高中数学常用公式及常用结论 1. 元素与集合的关系 x∈ A?? x CA, x∈ CA?? x A. U U 2.德摩根公式 C() A?? B = CA CB ; C() A?? B = CA CB. U UU U UU 3.包含关系 AB?? = A?= ABB?? A B? CB? CA UU ?= A ? CBΦ?= CA ? B R U U n n 4.集合{, aa , ?, a } 的子集个数共有 2 个;真子集有 2 –1 个; 12 n n n 非空子集有 2 –1 个;非空的真子集有 2 –2 个. 5.二次函数的解析式的三种形式 2 (1)一般式 f (x)= ax++ bx c(a≠ 0); 2 (2)顶点式 f(x )= a (x?+ h ) k (a≠ 0); (3)零点式 f (x )= a (xx?? )(xx )(a≠ 0). 12 6.闭区间上的二次函数的最值 b 2 二次函数 f (x) = ax + bx + c(a ≠ 0) 在闭区间 [p,q ] 上的最值只能在 x = ? 处 2a 及区间的两端点处取得,具体如下: b b (1)当a>0 时 ,若 x = ? ∈ [p,q ],则 fx ( )= f (?= ), fx ( ) f ( p ), f (q ) ; { } min max max 2a 2a b 若 x = ? ? [p,q ] , f (x ) = f ( p ), fq ( ) , f (x ) = f ( p ), fq ( ) . { } { } max max min min 2a b (2)当a<0 时,若 x = ? ∈ [p,q ] ,则 f (x ) = min f ( p ), fq ( ) , { } min 2a b 若 x = ? ? [p,q ] ,则 f (x ) = max f ( p ), fq ( ) , f (x ) = min f ( p ), fq ( ) . { } { } max min 2a 7. 定区间上含参数的二 次不等式恒成立的条件依据 (1) 在给定 区间 [ α, β ] 上含参 数的二次 不 等式 f( xt ,) ≥ 0( t 为参 数) 恒成 立 的充要 条件是 f(xt , ) ≥? 0(x L ) min (2) 在给定 区间 [ α, β ] 上含参 数的二次 不 等式 f( xt ,) ≥ 0( t 为参 数) 恒成 立 的充要 条件是 f(xt , ) ≤? 0(x L ). man a ≥ 0 ? a < 0 ? ? 4 2 (3) f (x) = ax + bx + c > 0 恒成立的充要条件是 b ≥ 0 或 . ? ? 2 b?< 40 ac ? ? c > 0 ? 8.四种命题的相互关系 原命题 互逆 逆命题 若p则q 若q则p 互 互 互 为 为 互 否 否 逆 逆 否 否 否命题 逆否命题 若非p则非q 互逆 若非q则非p 9.充要条件 (1) 充分条件:若 p ? q ,则 p 是 q 充分条件. (2)必要条件:若 q ? p ,则 p 是 q 必要条件. (3)充要条件:若 p ? q ,且 q ? p ,则 p 是 q 充要条件. 注:如果甲是乙的充分条件,则乙是甲的必要条件;反之亦然. 10.函数的单调性 (1)设 x ? x ∈ [a,b ], x ≠ x 那么 1 2 1 2 f (x ) ? f (x ) 1 2 ( x? x )fx ()?> fx () 0 ? > 0 ? f (x) 在 [a,b ] 上是增函数; [ ] 12 1 2 x ? x 1 2 f (x ) ? f (x ) 1 2 ( x? x )fx ()? fx ()< 0? < 0 ? f (x) 在 [a,b ] 上是减函数. [ ] 12 1 2 x ? x 1 2 ′ (2) 设函数 y = f (x) 在某个区 间内可导,如果 f (x) > 0 ,则 f (x) 为增函数;如 果 f ′(x) < 0 ,则 f (x) 为减函数. 11.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. 12. 对于函数 y = f (x)( x ∈ R), f (x + a) = f (b ? x) 恒成立, 则 函数 f (x) 的对称轴 a + b 是 函数 x = ; 两个函数 y = f (x + a) 与 y = f (b ? x) 的图象关于直线 2 a + b x = 对称. 2 13.两个函数图象的对称性 (1)函数 y = fx () 与函数 y = fx () ? 