠
3. 元素与集合的关系:属于∈ 不属于:∉ 空集:φ
4、集合的运算:并集:由属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合叫并集,记为 A B
交集:由集合A 和集合B 中的公共元素组成的集合叫交集,记为A B
补集:在全集U 中,由所有不属于集合A 的元素组成的集合叫补集,
记为C U A 5.集合{a 1, a 2, , a n }的子集个数共有2 个;真子集有2–1个;非空子集有2 –1个; 6.常用数集:自然数集:N 正整数集:N 整数集:Z 有理数集:Q 实数集:R 二、函数的奇偶性
1、定义: 奇函数 f (– x ) = – f ( x ) ,偶函数 f (–x ) = f ( x ) (注意定义域) 2、性质:(1)奇函数的图象关于原点成中心对称图形; (2)偶函数的图象关于y 轴成轴对称图形;
(3)如果一个函数的图象关于原点对称,那么这个函数是奇函数; (4)如果一个函数的图象关于y 轴对称,那么这个函数是偶函数. 二、函数的单调性
1、定义:对于定义域为D 的函数f ( x ),若任意的x 1, x2∈D ,且x 1
① f ( x1 ) f ( x1 ) – f ( x2 ) f ( x )是增函数 ② f ( x1 ) > f ( x 2 ) f ( x1 ) – f ( x2 ) > 0 f ( x )是减函数 2、复合函数的单调性: 同增异减
三、二次函数y = ax 2 +bx + c (a ≠0)的性质
*n
n
n
⎛b 4ac -b 2⎫b 4ac -b 2
1、顶点坐标公式: -2a , 4a ⎪⎪, 对称轴:x =-2a ,最大(小)值:4a
⎝⎭
2. 二次函数的解析式的三种形式
(1)一般式f (x ) =ax 2+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 -x 1)(x -x 2)(a ≠0) . 四、指数与指数函数
1、幂的运算法则:
(1)a m • a n = a m + n ,(2)a ÷a =a
n
m
n
m -n
,(3)( a m ) n = a m n (4)( ab ) n = a n • b n
n
-11a n ⎛a ⎫-n n 0m
(5) ⎪=n (6)a = 1 ( a≠0) (7)a =n (8)a =a (9)a m =
n a b b ⎝⎭a
n
2、根式的性质
(1
)n =a .
(2)当n
=a ; 当n
=|a |=⎨
⎧a , a ≥0.
⎩-a , a
4、指数函数y = a x (a > 0且a ≠1) 的性质:
(1)定义域:R ; 值域:( 0 , +∞) (2)图象过定点(0,1)
5. 指数式与对数式的互化: log a N =b ⇔a b =N (a >0, a ≠1, N >0) .
五、对数与对数函数 1对数的运算法则:
log N
(1)a b = N b = log a N (2)log a 1 = 0(3)log a a = 1(4)log a a b = b(5)a a = N (6)log a (MN) = log a M + log a N (7)log a (
M
) = log a M -- log a N N
(8)log a N b = b log a N (9)换底公式:log a N =
n
log b N
log b a
(10)推论 log a m b =(11)log a N =
n
log a b (a >0, 且a >1, m , n >0, 且m ≠1, n ≠1, N >0). m
1
(12)常用对数:lg N = log 10 N (13)自然对数:ln A = log e A (其中 e = 2.71828„)
log N a
2、对数函数y = log a x (a > 0且a ≠1) 的性质:
(1)定义域:( 0 , +∞) ; 值域:R (2)图象过定点(1,0)
六、幂函数y = x a 的图象:(1) 根据 a
例如:
y = x
y =
2
x =x y =
12
1
=x -1 x
七. 图象平移:若将函数y =f (x ) 的图象右移a 、上移b 个单位, 得到函数y =f (x -a ) +b 的图象; 规律:左加右减,上加下减 八. 平均增长率的问题
x
如果原来产值的基础数为N ,平均增长率为p ,则对于时间x 的总产值y ,有y =N (1+p ) .
九、函数的零点:1. 定义:对于y =f (x ) ,把使f (x ) =0的X 叫y =f (x ) 的零点。即 y =f (x ) 的图象与X 轴相交时交点的横坐标。
2. 函数零点存在性定理:如果函数y =f (x ) 在区间[a , b ]上的图象是连续不断的一条
曲线,并有f (a ) ⋅f (b )
a +b
2
(3)计算f (x 1) ①若f (x 1) =0,则x 1就是零点;②若f (a ) ⋅f (x 1)
(1)确定区间[a , b ],验证f (a ) ⋅f (b )
x 0∈(a , x 1) ③若f (x 1) ⋅f (b )
(4)判断是否达到精确度ε,若a -b
必修2:一、直线与圆 1、斜率的计算公式:k = tanα=
y 2-y 1
(α ≠ 90°,x 1≠x 2)
x 2-x 1
2、直线的方程(1)斜截式 y = k x + b,k存在 ;(2)点斜式 y – y 0 = k ( x – x 0 ) ,k 存在; (3)两点式
y -y 1x -x 1x y
(x 1≠x 2, y 1≠y 2) ;4)截距式 +=1(a ≠0, b ≠0) =
a b y 2-y 1x 2-x 1
(5)一般式Ax +By +c =0(A , B 不同时为0)
4、两点间距离公式:设P 1 ( x 1 , y 1 ) 、P 2 ( x 2 , y 2 ) ,则 | P1 P2 | =5、点P ( x 0 , y 0 ) 到直线l :
A x + B y + C = 0的距离:d =x 1-x 22+y 1-y 22
2
Ax 0+By 0+C A +B
2
则 d >r ⇔点P 在
222
点P (x 0, y 0) 与圆(x -a ) +(y -b ) =r 的位置关系有三种若d =
圆外; d =r ⇔点P 在圆上; d
222
直线Ax +By +C =0与圆(x -a ) +(y -b ) =r 的位置关系有三种:
d >r ⇔相离⇔∆0.
