高考數(shù)學基礎知識匯總 第一部分 集合 (1)含n個元素的集合的子集數(shù)為2^n,真子集數(shù)為2^n-1;非空真子集的數(shù)為2^n-2; (2) 注意:討論的時候不要遺忘了 的情況。 (3) 第二部分 函數(shù)與導數(shù) 1.映射:注意 ①第一個集合中的元素必須有象;②一對一,或多對一。 2.函數(shù)值域的求法:①分析法 ;②配方法 ;③判別式法 ;④利用函數(shù)單調(diào)性 ; ⑤換元法 ;⑥利用均值不等式 ; ⑦利用數(shù)形結(jié)合或幾何意義(斜率、距離、絕對值的意義等);⑧利用函數(shù)有界性( 、 、 等);⑨導數(shù)法 3.復合函數(shù)的有關(guān)問題 (1)復合函數(shù)定義域求法: ① 若f(x)的定義域為〔a,b〕,則復合函數(shù)f[g(x)]的定義域由不等式a≤g(x)≤b解出② 若f[g(x)]的定義域為[a,b],求 f(x)的定義域,相當于x∈[a,b]時,求g(x)的值域。 (2)復合函數(shù)單調(diào)性的判定: ①首先將原函數(shù) 分解為基本函數(shù):內(nèi)函數(shù) 與外函數(shù) ; ②分別研究內(nèi)、外函數(shù)在各自定義域內(nèi)的單調(diào)性; ③根據(jù)“同性則增,異性則減”來判斷原函數(shù)在其定義域內(nèi)的單調(diào)性。 注意:外函數(shù) 的定義域是內(nèi)函數(shù) 的值域。 4.分段函數(shù):值域(最值)、單調(diào)性、圖象等問題,先分段解決,再下結(jié)論。 5.函數(shù)的奇偶性 ⑴函數(shù)的定義域關(guān)于原點對稱是函數(shù)具有奇偶性的必要條件; ⑵ 是奇函數(shù) ; ⑶ 是偶函數(shù) ; ⑷奇函數(shù) 在原點有定義,則 ; ⑸在關(guān)于原點對稱的單調(diào)區(qū)間內(nèi):奇函數(shù)有相同的單調(diào)性,偶函數(shù)有相反的單調(diào)性; (6)若所給函數(shù)的解析式較為復雜,應先等價變形,再判斷其奇偶性; 6.函數(shù)的單調(diào)性 ⑴單調(diào)性的定義: ① 在區(qū)間 上是增函數(shù) 當 時有 ; ② 在區(qū)間 上是減函數(shù) 當 時有 ; ⑵單調(diào)性的判定 1 定義法: 注意:一般要將式子 化為幾個因式作積或作商的形式,以利于判斷符號; ②導數(shù)法(見導數(shù)部分); ③復合函數(shù)法(見2 (2)); ④圖像法。 注:證明單調(diào)性主要用定義法和導數(shù)法。 7.函數(shù)的周期性 (1)周期性的定義: 對定義域內(nèi)的任意 ,若有 (其中 為非零常數(shù)),則稱函數(shù) 為周期函數(shù), 為它的一個周期。 所有正周期中最小的稱為函數(shù)的最小正周期。如沒有特別說明,遇到的周期都指最小正周期。 (2)三角函數(shù)的周期 ① ;② ;③ ; ④ ;⑤ ; ⑶函數(shù)周期的判定 ①定義法(試值) ②圖像法 ③公式法(利用(2)中結(jié)論) ⑷與周期有關(guān)的結(jié)論 ① 或 的周期為 ; ② 的圖象關(guān)于點 中心對稱 周期為2 ; ③ 的圖象關(guān)于直線 軸對稱 周期為2 ; ④ 的圖象關(guān)于點 中心對稱,直線 軸對稱 周期為4 ; 8.基本初等函數(shù)的圖像與性質(zhì) ⑴冪函數(shù): ( ;⑵指數(shù)函數(shù): ; ⑶對數(shù)函數(shù): ;⑷正弦函數(shù): ; ⑸余弦函數(shù): ;(6)正切函數(shù): ;⑺一元二次函數(shù): ; ⑻其它常用函數(shù): 1 正比例函數(shù): ;②反比例函數(shù): ;特別的 2 函數(shù) ; 9.二次函數(shù): ⑴解析式: ①一般式: ;②頂點式: , 為頂點; ③零點式: 。 ⑵二次函數(shù)問題解決需考慮的因素: ①開口方向;②對稱軸;③端點值;④與坐標軸交點;⑤判別式;⑥兩根符號。 ⑶二次函數(shù)問題解決方法:①數(shù)形結(jié)合;②分類討論。 10.