的图象关于直线 x = 0(即 y 轴)对称. ab + (2)函数 y = f () mx ? a 与函数 y = f () b ? mx 的图象关于直线 x = 对称. 2m ?1 (3)函数 y = f (x) 和 y = f (x) 的图象关于直线y=x 对称. 14.若将函数 y = f (x) 的图象右移 a 、上 移 b 个单位, 得到函数 y = f (x ? a) + b 的 图象;若将曲线 f (x, y) = 0 的图象右移 a 、上移b 个单位,得到曲线 f (x ? a, y ? b) = 0 的图象. 15.几个常见的函数方程 (1)正比例函数 f () x = cx, fx ( += y ) fx ( )+ f ( y ), f (1)= c. x (2)指数函数 fx () = a, fx ( += y ) fx ( ) f ( y ), f (1)= a≠ 0 . (3)对数函数 fx ( ) = log x, fx ( y )= fx ( )+ f ( y ), f (a )= 1(a>≠ 0, a 1). a α '' (4)幂函数 fx () = x, fx ( y ) = fx ( ) f ( y ), f(1) = α . 16.有理指数幂的运算性质 r s rs + (1) a?= a a (a> 0, rs , ∈ Q ). r s rs (2) (a)= a (a> 0, rs ,∈ Q ). r rr (3) (ab)= a b (a> 0,b> 0, r∈ Q). p 注: 若a>0,p 是一个无理数, 则a 表示一个确定的实数. 上述有理指数 幂的运算性质,对于无理数指数幂都适用. 17.指数式与对数式的互化式 b log Nb =? a= N (a>≠ 0, aN 1, > 0) . a 18.对数的换底公式 log N m log N = ( ,且 , ,且 , ). a > 0 a ≠ 1 m > 0 m ≠ 1 N > 0 a log a m n n 推论 log bb = log ( ,且 , ,且 , , ). a > 0 a >1 mn ,0 > m ≠ 1 n ≠ 1 N > 0 m a a m 19.对数的四则运算法则 若a>0,a≠1,M>0,N>0,则 (1) log (MN) = log M + log N ; a aa M (2) log = log MN ? log ; a aa N n (3) log M = n log Mn ( ∈ R ). aa 20.等差数列的通项公式
a = a+ (n? 1)d= dn+ a? d(n∈ N ) ; n 11 其前n 项和公式为 na ( + a) nn ( ?1) 1 n s = = na + d n 1 2 2 d 1 2 = n+? () a dn. 1 2221. 等比数列 的 通项公式 a nn ?1 1 a= aq=?∈ q () n N ; n 1 q 其前n 项的和公式为 n ?a (1 ? q ) 1 , q ≠ 1 ? s = 1 ? q ? n ? na ,1 q = ? 1 22.常见三角不等式 π (1)若 x ∈(0, ) ,则sin xx << tan x . 2 π (2) 若 x ∈(0, ) ,则1<+ sin x cos x≤ 2 . 2 (3) | sin xx |+≥ | cos | 1. 23.同角三角函数的基本关系式 sin θ 22 sinθθ += cos 1 , tan θ = , tanθθ ?= cot 1. cos θ 24.正弦、余弦的诱导公式 奇变偶不变 符号看象限 25.和角与差角公式 sin(αβ ±= ) sinα cosβ± cosα sinβ ; cos(αβ ±= ) cosα cosβ ? sinα sinβ ; tanα ± tanβ tan(αβ ±= ) 1 ? tanαβ tan 22 ab sinαα + cos = ab++ sin(α? ) ( 辅助角 ? 所在象限由点 (, ab ) 的象限决 b 定, tan ? = ). a 26.二倍角公式 sin 2α = sinαα cos . 22 2 2 cos 2α = cosαα ? sin = 2cosα ?=? 1 1 2sinα . 2 tan α tan 2 α = . 2 1 ? tan α . 27. 三角函数的周期公式 函数 yx = sin(ω? + ) ,x ∈R 及函数 yx = cos(ω? + ) ,x ∈R(A, ω, ? 为常数, 2 π 且A≠0,ω>0)的周期T = ; ω π 函数 y = tan(ω? x + ) , x≠+ k π ,k∈ Z (A, ω, ? 