高中数学知识点总结 (大全).pdf
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1、高中数学常用公式及常用结论高中数学常用公式及常用结论1.1.元素与集合的关系元素与集合的关系x A xCUA,xCUA x A.2.2.德摩根公式德摩根公式CU(AB)CUACUB;CU(AB)CUACUB.3.3.包含关系包含关系AB A AB B A B CUB CUA ACUB CUAB R4.4.容斥原理容斥原理card(AB)cardAcardBcard(AB)card(ABC)cardAcardBcardC card(AB)card(AB)card(BC)card(CA)card(ABC).nnn 5 5 集合集合a1,a2,an的子集个数共有2个;真子集有21 个;非空子集有21
2、个;非空的真子集有22 个.6.6.二次函数的解析式的三种形式二次函数的解析式的三种形式(1)一般式f(x)ax bxc(a 0);(2)顶点式f(x)a(xh)k(a 0);(3)零点式f(x)a(x x1)(x x2)(a 0).7.7.解连不等式解连不等式N f(x)M常有以下转化形式22nN f(x)M f(x)M f(x)N 0f(x)NM NM N 0|f(x)M f(x)2211.f(x)NM N8.8.方程方程f(x)0在(k1,k2)上有且只有一个实根,与f(k1)f(k2)0不等价,前者是后2者的一个必要而不是充分条件.特别地,方程ax bx c 0(a 0)有且只有一个实
3、根在k k2b(k1,k2)内,等价于f(k1)f(k2)0,或f(k1)0且k1 1,或f(k2)0且2a2k1 k2b k2.22a9.9.闭区间上的二次函数的最值闭区间上的二次函数的最值二次函数f(x)ax bx c(a 0)在闭区间p,q上的最值只能在x 2b处及区2a间的两端点处取得,具体如下:(1)当 a0 时,若x bbp,q,则f(x)min f(),f(x)maxmaxf(p),f(q);2a2abp,q,f(x)maxmaxf(p),f(q),f(x)minminf(p),f(q).2ab(2)当a0)a0)(1)f(x)f(x a),则f(x)的周期 T=a;(2)f(x
4、)f(x a)0,1(f(x)0),f(x)1或f(xa)(f(x)0),f(x)12或f(x)f(x)f(xa),(f(x)0,1),则f(x)的周期 T=2a;21(f(x)0),则f(x)的周期 T=3a;(3)f(x)1f(x a)f(x1)f(x2)(4)f(x1 x2)且f(a)1(f(x1)f(x2)1,0|x1 x2|2a),则1 f(x1)f(x2)f(x)的周期 T=4a;(5)f(x)f(xa)f(x2a)f(x3a)f(x4a)f(x)f(xa)f(x2a)f(x3a)f(x4a),则f(x)的周期 T=5a;(6)f(x a)f(x)f(x a),则f(x)的周期 T
5、=6a.或f(x a)30.30.分数指数幂分数指数幂(1)a(2)amn1nmnam1mn(a 0,m,nN,且n 1).(a 0,m,nN,且n 1).a3131根式的性质根式的性质n(1)(na)a.(2)当n为奇数时,nan a;当n为偶数时,nan|a|3232有理指数幂的运算性质有理指数幂的运算性质(1)a a arsrrsrrrsrsa,a 0.a,a 0(a 0,r,sQ).(2)(a)a(a 0,r,sQ).(3)(ab)a b(a 0,b 0,rQ).注:若 a0,p 是一个无理数,则 ap表示一个确定的实数上述有理指数幂的运算性质,对于无理数指数幂都适用.33.33.指数