10. 两圆位置关系的判定方法
设两圆圆心分别为O 1,O 2,半径分别为r 1,r 2,O 1O 2=d
d >r 1+r 2⇔外离⇔4条公切线; d =r 1+r 2⇔外切⇔3条公切线;
r 1-r 2
11. 圆的切线方程
(1)已知圆x 2+y 2+Dx +Ey +F =0.
①若已知切点(x 0, y 0) 在圆上,则切线只有一条,其方程是
D (x 0+x ) E (y 0+y )
++F =0. 22
D (x 0+x ) E (y 0+y )
++F =0表示过两个切点的切点弦方程. 当(x 0, y 0) 圆外时, x 0x +y 0y +
22
②过圆外一点的切线方程可设为y -y 0=k (x -x 0) ,再利用相切条件求k ,这时必有两条切线,注意不
x 0x +y 0y +
要漏掉平行于y 轴的切线.
③斜率为k 的切线方程可设为y =kx +b ,再利用相切条件求b ,必有两条切线. (2)已知圆x 2+y 2=r 2.
2
①过圆上的P 0(x 0, y 0) 点的切线方程为x 0x +y 0y =r ;
②斜率为k
的圆的切线方程为y =kx ±二、立体几何 (一)、线线平行判定定理:1、平行于同一条直线的两条直线互相平行。
2、垂直于同一平面的两直线平行。3、如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行。
4、如果两个平行平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行。 (二)、线面平行判定定理
1、若平面外的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。 2、若两个平面平行,则其中一个平面内的任何一条直线都与另一个平面平行。 (三)、面面平行判定定理:
如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面,那么这两个平面平行。 (四)、线线垂直判定定理:
若一直线垂直于一平面,则这条直线垂直于这个平面内的所有直线。 (五)、线面垂直判定定理
1、如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面。 2、如果两个平面互相垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面。 (六)、面面垂直判定定理
如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面互相垂直。
(七).证明直线与直线的平行的思考途径
(1)转化为判定共面二直线无交点;(2)转化为二直线同与第三条直线平行; (3)转化为线面平行;(4)转化为线面垂直;(5)转化为面面平行. (八).证明直线与平面的平行的思考途径
(1)转化为直线与平面无公共点;(2)转化为线线平行;(3)转化为面面平行. (九).证明平面与平面平行的思考途径(1)转化为判定二平面无公共点;
(2)转化为线面平行;(3)转化为线面垂直. (十).证明直线与直线的垂直的思考途径
(1)转化为相交垂直;(2)转化为线面垂直;(3)利用三垂线定理或逆定理; (十一).证明直线与平面垂直的思考途径
(1)转化为该直线与面内任一直线垂直;(2)转化为该直线与平面内相交二直线垂直; (3)转化为该直线与平面的一条垂线平行;(4)转化为该直线垂直于另一个平行平面;
(十二).证明平面与平面的垂直的思考途径
(1)转化为判断二面角是直二面角;(2
三、空间几何体 (一)、正三棱锥的性质
1、底面是正三角形,若设底面正三角形的边长为a ,则有
作PO ⊥底面ABC 于O ,则O 为△ABC 的中心,PO 为棱锥的高,
取AB 的中点D ,连结PD 、CD ,则PD 为三棱锥的斜高,CD 为△ABC 的AB 边上的高, 且点O 在CD 上。∴△POD 和△POC 都是直角三角形,且∠POD =∠POC = 90° (二)、正四棱锥的性质
B E
A
2、正四棱锥的辅助线作法一般是:
作PO ⊥底面ABCD 于O ,则O 为正方形ABCD 的中心,PO 为棱锥的高,取AB 的中点E ,连结PE 、OE 、OA ,则PE 为四棱锥的斜高,点O 在AC 上。∴△POE 和△POA 都是直角三角形,且∠POE =∠POA = 90° (三)、长方体
长方体的一条对角线长的平方等于这个长方体的长、宽、高的平方和。 特殊地,若正方体的棱长为a ,则这个正方体的一条对角线长为3a 。 (四)、正方体与球
1、设正方体的棱长为a ,它的外接球半径为R 1,它的内切球半径为R 2,则3a =2R 1, a =2R 2
4、球:S 球面 = 4πR 2 V 球 =
4
πR 3 (其中R 为球的半径) 画几何体的三视图时, 能看见的轮廓线和棱用实线表示,不能看见的轮廓线和棱用虚线表示。
必修4 一、三角函数与三角恒等变换
2、同角三角函数公式 sin 2α+ cos 2α= 1 tan α= tan αcot α=1
cos α
3、二倍角的三角函数公式
sin2α= 2sinαcos α cos2α=2cos2α-1 = 1-2 sin2α= cos2α- sin2α tan 2α=
2tan α
2
1-tan α
4、降幂公式 cos α=
2
1+cos 2α1-cos 2α2
sin α= 22
5、升幂公式 1±sin2α= (sinα±cos α) 2 1 + cos2α=2 cos2α 1- cos2α= 2 sin2α
6、两角和差的三角函数公式
sin (α±β) = sinαcos β土cos αsin β cos (α±β) = cosαcos β干sin αsin β
tan (α±β)=
tan α±tan β
1 tan αtan β
7、两角和差正切公式的变形:
tan α±tan β= tan (α±β) (1干tan αtan β)
1+tan αtan 45︒+tan α1-tan αtan 45︒-tan αππ
== tan (+α) == tan (-α)
1-tan α1-tan 45︒tan α1+tan α1+tan 45︒tan α44
8、两角和差正弦公式的变形(合一变形)
a sin α+b cos α=a 2+b 2sin (α+ϕ) (其中tan ϕ=
9、半角公式:sin
b
) a
α
2
=±
-cos αα1+c o αs
c o =± 2221-cos αsin α1-cos α
==
1+cos α1+cos αsin α
tan
α
2
=±
10、三角函数的诱导公式 “奇变偶不变,符号看象限。”
sin (π-α) = sinα, cos (π-α) = -cos α, tan (π-α) = -tan α; sin (π+α) = -sin α cos (π+α) = -cos α tan (π+α) = tanα sin (2π-α) = -sin α cos (2π-α) = cosα tan (2π-α) = -tan α
sin (-α) = -sin α cos (-α) = cosα tan (-α) = -tan α
πππ
-α) = cosα cos (-α) = sinα tan (-α) = cotα 222πππ
