高中数学常用公式及常用结论
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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.包含关系 ABAABB UU ABC BC A U AC B U C ABR 2集合 12 , n a aa的子集个数共有2n 个;真子集有12 n 个;非空子集有2n 1 个;非空的真子集有2n2 个. 3.充要条件 若 pq,则 p 是 q 的充分条件,q 是 p 的必要条件 p 是 q 的充分不必要条件 pq 且 qp p 是 q 的必要不充分条件 pq 且 qp p 是 q 的充要条件 pq p 是 q 的既不充分也不必要条件 pq且qp 4.全称命题、特称命题及含一个量词的命题的否定 命题名称 语言表示 符号表示 命题的否定
2、 全称命题 对 M 中任意一个 x, 有 p(x)成立 xM,p(x) x0M,綈 p(x0) 特称命题 存在 M 中的一个 x0, 使 p(x0)成立 x0M,p(x0) xM,綈 p(x) 5.函数的单调性 (1)设 2121 ,xxbaxx那么 1212 ()( )()0 xxf xf xbaxf xx xfxf ,)(0 )()( 21 21 在 上是增函数; 1212 ()( )()0 xxf xf xbaxf xx xfxf ,)(0 )()( 21 21 在 上是减函数. (2)设函数)(xfy 在某个区间内可导,如果0)( x f,则)(xf为增函数;如果0)( x f,则)(
3、xf为减函 数. 6.如果函数)(xf和)(xg都是减函数,则在公共定义域内,和函数)()(xgxf也是减函数; 如果函数)(ufy 和 )(xgu 在其对应的定义域上都是减函数,则复合函数)(xgfy 是增函数. 7奇偶函数的图象特征 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 8.若函数)(xfy 是偶函数, 则)()(axfaxf; 若函数)(axfy是偶函数, 则)()(axfaxf. 9.对于函数)(xfy (Rx),)()(xbfaxf恒成立,则函数
4、)(xf的对称轴是函数 2 ba x ;两个函数 )(axfy与)(xbfy 的图象关于直线 2 ba x 对称. 10.若)()(axfxf,则函数)(xfy 的图象关于点)0 , 2 (a对称; 若)()(axfxf,则函数)(xfy 为 周期为a2的周期函数. 11.函数( )yf x的图象的对称性 (1)函数( )yf x的图象关于直线xa对称()()f axf ax(2)( )faxf x. (2)函数( )yf x的图象关于直线 2 ab x 对称()()f amxf bmx()()f abmxf mx. 12.几个常见的函数方程 (1)正比例函数( )f xcx(2)指数函数(
5、) x f xa(3)对数函数( )logaf xx(4)幂函数( )f xx,. (5)余弦函数( )cosf xx,正弦函数( )sing xx 13.几个函数方程的周期(约定 a0) (1))()(axfxf,则)(xf的周期 T=a; (2))()(axfxf, 或)0)( )( 1 )(xf xf axf, 或 1 () ( ) f xa f x ( () 0 )f x ,则)(xf的周期T=2a; (3)0)( )( 1 1)( xf axf xf,则)(xf的周期 T=3a; 14.分数指数幂 (1) 1 m n nm a a (0,am nN,且1n ).(2) 1 m n m
6、 n a a (0,am nN,且1n ). 15根式的性质 (1)()n n aa.(2)当n为奇数时, nn aa;当n为偶数时, ,0 | ,0 nn a a aa a a . 16.指数式与对数式的互化式 log b a NbaN(0,1,0)aaN. 17.对数的换底公式 log log log m a m N N a (0a,且1a ,0m,且1m, 0N ). 推论 loglog m n a a n bb m (0a,且1a ,0m n ,且1m,1n , 0N ). 18对数的四则运算法则 若 a0,a1,M0,N0,则 (1)log ()loglog aaa MNMN;(2)
7、 logloglog aaa M MN N ;(3)loglog() n aa MnM nR. 19.设函数)0)(log)( 2 acbxaxxf m ,记acb4 2 .若)(xf的定义域为R,则0a,且0;若 )(xf的值域为R,则0a,且0.对于0a的情形,需要单独检验. 20. 平均增长率的问题 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. 21.数列的同项公式与前 n 项的和的关系 1 1 ,1 ,2 n nn sn a ssn ( 数列 n a的前 n 项的和为 12nn saaa). 22.等差数列的通项公式 * 11 (1)() n
8、aanddnad nN; 其前 n 项和公式为 1 () 2 n n n aa s 1 (1) 2 n n nad 23.等比数列的通项公式 1* 1 1 () nn n a aa qqnN q ; 其前 n 项的和公式为 1 1 (1) ,1 1 ,1 n n aq q sq na q 或 1 1 ,1 1 ,1 n n aa q q qs na q . 24常见三角不等式 2 1 1 () 22 d nad n (1)若(0,) 2 x ,则sintanxxx.(2) 若(0,) 2 x ,则1 sincos2xx. 25.同角三角函数的基本关系式 22 sincos1,tan= cos
9、sin 26.正弦、余弦的诱导公式 公式 一 二 三 四 五 六 角 2k(kZ) 2 2 正弦 sin sin sin sin cos cos 余弦 cos cos cos cos sin sin 正切 tan tan tan tan 口诀 函数名不变,符号看象限 函数名改变,符号看象限 27.和角与差角公式 sin()sincoscossin; cos()coscossinsin; tantan tan() 1tantan . sincosab= 22 sin()ab(辅助角所在象限由点( , )a b的象限决定,tan b a ). 28.二倍角公式 cossin22sin. 2222
