高考数学回归课本基础知识整理
回归课本基础知识整理
第一部分 函数、导数与不等式
(一)函数
1.函数定义域的求法:①函数解析式有意义;②符合实际意义; 注意:做函数题注意定义域优先原则。忽视定义域,苦头吃不尽!!
函数解析式的求法:①待定系数法,②配方法,③换元法,④函数方程法等 函数值域的求法:①配方法 ;②利用函数单调性 ;③换元法 ;
a +b
≤④利用均值不等式 ab ≤2
x
a 2+b 2
; 2
⑤利用数形结合或几何意义(斜率、距离、绝对值的意义等);
⑥利用函数有界性(a 、sin x 、cos x 等);⑦利用导数 2.分段函数:先分段解决,再下结论。
注意:分段函数的表达式必须写成用大括号联结的形式。 3.复合函数
(1)复合函数定义域求法:
① 若f(x)的定义域为[a ,b ], 则复合函数f[g(x)]的定义域由不等式a ≤g(x)≤b 解出 ② 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。 (2)复合函数单调性的判定:
①首先将原函数y =f [g (x )]分解为基本函数:内函数u =g (x ) 与外函数y =f (u ) ;②分别研究内、外函数在各自定义域内的单调性;
③根据“同性则增,异性则减”来判断原函数在其定义域内的单调性。 注意:外函数y =f (u ) 的定义域是内函数u =g (x ) 的值域。 4.函数的奇偶性
⑴f (x ) 是奇函数⇔f (-x ) =-f (x ) ⇔f (-x ) +f (x ) =0; ⑵f (x ) 是偶函数⇔f (-x ) =f (x ) ⇔f (-x ) -f (x ) =0 ; 注意:函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件。 ....
⑶奇函数f (x ) 在原点有定义,必有f (0) =0;
⑷在关于原点对称的单调区间内:奇函数有相同的单调性,偶函数有相反的单调性; ⑸若所给函数的解析式较为复杂,应先化简,等价变形,再判断其奇偶性; 5.函数的单调性
⑴单调性的定义:用定义判断单调性时,必须将差值f (x 1) -f (x 2) 分解因式到可以判断正负为止;
⑵判定单调性的常用方法:
①定义法;②导数法(见导数部分);③复合函数法(见4(2)同增异减);④图像法。 注意:①证明单调性要用定义法或导数法;②单调区间必须是定义域的子集;
③多个单调区间之间不能用“并集”符号,也不能用“或”联结; ④单调区间不能用集合或不等式表示。
6.函数的周期性
(1)周期性的定义:对定义域内的任意x ,若有f (x +T ) =f (x ) (其中T 为非零常数),
则称函数f (x ) 为周期函数,T 为它的一个周期。所有正周期中最小的称为函数的最小正周期。如没有特别说明,遇到的周期都指最小正周期。
(2)三角函数的周期
①y =sin x :T =2π ;②y =cos x :T =2π ;③y =tan x :T =π;
④y =A sin(ωx +ϕ), y =A cos(ωx +ϕ) :T =
π2π
;⑤y =tan ωx :T =;
|ω||ω|
⑶函数周期的判定:①定义法(试值) ②图像法 ③公式法(利用(2)中结论)
⑷与周期有关的结论:
1、或f (x +a ) f (x ) =m (a 、f (x )
,都可以得出f (x ) 的周期为2a ; m 均为非零常数,a >0)
②y =f (x ) 的图象关于点(a , 0), (b , 0) 中心对称或y =f (x ) 的图象关于直线x =a , x =b 轴对称,均可以得到f (x ) 周期2a -b
①已知条件中如果出现f (x +a ) =-f (x ) 、或f (x +a ) =7.幂、指、对的运算法则 (1)指数运算法则:①a ⋅a =a
b
m n m +n
,②(a ) =a
a >0, a ≠1, b ∈R , N >0
m n mn
,③(ab ) =a b ;
n n n
→log a N =b (2)指数式与对数式互化:a =N ←−−−−−
对数的三个性质:N >0;log a 1=0;log a a =1 对数恒等式:a
log a N
=N ;
M
=log a M -log a N . 对数运算性质:log a (MN ) =log a M +log a N . log a N
log a m M n =
8.基本初等函数的图像与性质
α
n
log a M m
⑴幂函数:y =x (α∈R )
① 在第一象限必有图像且过定点______,α>0时,函数在第一象限为增函数,α
在第一象限为减函数,
② 函数图像可能分布在一、二象限;也可能分布在一、三象限或只分布在第一象限。当图像分布
在一、二象限时,函数为偶函数,当图像分布在一、三象限时,函数为奇函数
(3)注意一个重要的函数y =x +
1.p >0时,当x >0时x +
p
x
p p
≥x
是减函数;在(-∞, -p ]、[p , +∞) 上是增函数.
