文科高中数学主干知识与基础知识归类
一. 集合与简易逻辑
集合表示-集合中的关系-集合运算,命题形式-四种命题关系-充分、必要条件
1. 注意区分集合中元素的形式. 如:{x |y =lg x }—函数的定义域;{y |y =lg x }—函数的值域。 2. 集合的性质:①任何一个集合A 是它本身的子集, 记为A ⊆A . ②空集是任何集合的子集, 记为∅⊆A . ③空集是任何非空集合的真子集;注意:条件为A ⊆B , 在讨论的时候不要遗忘了A =∅的情况,如:A ={x |ax 2-2x -1=0}, 如果A R +=∅, 求a 的取值.(答:a ≤0)
(A B ) C =A (B C )④C U (A B ) =C U A C U B , C U (A B ) =C U A C U B ;;
(A B ) C =A (B C ).
⑤A B =A ⇔A B =B ⇔A ⊆B ⇔C U B ⊆C U A ⇔A C U B =∅⇔C U A B =R . ⑥A B 元素的个数:card (A B ) =cardA +cardB -card (A B ) .
⑦含n 个元素的集合的子集个数为2n ;真子集(非空子集) 个数为2n -1;非空真子集个数为2n -2.
3. 补集思想常运用于解决否定型或正面较复杂的有关问题。 如:已知函数f (x ) =4x 2-2(p -2) x -2p 2-p +1在区间[-1, 1]上至少存在一个实数c , 使
32
f (c ) >0, 求实数p 的取值范围.(答:(-3, )
4. 原命题: p ⇒q ;逆命题: q ⇒p ;否命题: ⌝p ⇒⌝q ;逆否命题: ⌝q ⇒⌝p ;互为逆否的两个命题是等价的. 如:“sin α≠sin β”是“α≠β”的 条件.(答:充分非必要条件)
5. 若p ⇒q 且q ≠>p , 则p 是q 的充分非必要条件(或q 是p 的必要非充分条件).
6. 注意命题p ⇒q 的否定形式与它的否命题的区别: 命题p ⇒q 的否定形式是p ⇒⌝q ;否命题是⌝p ⇒⌝q . 命题“p 或q ”的否定是“⌝p 且⌝q ”;“p 且q ”的否定是“⌝p 或⌝q ”. 如:“若a 和b 都是偶数,则a +b 是偶数”的否命题是“若a 和b 不都是偶数, 则a +b 是奇数”
否定是“若a 和b 都是偶数, 则a +b 是奇数”. 7. 常见结论的否定形式
二. 函数
函数概念-函数图象-函数性态(定义域、值域、单调性、奇偶性、反函数、对称性、周期性)-特殊函数图象与性质-应用(内部应用、应用题)
1. ①映射f :A →B 是:⑴ “一对一或多对一”的对应;⑵集合A 中的元素必有象且A 中不
同元素在B 中可以有相同的象;集合B 中的元素不一定有原象(即象集⊆B ).
②一一映射f :A →B : ⑴“一对一”的对应;⑵A 中不同元素的象必不同, B 中元素都有原象.
2. 函数f : A →B 是特殊的映射. 特殊在定义域A 和值域B 都是非空数集!据此可知函数图像与x 轴的垂线至多有一个公共点, 但与y 轴垂线的公共点可能没有, 也可能有任意个.
3. 函数的三要素:定义域, 值域, 对应法则. 研究函数的问题一定要注意定义域优先的原则. 4. 求定义域:使函数解析式有意义(如:分母≠0; 偶次根式被开方数非负; 对数真数>0, 底数>0且≠1;零指数幂的底数≠0) ;实际问题有意义;若f (x ) 定义域为[a , b ], 复合函数f [g (x )]定义域由a ≤g (x ) ≤b 解出;若f [g (x )]定义域为[a , b ], 则f (x ) 定义域相当于x ∈[a , b ]时g (x ) 的值域.
5. 求值域常用方法: ①配方法(二次函数类) ;②逆求法(反函数法) ;③换元法(特别注意新元的范围). ④三角有界法:转化为只含正弦、余弦的函数, 运用三角函数有界性来求值域;⑤不等式法;⑥单调性法;⑦数形结合:根据函数的几何意义, 利用数形结合的方法来求值域;⑧判别式法(慎用):⑨导数法(一般适用于高次多项式函数).
6. 求函数解析式的常用方法:⑴待定系数法(已知所求函数的类型) ; ⑵代换(配凑) 法; ⑶方程的思想----对已知等式进行赋值,从而得到关于f (x ) 及另外一个函数的方程组。 7. 函数的奇偶性和单调性
⑴函数有奇偶性的必要条件是其定义域是关于原点对称的, 确定奇偶性方法有定义法、图像法等;⑵若f (x ) 是偶函数, 那么f (x ) =f (-x ) =f (|x |);定义域含零的奇函数必过原点(f (0)=0) ;
⑶判断函数奇偶性可用定义的等价形式:f (x ) ±f (-x ) =0或
f (-x ) f (x )
=±1(f (x ) ≠0) ;
注意:若判断较为复杂解析式函数的奇偶性,应先化简再判断;既奇又偶的函数有无数个 (如f (x ) =0定义域关于原点对称即可).
⑸奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性;偶函数在对称的单调区间内有相反的单调性; ⑹确定函数单调性的方法有定义法、导数法、图像法和特值法(用于小题) 等. ⑺复合函数单调性由“同增异减”判定. (提醒:求单调区间时注意定义域) 如:函数y =log 1(-x 2+2x ) 的单调递增区间是_____________.(答:(1,2))
2
8. 函数图象的几种常见变换⑴平移变换:左右平移----“左加右减”(注意是针对x 而言); 上下平移----“上加下减”(注意是针对f (x ) 而言). ⑵翻折变换:f (x ) →|f (x ) |;f (x ) →f (|x |).
⑶对称变换:①证明函数图像的对称性, 即证图像上任意点关于对称中心(轴) 的对称点仍在图像上.
②证明图像C 1与C 2的对称性, 即证C 1上任意点关于对称中心(轴) 的对称点仍在C 2上, 反之亦然. ③函数y =f (x ) 与y =f (-x ) 的图像关于直线x =0(y 轴) 对称;函数y =f (x ) 与函数y =f (-x ) 的
) =f (a -x ) 或图像关于直线y =0(x 轴) 对称;④若函数y =f (x ) 对x ∈R 时,f (a +x
f (x ) =f (2a -x ) 恒成立, 则y =f (x ) 图像关于直线x =a 对称;
⑤若y =f (x ) 对x ∈R 时, f (a +x ) =f (b -x ) 恒成立, 则y =f (x ) 图像关于直线x =⑥函数y =f (a +x ) , y =f (b -x ) 的图像关于直线x =⑦函数y =f (x ) , y =A -f (x ) 的图像关于直线y =
A 2b -a 2
a +b 2
对称;
对称(由a +x =b -x 确定) ;
f (x ) +A -f (x )
2
对称(由y =确定) ;
⑧函数y =f (x ) 与y =-f (-x ) 的图像关于原点成中心对称;函数
y =f (x ) , y =n -f (m -x ) 的图像关于点(, ) 对称;
22
m n
⑨函数y =f (x ) 与函数y =f (x ) 的图像关于直线y =x 对称;曲线C 1:f (x , y ) =0, 关于
y =x +a (或y =-x +a )的对称曲线C 2的方程为f (y -a , x +a ) =0(或f (-y +a , -x +a ) =0; 曲线C 1:f (x , y ) =0关于点(a , b ) 的对称曲线C 2方程为:f (2a -x ,2b -y ) =0. 9. 函数的周期性:⑴若y =f (x ) 对x ∈R 时f (x +a ) =f (x -a ) 恒成立, 则 f (x ) 的周期为2|a |; ⑵若y =f (x ) 是偶函数, 其图像又关于直线x =a 对称, 则f (x ) 的周期为2|a |; ⑶若y =f (x ) 奇函数, 其图像又关于直线x =a 对称, 则f (x ) 的周期为4|a |;
-1
⑷若y =f (x ) 关于点(a ,0) , (b ,0) 对称, 则f (x ) 的周期为2|a -b |;
⑸y =f (x ) 的图象关于直线x =a , x =b (a ≠b ) 对称, 则函数y =f (x ) 的周期为2|a -b |; ⑹y =f (x ) 对x ∈R 时, f (x +a ) =-f (x ) 或f (x +a ) =-10. 对数:⑴l o =a b g
a n
1f (x )
, 则y =f (x ) 的周期为2|a |;
+
b l n o (a >0a , ≠
M N
b 1>, n ∈0;R ⑵对数恒等式
a log a N =N (a >0, a ≠1, N >0) ;
⑶log a (M ⋅N ) =log a M +log a N ;log a
1n
=log a M -log a N ;log a M n =n log a M ;
log b N log b a
log a log a M ;⑷对数换底公式log a N =
(a >0, a ≠1, b >0, b ≠1) ;
推论:log a b ⋅log b c ⋅log c a =1⇒log a 1a 2⋅log a 2a 3⋅ ⋅log a n -1a n =log a 1a n .
(以上M >0, N >0, a >0, a ≠1, b >0, b ≠1, c >0, c ≠1, a 1, a 2, a n >0且a 1, a 2, a n 均不等于1) 11. 方程k =f (x ) 有解⇔k ∈D (D 为f (x ) 的值域) ;a ≥f (x ) 恒成立⇔a ≥[f (x )]最大值,
a ≤f (x ) 恒成立⇔a ≤[f (x )]最小值.
12. 恒成立问题的处理方法:⑴分离参数法(最值法) ; ⑵转化为一元二次方程根的分布问题; 13. 处理二次函数的问题勿忘数形结合;二次函数在闭区间上必有最值,求最值问题用“两看法”: 一看开口方向;二看对称轴与所给区间的相对位置关系;
14. 二次函数解析式的三种形式: 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) ; ③零点式:f (x ) =a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0) .
15. 一元二次方程实根分布:先画图再研究∆>0、轴与区间关系、区间端点函数值符号;
16. 复合函数:⑴复合函数定义域求法:若f (x ) 的定义域为[a , b ], 其复合函数f [g (x )]的定义域可由不等式a ≤g (x ) ≤b 解出;若f [g (x )]的定义域为[a , b ], 求f (x ) 的定义域,相当于x ∈[a , b ]时, 求g (x ) 的值域;⑵复合函数的单调性由“同增异减”判定.
17. 对于反函数, 应掌握以下一些结论:⑴定义域上的单调函数必有反函数;⑵奇函数的反函数 也是奇函数;⑶定义域为非单元素集的偶函数不存在反函数;⑷周期函数不存在反函数; ⑸互为反函数的两个函数在各自的定义域具有相同的单调性;⑹y =f (x ) 与y =f -1(x ) 互为
反函数, 设f (x ) 的定义域为A , 值域为B , 则有f [f -1(x )]=x (x ∈B ) , f -1[f (x )]=x (x ∈A ) . 18. 依据单调性, 利用一次函数在区间上的保号性可解决求一类参数的范围问题:
⎧f (a ) ≤0⎧f (a ) ≥0
f (u ) =g (x ) u +h (x ) ≥0(或≤0) (a ≤u ≤b ) ⇔⎨(或⎨) ;
f (b ) ≤0f (b ) ≥0⎩⎩19. 函数y =ax +b (c ≠0, ad ≠bc ) 的图像是双曲线:①两渐近线分别直线x =-d (由分母为零确
cx +d
c
定) 和
直线y =a (由分子、分母中x 的系数确定) ;②对称中心是点(-d , a ) ;③反函数为y =b -dx ;
c
c c
cx -a
20. 函数y =ax +(a >0, b >
0) :增区间为(-∞, x
b +∞) ,
减区间为[-.
如:已知函数f (x ) =
ax +1x +2
在区间(-2, +∞) 上为增函数, 则实数a 的取值范围是_____(答:
(, +∞) ).
2
1
三. 数列
数列概念-数列通项、前n 项和-特殊数列的通项、前n 项和及性质-应用(内部应用、应用题)
⎧⎪S 1(n =1)
1. 由S n 求a n , a n =⎨ 注意验证a 1是否包含在后面a n 的公式中, 若不符合*
S -S (n ≥2, n ∈N ) ⎪n -1⎩n
要单独列出. 如:数列{a n }满足a 1=4, S n +S n +1=a n +1,求a n (答:a n =
3
5
{
4(n =1)
).
3⋅4n -1(n ≥2)
2. 等差数列{a n }⇔a n -a n -1=d (d 为常数) ⇔2a n =a n +1+a n -1(n ≥2, n ∈N *)
⇔a n =an +b (a =d , b =a 1-d ) ⇔S n =An 2+Bn (A =, B =a 1-) ;
3. 等差数列的性质: ①a n =a m +(n -m ) d , d =
2a m -a n m -n
2
d d
;
②m +n =l +k ⇒a m +a n =a l +a k (反之不一定成立) ;特别地, 当m +n =2p 时, 有
a m +a n =2a p ;
③若{a n }、{b n }是等差数列, 则{ka n +tb n }(k 、t 是非零常数) 是等差数列;
④等差数列的“间隔相等的连续等长片断和序列”即 S m , S 2m -S m , S 3m -S 2m , 仍是等差数列; ⑤等差数列{a n }, 当项数为2n 时, S 偶-S 奇=nd , S 奇=a n ;项数为2n -1时,
S 偶
a n +1
S 偶-S 奇=a 中=a n (n ∈N *), S 2n -1=(2n -1) a n , 且S 奇=n ;A n =f (n ) ⇒a n =f (2n -1) .
S 偶
n -1
B n
b n
⑥首项为正(或为负) 的递减(或递增) 的等差数列前n 项和的最大(或最小) 问题, 转化为解不等式
⎧a n ≥0⎧a n ≤0
(或⎨). 也可用S n =An 2+Bn 的二次函数关系来分析. ⎨
⎩a n +1≤0⎩a n +1≥0
⑦若a n =m , a m =n (m ≠n ) , 则a m +n =0;若S n =m , S m =n (m ≠n ) , 则S m +n =-(m +n ) ; 若S m =S n (m ≠n ) , 则S m+n=0;S 3m =3(S2m -S m ) ;S m +n =S m +S n +mnd .
