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教师版高中数学必修+选修知识点归纳 安徽合肥 郭建德老师整理 引言 1.课程内容： 必修课程由5个模块组成： 必修1：集合、函数概念与基本初等函数（指、对、幂函数） 必修2：立体几何初步、平面解析几何初步。 必修3：算法初步、统计、概率。 必修4：基本初等函数（三角函数）、平面向量、三角恒等变换。 必修5：解三角形、数列、不等式。 以上是每一个高中学生所必须学习的。 上述内容覆盖了高中阶段传统的数学基础知识和基本技能的主要部分，其中包括集合、函数、数列、不等式、解三角形、立体几何初步、平面解析几何初步等。不同的是在保证打好基础的同时，进一步强调了这些知识的发生、发展过程和实际应用，而不在技巧与难度上做过高的要求。 此外，基础内容还增加了向量、算法、概率、统计等内容。 选修课程有4个系列： 系列1：由2个模块组成。 选修1—1：常用逻辑用语、圆锥曲线与方程、导数及其应用。 选修1—2：统计案例、推理与证明、数系的扩充与复数、框图 系列2：由3个模块组成。 选修2—1：常用逻辑用语、圆锥曲线与方程、 空间向量与立体几何。 选修2—2：导数及其应用，推理与证明、数系的扩充与复数 选修2—3：计数原理、随机变量及其分布列，统计案例。 系列3：由6个专题组成。 选修3—1：数学史选讲。 选修3—2：信息安全与密码。 选修3—3：球面上的几何。 选修3—4：对称与群。 选修3—5：欧拉公式与闭曲面分类。 选修3—6：三等分角与数域扩充。 系列4：由10个专题组成。 选修4—1：几何证明选讲。 选修4—2：矩阵与变换。 选修4—3：数列与差分。 选修4—4：坐标系与参数方程。 选修4—5：不等式选讲。 选修4—6：初等数论初步。 选修4—7：优选法与试验设计初步。 选修4—8：统筹法与图论初步。 选修4—9：风险与决策。 选修4—10：开关电路与布尔代数。 2．重难点及考点： 重点：函数，数列，三角函数，平面向量，圆锥曲线，立体几何，导数 难点：函数、圆锥曲线 高考相关考点： ⑴集合与简易逻辑:集合的概念与运算、简易逻辑、充要条件 ⑵函数：映射与函数、函数解析式与定义域、值域与最值、反函数、三大性质、函数图象、指数与指数函数、对数与对数函数、函数的应用 　 ⑶数列：数列的有关概念、等差数列、等比数列、数列求和、数列的应用 ⑷三角函数：有关概念、同角关系与诱导公式、和、差、倍、半公式、求值、化简、证明、三角函数的图象与性质、三角函数的应用 ⑸平面向量：有关概念与初等运算、坐标运算、数量积及其应用 ⑹不等式：概念与性质、均值不等式、不等式的证明、不等式的解法、绝对值不等式、不等式的应用 ⑺直线和圆的方程：直线的方程、两直线的位置关系、线性规划、圆、直线与圆的位置关系 ⑻圆锥曲线方程：椭圆、双曲线、抛物线、直线与圆锥曲线的位置关系、轨迹问题、圆锥曲线的应用 ⑼直线、平面、简单几何体：空间直线、直线与平面、平面与平面、棱柱、棱锥、球、空间向量 ⑽排列、组合和概率：排列、组合应用题、二项式定理及其应用 ⑾概率与统计：概率、分布列、期望、方差、抽样、正态分布 ⑿导数：导数的概念、求导、导数的应用 ⒀复数：复数的概念与运算 必修1数学知识点 第一章：集合与函数概念 1.1.1、集合 1、 把研究的对象统称为元素，把一些元素组成的总体叫做集合。集合三要素：确定性、互异性、无序性。 2、 只要构成两个集合的元素是一样的，就称这两个集合相等。 3、 常见集合：正整数集合：或，整数集合：，有理数集合：，实数集合：. 4、集合的表示方法：列举法、描述法. 1.1.2、集合间的基本关系 1、 一般地，对于两个集合A、B，如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素，则称集合A是集合B的子集。记作. 2、 如果集合，但存在元素，且，则称集合A是集合B的真子集.记作：AB. 3、 把不含任何元素的集合叫做空集.记作：.并规定：空集合是任何集合的子集. 