2023年高中所有数学公式经典全面汇总归纳.pdf
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1、 第 1 页 共 20 页 高中数学常用公式及结论 1 元素与集合的关系:UxAxC A,UxC AxA.AA 2 集合12,na aa的子集个数共有2n 个;真子集有21n个;非空子集有21n个;非空的真子集有22n个.3 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)hf xaakx;(当已知抛物线的顶点坐标(,)h k时,设为此式)(3)零点式12()()()(0)f xa xxxax;(当已知抛物线与x轴的交点坐标为12(,0),(,0)xx时,设为此式)(4)切线式:02()()(),0 xkxdf xa xa。(当已知抛物线与
2、直线ykxd相切且切点的横坐标为0 x时,设为此式)4 真值表:同真且真,同假或假 5 常见结论的否定形式;原结论 反设词 原结论 反设词 是 不是 至少有一个 一个也没有 都是 不都是 至多有一个 至少有两个 大于 不大于 至少有n个 至多有(1n)个 小于 不小于 至多有n个 至少有(1n)个 对所有x,成立 存在某x,不成立 p或q p且q 对任何x,不成立 存在某x,成立 p且q p或q 6 四种命题的相互关系(下图):(原命题与逆否命题同真同假;逆命题与否命题同真同假.)原命题 互逆 逆命题 若则 若则 互 互 互 为 为 互 否 否 逆 逆 否 否 否命题 逆否命题 若非则非 互逆
3、 若非则非 充要条件:(1)、pq,则 P 是 q 的充分条件,反之,q 是 p 的必要条件;(2)、pq,且 q p,则 P 是 q 的充分不必要条件;(3)、p p,且qp,则 P 是 q 的必要不充分条件;4、p p,且 q p,则 P 是 q 的既不充分又不必要条件。7 函数单调性:增函数:(1)、文字描述是:y 随 x 的增大而增大。(2)、数学符号表述是:设 f(x)在 xD 上有定义,若对任意的1212,x xDxx且,都有 12()()f xf x成立,则就叫 f(x)在 xD 上是增函数。D 则就是 f(x)的递增区间。减函数:(1)、文字描述是:y 随 x 的增大而减小。第
4、 2 页 共 20 页(2)、数学符号表述是:设 f(x)在 xD 上有定义,若对任意的1212,x xDxx且,都有 12()()f xf x成立,则就叫 f(x)在 xD 上是减函数。D 则就是 f(x)的递减区间。单调性性质:(1)、增函数+增函数=增函数;(2)、减函数+减函数=减函数;(3)、增函数-减函数=增函数;(4)、减函数-增函数=减函数;注:上述结果中的函数的定义域一般情况下是要变的,是等号左边两个函数定义域的交集。复合函数的单调性:函数 单调 单调性 内层函数 外层函数 复合函数 等价关系:(1)设 1212,x xa bxx那么 1212()()()0 xxf xf x
5、 baxfxxxfxf,)(0)()(2121在上是增函数;1212()()()0 xxf xf x baxfxxxfxf,)(0)()(2121在上是减函数.(2)设函数)(xfy 在某个区间内可导,如果0)(xf,则)(xf为增函数;如果0)(xf,则)(xf为减函数.8 函数的奇偶性:(注:是奇偶函数的前提条件是:定义域必须关于原点对称)奇函数:定义:在前提条件下,若有()()()()0fxf xfxf x 或,则 f(x)就是奇函数。性质:(1)、奇函数的图象关于原点对称;(2)、奇函数在 x0 和 x0 和 x0 上具有相反的单调区间;奇偶函数间的关系:(1)、奇函数偶函数=奇函数;
6、(2)、奇函数奇函数=偶函数;(3)、偶奇函数偶函数=偶函数;(4)、奇函数奇函数=奇函数(也有例外得偶函数的)(5)、偶函数偶函数=偶函数;(6)、奇函数偶函数=非奇非偶函数 奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于 y 轴对称;反过来,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;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 9 函数的周期性:定义:对函数 f(x),若存在 T0,使得 f(x+T)=f(x),则就叫 f(x)是周期函数,其中,T 是 f(x)的一个周期。周期函数几种常见的表述形式:(1)、f(x+T)=-f(x),此时周期为 2T;第 3 页 共 2