4. 等比数列{a n }⇔5. 等比数列的性质
①a n =
a m q n -m , q =n {a n }、{b n }是等比数列,则{ka n }、{a n b n }等也是等比数列;
a n +1a n
2
=q (q ≠0) ⇔a n =a n -1a n +1(n ≥2, n ∈N *)⇔a n =a 1q n -1.
⎧na 1(q =1) ⎧na 1(q =1)
⎪⎪③S n =⎨a (1-q n ) a -a q ;④m +n =l +k ⇒a m a n =a l a k (反之不一=⎨a 1n a 11n 1
⎪1-q =1-q (q ≠1) ⎪-1-q q +1-q (q ≠1)
⎩⎩
定成立) ;S m +n =S m +q m S n =S n +q n S m . ⑤等比数列中S m , S 2m -S m , S 3m -S 2m , (注:各项均不为0) 仍是等比数列. ⑥等比数列{a n }当项数为2n 时,
S 偶S 奇
=q ;项数为2n -1时,
S 奇-a 1S 偶
=q .
6. ①如果数列{a n }是等差数列, 则数列{A a n }(A a n 总有意义) 是等比数列;如果数列{a n }是等比数列, 则数列{loga |a n |}(a >0, a ≠1) 是等差数列;
②若{a n }既是等差数列又是等比数列, 则{a n }是非零常数数列;
③如果两个等差数列有公共项, 那么由他们的公共项顺次组成的数列也是等差数列,且新数列的公差是原两个等差数列公差的最小公倍数;如果一个等差数列和一个等比数列有公共项, 那么由他们的公共项顺次组成的数列是等比数列, 由特殊到一般的方法探求其通项;
④三个数成等差的设法:a -d , a , a +d ;四个数成等差的设法:a -3d , a -d , a +d , a +3d ;
三个数成等比的设法:, a , aq ;四个数成等比的错误设法:
q a
a q
3
, , aq , aq (为什么?) a
q
7. 数列的通项的求法:⑴公式法:①等差数列通项公式;②等比数列通项公式. ⎧S 1,(n =1)
⑵已知S n (即a 1+a 2+ +a n =f (n ) ) 求a n 用作差法:a n =⎨.
S -S ,(n ≥2) n -1⎩n
⎧⎪f (1),(n =1)
⑶已知a 1⋅a 2⋅ ⋅a n =f (n ) 求a n 用作商法:a n =⎨f (n )
,(n ≥2) .
⎪⎩f (n -1)
⑷若a n +1-a n =f (n ) 求a n 用迭加法. ⑸已知
a n +1
a n
=f (n ) , 求a n 用迭乘法.
⑹已知数列递推式求a n , 用构造法(构造等差、等比数列) :①形如a n =ka n -1+b , a n =ka n -1+b n , a n =ka n -1+a ⋅n +b (k , b 为常数) 的递推数列都可以用待定系数法转化为公比为k 的等比数列后, 再求a n . ②形如a n =
a n -1ka n -1+b
的递推数列都可以用 “取倒数法”求通项.
8. 数列求和的方法:①公式法:等差数列, 等比数列求和公式;②分组求和法;③倒序相加;④错位相减;⑤分裂通项法. 公式:
1+
2
1
2+ 3+n
1
2
n =n (;1+)
12+22+32+ +n 2=n (n +1)(2n +1) ;13+23+33+ +n 3=[
6
1n (n +1)
]2;1+3+5+ +n =n 2;常
=[
21
12n (n +1)
见裂项公式
n (n +1)!
1n (n +1)
1
=
1n
-
1n +1
;
1n (n +k )
=(-
k n
111n +k
) ;
2
n (n -1)(n +1)
-
1(n +1)(n +2)
];
=
1n !
-
(n +1)!
。常见放缩公式:=
1=.
9. “分期付款”、“森林木材”型应用问题
⑴这类应用题一般可转化为等差数列或等比数列问题. 但在求解过程中,务必“卡手指”,细心计算“年限”. 对于“森林木材”既增长又砍伐的问题, 则常选用“统一法”统一到“最后”解决.
⑵利率问题:①单利问题:如零存整取储蓄(单利) 本利和计算模型:若每期存入本金p 元, 每期利率为r , 则n 期后本利和为:S n =p (1+r ) +p (1+2r ) + p (1+nr ) =p (n +
n (n +1) 2
r ) (等差数列问
题);②复利问题:按揭贷款的分期等额还款(复利) 模型:若贷款(向银行借款) p 元, 采用分期等 额还款方式, 从借款日算起, 一期(如一年) 后为第一次还款日, 如此下去, 分n 期还清. 如果每期利 率为r (按复利),那么每期等额还款x 元应满足:
p (1+r ) n =x (1+r ) n -1+x (1+r ) n -2+ +x (1+r ) +x (等比数列问题).
四. 三角函数
1. α终边与θ终边相同⇔α=θ+2k π(k ∈Z ) ;α终边与θ终边共线⇔α=θ+k π(k ∈Z ) ;α终边与θ终边关于x 轴对称⇔α=-θ+k π(k ∈Z ) ;α终边与θ终边关于y 轴对称⇔α=π-θ+2k π(k ∈Z ) ;α终边与θ终边关于原点对称⇔α=π+θ+2k π(k ∈Z ) ;α终边与θ终边关于角β终边对称⇔α=2β-θ+2k π(k ∈Z ) .
2. 弧长公式:l =|θ|r ;扇形面积公式:S 扇形=1lr =1|θ|r 2;1弧度(1rad ) ≈57.3︒.
2
2
3. 三角函数符号(“正号”) 规律记忆口诀:“一全二正弦, 三切四余弦”.
注意: tan15︒=cot 75︒=
2tan75︒=cot15︒=2+ 4. 三角函数同角关系中(八块图) :注意“正、余弦三兄妹 sin x ±cos x 、sin x ⋅cos x ”的关系. 2
如(sinx ±cos x ) =1±2sin x cos x 等.
-5. 对于诱导公式, 可用“奇变偶不变,符号看象限”概括;(注意:公式中始终视) ...α.为锐角....6. 角的变换:已知角与特殊角、已知角与目标角、已知角
与其倍角或半角、两角与其和差角等变换.
1
-
1
-
1
sin α+cos αsin α-cos α
如:α=(α+β) -β;2α=(α+β) +(α-β) ;2α=(β+α) -(β-α) ;α+β=2⋅
α+β
2
2
2
α+β
2
;
βα
“1”的变换:1=sin 2x +cos 2x =tan x ⋅cot x =2sin30︒=tan 45︒;
=(α--(-β) 等;
7. 重要结论:a sin x +b cos x x +ϕ) 其中tan ϕ=
b a
);重要公式sin 2α=1-cos 2α;
2
cos 2α=
1+cos 2α
2
;tan
α
2
=
sin α1+cos α
=
1-cos αsin α
|cos ±sin |.
2
2
2
θθ
万能公式:sin 2α=
2tan α1+tan α
;cos 2α=
1-tan α1+tan α
;tan 2α=
π
2
2tan α1-tan α
.
k π-ϕ
k π+-ϕ
8. 正弦型曲线y =A sin(ωx +ϕ) 的对称轴x =
k π-ϕ
ω
(k ∈Z ) ;对称中心(
k π+
ω
-ϕ
,0)(k ∈Z ) ;
π
2
余弦型曲线y =A cos(ωx +ϕ) 的对称轴x =
ω
(k ∈Z ) ;对称中心(
a sin A
ω
,0)(k ∈Z ) ;
b
c sin C
9. 熟知正弦、余弦、正切的和、差、倍公式,正、余弦定理,处理三角形内的三角函数问题勿忘三内角和等于180︒, 一般用正、余弦定理实施边角互化;正弦定理:
余弦定理:a =b +c -2bc cos A ,cos A =
2
2
2
=
sin B
==2R ;
b +c -a
2bc
222
=
(b +c ) -a
2bc
22
-1;
2S ∆ABC a +b +c
正弦平方差公式:sin 2A -sin 2B =sin(A +B )sin(A -B ) ;三角形的内切圆半径r =面积公式:S ∆=ab sin C =
21
abc 4R
;
;射影定理:a =b cos C +c cos B .
∆ABC 10. 中, 易得:
sin A =sin(B +C ) , cos A =-cos(B +C ) , tan A =-tan(B +C ) .
②sin
A 2
A +B π+, =①
=cos
B +C 2
, cos
A 2
=sin
π
2
B +C 2
, tan
A 2
=cot
B +C 2
. ③a >b ⇔A >B ⇔sin A >sin B
④锐角∆ABC 中, A +B >
, sin A >cos B ,cos A c 2, 类比得钝角∆ABC 结论.
π
⑤tan A +tan B +tan C =tan A tan B tan C .
11. 角的范围:异面直线所成角(0,];直线与平面所成角[0,];二面角和两向量的夹角[0,π];
2
2
π
直线的倾斜角[0,π) ;l 1到l 2的角[0,π) ;l 1与l 2的夹角(0,]. 注意术语:坡度、仰角、俯角、方位
2
π
角等.
五. 平面向量
向量概念-向量的表示-向量运算及其几何意义-应用:作为工具,解决几何问题、三角问题等,关键是“线段向量化”
设,
(2)a ⊥b ⇔a ⋅b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0.
1.
a =(x 1, y 1)
b =(x 2, y 2)
. (1)
a //b ⇔x 1y 2-x 2y 1=0
;
2. 平面向量基本定理:如果e 1和e 2是同一平面内的两个不共线的向量, 那么对该平面内的任一 向量a , 有且只有一对实数λ1、λ2, 使a =λ1e 1+λ2e 2.
3. 设a =(x 1, y 1) , b =(x 2, y 2) , 则a ⋅b =|a ||b |cos θ=x 1x 2+y 1y 2;其几何意义是a ⋅b 等于a 的长
a ⋅b 度与b 在a 的方向上的投影的乘积;a 在b 的方向上的投影|a |cos θ== AB
4. 三点A 、B 、C 共线⇔AB 与AC 共线;与AB 共线的单位向量±.
|AB |
a ⋅b
5. 平面向量数量积性质:设a =(x 1, y 1) , b =(x 2, y 2) ,
则cos θ=;注
|a ||b |
意:〈a , b 〉为锐角⇔a ⋅b >0, a , b 不同向;〈a , b 〉为直角⇔a ⋅b =0;〈a , b 〉为钝角⇔a ⋅b
|b |
反向.
6. a ⋅b 同向或有0⇔|a +b |=|a |+|b |≥|a |-|b |=|a -b |;a ⋅b 反向或有0
⇔|a -b |=|a |+|b |≥|a |-|b |=|a +b |;a ⋅b 不共线⇔|a |-|b |
7. 平面向量数量积的坐标表示:⑴若a =(x 1, y 1) , b =(x 2, y 2) , 则a ⋅b =x 1x 2+y 1y 2;
2 |AB |= ⑵若a =(x , y ) , 则a =a ⋅a =x 2+y 2.
λ
, P ) P (x , y ) P 2(x 2, y 2) ; 1(x 1, y 1
x 1+λx 2x 1+x 2⎧⎧x =x =⎪⎪⎪⎪1+λ2
(λ≠-1) (λ=1) . ⎨⎨则, 中点坐标公式:
⎪y =y 1+λy 2⎪y =y 1+y 2
⎪⎪1+λ2⎩⎩
③P 1, P , P 2三点共线⇔存在实数λ、μ使得OP =λOP 1+μOP 2且λ+μ=1.
|AB |
|AC |
|AB |
|AC |
λ>0;当点P 在线段P 8. 熟记平移公式和定比分点公式. ①当点P 在线段P 1P 2上时, 1P 2(或
AB AC AB AC 9. 三角形中向量性质:①AB +AC 过BC 边的中点:(+) ⊥(-) ;
1
②PG =(PA +PB +PC ) ⇔GA +GB +GC =0⇔G 为∆ABC 的重心;
3
③PA ⋅PB =PB ⋅PC =PA ⋅PC ⇔P 为∆ABC 的垂心;
AB AC
④|BC |PA +|CA |PB +|AB |PC =0⇔P 为∆ABC 的内心;λ(+)(λ≠0) 所在直线过
|AB |
|AC |
∆ABC 内心. ⑤设A (x 1, y 1), B (x 2, y 2) ,
11
S ∆AOB =x A y B -
x B y A . S ∆ABC =|AB ||AC |sin A
22 ⑥O 为∆ABC 内一点, 则S ∆BOC OA +S ∆AOC OB +S ∆AOB OC =0.
⎧x '=x +h 按a =(h , k ) 平移
PP '=a 10. , 有(P (x , y ) −−−−−→P '(x ', y ') ⎨
'y =y +k ⎩
) ;
按a =(h , k ) 平移
y =f (x ) −−−−−→y -k =f (x -h ) .
六. 不等式
不等式的基本性质-几个重要不等式-不等式的证明-几类不等式的解法-应用(内部应用、应用题)
1. 掌握课本上的几个不等式性质,注意使用条件,另外需要特别注意:
①若ab >0, b >a , 则
1a
>. 即不等式两边同号时, 不等式两边取倒数, 不等号方向要改变.
b
1
②如果对不等式两边同时乘以一个代数式, 要注意它的正负号, 如果正负号未定, 要注意分类讨论.
2. 掌握几类不等式(一元一次、二次、绝对值不等式、简单的指数、对数不等式) 的解法, 尤其注意用分类讨论的思想解含参数的不等式;勿忘数轴标根法, 零点分区间法.
3. 掌握重要不等式,(1)均值不等式:若a , b >0,
则
a +b ≥2
21+1a b
(当且仅当
a =b 时取等号) 使用条件:“一正二定三相等 ”(2)a , b , c ∈R ,
a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca (当且仅当a =b =c 时, 取等号) ;(3)公式注意变形如:
a +b 2
2
2
≥(
a +b 2
) 2, ab ≤(
a +b 2
) 2;(4)若a >b >0, m >0, 则
a
b b +m a +m
(真分数的性质) ;
4. 含绝对值不等式:a , b 同号或有0⇔|a +b |=|a |+|b |≥|a |-|b |=|a -b |;a , b 异号或有0
⇔|a -b |=|a |+|b |≥a |-|b |=|a +b |.