0)、2.p
(4)二次函数
㈠解析式:①一般式:f (x ) =ax +bx +c ;②顶点式:f (x ) =a (x -h ) +k ,(h , k ) 为顶点;③零点式:f (x ) =a (x -x 1)(x -x 2) 。
㈡二次函数问题解决需考虑的因素
①开口方向;②对称轴;③端点值;④与坐标轴交点;⑤判别式;⑥两根符号。 ㈢解决二次函数问题的常用方法:①数形结合;②分类讨论。 9.图象的变换 (1)平移变换
①函数y =f (x ±a )(a >0) 的图象:由y =f (x ) 的图象左右平移而得; ②函数y ±a =f (x ) (a >0) 的图象:由y =f (x ) 的图象上下平移而得; (2)对称变换
①函数y =f (x ) 与函数y =f (-x ) 的图象关于直线x=0对称;
函数y =f (x ) 与函数y =-f (x ) 的图象关于直线y=0对称; 函数y =f (x ) 与函数y =-f (-x ) 的图象关于坐标原点对称; ②y =f (x ) →y =f (x )
③y =f (x ) →y =f (|x |)
(3)伸缩变换(主要在三角函数的图象变换中) 与函数图像的对称性有关的常用结论:
①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; ②曲线C 1:f(x,y)=0关于直线x=a的对称曲线C 2方程为:f(2a-x, y)=0; ③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); ④函数y=f(x-a) 与y=f(b-x) 的图像关于直线x=
2
2
a +b
对称; 2
特别地:函数y =f (a +x ) 与函数y =f (a -x ) 的图象关于直线x =0对称。
⑤f(a+x)=f(b-x) (x ∈R )−−→y=f(x)图像关于直线x=
a +b
对称; 2
特别地:f(a+x)=f(a-x) (x ∈R )−−→y=f(x)图像关于直线x=a对称; ⑥如果函数y =f (x ) 对于一切x ∈R , 都有f (a +x ) = f (a -x ) ,那么y =f (x ) 的图象关于直线x =a 对称;如果函数y =f (x ) 对于一切x ∈R , 都有f (a +x ) +f (a -x ) =2b ,那么y =f (x ) 的图象关于点(a , b ) 对称。
10.函数零点的求法:⑴直接法(求f (x ) =0的根);⑵图象法;⑶二分法.
(二)导数
11.导数: ⑴导数定义:f(x)在点x 0处的导数记作y '⑵常见函数的导数公式: ①C =0;②(x ) =nx
'
n '
n -1
x =x 0
=f '(x 0) =lim
∆x →0
f (x 0+∆x ) -f (x 0) ;
∆x
x ) ' =c o s x ;(cosx ) ' =-sin x ;11x ' x x ' x ' '
⑤(a ) =a ln a ;⑥(e ) =e ;⑦(loga x ) =;⑧(lnx ) = 。
x ln a x
s i (;③n
/
/
⑶导数的四则运算法则:(f (x ) ±g (x ) ) '=f (x ) /±g (x ) /;
f (x ) f (x ) /g (x ) -f (x ) g (x ) /
(f (x ) g (x ) ) '=f (x ) g (x ) +f (x ) g (x ) ;() '=
g (x ) g 2(x )
'' ⑷(理科)复合函数的导数:y 'x =y u ⋅u x ;
⑸导数的应用:
① 利用导数求切线:y -f (x 0) =f (x 0)(x -x 0)
其中P (x 0, f (x 0)) 为切点,f (x 0) 是切线的斜率
在具体问题中应注意:ⅰ所给点是切点吗?ⅱ所求的是“在”还是“过”该点的切线?
② 利用导数判断函数单调性:ⅰ f '(x ) >0⇒f (x ) 是增函数;
ⅱ f '(x )
③利用导数求极值:ⅰ求导数f '(x ) ;ⅱ求方程f '(x ) =0的根;ⅲ列表得极值。
④利用导数最大值与最小值:先求极值,再求区间端点的函数值,最后得最大最小值;
/
/
(三)不等式
a +b
≤12.均值不等式:ab ≤2
a 2+b 2
2
a +b 2a 2+b 2
注意:①积定和最小,和定积最大,一正二定三相等;②变形,ab ≤(。 ) ≤
22
2
13.一元二次不等式ax +bx +c >0, (a >0) 的解法:
(1)步骤:一看开口方向(a 的符号),二看判别式 ∆=b -4ac 的符号,三看方程的根写解集. (2)重要结论:ax +bx +c >0(a ≠0) 解集为R (即ax +bx +c >0对x ∈R 恒成立),则
2
2
2
a >0, ∆
注意:若二次项的系数含参数且未指出不为零时,需验证为零的特殊情形! 14.绝对值不等式
(1)转化法:f (x ) >g (x ) ⇒f (x ) >g (x ) 或f (x ) 0)
f (x ) 0)
(2)性质:||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b | 15.不等式的证明
(1)比较法①作差比较法:作差——变形(通分、因式分解等)——判别符号;
②作商比较法:作商——变形(化为幂的形式等)——与1比大小. (分母要为正的) ③综合法——由因导果(由前面结论); ④分析法——执果索因
注意:(1)一般地常用分析法探索证题途径,然后用综合法;
(2)还可以用放缩法、换元法等综合证明不等式.
第二部分 三角函数
一、三角函数的基本概念
1.终边相同的角的表示方法(终边在x 轴上;终边在y 轴上;终边在直线y =x 上;终边在第一
象限等),理解弧度的意义,并能正确进行弧度和角度的换算; ⑴角度制与弧度制的互化: π弧度=180 ,1 =
π
18011
⑵弧长公式:l =θR ;扇形面积公式:S =θR 2=Rl 。
22
弧度,1弧度=(
180
π
) ≈57 18'
2.任意角的三角函数的定义(三个三角函数)、三角函数的符号规律、特殊角的三角函数值、同
角三角函数的关系式(三个:平方关系、商数关系、倒数关系)、诱导公式(奇变..
偶不变,符号看象限π-α、π+α、-α、2π-α、2k π+α(k ∈Z ) 、.........
⑴三角函数定义:角α中边上任意一点P 为(x , y ) ,设|OP |=r s i n α=⑵三角函数符号规律:一全正,二正弦,三正切,四余弦; ⑶同角三角函数的基本关系:sin 2x +cos 2x =1;
π
2
; -α)
y x y
, c o s α=, t a n α= r r x
sin x
=tan x cos x
3.有用的结论
⑴半角所在的象限:
⑵sin α+cos α和sin α-cos α的符号规律:
二、两角和与差的三角函数
1.和(差)角公式
①sin(α±β) =sin αcos β±cos αsin β;
②cos(α±β) =cos αcos β sin αsin β; ③tan(α±β) =2.二倍角公式
二倍角公式:①sin 2α=2sin αcos α;
②cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α;③tan 2α=
3.有用的公式
⑴升(降)幂公式:sin α=
2
tan α±tan β
1 tan αtan β
2tan α
2
1-tan α
1-cos 2α1+cos 2α12
、cos α=、sin αcos α=sin 2α;
222
α+ϕ) (ϕ由a , b 具体的值确定);
⑶正切公式的变形:tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan α⋅tan β) .