函數(shù)圖象: ⑴圖象作法 :①描點法 (特別注意三角函數(shù)的五點作圖)②圖象變換法③導數(shù)法 ⑵圖象變換: 1 平移變換:ⅰ ,2 ———“正左負右” ⅱ ———“正上負下”; 3 伸縮變換: ⅰ , ( ———縱坐標不變,橫坐標伸長為原來的 倍; ⅱ , ( ———橫坐標不變,縱坐標伸長為原來的 倍; 4 對稱變換:ⅰ ;ⅱ ; ⅲ ; ⅳ ; 5 翻轉(zhuǎn)變換: ⅰ ———右不動,右向左翻( 在 左側(cè)圖象去掉); ⅱ ———上不動,下向上翻(| |在 下面無圖象); 11.函數(shù)圖象(曲線)對稱性的證明 (1)證明函數(shù) 圖像的對稱性,即證明圖像上任意點關(guān)于對稱中心(對稱軸)的對稱點仍在圖像上; (2)證明函數(shù) 與 圖象的對稱性,即證明 圖象上任意點關(guān)于對稱中心(對稱軸)的對稱點在 的圖象上,反之亦然; 注: ①曲線C1:f(x,y)=0關(guān)于點(a,b)的對稱曲線C2方程為:f(2a-x,2b-y)=0; ②曲線C1:f(x,y)=0關(guān)于直線x=a的對稱曲線C2方程為:f(2a-x, y)=0; ③曲線C1:f(x,y)=0,關(guān)于y=x+a(或y=-x+a)的對稱曲線C2的方程為f(y-a,x+a)=0(或f(-y+a,-x+a)=0); ④f(a+x)=f(b-x) (x∈R) y=f(x)圖像關(guān)于直線x= 對稱; 特別地:f(a+x)=f(a-x) (x∈R) y=f(x)圖像關(guān)于直線x=a對稱; ⑤函數(shù)y=f(x-a)與y=f(b-x)的圖像關(guān)于直線x= 對稱; 12.函數(shù)零點的求法: ⑴直接法(求 的根);⑵圖象法;⑶二分法. 13.導數(shù) ⑴導數(shù)定義:f(x)在點x0處的導數(shù)記作 ; ⑵常見函數(shù)的導數(shù)公式: ① ;② ;③ ; ④ ;⑤ ;⑥ ;⑦ ; ⑧ 。 ⑶導數(shù)的四則運算法則: ⑷(理科)復合函數(shù)的導數(shù): ⑸導數(shù)的應用: ①利用導數(shù)求切線:注意:ⅰ所給點是切點嗎?ⅱ所求的是“在”還是“過”該點的切線? ②利用導數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性: ⅰ 是增函數(shù);ⅱ 為減函數(shù); ⅲ 為常數(shù); ③利用導數(shù)求極值:ⅰ求導數(shù) ;ⅱ求方程 的根;ⅲ列表得極值。 ④利用導數(shù)最大值與最小值:ⅰ求的極值;ⅱ求區(qū)間端點值(如果有);ⅲ得最值。 14.(理科)定積分 ⑴定積分的定義: ⑵定積分的性質(zhì):① ( 常數(shù)); ② ; ③ (其中 。 ⑶微積分基本定理(牛頓—萊布尼茲公式): ⑷定積分的應用:①求曲邊梯形的面積: ; 3 求變速直線運動的路程: ;③求變力做功: 。 第三部分 三角函數(shù)、三角恒等變換與解三角形 1.⑴角度制與弧度制的互化: 弧度 , 弧度, 弧度 ⑵弧長公式: ;扇形面積公式: 。 2.三角函數(shù)定義:角 中邊上任意一點 為 ,設 則: 3.三角函數(shù)符號規(guī)律:一全正,二正弦,三兩切,四余弦; 4.誘導公式記憶規(guī)律:“函數(shù)名不(改)變,符號看象限”; 5.⑴ 對稱軸: ;對稱中心: ; ⑵ 對稱軸: ;對稱中心: ; 6.同角三角函數(shù)的基本關(guān)系: ; 7.兩角和與差的正弦、余弦、正切公式:① ② ③ 。 8.二倍角公式:① ; ② ;③ 。 9.正、余弦定理: ⑴正弦定理: ( 是 外接圓直徑 ) 注:① ;② ;③ 。 ⑵余弦定理: 等三個;注: 等三個。 10。幾個公式: ⑴三角形面積公式: ; ⑵內(nèi)切圓半徑r= ;外接圓直徑2R= 11.已知 時三角形解的個數(shù)的判定: 第四部分 立體幾何 1.三視圖與直觀圖:注:原圖形與直觀圖面積之比為 。 2.表(側(cè))面積與體積公式: ⑴柱體:①表面積:S=S側(cè)+2S底;②側(cè)面積:S側(cè)= ;③體積:V=S底h ⑵錐體:①表面積:S=S側(cè)+S底;②側(cè)面積:S側(cè)= ;③體積:V= S底h: ⑶臺體:①表面積:S=S側(cè)+S上底S下底;②側(cè)面積:S側(cè)= ;③體積:V= (S+ )h; ⑷球體:①表面積:S= ;②體積:V= 。 3.位置關(guān)系的證明(主要方法): ⑴直線與直線平行:①公理4;②線面平行的性質(zhì)定理;③面面平行的性質(zhì)定理。 ⑵直線與平面平行:①線面平行的判定定理;②面面平行 線面平行。 ⑶平面與平面平行:①面面平行的判定定理及推論;②垂直于同一直線的兩平面平行。 ⑷直線與平面垂直:①直線與平面垂直的判定定理;②面面垂直的性質(zhì)定理。 ⑸平面與平面垂直:①定義---兩平面所成二面角為直角;②面面垂直的判定定理。 注:理科還可用向量法。 4.求角:(步驟-------Ⅰ。找或作角;Ⅱ。求角) ⑴異面直線所成角的求法: 1 平移法:平移直線,2 構(gòu)造三角形; 3 ②補形法:補成正方體、平行六面體、長方體等,4 發(fā)現(xiàn)兩條異面直線間的關(guān)系。 注:理科還可用向量法,轉(zhuǎn)化為兩直線方向向量的夾角。 ⑵直線與平面所成的角: ①直接法(利用線面角定義);②先求斜線上的點到平面距離h,與斜線段長度作比,得sin 。 注:理科還可用向量法,轉(zhuǎn)化為直線的方向向量與平面法向量的夾角。 ⑶二面角的求法: ①定義法:在二面角的棱上取一點(特殊點),作出平面角,再求解; ②三垂線法:由一個半面內(nèi)一點作(或找)到另一個半平面的垂線,用三垂線定理或逆定理作出二面角的平面角,再求解; ③射影法:利用面積射影公式: ,其中 為平面角的大?。? 注:對于沒有給出棱的二面角,應先作出棱,然后再選用上述方法; 理科還可用向量法,轉(zhuǎn)化為兩個班平面法向量的夾角。 5.求距離:(步驟-------Ⅰ。找或作垂線段;Ⅱ。求距離) ⑴兩異面直線間的距離:一般先作出公垂線段,再進行計算; ⑵點到直線的距離:一般用三垂線定理作出垂線段,再求解; ⑶點到平面的距離: ①垂面法:借助面面垂直的性質(zhì)作垂線段(確定已知面的垂面是關(guān)鍵),再求解; 5 等體積法; 理科還可用向量法: 。 ⑷球面距離:(步驟) (Ⅰ)求線段AB的長;(Ⅱ)求球心角∠AOB的弧度數(shù);(Ⅲ)求劣弧AB的長。 6.結(jié)論: ⑴從一點O出發(fā)的三條射線OA、OB、OC,若∠AOB=∠AOC,則點A在平面∠BOC上的射影在∠BOC的平分線上; ⑵立平斜公式(最小角定理公式): ⑶正棱錐的各側(cè)面與底面所成的角相等,記為 ,則S側(cè)cos =S底; ⑷長方體的性質(zhì) ①長方體體對角線與過同一頂點的三條棱所成的角分別為 則:cos2 +cos2 +cos2 =1;sin2 +sin2 +sin2 =2 。 ②長方體體對角線與過同一頂點的三側(cè)面所成的角分別為 則有cos2 +cos2 +cos2 =2;sin2 +sin2 +sin2 =1 。 ⑸正四面體的性質(zhì):設棱長為 ,則正四面體的: 1 高: ;②對棱間距離: ;③相鄰兩面所成角余弦值: ;④內(nèi)切2 球半徑: ;外接球半徑: ; 第五部分 直線與圓 1.直線方程 ⑴點斜式: ;⑵斜截式: ;⑶截距式: ; ⑷兩點式: ;⑸一般式: ,(A,B不全為0)。 (直線的方向向量:( ,法向量( 2.求解線性規(guī)劃問題的步驟是: (1)列約束條件;(2)作可行域,寫目標函數(shù);(3)確定目標函數(shù)的最優(yōu)解。 3.兩條直線的位置關(guān)系: 4.直線系 5.幾個公式 ⑴設A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3),⊿ABC的重心G:( ); ⑵點P(x0,y0)到直線Ax+By+C=0的距離: ; ⑶兩條平行線Ax+By+C1=0與 Ax+By+C2=0的距離是 ; 6.圓的方程: ⑴標準方程:① ;② 。 ⑵一般方程: ( 注:Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圓 A=C≠0且B=0且D2+E2-4AF>0; 7.圓的方程的求法:⑴待定系數(shù)法;⑵幾何法;⑶圓系法。 8.圓系: ⑴ ; 注:當 時表示兩圓交線。 ⑵ 。 9.點、直線與圓的位置關(guān)系:(主要掌握幾何法) ⑴點與圓的位置關(guān)系:( 表示點到圓心的距離) ① 點在圓上;② 點在圓內(nèi);③ 點在圓外。 ⑵直線與圓的位置關(guān)系:( 表示圓心到直線的距離) ① 相切;② 相交;③ 相離。 ⑶圓與圓的位置關(guān)系:( 表示圓心距, 表示兩圓半徑,且 ) ① 相離;② 外切;③ 相交; ④ 內(nèi)切;⑤ 內(nèi)含。 10.與圓有關(guān)的結(jié)論: ⑴過圓x2+y2=r2上的點M(x0,y0)的切線方程為:x0x+y0y=r2; 過圓(x-a)2+(y-b)2=r2上的點M(x0,y0)的切線方程為:(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2; ⑵以A(x1,y2)、B(x2,y2)為直徑的圓的方程:(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0。 