为常数,且 A ≠0 , ω>0) 2 π 的周期T = . ω28.正弦定理 abc = = = 2R.(R 是外接圆的半径) sin A sin BC sin 29.余弦定理 2 22 a = b+? c 2bc cos A; 222 b = c+ a? 2ca cos B; 2 22 c = a+ b? 2abcosC . 30.面积定理 111 (1) S = ah = bh = ch ( h 、h 、h 分别表示a、b、c 边上的高). abc abc 222 111 (2) S = absin C = bcsin A = ca sin B. 222 31.三角形内角和定理 在△ABC 中,有 AB ++ C=π ? C=π ? () AB + C π AB + ?=? ?= 2C 2 π? 2(AB + ). 22 2 32.向量的数量积的运算律: (1) a·b= b·a (交 换律); (2)( λa )·b= λ (a·b )= λa·b= a·( λb ); (3)(a+b )·c= a ·c +b·c. 33.平面向量基本定理 如果 e 、e 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 1 2 向量,有且只有一对实数λ 、λ ,使得a=λe + λe . 1 2 1 1 2 2 不共线的向量e 、e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. 1 2 34. a 与b 的数量积( 或内积) a·b=|a||b|cosθ.数量积 a·b 等于 a 的长度|a| 与 b 在 a 的方向上的投影 |b|cos θ的 乘积. 35.平面向量的坐标运算 (1)设 a= (, xy ) ,b= (, xy ) ,则a+b= (, x+ xy+ y ) . 11 22 1 21 2 (2)设a= (, xy ) ,b= (, xy ) ,则a-b= (, x?? xy y ) . 11 22 1 21 2 ??? ? ??? ? ??? ? (3)设A (, xy ) ,B (, xy ) ,则 AB= OB?= OA (, x? x y? y ) . 11 22 2 12 1 (4)设a= (xy , ), λ ∈ R ,则 λa= (, λλ xy ) . (5)设a= (, xy ) ,b= (, xy ) ,则a·b= () xx + yy . 11 22 12 12 36.两向量的夹角公式 xx + yy 12 12 cos θ = (a= (, xy ) ,b= (, xy ) ). 11 22 22 22 xy +? xy + 11 22 37. 平面两点间的距离公式 ??? ? ??? ? ??? ? d =|| AB = AB ? AB A ,B 22 = ( xx ? )( +? yy ) (A (, xy ) ,B (, xy ) ). 21 21 11 22 38.向量的平行与垂直 设a= ,b= ,且b ≠0 ,则 (, xy ) (, xy ) 11 22 a||b ?b=λa ? xy?= xy 0. 1 2 21 a ⊥b(a ≠0) ?a·b=0? x x+ yy= 0. 12 12 39.线段的定比分点 公式 ??? ? ??? ? 设 Px (, y) ,P (, x y) ,Px (, y ) 是线段 PP 的分点, λ 是实数, 且 PP = λPP ,则 111 222 12 12 x + λx ? 12 ??? ? ???? x = ? ??? ? OP + λOP ? 1 + λ 12 ? OP = ? yy + λ 1 + λ 12 ? y = ? ? 1 + λ ??? ? ??? ? ???? 1 ? OP= tOP+? (1 t)OP (t = ). 12 1 + λ 40.三角形的重心坐标公式 △ABC 三个顶点的坐标分别为A(x ,y ) 、B(x ,y ) 、C(x ,y ),则△ABC 的重 11 22 33 x+ x+ xy+ y+ y 1 2 31 2 3 心的坐标是G(, ) . 33 ??? ? ??? ? ??? ? ? O 为 ?ABC 的重心? OA++ OB OC= 0. 41.点的平移公式 '''' ???? ??? ? ??? ? ?? x= x+ h x= x? h ?? '''' ? ? OP= OP+ PP . ?? '''' y= y+= k yyk? ?? ?? '' '''''' 注:图形 F 上的任意一点 P(x,y)在平移后图形 F 上的对应点为 Px (, y ) , ??? ? '' 且 PP 的坐标为 (, hk ). 