⑵辅助角公式:a sin α+b cos α=
4.有用的解题思路
⑴“变角找思路,范围保运算”; ⑵“降幂——辅助角公式——正弦型函数”; ⑶巧用sin α±cos α与sin α⋅cos α的关系;⑷巧用三角函数线——数形结合.
三、三角函数的图象与性质
1.列表综合三个三角函数y =sin x ,y =cos x ,y =tan x 的图象与性质,并挖掘:
⑴最值的情况;
⑵了解周期函数和最小正周期的意义.会求y =A sin(ωx +ϕ) 的周期,或者经过简单的恒等变形可化为上述函数的三角函数的周期,了解加了绝对值后的周期情况; .............⑶会从图象归纳对称轴和对称中心;
y =sin x 的对称轴是x =k π+
π
2
(k ∈Z ) ,对称中心是(k π,0) (k ∈Z ) ;
y =cos x 的对称轴是x =k π(k ∈Z ) ,对称中心是(k π+y =tan x 的对称中心是(
⑷写单调区间注意ω>0.
π
2
,0) (k ∈Z )
k π
,0)(k ∈Z ) 2
注意:单调区间不可以用并集符号!不能说正切函数在定义域上为增函数
2.了解正弦、余弦、正切函数的图象的画法,会用“五点法”画正弦、余弦函数和函数
y =A sin(ωx +ϕ) 的简图,并能由图象写出解析式. ⑴“五点法”作图的列表方式; ⑵求解析式y =A sin(ωx +ϕ) 时处相ϕ的确定方法:代(最高、低)点法、公式x 1=-
平移
ϕ. ω
3.正弦型函数y =A sin(ωx +ϕ) 的图象变换切记:y =A sin ωx →y =A sin(ωx +ϕ) 注意图象变换有时用向量表达,注意两者之间的转译.
ϕω
四、解三角形
Ⅰ.正、余弦定理
a b c
===2R (2R 是∆ABC 外接圆直径) sin A sin B sin C
注:①a :b :c =sin A :sin B :sin C ;②a =2R sin A , b =2R sin B , c =2R sin C ;
a b c a +b +c ③。 ===
sin A sin B sin C sin A +sin B +sin C
b 2+c 2-a 2222
⑵余弦定理:a =b +c -2bc cos A 等三个;注:cos A =等三个。
2bc
⑴正弦定理Ⅱ。几个公式: ⑴三角形面积公式:
S ∆ABC =
⑵内切圆半径r=
11
ah =ab sin C =22
2S ∆ABC
p (p -a )(p -b )(p -c ) , (p =
;外接圆直径2R=
1
(a +b +c )) ; 2
a +b +c
a b c ==; sin A sin B sin C
⑶在使用正弦定理时判断一解或二解的方法:⊿ABC 中,A >B ⇔sin A >sin B Ⅲ.已知a , b , A 时三角形解的个数的判定:
A
其中h=bsinA,⑴A 为锐角时:①a⑵A 为直角或钝角时:①a ≤ b 时,无解;②a>b时,一解(锐角)。
第三部分 立体几何
1. 平面的基本性质:三个公理,三个推论
2. 空间线面的位置关系
共面平行—没有公共点
(1)直线与直线相交—有且只有一个公共点
异面()
直线在平面内—有无数个公共点 (2)直线和平面直线不在平面内
(直线在平面外) 相交—有且只有一公共点 (3)平面与平面
相交—有一条公共直线(无数个公共点)
平行—没有公共点
3. 线面平行
(1)直线和平面平行的判定定理:
l ||m ⎫
⎪
l ⊄α⎬⇒l ||α m ⊂α⎪⎭
(2)直线和平面平行的性质定理:
⎫⎪
l ⊂β⎬⇒l ||m α⋂β=m ⎪⎭4.线面垂直
l ||α
图
图
(1)直线与平面垂直的定义:∀m ⊂α, l ⊥m ⇔l ⊥α
(2)直线与平面垂直的判定定理:
图
l ⊥a
⎫⎪l ⊥b ⎪⎪
a ⊂α⎬⇒l ⊥α
⎪b ⊂α
⎪
a ⋂b =O ⎪⎭
图
m ⊥α⎫
又一方法:⎬⇒l ⊥α
l ||m ⎭
(3)直线与平面垂直的性质定理:
m ⊥α⎫
⎬⇒l ||m (见上图(2)右) l ⊥α⎭
(4)过一点作已知直线的垂直平面,有且只有一个;过一点作已知平面的垂线,有且只有一条。
5.面面平行
(1)平面与平面平行的判定定理:
a ||β
b ||β⎫
⎪
a ⊂αb ⊂α⎬⇒α||β
⎪a ⋂b =O ⎭
(2)平面与平面平行的性质定理:
α||β⎫
⎪
α⋂γ=a ⎬⇒a ||b β⋂γ=b ⎪⎭
(3)利用定义可得
α||β⎫
⎬⇒a ||β(b ||α)
a ⊂αb ⊂β⎭α||β⎫②⎬⇒a ||b 或a , b 为异面直线 a ⊂αb ⊂β⎭6.面面垂直
①
图
(1)平面与平面垂直的定义:平面角为直角的二面角称为 直二面角,直二面角的两个半平面所在的平面互相垂直。
l ⊥α⎫
⎬⇒α⊥β(2)平面与平面垂直的判定定理:
l ⊂β⎭
α⊥β⎫
⎪l ⊂β⎪
(3)平面与平面垂直的性质定理:⎬⇒l ⊥α
α⋂β=m ⎪
l ⊥m
⎪⎭
图(2)
推论:两个平面垂直,经过其中一个平面一点作另一个平面的垂线,则垂线在第一个平面内。