4、 如果集合A中含有n个元素，则集合A有个子集，个真子集. 1.1.3、集合间的基本运算 1、 一般地，由所有属于集合A或集合B的元素组成的集合，称为集合A与B的并集.记作：. 2、 一般地，由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合，称为A与B的交集.记作：. 3、全集、补集？ 1.2.1、函数的概念 1、 设A、B是非空的数集，如果按照某种确定的对应关系，使对于集合A中的任意一个数，在集合B中都有惟一确定的数和它对应，那么就称为集合A到集合B的一个函数，记作：. 2、 一个函数的构成要素为：定义域、对应关系、值域.如果两个函数的定义域相同，并且对应关系完全一致，则称这两个函数相等. 1.2.2、函数的表示法 1、 函数的三种表示方法：解析法、图象法、列表法. 1.3.1、单调性与最大（小）值 1、注意函数单调性的证明方法： (1)定义法：设那么 上是增函数； 上是减函数. 步骤：取值—作差—变形—定号—判断 格式：解：设且，则：=… (2)导数法：设函数在某个区间内可导，若，则为增函数； 若，则为减函数. 1.3.2、奇偶性 1、 一般地，如果对于函数的定义域内任意一个，都有，那么就称函数为偶函数.偶函数图象关于轴对称. 2、 一般地，如果对于函数的定义域内任意一个，都有，那么就称函数为奇函数.奇函数图象关于原点对称. 知识链接：函数与导数 1、函数在点处的导数的几何意义： 函数在点处的导数是曲线在处的切线的斜率，相应的切线方程是. 2、几种常见函数的导数 ①；②； ③； ④； ⑤； ⑥； ⑦；⑧ 3、导数的运算法则 （1）. （2）. （3）. 4、复合函数求导法则 复合函数的导数和函数的导数间的关系为，即对的导数等于对的导数与对的导数的乘积. 解题步骤:分层—层层求导—作积还原. 5、函数的极值 (1)极值定义： 极值是在附近所有的点，都有＜，则是函数的极大值； 极值是在附近所有的点，都有＞，则是函数的极小值. (2)判别方法： 图 象 性 质 (1)定义域：R （2）值域：（0，+∞） （3）过定点（0，1），即x=0时，y=1 （4）在 R上是增函数 （4）在R上是减函数 (5); (5); ①如果在附近的左侧＞0，右侧＜0，那么是极大值； ②如果在附近的左侧＜0，右侧＞0，那么是极小值. 6、求函数的最值 (1)求在内的极值（极大或者极小值） (2)将的各极值点与比较，其中最大的一个为最大值，最小的一个为极小值。 注：极值是在局部对函数值进行比较（局部性质）；最值是在整体区间上对函数值进行比较(整体性质)。 第二章：基本初等函数（Ⅰ） 2.1.1、指数与指数幂的运算 1、 一般地，如果，那么叫做 的次方根。其中. 2、 当为奇数时，； 当为偶数时，. 3、 我们规定： ⑴ ； 　　⑵； 4、 运算性质： ⑴； ⑵； ⑶. 2.1.2、指数函数及其性质 1、记住图象： 2、性质： 2.2.1、对数与对数运算 1、指数与对数互化式：； 2、对数恒等式：. 3、基本性质：，. 4、运算性质：当时： ⑴； ⑵； ⑶. 5、换底公式： . 6、重要公式： 7、倒数关系：. 2..2.2、对数函数及其性质 1、记住图象： 2、性质： 图 象 性 质 (1)定义域：（0，+∞） （2）值域：R （3）过定点（1，0），即x=1时，y=0 （4）在 （0，+∞）上是增函数 （4）在（0，+∞）上是减函数 (5)； (5)； 2.3、幂函数 1、几种幂函数的图象： 第三章：函数的应用 3.1.1、方程的根与函数的零点 1、方程有实根 函数的图象与轴有交点 函数有零点. 2、 零点存在性定理： 如果函数在区间 上的图象是连续不断的一条曲线，并且有，那么函数在区间内有零点，即存在，使得，这个也就是方程的根. 3.1.2、用二分法求方程的近似解 1、掌握二分法. 3.2.1、几类不同增长的函数模型 3.2.2、函数模型的应用举例 1、解决问题的常规方法：先画散点图，再用适当的函数拟合，最后检验. 