42.“按向量平移”的几个结论 '' (1)点 Px (, y ) 按向量a= (, hk ) 平移后得到点 P(, x++ hy k ) . '' '' (2) 函数 y = fx () 的图象C 按向 量 a= (, hk ) 平移 后得到图象 C ,则C 的函数 解析式为 y= fx () ? h+ k. '' (3) 图象 C 按向量 a= (, hk ) 平移后得到图象 C, 若 C 的解析式 y = fx (), 则 '' C 的函数解析式为 y= fx () +? h k. '' '' (4) 曲线C : f(, xy ) = 0 按向量 a= (, hk ) 平移后得到图象C , 则 C 的方程为 f( x? hy ,? k )0 =. (5) 向量m= (, xy ) 按向量a= (, hk ) 平移后得到的向量仍然为m= (, xy ). 43.常用不等式: 22 (1) ab , ∈ R ? a+ b≥ 2ab(当且仅当a=b 时取“=”号). ab + + (2) ab , ∈ R ? ≥ ab (当且仅当a=b 时取“=”号). 2 333 (3) a++ b c ≥ 3abc(a> 0,b> 0, c> 0). 2 22 2 2 (4)柯西不等式: (a+ b )(c+ d )≥+ (ac bd) , a,b,c, d∈ R. (5) a ? b ≤ a + b ≤ a + b . 44. 最值定理(积定和最小 ) 已知 x, y 都是正数,则有 (1)若积 xy 是定值 p ,则当 x = y 时和 x + y 有最小值 2 p ; 1 2 (2)若和 x + y 是定值 s ,则当 x = y 时积 xy 有最大值 s . 4 2 2 推广 已知 x, y ∈ R ,则有 (x + y) = (x ? y) + 2xy (1)若积 xy 是定值,则当| x ? y | 最大时,| x + y | 最大; 当| x ? y | 最小时,| x + y | 最小. (2)若和| x + y | 是定值,则当| x ? y | 最大时, | xy | 最小; 当| x ? y | 最小时, | xy | 最大. 45.指数不等式与对数不等式 (1)当 a >1 时, f () x gx () a>? a f() x> gx (); ? fx () > 0 ? l o g f() x> l o ggx ()?> gx () 0 . ? aa ? f() x > gx () ? (2)当 01 << a 时, f () x gx () a>? a f() x< gx (); fx () > 0 ? ? l o g f() x> l o ggx ()?> gx () 0 ? aa ? f() x < gx () ? 46.斜率公式 y ? y 21 k = ( Px (, y) 、 P (, x y) ). 111 222 xx ? 21 47.直线的五种方程 (1)点斜式 y?= y k () x? x (直线l 过点 Px (, y) ,且斜率为 k ) . 11 111 (2)斜截式 y = kx + b(b 为直线l 在y 轴上的截距). y?? y xx 11 (3)两点式 = ( yy ≠ )( Px (, y) 、 P (, x y) ( xx ≠ )). 12 111 222 12 y?? y xx 21 21 xy (4)截距式 += 1( ab 、 分别为直线的横、纵截距, ab 、 ≠ 0) ab (5)一般式 Ax+ By+= C 0 ( 其中 A 、B 不同时为 0). 48.两条直线的平行和垂直 若l : y = kx + b ,l : y = kx + b 1 11 2 22 ①l || l?= k k ,b≠ b ; 1 2 1 21 2 ② . l⊥? l kk=? 1 1 2 12 49. l 到l 的倒 角公式 1 2 kk ? 21 (1) tan α = . 1 + kk 21 (l : y = kx + b ,l : y = kx + b, ) kk ≠? 1 1 11 2 22 12 50.两种常用直线系方程 (1) 平行直线系方程:与直线 Ax+ By+= C 0 平行的直线系方程是 Ax+ By+ λ= 0( λ ≠ 0),λ是参变量. (2) 垂直直线系方程:与直线 Ax+ By+= C 0 (A ≠0 ,B ≠0) 垂直的直线系 方程是 ,λ是参变量. Bx? Ay+ λ= 0 51.点到直线的距离 || Ax++ By C 00 d = ( 点 Px (, y) ,直线l : Ax+ By+= C 0 ). 