7.空间平行与垂直之间的联系(尝试一下证明)
(1)直线l 在平面β外,若l ⊥平面α且平面β⊥平面α, 则直线l ∥平面β;
(2)直线l 在平面β外,若l ⊥平面α且直线l ∥平面β, 则平面β⊥平面α;
(3)直线m 在平面α外,直线l ⊥平面α,直线l ⊥直线m
图(1) 则直线m ∥平面α;
(4)直线m 在平面α外,直线l ⊥平面α,直线m ∥平面α 则直线l ⊥直线m ;
(5)平面α∥平面β,直线l ⊥平面α,则直线l ⊥平面β (6)直线l ⊥平面β,直线l ⊥平面α,则平面α∥平面β
注:(5)、(6)在几何证题中可以直接用
8.空间几何体的表面积与体积
图(3)
⑴柱体(圆柱):
图(4) ①表面积:S=S侧+2S底;②侧面积:S 侧=2πrh ;③体积:V=S底
h
⑵锥体(圆锥):①表面积:S=S侧+S底;②侧面积:S 侧=πrl ;③体积:V=⑶圆台:①侧面积:S 侧=π(r +r ) l ;②体积:V=
2
'
1
S 底h : 3
1' '
(S+SS +S )h ; 3
⑷球体:①表面积:S=4πR ;②体积:V=πR 3
43
9.常用几何的体的结论
(1)长方体的性质
①长方体体对角线与过同一顶点的三条棱所成的角分别为α, β, γ, 则:
α+cos2β+cos2γ=1;sin 2α+sin2β+sin2γ=2 。
②长方体体对角线与过同一顶点的三侧面所成的角分别为α, β, γ, 则有
222222
cos α+cosβ+cosγ=2;sin α+sinβ+sinγ=1 。
cos
2
(2)正四面体的性质:设棱长为a ,则正四面体的
①高:h =
626a ;②对棱间距离:a ;③内切球半径:a ;④外接球半径:a 32124
第四部分 直线与圆
一、直线的基本量
1.两点间距离公式:若A (x 1, y 1), B (x 2, y 2) ,则AB =2.直线的倾斜角与斜率 (1)倾斜角α∈[0,π) ;当α≠
(x 2-x 1) 2+(y 2-y 1) 2
特别地:AB //x 轴,则= ;AB //y 轴,则AB = .
π
2
时,直线的斜率k =tan α.
(2)常见问题:倾斜角范围与斜率范围的互化——右图 3.直线在x 轴和y 轴上的截距 (1)截距非距离;(2)“截距相等”的含义 4.直线的方向向量
(1)若直线的斜率为k ,则直线的一个方向向量是(1,k );(斜率不存在时为(0, 1) ) (2)若直线的方程为Ax +By +C =0,则直线的方向向量是(B ,-A )
二、直线方程
1. 基本形式
⑴点斜式:y -y =k (x -x ) ; ⑶截距式:
⑵斜截式:y =kx +b ;
y -y 1x -x 1x y
= ; +=1 ; ⑷两点式:
y 2-y 1x 2-x 1a b
⑸一般式:Ax +By +C =0,(A ,B 不全为0)
2.一般不用“两点式”;注意每一种形式的适用条件;注意两种形式之间的转换.
三、两条直线的位置关系
四、点到直线的距离
1.点P (x 0, y 0) 到直线Ax +By +C =0的距离: d =
Ax +By +C
A +B
2
2
2.平行线间距离:若Ax +By +C 1=0、Ax +By +C 2=0,则d =
注意:x ,y 对应项系数应相等.
C 1-C 2A +B
2
2
.
五、圆
1.确定圆需三个独立的条件
(1)标准方程:(x -a ) +(y -b ) =r , 其中圆心为(a , b ) ,半径为r . (2)一般方程:x +y +Dx +Ey +F =0(D +E -4F >0)
2
2
2
2
2
2
2
D E
其中圆心为(-, -) ,半径为r =
22
2
D 2+E 2-4F
.
2
2
2
注:圆的方程的求法:⑴待定系数法;⑵几何法;⑶圆系法。 2.直线Ax +By +C =0与圆(x -a ) +(y -b ) =r 的位置关系
(1)位置关系判断方法:半径比较法(首选)、判别式法. (2)求圆的弦长方法:垂径定理. (3)求圆的切线:“d =r ”.
六、点、直线与圆的位置关系:(主要掌握几何法) ⑴点与圆的位置关系:(d 表示点到圆心的距离)
①d =R ⇔点在圆上;②d R ⇔点在圆外。 ⑵直线与圆的位置关系:(d 表示圆心到直线的距离)
①d =R ⇔相切;②d R ⇔相离。 ⑶圆与圆的位置关系:(d 表示圆心距,R , r 表示两圆半径,且R >r )
①d >R +r ⇔相离;②d =R +r ⇔外切;③R -r
七、直线系
八、圆系:
2222
⑴x +y +D 1x +E 1y +F 1+λ(x +y +D 2x +E 2y +F 2) =0, (λ≠-1) ; 注:当λ=-1时表示两圆公共弦所在直线方程。
22
⑵x +y +Dx +Ey +F +λ(Ax +By +C ) =0, (λ≠-1) 九、常用结论:
2222
1、过圆x +y =r 上的点P (x 0, y 0) 的切线的方程为xx 0+yy 0=r .