必修2数学知识点 第一章：空间几何体 1、空间几何体的结构 ⑴常见的多面体有：棱柱、棱锥、棱台；常见的旋转体有：圆柱、圆锥、圆台、球。 ⑵棱柱：有两个面互相平行，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行，由这些面所围成的多面体叫做棱柱。 ⑶棱台：用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥，底面与截面之间的部分，这样的多面体叫做棱台。 2、空间几何体的三视图和直观图 把光由一点向外散射形成的投影叫中心投影，中心投影的投影线交于一点；把在一束平行光线照射下的投影叫平行投影，平行投影的投影线是平行的。 3、空间几何体的表面积与体积 ⑴圆柱侧面积； ⑵圆锥侧面积： ⑶圆台侧面积： ⑷体积公式： ；； ⑸球的表面积和体积： . 第二章：点、直线、平面之间的位置关系 1、公理1：如果一条直线上两点在一个平面内，那么这条直线在此平面内。 2、公理2：过不在一条直线上的三点，有且只有一个平面。 3、公理3：如果两个不重合的平面有一个公共点，那么它们有且只有一条过该点的公共直线。 4、公理4：平行于同一条直线的两条直线平行. 5、定理：空间中如果两个角的两边分别对应平行，那么这两个角相等或互补。 6、线线位置关系：平行、相交、异面。 7、线面位置关系：直线在平面内、直线和平面平行、直线和平面相交。 8、面面位置关系：平行、相交。 9、线面平行： ⑴判定：平面外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（简称线线平行，则线面平行）。 ⑵性质：一条直线与一个平面平行，则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行（简称线面平行，则线线平行）。 10、面面平行： ⑴判定：一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行，则这两个平面平行（简称线面平行，则面面平行）。 ⑵性质：如果两个平行平面同时和第三个平面相交，那么它们的交线平行（简称面面平行，则线线平行）。 11、线面垂直： ⑴定义：如果一条直线垂直于一个平面内的任意一条直线，那么就说这条直线和这个平面垂直。 ⑵判定：一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直，则该直线与此平面垂直（简称线线垂直，则线面垂直）。 ⑶性质：垂直于同一个平面的两条直线平行。 12、面面垂直： ⑴定义：两个平面相交，如果它们所成的二面角是直二面角，就说这两个平面互相垂直。 ⑵判定：一个平面经过另一个平面的一条垂线，则这两个平面垂直（简称线面垂直，则面面垂直）。 ⑶性质：两个平面互相垂直，则一个平面内垂直于交线的直线垂直于另一个平面。（简称面面垂直，则线面垂直）。 第三章：直线与方程 1、倾斜角与斜率： 2、直线方程： ⑴点斜式： ⑵斜截式： ⑶两点式： ⑷截距式： ⑸一般式： 3、对于直线： 有： ⑴； ⑵和相交； ⑶和重合； ⑷. 4、对于直线： 有： ⑴； ⑵和相交； ⑶和重合； ⑷. 5、两点间距离公式： 6、点到直线距离公式： 7、两平行线间的距离公式： ：与：平行，则 第四章：圆与方程 1、圆的方程： ⑴标准方程： 其中圆心为，半径为. ⑵一般方程：. 其中圆心为，半径为. 2、直线与圆的位置关系 直线与圆的位置关系有三种: ; ; . 弦长公式： 3、两圆位置关系： ⑴外离：； ⑵外切：； ⑶相交：； ⑷内切：； ⑸内含：. 3、空间中两点间距离公式： 必修3数学知识点 第一章：算法 1、算法三种语言： 自然语言、流程图、程序语言； 2、流程图中的图框： 起止框、输入输出框、处理框、判断框、流程线等规范表示方法； 3、算法的三种基本结构： 顺序结构、条件结构、循环结构 ⑴顺序结构示意图： 语句n+1 语句n （图1） ⑵条件结构示意图： ①IF-THEN-ELSE格式： 满足条件？ 