00 22 AB + 52. 或 所表示的平面区域 Ax+ By+> C 0 < 0 设直线l : Ax+ By+= C 0 ,则 Ax+ By+> C 0 或 < 0 所表示的平面区域是: (1 ) 若 B ≠ 0 ,当 B 与 Ax++ By C 同号时,表示直线l 的上方的区域;当 B 与 Ax++ By C 异号时,表示直线l 的下方的区域.简言之,同号在上,异号在下. (2 ) 若 B = 0 ,当 A 与 Ax++ By C 同号时,表示直线l 的右方的区域;当 A 与 Ax++ By C 异号时,表示直线l 的左方的区域. 简言之,同号在右,异号在左. 53. 圆的四种方程 2 22 (1)圆的标准方程 ( x? a )( + yb ? )= r. 22 22 (2)圆的一般方程 x + y + Dx+ Ey+= F 0( DE +? 4F >0). x = ar + cos θ ? (3 )圆的参数方程 . ? y = br + sin θ ? (4)圆 的直径式方程 (xx ? )(xx ?)+ ( y? y )( y? y )= 0(圆的直径的端点是 12 1 2 Ax (, y) 、 Bx (, y) ). 11 22 54.直线与圆的位置关系 2 2 2 直线 Ax + By + C = 0 与圆 (x ? a) + (y ? b) = r 的位置关系有三种: d > r ? 相离 ? ? < 0; d = r ? 相切 ? ? = 0; d < r ? 相交 ? ? > 0. Aa + Bb + C 其中 d = . 2 2 A + B 22 ?xa = cos θ xy 55.椭圆 + = 1(ab >> 0) 的参数方程是 . ? 22 ab yb = sin θ ? 22 xy 椭圆 + = 1(ab >> 0) 焦半径公式 22 ab 2 2 a a PF = e(x + ) , PF = e( ? x). 1 2 c c 椭圆的的内外部 22 22 xy xy 00 (1)点 Px (, y) 在椭圆 + = 1(ab >> 0) 的内部?+< 1. 00 22 22 ab ab 22 22 xy xy 00 (2)点 Px (, y) 在椭圆 + = 1(ab >> 0) 的外部?+> 1. 00 22 22 ab ab 22 xy 56.双曲线 ?= 1(ab > 0, > 0) 的焦半径公式 22 ab 2 2 a a PF =|e(x + )| , PF =|e( ? x)|. 1 2 c c 双曲线的内外部 22 22 xy xy 00 (1)点 Px (, y) 在双曲线 ?= 1(ab > 0, > 0) 的内部??> 1. 00 22 22 ab ab 22 22 xy xy 00 (2)点 Px (, y) 在双曲线 ?= 1(ab > 0, > 0) 的外部??< 1. 00 22 22 ab ab 双曲线的方程与渐近线方程的关系 2 2 22 x y xy b (1)若双曲线方程为 ? = 1 ? 渐近线方程 : ?= 0? . y = ± x 2 2 22 a b ab a 2 2 x y x y b (2)若渐近线方程为 ? ± = 0 ? 双曲线可设为 ? = λ. y = ± x 2 2 a a b a b 2 2 2 2 x y x y (3) 若双曲线与 ? = 1 有公共渐近线,可设 为 ? = λ ( λ > 0 ,焦 2 2 2 2 a b a b 点在x 轴上, λ < 0 ,焦点在y 轴上). 2 57. 抛物线 y = 2 px 的焦半径公式 p 2 抛物线 y = 2 px( p > 0) 焦半径 CF = x + . 0 2 p p 过焦点弦长 CD = x + + x + = x + x + p. 1 2 1 2 2 2 58.直线与圆锥曲线相交的弦长公式 22 2 2 AB= ( 1+ k ) ( x?= x ) | x? x |1+ t a nα = | y? y |1+ co tα 21 12 1 2 y = kx + b ? 2 (弦端点 A (x , y ), B(x , y ) ,由方程 消去 y 得到 ax + bx + c = 0 , ? 1 1 2 2 F(x, y) = 0 ? ?>0, α 为直线 AB 的倾斜角, k 为直线的斜率). 59 .证明直线与直线的平行的思考途径 (1)转化为判定共面二直线无交点; (2)转化为二直线同与第三条直线平行; (3)转化为线面平行; (4)转化为线面垂直; (5)转化为面面平行. 证明直线与平面的平行的思考途径 (1)转化为直线与平面无公共点; (2)转化为线线平行; (3)转化为面面平行. 