sin (+α) = cosα cos (+α) = -sin α tan (+α) = -cot α
222
sin (
11. 三角函数的周期公式
函数y =sin(ωx +ϕ) ,x ∈R 及函数y =cos(ωx +ϕ) ,x ∈R(A,ω, ϕ为常数,且A ≠0,ω>0) 的周期T =函数y =tan(ωx +ϕ) ,x ≠k π+
2π
ω
;
π
2
, k ∈Z (A,ω, ϕ为常数,且A ≠0,ω>0) 的周期T =
π
. ω
二、平面向量 (一)、向量的有关概念 1、向量的模计算公式:(1)向量法:|
| ==
22
(2)坐标法:设=(x ,y ),则|| =x +y
2、单位向量的计算公式:
⎛x y
(1)与向量=(x ,y )同向的单位向量是 ,
x 2+y 2
x 2+y 2
⎝
⎫⎪; ⎪⎭
⎛x
(2)与向量a =(x ,y )反向的单位向量是 -,
22 x +y ⎝
3、平行向量
⎫
⎪; -
x 2+y 2⎪⎭
y
规定:零向量与任一向量平行。设=(x 1,y 1),=(x 2,y 2),λ为实数 向量法:∥(≠) =λ
坐标法:∥(≠) x1 y2 – x2 y 1 = 0 4、垂直向量
规定:零向量与任一向量垂直。设=(x 1,y 1),=(x 2,y 2) 向量法:⊥ ²= 0 坐标法:⊥ x1 x 2 + y1 y 2 = 0 5. 平面两点间的距离公式
x 1x 2
(y 1 ≠0 ,y 2 ≠0) =
y 1y 2
d
A , B =|AB |==(x 1, y 1) ,B (x 2, y 2) ).
(二)、向量的加法
(1)向量法:三角形法则(首尾相接首尾连),平行四边形法则(起点相同连对角) (2)坐标法:设=(x 1,y 1),=(x 2,y 2),则+=(x 1+ x2 ,y 1+ y2) (三)、向量的减法
(1)向量法:三角形法则(首首相接尾尾连,差向量的方向指向被减向量) (2)坐标法:设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a -b =(x 1 - x2 ,y 1- y2) (3)、重要结论:| || - || | ≤ |±| ≤ || + || (四)、两个向量的夹角计算公式:(1)向量法:cos θ =
(2)坐标法:设=(x 1,y 1),=(x 2,y 2),则cos θ =
x 1x 2+y 1y 2x +y
2
1
21
x +y
2222
(五)、平面向量的数量积计算公式:(1)向量法:a ²b = |a | |b | cos θ (2)坐标法:设=(x 1,y 1),=(x 2,y 2),则²= x1 x2 + y1 y2
(3) a ²b 的几何意义:
数量积a ²b 等于a 的长度|a |与b 在a 的方向上的投影|b |cosθ的乘积.
(六).1、实数与向量的积的运算律:设λ、μ为实数,那么
(1) 结合律:λ(μa )=(λμ) a ;(2)第一分配律:(λ+μ) a =λa +μa; (3)第二分配律:λ(a +b )=λa +λb .
2. 向量的数量积的运算律:(1) a²b= b²a (交换律); (2)(λa )²b= λ(a ²b )=λa ²b = a²(λb );(3)(a +b)²c= a ²c +b²c.
3. 平面向量基本定理:如果e 1、e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量,有且只有一对实数λ1、λ2,使得a=λ1e 1+λ2e 2.不共线的向量e 1、e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. (七). 三角形的重心坐标公式
△ABC 三个顶点的坐标分别为A(x1,y 1) 、B(x2,y 2) 、C(x3,y 3) , 则△ABC 的重心的坐 标是G (
x 1+x 2+x 3y 1+y 2+y 3
, ) 33
必修5 一、解三角形:ΔABC 的六个元素A, B, C, a , b, c满足下列关系:
1、角的关系:A + B + C = π,
特殊地,若ΔABC 的三内角A, B, C成等差数列,则∠B = 60º,∠A +∠C = 120º 2、诱导公式的应用:sin ( A + B ) = sinC , cos ( A + B ) = --cosC , sin (
A B A B C C +) = cos , cos (+) = sin 222222
3、边的关系:a + b > c , a – b
a b c
===2R (R 为ΔABC 外接圆半径) sin A sin B sin C
a : b : c = sinA : sinB : sinC 分体型a = 2R sinA , b = 2R sinB , c = 2R sinC , (2)余弦定理:a 2 = b 2 + c 2 – 2bc•cosA , b 2 = a 2 + c 2 – 2a c•cosB ,
c 2 = a 2 + b 2 – 2 a b•cosC
b 2+c 2-a 2a 2+c 2-b 2a 2+b 2-c 2
cos A =, cos B = , cos C =
2bc 2ac 2ab
5、面积公式:S =
1111
a h = a b sinC = bc sinA = a c sinB 2222
二、数列 (一)、等差数列{ a n }
1、通项公式:a n = a 1 + ( n – 1 ) d ,推广:a n = a m + ( n – m ) d ( m , n∈N ) 2、前n 项和公式:S n = n a 1 +
n (a 1+a n ) 1
n ( n – 1 ) d = 22
3、等差数列的主要性质
① 若m + n = 2 p,则 a m + a n = 2 a p (等差中项)( m , n∈N ) ② 若m + n = p + q,则 a m + a n = a p + a q ( m , n , p , q∈N ) ③S n , S 2 n -- S n , S 3 n – S 2 n 组成等差数列,公差为n d。 (二)、等比数列{ a n }1、通项公式:a n = a 1 q n – 1 ,推广:a n = a m q n – m ( m , n∈N ) 2、等比数列的前n 项和公式:
a 1(1-q n ) a 1-a n q
当q ≠1时,S n = =, 当q = 1时,S n = n a 1
1-q 1-q
3、等比数列的主要性质
① 若m + n = 2 p,则a p 2 = a m • a n (等比中项)( m , n∈N ) ② 若m + n = p + q,则 a m • a n = a p • a q ( m , n , p , q∈N ) ③S n , S 2 n -- S n , S 3 n – S 2 n 组成等比数列,公比为q n。
(三)、一般数列{ a n }的通项公式:记S n = a 1 + a 2 + „ + a n ,则恒有a n =⎨
⎧
⎩S n -S n -1(n ≥2, n ∈N )
S 1
(n =1)
三.数列求和方法总结:
1. 等差等比数列求和可采用求和公式(公式法).