7、0 页(2)、f(x+m)=f(x+n),此时周期为 2mn;(3)、1()()f xmf x,此时周期为 2m 。10 常见函数的图像:k0y=kx+boyx a0y=ax2+bx+coyx 0a11y=axoyx 0a11y=logaxoyx 11 对于函数)(xfy(Rx),)()(xbfaxf恒成立,则函数)(xf的对称轴是2bax;两个函数)(axfy与)(xbfy 的图象关于直线2bax对称.12 分数指数幂与根式的性质:(1)mnmnaa(0,am nN,且1n).(2)11mnmnmnaaa(0,am nN,且1n).(3)()nnaa.(4)当n为奇数时,nnaa;当n为偶数
8、时,,0|,0nna aaaa a.13 指数式与对数式的互化式:logbaNbaN(0,1,0)aaN.指数性质:(1)1、1ppaa ;(2)、01a(0a);(3)、()mnmnaa(4)、(0,)rsr saaaar sQ ;(5)、mnmnaa ;指数函数:(1)、(1)xyaa在定义域内是单调递增函数;(2)、(01)xyaa 在定义域内是单调递减函数。注:指数函数图象都恒过点(0,1)对数性质:(1)、logloglog()aaaMNMN;(2)、logloglogaaaMMNN;(3)、loglogmaabmb ;(4)、loglogmnaanbbm ;(5)、log 10a(
9、6)、log1aa ;(7)、l o gabab 对数函数:(1)、log(1)ayx a 在定义域内是单调递增函数;第 4 页 共 20 页(2)、log(01)ayxa 在定义域内是单调递减函数;注:对数函数图象都恒过点(1,0)(3)、lo g0,(0,1),(1,axa xa x 或(4)、log0(0,1)(1,)axax 则 或(1,)(0,1)ax则 14 对数的换底公式 :logloglogmamNNa(0a,且1a,0m,且1m,0N).对数恒等式:logaNaN(0a,且1a,0N).推论 loglogmnaanbbm(0a,且1a,0N).15 对数的四则运算法则:若 a
10、0,a1,M 0,N0,则(1)log()loglogaaaMNMN;(2)logloglogaaaMMNN;(3)loglog()naaMnM nR;(4)loglog(,)mnaanNN n mRm。16 平均增长率的问题(负增长时0p):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.17 等差数列:通项公式:(1)1(1)naand ,其中1a为首项,d 为公差,n 为项数,na为末项。(2)推广:()nkaank d (3)1(2)nnnaSSn (注:该公式对任意数列都适用)前 n 项和:(1)1()2nnn aaS;其中1a为首项,n 为项数
11、,na为末项。(2)1(1)2nn nSnad(3)1(2)nnnSSan (注:该公式对任意数列都适用)(4)12nnSaaa (注:该公式对任意数列都适用)常用性质:(1)、若 m+n=p+q,则有 mnpqaaaa;注:若,mnpaaa是的等差中项,则有 2mnpaaan、m、p 成等差。(2)、若na、nb为等差数列,则nnab为等差数列。(3)、na为等差数列,nS为其前 n 项和,则232,mmmmmSSSSS也成等差数列。(4)、,0pqpqaqapa则;(5)1+2+3+n=2)1(nn 等比数列:第 5 页 共 20 页 通项公式:(1)1*11()nnnaaa qqnNq,
12、其中1a为首项,n 为项数,q 为公比。(2)推广:n knkaaq (3)1(2)nnnaSSn (注:该公式对任意数列都适用)前 n 项和:(1)1(2)nnnSSan (注:该公式对任意数列都适用)(2)12nnSaaa (注:该公式对任意数列都适用)(3)11(1)(1)(1)1nnnaqSaqqq 常用性质:(1)、若 m+n=p+q,则有 mnpqaaaa ;注:若,mnpaaa是的等比中项,则有 2mnpaaa n、m、p 成等比。(2)、若na、nb为等比数列,则nnab为等比数列。18 分期付款(按揭贷款):每次还款(1)(1)1nnabbxb元(贷款a元,n次还清,每期利率