证明平面与平面平行的思考途径 (1)转化为判定二平面无公共点; (2)转化为线面平行; (3)转化为线面垂直. 证明直线与直线的垂直的思考途径 (1)转化为相交垂直; (2)转化为线面垂直; (3)转化为线与另一线的射影垂直; (4)转化为线与形成射影的斜线垂直. 证明直线与平面垂直 的思考途径 (1)转化为该直线与平面内任一直线垂直; (2)转化为该直线与平面内相交二直线垂直; (3)转化为该直线与平面的一条垂线平行; (4)转化为该直线垂直于另一个平行平面; (5)转化为该直线与两个垂直平面的交线垂直. 证明平面与平面的垂直的思考途径 (1)转化为判断二面角是直二面角; (2)转化为线面垂直. 60.平面向量加法的平行四边形法则向空间的推广 始点相同且不在同一个平面内的三个向量之和, 等于以这三个向量为棱的平 行六面体的以公共始点为始点的对角线所表示的向量. 61.共 线 向量定理 对空间任意两个向量 a、b(b ≠0 ) ,a∥b ? 存在实数λ使 a= λb . ??? ? ??? ? ??? ? ??? ? ??? ? P 、A 、B 三点共线 ? AP || AB ? AP = t AB ? OP= (1?+ t)OA tOB. ??? ? ??? ? ??? ? ??? ? AB || CD ? AB 、CD 共线且 AB 、CD 不共线 ? AB = tCD 且 AB 、CD 不共线. 62.共面向量定理 向量p 与两个不共线的向量a 、b 共面的 ? 存在实数对 xy , ,使 p = ax + by . 推论: 空间一点 P 位于平面 MAB 内的 ? 存在有序实数对 xy , , 使 ??? ? ??? ? ??? ? MP = xMA + yMB ,或对空间任一定点 O ,有序实数对 xy , ,使 ??? ? ???? ? ??? ? ??? ? OP= OM+ xMA+ yMB. ??? ? ??? ? ??? ? ??? ? 63. 对空间任一点O 和不共线的三点 A 、B 、C ,满足 OP= xOA+ yOB+ zOC ( x+ yz += k ), 则 当 k =1 时, 对于空 间任一点O ,总 有 P、A、B、C 四 点共面; 当 k ≠ 1 时 ,若 O ∈ 平面ABC,则 P、A、B、C 四点共面; 若O ? 平面ABC,则 P、A、 B、C 四点不共面. ??? ? ??? ? ??? ? ??? ? ??? ? ??? ? A 、B 、 C 、D 四点共面 ? AD 与 AB 、 AC 共面 ? AD = xAB + y AC ? ??? ? ??? ? ??? ? ??? ? OD= (1?? x y)OA+ xOB+ yOC (O ? 平面ABC). 64.空间向量基本定理 如果三个向量a 、b 、c 不共面, 那么对空间任一向量p , 存在一个唯一的有 序实数组x,y,z,使p =xa +yb +zc . 推论 设 O、A、B、C 是不共面的四点,则对空间任一点 P,都存在唯一的 ??? ? ??? ? ??? ? ??? ? 三个有序实数x,y,z,使OP= xOA+ yOB+ zOC. 65.向量的直角坐标运算 设a = (, aa , a ) ,b = (, bb, b ) 则 123 123 (1)a +b = (, a++ ba b , a+ b ) ; 1 12 23 3 (2)a -b = (, a? ba? b , a? b ) ; 1 12 23 3 (3)λa = (, λλ aa , λ a ) (λ∈R); 123 (4)a·b = ab++ ab ab ; 11 2 2 33 设A (, xyz ,) ,B (, xyz ,) ,则 1 11 2 22 ??? ? ??? ? ??? ? AB = OB ? OA= (, x? xy?? yz , z ) . 2 1 2 12 1 66.空间的线线平行或垂直 r r 设 a = (, xyz ,) , b = (, xyz ,) ,则 1 11 2 22 xx = λ ? 12 r rr r ? a||b ? a = λbb ( ≠ 0) ? yy = λ ; ? 12 ? zz = λ ? 12 rr rr ab ⊥ ? ab ?= 0 ? xx+ yy+= zz 0 . 12 1 2 12 67.夹角公式 设a = (, aa , a ) ,b = (, bb, b ) ,则 123 123 ab++ ab ab 11 2 2 33 cos〈a ,b 〉= . 