5. 证明不等式常用方法:⑴比较法:作差比较:A -B ≤0⇔A ≤B . 注意:若两个正数作差比较有困难, 可以通过它们的平方差来比较大小;⑵综合法:由因导果;⑶分析法:执果索因. 基本步骤:要证„需证„, 只需证„; ⑷反证法:正难则反;⑸放缩法:将不等式一侧适当的放大或缩小
以达证题目的.
放缩法的方法有:①添加或舍去一些项, |
a |>n . ②将分子或分母放大(或缩小) ③利用基本
不等式, 如:
)
n +(n +1)
2
1k
. ④利用常用
结论:1
0 =
1k -1
1
1
1
1;20
1k
-
1k +1
=
1(k +1) k
1(k -1) k
-
1k
(程度大) ;30
1k
2
1k -1
2
=(
1
2k -1
-
k +1
(程度小) ;
⑹换元法:换元的目的就是减少不等式中变量, 以使问题化难为易, 化繁为简, 常用的换元有三角
s , y =a s θi n 换元、代数换元. 如:知x 2+y 2=a 2, 可设x =a c o θ;知x 2+y 2≤1, 可设x =r c o θs , y =r sin θ(0≤r ≤1) ;知
x a
2+
y b
2=1, 可设x =a cos θ, y =b sin θ;已知
x a
2-
y b
2=1, 可设
x =a sec θ, y =b tan θ.
⑺最值法, 如:a >f (x ) 最大值, 则a >f (x ) 恒成立. a
七. 直线和圆的方程
直线、圆的方程-直线与直线、直线与圆、圆与圆的位置关系- 曲线与方程-应用
1. 直线的倾斜角α的范围是[0,π); 2. 直线的倾斜角与斜率的变化关系k =tan α(α≠(如右图) :
2
π
3. 直线方程五种形式:⑴点斜式:已知直线过点(x 0, y 0) 斜率为k ,则直线
方程为y -y 0=k (x -x 0) , 它不包括垂直于x 轴的直线. ⑵斜截式:已知直线在y 轴上的截距为
b 和斜率k ,则直线方程为y =kx +b , 它不包括垂直于x 轴的直线. ⑶两点式:已知直线经过
P 1(x 1, y 1) 、P 2(x 2, y 2) 两点, 则直线方程为
y -y 1y 2-y 1
=
x -x 1x 2-x 1
, 它不包括垂直于坐标轴的直线.
x
y b
⑷截距式:已知直线在x 轴和y 轴上的截距为a , b , 则直线方程为+
a
=1, 它不包括垂直于坐
标轴的直线和过原点的直线. ⑸一般式:任何直线均可写成Ax +By +C =0(A , B 不同时为0) 的形式.
提醒:⑴直线方程的各种形式都有局限性.(如点斜式不适用于斜率不存在的直线, 还有截距式呢?) ⑵直线在坐标轴上的截距可正、可负、也可为0. 直线两截距相等⇔直线的斜率为-1或直线过原点;直线两截距互为相反数⇔直线的斜率为1或直线过原点;直线两截距绝对值相等⇔ 直线的斜率为±1或直线过原点. ⑶截距不是距离, 截距相等时不要忘了过原点的特殊情形.
4. 直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0与直线l 2:A 2x +B 2y +C 2=0的位置关系:
⑴平行⇔A 1B 2-A 2B 1=0(斜率) 且B 1C 2-B 2C 1≠0(在y 轴上截距) ; ⑵相交⇔A 1B 2-A 2B 1≠0;(3)重合⇔A 1B 2-A 2B 1=0且B 1C 2-B 2C 1=0.
5. 直线系方程:①过两直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0, l 2:A 2x +B 2y +C 2=0. 交点的直线系方程可设为A 1x +B 1y +C 1+λ(A 2x +B 2y +C 2) =0;②与直线l :Ax +By +C =0平行的直线系方程可设为 Ax +By +m =0(m ≠c ) ;③与直线l :Ax +By +C =0垂直的直线系方程可设为Bx -Ay +n =0.
6. 到角和夹角公式:⑴l 1到l 2的角是指直线l 1绕着交点按逆时针方向转到和直线l 2重合所转的角
θ, θ∈(0,π) 且tan θ=
k 2-k 11+k 1k 2
(k 1k 2≠-1) ;
π
k 2-k 11+k 1k 2
⑵l 1与l 2的夹角是指不大于直角的角θ, θ∈(0,]且tan θ=|
2
|(k 1k 2≠-1) .
.
7. 点P (x 0, y 0) 到直线Ax +By +C =
0的距离公式d =
两条平行线Ax +By +C 1=0与Ax +By +C 2=
0的距离是d x +x 2+x 3y 1+y 2+y 3
8. 设三角形∆ABC 三顶点A (x 1, y 1) , B (x 2, y 2) , C (x 3, y 3) , 则重心G (1, ) ;
33
9. 有关对称的一些结论
⑴点(a , b ) 关于x 轴、y 轴、原点、直线y =x 的对称点分别是(a , -b ) , (-a , b ) , (-a , -b ) , (b , a ) . ⑵曲线f (x , y ) =0关于下列点和直线对称的曲线方程为:①点(a , b ) :f (2a -x ,2b -y ) =0; ②x 轴:f (x , -y ) =0;③y 轴:f (-x , y ) =0;④原点:f (-x , -y ) =0;⑤直线y =x : f (y , x ) =0;⑥直线y =-x :f (-y , -x ) =0;⑦直线x =a :f (2a -x , y ) =0.
10. ⑴圆的标准方程:(x -a ) 2+(y -b ) 2=r 2. ⑵圆的一般方程:
x 2+y 2+Dx +Ey +F =0(D 2+E 2-4F >0) . 特别提醒:只有当D 2+E 2-4F >0时, 方程 x 2+y 2+Dx +Ey +F =0才表示圆心为(-, -) ,
2
2
2
2
D E (二元二次方程
Ax +Bxy +Cy +Dx +Ey +F =0表示圆⇔A =C ≠0, 且B =0, D 2+E 2-4AF >0).
⎧x =a +r cos θ
⑶圆的参数方程:⎨(θ为参数), 其中圆心为(a , b ) , 半径为r . 圆的参数方程主要应
⎩y =b +r sin θ
用是三角换元:;
x 2+=y 2→=c r 2θo =x s θr ,
s y i r
x 2+y 2=t 2→x =r cos θ, y =r sin θ(0≤r ≤.
⑷以A (x 1, y 1) 、B (x 2, y 2) 为直径的圆的方程(x -x 1)(x -x 2) +(y -y 1)(y -y 2) =0;
11. 点和圆的位置关系的判断通常用几何法(计算圆心到直线距离). 点P (x 0, y 0) 及圆的方程
(x -a ) 2+(y -b ) 2=r 2. ①(x 0-a ) 2+(y 0-b ) 2>r 2⇔点P 在圆外;
②(x 0-a ) 2+(y 0-b ) 2
x 0x +y 0y =r 2;
过圆(x -a ) 2+(y -b ) 2=r 2上一点P (x 0, y 0) 切线方程为(x 0-a )(x -a ) +(y 0-b )(y -b ) =r 2. 13. 过圆外一点作圆的切线, 一定有两条, 如果只求出了一条, 那么另外一条就是与x 轴垂直的直线.
14. 直线与圆的位置关系, 通常转化为圆心距与半径的关系, 或者利用垂径定理, 构造直角三角形解决弦长问题. ①d >r ⇔相离 ②d =r ⇔相切 ③d
15. 圆与圆的位置关系, 经常转化为两圆的圆心距与两圆的半径之间的关系. 设两圆的圆心距为d , 两圆的半径分别为r , R :d >R +r ⇔两圆相离;d =R +r ⇔两圆相外切; |R -r |
16. 过圆C 1:x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0, C 2:x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0交点的圆(相交弦) 系方程为(x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1) +λ(x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2) =0. λ=-1时为两圆相交弦所在直线方程.
17. 解决直线与圆的关系问题时, 要充分发挥圆的平面几何性质的作用(如半径、半弦长、弦心距构成直角三角形, 切线长定理、割线定理、弦切角定理等等).
18. 求解线性规划问题的步骤是:(1)根据实际问题的约束条件列出不等式;(2)作出可行域, 写出目标函数(判断几何意义) ;(3)确定目标函数的最优位置, 从而获得最优解.
八. 圆锥曲线方程
x 2y 2
1. 椭圆焦半径公式:设P (x 0, y 0) 为椭圆2+2=1(a >b >0) 上任一点, 焦点为
a b
F 1(-c , 0, ) F 2(c ,0) , 则PF 1=a +ex 0, PF 2=a -ex 0(“左加右减”) ;
x 2y 2
2. 双曲线焦半径:设P (x 0, y 0) 为双曲线2-2=1(a >0, b >0) 上任一点, 焦点为
a b
F 1(-c , 0, ) F 2(c ,0) ,
则:⑴当P 点在右支上时, |PF 1|=a +ex 0,|PF 2|=-a +ex 0;⑵当P 点在左支上x 2y 2
时, |PF 1|=-a -ex 0, |PF 2|=a -ex 0;(e 为离心率). 另:双曲线2-2=1(a >0, b >0) 的渐近线方
a b
x 2y 2
程为2-2=0.
a b
3. 抛物线焦半径公式:设P (x 0, y 0) 为抛物线y 2=2px (p >0) 上任意一点, F 为焦点, 则
|PF |=x 0+
p 2
;y 2=-2px (p >0) 上任意一点, F 为焦点,则|PF |=-x 0+
b
p 2
.
x 2y 2
4. 共渐近线y =±x 的双曲线标准方程为2-2=λ(λ为参数, λ≠0).
a b a
5. 两个常见的曲线系方程: ⑴过曲线f 1(x , y ) =0, f 2(x , y ) =0的交点的曲线系方程是 x 2y 2
+=1, 其中 f 1(x , y ) +λf 2(x , y ) =0(λ为参数). ⑵共焦点的有心圆锥曲线系方程2
a -k b 2-k
k
6. 直线与圆锥曲线相交的弦长公式
AB =
或AB x 1-
x 2| =]=⎧y =kxc +b A (x , y ), B (x , y ) (弦端点, 由方程消y -y |⎨112212
F (x , y ) =0⎩
2b a
2
2
去y 得到ax +bx +c =0, ∆>0, k 为斜率). 这里体现了解几中“设而不求”的思想;
7. 椭圆、双曲线的通径(最短弦) 为, 焦准距为p =
b
2
c
, 抛物线的通径为2p , 焦准距为p ;
x 2y 2
双曲线2-2=1(a >0, b >0) 的焦点到渐近线的距离为b ;
a b
8. 中心在原点, 坐标轴为对称轴的椭圆, 双曲线方程可设为Ax 2+By 2=1(对于椭圆A >0, B >0) ;
9. 抛物线y 2=2px (p >0) 的焦点弦(过焦点的弦)为AB , A (x 1, y 1) 、B (x 2, y 2) , 则有如下结论:
⑴|AB |=x 1+x 2+p ;⑵x 1x 2=
p
2
4
, y 1y 2=-p 2; ⑶+=
|AF |
|BF |
112p
.
x 2y 2
10. 椭圆2+2=1(a >b >0) 左焦点弦|AB |=2a +e (x 1+x 2) , 右焦点弦|AB |=2a -e (x 1+x 2) .
a b
2y 02
11. 对于y =2px (p ≠0) 抛物线上的点的坐标可设为(, y 0) , 以简化计算.
2p x 2y 2
12. 圆锥曲线中点弦问题:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解. 在椭圆2+2=1
a b
b 2x 0x 2y 2
中, 以P (x 0, y 0) 为中点的弦所在直线斜率k =-2;在双曲线2-2=1中, 以P (x 0, y 0) 为中点的
a b a y 0
b 2x 0
弦所在直线斜率k =2;在抛物线y 2=2px (p >0) 中, 以P (x 0, y 0) 为中点的弦所在直线的斜率
a y 0
k =
p y 0
.
13. 求轨迹方程的常用方法:
⑴直接法:直接通过建立x 、y 之间的关系,构成F (x , y ) =0, 是求轨迹的最基本的方法. ⑵待定系数法:可先根据条件设所求曲线的方程, 再由条件确定其待定系数, 代回所列的方程即可. ⑶代入法(相关点法或转移法). ⑷定义法:如果能够确定动点的轨迹满足某已知曲线的定义, 则可由曲线的定义直接写出方程. ⑸交轨法(参数法) :当动点P (x , y ) 坐标之间的关系不易直接找到, 也没有相关动点可用时, 可考虑将x 、y 均用一中间变量(参数) 表示, 得参数方程, 再消去参数得普通方程.
14. 解析几何与向量综合的有关结论:
n
⑴给出直线的方向向量u =(1,k ) 或u =(m , n ) . 等于已知直线的斜率k 或;
m
⑵给出OA +OB 与AB 相交, 等于已知OA +OB 过AB 的中点;
⑶给出+=0, 等于已知P 是MN 的中点;
⑷给出AP +AQ =λ(BP +BQ ) , 等于已知P , Q 与AB 的中点三点共线;
⑸给出以下情形之一: ①AB //AC ; ②存在实数λ, 使AB =λAC ; ③若存在实数α, β,
且α+β=1;使OC =αOA +βOB , 等于已知A , B , C 三点共线.
OA +λOB
⑹给出OP =, 等于已知P 是的定比分点, λ为定比, 即=λ
1+λ
⑺给出⋅=0, 等于已知MA ⊥MB , 即∠AMB 是直角, 给出⋅=m 0, 等于已知∠AMB 是锐角或同向共线.