6、式与对数式的互化式指数式与对数式的互化式logaN b ab N(a 0,a 1,N 0).34.34.对数的换底公式对数的换底公式logmN(a 0,且a 1,m 0,且m 1,N 0).logmann推论logamb logab(a 0,且a 1,m,n 0,且m 1,n 1,N 0).mlogaN 3535对数的四则运算法则对数的四则运算法则若 a0,a1,M0,N0,则(1)loga(MN)logaM logaN;M logaM logaN;Nn(3)logaM nlogaM(nR).(2)loga2236.36.设函数设函数f(x)logm(ax bx c)(a 0),记 b 4ac
7、.若f(x)的定义域为R,则a 0,且 0;若f(x)的值域为R,则a 0,且 0.对于a 0的情形,需要单独检验.37.37.对数换底不等式及其推广对数换底不等式及其推广1,则函数y logax(bx)a11 (1)当a b时,在(0,)和(,)上y logax(bx)为增函数.aa11)和(,)上y logax(bx)为减函数.,(2)当a b时,在(0,aa若a 0,b 0,x 0,x 推论:设n m 1,p 0,a 0,且a 1,则(1)logm p(n p)logmn.(2)logamlogan loga2mn.238.38.平均增长率的问题平均增长率的问题如果原来产值的基础数为N,
8、平均增长率为p,则对于时间x的总产值y,有y N(1 p)x.39.39.数列的同项公式与前数列的同项公式与前 n n 项的和的关系项的和的关系n 1s1,(数列an的前 n 项的和为sn a1a2ansnsn1,n 240.40.等差数列的通项公式等差数列的通项公式 an).an a1(n1)d dn a1d(nN*);其前 n 项和公式为n(a1an)n(n1)na1d22d1n2(a1d)n.22sn41.41.等比数列的通项公式等比数列的通项公式an a1qn1a1nq(nN*);q其前 n 项的和公式为a1(1qn),q 1sn1qna,q 11a1anq,q 1或sn1q.na,q
9、 1142.42.等比差数列等比差数列an:an1 qand,a1 b(q 0)的通项公式为b(n1)d,q 1anbqn(d b)qn1d;,q 1q1其前 n 项和公式为nbn(n1)d,(q 1)sn.d1qnd(b)n,(q 1)1qq11q43.43.分期付款分期付款(按揭贷款按揭贷款)ab(1b)n每次还款x 元(贷款a元,n次还清,每期利率为b).n(1b)14444常见三角不等式常见三角不等式(1)若x(0,2),则sin x x tan x.),则1 sin xcosx 2.2(3)|sin x|cos x|1.(2)若x(0,45.45.同角三角函数的基本关系式同角三角函数
10、的基本关系式sin2cos21,tan=46.46.正弦、余弦的诱导公式正弦、余弦的诱导公式sin,tancot1.cos(n 为偶数)(n 为奇数)(n 为偶数)(n 为奇数)nn(1)2sin,sin()n12(1)2cos,nn(1)2cos,cos()n12(1)2sin,47.47.和角与差角公式和角与差角公式sin()sincoscossin;cos()coscossinsin;tan tantan().1tantansin()sin()sin2sin2(平方正弦公式);cos()cos()cos2sin2.asinbcos=a2b2sin()(辅助角所在象限由点(a,b)的象限决
11、b定,tan).a48.48.二倍角公式二倍角公式sin2sincos.cos2 cos2sin2 2cos2112sin2.2tan.tan21tan249.49.三倍角公式三倍角公式sin33sin4sin3 4sinsin()sin().33cos3 4cos33cos 4coscos()cos()333tantan3tan3 tantan()tan().13tan23350.50.三角函数的周期公式三角函数的周期公式函数y sin(x),xR 及函数y cos(x),xR(A,为常数,且 A0,0)的周期T.2;函数y tan(x),x k2,kZ(A,为常数,且 A0,0)的周期T.