第六部分 圓錐曲線 1.定義:⑴橢圓: ; ⑵雙曲線: ;⑶拋物線:略 2.結(jié)論 ⑴焦半徑:①橢圓: (e為離心率); (左“+”右“-”); ②拋物線: ⑵弦長公式: ; 注:(Ⅰ)焦點弦長:①橢圓: ;②拋物線: =x1+x2+p= ;(Ⅱ)通徑(最短弦):①橢圓、雙曲線: ;②拋物線:2p。 ⑶過兩點的橢圓、雙曲線標準方程可設為: ( 同時大于0時表示橢圓, 時表示雙曲線); ⑷橢圓中的結(jié)論: ①內(nèi)接矩形最大面積 :2ab; ②P,Q為橢圓上任意兩點,且OP 0Q,則 ; ③橢圓焦點三角形:<Ⅰ>. ,( );<Ⅱ>.點 是 內(nèi)心, 交 于點 ,則 ; ④當點 與橢圓短軸頂點重合時 最大; ⑸雙曲線中的結(jié)論: ①雙曲線 (a>0,b>0)的漸近線: ; ②共漸進線 的雙曲線標準方程為 為參數(shù), ≠0); ③雙曲線焦點三角形:<Ⅰ>. ,( );<Ⅱ>.P是雙曲線 - =1(a>0,b>0)的左(右)支上一點,F(xiàn)1、F2分別為左、右焦點,則△PF1F2的內(nèi)切圓的圓心橫坐標為 ; ④雙曲線為等軸雙曲線 漸近線為 漸近線互相垂直; (6)拋物線中的結(jié)論: ①拋物線y2=2px(p>0)的焦點弦AB性質(zhì):<Ⅰ>. x1x2= ;y1y2=-p2; <Ⅱ>. ;<Ⅲ>.以AB為直徑的圓與準線相切;<Ⅳ>.以AF(或BF)為直徑的圓與 軸相切;<Ⅴ>. 。 ②拋物線y2=2px(p>0)內(nèi)結(jié)直角三角形OAB的性質(zhì): <Ⅰ>. ; <Ⅱ>. 恒過定點 ; <Ⅲ>. 中點軌跡方程: ;<Ⅳ>. ,則 軌跡方程為: ;<Ⅴ>. 。 ③拋物線y2=2px(p>0),對稱軸上一定點 ,則: <Ⅰ>.當 時,頂點到點A距離最小,最小值為 ;<Ⅱ>.當 時,拋物線上有關(guān)于 軸對稱的兩點到點A距離最小,最小值為 。 3.直線與圓錐曲線問題解法: ⑴直接法(通法):聯(lián)立直線與圓錐曲線方程,構(gòu)造一元二次方程求解。 注意以下問題: ①聯(lián)立的關(guān)于“ ”還是關(guān)于“ ”的一元二次方程? ②直線斜率不存在時考慮了嗎? ③判別式驗證了嗎? ⑵設而不求(代點相減法):--------處理弦中點問題 步驟如下:①設點A(x1,y1)、B(x2,y2);②作差得 ;③解決問題。 4.求軌跡的常用方法:(1)定義法:利用圓錐曲線的定義; (2)直接法(列等式);(3)代入法(相關(guān)點法或轉(zhuǎn)移法);⑷待定系數(shù)法;(5)參數(shù)法;(6)交軌法。 第七部分 平面向量 ⑴設a=(x1,y1),b=(x2,y2),則: ① a‖b(b≠0) a= b ( x1y2-x2y1=0; ② a⊥b(a、b≠0) a?b=0 x1x2+y1y2=0 . ⑵a?b=|a||b|cos<a,b>=x2+y1y2; 注:①|(zhì)a|cos<a,b>叫做a在b方向上的投影;|b|cos<a,b>叫做b在a方向上的投影; 6 a?b的幾何意義:a?b等于|a|與|b|在a方向上的投影|b|cos<a,b>的乘積。 ⑶cos<a,b>= ; ⑷三點共線的充要條件:P,A,B三點共線 ; 附:(理科)P,A,B,C四點共面 。 第八部分 數(shù)列 1.定義: ⑴等差數(shù)列 ; ⑵等比數(shù)列 ; 2.等差、等比數(shù)列性質(zhì) 等差數(shù)列 等比數(shù)列 通項公式 前n項和 性質(zhì) ①an=am+ (n-m)d, ①an=amqn-m; ②m+n=p+q時am+an=ap+aq ②m+n=p+q時aman=apaq ③ 成AP ③ 成GP ④ 成AP, ④ 成GP, 等差數(shù)列特有性質(zhì): 1 項數(shù)為2n時:S2n=n(an+an+1)=n(a1+a2n); ; ; 2 項數(shù)為2n-1時:S2n-1=(2n-1) ; ; ; 3 若 ;若 ; 若 。 3.數(shù)列通項的求法: ⑴分析法;⑵定義法(利用AP,GP的定義);⑶公式法:累加法( ; ⑷疊乘法( 型);⑸構(gòu)造法( 型);(6)迭代法; ⑺間接法(例如: );⑻作商法( 型);⑼待定系數(shù)法;⑽(理科)數(shù)學歸納法。 注:當遇到 時,要分奇數(shù)項偶數(shù)項討論,結(jié)果是分段形式。 4.