MA MB
) =MP , 等于已知MP 是∠AMB 的平分线. ⑻给出λ(+|MA |
|MB |
⑼在平行四边形ABCD 中, 给出(+) ⋅(-) =0, 等于已知ABCD 是菱形. ⑽在平行四边形ABCD 中, 给出|AB +AD |=|AB -AD |, 等于已知ABCD 是矩形.
2
⑾在∆ABC 中, 给出==,等于已知O 是∆ABC 的外心(三角形的外心是外接
圆的圆心, 是三角形三边垂直平分线的交点).
22
⑿在∆ABC 中, 给出++=,等于已知O 是∆ABC 的重心(三角形的重心是三角
形三条中线的交点).
⒀在∆ABC 中, 给出⋅=⋅=⋅,等于已知O 是∆ABC 的垂心(三角
形的垂心是三角形三条高的交点).
AB AC +
⒁在∆ABC 中, 给出=+λ(+) (λ∈R ) 等于已知AP 通过∆ABC 的内心.
|AB |
|AC |
⒂在∆ABC 中, 给出a ⋅+b ⋅+c ⋅=等于已知O 是∆ABC 的内心(三角形内切圆 的圆心, 三角形的内心是三角形三条角平分线的交点).
⒃在∆ABC 中, 给出AD =(AB +AC ) , 等于已知AD 是∆ABC 中BC 边的中线.
2
1
九. 直线、平面、简单几何体
平面基本性质-空间的平行关系-空间的垂直关系-求空间的几何量(角、距、面积、体积)-解立几问题方法:几何法、向量法
1. 从一点O 出发的三条射线OA 、OB 、OC . 若∠AOB =∠AOC , 则点A 在平面BOC 上的射影在∠BOC 的平分线上;
2. 立平斜三角余弦公式:(图略) AB 和平面所成的角是θ1, AC 在平面内, AC 和AB 的射影AB 1
成θ2, 设∠BAC =θ3, 则cos θ1cos θ2=cos θ3;
3. 异面直线所成角的求法:⑴平移法:在异面直线中的一条直线中选择一特殊点, 作另一条的平行线. ⑵补形法:把空间图形补成熟悉的或完整的几何体, 如正方体、平行六面体、长方体等, 其目的在于容易发现两条异面直线间的关系;
4. 直线与平面所成角:过斜线上某个特殊点作出平面的垂线段, 是产生线面角的关键. 5. 二面角的求法:⑴定义法;⑵三垂线法;⑶垂面法;⑷射影法:利用面积射影公式S 射=S 斜cos θ 其中θ为平面角的大小,此方法不必在图形中画出平面角;
6. 空间距离的求法:⑴两异面直线间的距离,高考要求是给出公垂线, 所以一般先利用垂直作出公垂,然后再进行计算. ⑵求点到直线的距离, 一般用三垂线定理作出垂线再求解.
⑶求点到平面的距离, 一是用垂面法, 借助面面垂直的性质来作. 因此, 确定已知面的垂面是关键;二是不作出公垂线, 转化为求三棱锥的高, 利用等体积法列方程求解.
7. 用向量方法求空间角和距离:⑴求异面直线所成的角:设a 、b 分别为异面直线a 、b 的方
|a ⋅b |
向向量, 则两异面直线所成的角α=arccos . ⑵求线面角:设l 是斜线l 的方向向量, n 是平面
|l ⋅n |
α的法向量, 则斜线l 与平面α所成的角α=arcsin . ⑶求二面角(法一) 在α内a ⊥l , 在β内
a ⋅b
b ⊥l , 其方向如图(略), 则二面角α-l -β的平面角α=arccos .(法二) 设n 1, n 2是二面角
|a |⋅|b |
|l |⋅|n |
|a |⋅|b |
α-l -β的两个半平面的法向量, 其方向一个指向内侧, 另一个指向外侧, 则二面角α-l -β的平面
角α=arccos n 1⋅n 2
|AB ⋅n |
(即AB 在n 方向上投影的绝对值). d =|AB ||cos θ|=
|n |
8. 正棱锥的各侧面与底面所成的角相等, 记为θ, 则S 侧cos θ=S 底.
9. 正四面体(设棱长为a ) 的性质:
①全面积S
2;②体积V =
12
|n 1|⋅|n 2|
. (4) 求点面距离:设n 是平面α的法向量, 在α内取一点B , 则A 到α的距离
3;③对棱间的距离d =
2
;④相邻面所成二面角
α=arccos ;
3
1
⑤外接球半径R =
4
a ;⑥内切球半径r =
12
;⑦正四面体内任一点到各面距离之和为定值
h =
3
.
10. 直角四面体的性质:(直角四面体—三条侧棱两两垂直的四面体). 在直角四面体O -ABC
中, OA , OB , OC 两两垂直, 令OA =a , OB =b , OC =c , 则⑴底面三角形ABC 为锐角三角形;
2
⑵直角顶点O 在底面的射影H 为三角形ABC 的垂心;⑶S ∆S ∆ABC ; BOC =S ∆BHC 2222⑷S ∆+S +S =S AOB ∆BOC ∆COA ∆ABC ;⑸
1OH
=
1a
+
1b
+
1c
;⑹外接球半径R 11. 正方体和长方体的外接球的直径等与其体对角线长;
13. 球的体积公式V =πR 3, 表面积公式S =4πR 2;掌握球面上两点A 、B 间的距离求法:
34
⑴计算线段AB 的长;⑵计算球心角∠AOB 的弧度数;⑶用弧长公式计算劣弧AB 的长.
十. 排列组合和概率、统计
计数原理-排列组合-二项式定理-概率与计算-统计-应用(应用题)
m
=n (n -1) (n -m +1) =1. 排列数公式:A n
n ! m !(n -m )!
(m ≤n , m , n ∈N *), 当m =n 时为全排列
n A n =n ! .
m
A n n ⋅(n -1) ⋅⋅⋅(n -m -1) 0n
2. 组合数公式:C ==(m ≤n ) , C n =C n =1.
m ! m ⋅(m -1) ⋅(m -2) ⋅⋅⋅3⋅2⋅1
m n
m n -m r r -1r
3. 组合数性质:C n ;C n =C n +C n =C n +1.
4. 排列组合主要解题方法:①优先法:特殊元素优先或特殊位置优先;②捆绑法(相邻问题) ; ③插空法(不相邻问题);④间接扣除法;(对有限制条件的问题,先从总体考虑,再把不符合条件的所有情况去掉)⑤多排问题单排法; ⑥相同元素分组可采用隔板法(适用与指标分配,每部分至少有一个);⑦先选后排, 先分再排(注意等分分组问题) ;⑧涂色问题(先分步考虑至某一步时再分类). ⑨分组问题:要注意区分是平均分组还是非平均分组, 平均分成n 组问题别忘除以n ! .
n n +1n r r r r +1
5. 常用性质:n ⋅n ! =(n +1)! -n ! ;即nA n =A n +1-A n ;C r +C r +1+⋅⋅⋅+C n =C n +1(1≤r ≤n ) ;
r n -r r 6. 二项式定理: ⑴掌握二项展开式的通项:T r +1=C n a b (r =0,1,2,..., n ) ; ⑵注意第r +1项二项式系数与第r +1项系数的区别.
7. 二项式系数具有下列性质:⑴与首末两端等距离的二项式系数相等;⑵若n 为偶数, 中间一项
(第+1项) 的二项式系数最大;若n 为奇数, 中间两项(第
2
n n -12
+1和
n +12
+1项) 的二项式系数最
012n 0213大. ⑶C n +C n +C n +⋅⋅⋅+C n =2n ;C n +C n +⋅⋅⋅=C n +C n +⋅⋅⋅=2n -1.
8. 二项式定理应用:近似计算、整除问题、结合放缩法证明与指数有关的不等式、用赋值法求展开式的某些项的系数的和如f (x ) =(ax +b ) n 展开式的各项系数和为f (1), 奇数项系数和为
12
[f (1)-f (-1)], 偶数项的系数和为[f (1)+f (-1)].
2
1
9. 等可能事件的概率公式:⑴P (A ) =
n m
; ⑵互斥事件有一个发生的概率公式为:P (A +B ) =
P (A ) +P (B ) ;⑶相互独立事件同时发生的概率公式为P (AB ) =P (A ) P (B ) ;⑷独立重复试验概率公
k k
式P n (k ) =C n p (1-p ) n -k ;⑸如果事件A 与B 互斥,那么事件A 与B 、与B 及事件与也都是互斥事件;⑹如果事件A 、B 相互独立,那么事件A 、B 至少有一个不发生的概率是1-P (AB ) =1-P (A ) P (B ) ;(6)如果事件A 与B 相互独立,那么事件A 与B 至少有一个发生的概率
是1-P (A ⋅B ) =1-P (A ) P (B ) .
10. 掌握抽样的两种方法:⑴简单随机抽样(包括抽签法和随机数表法) ;⑵分层抽样(按比例抽样), 常用于某个总体由差异明显的几部分组成的情形. 它们的共同点:都是等概率抽样. 对于简单随机抽样的概念中, “每次抽取时的各个个体被抽到的概率相等”. 如从含有N 个个体的总体中, 采用随机抽样法, 抽取n 个个体, 则每个个体第一次被抽到的概率为每个个体被抽到的概率为
n N
1N
, 第二次被抽到的概率为
1N
, „, 故
, 即每个个体入样的概率为
n N
.
5. 总体分布的估计:用样本估计总体,是研究统计问题的一个基本思想方法, 一般地, 样本容量越大, 这种估计就越精确, 要求能画出频率分布表和频率分布直方图;⑴学会用样本平均数
=(x 1+x 2+⋅⋅⋅+x n )
n 1
1
去估计总体平均数;⑵会用样本方差
S 2=[(x 1-) 2+(x 2-) 2+⋅⋅⋅+(x n -) 2]去估计总体方差。
n
十一. 导数
导数的意义-导数公式-导数应用(极值最值问题、曲线切线问题) 1. 导数的定义:f (x ) 在点x 0处的导数记作y '
x =x 0
=f '(x 0) =lim
f (x 0+∆x ) -f (x 0)
∆x
∆x →0
.
2. 函数y =f (x ) 在点x 0处的导数的几何意义是指:曲线y =f (x ) 在点P (x 0, f (x 0)) 处切线的斜率, 即曲线y =f (x ) 在点P (x 0, f (x 0)) 处的切线的斜率是f '(x 0) , 切线方程为y -f (x 0) =f '(x 0)(x -x 0) .
3. 常见函数的导数公式:C '=0(C 为常数) ;(x n ) '=nx n -1(n ∈Q ) .
4. 导数的四则运算法则:(u ±v ) '=u '±v ' 5. 导数的应用:
(1)利用导数判断函数的单调性:设函数y =f (x ) 在某个区间内可导, 如果f '(x ) >0, 那么f (x ) 为增函数;如果f '(x )
(2)求可导函数极值的步骤:①求导数f '(x ) ;②求方程f '(x ) =0的根;③检验f '(x ) 在方程
f '(x ) =0根的左右的符号,如果左正右负, 那么函数y =f (x ) 在这个根处取得极大值;如果左负
右正, 那么函数y =f (x ) 在这个根处取得极小值;
(3)求可导函数最大值与最小值的步骤:①求y =f (x ) 在(a , b ) 内的极值;②将y =f (x ) 在各极值点的极值与f (a ) 、f (b ) 比较, 其中最大的一个为最大值, 最小的一个为最小值.
十二. 注意答题技巧训练
1. 技术矫正:考试中时间分配及处理技巧非常重要, 有几点需要必须提醒同学们注意: ⑴按序答题, 先易后难. 一定要选择熟题先做、有把握的题目先做.
⑵不能纠缠在某一题、某一细节上, 该跳过去就先跳过去, 千万不能感觉自己被卡住, 这样会心慌,影响下面做题的情绪.
⑶避免“回头想”现象, 一定要争取一步到位, 不要先做一下, 等回过头来再想再检查, 高考时间较紧张, 也许待会儿根本顾不上再来思考.
⑷做某一选择题时如果没有十足的把握, 初步答案或猜估的答案必须先在卷子上做好标记, 有时间再推敲, 不要空答案, 否则要是时间来不及填写答案只能增加错误的概率.
2. 规范化提醒:这是取得高分的基本保证. 规范化包括:解题过程有必要的文字说明或叙述, 注意解完后再看一下题目, 看你的解答是否符合题意, 谨防因解题不全或失误, 答题或书写不规范而失分. 总之, 要吃透题“情”, 合理分配时间, 做到一准、二快、三规范. 特别是要注意解题结果的规范化.
⑴解与解集:方程的结果一般用解表示(除非强调求解集) ;不等式、三角方程的结果一般用解集(集合或区间) 表示. 三角方程的通解中必须加k ∈Z . 在写区间或集合时, 要正确地书写圆括号、方括号或大括号, 区间的两端点之间、集合的元素之间用逗号隔开.
⑵带单位的计算题或应用题, 最后结果必须带单位, 解题结束后一定要写上符合题意的“答”. ⑶分类讨论题, 一般要写综合性结论.
⑷任何结果要最简.
如=
42
12
1
=
2
等.
⑸排列组合题, 无特别声明, 要求出数值.
⑹函数问题一般要注明定义域(特别是反函数).
⑺参数方程化普通方程, 要考虑消参数过程中最后的限制范围.
⑻轨迹问题:①轨迹与轨迹方程的区别:轨迹方程一般用普通方程表示, 轨迹则需要说明图形形状. ②有限制条件的必须注明轨迹中图形的范围或轨迹方程中x 或y 的范围.
⑼分数线要划横线, 不用斜线.
3. 考前寄语:①先易后难, 先熟后生;②一慢一快:审题要慢, 做题要快;③不能小题难做, 小题大做, 而要小题小做, 小题巧做;④我易人易我不大意, 我难人难我不畏难;⑤考试不怕题不会, 就怕会题做不对;⑥基础题拿满分, 中档题拿足分, 难题力争多得分, 似曾相识题力争不失分;⑦对数学解题有困难的考生的建议:立足中下题目, 力争高上水平, 有时“放弃”是一种策略.