222222 a+ a+ ab+ b+ b 1 2 31 2 3 2 222 222 推论 (a b+ a b+ a b ) ≤ (a+ a+ a )(b+ b+ b ) ,此即三维柯西不等式. 11 2 2 33 1 2 3 1 2 3 68.异面直线所成角 rr cos θ =| cos ab , | rr || ab ? || xx++ yy zz 12 1 2 12 = rr = 2 22 2 2 2 | ab || ? | x+ yz +? x+ y+ z 1 11 2 2 2 rr oo (其中 θ ( 0 <≤ θ 90 ) 为异面直线 ab , 所成角, ab , 分别表示异面直线 ab , 的方 向向量) 69.直线 AB 与平面所成角 ??? ? ? ? ?? AB ? m ??? ? ? ? β = arcsin ( m 为平面 α 的法向量). | AB || m | 70..二面角αβ ? l? 的平面角 ?? ? ?? ? ?? ? mn ? mn ? ?? ? 或 ?? ? ( , 为平面 , 的法向量). θ = arc cos π ? arc cos m n α β | mn || | | mn || | 71.空间两点间的距离公式 若A (, xyz ,) ,B (, xyz ,) ,则 1 11 2 22 ??? ? ??? ? ??? ? 2 22 d =|| AB = AB ? AB= ( xx ? )( + y? y )( + z? z ) . A ,B 21 2 1 21 72.点Q 到直线l 距离 ? ? ?? 1 22 h= (| a || b |) ?? (ab ) (点 P 在直线l 上,直线l 的方向向量 a= PA ,向量 || a ??? ? b= PQ). 73.异面直线间的距离 ??? ? ? ? ? ? || CD ? n ? d = ( ll , 是两异面直线,其公垂向量为 n , CD 、 分别是ll , 上 任一 12 12 || n 点, d 为ll , 间的距离). 12 74.点 B 到平面 α 的距离 ??? ? ? ? ? ? || AB ? n d = ? ( n 为平面 α 的法向量, AB 是经过面 α 的一条斜线, A ∈ α ). || n 75.异面直线上两点距离公式 ??? ? ??? ? 2 22 '' d= h+ m+? n 2mn cos EA , AF . '' (两条异面直线 a、b 所成的角为θ,其公垂线段 AA 的长度为 h.在直线 a、b '' 上分别取两点E、F, AE = m, AF = n, EF = d). 76.三个向量和的平方公式 ? ? ? ? ? ? ?? ?? ?? 222 2 ( a+ b+ c ) = a+ b+ c+ 2 ab ?+ 22 bc ?+c? a ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? 222 = a+ b++ c 2 | a|? | b| cos ab , + 2 | b|? | c| cos bc , + 2 | c|? | a| cos c , a 77. 面积射影定理 '' S S = . cos θ '' (平面多边形及其射影的面积分别是 S 、S , 它们 所在平面所成锐二面角的为 θ ). 78.欧拉定理(欧拉公式) V+?= FE2(简单多面体的顶点数V、棱数E 和面数F). (1)E=各面多边形边数和的一半.特别地,若每个面的边数为 n 的多边形, 则面 1 数F 与棱数E 的关系: E = nF ; 2 1 (2)若每个顶点引出的棱数为 m ,则顶点数V 与棱数E 的关系: E = mV . 2 79.球的半径是 R ,则 4 3 其体积V = π R , 3 2 其表面积 SR = 4 π . 1 V = Sh ( S 是锥体的底面积、 h 是锥体的高). 锥体 3 . 80.组合数公式 m A n(n ?1) ?(n ? m +1) n ! m n C = = = ( n ∈N , mN ∈ ,且 mn ≤ ). n m A 1 × 2 × ? × m m ! ? (n ? m) ! m m n ?m 性质:(1)C =C ; n n m m ?1 m (2) C +C =C . n n n +1 0 注:规定C = 1. n 0 1 2 r n n (3) . C + C + C + ? + C + ? + C = 2 n n n n n 81.n 次独立重复试验中某事件恰好发生k 次的概率 k k nk ? P(k ) = CP(1 ? P ) . nn 82.离散型随机变量的分布列的两个性质 (1) P ≥= 0(i 1, 2, ?) ; i (2) PP ++ ?