过圆(x-a)+(y-b)=r上的点M(x0,y 0) 的切线方程为:(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r; 2、以A(x1,y 2) 、B(x2,y 2) 为直径的圆的方程:(x-x 1)(x-x 2)+(y-y 1)(y-y 2)=0。
2
2
2
2
第五部分 圆锥曲线
一、椭圆
1.定义
(1)第一定义:若F 1,F 2是两定点,P 为动点,且PF , 1+PF 2=2a >F 1F 2 (a 为常数)
则P 点的轨迹是椭圆。
(2)焦半径:P (x o , y o ) 为椭圆上一点,F 1、F 2 分别为左右焦点,则
a 2a 2
PF 1=e (+x 0) =a +ex 0, PF 2=e (-x 0) =a -ex 0;
c c
2.标准方程:
x 2y 2
(1)焦点在x 轴上:2+2=1 (a >b >0) ;
a b y 2x 2
焦点在y 轴上:2+2=1 (a >b >0) ;
a b
(2)焦点的位置⇔标准方程形式 3.几何性质(以焦点在x 轴上为例) (1)范围: -a ≤x ≤a 、-b ≤y ≤b ;(2)对称性;
a c (3)离心率e =,(e
c a
b 2
(4)有用的结论:PF 2=2a -PF 1,a -c ≤PF 1≤a +c ,焦点与准线距离:
c
2
2b 2
通径(过焦点与椭圆的长轴垂直的弦)长:,
a
(5)焦点三角形
.S ∆PF 1F 2=b 2tan
θ
2
,(θ=∠F 1PF 2);
.点M 是∆PF 1F 2内心,PM 交F 1F 2于点N ,则
PM a
、余弦=注意:经常结合第一定义与正弦定理......
MN c
定理..,建立PF 1+PF 2、PF 1〃PF 2等关系,解决角
∠F 1PF 2、数量积PF 1⋅PF 2、焦点三角形面积等问题 二、双曲线
1.定义:
(1)第一定义:若F 1,F 2是两定点,(a 为常数), 则动点P 的轨迹是双曲线。 2.标准方程
x 2y 2y 2x 2
(1)焦点在x 轴上:2-2=1;焦点在y 轴上:2-2=1
a b a b
3.几何性质(以焦点在x 轴上为例)
(1)范围:x ≥a 或x ≤-a 、y ∈(-∞, +∞) ;(2)对称性 ;
a c x =±(3)离心率e =,准线方程(e >1)
c a
x 2y 2b
(4)渐近线方程:2-2=0⇒y =±x .
a b a
注意与渐近线有关的结论:
2
x y x y b
①若渐近线方程为y =±x ⇒±=0⇒双曲线可设为2-2=λ;(λ≠0)
a b a b a x 2y 2x 2y 2
②若双曲线与2-2=1有公共渐近线,可设为2-2=λ(λ≠0)
a b a b
(λ>0,焦点在x 轴上;λ
(5)等轴双曲线
22
2;③渐近线互相垂直,分别为y=±x ,④方程:x 2-y 2=λ
(6)有用的结论:PF 2=PF 1+2a (或PF 2=PF 1-2a ) ,PF 1≥c -a
①a =b ;②离心率e =
2b 2
通径(过焦点与椭圆的长轴垂直的弦)长:,
a
(7)双曲线的焦点三角形: .S ∆PF 1F 2=
b 2tan
2
,(θ=∠F 1PF 2);
y x -=1(a>0,b >0) 的左(右)支 22a b
上一点,则∆PF 1F 2的内切圆的圆心横坐标为-a , (或a ) ;
三、抛物线
. P是双曲线
1.定义:到定点F 与定直线l 的距离相等的点的轨迹是抛物线。 即:到定点F 的距离与到定直线l 的距离之比是常数e (e=1)。 2.标准方程(以焦点在x 轴的正半轴为例): y =2px (p >0) (其中p 为焦点到准线的距离——焦参数); 3.几何性质
2
22
p p p
, 0) ,通径AB =2p ,准线:x =-; 焦半径:PF =x 0+,
222
p p
过焦点弦长CD =x 1++x 2+=x 1+x 2+p (x 1、x 2分别为端点的横坐标)
22
p
(2)几何特征:焦点到顶点的距离=;焦点到准线的距离=p ;
2
通径长=2p (通径是最短的焦点弦),顶点是焦点向准线所作垂线段中点。
(1)焦点:(
y 22
(3)抛物线y =2px 上的动点可设为P ( , y ) 或P (2pt ,2pt ) 或P (x , y ) (y =2px )。
2p
2
2
4.抛物线中的常用结论
p 21122
①焦点弦AB 性质:. x 1x 2=;y 1y 2=-p ;.+=;
4AF BF p
.以AB 为直径的圆与准线相切;.以AF (或BF )为直径的圆与y 轴相切; 2
②抛物线y =2px(p>0),对称轴上一定点A (a , 0) ,则
.当0
2
.当a >p 时,抛物线上有关于x 轴对称的两点到点A 距离最小,最小值为2ap -p
第六部分 平面向量
一、向量的基本概念
向量的定义、向量的模、零向量、单位向量、相反向量、共线向量、相等向量.
二、加法与减法运算
1.代数运算
(1)A 1A 2+A 2A 3+ +A n -1A n =A 1A n .
(2)若a =(x 1, y 1), b =(x 2, y 2)则a ±b =(x 1±x 2, y 1±y 2). 2.几何表示:平行四边形法则、三角形法则。
以向量=、=为邻边作平行四边形ABCD ,则两条对角线的向量=+,
=-, =-. 且有︱︱-︱︱≤︱±︱≤︱︱+︱︱.
3.运算律
向量加法有如下规律:+=+(交换律) ;+(+ c )=(+ )+ c (结合律);
+= +(-)=.