文科高中数学主干知识与基础知识归类
一. 集合与简易逻辑
集合表示-集合中的关系-集合运算,命题形式-四种命题关系-充分、必要条件
1. 注意区分集合中元素的形式. 如:{x |y =lg x }—函数的定义域;{y |y =lg x }—函数的值域。 2. 集合的性质:①任何一个集合A 是它本身的子集, 记为A ⊆A . ②空集是任何集合的子集, 记为∅⊆A . ③空集是任何非空集合的真子集;注意:条件为A ⊆B , 在讨论的时候不要遗忘了A =∅的情况,如:A ={x |ax 2-2x -1=0}, 如果A R +=∅, 求a 的取值.(答:a ≤0)
(A B ) C =A (B C )④C U (A B ) =C U A C U B , C U (A B ) =C U A C U B ;;
(A B ) C =A (B C ).
⑤A B =A ⇔A B =B ⇔A ⊆B ⇔C U B ⊆C U A ⇔A C U B =∅⇔C U A B =R . ⑥A B 元素的个数:card (A B ) =cardA +cardB -card (A B ) .
⑦含n 个元素的集合的子集个数为2n ;真子集(非空子集) 个数为2n -1;非空真子集个数为2n -2.
3. 补集思想常运用于解决否定型或正面较复杂的有关问题。 如:已知函数f (x ) =4x 2-2(p -2) x -2p 2-p +1在区间[-1, 1]上至少存在一个实数c , 使
32
f (c ) >0, 求实数p 的取值范围.(答:(-3, )
4. 原命题: p ⇒q ;逆命题: q ⇒p ;否命题: ⌝p ⇒⌝q ;逆否命题: ⌝q ⇒⌝p ;互为逆否的两个命题是等价的. 如:“sin α≠sin β”是“α≠β”的 条件.(答:充分非必要条件)
5. 若p ⇒q 且q ≠>p , 则p 是q 的充分非必要条件(或q 是p 的必要非充分条件).
6. 注意命题p ⇒q 的否定形式与它的否命题的区别: 命题p ⇒q 的否定形式是p ⇒⌝q ;否命题是⌝p ⇒⌝q . 命题“p 或q ”的否定是“⌝p 且⌝q ”;“p 且q ”的否定是“⌝p 或⌝q ”. 如:“若a 和b 都是偶数,则a +b 是偶数”的否命题是“若a 和b 不都是偶数, 则a +b 是奇数”
否定是“若a 和b 都是偶数, 则a +b 是奇数”. 7. 常见结论的否定形式
二. 函数
函数概念-函数图象-函数性态(定义域、值域、单调性、奇偶性、反函数、对称性、周期性)-特殊函数图象与性质-应用(内部应用、应用题)
1. ①映射f :A →B 是:⑴ “一对一或多对一”的对应;⑵集合A 中的元素必有象且A 中不
同元素在B 中可以有相同的象;集合B 中的元素不一定有原象(即象集⊆B ).
②一一映射f :A →B : ⑴“一对一”的对应;⑵A 中不同元素的象必不同, B 中元素都有原象.
2. 函数f : A →B 是特殊的映射. 特殊在定义域A 和值域B 都是非空数集!据此可知函数图像与x 轴的垂线至多有一个公共点, 但与y 轴垂线的公共点可能没有, 也可能有任意个.
3. 函数的三要素:定义域, 值域, 对应法则. 研究函数的问题一定要注意定义域优先的原则. 4. 求定义域:使函数解析式有意义(如:分母≠0; 偶次根式被开方数非负; 对数真数>0, 底数>0且≠1;零指数幂的底数≠0) ;实际问题有意义;若f (x ) 定义域为[a , b ], 复合函数f [g (x )]定义域由a ≤g (x ) ≤b 解出;若f [g (x )]定义域为[a , b ], 则f (x ) 定义域相当于x ∈[a , b ]时g (x ) 的值域.
5. 求值域常用方法: ①配方法(二次函数类) ;②逆求法(反函数法) ;③换元法(特别注意新元的范围). ④三角有界法:转化为只含正弦、余弦的函数, 运用三角函数有界性来求值域;⑤不等式法;⑥单调性法;⑦数形结合:根据函数的几何意义, 利用数形结合的方法来求值域;⑧判别式法(慎用):⑨导数法(一般适用于高次多项式函数).
6. 求函数解析式的常用方法:⑴待定系数法(已知所求函数的类型) ; ⑵代换(配凑) 法; ⑶方程的思想----对已知等式进行赋值,从而得到关于f (x ) 及另外一个函数的方程组。 7. 函数的奇偶性和单调性
⑴函数有奇偶性的必要条件是其定义域是关于原点对称的, 确定奇偶性方法有定义法、图像法等;⑵若f (x ) 是偶函数, 那么f (x ) =f (-x ) =f (|x |);定义域含零的奇函数必过原点(f (0)=0) ;
⑶判断函数奇偶性可用定义的等价形式:f (x ) ±f (-x ) =0或
f (-x ) f (x )
=±1(f (x ) ≠0) ;
注意:若判断较为复杂解析式函数的奇偶性,应先化简再判断;既奇又偶的函数有无数个 (如f (x ) =0定义域关于原点对称即可).
⑸奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性;偶函数在对称的单调区间内有相反的单调性; ⑹确定函数单调性的方法有定义法、导数法、图像法和特值法(用于小题) 等. ⑺复合函数单调性由“同增异减”判定. (提醒:求单调区间时注意定义域) 如:函数y =log 1(-x 2+2x ) 的单调递增区间是_____________.(答:(1,2))
2
8. 函数图象的几种常见变换⑴平移变换:左右平移----“左加右减”(注意是针对x 而言); 上下平移----“上加下减”(注意是针对f (x ) 而言). ⑵翻折变换:f (x ) →|f (x ) |;f (x ) →f (|x |).
⑶对称变换:①证明函数图像的对称性, 即证图像上任意点关于对称中心(轴) 的对称点仍在图像上.
②证明图像C 1与C 2的对称性, 即证C 1上任意点关于对称中心(轴) 的对称点仍在C 2上, 反之亦然. ③函数y =f (x ) 与y =f (-x ) 的图像关于直线x =0(y 轴) 对称;函数y =f (x ) 与函数y =f (-x ) 的
) =f (a -x ) 或图像关于直线y =0(x 轴) 对称;④若函数y =f (x ) 对x ∈R 时,f (a +x
f (x ) =f (2a -x ) 恒成立, 则y =f (x ) 图像关于直线x =a 对称;
⑤若y =f (x ) 对x ∈R 时, f (a +x ) =f (b -x ) 恒成立, 则y =f (x ) 图像关于直线x =⑥函数y =f (a +x ) , y =f (b -x ) 的图像关于直线x =⑦函数y =f (x ) , y =A -f (x ) 的图像关于直线y =
A 2b -a 2
a +b 2
对称;
对称(由a +x =b -x 确定) ;
f (x ) +A -f (x )
2
对称(由y =确定) ;
⑧函数y =f (x ) 与y =-f (-x ) 的图像关于原点成中心对称;函数
y =f (x ) , y =n -f (m -x ) 的图像关于点(, ) 对称;
22
m n
⑨函数y =f (x ) 与函数y =f (x ) 的图像关于直线y =x 对称;曲线C 1:f (x , y ) =0, 关于
y =x +a (或y =-x +a )的对称曲线C 2的方程为f (y -a , x +a ) =0(或f (-y +a , -x +a ) =0; 曲线C 1:f (x , y ) =0关于点(a , b ) 的对称曲线C 2方程为:f (2a -x ,2b -y ) =0. 9. 函数的周期性:⑴若y =f (x ) 对x ∈R 时f (x +a ) =f (x -a ) 恒成立, 则 f (x ) 的周期为2|a |; ⑵若y =f (x ) 是偶函数, 其图像又关于直线x =a 对称, 则f (x ) 的周期为2|a |; ⑶若y =f (x ) 奇函数, 其图像又关于直线x =a 对称, 则f (x ) 的周期为4|a |;
-1
⑷若y =f (x ) 关于点(a ,0) , (b ,0) 对称, 则f (x ) 的周期为2|a -b |;
⑸y =f (x ) 的图象关于直线x =a , x =b (a ≠b ) 对称, 则函数y =f (x ) 的周期为2|a -b |; ⑹y =f (x ) 对x ∈R 时, f (x +a ) =-f (x ) 或f (x +a ) =-10. 对数:⑴l o =a b g
a n
1f (x )
, 则y =f (x ) 的周期为2|a |;
+
b l n o (a >0a , ≠
M N
b 1>, n ∈0;R ⑵对数恒等式
a log a N =N (a >0, a ≠1, N >0) ;
⑶log a (M ⋅N ) =log a M +log a N ;log a
1n
=log a M -log a N ;log a M n =n log a M ;
log b N log b a
log a log a M ;⑷对数换底公式log a N =
(a >0, a ≠1, b >0, b ≠1) ;
推论:log a b ⋅log b c ⋅log c a =1⇒log a 1a 2⋅log a 2a 3⋅ ⋅log a n -1a n =log a 1a n .
(以上M >0, N >0, a >0, a ≠1, b >0, b ≠1, c >0, c ≠1, a 1, a 2, a n >0且a 1, a 2, a n 均不等于1) 11. 方程k =f (x ) 有解⇔k ∈D (D 为f (x ) 的值域) ;a ≥f (x ) 恒成立⇔a ≥[f (x )]最大值,
a ≤f (x ) 恒成立⇔a ≤[f (x )]最小值.
12. 恒成立问题的处理方法:⑴分离参数法(最值法) ; ⑵转化为一元二次方程根的分布问题; 13. 处理二次函数的问题勿忘数形结合;二次函数在闭区间上必有最值,求最值问题用“两看法”: 一看开口方向;二看对称轴与所给区间的相对位置关系;
14. 二次函数解析式的三种形式: 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) ; ③零点式:f (x ) =a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0) .
15. 一元二次方程实根分布:先画图再研究∆>0、轴与区间关系、区间端点函数值符号;
16. 复合函数:⑴复合函数定义域求法:若f (x ) 的定义域为[a , b ], 其复合函数f [g (x )]的定义域可由不等式a ≤g (x ) ≤b 解出;若f [g (x )]的定义域为[a , b ], 求f (x ) 的定义域,相当于x ∈[a , b ]时, 求g (x ) 的值域;⑵复合函数的单调性由“同增异减”判定.
17. 对于反函数, 应掌握以下一些结论:⑴定义域上的单调函数必有反函数;⑵奇函数的反函数 也是奇函数;⑶定义域为非单元素集的偶函数不存在反函数;⑷周期函数不存在反函数; ⑸互为反函数的两个函数在各自的定义域具有相同的单调性;⑹y =f (x ) 与y =f -1(x ) 互为
反函数, 设f (x ) 的定义域为A , 值域为B , 则有f [f -1(x )]=x (x ∈B ) , f -1[f (x )]=x (x ∈A ) . 18. 依据单调性, 利用一次函数在区间上的保号性可解决求一类参数的范围问题:
⎧f (a ) ≤0⎧f (a ) ≥0
f (u ) =g (x ) u +h (x ) ≥0(或≤0) (a ≤u ≤b ) ⇔⎨(或⎨) ;
f (b ) ≤0f (b ) ≥0⎩⎩19. 函数y =ax +b (c ≠0, ad ≠bc ) 的图像是双曲线:①两渐近线分别直线x =-d (由分母为零确
cx +d
c
定) 和
直线y =a (由分子、分母中x 的系数确定) ;②对称中心是点(-d , a ) ;③反函数为y =b -dx ;
c
c c
cx -a
20. 函数y =ax +(a >0, b >
0) :增区间为(-∞, x
b +∞) ,
减区间为[-.
如:已知函数f (x ) =
ax +1x +2
在区间(-2, +∞) 上为增函数, 则实数a 的取值范围是_____(答:
(, +∞) ).
2
1
三. 数列
数列概念-数列通项、前n 项和-特殊数列的通项、前n 项和及性质-应用(内部应用、应用题)
⎧⎪S 1(n =1)
1. 由S n 求a n , a n =⎨ 注意验证a 1是否包含在后面a n 的公式中, 若不符合*
S -S (n ≥2, n ∈N ) ⎪n -1⎩n
要单独列出. 如:数列{a n }满足a 1=4, S n +S n +1=a n +1,求a n (答:a n =
3
5
{
4(n =1)
).
3⋅4n -1(n ≥2)
2. 等差数列{a n }⇔a n -a n -1=d (d 为常数) ⇔2a n =a n +1+a n -1(n ≥2, n ∈N *)
⇔a n =an +b (a =d , b =a 1-d ) ⇔S n =An 2+Bn (A =, B =a 1-) ;
3. 等差数列的性质: ①a n =a m +(n -m ) d , d =
2a m -a n m -n
2
d d
;
②m +n =l +k ⇒a m +a n =a l +a k (反之不一定成立) ;特别地, 当m +n =2p 时, 有
a m +a n =2a p ;
③若{a n }、{b n }是等差数列, 则{ka n +tb n }(k 、t 是非零常数) 是等差数列;
④等差数列的“间隔相等的连续等长片断和序列”即 S m , S 2m -S m , S 3m -S 2m , 仍是等差数列; ⑤等差数列{a n }, 当项数为2n 时, S 偶-S 奇=nd , S 奇=a n ;项数为2n -1时,
S 偶
a n +1
S 偶-S 奇=a 中=a n (n ∈N *), S 2n -1=(2n -1) a n , 且S 奇=n ;A n =f (n ) ⇒a n =f (2n -1) .
S 偶
n -1
B n
b n
⑥首项为正(或为负) 的递减(或递增) 的等差数列前n 项和的最大(或最小) 问题, 转化为解不等式
⎧a n ≥0⎧a n ≤0
(或⎨). 也可用S n =An 2+Bn 的二次函数关系来分析. ⎨
⎩a n +1≤0⎩a n +1≥0
⑦若a n =m , a m =n (m ≠n ) , 则a m +n =0;若S n =m , S m =n (m ≠n ) , 则S m +n =-(m +n ) ; 若S m =S n (m ≠n ) , 则S m+n=0;S 3m =3(S2m -S m ) ;S m +n =S m +S n +mnd .