13、为b).19 三角不等式:(1)若(0,)2x,则sintanxxx.(2)若(0,)2x,则1sincos2xx.(3)|sin|cos|1xx.20 同角三角函数的基本关系式:22sincos1,tan=cossin,21 正弦、余弦的诱导公式(奇变偶不变,符号看象限)22 和角与差角公式 sin()sincoscossin;cos()coscossinsin;tantantan()1tantan.sincosab=22sin()ab (辅助角所在象限由点(,)a b的象限决定,tanba).23 二倍角公式及降幂公式 sin 2sincos22tan1tan.2222cos 2cossi
14、n2cos112sin 221tan1tan.22tantan 21tan.sin21 cos 2tan1cos 2sin2 第 6 页 共 20 页 221cos 21cos 2sin,cos22 24 三角函数的周期公式 函数sin()yx,xR 及函数cos()yx,xR(A,为常数,且 A0)的周期2|T;函数tan()yx,,2xkkZ(A,为常数,且 A0)的周期|T.三角函数的图像:-11y=sinx-2 23/2/2-3/2-/2oyx-11y=cosx-2 23/2/2-3/2-/2oyx 25 正弦定理:2sinsinsinabcRABC(R为ABC外接圆的半径).2 si
15、n,2 sin,2 sinaRA bRB cRC:sin:sin:sina b cABC 26 余弦定理:2222cosabcbcA;2222cosbcacaB;2222coscababC.27 面积定理:(1)111222abcSahbhch(abchhh、分别表示 a、b、c 边上的高).(2)111sinsinsin222SabCbcAcaB.(3)221(|)()2OABSOAOBOA OB.2,2abcSrrabc 斜边内切圆直角 内切圆 28 三角形内角和定理:在ABC中,有()ABCCAB 222CAB 222()CAB.29 实数与向量的积的运算律:设、为实数,那么:(1)结合
16、律:(a)=()a;(2)第一分配律:(+)a=a+a;(3)第二分配律:(a+b)=a+b.30a与b的数量积(或内积):ab=|a|b|cos。31 平面向量的坐标运算:(1)设a=11(,)x y,b=22(,)xy,则a+b=1212(,)xxyy.(2)设a=11(,)x y,b=22(,)xy,则a-b=1212(,)xxyy.(3)设 A11(,)x y,B22(,)xy,则2121(,)ABOBOAxx yy.(4)设a=(,),x yR,则a=(,)xy.(5)设a=11(,)x y,b=22(,)xy,则ab=1212()x xy y.32 两向量的夹角公式:1212222
17、21122cos|x xy ya babxyxy(a=11(,)x y,b=22(,)xy).33 平面两点间的距离公式:,A Bd=|ABAB AB222121()()xxyy(A11(,)x y,B22(,)xy).第 7 页 共 20 页 34 向量的平行与垂直:设a=11(,)x y,b=22(,)xy,且b0,则:a|bb=a 12210 x yx y.(交叉相乘差为零)ab(a0)ab=012120 x xy y.(对应相乘和为零)35 线段的定比分公式:设111(,)P x y,222(,)P xy,(,)P x y是线段12PP的分点,是实数,且12PPPP,则121211xx
18、xyyy121OPOPOP 12(1)OPtOPt OP(11t).36 三角形的重心坐标公式:ABC三个顶点的坐标分别为11A(x,y)、22B(x,y)、33C(x,y),则ABC的重心的坐标是123123(,)33xxxyyyG.37 三角形五“心”向量形式的充要条件: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222OAOBOC.(2)O为ABC的重心0OAOBOC.(3)O为ABC的垂心OA OBOB OCOC OA.(4)O为ABC的内心0aOAbOBcOC.(5)O为ABC的A的旁心aOAbOBcOC.38 常用不等式:(1),a
19、 bR222abab(当且仅当 ab 时取“=”号)(2),a bR2abab(当且仅当 ab 时取“=”号)(3)3333(0,0,0).abcabc abc (4)bababa.(5)22222ababababab(当且仅当 ab 时取“=”号)。39 极值定理:已知yx,都是正数,则有(1)若积xy是定值p,则当yx 时和yx 有最小值p2;(2)若和yx 是定值s,则当yx 时积xy有最大值241s.(3)已知,a b x yR,若1axby则有 21111()()2()byaxaxbyababababxyxyxy 。(4)已知,a b x yR,若1abxy 则有 2()()2()a