三、实数与向量的积
实数λ与向量的积是一个向量。 1.︱λ︱=︱λ︱·︱︱;
(1) 当λ>0时,当λ<0时,当λ=0时, λa 与a 的方向相同;λa 与a 的方向相反;λa =0. (2)若=(x 1, y 1),则λ·=(λx 1, λy 1). 2.两个向量共线的充要条件:
(1) 向量与非零向量共线的充要条件是:有且仅有一个实数λ,使得=λ. (2) 若a =(x 1, y 1), b =(x 2, y 2)则a ∥b ⇔x 1y 2-x 2y 1=0.
四、平面向量基本定理
1.若e 1、e 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λ1,λ2,使得=λ1e 1+ λ2e 2.
2.有用的结论:若e 1、e 2是同一平面内的两个不共线向量,若一对实数λ1,λ2,使得
λ1e 1+ λ2e 2=0,则λ1=λ2=0. 五、向量的数量积
00
1.向量的夹角:已知两个非零向量与b ,作=, = b , 则∠AOB=θ (0≤θ≤180)
叫做向量与b 的夹角(两个向量必须有相同的起点)。 .....
2.两个向量的数量积:两个非零向量与b ,它们的夹角为θ,则·b =︱︱·︱b ︱cos θ.
其中︱b ︱cos θ称为向量b 在方向上的投影.
3.向量的数量积的性质:若=(x 1, y 1), b =(x 2, y 2)
=·e =︱︱cos θ (e 为单位向量) ;⊥b ⇔·e ·b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0;(1)(2)
x 1x 2+y 1y 2a ⋅b (3)︱a ︱
=(4)cos θ= =.
2222
a ⋅b x 1+y 1⋅x 2+y 2
4.向量的数量积的运算律:
a ·b = b ·a ;(λa ) ·b =λ(a ·b )=a ·(λb ) ;(a +b ) ·c =a ·c + b ·c . 注意:①与向量a =(m , n ) 垂直且模相等的向量为b =(-n , m ) 或b =(n , -m ) ;
②在∠AOB 平分线上的向量可以记为OC =λ(
+) (λ≠0) |OA ||OB |
③向量与向量夹角为锐角⇔〃>0且、不共线; ④向量与向量夹角为钝角⇔〃
第七部分 数列
一、数列的定义和基本问题
1.通项公式:a n =f (n ) (用函数的观念理解和研究数列,特别注意其定义域的特殊性); 2.前n 项和:S n =a 1+a 2+⋯+a n ;
3.通项公式与前n 项和的关系(是数列的基本问题也是考试的热点):a n =⎨
n =1⎧S 1,
S -S , n ≥2n -1⎩n
注意:已知数列的前n 项和,求通项公式时常常会出现忘记讨论n =1的情形而致错。
二、等差数列
1.定义和等价定义:a n -a n -1=d (n ≥2) ⇔{a n }是等差数列;
2.通项公式:a n =a 1+(n -1) d =An +B ;推广:a n =a m +(n -m ) d ; 3.前n 项和公式:S n =4.重要性质举例
a 1+a n n (n -1)
⋅n =na 1+d =An 2+Bn ; 22
a +b
; 2
②若m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q ;特别地:若m +n =2p ,则a m +a n =2a p ;
①a 与b 的等差中项A =
③奇数项a 1, a 3, a 5,„成等差数列,公差为2d ;偶数项a 2, a 4, a 6,„成等差数列,公差为2d . ③ 若有奇数项2n +1项,则S 2n +1=(2n +1) a n +1,S 奇-S 偶=a n +1,④ 若有偶数项2n 项,则S 偶-S 奇=nd ,
S 奇S 偶
=
n +1
; n
S 奇S 偶
=
a n
; a n +1
⑤设A =a 1+a 2+⋯+a n , ,B =a n +1+a n +2+⋯+a 2n ,C =a 2n +1+a 2n +2+⋯+a 3n , 则有2B =A +C ; ⑥当a 1>0, d 0时,S n 有最小值.
⑦用一次函数理解等差数列的通项公式;用二次函数理解等差数列的前n 项和公式.
三、等比数列
a
1.定义:n =q (n ≥2, a n ≠0, q ≠0) ⇔{a n }成等比数列;
a n -1
2.通项公式:a n =a 1q
n -1
;推广a n =a m q
n -m
;
(q =1) ⎧na 1
⎪
3.前n 项和S n =⎨a 1(1-q n ) a 1-a n q ;
=(q ≠1) ⎪1-q 1-q ⎩
注意:必须先看一下公比是否等于1
4.重要性质举例
①a 与b 的等比中项
G ⇔G =ab ⇔G =(a , b 同号);
②若m +n =p +q ,则a m ⋅a n =a p ⋅a q ;特别地:若m +n =2p ,则a m ⋅a n =a p ;
③设A =a 1+a 2+⋯+a n , ,B =a n +1+a n +2+⋯+a 2n ,C =a 2n +1+a 2n +2+⋯+a 3n , 则有B =A ⋅C ; ④用指数函数理解等比数列(当a 1>0, q >0, q ≠1时)的通项公式.
22
2
注意:解决数列问题时, 注意整体代换思想, 如:数列{a n }的前n 项和为S n , S 10=1, S 20=3, 则
(1)当{a n }为等差数列时, S 30= ;(2)当{a n }为等比数列时, S 30= .