4. 等比数列{a n }⇔5. 等比数列的性质
①a n =
a m q n -m , q =n {a n }、{b n }是等比数列,则{ka n }、{a n b n }等也是等比数列;
a n +1a n
2
=q (q ≠0) ⇔a n =a n -1a n +1(n ≥2, n ∈N *)⇔a n =a 1q n -1.
⎧na 1(q =1) ⎧na 1(q =1)
⎪⎪③S n =⎨a (1-q n ) a -a q ;④m +n =l +k ⇒a m a n =a l a k (反之不一=⎨a 1n a 11n 1
⎪1-q =1-q (q ≠1) ⎪-1-q q +1-q (q ≠1)
⎩⎩
定成立) ;S m +n =S m +q m S n =S n +q n S m . ⑤等比数列中S m , S 2m -S m , S 3m -S 2m , (注:各项均不为0) 仍是等比数列. ⑥等比数列{a n }当项数为2n 时,
S 偶S 奇
=q ;项数为2n -1时,
S 奇-a 1S 偶
=q .
6. ①如果数列{a n }是等差数列, 则数列{A a n }(A a n 总有意义) 是等比数列;如果数列{a n }是等比数列, 则数列{loga |a n |}(a >0, a ≠1) 是等差数列;
②若{a n }既是等差数列又是等比数列, 则{a n }是非零常数数列;
③如果两个等差数列有公共项, 那么由他们的公共项顺次组成的数列也是等差数列,且新数列的公差是原两个等差数列公差的最小公倍数;如果一个等差数列和一个等比数列有公共项, 那么由他们的公共项顺次组成的数列是等比数列, 由特殊到一般的方法探求其通项;
④三个数成等差的设法:a -d , a , a +d ;四个数成等差的设法:a -3d , a -d , a +d , a +3d ;
三个数成等比的设法:, a , aq ;四个数成等比的错误设法:
q a
a q
3
, , aq , aq (为什么?) a
q
7. 数列的通项的求法:⑴公式法:①等差数列通项公式;②等比数列通项公式. ⎧S 1,(n =1)
⑵已知S n (即a 1+a 2+ +a n =f (n ) ) 求a n 用作差法:a n =⎨.
S -S ,(n ≥2) n -1⎩n
⎧⎪f (1),(n =1)
⑶已知a 1⋅a 2⋅ ⋅a n =f (n ) 求a n 用作商法:a n =⎨f (n )
,(n ≥2) .
⎪⎩f (n -1)
⑷若a n +1-a n =f (n ) 求a n 用迭加法. ⑸已知
a n +1
a n
=f (n ) , 求a n 用迭乘法.
⑹已知数列递推式求a n , 用构造法(构造等差、等比数列) :①形如a n =ka n -1+b , a n =ka n -1+b n , a n =ka n -1+a ⋅n +b (k , b 为常数) 的递推数列都可以用待定系数法转化为公比为k 的等比数列后, 再求a n . ②形如a n =
a n -1ka n -1+b
的递推数列都可以用 “取倒数法”求通项.
8. 数列求和的方法:①公式法:等差数列, 等比数列求和公式;②分组求和法;③倒序相加;④错位相减;⑤分裂通项法. 公式:
1+
2
1
2+ 3+n
1
2
n =n (;1+)
12+22+32+ +n 2=n (n +1)(2n +1) ;13+23+33+ +n 3=[
6
1n (n +1)
]2;1+3+5+ +n =n 2;常
=[
21
12n (n +1)
见裂项公式
n (n +1)!
1n (n +1)
1
=
1n
-
1n +1
;
1n (n +k )
=(-
k n
111n +k
) ;
2
n (n -1)(n +1)
-
1(n +1)(n +2)
];
=
1n !
-
(n +1)!
。常见放缩公式:=
1=.
9. “分期付款”、“森林木材”型应用问题
⑴这类应用题一般可转化为等差数列或等比数列问题. 但在求解过程中,务必“卡手指”,细心计算“年限”. 对于“森林木材”既增长又砍伐的问题, 则常选用“统一法”统一到“最后”解决.
⑵利率问题:①单利问题:如零存整取储蓄(单利) 本利和计算模型:若每期存入本金p 元, 每期利率为r , 则n 期后本利和为:S n =p (1+r ) +p (1+2r ) + p (1+nr ) =p (n +
n (n +1) 2
r ) (等差数列问
题);②复利问题:按揭贷款的分期等额还款(复利) 模型:若贷款(向银行借款) p 元, 采用分期等 额还款方式, 从借款日算起, 一期(如一年) 后为第一次还款日, 如此下去, 分n 期还清. 如果每期利 率为r (按复利),那么每期等额还款x 元应满足:
p (1+r ) n =x (1+r ) n -1+x (1+r ) n -2+ +x (1+r ) +x (等比数列问题).
四. 三角函数
1. α终边与θ终边相同⇔α=θ+2k π(k ∈Z ) ;α终边与θ终边共线⇔α=θ+k π(k ∈Z ) ;α终边与θ终边关于x 轴对称⇔α=-θ+k π(k ∈Z ) ;α终边与θ终边关于y 轴对称⇔α=π-θ+2k π(k ∈Z ) ;α终边与θ终边关于原点对称⇔α=π+θ+2k π(k ∈Z ) ;α终边与θ终边关于角β终边对称⇔α=2β-θ+2k π(k ∈Z ) .
2. 弧长公式:l =|θ|r ;扇形面积公式:S 扇形=1lr =1|θ|r 2;1弧度(1rad ) ≈57.3︒.
2
2
3. 三角函数符号(“正号”) 规律记忆口诀:“一全二正弦, 三切四余弦”.
注意: tan15︒=cot 75︒=
2tan75︒=cot15︒=2+ 4. 三角函数同角关系中(八块图) :注意“正、余弦三兄妹 sin x ±cos x 、sin x ⋅cos x ”的关系. 2
如(sinx ±cos x ) =1±2sin x cos x 等.
-5. 对于诱导公式, 可用“奇变偶不变,符号看象限”概括;(注意:公式中始终视) ...α.为锐角....6. 角的变换:已知角与特殊角、已知角与目标角、已知角
与其倍角或半角、两角与其和差角等变换.
1
-
1
-
1
sin α+cos αsin α-cos α
如:α=(α+β) -β;2α=(α+β) +(α-β) ;2α=(β+α) -(β-α) ;α+β=2⋅
α+β
2
2
2
α+β
2
;
βα
“1”的变换:1=sin 2x +cos 2x =tan x ⋅cot x =2sin30︒=tan 45︒;
=(α--(-β) 等;
7. 重要结论:a sin x +b cos x x +ϕ) 其中tan ϕ=
b a
);重要公式sin 2α=1-cos 2α;
2
cos 2α=
1+cos 2α
2
;tan
α
2
=
sin α1+cos α
=
1-cos αsin α
|cos ±sin |.
2
2
2
θθ
万能公式:sin 2α=
2tan α1+tan α
;cos 2α=
1-tan α1+tan α
;tan 2α=
π
2
2tan α1-tan α
.
k π-ϕ
k π+-ϕ
8. 正弦型曲线y =A sin(ωx +ϕ) 的对称轴x =
k π-ϕ
ω
(k ∈Z ) ;对称中心(
k π+
ω
-ϕ
,0)(k ∈Z ) ;
π
2
余弦型曲线y =A cos(ωx +ϕ) 的对称轴x =
ω
(k ∈Z ) ;对称中心(
a sin A
ω
,0)(k ∈Z ) ;
b
c sin C
9. 熟知正弦、余弦、正切的和、差、倍公式,正、余弦定理,处理三角形内的三角函数问题勿忘三内角和等于180︒, 一般用正、余弦定理实施边角互化;正弦定理:
余弦定理:a =b +c -2bc cos A ,cos A =
2
2
2
=
sin B
==2R ;
b +c -a
2bc
222
=
(b +c ) -a
2bc
22
-1;
2S ∆ABC a +b +c
正弦平方差公式:sin 2A -sin 2B =sin(A +B )sin(A -B ) ;三角形的内切圆半径r =面积公式:S ∆=ab sin C =
21
abc 4R
;
;射影定理:a =b cos C +c cos B .
∆ABC 10. 中, 易得:
sin A =sin(B +C ) , cos A =-cos(B +C ) , tan A =-tan(B +C ) .
②sin
A 2
A +B π+, =①
=cos
B +C 2
, cos
A 2
=sin
π
2
B +C 2
, tan
A 2
=cot
B +C 2
. ③a >b ⇔A >B ⇔sin A >sin B
④锐角∆ABC 中, A +B >
, sin A >cos B ,cos A c 2, 类比得钝角∆ABC 结论.
π
⑤tan A +tan B +tan C =tan A tan B tan C .
11. 角的范围:异面直线所成角(0,];直线与平面所成角[0,];二面角和两向量的夹角[0,π];
2
2
π
直线的倾斜角[0,π) ;l 1到l 2的角[0,π) ;l 1与l 2的夹角(0,]. 注意术语:坡度、仰角、俯角、方位
2
π
角等.
五. 平面向量
向量概念-向量的表示-向量运算及其几何意义-应用:作为工具,解决几何问题、三角问题等,关键是“线段向量化”
设,
(2)a ⊥b ⇔a ⋅b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0.
1.
a =(x 1, y 1)
b =(x 2, y 2)
. (1)
a //b ⇔x 1y 2-x 2y 1=0
;
2. 平面向量基本定理:如果e 1和e 2是同一平面内的两个不共线的向量, 那么对该平面内的任一 向量a , 有且只有一对实数λ1、λ2, 使a =λ1e 1+λ2e 2.
3. 设a =(x 1, y 1) , b =(x 2, y 2) , 则a ⋅b =|a ||b |cos θ=x 1x 2+y 1y 2;其几何意义是a ⋅b 等于a 的长
a ⋅b 度与b 在a 的方向上的投影的乘积;a 在b 的方向上的投影|a |cos θ== AB
4. 三点A 、B 、C 共线⇔AB 与AC 共线;与AB 共线的单位向量±.
|AB |
a ⋅b
5. 平面向量数量积性质:设a =(x 1, y 1) , b =(x 2, y 2) ,
则cos θ=;注
|a ||b |
意:〈a , b 〉为锐角⇔a ⋅b >0, a , b 不同向;〈a , b 〉为直角⇔a ⋅b =0;〈a , b 〉为钝角⇔a ⋅b
|b |
反向.
6. a ⋅b 同向或有0⇔|a +b |=|a |+|b |≥|a |-|b |=|a -b |;a ⋅b 反向或有0
⇔|a -b |=|a |+|b |≥|a |-|b |=|a +b |;a ⋅b 不共线⇔|a |-|b |
7. 平面向量数量积的坐标表示:⑴若a =(x 1, y 1) , b =(x 2, y 2) , 则a ⋅b =x 1x 2+y 1y 2;
2 |AB |= ⑵若a =(x , y ) , 则a =a ⋅a =x 2+y 2.
λ
, P ) P (x , y ) P 2(x 2, y 2) ; 1(x 1, y 1
x 1+λx 2x 1+x 2⎧⎧x =x =⎪⎪⎪⎪1+λ2
(λ≠-1) (λ=1) . ⎨⎨则, 中点坐标公式:
⎪y =y 1+λy 2⎪y =y 1+y 2
⎪⎪1+λ2⎩⎩
③P 1, P , P 2三点共线⇔存在实数λ、μ使得OP =λOP 1+μOP 2且λ+μ=1.
|AB |
|AC |
|AB |
|AC |
λ>0;当点P 在线段P 8. 熟记平移公式和定比分点公式. ①当点P 在线段P 1P 2上时, 1P 2(或
AB AC AB AC 9. 三角形中向量性质:①AB +AC 过BC 边的中点:(+) ⊥(-) ;
1
②PG =(PA +PB +PC ) ⇔GA +GB +GC =0⇔G 为∆ABC 的重心;
3
③PA ⋅PB =PB ⋅PC =PA ⋅PC ⇔P 为∆ABC 的垂心;
AB AC
④|BC |PA +|CA |PB +|AB |PC =0⇔P 为∆ABC 的内心;λ(+)(λ≠0) 所在直线过
|AB |
|AC |
∆ABC 内心. ⑤设A (x 1, y 1), B (x 2, y 2) ,
11
S ∆AOB =x A y B -
x B y A . S ∆ABC =|AB ||AC |sin A
22 ⑥O 为∆ABC 内一点, 则S ∆BOC OA +S ∆AOC OB +S ∆AOB OC =0.
⎧x '=x +h 按a =(h , k ) 平移
PP '=a 10. , 有(P (x , y ) −−−−−→P '(x ', y ') ⎨
'y =y +k ⎩
) ;
按a =(h , k ) 平移
y =f (x ) −−−−−→y -k =f (x -h ) .
六. 不等式
不等式的基本性质-几个重要不等式-不等式的证明-几类不等式的解法-应用(内部应用、应用题)
1. 掌握课本上的几个不等式性质,注意使用条件,另外需要特别注意:
①若ab >0, b >a , 则
1a
>. 即不等式两边同号时, 不等式两边取倒数, 不等号方向要改变.
b
1
②如果对不等式两边同时乘以一个代数式, 要注意它的正负号, 如果正负号未定, 要注意分类讨论.
2. 掌握几类不等式(一元一次、二次、绝对值不等式、简单的指数、对数不等式) 的解法, 尤其注意用分类讨论的思想解含参数的不等式;勿忘数轴标根法, 零点分区间法.
3. 掌握重要不等式,(1)均值不等式:若a , b >0,
则
a +b ≥2
21+1a b
(当且仅当
a =b 时取等号) 使用条件:“一正二定三相等 ”(2)a , b , c ∈R ,
a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca (当且仅当a =b =c 时, 取等号) ;(3)公式注意变形如:
a +b 2
2
2
≥(
a +b 2
) 2, ab ≤(
a +b 2
) 2;(4)若a >b >0, m >0, 则
a
b b +m a +m
(真分数的性质) ;
4. 含绝对值不等式:a , b 同号或有0⇔|a +b |=|a |+|b |≥|a |-|b |=|a -b |;a , b 异号或有0
⇔|a -b |=|a |+|b |≥a |-|b |=|a +b |.