2. 非等差等比数列可考虑(分组求和法) ,(错位相减法) 等转化为等差或等比数列再求和, 若不能转化为等差或等比数列则采用(拆项相消法) 求和.
注意(1):若数列的通项可分成两项之和(或三项之和)则可用(分组求和法)。
(2)若一个等差数列与一个等比数列的对应相乘构成的新数列求和, 采用(错位相减法). 过程:乘公比再两式错位相减
(3)若数列的通项可拆成两项之差, 通过正负相消后剩有限项再求和的方法为(拆项相消法). 常见的拆项公式:1.
11113. =(-) (2n -1)(2n +1) 22n -12n +1 15. =(n +1-n )
n +n +1
111
1 1=- 1 1
2. =(- ) n (n +1) n n +1n (n +k ) k n n +k
4.
1111
=[-]
n (n +1)(n +2) 2n (n +1) (n +1)(n +2)
四. 数列求通项公式方法总结:
1.. 找规律(观察法). 2..若为等差等比(公式法) 3. 已知Sn, 用(Sn 法)即用公式a n =⎨(四)4. 叠加法 5. 叠乘法等 三、不等式 (一)、均值定理及其变式(1)a , b ∈ R , a 2 + b 2 ≥ 2 a b
(n =1)⎧S 1
⎩S n -S n -1(n ≥2)
⎛a +b ⎫
(2)a , b ∈ R , a + b ≥ 2ab (3)a , b ∈ R , a b ≤ ⎪
⎝2⎭
+
+
2
a +b
≤ab ≤≤(4)
112+a b
2
2
a 2+b 2
,以上当且仅当 a = b时取“ = ”号。 2
2
22
(二). 一元二次不等式ax +bx +c >0(或0) ,如果a 与ax +bx +c 同号,则其解
集在两根之外;如果a 与ax +bx +c 异号,则其解集在两根之间. 简言之:同号两根之外,异号两根之间. 设x 1
(x -x 1)(x -x 2) 0⇔x x 2
(三). 含有绝对值的不等式:当a> 0时,有
x a ⇔x 2>a 2⇔x >a 或x
2
(四). 指数不等式与对数不等式
(1)当a >1时, a f (x ) >a g (x ) ⇔f (x ) >g (x ) ;
⎧f (x ) >0⎪
log a f (x ) >log a g (x ) ⇔⎨g (x ) >0.
⎪f (x ) >g (x ) ⎩
>a g (x ) ⇔f (x ) 0⎪
log a f (x ) >log a g (x ) ⇔⎨g (x ) >0
⎪f (x )
(五). Ax +By +C >0或
(2)当0
一.解一元二次不等式三部曲:1. 化不等式为标准式ax +bx+c>0或 ax+bx+c0)。
2. 计算△的值,确定方程ax 2+bx +c =0的根。3. 根据图象写出不等式的解集.
特别的:若二次项系数a 为正且有两根时写解集用口决:(不等号)大于0取两边,小于0取中间
2
2
f (x )
二. 分式不等式的求解通法:
(1)标准化:①右边化零,②系数化正.