语句1 语句2 是 否 （图2） 满足条件？ 语句 是 否 ②IF-THEN格式： （图3） ⑶循环结构示意图： ①当型（WHILE型）循环结构示意图： 满足条件？ 循环体 是 否 （图4） ②直到型（UNTIL型）循环结构示意图： 满足条件？ 循环体 是 否 （图5） 4、基本算法语句： ①输入语句的一般格式：INPUT“提示内容”；变量 ②输出语句的一般格式：PRINT“提示内容”；表达式 ③赋值语句的一般格式：变量＝表达式 （“=”有时也用“←”）. ④条件语句的一般格式有两种： IF—THEN—ELSE语句的一般格式为： IF 条件 THEN 语句1 ELSE 语句2 END IF （图2） IF—THEN语句的一般格式为： IF 条件 THEN 语句 END IF （图3） ⑤循环语句的一般格式是两种： 当型循环（WHILE）语句的一般格式： WHILE 条件 循环体 WEND （图4） 直到型循环（UNTIL）语句的一般格式： DO 循环体 LOOP UNTIL 条件 （图5） ⑹算法案例： ①辗转相除法—结果是以相除余数为0而得到 利用辗转相除法求最大公约数的步骤如下： ⅰ）：用较大的数m除以较小的数n得到一个商和一个余数； ⅱ）：若＝0，则n为m，n的最大公约数；若≠0，则用除数n除以余数得到一个商和一个余数； ⅲ）：若＝0，则为m，n的最大公约数；若≠0，则用除数除以余数得到一个商和一个余数；…… 依次计算直至＝0，此时所得到的即为所求的最大公约数。 ②更相减损术—结果是以减数与差相等而得到 利用更相减损术求最大公约数的步骤如下： ⅰ）：任意给出两个正数；判断它们是否都是偶数。若是，用2约简；若不是，执行第二步。 ⅱ）：以较大的数减去较小的数，接着把较小的数与所得的差比较，并以大数减小数。继续这个操作，直到所得的数相等为止，则这个数（等数）就是所求的最大公约数。 ③进位制 十进制数化为k进制数—除k取余法 k进制数化为十进制数 第二章：统计 1、抽样方法： ①简单随机抽样（总体个数较少） ②系统抽样（总体个数较多） ③分层抽样（总体中差异明显） 注意：在N个个体的总体中抽取出n个个体组成样本，每个个体被抽到的机会（概率）均为。 2、总体分布的估计： ⑴一表二图： ①频率分布表——数据详实 ②频率分布直方图——分布直观 ③频率分布折线图——便于观察总体分布趋势 注：总体分布的密度曲线与横轴围成的面积为1。 ⑵茎叶图： ①茎叶图适用于数据较少的情况，从中便于看出数据的分布，以及中位数、众位数等。 ②个位数为叶，十位数为茎，右侧数据按照从小到大书写，相同的数据重复写。 3、总体特征数的估计： ⑴平均数：； 取值为的频率分别为，则其平均数为； 注意：频率分布表计算平均数要取组中值。 ⑵方差与标准差：一组样本数据 方差：； 标准差： 注：方差与标准差越小，说明样本数据越稳定。 平均数反映数据总体水平；方差与标准差反映数据的稳定水平。 ⑶线性回归方程 ①变量之间的两类关系：函数关系与相关关系； ②制作散点图，判断线性相关关系 ③线性回归方程：（最小二乘法） 注意：线性回归直线经过定点。 第三章：概率 1、随机事件及其概率： ⑴事件：试验的每一种可能的结果，用大写英文字母表示； ⑵必然事件、不可能事件、随机事件的特点； ⑶随机事件A的概率：. 2、古典概型： ⑴基本事件：一次试验中可能出现的每一个基本结果； ⑵古典概型的特点： ①所有的基本事件只有有限个； ②每个基本事件都是等可能发生。 ⑶古典概型概率计算公式：一次试验的等可能基本事件共有n个，事件A包含了其中的m个基本事件，则事件A发生的概率. 3、几何概型： ⑴几何概型的特点： ①所有的基本事件是无限个； ②每个基本事件都是等可能发生。 ⑵几何概型概率计算公式：； 其中测度根据题目确定，一般为线段、角度、面积、体积等。 4、互斥事件： ⑴不可能同时发生的两个事件称为互斥事件； ⑵如果事件任意两个都是互斥事件，则称事件彼此互斥。 ⑶如果事件A，B互斥，那么事件A+B发生的概率，等于事件A，B发生的概率的和， 即： ⑷如果事件彼此互斥，则有： ⑸对立事件：两个互斥事件中必有一个要发生，则称这两个事件为对立事件。 ①事件的对立事件记作 ②对立事件一定是互斥事件，互斥事件未必是对立事件。 必修4数学知识点 第一章：三角函数 1.1.1、任意角 1、 正角、负角、零角、象限角的概念. 2、 与角终边相同的角的集合： . 1.1.2、弧度制 1、 把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角. 2、 . 3、弧长公式：. 4、扇形面积公式：. 1.2.1、任意角的三角函数 1、 设是一个任意角，它的终边与单位圆交于点，那么： 2、 设点为角终边上任意一点，那么：（设） ，，， 3、 ，，在四个象限的符号和三角函数线的画法. 正弦线：MP; 余弦线：OM; 正切线：AT 5、 特殊角0，30，45，60， 90，180，270等的三角函数值. 0 1.2.2、同角三角函数的基本关系式 1、 平方关系：. 2、 商数关系：. 3、 倒数关系： 1.3、三角函数的诱导公式 （概括为“奇变偶不变，符号看象限”） 1、 诱导公式一： （其中：） 2、 诱导公式二： 3、诱导公式三： 4、诱导公式四： 5、诱导公式五： 6、诱导公式六： 1.4.1、正弦、余弦函数的图象和性质 1、记住正弦、余弦函数图象： 2、能够对照图象讲出正弦、余弦函数的相关性质：定义域、值域、最大最小值、对称轴、对称中心、奇偶性、单调性、周期性. 3、会用五点法作图. 在上的五个关键点为： 1.4.3、正切函数的图象与性质 1、记住正切函数的图象： 2、记住余切函数的图象： 3、能够对照图象讲出正切函数的相关性质：定义域、值域、对称中心、奇偶性、单调性、周期性. 周期函数定义：对于函数，如果存在一个非零常数T，使得当取定义域内的每一个值时，都有，那么函数就叫做周期函数，非零常数T叫做这个函数的周期. 图表归纳：正弦、余弦、正切函数的图像及其性质 图象 定义域 值域 [-1,1] [-1,1] 最值 无 周期性 奇偶性 奇 偶 奇 单调性 在上单调递增 在上单调递减 在上单调递增 在上单调递减 在上单调递增 对称性 对称轴方程： 对称中心 对称轴方程： 对称中心 无对称轴 对称中心 1.5、函数的图象 1、对于函数： 有：振幅A，周期，初相，相位，频率. 2、能够讲出函数的图象与 的图象之间的平移伸缩变换关系. ① 先平移后伸缩： 平移个单位 （左加右减） 横坐标不变 纵坐标变为原来的A倍 纵坐标不变 横坐标变为原来的倍 平移个单位 （上加下减） ② 先伸缩后平移： 横坐标不变 纵坐标变为原来的A倍 纵坐标不变 横坐标变为原来的倍 平移个单位 （左加右减） 平移个单位 （上加下减） 3、三角函数的周期，对称轴和对称中心 函数，x∈R及函数，x∈R(A,,为常数，且A≠0)的周期；函数，(A,ω,为常数，且A≠0)的周期. 对于和来说，对称中心与零点相联系，对称轴与最值点联系. 求函数图像的对称轴与对称中心，只需令与 解出即可.余弦函数可与正弦函数类比可得. 4、由图像确定三角函数的解析式 利用图像特征：，. 要根据周期来求,要用图像的关键点来求. 1.6、三角函数模型的简单应用 1、 要求熟悉课本例题. 第三章、三角恒等变换 3.1.1、两角差的余弦公式 记住15的三角函数值： 3.1.2、两角和与差的正弦、余弦、正切公式 1、 2、 3、 4、 5、. 6、. 3.1.3、二倍角的正弦、余弦、正切公式 1、， 变形： . 2、 . 变形如下： 升幂公式： 降幂公式： 3、. 4、 3.2、简单的三角恒等变换 1、 注意正切化弦、平方降次. 2、辅助角公式 （其中辅助角所在象限由点的象限决定, ). 第二章：平面向量 2.1.1、向量的物理背景与概念 1、 了解四种常见向量：力、位移、速度、加速度. 2、 既有大小又有方向的量叫做向量. 