5. 证明不等式常用方法:⑴比较法:作差比较:A -B ≤0⇔A ≤B . 注意:若两个正数作差比较有困难, 可以通过它们的平方差来比较大小;⑵综合法:由因导果;⑶分析法:执果索因. 基本步骤:要证„需证„, 只需证„; ⑷反证法:正难则反;⑸放缩法:将不等式一侧适当的放大或缩小
以达证题目的.
放缩法的方法有:①添加或舍去一些项, |
a |>n . ②将分子或分母放大(或缩小) ③利用基本
不等式, 如:
)
n +(n +1)
2
1k
. ④利用常用
结论:1
0 =
1k -1
1
1
1
1;20
1k
-
1k +1
=
1(k +1) k
1(k -1) k
-
1k
(程度大) ;30
1k
2
1k -1
2
=(
1
2k -1
-
k +1
(程度小) ;
⑹换元法:换元的目的就是减少不等式中变量, 以使问题化难为易, 化繁为简, 常用的换元有三角
s , y =a s θi n 换元、代数换元. 如:知x 2+y 2=a 2, 可设x =a c o θ;知x 2+y 2≤1, 可设x =r c o θs , y =r sin θ(0≤r ≤1) ;知
x a
2+
y b
2=1, 可设x =a cos θ, y =b sin θ;已知
x a
2-
y b
2=1, 可设
x =a sec θ, y =b tan θ.
⑺最值法, 如:a >f (x ) 最大值, 则a >f (x ) 恒成立. a
七. 直线和圆的方程
直线、圆的方程-直线与直线、直线与圆、圆与圆的位置关系- 曲线与方程-应用
1. 直线的倾斜角α的范围是[0,π); 2. 直线的倾斜角与斜率的变化关系k =tan α(α≠(如右图) :
2
π
3. 直线方程五种形式:⑴点斜式:已知直线过点(x 0, y 0) 斜率为k ,则直线
方程为y -y 0=k (x -x 0) , 它不包括垂直于x 轴的直线. ⑵斜截式:已知直线在y 轴上的截距为
b 和斜率k ,则直线方程为y =kx +b , 它不包括垂直于x 轴的直线. ⑶两点式:已知直线经过
P 1(x 1, y 1) 、P 2(x 2, y 2) 两点, 则直线方程为
y -y 1y 2-y 1
=
x -x 1x 2-x 1
, 它不包括垂直于坐标轴的直线.
x
y b
⑷截距式:已知直线在x 轴和y 轴上的截距为a , b , 则直线方程为+
a
=1, 它不包括垂直于坐
标轴的直线和过原点的直线. ⑸一般式:任何直线均可写成Ax +By +C =0(A , B 不同时为0) 的形式.
提醒:⑴直线方程的各种形式都有局限性.(如点斜式不适用于斜率不存在的直线, 还有截距式呢?) ⑵直线在坐标轴上的截距可正、可负、也可为0. 直线两截距相等⇔直线的斜率为-1或直线过原点;直线两截距互为相反数⇔直线的斜率为1或直线过原点;直线两截距绝对值相等⇔ 直线的斜率为±1或直线过原点. ⑶截距不是距离, 截距相等时不要忘了过原点的特殊情形.
4. 直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0与直线l 2:A 2x +B 2y +C 2=0的位置关系:
⑴平行⇔A 1B 2-A 2B 1=0(斜率) 且B 1C 2-B 2C 1≠0(在y 轴上截距) ; ⑵相交⇔A 1B 2-A 2B 1≠0;(3)重合⇔A 1B 2-A 2B 1=0且B 1C 2-B 2C 1=0.
5. 直线系方程:①过两直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0, l 2:A 2x +B 2y +C 2=0. 交点的直线系方程可设为A 1x +B 1y +C 1+λ(A 2x +B 2y +C 2) =0;②与直线l :Ax +By +C =0平行的直线系方程可设为 Ax +By +m =0(m ≠c ) ;③与直线l :Ax +By +C =0垂直的直线系方程可设为Bx -Ay +n =0.
6. 到角和夹角公式:⑴l 1到l 2的角是指直线l 1绕着交点按逆时针方向转到和直线l 2重合所转的角
θ, θ∈(0,π) 且tan θ=
k 2-k 11+k 1k 2
(k 1k 2≠-1) ;
π
k 2-k 11+k 1k 2
⑵l 1与l 2的夹角是指不大于直角的角θ, θ∈(0,]且tan θ=|
2
|(k 1k 2≠-1) .
.
7. 点P (x 0, y 0) 到直线Ax +By +C =
0的距离公式d =
两条平行线Ax +By +C 1=0与Ax +By +C 2=
0的距离是d x +x 2+x 3y 1+y 2+y 3
8. 设三角形∆ABC 三顶点A (x 1, y 1) , B (x 2, y 2) , C (x 3, y 3) , 则重心G (1, ) ;
33
9. 有关对称的一些结论
⑴点(a , b ) 关于x 轴、y 轴、原点、直线y =x 的对称点分别是(a , -b ) , (-a , b ) , (-a , -b ) , (b , a ) . ⑵曲线f (x , y ) =0关于下列点和直线对称的曲线方程为:①点(a , b ) :f (2a -x ,2b -y ) =0; ②x 轴:f (x , -y ) =0;③y 轴:f (-x , y ) =0;④原点:f (-x , -y ) =0;⑤直线y =x : f (y , x ) =0;⑥直线y =-x :f (-y , -x ) =0;⑦直线x =a :f (2a -x , y ) =0.
10. ⑴圆的标准方程:(x -a ) 2+(y -b ) 2=r 2. ⑵圆的一般方程:
x 2+y 2+Dx +Ey +F =0(D 2+E 2-4F >0) . 特别提醒:只有当D 2+E 2-4F >0时, 方程 x 2+y 2+Dx +Ey +F =0才表示圆心为(-, -) ,
2
2
2
2
D E (二元二次方程
Ax +Bxy +Cy +Dx +Ey +F =0表示圆⇔A =C ≠0, 且B =0, D 2+E 2-4AF >0).
⎧x =a +r cos θ
⑶圆的参数方程:⎨(θ为参数), 其中圆心为(a , b ) , 半径为r . 圆的参数方程主要应
⎩y =b +r sin θ
用是三角换元:;
x 2+=y 2→=c r 2θo =x s θr ,
s y i r
x 2+y 2=t 2→x =r cos θ, y =r sin θ(0≤r ≤.
⑷以A (x 1, y 1) 、B (x 2, y 2) 为直径的圆的方程(x -x 1)(x -x 2) +(y -y 1)(y -y 2) =0;
11. 点和圆的位置关系的判断通常用几何法(计算圆心到直线距离). 点P (x 0, y 0) 及圆的方程
(x -a ) 2+(y -b ) 2=r 2. ①(x 0-a ) 2+(y 0-b ) 2>r 2⇔点P 在圆外;
②(x 0-a ) 2+(y 0-b ) 2
x 0x +y 0y =r 2;
过圆(x -a ) 2+(y -b ) 2=r 2上一点P (x 0, y 0) 切线方程为(x 0-a )(x -a ) +(y 0-b )(y -b ) =r 2. 13. 过圆外一点作圆的切线, 一定有两条, 如果只求出了一条, 那么另外一条就是与x 轴垂直的直线.
14. 直线与圆的位置关系, 通常转化为圆心距与半径的关系, 或者利用垂径定理, 构造直角三角形解决弦长问题. ①d >r ⇔相离 ②d =r ⇔相切 ③d
15. 圆与圆的位置关系, 经常转化为两圆的圆心距与两圆的半径之间的关系. 设两圆的圆心距为d , 两圆的半径分别为r , R :d >R +r ⇔两圆相离;d =R +r ⇔两圆相外切; |R -r |
16. 过圆C 1:x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0, C 2:x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0交点的圆(相交弦) 系方程为(x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1) +λ(x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2) =0. λ=-1时为两圆相交弦所在直线方程.
17. 解决直线与圆的关系问题时, 要充分发挥圆的平面几何性质的作用(如半径、半弦长、弦心距构成直角三角形, 切线长定理、割线定理、弦切角定理等等).
18. 求解线性规划问题的步骤是:(1)根据实际问题的约束条件列出不等式;(2)作出可行域, 写出目标函数(判断几何意义) ;(3)确定目标函数的最优位置, 从而获得最优解.
八. 圆锥曲线方程
x 2y 2
1. 椭圆焦半径公式:设P (x 0, y 0) 为椭圆2+2=1(a >b >0) 上任一点, 焦点为
a b
F 1(-c , 0, ) F 2(c ,0) , 则PF 1=a +ex 0, PF 2=a -ex 0(“左加右减”) ;
x 2y 2
2. 双曲线焦半径:设P (x 0, y 0) 为双曲线2-2=1(a >0, b >0) 上任一点, 焦点为
a b
F 1(-c , 0, ) F 2(c ,0) ,
则:⑴当P 点在右支上时, |PF 1|=a +ex 0,|PF 2|=-a +ex 0;⑵当P 点在左支上x 2y 2
时, |PF 1|=-a -ex 0, |PF 2|=a -ex 0;(e 为离心率). 另:双曲线2-2=1(a >0, b >0) 的渐近线方
a b
x 2y 2
程为2-2=0.
a b
3. 抛物线焦半径公式:设P (x 0, y 0) 为抛物线y 2=2px (p >0) 上任意一点, F 为焦点, 则
|PF |=x 0+
p 2
;y 2=-2px (p >0) 上任意一点, F 为焦点,则|PF |=-x 0+
b
p 2
.
x 2y 2
4. 共渐近线y =±x 的双曲线标准方程为2-2=λ(λ为参数, λ≠0).
a b a
5. 两个常见的曲线系方程: ⑴过曲线f 1(x , y ) =0, f 2(x , y ) =0的交点的曲线系方程是 x 2y 2
+=1, 其中 f 1(x , y ) +λf 2(x , y ) =0(λ为参数). ⑵共焦点的有心圆锥曲线系方程2
a -k b 2-k
k
6. 直线与圆锥曲线相交的弦长公式
AB =
或AB x 1-
x 2| =]=⎧y =kxc +b A (x , y ), B (x , y ) (弦端点, 由方程消y -y |⎨112212
F (x , y ) =0⎩
2b a
2
2
去y 得到ax +bx +c =0, ∆>0, k 为斜率). 这里体现了解几中“设而不求”的思想;
7. 椭圆、双曲线的通径(最短弦) 为, 焦准距为p =
b
2
c
, 抛物线的通径为2p , 焦准距为p ;
x 2y 2
双曲线2-2=1(a >0, b >0) 的焦点到渐近线的距离为b ;
a b
8. 中心在原点, 坐标轴为对称轴的椭圆, 双曲线方程可设为Ax 2+By 2=1(对于椭圆A >0, B >0) ;
9. 抛物线y 2=2px (p >0) 的焦点弦(过焦点的弦)为AB , A (x 1, y 1) 、B (x 2, y 2) , 则有如下结论:
⑴|AB |=x 1+x 2+p ;⑵x 1x 2=
p
2
4
, y 1y 2=-p 2; ⑶+=
|AF |
|BF |
112p
.
x 2y 2
10. 椭圆2+2=1(a >b >0) 左焦点弦|AB |=2a +e (x 1+x 2) , 右焦点弦|AB |=2a -e (x 1+x 2) .
a b
2y 02
11. 对于y =2px (p ≠0) 抛物线上的点的坐标可设为(, y 0) , 以简化计算.
2p x 2y 2
12. 圆锥曲线中点弦问题:遇到中点弦问题常用“韦达定理”或“点差法”求解. 在椭圆2+2=1
a b
b 2x 0x 2y 2
中, 以P (x 0, y 0) 为中点的弦所在直线斜率k =-2;在双曲线2-2=1中, 以P (x 0, y 0) 为中点的
a b a y 0
b 2x 0
弦所在直线斜率k =2;在抛物线y 2=2px (p >0) 中, 以P (x 0, y 0) 为中点的弦所在直线的斜率
a y 0
k =
p y 0
.
13. 求轨迹方程的常用方法:
⑴直接法:直接通过建立x 、y 之间的关系,构成F (x , y ) =0, 是求轨迹的最基本的方法. ⑵待定系数法:可先根据条件设所求曲线的方程, 再由条件确定其待定系数, 代回所列的方程即可. ⑶代入法(相关点法或转移法). ⑷定义法:如果能够确定动点的轨迹满足某已知曲线的定义, 则可由曲线的定义直接写出方程. ⑸交轨法(参数法) :当动点P (x , y ) 坐标之间的关系不易直接找到, 也没有相关动点可用时, 可考虑将x 、y 均用一中间变量(参数) 表示, 得参数方程, 再消去参数得普通方程.
14. 解析几何与向量综合的有关结论:
n
⑴给出直线的方向向量u =(1,k ) 或u =(m , n ) . 等于已知直线的斜率k 或;
m
⑵给出OA +OB 与AB 相交, 等于已知OA +OB 过AB 的中点;
⑶给出+=0, 等于已知P 是MN 的中点;
⑷给出AP +AQ =λ(BP +BQ ) , 等于已知P , Q 与AB 的中点三点共线;
⑸给出以下情形之一: ①AB //AC ; ②存在实数λ, 使AB =λAC ; ③若存在实数α, β,
且α+β=1;使OC =αOA +βOB , 等于已知A , B , C 三点共线.
OA +λOB
⑹给出OP =, 等于已知P 是的定比分点, λ为定比, 即=λ
1+λ
⑺给出⋅=0, 等于已知MA ⊥MB , 即∠AMB 是直角, 给出⋅=m 0, 等于已知∠AMB 是锐角或同向共线.