= 1. 12 83.数学期望 E ξ= xP+ xP+?? + xP+ 11 2 2 nn 数学期望的性质: (1) E( aξξ += b) aE()+ b. (2)若 ξ ~ Bn (, p ),则 E ξ = np. 1 k ?1 (3) 若 ξ 服从几何分布,且 P ( ξ = k ) = g (, k p ) = q p ,则 E ξ = . p 22 2 84.方差 Dξξ = x?? Ep+ x?? Ep ξ+?? + x?? Ep ξ+ ( ) ( ) ( ) 1 12 2 nn 标准差 σξ = D ξ . 2 方差的性质:(1) Daξξ + b= aD ; ( ) (2)若 ξ ~ Bn (, p ) ,则 D ξ = np(1 ? p) . q k ?1 (3) 若 ξ 服从几何分布,且 P ( ξ = k ) = g (, k p ) = q p ,则 D ξ = . 2 p 2 2 方差与期望的关系: DE ξξ = ? Eξ . ( ) 85. f (x) 在 x 处的导数(或变化率) 0 ?y fx ( +?x ) ? fx () 00 ′′ fx ( ) = y = lim = lim . 0 xx = 0 ?→ xx 00 ?→ ? x? x 函数 y = f (x) 在点 x 处的导数的几何意义 0 函数 y = f (x) 在点 x 处的导数是曲线 y = f (x) 在 P(x , f (x )) 处的切线的斜 0 0 0 率 ′ ,相应的切线方程是 ′ . f (x ) y ? y = f (x )(x ? x ) 0 0 0 0 86.几种常见函数的导数 ′ (1) C = 0 (C 为常数). ''1 n ? (2) () x = nx ( n ∈Q) . n (3) (sin x) ′ = cos x. (4) (cos x) ′ = ?sin x. 1 1 e x (5) (ln x) ′ = ; (loga ) ′ = log . a x x x x x x (6) (e ) ′ = e ; (a ) ′ = a ln a. 87.导数的运算法则 '' '''' (1) () uv ±= u± v . '''' '' (2) () uv = u v + uv . '''' u u v ? uv '' (3) ( ) = (v ≠ 0). 2 vv 88.复合函数的求导法则 '''' 设函数ux = ?() 在点 x 处有导数ux = ? () ,函数 y = f (u) 在点 x 处的对应点 x '''' '' '''' U 处有导数 y = f () u ,则复合函数 yf = ( ?(x )) 在点 x 处有导数,且 y = yu ? , u x ux '' '''' 或写作 f (?? () x ) = f () u () x. x 89.判别 f (x ) 是极大(小 )值 的方法 0 当函数 f (x) 在点 x 处连续时, 0 ′ ′ (1)如果在 x 附近的左侧 f (x) > 0 ,右侧 f (x) < 0 ,则 f (x ) 是极大值; 0 0 ′ ′ (2)如果在 x 附近的左侧 f (x) < 0 ,右侧 f (x) > 0 ,则 f (x ) 是极小值. 0 0 90.复数的相等 a+ bi= c+ di?= a c,b= d.( abc ,,, d ∈ R ) 22 复数 z = a + bi 的模(或绝对值)|| z =|| a + bi = ab + . 91.复数的四则运算法则 (1) ( a+ bi)( + c+ di)= ( a+ c)( + b+ d) i; (2) ( ab + i )( ?+ cd i )= ( ac ?+ )( bd ? ) i ; (3) (a+ bi)(c+ di)= (ac? bd)+ (bc+ ad)i; ac+? bd bc ad (4) (a+ bi)÷+ (c di)= + i(c+ di≠ 0). 22 22 cd++ cd92.实系数一元二次方程的解 2 实系数一元二次方程 ax + bx+= c 0 , 2 ?± b b ? 4ac 2 ①若 ?=b ?40 ac > ,则 x = ; 1,2 2a b 2 ②若 ?=b ?40 ac = ,则 xx = = ? ; 12 2a 2 ③若 ?=b ?40 ac < , 它在实数集 R 内没有实数根; 在复数集C 内有且仅有 2 ?± b ? ( b ? 4) ac i 2 两个共轭复数根 x= (b?< 4ac 0). 2a |
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