20、baybxxyxyababababxyxy 40 一元二次不等式20(0)axbxc 或2(0,40)abac,如果a与2axbxc同号,则其解集在两根之外;如果a与2axbxc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.即:第 8 页 共 20 页 121212()()0()xxxxxxxxx;121212,()()0()xxxxxxxxxx或.41 含有绝对值的不等式 :当 a 0 时,有 22xaxaaxa .22xaxaxa 或xa.42 斜率公式:2121yykxx(111(,)P x y、222(,)P xy).43 直线的五种方程:(1)点斜式 11()yyk
21、xx (直线l过点111(,)P x y,且斜率为k)(2)斜截式 ykxb(b 为直线l在 y 轴上的截距).(3)两点式 112121yyxxyyxx(12yy)(111(,)P x y、222(,)P xy(1212,xxyy).两点式的推广:211211()()()()0 xxyyyyxx(无任何限制条件!)(4)截距式 1xyab(ab、分别为直线的横、纵截距,00ab、)(5)一般式 0AxByC(其中 A、B 不同时为 0).直线0AxByC 的法向量:(,)lA B,方向向量:(,)lBA 44 夹角公式:(1)212 1tan|1kkk k.(111:lyk xb,222:l
22、yk xb,121k k )(2)12211212tan|ABA BAAB B.(1111:0l Ax By C,2222:0lAx B y C,12120AAB B).直线12ll时,直线 l1与 l2的夹角是2.45 1l到2l的角公式:(1)212 1tan1kkk k.(111:lyk xb,222:lyk xb,121k k )(2)12211212tanABA BAAB B.(1111:0lAxB yC,2222:0lA xB yC,12120AAB B).直线12ll时,直线 l1到 l2的角是2.46 点到直线的距离:0022|AxByCdAB(点00(,)P xy,直线l:0
23、AxByC).47 圆的四种方程:(1)圆的标准方程 222()()xaybr.(2)圆的一般方程 220 xyDxEyF(224DEF0).(3)圆的参数方程 cossinxarybr .(4)圆的直径式方程 1212()()()()0 x x x xy y y y (圆的直径的端点是11(,)Ax y、22(,)B x y).48 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;第 9 页 共 20 页 ddd相离外切相交内切内含r1+r2r2-r1oddr 点P在圆上;dr 点P在圆内.49 直线与圆的
24、位置关系:直线0CByAx与圆222)()(rbyax的位置关系有三种(22BACBbAad):0相离rd;0相切rd;0相交rd.50 两圆位置关系的判定方法:设两圆圆心分别为 O1,O2,半径分别为 r1,r2,dOO21,则:条公切线外离421rrd;条公切线外切321rrd;条公切线相交22121rrdrr;条公切线内切121rrd;无公切线内含 210rrd.51 椭圆22221(0)xyabab 的参数方程是cossinxayb.离心率221cbeaa,准线到中心的距离为2ac,焦点到对应准线的距离(焦准距)2bpc。过焦点且垂直于长轴的弦叫通经,其长度为:22ba.52 椭圆22
25、221(0)xyabab 焦半径公式及两焦半径与焦距构成三角形的面积:21()aPFe xaexc,22()aPFexaexc;1221|tan2F PFPF PFSc yb。53 椭圆的的内外部:(1)点00(,)P xy在椭圆22221(0)xyabab 的内部2200221xyab.(2)点00(,)P xy在椭圆22221(0)xyabab 的外部2200221xyab.54 椭圆的切线方程:(1)椭圆22221(0)xyabab 上一点00(,)P xy处的切线方程是00221x xy yab.(2)过椭圆22221xyab 外一点00(,)P xy所引两条切线的切点弦方程是0022
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