2.1.2、向量的几何表示 1、 带有方向的线段叫做有向线段，有向线段包含三个要素：起点、方向、长度. 2、 向量的大小，也就是向量的长度（或称模），记作；长度为零的向量叫做零向量；长度等于1个单位的向量叫做单位向量. 3、 方向相同或相反的非零向量叫做平行向量（或共线向量）.规定：零向量与任意向量平行. 2.1.3、相等向量与共线向量 1、 长度相等且方向相同的向量叫做相等向量. 2.2.1、向量加法运算及其几何意义 1、 三角形加法法则和平行四边形加法法则. 2、≤. 2.2.2、向量减法运算及其几何意义 1、 与长度相等方向相反的向量叫做的相反向量. 2、 三角形减法法则和平行四边形减法法则. 2.2.3、向量数乘运算及其几何意义 1、 规定：实数与向量的积是一个向量，这种运算叫做向量的数乘.记作：，它的长度和方向规定如下： ⑴, 　　⑵当时, 的方向与的方向相同；当时, 的方向与的方向相反. 2、 平面向量共线定理：向量与 共线，当且仅当有唯一一个实数，使. 2.3.1、平面向量基本定理 1、 平面向量基本定理：如果是同一平面内的两个不共线向量，那么对于这一平面内任一向量，有且只有一对实数，使. 2.3.2、平面向量的正交分解及坐标表示 1、 . 2.3.3、平面向量的坐标运算 1、 设，则： ⑴， ⑵， ⑶， ⑷. 2、 设，则： . 2.3.4、平面向量共线的坐标表示 1、设，则 ⑴线段AB中点坐标为， ⑵△ABC的重心坐标为. 2.4.1、平面向量数量积的物理背景及其含义 1、 . 2、 在方向上的投影为：. 3、 . 4、 . 5、 . 2.4.2、平面向量数量积的坐标表示、模、夹角 1、 设，则： ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 2、 设，则： . 3、 两向量的夹角公式 4、点的平移公式 平移前的点为（原坐标），平移后的对应点为（新坐标），平移向量为， 则 函数的图像按向量平移后的图像的解析式为 2.5.1、平面几何中的向量方法 2.5.2、向量在物理中的应用举例 知识链接：空间向量 空间向量的许多知识可由平面向量的知识类比而得.下面对空间向量在立体几何中证明，求值的应用进行总结归纳. 1、直线的方向向量和平面的法向量 ⑴．直线的方向向量： 　　若A、B是直线上的任意两点，则为直线的一个方向向量；与平行的任意非零向量也是直线的方向向量. ⑵．平面的法向量： 　　若向量所在直线垂直于平面，则称这个向量垂直于平面，记作，如果，那么向量叫做平面的法向量. ⑶．平面的法向量的求法（待定系数法）： ①建立适当的坐标系． ②设平面的法向量为． ③求出平面内两个不共线向量的坐标． ④根据法向量定义建立方程组. ⑤解方程组，取其中一组解，即得平面的法向量. （如图） 2、 用向量方法判定空间中的平行关系 ⑴线线平行 设直线的方向向量分别是，则要证明∥，只需证明∥，即. 　即：两直线平行或重合两直线的方向向量共线。 ⑵线面平行 ①（法一）设直线的方向向量是，平面的法向量是，则要证明∥，只需证明，即. 即：直线与平面平行直线的方向向量与该平面的法向量垂直且直线在平面外 ②（法二）要证明一条直线和一个平面平行，也可以在平面内找一个向量与已知直线的方向向量是共线向量即可. ⑶面面平行 若平面的法向量为，平面的法向量为，要证∥，只需证∥，即证. 即：两平面平行或重合两平面的法向量共线。 3、用向量方法判定空间的垂直关系 ⑴线线垂直 设直线的方向向量分别是，则要证明，只需证明，即. 即：两直线垂直两直线的方向向量垂直。 ⑵线面垂直 ①（法一）设直线的方向向量是，平面的法向量是，则要证明，只需证明∥，即. ②（法二）设直线的方向向量是，平面内的两个相交向量分别为，若 即：直线与平面垂直直线的方向向量与平面的法向量共线直线的方向向量与平面内两条不共线直线的方向向量都垂直。 ⑶面面垂直 若平面的法向量为，平面的法向量为，要证，只需证，即证. 即：两平面垂直两平面的法向量垂直。 