12、51.51.正弦定理正弦定理abc 2R.sin Asin BsinC52.52.余弦定理余弦定理a2 b2c22bccos A;b2 c2a22cacosB;c2 a2b22abcosC.53.53.面积定理面积定理111ahabhbchc(ha、hb、hc分别表示 a、b、c 边上的高).222111(2)S absinC bcsin A casin B.2221(3)SOAB(|OA|OB|)2(OAOB)2.2(1)S 54.54.三角形内角和定理三角形内角和定理在ABC 中,有A BC C(A B)CA B 2C 22(A B).222k55.55.简单的三角方程的通解简单的三角方程
13、的通解sin x a x k(1)arcsina(k Z,|a|1).cosx a x 2karccosa(k Z,|a|1).tan x a x karctana(k Z,aR).特别地,有sin sin k(1)k(k Z).cos cos 2k(kZ).tan tan k(kZ).56.56.最简单的三角不等式及其解集最简单的三角不等式及其解集sin x a(|a|1)x(2karcsina,2karcsina),k Z.sin x a(|a|1)x(2karcsina,2karcsina),k Z.cosx a(|a|1)x(2karccosa,2karccosa),k Z.cosx
14、a(|a|1)x(2karccosa,2k2arccosa),kZ.tan x a(aR)x(karctana,k2),kZ.tan x a(aR)x(k2,karctana),kZ.57.57.实数与向量的积的运算律实数与向量的积的运算律设、为实数,那么(1)结合律:(a a)=()a a;(2)第一分配律:(+)a a=a a+a;a;(3)第二分配律:(a a+b b)=a a+b b.58.58.向量的数量积的运算律:向量的数量积的运算律:(1)a ab=bb=ba a(交换律);(2)(a a)b=b=(a ab b)=a ab b=a a(b b);(3)(a a+b+b)c=c=
15、a ac+bc+bc.c.59.59.平面向量基本定理平面向量基本定理如果 e e1 1、e e2 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1、2,使得 a=a=1e e1+2e e2不共线的向量 e e1、e e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底基底6060向量平行的坐标表示向量平行的坐标表示设 a a=(x1,y1),b b=(x2,y2),且 b b0 0,则 a a b(bb(b0)0)x1y2 x2y1 0.53.a a与 b b 的数量积(或内积)a ab b=|a a|b b|cos 61.ab 的几何意义数量积 a ab b 等于 a
16、a 的长度|a a|与 b b 在 a a 的方向上的投影|b b|cos的乘积62.62.平面向量的坐标运算平面向量的坐标运算(1)设 a a=(x1,y1),b b=(x2,y2),则 a+b=a+b=(x1 x2,y1 y2).(2)设 a a=(x1,y1),b b=(x2,y2),则 a-b=a-b=(x1 x2,y1 y2).(3)设 A(x1,y1),B(x2,y2),则AB OBOA(x2 x1,y2 y1).(4)设 a a=(x,y),R,则a=a=(x,y).(5)设 a a=(x1,y1),b b=(x2,y2),则 a ab=b=(x1x2 y1y2).63.63.两
17、向量的夹角公式两向量的夹角公式cosx1x2 y1y2x y x yAB AB21212222(a a=(x1,y1),b b=(x2,y2).64.64.平面两点间的距离公式平面两点间的距离公式dA,B=|AB|(x2 x1)2(y2 y1)2(A(x1,y1),B(x2,y2).65.65.向量的平行与垂直向量的平行与垂直设 a a=(x1,y1),b b=(x2,y2),且 b b0 0,则A A|b bb b=a a x1y2 x2y1 0.a ab(ab(a0)0)a ab=b=0 x1x2 y1y2 0.66.66.线段的定比分公式线段的定比分公式设P1(x1,y1),P2(x2,
18、y2),P(x,y)是线段P1P2的分点,是实数,且PP1PP2,则x1x2x OP11OP2OP 1y y1y211t().(1t)OPOP tOP12167.67.三角形的重心坐标公式三角形的重心坐标公式ABC 三个顶点的坐标分别为A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3),则ABC 的重心的坐标是G(x1 x2 x3y1 y2 y3,).3368.68.点的平移公式点的平移公式x xhx x h OP OP PP.y yky y k注:图形 F 上的任意一点 P(x,y)在平移后图形F上的对应点为P(x,y),且PP的坐标为(h,k).69.69.“按向量平移”的几个结论“按向