四、等差数列与等比数列的关系举例
a
1.{a n }成等差数列⇔{b n }成等比数列;
2.{a n }成等比数列
⇔{log a }成等差数列.
b
n
a n >0
五、数列求和的常用方法
1.等差数列与等比数列; 2.几种特殊的求和方法
1111
=(-)
(An +B )(An +C ) C -B An +B An +C
(2)错位相减法:a n =b n ⋅c n , 其中{b n }是等差数列, {c n }是等比数列
(1)裂项相消法;a n =
记S n =b 1c 1+b 2c 2+⋯+b n -1c n -1+b n c n ;则qS n =b 1c 2+⋯⋯+b n -1c n +b n c n +1,„ (3)通项分解法:a n =b n ±c n
六、递推数列与数列思想
1.递推数列
(1)能根据递推公式写出数列的前几项;
(2)常见题型:由f (S n , a n ) =0,求a n , S n . 解题思路:利用a n =S n -S n -1, (n ≥2) 2.数学思想
(1)迭加累加(等差数列的通项公式的推导方法)若a n -a n -1=f (n ),(n ≥2) ,则„„; (2)迭乘累乘(等比数列的通项公式的推导方法)若(3)逆序相加(等差数列求和公式的推导方法); (4)错位相减(等比数列求和公式的推导方法)
a n
=g (n )(n ≥2) ,则„„; a n -1
第八部分 复数
1.概念:
⑴z=a+bi∈R ⇔b=0 (a,b∈R) ⇔z=⇔ z≥0; ⑵z=a+bi是虚数⇔b ≠0(a,b∈R) ;
2
⑶z=a+bi是纯虚数⇔a=0且b ≠0(a,b∈R) ⇔z +=0(z ≠0)⇔z
2.复数的代数形式及其运算:设z 1= a + bi , z2 = c + di (a,b,c,d∈R) ,则:
(1) z 1± z2 = (a + b) ± (c + d)i;⑵ z1.z 2 = (a+bi)·(c+di)=(ac-bd )+ (ad+bc)i;
2
(a +bi )(c -di ) +bd bc -ad (z≠0) ; = ac 2+2i 222
(c +di )(c -di ) c +d c +d
3.几个重要的结论:
⑶z 1÷z 2 =
(1) z 1+z 2+z 1-z 2=2(z 1+z 2); (2) z ⋅=z =;⑶(1±i )
2
2
2
2
2
2
2
1+i 1-i
=i ; =-i ; =±2i ;⑷
1-i 1+i
⑸i 的性质:T=4;i
4n
=1, i 4n +1=i , i 4n +2=-1, i 4n +3=-i ;
i n +i n +1+i n +2+i n +3=0; ;i n ⋅i
(6)1的3次方根:ω=-
n +1
⋅i n +2⋅i n +3=-1;
13
±i 以3为周期,且ω0=1, ω2=, 3=1;1+ω+ω2=0;
221
(7)z =1⇔z z =1⇔=。
z
m m m n m +n m n mn m
4.运算律:(1)z ⋅z =z ; (2)(z ) =z ; (3)(z 1⋅z 2) =z 1z 2(m , n ∈N );
5.共轭的性质:⑴(z 1±z 2) =z 1±z 2 ;⑵z 1z 2=z 1⋅z 2 ;⑶(6.模的性质:
⑴||z 1|-|z 2||≤|z 1±z 2|≤|z 1|+|z 2|;
z |z |n n
⑵|z 1z 2|=|z 1||z 2|;⑶|1|=1;⑷|z |=|z |;
z 2|z 2|
z 1z
) =1 ;⑷ z =z 。 z 2z 2
第九部分 集合与常用逻辑用语
1.理解集合中元素的意义是解决集合问题的关键:元素是函数关系中自变量的取值?还是因.....变量的取值?还是曲线上的点?„ ;
2.数形结合是解集合问题的常用方法:解题时要尽可能地借助数轴、直角坐标系或维恩图等....工具,将抽象的代数问题具体化、形象化、直观化,然后利用数形结合的思想方法解决,特别是在集合的交、并、补的运算之中。φ是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
注意:正难则反! 补集思想的应用(反证法,对立事件,排除法等)
3.常见的包含关系:
(1)A ⊆B ⇔A B =A ⇔A B =B ; (注意:讨论的时候不要遗忘了A =φ的情况) ; (2)C I (A B ) =(C I A ) (C I B ); C I (A B ) =(C I A ) (C I B ) 。 4.四种命题的关系:原命题与逆否命题等价;逆命题与否命题等价。
注意:判断命题真假时常常借助其逆否命题来判断原命题真假
5.充要条件的判断:
(1)定义法----正、反方向推理;(2)利用集合间的包含关系
例如:若A ⊆B ,则A 是B 的充分条件或B 是A 的必要条件;若A=B,则A 是B 的充要条件;
注意:判断A 与B 的充要关系时,常常先将A 、B 化为最简。
6.含有逻辑连接词的命题:
⑴“且命题”一假全假; ⑵“或命题”一真全真;
⑶“命题p ”与“命题⌝p ”有且只有一个是真命题。 7.全称量词与存在量词
⑴全称量词-------“所有的”、“任意一个”等,用∀表示;
全称命题p :∀x ∈M , p (x ) ; 全称命题p 的否定⌝p :∃x ∈M , ⌝p (x ) 。 ⑵存在量词--------“存在一个”、“至少有一个”等,用∃表示;
存在性命题p :∃x ∈M , p (x ) ;存在性命题p 的否定⌝p :∀x ∈M , ⌝p (x ) ;
问题:命题“若x ≥-1,则x 2≥1”的否定是什么?