(2)转 换:化为一元二次不等式(依据:两数的商与积同号)
f (x ) 1>0⇔f (x ) ∙g (x ) >0 g (x ) f (x ) (2)≥0⇔f (x ) ∙g (x ) ≥0且g (x ) ≠0 g (x )
f (x ) f (x ) (3≥a ⇔-a ≥0,再通分 g (x ) g (x )
三. 二元一次不等式Ax+B y+C>0(A 、B 不同时为0),确定其所表示的平面区域用口诀:同上异下 (注意:包含边界直线用实线,否则用虚线)
四. 线性规划问题求解步骤:画(可行域)移(平行线)求(交点坐标,最优解,最值)答. 常用的解分式不等式的同解变形法则为
五. 基本不等式
:a +b ≥a ≥0, b ≥0)
(当且仅当a=b时,等号成立)
2
旧知识回顾:1. 求方程ax +bx +c =0的根方法:
(1)十字相乘法:左列分解二次项系数a ,右列分解常数项c ,交叉相乘再相加凑成一次项系数b 。
-b ± (2)求根公式:x 1,2=2a
0a ≠0) 的两根,则有x 1+x 2=-2.韦达定理:若x 1, x 2是方程ax +bx +c =(2
M
3.对数类:log a M+loga N=loga MN log a M-log a N=loga N log a M N =Nloga M (M.>0,N>0) b c , x 1∙x 2= a a
- 11 -
高一数学常用公式及结论
必修1:
一、集合1、含义与表示:(1)集合中元素的特征:确定性,互异性,无序性
(2)集合的分类;有限集,无限集 (3)集合的表示法:列举法,描述法,图示法
2、集合间的关系:子集:对任意x ∈A ,都有 x ∈B ,则称A 是B 的子集。记作A ⊆B 真子集:若A 是B 的子集,且在B 中至少存在一个元素不属于A ,则A 是B 的真子集,
记作A ⊂B 集合相等:若:A ⊆B , B ⊆A , 则A =B
≠
3. 元素与集合的关系:属于∈ 不属于:∉ 空集:φ
4、集合的运算:并集:由属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合叫并集,记为 A B
交集:由集合A 和集合B 中的公共元素组成的集合叫交集,记为A B
补集:在全集U 中,由所有不属于集合A 的元素组成的集合叫补集,
记为C U A 5.集合{a 1, a 2, , a n }的子集个数共有2 个;真子集有2–1个;非空子集有2 –1个; 6.常用数集:自然数集:N 正整数集:N 整数集:Z 有理数集:Q 实数集:R 二、函数的奇偶性
1、定义: 奇函数 f (– x ) = – f ( x ) ,偶函数 f (–x ) = f ( x ) (注意定义域) 2、性质:(1)奇函数的图象关于原点成中心对称图形; (2)偶函数的图象关于y 轴成轴对称图形;
(3)如果一个函数的图象关于原点对称,那么这个函数是奇函数; (4)如果一个函数的图象关于y 轴对称,那么这个函数是偶函数. 二、函数的单调性
1、定义:对于定义域为D 的函数f ( x ),若任意的x 1, x2∈D ,且x 1
① f ( x1 ) f ( x1 ) – f ( x2 ) f ( x )是增函数 ② f ( x1 ) > f ( x 2 ) f ( x1 ) – f ( x2 ) > 0 f ( x )是减函数 2、复合函数的单调性: 同增异减
三、二次函数y = ax 2 +bx + c (a ≠0)的性质
*n
n
n
⎛b 4ac -b 2⎫b 4ac -b 2
1、顶点坐标公式: -2a , 4a ⎪⎪, 对称轴:x =-2a ,最大(小)值:4a
⎝⎭
2. 二次函数的解析式的三种形式
(1)一般式f (x ) =ax 2+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 -x 1)(x -x 2)(a ≠0) . 四、指数与指数函数
1、幂的运算法则:
(1)a m • a n = a m + n ,(2)a ÷a =a
n
m
n
m -n
,(3)( a m ) n = a m n (4)( ab ) n = a n • b n
n
-11a n ⎛a ⎫-n n 0m
(5) ⎪=n (6)a = 1 ( a≠0) (7)a =n (8)a =a (9)a m =
n a b b ⎝⎭a
n
2、根式的性质
(1
)n =a .
(2)当n
=a ; 当n
=|a |=⎨
⎧a , a ≥0.
⎩-a , a
4、指数函数y = a x (a > 0且a ≠1) 的性质:
(1)定义域:R ; 值域:( 0 , +∞) (2)图象过定点(0,1)
5. 指数式与对数式的互化: log a N =b ⇔a b =N (a >0, a ≠1, N >0) .
五、对数与对数函数 1对数的运算法则:
log N
(1)a b = N b = log a N (2)log a 1 = 0(3)log a a = 1(4)log a a b = b(5)a a = N (6)log a (MN) = log a M + log a N (7)log a (
M
) = log a M -- log a N N
(8)log a N b = b log a N (9)换底公式:log a N =
n
log b N
log b a
(10)推论 log a m b =(11)log a N =
n
log a b (a >0, 且a >1, m , n >0, 且m ≠1, n ≠1, N >0). m
1
(12)常用对数:lg N = log 10 N (13)自然对数:ln A = log e A (其中 e = 2.71828„)
log N a
2、对数函数y = log a x (a > 0且a ≠1) 的性质:
(1)定义域:( 0 , +∞) ; 值域:R (2)图象过定点(1,0)
六、幂函数y = x a 的图象:(1) 根据 a
例如:
y = x
y =
2
x =x y =
12
1
=x -1 x
七. 图象平移:若将函数y =f (x ) 的图象右移a 、上移b 个单位, 得到函数y =f (x -a ) +b 的图象; 规律:左加右减,上加下减 八. 平均增长率的问题
x
如果原来产值的基础数为N ,平均增长率为p ,则对于时间x 的总产值y ,有y =N (1+p ) .
九、函数的零点:1. 定义:对于y =f (x ) ,把使f (x ) =0的X 叫y =f (x ) 的零点。即 y =f (x ) 的图象与X 轴相交时交点的横坐标。
2. 函数零点存在性定理:如果函数y =f (x ) 在区间[a , b ]上的图象是连续不断的一条
曲线,并有f (a ) ⋅f (b )
a +b
2
(3)计算f (x 1) ①若f (x 1) =0,则x 1就是零点;②若f (a ) ⋅f (x 1)
(1)确定区间[a , b ],验证f (a ) ⋅f (b )
x 0∈(a , x 1) ③若f (x 1) ⋅f (b )
(4)判断是否达到精确度ε,若a -b
必修2:一、直线与圆 1、斜率的计算公式:k = tanα=
y 2-y 1
(α ≠ 90°,x 1≠x 2)
x 2-x 1
2、直线的方程(1)斜截式 y = k x + b,k存在 ;(2)点斜式 y – y 0 = k ( x – x 0 ) ,k 存在; (3)两点式
y -y 1x -x 1x y
(x 1≠x 2, y 1≠y 2) ;4)截距式 +=1(a ≠0, b ≠0) =
a b y 2-y 1x 2-x 1
(5)一般式Ax +By +c =0(A , B 不同时为0)
4、两点间距离公式:设P 1 ( x 1 , y 1 ) 、P 2 ( x 2 , y 2 ) ,则 | P1 P2 | =5、点P ( x 0 , y 0 ) 到直线l :
A x + B y + C = 0的距离:d =x 1-x 22+y 1-y 22
2
Ax 0+By 0+C A +B
2
则 d >r ⇔点P 在
222
点P (x 0, y 0) 与圆(x -a ) +(y -b ) =r 的位置关系有三种若d =
圆外; d =r ⇔点P 在圆上; d
222
直线Ax +By +C =0与圆(x -a ) +(y -b ) =r 的位置关系有三种:
d >r ⇔相离⇔∆0.