4、利用向量求空间角 ⑴求异面直线所成的角 已知为两异面直线，A，C与B，D分别是上的任意两点，所成的角为， 　　则 ⑵求直线和平面所成的角 ①定义：平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角叫做这条斜线和这个平面所成的角 ②求法：设直线的方向向量为，平面的法向量为，直线与平面所成的角为，与的夹角为，　则为的余角或的补角 的余角.即有： ⑶求二面角 ①定义：平面内的一条直线把平面分为两个部分，其中的每一部分叫做半平面；从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角，这条直线叫做二面角的棱，每个半平面叫做二面角的面 O A B O A B l 二面角的平面角是指在二面角的棱上任取一点O，分别在两个半平面内作射线，则为二面角的平面角. 如图： ②求法：设二面角的两个半平面的法向量分别为，再设的夹角为，二面角的平面角为，则二面角为的夹角或其补角 根据具体图形确定是锐角或是钝角： ◆如果是锐角，则， 即； ◆ 如果是钝角，则， 即. 5、利用法向量求空间距离 ⑴点Q到直线距离 若Q为直线外的一点,在直线上，为直线的方向向量，=，则点Q到直线距离为 ⑵点A到平面的距离 若点P为平面外一点，点M为平面内任一点， 平面的法向量为，则P到平面的距离就等于在法向量方向上的投影的绝对值. 即 ⑶直线与平面之间的距离 当一条直线和一个平面平行时，直线上的各点到平面的距离相等。由此可知，直线到平面的距离可转化为求直线上任一点到平面的距离，即转化为点面距离。 即 ⑷两平行平面之间的距离 利用两平行平面间的距离处处相等，可将两平行平面间的距离转化为求点面距离。 即 ⑸异面直线间的距离 设向量与两异面直线都垂直，则两异面直线间的距离就是在向量方向上投影的绝对值。 即 6、三垂线定理及其逆定理 ⑴三垂线定理：在平面内的一条直线，如果它和这个平面的一条斜线的射影垂直，那么它也和这条斜线垂直 推理模式： 概括为：垂直于射影就垂直于斜线. ⑵三垂线定理的逆定理：在平面内的一条直线，如果和这个平面的一条斜线垂直，那么它也和这条斜线的射影垂直 推理模式： 概括为：垂直于斜线就垂直于射影. 7、三余弦定理 设AC是平面内的任一条直线，AD是的一条斜线AB在内的射影，且BD⊥AD，垂足为D.设AB与 (AD)所成的角为， AD与AC所成的角为， AB与AC所成的角为．则. 8、 面积射影定理 已知平面内一个多边形的面积为，它在平面内的射影图形的面积为，平面与平面所成的二面角的大小为锐二面角，则 9、一个结论 长度为的线段在三条两两互相垂直的直线上的射影长分别为，夹角分别为,则有 . （立体几何中长方体对角线长的公式是其特例）. 必修5数学知识点 第一章：解三角形 1、正弦定理： . （其中为外接圆的半径） 用途：⑴已知三角形两角和任一边，求其它元素； ⑵已知三角形两边和其中一边的对角，求其它元素。 2、余弦定理： 用途：⑴已知三角形两边及其夹角，求其它元素； ⑵已知三角形三边，求其它元素。 做题中两个定理经常结合使用. 3、三角形面积公式： 4、三角形内角和定理： 在△ABC中，有 . 5、一个常用结论： 在中， 若特别注意，在三角函数中，不成立。 第二章：数列 1、数列中与之间的关系： 注意通项能否合并。 2、等差数列： ⑴定义：如果一个数列从第2项起，每一项与它的前一项的差等于同一个常数，即－=d ，（n≥2，n∈N）， 那么这个数列就叫做等差数列。 ⑵等差中项：若三数成等差数列 ⑶通项公式： 或 ⑷前项和公式： ⑸常用性质： ①若，则； ②下标为等差数列的项，仍组成等差数列； ③数列（为常数）仍为等差数列； ④若、是等差数列，则、 (、是非零常数)、、，…也成等差数列。 ⑤单调性：的公差为，则： ⅰ）为递增数列； ⅱ）为递减数列； ⅲ）为常数列； ⑥数列{}为等差数列（p,q是常数） ⑦若等差数列的前项和，则、、… 是等差数列。 3、等比数列 ⑴定义：如果一个数列从第2项起，每一项与它的前一项的比等于同一个常数，那么这个数列就叫做等比数列。 ⑵等比中项：若三数成等比数列（同号）。反之不一定成立。 ⑶通项公式： ⑷前项和公式： ⑸常用性质 ①若，则； ②为等比数列，公比为(下标成等差数列,则对应的项成等比数列) ③数列（为不等于零的常数）仍是公比为的等比数列；正项等比数列；则是公差为的等差数列； ④若是等比数列，则 是等比数列，公比依次是 ⑤单调性： 为递增数列；为递减数列； 为常数列； 为摆动数列； ⑥既是等差数列又是等比数列的数列是常数列。 ⑦若等比数列的前项和，则、、… 是等比数列. 4、非等差、等比数列通项公式的求法 类型Ⅰ 观察法：已知数列前若干项，求该数列的通项时，一般对所给的项观察分析，寻找规律，从而根据规律写出此数列的一个通项。 类型Ⅱ 公式法：若已知数列的前项和与的关系，求数列的通项可用公式 构造两式作差求解。 用此公式时要注意结论有两种可能，一种是“一分为二”，即分段式；另一种是“合二为一”，即和合为一个表达，（要先分和两种情况分别进行运算，然后验证能否统一）。 类型Ⅲ 累加法： 形如型的递推数列（其中是关于的函数）可构造： 将上述个式子两边分别相加，可得： ①若是关于的一次函数，累加后可转化为等差数列求和; ② 若是关于的指数函数，累加后可转化为等比数列求和; ③若是关于的二次函数，累加后可分组求和; ④若是关于的分式函数，累加后可裂项求和. 类型Ⅳ 累乘法： 形如型的递推数列（其中是关于的函数）可构造： 将上述个式子两边分别相乘，可得： 有时若不能直接用，可变形成这种形式，然后用这种方法求解。 类型Ⅴ 构造数列法： ㈠形如（其中均为常数且）型的递推式： （1）若时，数列{}为等差数列; （2）若时，数列{}为等比数列; （3）若且时，数列{}为线性递推数列，其通项可通过待定系数法构造等比数列来求.方法有如下两种： 法一：设,展开移项整理得,与题设比较系数（待定系数法）得,即构成以为首项，以为公比的等比数列.再利用等比数列的通项公式求出的通项整理可得 法二：由得两式相减并整理得即构成以为首项，以为公比的等比数列.求出的通项再转化为类型Ⅲ（累加法）便可求出 ㈡形如型的递推式： ⑴当为一次函数类型（即等差数列）时： 法一：设，通过待定系数法确定的值，转化成以为首项，以为公比的等比数列，再利用等比数列的通项公式求出的通项整理可得 法二：当的公差为时，由递推式得：，两式相减得：，令得：转化为类型Ⅴ㈠求出 ，再用类型Ⅲ（累加法）便可求出 ⑵当为指数函数类型（即等比数列）时： 法一：设，通过待定系数法确定的值，转化成以为首项，以为公比的等比数列，再利用等比数列的通项公式求出的通项整理可得 法二：当的公比为时，由递推式得：——①，，两边同时乘以得——②，由①②两式相减得，即，在转化为类型Ⅴ㈠便可求出 法三：递推公式为（其中p，q均为常数）或（其中p，q, r均为常数）时，要先在原递推公式两边同时除以，得：，引入辅助数列（其中），得：再应用类型Ⅴ㈠的方法解决。 ⑶当为任意数列时，可用通法： 在两边同时除以可得到，令，则，在转化为类型Ⅲ（累加法），求出之后得. 类型Ⅵ 对数变换法： 形如型的递推式： 在原递推式两边取对数得，令得：，化归为型，求出之后得（注意：底数不一定要取10，可根据题意选择）。 类型Ⅶ 倒数变换法： 形如（为常数且）的递推式：两边同除于，转化为形式，化归为型求出的表达式，再求； 还有形如的递推式，也可采用取倒数方法转化成形式，化归为型求出的表达式，再求. 类型Ⅷ 形如型的递推式： 用待定系数法，化为特殊数列的形式求解。方法为：设，比较系数得，可解得，于是是公比为的等比数列，这样就化归为型。 总之，求数列通项公式可根据数列特点采用以上不同方法求解，对不能转化为以上方法求解的数列，可用归纳、猜想、证明方法求出数列通项公式 5、非等差、等比数列前项和公式的求法 ⑴错位相减法 ①若数列为等差数列，数列为等比数列，则数列的求和就要采用此法. ②将数列的每一项分别乘以的公比，然后在错位相减，进而可得到数列的前项和. 此法是在推导等比数列的前项和公式时所用的方法. ⑵裂项相消法 一般地，当数列的通项 时，往往可将变成两项的差，采用裂项相消法求和. 可用待定系数法进