第十部分 概率、统计与统计案例
一、概率
1.事件的关系:
⑴事件B 包含事件A :事件A 发生,事件B 一定发生,记作A ⊆B ;
⑵事件A 与事件B 相等:若A ⊆B , B ⊆A ,则事件A 与B 相等,记作A=B; ⑶事件A 与事件B 互斥:若A ⋂B 为不可能事件(A ⋂B =φ),则事件A 与互斥; ⑷对立事件:A ⋂B 为不可能事件,A ⋃B 为必然事件,则A 与B 互为对立事件。 2.概率公式:
⑴互斥事件(有一个发生)概率公式:P(A+B)=P(A)+P(B);
A 包含的基本事件的个数
;
基本事件的总数
构成事件A 的区域长度(面积或体积等)
⑶几何概型:P (A ) = ;
试验的全部结果构成的区域长度(面积或体积等)
二、统计与统计案例
⑵古典概型:P (A ) =
1.抽样方法
⑴简单随机抽样:一般地,设一个总体的个数为N ,通过逐个不放回的方法从中抽取一个容量为n 的样本,且每个个体被抽到的机会相等,就称这种抽样为简单随机抽样。 注:①每个个体被抽到的概率为
n ; N
②常用的简单随机抽样方法有:抽签法;随机数法。
⑵系统抽样:当总体个数较多时,可将总体均衡的分成几个部分,然后按照预先制定的 规则,从每一个部分抽取一个个体,得到所需样本,这种抽样方法叫系统抽样。
注:步骤:①编号;②分段;③在第一段采用简单随机抽样方法确定其时个体编号l ; ④按预先制定的规则抽取样本。
⑶分层抽样:当已知总体有差异比较明显的几部分组成时,为使样本更充分的反映总体的情况,将总体分成几部分,然后按照各部分占总体的比例进行抽样,这种抽样叫分层抽样。 注:每个部分所抽取的样本个体数=该部分个体数⨯2.总体特征数的估计:
n
⑴样本平均数=1(x 1+x 2+⋅⋅⋅+x n ) =1∑x i ;
n N
n n
i =1
n
⑵样本方差S 2=1[(x 1-) 2+(x 2-) 2+⋅⋅⋅+(x n -) 2]=1∑(x i -) 2 ;
n n
i =1
n
⑶样本标准差S =1[(x 1-) 2+(x 2-) 2+⋅⋅⋅+(x n -) 2]=1∑(x i -) 2 ;
n n
i =1
n
⎧
(x i -x )(y i -y ) ∑⎪
ˆi =1⎪=⎪b =n
3.线性回归方程:⎨
(x i -x ) 2∑⎪i =1
⎪
ˆx ⎪ˆ=y -b ⎩a
∑x y
i i =1
n i =1
n
i
-n x y
1n 1n
2(*) =∑x i , =∑y i 2, x -n (x ) ∑i n i =1n i =1
相关系数(判定两个变量线性相关性):r =
∑(x
i =1
n
i
-x )(y i -y )
n
∑(x
i =1
n
i
-x ) 2∑(y i -y ) 2
i =1
注:⑴r >0时,变量x , y 正相关;r
⑵①|r | 越接近于1,两个变量的线性相关性越强;②|r | 接近于0时,两个变量之间几乎不存在线性相关关系。
4.独立性检验(分类变量关系): 随机变量K 2越大,说明两个分类变量,关系越强,反之,越弱。
第十一部分 推理与证明
一.推理:
⑴合情推理:归纳推理和类比推理都是根据已有事实,经过观察、分析、比较、联想,在进行归纳、类比,然后提出猜想的推理,我们把它们称为合情推理。
①归纳推理:由某类事物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推理,或者有个别事实概括出一般结论的推理,称为归纳推理,简称归纳。 注:归纳推理是由部分到整体,由个别到一般的推理。
②类比推理:由两类对象具有类似和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理,称为类比推理,简称类比。 注:类比推理是特殊到特殊的推理。
⑵演绎推理:从一般的原理出发,推出某个特殊情况下的结论,这种推理叫演绎推理。 注:演绎推理是由一般到特殊的推理。 “三段论”是演绎推理的一般模式,包括:⑴大前提---------已知的一般结论;⑵小前提---------所研究的特殊情况;⑶结 论---------根据一般原理,对特殊情况得出的判断。
二.证明 ⒈直接证明
⑴综合法
一般地,利用已知条件和某些数学定义、定理、公理等,经过一系列的推理论证,最后推导出所要证明的结论成立,这种证明方法叫做综合法。综合法又叫顺推法或由因导果法。 ⑵分析法
一般地,从要证明的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直至最后,把要证明的结论归结为判定一个明显成立的条件(已知条件、定义、定理、公理等),这种证明的方法叫分析法。分析法又叫逆推证法或执果索因法。
2.间接证明------反证法
一般地,假设原命题不成立,经过正确的推理,最后得出矛盾,因此说明假设错误,从而证明原命题成立,这种证明方法叫反证法。
附:数学归纳法(仅限理科)
一般的证明一个与正整数n 有关的一个命题,可按以下步骤进行: ⑴证明当n 取第一个值n 0是命题成立;
⑵假设当n =k (k ≥n 0, k ∈N ) 命题成立,证明当n =k +1时命题也成立。 那么由⑴⑵就可以判定命题对从n 0开始所有的正整数都成立。
注:①数学归纳法的两个步骤缺一不可,用数学归纳法证明问题时必须严格按步骤进行;
*
②n 0的取值视题目而定,可能是1,也可能是2等。
第十二部分 算法初步
1.程序框图:
①
终端框(起止况)输入、输出框;⑥
连接点。
③处理框(执行框);④
;
⑵程序框图分类:
注:循环结构分为:Ⅰ.当型(while Ⅱ.直到型(until 型)——先执行一次循环体,再判断条件。
2.基本算法语句:
⑴输入语句:“提示内容”;变量 “提示内容”;表达式 赋值语句:⑵条件语句:① ②
条件条件 THEN
语句体语句体1
语句体2
⑶循环语句:①当型: ②直到型:
条件循环体循环体
条件
3.算法案例:⑴辗转相除法与更相减损法-----求两个正整数的最大公约数;
⑵秦九韶算法------求多项式的值;
⑶进位制----------各进制数之间的互化