前 項和的求法: ⑴拆、并、裂項法;⑵倒序相加法;⑶錯位相減法。 5.等差數(shù)列前n項和最值的求法: ⑴ ;⑵利用二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)。 第九部分 不等式 1.均值不等式: 注意:①一正二定三相等;②變形, 。 2.絕對值不等式: 3.不等式的性質(zhì): ⑴ ;⑵ ;⑶ ; ;⑷ ; ; ;⑸ ;(6) 。 4.不等式等證明(主要)方法: ⑴比較法:作差或作比;⑵綜合法;⑶分析法。 第十部分 復數(shù) 1.概念: ⑴z=a+bi∈R b=0 (a,b∈R) z= z2≥0; ⑵z=a+bi是虛數(shù) b≠0(a,b∈R); ⑶z=a+bi是純虛數(shù) a=0且b≠0(a,b∈R) z+ =0(z≠0) z2<0; ⑷a+bi=c+di a=c且c=d(a,b,c,d∈R); 2.復數(shù)的代數(shù)形式及其運算:設z1= a + bi , z2 = c + di (a,b,c,d∈R),則: (1) z 1± z2 = (a + b) ± (c + d)i;⑵ z1.z2 = (a+bi)?(c+di)=(ac-bd)+ (ad+bc)i;⑶z1÷z2 = (z2≠0) ; 3.幾個重要的結(jié)論: ;⑶ ;⑷ ⑸ 性質(zhì):T=4; ; (6) 以3為周期,且 ; =0; (7) 。 4.運算律:(1) 5.共軛的性質(zhì):⑴ ;⑵ ;⑶ ;⑷ 。 6.模的性質(zhì):⑴ ;⑵ ;⑶ ;⑷ ; 第十一部分 概率 1.事件的關(guān)系: ⑴事件B包含事件A:事件A發(fā)生,事件B一定發(fā)生,記作 ; ⑵事件A與事件B相等:若 ,則事件A與B相等,記作A=B; ⑶并(和)事件:某事件發(fā)生,當且僅當事件A發(fā)生或B發(fā)生,記作 (或 ); ⑷并(積)事件:某事件發(fā)生,當且僅當事件A發(fā)生且B發(fā)生,記作 (或 ) ; ⑸事件A與事件B互斥:若 為不可能事件( ),則事件A與互斥; (6)對立事件: 為不可能事件, 為必然事件,則A與B互為對立事件。 2.概率公式: ⑴互斥事件(有一個發(fā)生)概率公式:P(A+B)=P(A)+P(B); ⑵古典概型: ; ⑶幾何概型: ; 第十二部分 統(tǒng)計與統(tǒng)計案例 1.抽樣方法 ⑴簡單隨機抽樣:一般地,設一個總體的個數(shù)為N,通過逐個不放回的方法從中抽取一個容量為n的樣本,且每個個體被抽到的機會相等,就稱這種抽樣為簡單隨機抽樣。 注:①每個個體被抽到的概率為 ; ②常用的簡單隨機抽樣方法有:抽簽法;隨機數(shù)法。 ⑵系統(tǒng)抽樣:當總體個數(shù)較多時,可將總體均衡的分成幾個部分,然后按照預先制定的 規(guī)則,從每一個部分抽取一個個體,得到所需樣本,這種抽樣方法叫系統(tǒng)抽樣。 注:步驟:①編號;②分段;③在第一段采用簡單隨機抽樣方法確定其時個體編號 ; ④按預先制定的規(guī)則抽取樣本。 ⑶分層抽樣:當已知總體有差異比較明顯的幾部分組成時,為使樣本更充分的反映總體的情況,將總體分成幾部分,然后按照各部分占總體的比例進行抽樣,這種抽樣叫分層抽樣。 注:每個部分所抽取的樣本個體數(shù)=該部分個體數(shù) 2.總體特征數(shù)的估計: ⑴樣本平均數(shù) ; ⑵樣本方差 ; ⑶樣本標準差 = ; 3.相關(guān)系數(shù)(判定兩個變量線性相關(guān)性): 注:⑴ >0時,變量 正相關(guān); <0時,變量 負相關(guān); ⑵① 越接近于1,兩個變量的線性相關(guān)性越強;② 接近于0時,兩個變量之間幾乎不存在線性相關(guān)關(guān)系。 4.回歸分析中回歸效果的判定: ⑴總偏差平方和: ⑵殘差: ;⑶殘差平方和: ;⑷回歸平方和: - ;⑸相關(guān)指數(shù) 。 注:① 得知越大,說明殘差平方和越小,則模型擬合效果越好; ② 越接近于1,,則回歸效果越好。 5.獨立性檢驗(分類變量關(guān)系): 隨機變量 越大,說明兩個分類變量,關(guān)系越強,反之,越弱。 第十四部分 常用邏輯用語與推理證明 1. 四種命題: ⑴原命題:若p則q; ⑵逆命題:若q則p; ⑶否命題:若 p則 q;⑷逆否命題:若 q則 p 注:原命題與逆否命題等價;逆命題與否命題等價。 2.充要條件的判斷: (1)定義法----正、反方向推理; (2)利用集合間的包含關(guān)系:例如:若 ,則A是B的充分條件或B是A的必要條件;若A=B,則A是B的充要條件; 3.