19、量平移”的几个结论(1)点P(x,y)按向量 a a=(h,k)平移后得到点P(xh,y k).(2)函数y f(x)的图象C按向量 a a=(h,k)平移后得到图象C,则C的函数解析式为y f(xh)k.(3)图象C按向量 a a=(h,k)平移后得到图象C,若C的解析式y f(x),则C的函数解析式为y f(xh)k.(4)曲线C:f(x,y)0按向量 a a=(h,k)平移后得到图象C,则C的方程为f(xh,y k)0.(5)向量 m m=(x,y)按向量 a a=(h,k)平移后得到的向量仍然为m m=(x,y).70.70.三角形五“心”向量形式的充要条件三角形五“心”向量形式的充要
20、条件设O为ABC所在平面上一点,角A,B,C所对边长分别为a,b,c,则(1)O为ABC的外心 OA OB OC.(2)O为ABC的重心 OAOB OC 0.(3)O为ABC的垂心 OAOB OBOC OCOA.(4)O为ABC的内心 aOAbOBcOC 0.(5)O为ABC的A的旁心 aOA bOBcOC.71.71.常用不等式:常用不等式:(1)a,bRa b 2ab(当且仅当 ab 时取“=”号)22222abab(当且仅当 ab 时取“=”号)2333(3)a b c 3abc(a 0,b 0,c 0).(2)a,bR(4)柯西不等式(a2b2)(c2d2)(ac bd)2,a,b,c
21、,d R.(5)a b a b a b.72.72.极值定理极值定理已知x,y都是正数,则有(1)若积xy是定值p,则当x y时和x y有最小值2 p;(2)若和x y是定值s,则当x y时积xy有最大值推广 已知x,yR,则有(x y)(x y)2xy(1)若积xy是定值,则当|x y|最大时,|x y|最大;当|x y|最小时,|x y|最小.(2)若和|x y|是定值,则当|x y|最大时,|xy|最小;当|x y|最小时,|xy|最大.2273.73.一一元元二二次次不不等等式式ax bxc 0(或 0)(a 0,b 4ac 0),如果a与12s.422ax2bxc同号,则其解集在两根
22、之外;如果a与ax2bxc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.x1 x x2(x x1)(x x2)0(x1 x2);x x1,或x x2(x x1)(x x2)0(x1 x2).74.74.含有绝对值的不等式含有绝对值的不等式当 a 0 时,有x a x2 a a x a.2x a x2 a2 x a或x a.75.75.无理不等式无理不等式(1)(2)(3)f(x)0.f(x)g(x)g(x)0f(x)g(x)f(x)0 f(x)0.f(x)g(x)g(x)0或g(x)0f(x)g(x)2 f(x)0.f(x)g(x)g(x)0f(x)g(x)276.76.指数不
23、等式与对数不等式指数不等式与对数不等式(1)当a 1时,af(x)ag(x)f(x)g(x);f(x)0logaf(x)logag(x)g(x)0.f(x)g(x)(2)当0 a 1时,af(x)ag(x)f(x)g(x);f(x)0logaf(x)logag(x)g(x)0f(x)g(x)77.77.斜率公式斜率公式k y2 y1(P1(x1,y1)、P2(x2,y2)).x2 x178.78.直线的五种方程直线的五种方程(1)点斜式y y1 k(x x1)(直线l过点P1(x1,y1),且斜率为k)(2)斜截式y kxb(b 为直线l在 y 轴上的截距).y y1x x1(y1 y2)(P
24、1(x1,y1)、P2(x2,y2)(x1 x2).y2 y1x2 x1xy(4)截距式1(a、b分别为直线的横、纵截距,a、b 0)ab(5)一般式Ax ByC 0(其中 A、B 不同时为 0).(3)两点式79.79.两条直线的平行和垂直两条直线的平行和垂直(1)若l1:y k1xb1,l2:y k2xb2l1|l2 k1 k2,b1 b2;l1 l2 k1k2 1.(2)若l1:A1x B1y C1 0,l2:A2x B2y C2 0,且 A1、A2、B1、B2都不为零,l1|l2A1B1C1;A2B2C2l1 l2 A1A2 B1B2 0;80.80.夹角公式夹角公式(1)tan|k2
25、k1|.1k2k1(l1:y k1xb1,l2:y k2xb2,k1k2 1)A1B2 A2B1|.A1A2 B1B2(l1:A1x B1y C1 0,l2:A2x B2y C2 0,A1A2 B1B2 0).(2)tan|直线l1 l2时,直线 l1与 l2的夹角是81.81.l1到到l2的角公式的角公式.2k2k1.1k2k1(l1:y k1xb1,l2:y k2xb2,k1k2 1)AB A2B1(2)tan12.A1A2 B1B2(l1:A1x B1y C1 0,l2:A2x B2y C2 0,A1A2 B1B2 0).(1)tan直线l1 l2时,直线 l1到 l2的角是.28282
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