MA MB
) =MP , 等于已知MP 是∠AMB 的平分线. ⑻给出λ(+|MA |
|MB |
⑼在平行四边形ABCD 中, 给出(+) ⋅(-) =0, 等于已知ABCD 是菱形. ⑽在平行四边形ABCD 中, 给出|AB +AD |=|AB -AD |, 等于已知ABCD 是矩形.
2
⑾在∆ABC 中, 给出==,等于已知O 是∆ABC 的外心(三角形的外心是外接
圆的圆心, 是三角形三边垂直平分线的交点).
22
⑿在∆ABC 中, 给出++=,等于已知O 是∆ABC 的重心(三角形的重心是三角
形三条中线的交点).
⒀在∆ABC 中, 给出⋅=⋅=⋅,等于已知O 是∆ABC 的垂心(三角
形的垂心是三角形三条高的交点).
AB AC +
⒁在∆ABC 中, 给出=+λ(+) (λ∈R ) 等于已知AP 通过∆ABC 的内心.
|AB |
|AC |
⒂在∆ABC 中, 给出a ⋅+b ⋅+c ⋅=等于已知O 是∆ABC 的内心(三角形内切圆 的圆心, 三角形的内心是三角形三条角平分线的交点).
⒃在∆ABC 中, 给出AD =(AB +AC ) , 等于已知AD 是∆ABC 中BC 边的中线.
2
1
九. 直线、平面、简单几何体
平面基本性质-空间的平行关系-空间的垂直关系-求空间的几何量(角、距、面积、体积)-解立几问题方法:几何法、向量法
1. 从一点O 出发的三条射线OA 、OB 、OC . 若∠AOB =∠AOC , 则点A 在平面BOC 上的射影在∠BOC 的平分线上;
2. 立平斜三角余弦公式:(图略) AB 和平面所成的角是θ1, AC 在平面内, AC 和AB 的射影AB 1
成θ2, 设∠BAC =θ3, 则cos θ1cos θ2=cos θ3;
3. 异面直线所成角的求法:⑴平移法:在异面直线中的一条直线中选择一特殊点, 作另一条的平行线. ⑵补形法:把空间图形补成熟悉的或完整的几何体, 如正方体、平行六面体、长方体等, 其目的在于容易发现两条异面直线间的关系;
4. 直线与平面所成角:过斜线上某个特殊点作出平面的垂线段, 是产生线面角的关键. 5. 二面角的求法:⑴定义法;⑵三垂线法;⑶垂面法;⑷射影法:利用面积射影公式S 射=S 斜cos θ 其中θ为平面角的大小,此方法不必在图形中画出平面角;
6. 空间距离的求法:⑴两异面直线间的距离,高考要求是给出公垂线, 所以一般先利用垂直作出公垂,然后再进行计算. ⑵求点到直线的距离, 一般用三垂线定理作出垂线再求解.
⑶求点到平面的距离, 一是用垂面法, 借助面面垂直的性质来作. 因此, 确定已知面的垂面是关键;二是不作出公垂线, 转化为求三棱锥的高, 利用等体积法列方程求解.
7. 用向量方法求空间角和距离:⑴求异面直线所成的角:设a 、b 分别为异面直线a 、b 的方
|a ⋅b |
向向量, 则两异面直线所成的角α=arccos . ⑵求线面角:设l 是斜线l 的方向向量, n 是平面
|l ⋅n |
α的法向量, 则斜线l 与平面α所成的角α=arcsin . ⑶求二面角(法一) 在α内a ⊥l , 在β内
a ⋅b
b ⊥l , 其方向如图(略), 则二面角α-l -β的平面角α=arccos .(法二) 设n 1, n 2是二面角
|a |⋅|b |
|l |⋅|n |
|a |⋅|b |
α-l -β的两个半平面的法向量, 其方向一个指向内侧, 另一个指向外侧, 则二面角α-l -β的平面
角α=arccos n 1⋅n 2
|AB ⋅n |
(即AB 在n 方向上投影的绝对值). d =|AB ||cos θ|=
|n |
8. 正棱锥的各侧面与底面所成的角相等, 记为θ, 则S 侧cos θ=S 底.
9. 正四面体(设棱长为a ) 的性质:
①全面积S
2;②体积V =
12
|n 1|⋅|n 2|
. (4) 求点面距离:设n 是平面α的法向量, 在α内取一点B , 则A 到α的距离
3;③对棱间的距离d =
2
;④相邻面所成二面角
α=arccos ;
3
1
⑤外接球半径R =
4
a ;⑥内切球半径r =
12
;⑦正四面体内任一点到各面距离之和为定值
h =
3
.
10. 直角四面体的性质:(直角四面体—三条侧棱两两垂直的四面体). 在直角四面体O -ABC
中, OA , OB , OC 两两垂直, 令OA =a , OB =b , OC =c , 则⑴底面三角形ABC 为锐角三角形;
2
⑵直角顶点O 在底面的射影H 为三角形ABC 的垂心;⑶S ∆S ∆ABC ; BOC =S ∆BHC 2222⑷S ∆+S +S =S AOB ∆BOC ∆COA ∆ABC ;⑸
1OH
=
1a
+
1b
+
1c
;⑹外接球半径R 11. 正方体和长方体的外接球的直径等与其体对角线长;
13. 球的体积公式V =πR 3, 表面积公式S =4πR 2;掌握球面上两点A 、B 间的距离求法:
34
⑴计算线段AB 的长;⑵计算球心角∠AOB 的弧度数;⑶用弧长公式计算劣弧AB 的长.
十. 排列组合和概率、统计
计数原理-排列组合-二项式定理-概率与计算-统计-应用(应用题)
m
=n (n -1) (n -m +1) =1. 排列数公式:A n
n ! m !(n -m )!
(m ≤n , m , n ∈N *), 当m =n 时为全排列
n A n =n ! .
m
A n n ⋅(n -1) ⋅⋅⋅(n -m -1) 0n
2. 组合数公式:C ==(m ≤n ) , C n =C n =1.
m ! m ⋅(m -1) ⋅(m -2) ⋅⋅⋅3⋅2⋅1
m n
m n -m r r -1r
3. 组合数性质:C n ;C n =C n +C n =C n +1.
4. 排列组合主要解题方法:①优先法:特殊元素优先或特殊位置优先;②捆绑法(相邻问题) ; ③插空法(不相邻问题);④间接扣除法;(对有限制条件的问题,先从总体考虑,再把不符合条件的所有情况去掉)⑤多排问题单排法; ⑥相同元素分组可采用隔板法(适用与指标分配,每部分至少有一个);⑦先选后排, 先分再排(注意等分分组问题) ;⑧涂色问题(先分步考虑至某一步时再分类). ⑨分组问题:要注意区分是平均分组还是非平均分组, 平均分成n 组问题别忘除以n ! .
n n +1n r r r r +1
5. 常用性质:n ⋅n ! =(n +1)! -n ! ;即nA n =A n +1-A n ;C r +C r +1+⋅⋅⋅+C n =C n +1(1≤r ≤n ) ;
r n -r r 6. 二项式定理: ⑴掌握二项展开式的通项:T r +1=C n a b (r =0,1,2,..., n ) ; ⑵注意第r +1项二项式系数与第r +1项系数的区别.
7. 二项式系数具有下列性质:⑴与首末两端等距离的二项式系数相等;⑵若n 为偶数, 中间一项
(第+1项) 的二项式系数最大;若n 为奇数, 中间两项(第
2
n n -12
+1和
n +12
+1项) 的二项式系数最
012n 0213大. ⑶C n +C n +C n +⋅⋅⋅+C n =2n ;C n +C n +⋅⋅⋅=C n +C n +⋅⋅⋅=2n -1.
8. 二项式定理应用:近似计算、整除问题、结合放缩法证明与指数有关的不等式、用赋值法求展开式的某些项的系数的和如f (x ) =(ax +b ) n 展开式的各项系数和为f (1), 奇数项系数和为
12
[f (1)-f (-1)], 偶数项的系数和为[f (1)+f (-1)].
2
1
9. 等可能事件的概率公式:⑴P (A ) =
n m
; ⑵互斥事件有一个发生的概率公式为:P (A +B ) =
P (A ) +P (B ) ;⑶相互独立事件同时发生的概率公式为P (AB ) =P (A ) P (B ) ;⑷独立重复试验概率公
k k
式P n (k ) =C n p (1-p ) n -k ;⑸如果事件A 与B 互斥,那么事件A 与B 、与B 及事件与也都是互斥事件;⑹如果事件A 、B 相互独立,那么事件A 、B 至少有一个不发生的概率是1-P (AB ) =1-P (A ) P (B ) ;(6)如果事件A 与B 相互独立,那么事件A 与B 至少有一个发生的概率
是1-P (A ⋅B ) =1-P (A ) P (B ) .
10. 掌握抽样的两种方法:⑴简单随机抽样(包括抽签法和随机数表法) ;⑵分层抽样(按比例抽样), 常用于某个总体由差异明显的几部分组成的情形. 它们的共同点:都是等概率抽样. 对于简单随机抽样的概念中, “每次抽取时的各个个体被抽到的概率相等”. 如从含有N 个个体的总体中, 采用随机抽样法, 抽取n 个个体, 则每个个体第一次被抽到的概率为每个个体被抽到的概率为
n N
1N
, 第二次被抽到的概率为
1N
, „, 故
, 即每个个体入样的概率为
n N
.
5. 总体分布的估计:用样本估计总体,是研究统计问题的一个基本思想方法, 一般地, 样本容量越大, 这种估计就越精确, 要求能画出频率分布表和频率分布直方图;⑴学会用样本平均数
=(x 1+x 2+⋅⋅⋅+x n )
n 1
1
去估计总体平均数;⑵会用样本方差
S 2=[(x 1-) 2+(x 2-) 2+⋅⋅⋅+(x n -) 2]去估计总体方差。
n
十一. 导数
导数的意义-导数公式-导数应用(极值最值问题、曲线切线问题) 1. 导数的定义:f (x ) 在点x 0处的导数记作y '
x =x 0
=f '(x 0) =lim
f (x 0+∆x ) -f (x 0)
∆x
∆x →0
.
2. 函数y =f (x ) 在点x 0处的导数的几何意义是指:曲线y =f (x ) 在点P (x 0, f (x 0)) 处切线的斜率, 即曲线y =f (x ) 在点P (x 0, f (x 0)) 处的切线的斜率是f '(x 0) , 切线方程为y -f (x 0) =f '(x 0)(x -x 0) .
3. 常见函数的导数公式:C '=0(C 为常数) ;(x n ) '=nx n -1(n ∈Q ) .
4. 导数的四则运算法则:(u ±v ) '=u '±v ' 5. 导数的应用:
(1)利用导数判断函数的单调性:设函数y =f (x ) 在某个区间内可导, 如果f '(x ) >0, 那么f (x ) 为增函数;如果f '(x )
(2)求可导函数极值的步骤:①求导数f '(x ) ;②求方程f '(x ) =0的根;③检验f '(x ) 在方程
f '(x ) =0根的左右的符号,如果左正右负, 那么函数y =f (x ) 在这个根处取得极大值;如果左负
右正, 那么函数y =f (x ) 在这个根处取得极小值;
(3)求可导函数最大值与最小值的步骤:①求y =f (x ) 在(a , b ) 内的极值;②将y =f (x ) 在各极值点的极值与f (a ) 、f (b ) 比较, 其中最大的一个为最大值, 最小的一个为最小值.
十二. 注意答题技巧训练
1. 技术矫正:考试中时间分配及处理技巧非常重要, 有几点需要必须提醒同学们注意: ⑴按序答题, 先易后难. 一定要选择熟题先做、有把握的题目先做.
⑵不能纠缠在某一题、某一细节上, 该跳过去就先跳过去, 千万不能感觉自己被卡住, 这样会心慌,影响下面做题的情绪.
⑶避免“回头想”现象, 一定要争取一步到位, 不要先做一下, 等回过头来再想再检查, 高考时间较紧张, 也许待会儿根本顾不上再来思考.
⑷做某一选择题时如果没有十足的把握, 初步答案或猜估的答案必须先在卷子上做好标记, 有时间再推敲, 不要空答案, 否则要是时间来不及填写答案只能增加错误的概率.
2. 规范化提醒:这是取得高分的基本保证. 规范化包括:解题过程有必要的文字说明或叙述, 注意解完后再看一下题目, 看你的解答是否符合题意, 谨防因解题不全或失误, 答题或书写不规范而失分. 总之, 要吃透题“情”, 合理分配时间, 做到一准、二快、三规范. 特别是要注意解题结果的规范化.
⑴解与解集:方程的结果一般用解表示(除非强调求解集) ;不等式、三角方程的结果一般用解集(集合或区间) 表示. 三角方程的通解中必须加k ∈Z . 在写区间或集合时, 要正确地书写圆括号、方括号或大括号, 区间的两端点之间、集合的元素之间用逗号隔开.
⑵带单位的计算题或应用题, 最后结果必须带单位, 解题结束后一定要写上符合题意的“答”. ⑶分类讨论题, 一般要写综合性结论.
⑷任何结果要最简.
如=
42
12
1
=
2
等.
⑸排列组合题, 无特别声明, 要求出数值.
⑹函数问题一般要注明定义域(特别是反函数).
⑺参数方程化普通方程, 要考虑消参数过程中最后的限制范围.
⑻轨迹问题:①轨迹与轨迹方程的区别:轨迹方程一般用普通方程表示, 轨迹则需要说明图形形状. ②有限制条件的必须注明轨迹中图形的范围或轨迹方程中x 或y 的范围.
⑼分数线要划横线, 不用斜线.
3. 考前寄语:①先易后难, 先熟后生;②一慢一快:审题要慢, 做题要快;③不能小题难做, 小题大做, 而要小题小做, 小题巧做;④我易人易我不大意, 我难人难我不畏难;⑤考试不怕题不会, 就怕会题做不对;⑥基础题拿满分, 中档题拿足分, 难题力争多得分, 似曾相识题力争不失分;⑦对数学解题有困难的考生的建议:立足中下题目, 力争高上水平, 有时“放弃”是一种策略.