邏輯連接詞: ⑴且(and) :命題形式 p q; p q p q p q p ⑵或(or):命題形式 p q; 真 真 真 真 假 ⑶非(not):命題形式 p . 真 假 假 真 假 假 真 假 真 真 假 假 假 假 真 4.全稱量詞與存在量詞 ⑴全稱量詞-------“所有的”、“任意一個”等,用 表示; 全稱命題p: ; 全稱命題p的否定 p: 。 ⑵存在量詞--------“存在一個”、“至少有一個”等,用 表示; 特稱命題p: ; 特稱命題p的否定 p: ; 第十五部分 推理與證明 1.推理: ⑴合情推理:歸納推理和類比推理都是根據(jù)已有事實,經(jīng)過觀察、分析、比較、聯(lián)想,在進行歸納、類比,然后提出猜想的推理,我們把它們稱為合情推理。 ①歸納推理:由某類食物的部分對象具有某些特征,推出該類事物的全部對象都具有這些特征的推理,或者有個別事實概括出一般結(jié)論的推理,稱為歸納推理,簡稱歸納。 注:歸納推理是由部分到整體,由個別到一般的推理。 ②類比推理:由兩類對象具有類似和其中一類對象的某些已知特征,推出另一類對象也具有這些特征的推理,稱為類比推理,簡稱類比。 注:類比推理是特殊到特殊的推理。 ⑵演繹推理:從一般的原理出發(fā),推出某個特殊情況下的結(jié)論,這種推理叫演繹推理。 注:演繹推理是由一般到特殊的推理。 “三段論”是演繹推理的一般模式,包括: ⑴大前提---------已知的一般結(jié)論; ⑵小前提---------所研究的特殊情況; ⑶結(jié) 論---------根據(jù)一般原理,對特殊情況得出的判斷。 二.證明 ⒈直接證明 ⑴綜合法 一般地,利用已知條件和某些數(shù)學定義、定理、公理等,經(jīng)過一系列的推理論證,最后推導出所要證明的結(jié)論成立,這種證明方法叫做綜合法。綜合法又叫順推法或由因?qū)Чā?BR>⑵分析法 一般地,從要證明的結(jié)論出發(fā),逐步尋求使它成立的充分條件,直至最后,把要證明的結(jié)論歸結(jié)為判定一個明顯成立的條件(已知條件、定義、定理、公理等),這種證明的方法叫分析法。分析法又叫逆推證法或執(zhí)果索因法。 2.間接證明------反證法 一般地,假設原命題不成立,經(jīng)過正確的推理,最后得出矛盾,因此說明假設錯誤,從而證明原命題成立,這種證明方法叫反證法。 附:數(shù)學歸納法(僅限理科) 一般的證明一個與正整數(shù) 有關(guān)的一個命題,可按以下步驟進行: ⑴證明當 取第一個值 是命題成立; ⑵假設當 命題成立,證明當 時命題也成立。 那么由⑴⑵就可以判定命題對從 開始所有的正整數(shù)都成立。 這種證明方法叫數(shù)學歸納法。 注:①數(shù)學歸納法的兩個步驟缺一不可,用數(shù)學歸納法證明問題時必須嚴格按步驟進行; 3 的取值視題目而4 定,5 可能是1,6 也可能是2等。 第十六部分 理科選修部分 1. 排列、組合和二項式定理 ⑴排列數(shù)公式: =n(n-1)(n-2)…(n-m+1)= (m≤n,m、n∈N*),當m=n時為全排列 =n(n-1)(n-2)…3.2.1=n!; ⑵組合數(shù)公式: (m≤n), ; ⑶組合數(shù)性質(zhì): ; ⑷二項式定理: ①通項: ②注意二項式系數(shù)與系數(shù)的區(qū)別; ⑸二項式系數(shù)的性質(zhì): ①與首末兩端等距離的二項式系數(shù)相等;②若n為偶數(shù),中間一項(第 +1項)二項式系數(shù)最大;若n為奇數(shù),中間兩項(第 和 +1項)二項式系數(shù)最大; ③ (6)求二項展開式各項系數(shù)和或奇(偶)數(shù)項系數(shù)和時,注意運用賦值法。 2. 概率與統(tǒng)計 ⑴隨機變量的分布列: ①隨機變量分布列的性質(zhì):pi≥0,i=1,2,…; p1+p2+…=1; ②離散型隨機變量: X x1 X2 … xn … P P1 P2 … Pn … 期望:EX= x1p1 + x2p2 + … + xnpn + … ; 方差:DX= ; 注: ; ③兩點分布: X 0 1 期望:EX=p;方差:DX=p(1-p). P 1-p p 4 超幾何分布: 一般地,在含有M件次品的N件產(chǎn)品中,任取n件,其中恰有X件次品,則 其中, 。 稱分布列 X 0 1 … m P … 為超幾何分布列, 稱X服從超幾何分布。 ⑤二項分布(獨立重復試驗): 若X~B(n,p),則EX=np, DX=np(1- p);注: 。 ⑵條件概率:稱 為在事件A發(fā)生的條件下,事件B發(fā)生的概率。 注:①0 P(B|A) 1;②P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A)。 ⑶獨立事件同時發(fā)生的概率:P(AB)=P(A)P(B)。 ⑷正態(tài)總體的概率密度函數(shù): 式中 是參數(shù),分別表示總體的平均數(shù)(期望值)與標準差; (6)正態(tài)曲線的性質(zhì): ①曲線位于x軸上方,與x軸不相交;②曲線是單峰的,關(guān)于直線x= 對稱; ③曲線在x= 處達到峰值 ;④曲線與x軸之間的面積為1; 5 當 一定時,6 曲線隨 質(zhì)的變化沿x軸平移; 7 當 一定時,8 曲線形狀由 確定: 越大,9 曲線越“矮胖”,10 表示總體分布越集中; 越小,曲線越“高瘦”,表示總體分布越分散。 注:P =0.6826;P =0.9544 知識點總結(jié) 相似三角形的判定及有關(guān)性質(zhì) 相似三角形的定義:對應角相等,對應邊成比例的兩個三角形叫做相似三角形。 相似三角形的預備定理:如果一條直線平行于三角形的一條邊,且這條直線與原三角形的兩條邊(或其延長線)分別相交,那么所構(gòu)成的三角形與原三角形相似。 判定定理1:兩角對應相等,兩三角形相似。 判定定理2:兩邊對應成比例且夾角相等,兩三角形相似。 判定定理3:三邊對應成比例,兩三角形相似。 直角三角形相似的判定定理:斜邊和一條直角邊對應成比例,兩直角三角形相似。 相似三角形的性質(zhì): 相似三角形對應角相等,對應邊成比例 相似三角形具有傳遞性 相似三角形對應高的比、對應中線的比和對應角平分線的比都等于相似比 相似三角形周長的比等于相似比 相似三角形面積比等于相似比的平方 直線和圓的位置關(guān)系 1.直線和圓位置關(guān)系的判定方法一是方程的觀點,即把圓的方程和直線的方程聯(lián)立成方程組,利用判別式Δ來討論位置關(guān)系. ①Δ>0,直線和圓相交.②Δ=0,直線和圓相切.③Δ<0,直線和圓相離. 方法二是幾何的觀點,即把圓心到直線的距離d和半徑R的大小加以比較. ①d<R,直線和圓相交.②d=R,直線和圓相切.③d>R,直線和圓相離. 2.直線和圓相切,這類問題主要是求圓的切線方程.求圓的切線方程主要可分為已知斜率k或已知直線上一點兩種情況,而已知直線上一點又可分為已知圓上一點和圓外一點兩種情況. 3.直線和圓相交,這類問題主要是求弦長以及弦的中點問題. 切線的性質(zhì) ⑴圓心到切線的距離等于圓的半徑;⑵過切點的半徑垂直于切線;⑶經(jīng)過圓心,與切線垂直的直線必經(jīng)過切點;⑷經(jīng)過切點,與切線垂直的直線必經(jīng)過圓心;當一條直線滿足(1)過圓心;(2)過切點;(3)垂直于切線三個性質(zhì)中的兩個時,第三個性質(zhì)也滿足. 切線的判定定理 經(jīng)過半徑的外端點并且垂直于這條半徑的直線是圓的切線. 切線長定理 從圓外一點作圓的兩條切線,兩切線長相等,圓心與這一點的連線平分兩條切線的夾角. 圓錐曲線性質(zhì)的探討 一、圓錐曲線的定義 1. 橢圓:到兩個定點的距離之和等于定長(定長大于兩個定點間的距離)的動點的軌跡叫做橢圓。即:{P| |PF1|+|PF2|=2a, (2a>|F1F2|)}。 2. 雙曲線:到兩個定點的距離的差的絕對值為定值(定值小于兩個定點的距離)的動點軌跡叫做雙曲線。即{P|||PF1|-|PF2||=2a, (2a<|F1F2|)}。 3. 圓錐曲線的統(tǒng)一定義:到定點的距離與到定直線的距離的比e是常數(shù)的點的軌跡叫做圓錐曲線。當0<E<1< SPAN>時為橢圓:當e=1時為拋物線;當e>1時為雙曲線。 二、圓錐曲線的方程 1.橢圓: + =1(a>b>0)或 + =1(a>b>0)(其中,a2=b2+c2) 2.雙曲線: - =1(a>0, b>0)或 - =1(a>0, b>0)(其中,c2=a2+b2) 3.拋物線:y2=±2px(p>0),x2=±2py(p>0) 三、圓錐曲線的性質(zhì) 1.橢圓: + =1(a>b>0) (1)范圍:|x|≤a,|y|≤b(2)頂點:(±a,0),(0,±b)(3)焦點:(±c,0)(4)離心率:e= ∈(0,1)(5)準線:x=± 2.雙曲線: - =1(a>0, b>0)(1)范圍:|x|≥a, y∈R(2)頂點:(±a,0)(3)焦點:(±c,0)(4)離心率:e= ∈(1,+∞)(5)準線:x=± (6)漸近線:y=± x 3.