10. 两圆位置关系的判定方法
设两圆圆心分别为O 1,O 2,半径分别为r 1,r 2,O 1O 2=d
d >r 1+r 2⇔外离⇔4条公切线; d =r 1+r 2⇔外切⇔3条公切线;
r 1-r 2
11. 圆的切线方程
(1)已知圆x 2+y 2+Dx +Ey +F =0.
①若已知切点(x 0, y 0) 在圆上,则切线只有一条,其方程是
D (x 0+x ) E (y 0+y )
++F =0. 22
D (x 0+x ) E (y 0+y )
++F =0表示过两个切点的切点弦方程. 当(x 0, y 0) 圆外时, x 0x +y 0y +
22
②过圆外一点的切线方程可设为y -y 0=k (x -x 0) ,再利用相切条件求k ,这时必有两条切线,注意不
x 0x +y 0y +
要漏掉平行于y 轴的切线.
③斜率为k 的切线方程可设为y =kx +b ,再利用相切条件求b ,必有两条切线. (2)已知圆x 2+y 2=r 2.
2
①过圆上的P 0(x 0, y 0) 点的切线方程为x 0x +y 0y =r ;
②斜率为k
的圆的切线方程为y =kx ±二、立体几何 (一)、线线平行判定定理:1、平行于同一条直线的两条直线互相平行。
2、垂直于同一平面的两直线平行。3、如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行。
4、如果两个平行平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行。 (二)、线面平行判定定理
1、若平面外的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。 2、若两个平面平行,则其中一个平面内的任何一条直线都与另一个平面平行。 (三)、面面平行判定定理:
如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面,那么这两个平面平行。 (四)、线线垂直判定定理:
若一直线垂直于一平面,则这条直线垂直于这个平面内的所有直线。 (五)、线面垂直判定定理
1、如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面。 2、如果两个平面互相垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线垂直于另一个平面。 (六)、面面垂直判定定理
如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面互相垂直。
(七).证明直线与直线的平行的思考途径
(1)转化为判定共面二直线无交点;(2)转化为二直线同与第三条直线平行; (3)转化为线面平行;(4)转化为线面垂直;(5)转化为面面平行. (八).证明直线与平面的平行的思考途径
(1)转化为直线与平面无公共点;(2)转化为线线平行;(3)转化为面面平行. (九).证明平面与平面平行的思考途径(1)转化为判定二平面无公共点;
(2)转化为线面平行;(3)转化为线面垂直. (十).证明直线与直线的垂直的思考途径
(1)转化为相交垂直;(2)转化为线面垂直;(3)利用三垂线定理或逆定理; (十一).证明直线与平面垂直的思考途径
(1)转化为该直线与面内任一直线垂直;(2)转化为该直线与平面内相交二直线垂直; (3)转化为该直线与平面的一条垂线平行;(4)转化为该直线垂直于另一个平行平面;
(十二).证明平面与平面的垂直的思考途径
(1)转化为判断二面角是直二面角;(2
三、空间几何体 (一)、正三棱锥的性质
1、底面是正三角形,若设底面正三角形的边长为a ,则有
作PO ⊥底面ABC 于O ,则O 为△ABC 的中心,PO 为棱锥的高,
取AB 的中点D ,连结PD 、CD ,则PD 为三棱锥的斜高,CD 为△ABC 的AB 边上的高, 且点O 在CD 上。∴△POD 和△POC 都是直角三角形,且∠POD =∠POC = 90° (二)、正四棱锥的性质
B E
A
2、正四棱锥的辅助线作法一般是:
作PO ⊥底面ABCD 于O ,则O 为正方形ABCD 的中心,PO 为棱锥的高,取AB 的中点E ,连结PE 、OE 、OA ,则PE 为四棱锥的斜高,点O 在AC 上。∴△POE 和△POA 都是直角三角形,且∠POE =∠POA = 90° (三)、长方体
长方体的一条对角线长的平方等于这个长方体的长、宽、高的平方和。 特殊地,若正方体的棱长为a ,则这个正方体的一条对角线长为3a 。 (四)、正方体与球
1、设正方体的棱长为a ,它的外接球半径为R 1,它的内切球半径为R 2,则3a =2R 1, a =2R 2
4、球:S 球面 = 4πR 2 V 球 =
4
πR 3 (其中R 为球的半径) 画几何体的三视图时, 能看见的轮廓线和棱用实线表示,不能看见的轮廓线和棱用虚线表示。
必修4 一、三角函数与三角恒等变换
2、同角三角函数公式 sin 2α+ cos 2α= 1 tan α= tan αcot α=1
cos α
3、二倍角的三角函数公式
sin2α= 2sinαcos α cos2α=2cos2α-1 = 1-2 sin2α= cos2α- sin2α tan 2α=
2tan α
2
1-tan α
4、降幂公式 cos α=
2
1+cos 2α1-cos 2α2
sin α= 22
5、升幂公式 1±sin2α= (sinα±cos α) 2 1 + cos2α=2 cos2α 1- cos2α= 2 sin2α
6、两角和差的三角函数公式
sin (α±β) = sinαcos β土cos αsin β cos (α±β) = cosαcos β干sin αsin β
tan (α±β)=
tan α±tan β
1 tan αtan β
7、两角和差正切公式的变形:
tan α±tan β= tan (α±β) (1干tan αtan β)
1+tan αtan 45︒+tan α1-tan αtan 45︒-tan αππ
== tan (+α) == tan (-α)
1-tan α1-tan 45︒tan α1+tan α1+tan 45︒tan α44
8、两角和差正弦公式的变形(合一变形)
a sin α+b cos α=a 2+b 2sin (α+ϕ) (其中tan ϕ=
9、半角公式:sin
b
) a
α
2
=±
-cos αα1+c o αs
c o =± 2221-cos αsin α1-cos α
==
1+cos α1+cos αsin α
tan
α
2
=±
10、三角函数的诱导公式 “奇变偶不变,符号看象限。”
sin (π-α) = sinα, cos (π-α) = -cos α, tan (π-α) = -tan α; sin (π+α) = -sin α cos (π+α) = -cos α tan (π+α) = tanα sin (2π-α) = -sin α cos (2π-α) = cosα tan (2π-α) = -tan α
sin (-α) = -sin α cos (-α) = cosα tan (-α) = -tan α
πππ
