2022年新课标高中数学必修1-5公式大全 2.pdf
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1、1 数学必修 1-5 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xA,都有xB,则称 A 是 B 的子集。记作AB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 AB 集合相等:若:,AB BA,则AB3. 元素与集合的关系:属于不属于:空集: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ABU交集:由集合 A 和集合 B中的公共元素组成的集合叫交
2、集,记为ABI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UC A5集合12,na aaL的子集个数共有2n个;真子集有2n1 个;非空子集有2n1 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
3、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 x1, x2D,且 x1 x2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 23 页2 f ( x1 ) f ( x 2 ) f ( x1 ) f ( x2 ) 0 f ( x )是增函数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 = ax2 +bx + c(0a)的性质1、顶点坐标公式:abacab44,22, 对称轴:abx2,最大(小)值
4、:abac4422. 二次函数的解析式的三种形式(1)一般式2( )(0)f xaxbxc a; (2)顶点式2( )()(0)f xa xhk a; (3) 两根式12( )()()(0)f xa xxxxa. 四、指数与指数函数1、幂的运算法则:(1)a m ? an = am + n, (2)nmnmaaa, (3)( a m ) n = am n (4)( ab ) n = an? b n(5)nnnbaba(6)a 0 = 1 ( a0)(7)nnaa1(8)mnmnaa(9)mnmnaa12、根式的性质(1)()nnaa. (2) 当n为奇数时,nnaa; 当n为偶数时,,0|,0
5、nna aaaa a. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 23 页3 4、指数函数 y = ax(a 0 且 a1)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:logbaNbaN (0,1,0)aaN.五、对数与对数函数1 对数的运算法则:(1)ab = N b = logaN(2)log a 1 = 0(3)log aa = 1(4)log aab = b(5)alogaN= N (6)log a (MN) = log a M + log a N (7)l
6、og a (NM) = log a M - log a N (8)log aN b = b log aN (9)换底公式: log aN = aNbbloglog(10)推论loglogmnaanbbm(0a, 且1a,0m n, 且1m,1n,0N). (11)log aN = aNlog1(12)常用对数: lg N = log 10N (13)自Y 0 X 1 a 1 0 Y X 1 0 a 0 且 a1) 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 的取值画出函数在第一象限的简图. 例 如 :y
7、 = x 221xxy11xxy七. 图象平移:若将函数)(xfy的图象右移a、上移b个单位,得到函数baxfy)(的图象; 规律:左加右减,上加下减八. 平均增长率的问题0 Y X 1 a 1 X 0 Y 1 0 a 1 0 a 1 a 0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 23 页5 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(1)xyNp. 九、函数的零点: 1. 定义:对于( )yf x,把使( )0f x的 X 叫( )yf x的零点。即( )yf x的图象与 X 轴相交时交点的横坐标。
8、2.函数零点存在性定理:如果函数( )yf x在区间,a b上的图象是连续不断的一条曲线,并有( )( )0f af b,那么( )yf x在区间,a b内有零点, 即存在,ca b,使得( )0f c,这个 C 就是零点。3.二分法求函数零点的步骤: (给定精确度)(1)确定区间,a b,验证( )( )0f af b;(2)求,a b的中点12abx(3)计算1()f x若1()0f x,则1x就是零点;若1( )()0f af x,则零点01,xa x 若1()( )0f xf b, 则 零 点01,xx b;(4) 判断是否达到精确度, 若ab, 则零点为a或b或,a b内任一值。否则
9、重复( 2)到( 4)必修 2:一、直线与圆1、斜率的计算公式: k = tan = 1212xxyy(90 ,x 1x 2)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121121xxxxyyyy(1212,xxyy) ;4)截距式1byax(0,0ab)(5)一般式0(,0AxBycA B不同时为)3、两条直线的位置关系:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 23 页6 l1:y = k1 x + b1l2:y = k 2
10、 x + b2l1: A1 x + B1 y + C1= 0 l2: A2 x + B2 y + C2= 0 重合k1= k 2且 b1= b2212121CCBBAA平行k1= k 2且 b1b2212121CCBBAA垂直k1 k 2 = 1 A1 A2 + B1 B2 = 0 4、两点间距离公式:设P1 ( x 1 , y 1 ) 、P 2 ( x 2 , y 2 ),则 | P1 P2 | =221221yyxx5、 点 P ( x 0 , y 0 )到直线 l : A x + B y + C = 0 的距离:2200BACByAxd7、圆的方程圆的方程圆心半径标准方程x 2+ y 2
11、= r 2(0,0)r (x a ) 2 + ( y b ) 2 = r 2(a,b)r 一般方程x 2 + y 2 +D x + E y + F = 0 22E,DFED421228. 点与圆的位置关系点00(,)P xy与 圆222)()(rbyax的 位 置 关 系 有 三 种 若2200()()daxby, 则dr点P在 圆 外 ;dr点P在 圆上;dr点P在圆内 . 9. 直线与圆的位置关系 (圆心到直线的距离为d) 直线0CByAx与圆222)()(rbyax的位置关系有三种 : 0相离rd;0相切rd;0相交rd. 10. 两圆位置关系的判定方法设两圆圆心分别为O1,O2,半径分
12、别为 r1,r2,dOO21条公切线外离421rrd; 条公切线外切321rrd; 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 23 页7 条公切线相交22121rrdrr; 条公切线内切121rrd; 无公切线内含210rrd. 11. 圆的切线方程(1) 已知圆220 xyDxEyF若已知切点00(,)xy在圆上,则切线只有一条,其方程是0000()()022D xxE yyx xy yF. 当00(,)xy圆外时 , 0000()()022D xxE yyx xy yF表示过两个切点的切点弦方程过圆外一点的切线方程可设为00(
13、)yyk xx,再利用相切条件求 k,这时必有两条切线,注意不要漏掉平行于y 轴的切线斜率为 k 的切线方程可设为ykxb, 再利用相切条件求b,必有两条切线(2) 已知圆222xyr过圆上的000(,)P xy点的切线方程为200 x xy yr; 斜率为k的圆的切线方程为21ykxrk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
14、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:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 23 页8 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
15、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
16、;(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)转化为该直线与精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 23 页9 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)转化为线面垂直 . 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,则有图形外接圆半径内切圆半径面积正三角形aOA33aOD6324
17、3aS2、正三棱锥的辅助线作法一般是: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D O B A C B A P D O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 23 页10 1、底面是正方形,若设底面正方形的边长为a,则有图形外接圆半径内切圆半径面积正方形OB =a22OA = 2
18、aS = a 22、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R1,它的内切球半径为R2,则,231Ra22RaO A B P D A C B O E O A1B1
19、C1D1ABCD 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 23 页11 (五)几何体的表面积体积计算公式1、圆柱 : 表面积:2 2R+2Rh 体积: R2h 2、圆锥 : 表面积: R2+R L 体积: R2h/3 (L 为母线长 ) 3、 圆台:表面积 :22()rRrR l体积:Vh(R2 Rrr2)/3 4、球: S球面= 4R2 V球= 34R3(其中 R 为球的半径)5、正方体:a边长,S6a2 ,Va36、长方体a长,b宽,c高 S2(ab+ac+bc) Vabc 7、棱柱:全面积 =侧面积+2X 底面积VSh
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