拋物線:y2=2px(p>0)(1)范圍:x≥0, y∈R(2)頂點:(0,0)(3)焦點:( ,0)(4)離心率:e=1(5)準線:x=- 【典型例題】 [例1] 如圖△ABC中,∠C,∠B的平分線相交于O,過O作AO的垂線與邊AB、AC分別交于D、E,求證:△BDO∽△BOC∽△OEC。 證明:易得AO平分∠BAC,AO⊥DE ∴ ∠ADO=∠AEO ∴ ∠BDO=∠CEO 又∠BDO=90°+ ∠BAC ∠BOC=180°- (∠ABC+∠ACB) =90°+ ∠BAC∴ ∠BDO=∠BOC 又∠DBO=∠OBC ∴ △BDO∽△BOC 同理△ECO∽△OCB∴ △BDO∽△BOC∽△OEC [例2] △ABE中,D、C為AB上兩點,AC=AE, ,求證:EC平分∠DEB。 證明:∵ AE=AC ∴ 即 又∵∠A=∠A ∴ △EAD∽△BAE ∴ ∠1=∠B ∵ AE=AC ∴ ∠1+∠2=∠ACE 又∵∠3+∠B=∠ACE ∴ ∠2=∠3∴ EC平分∠DEB [例3] 已知:D、E分別在△ABC的邊AC和AB上,BD與CE交于F,其中AE=BE, , ,求 。 證明:取AD中點N,連結(jié)EN ∴ EN BD ∴ ∴ ∵ ∴ × = ∵ = ∴ = = =11 [例4]如圖,直角梯形ABCD中,∠A=∠B=90°,AD‖BC,E為AB上一點,DE平分∠ADC,CE平分∠BCD,以AB為直徑的圓與邊CD有怎樣的位置關(guān)系? 解:以AB為直徑的圓與CD是相切關(guān)系 如圖,過E作EF⊥CD,垂足為F. ∵∠A=∠B=90°,∴EA⊥AD,EB⊥BC,∵DE平分∠ADC,CE平分∠BCD,∴ .∴以AB為直徑的圓的圓心為E,且 ,∴以AB為直徑的圓與邊CD相切. [例5]已知:ΔABC內(nèi)接于⊙O,過點A作直線EF. ⑴如圖甲,AB為直徑,要使得EF是⊙O的切線,還需添加的條件是(只需寫出三種情況): ①________; ②_________;③_________. ⑵如圖乙,AB為非直徑的弦,∠CAE=∠B,求證:EF是⊙O的切線. 解:⑴①∠FAB=90°.②∠B=∠EAC.③∠BAE=90°. ⑵連結(jié)AO并延長交⊙O于D,連結(jié)CD. ∵AD為⊙O的直徑,∴∠ACD=90°,∴∠D+∠CAD=90°. ∵∠D=∠B,∠B=∠CAE,∴∠CAE+∠CAD=90°,即OA⊥EF. 又∵EF經(jīng)過半徑OA的外端A,∴EF為⊙O的切線. [例6]如圖所示,AB=AC,以AB為直徑作⊙O,交BC于點D,交AC于點E,過點D作⊙O的切線DF,交AC于F,求證:(1)DF⊥AC,(2)FC=FE. 證明:(1)連結(jié)OD,AD.∵ DF為⊙O的切線, ∴ OD⊥DF(切線的性質(zhì)定理).又∵ AB為⊙O的直徑,∴ AD⊥BC.又∵ AB=AC,∴D為BC中點. ∵O為AB中點,∴ ∴ DF⊥AC. (2)連結(jié)DE.則∠DEC=∠B(圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)),又∵ AB=AC,∴∠B=∠C. ∴∠DEC=∠C,∴ DE=DC.又∵ DF⊥AC,∴ FC=EF(等腰三角形的性質(zhì)) [例7]如圖:橢圓 + =1(a>b>0),F(xiàn)1為左焦點,A、B是兩個頂點,P為橢圓上一點,PF1⊥x軸,且PO//AB,求橢圓的離心率e。 解:設橢圓的右焦點為F2,由第一定義:|PF1|+|PF2|=2a, ∵ PF1⊥x軸,∴ |PF1|2+|F1F2|2=|PF2|2, 即(|PF2|+|PF1|)(|PF2|-|PF1|)=4c2, ∴ |PF1|= 。∵ PO//AB,∴ ΔPF1O∽ΔBOA, ∴ = c=b a= c, ∴ e= = 。 [例8] 已知 、 是橢圓 ( )長軸的兩個端點, 是與 垂直的弦.求直線 與 的交點M的軌跡方程. 解 如圖,由已知 軸,可設 、 .設動點M( ).∵ ( ,0)、 ( ,0)∴ 方程為 方程為 把上面兩個等式左、右分別相乘,可得: 而P ( )又在橢圓上, 即 ,變形為 即 ,代入,可得M點軌跡方程為: . [例9] 已知橢圓 ,A(1,1),過A的直線 交橢圓于P、Q兩點,若 ,求直線 的方程. 解:設P( , ),Q( , )∵ ,由定比分點公式得: ∵ P、Q在橢圓上 ∴ 整理得 解得 或 ∴ 直線PQ的方程為 或 |
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