-α) = cosα cos (-α) = sinα tan (-α) = cotα 222πππ
sin (+α) = cosα cos (+α) = -sin α tan (+α) = -cot α
222
sin (
11. 三角函数的周期公式
函数y =sin(ωx +ϕ) ,x ∈R 及函数y =cos(ωx +ϕ) ,x ∈R(A,ω, ϕ为常数,且A ≠0,ω>0) 的周期T =函数y =tan(ωx +ϕ) ,x ≠k π+
2π
ω
;
π
2
, k ∈Z (A,ω, ϕ为常数,且A ≠0,ω>0) 的周期T =
π
. ω
二、平面向量 (一)、向量的有关概念 1、向量的模计算公式:(1)向量法:|
| ==
22
(2)坐标法:设=(x ,y ),则|| =x +y
2、单位向量的计算公式:
⎛x y
(1)与向量=(x ,y )同向的单位向量是 ,
x 2+y 2
x 2+y 2
⎝
⎫⎪; ⎪⎭
⎛x
(2)与向量a =(x ,y )反向的单位向量是 -,
22 x +y ⎝
3、平行向量
⎫
⎪; -
x 2+y 2⎪⎭
y
规定:零向量与任一向量平行。设=(x 1,y 1),=(x 2,y 2),λ为实数 向量法:∥(≠) =λ
坐标法:∥(≠) x1 y2 – x2 y 1 = 0 4、垂直向量
规定:零向量与任一向量垂直。设=(x 1,y 1),=(x 2,y 2) 向量法:⊥ ²= 0 坐标法:⊥ x1 x 2 + y1 y 2 = 0 5. 平面两点间的距离公式
x 1x 2
(y 1 ≠0 ,y 2 ≠0) =
y 1y 2
d
A , B =|AB |==(x 1, y 1) ,B (x 2, y 2) ).
(二)、向量的加法
(1)向量法:三角形法则(首尾相接首尾连),平行四边形法则(起点相同连对角) (2)坐标法:设=(x 1,y 1),=(x 2,y 2),则+=(x 1+ x2 ,y 1+ y2) (三)、向量的减法
(1)向量法:三角形法则(首首相接尾尾连,差向量的方向指向被减向量) (2)坐标法:设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a -b =(x 1 - x2 ,y 1- y2) (3)、重要结论:| || - || | ≤ |±| ≤ || + || (四)、两个向量的夹角计算公式:(1)向量法:cos θ =
(2)坐标法:设=(x 1,y 1),=(x 2,y 2),则cos θ =
x 1x 2+y 1y 2x +y
2
1
21
x +y
2222
(五)、平面向量的数量积计算公式:(1)向量法:a ²b = |a | |b | cos θ (2)坐标法:设=(x 1,y 1),=(x 2,y 2),则²= x1 x2 + y1 y2
(3) a ²b 的几何意义:
数量积a ²b 等于a 的长度|a |与b 在a 的方向上的投影|b |cosθ的乘积.
(六).1、实数与向量的积的运算律:设λ、μ为实数,那么
(1) 结合律:λ(μa )=(λμ) a ;(2)第一分配律:(λ+μ) a =λa +μa; (3)第二分配律:λ(a +b )=λa +λb .
2. 向量的数量积的运算律:(1) a²b= b²a (交换律); (2)(λa )²b= λ(a ²b )=λa ²b = a²(λb );(3)(a +b)²c= a ²c +b²c.
3. 平面向量基本定理:如果e 1、e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量,有且只有一对实数λ1、λ2,使得a=λ1e 1+λ2e 2.不共线的向量e 1、e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. (七). 三角形的重心坐标公式
△ABC 三个顶点的坐标分别为A(x1,y 1) 、B(x2,y 2) 、C(x3,y 3) , 则△ABC 的重心的坐 标是G (
x 1+x 2+x 3y 1+y 2+y 3
, ) 33
必修5 一、解三角形:ΔABC 的六个元素A, B, C, a , b, c满足下列关系:
1、角的关系:A + B + C = π,
特殊地,若ΔABC 的三内角A, B, C成等差数列,则∠B = 60º,∠A +∠C = 120º 2、诱导公式的应用:sin ( A + B ) = sinC , cos ( A + B ) = --cosC , sin (
A B A B C C +) = cos , cos (+) = sin 222222
3、边的关系:a + b > c , a – b
a b c
===2R (R 为ΔABC 外接圆半径) sin A sin B sin C
a : b : c = sinA : sinB : sinC 分体型a = 2R sinA , b = 2R sinB , c = 2R sinC , (2)余弦定理:a 2 = b 2 + c 2 – 2bc•cosA , b 2 = a 2 + c 2 – 2a c•cosB ,
c 2 = a 2 + b 2 – 2 a b•cosC
b 2+c 2-a 2a 2+c 2-b 2a 2+b 2-c 2
cos A =, cos B = , cos C =
2bc 2ac 2ab
5、面积公式:S =
1111
a h = a b sinC = bc sinA = a c sinB 2222
二、数列 (一)、等差数列{ a n }
1、通项公式:a n = a 1 + ( n – 1 ) d ,推广:a n = a m + ( n – m ) d ( m , n∈N ) 2、前n 项和公式:S n = n a 1 +
n (a 1+a n ) 1
n ( n – 1 ) d = 22
3、等差数列的主要性质
① 若m + n = 2 p,则 a m + a n = 2 a p (等差中项)( m , n∈N ) ② 若m + n = p + q,则 a m + a n = a p + a q ( m , n , p , q∈N ) ③S n , S 2 n -- S n , S 3 n – S 2 n 组成等差数列,公差为n d。 (二)、等比数列{ a n }1、通项公式:a n = a 1 q n – 1 ,推广:a n = a m q n – m ( m , n∈N ) 2、等比数列的前n 项和公式:
a 1(1-q n ) a 1-a n q
当q ≠1时,S n = =, 当q = 1时,S n = n a 1
1-q 1-q
3、等比数列的主要性质
① 若m + n = 2 p,则a p 2 = a m • a n (等比中项)( m , n∈N ) ② 若m + n = p + q,则 a m • a n = a p • a q ( m , n , p , q∈N ) ③S n , S 2 n -- S n , S 3 n – S 2 n 组成等比数列,公比为q n。
(三)、一般数列{ a n }的通项公式:记S n = a 1 + a 2 + „ + a n ,则恒有a n =⎨
⎧
⎩S n -S n -1(n ≥2, n ∈N )
S 1
(n =1)
三.数列求和方法总结:
1. 等差等比数列求和可采用求和公式(公式法).