10、cos2cossin2cos11 2sin (升幂公式) cos21cos 2 2 ;sin21cos 2 2 ;(降幂公式) 2 2tan tan2 1tan . 29.三角函数的周期公式 函数sin()yx, xR 及函数cos()yx, xR(A,为常数, 且 A0, 0)的周期 2 T ; 函数tan()yx,, 2 xkkZ (A,为常数,且 A0,0)的周期T . 30.正弦定理 2 sinsinsin abc R ABC . 31.余弦定理 222 2cosabcbcA; 222 2cosbcacaB; 222 2coscababC. 32.面积定理 (1) 111 222 ab
11、c Sahbhch( abc hhh、 、分别表示 a、b、c 边上的高). (2) 111 sinsinsin 222 SabCbcAcaB. 33.三角形内角和定理 在ABC 中,有()ABCCAB 222 CAB 222()CAB. 34.平面向量基本定理 如果 e e1 1、e e 2 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 35. a a与 b b 的数量积(或内积) a ab b=|a a|b b|cos 36. ab
12、的几何意义 数量积 ab 等于 a 的长度|a|与 b 在 a 的方向上的投影|b|cos的乘积 37.平面向量的坐标运算 (1)设 a a= 11 ( ,)x y,b b= 22 (,)xy,则 a+b=a+b= 1212 (,)xxyy. (2)设 a a= 11 ( ,)x y,b b= 22 (,)xy,则 a a- -b=b= 1212 (,)xxyy. (3)设 A 11 ( ,)x y,B 22 (,)xy,则 2121 (,)ABOB OAxx yy. (4)设 a a=( , ),x yR,则a=a=(,)xy. . (5)设 a a= 11 ( ,)x y,b b= 22
13、(,)xy,则 a ab=b= 1212 ()x xy y. 两向量的夹角公式公式 1212 2222 1122 cos x xy y xyxy (a a= 11 ( ,)x y,b b= 22 (,)xy). 平面两点间的距离公式 ,A B d=|ABAB AB 22 2121 ()()xxyy(A 11 ( ,)x y,B 22 (,)xy). 向量的平行与垂直 设 a a= 11 ( ,)x y,b b= 22 (,)xy,且 b b0 0,则 a a|b bb b=a a 1221 0 x yx y. a ab(ab(a0)0)a ab b= =0 1212 0 x xy y. 38.
14、三角形的重心坐标公式 ABC 三个顶点的坐标分别为 11 A(x ,y )、 22 B(x ,y )、 33 C(x ,y ),则ABC 的重心的坐标是 123123 (,) 33 xxxyyy G . 39. 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 222 OAOBOC. (2)O为ABC的重心0OA OBOC. (3)O为ABC的垂心OA OBOB OCOC OA. (4)O为ABC的内心0aOA bOBcOC. (5)O为ABC的A的旁心aOAbOBcOC. 40.基本不等式: (1),
15、a bR 22 2abab(当且仅当 ab 时取“=”号) (2), a bR 2 ab ab (当且仅当 ab 时取“=”号) 注: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 2 4 1 s. 41.含有绝对值的不等式 当 a 0 时,有 2 2 xaxaaxa . 22 xaxaxa或xa . 42.指数不等式与对数不等式 (1)当1a 时: ( )( ) ( )( ) f xg x aaf xg x; ( )0 log( )log( )( )0 ( )( ) aa f x f xg xg x f
16、xg x . (2)当01a时: ( )( ) ( )( ) f xg x aaf xg x; ( )0 log( )log( )( )0 ( )( ) aa f x f xg xg x f xg x 43.斜率公式 21 21 yy k xx ( 111 ( ,)P x y、 222 (,)P xy). 44.直线的五种方程 (1)点斜式 11 ()yyk 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 11 2121 yyxx yyxx ( 12 yy)( 111 ( ,)P x y、 222 (,)P
17、 xy ( 12 xx). (4)截距式 1 xy ab (ab、分别为直线的横、纵截距,0ab、) (5)一般式 0AxByC(其中 A、B 不同时为 0). 45.两条直线的平行和垂直 (1)若 111 :lyk xb, 222 :lyk xb 121212 |,llkk bb; 121 2 1llk k . (2)若 1111 :0lAxB yC, 2222 :0lA xB yC,且 A1、A2、B1、B2都不为零, 111 12 222 | ABC ll ABC ; 121212 0llA AB B ; 46常用直线系方程 (1)平行直线系方程:直线ykxb中当斜率 k 一定而 b 变
18、动时,表示平行直线系方程与直线 0AxByC平行的直线系方程是0AxBy(0),是参变量 (2)垂直直线系方程:与直线0AxByC (A0,B0)垂直的直线系方程是0BxAy,是 参变量 47.点到直线的距离 00 22 |AxByC d AB (点 00 (,)P xy,直线l:0AxByC). 48. 圆的方程 (1)圆的标准方程 222 ()()xaybr. (2)圆的一般方程 22 0 xyDxEyF( 22 4DEF0). (3)圆的参数方程 cos sin xar ybr .即三角换元 49.点与圆的位置关系 点 00 (,)P xy与圆 222 )()(rbyax的位置关系有三种
19、 若 22 00 ()()daxby,则 dr点P在圆外;dr点P在圆上;dr点P在圆内. 50.直线与圆的位置关系 直线0CByAx与圆 222 )()(rbyax的位置关系有三种: 0相离rd; 0相切rd; 0相交rd. 其中 22 BA CBbAa d . 51.两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,dOO 21 条公切线外离4 21 rrd; 条公切线外切3 21 rrd; 条公切线相交2 2121 rrdrr; 条公切线内切1 21 rrd; 无公切线内含 21 0rrd. 52.圆的切线方程 (1)已知圆 22 0 xyDxEyF 若已知切
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