2. 非等差等比数列可考虑(分组求和法) ,(错位相减法) 等转化为等差或等比数列再求和, 若不能转化为等差或等比数列则采用(拆项相消法) 求和.
注意(1):若数列的通项可分成两项之和(或三项之和)则可用(分组求和法)。
(2)若一个等差数列与一个等比数列的对应相乘构成的新数列求和, 采用(错位相减法). 过程:乘公比再两式错位相减
(3)若数列的通项可拆成两项之差, 通过正负相消后剩有限项再求和的方法为(拆项相消法). 常见的拆项公式:1.
11113. =(-) (2n -1)(2n +1) 22n -12n +1 15. =(n +1-n )
n +n +1
111
1 1=- 1 1
2. =(- ) n (n +1) n n +1n (n +k ) k n n +k
4.
1111
=[-]
n (n +1)(n +2) 2n (n +1) (n +1)(n +2)
四. 数列求通项公式方法总结:
1.. 找规律(观察法). 2..若为等差等比(公式法) 3. 已知Sn, 用(Sn 法)即用公式a n =⎨(四)4. 叠加法 5. 叠乘法等 三、不等式 (一)、均值定理及其变式(1)a , b ∈ R , a 2 + b 2 ≥ 2 a b
(n =1)⎧S 1
⎩S n -S n -1(n ≥2)
⎛a +b ⎫
(2)a , b ∈ R , a + b ≥ 2ab (3)a , b ∈ R , a b ≤ ⎪
⎝2⎭
+
+
2
a +b
≤ab ≤≤(4)
112+a b
2
2
a 2+b 2
,以上当且仅当 a = b时取“ = ”号。 2
2
22
(二). 一元二次不等式ax +bx +c >0(或0) ,如果a 与ax +bx +c 同号,则其解
集在两根之外;如果a 与ax +bx +c 异号,则其解集在两根之间. 简言之:同号两根之外,异号两根之间. 设x 1
(x -x 1)(x -x 2) 0⇔x x 2
(三). 含有绝对值的不等式:当a> 0时,有
x a ⇔x 2>a 2⇔x >a 或x
2
(四). 指数不等式与对数不等式
(1)当a >1时, a f (x ) >a g (x ) ⇔f (x ) >g (x ) ;
⎧f (x ) >0⎪
log a f (x ) >log a g (x ) ⇔⎨g (x ) >0.
⎪f (x ) >g (x ) ⎩
>a g (x ) ⇔f (x ) 0⎪
log a f (x ) >log a g (x ) ⇔⎨g (x ) >0
⎪f (x )
(五). Ax +By +C >0或
(2)当0
一.解一元二次不等式三部曲:1. 化不等式为标准式ax +bx+c>0或 ax+bx+c0)。
2. 计算△的值,确定方程ax 2+bx +c =0的根。3. 根据图象写出不等式的解集.
特别的:若二次项系数a 为正且有两根时写解集用口决:(不等号)大于0取两边,小于0取中间
2
2
f (x )
二. 分式不等式的求解通法:
(1)标准化:①右边化零,②系数化正.
(2)转 换:化为一元二次不等式(依据:两数的商与积同号)
f (x ) 1>0⇔f (x ) ∙g (x ) >0 g (x ) f (x ) (2)≥0⇔f (x ) ∙g (x ) ≥0且g (x ) ≠0 g (x )
f (x ) f (x ) (3≥a ⇔-a ≥0,再通分 g (x ) g (x )
三. 二元一次不等式Ax+B y+C>0(A 、B 不同时为0),确定其所表示的平面区域用口诀:同上异下 (注意:包含边界直线用实线,否则用虚线)
四. 线性规划问题求解步骤:画(可行域)移(平行线)求(交点坐标,最优解,最值)答. 常用的解分式不等式的同解变形法则为
五. 基本不等式
:a +b ≥a ≥0, b ≥0)
(当且仅当a=b时,等号成立)
2
旧知识回顾:1. 求方程ax +bx +c =0的根方法:
(1)十字相乘法:左列分解二次项系数a ,右列分解常数项c ,交叉相乘再相加凑成一次项系数b 。
-b ± (2)求根公式:x 1,2=2a
0a ≠0) 的两根,则有x 1+x 2=-2.韦达定理:若x 1, x 2是方程ax +bx +c =(2
M
3.对数类:log a M+loga N=loga MN log a M-log a N=loga N log a M N =Nloga M (M.>0,N>0) b c , x 1∙x 2= a a
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