高考数学公式手册

2023-10-28·19页·637.3 K

高中数学常用公式及常用结论

1.包含关系

ABAABBABCUBCUA

ACUBCUABR

.集合的子集个数共有n个;真子集有n个;非空子集有n个;非空的真子集有

2{a1,a2,,an}2212–1

2n–2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

对M中任意一个x,

全称命题xM,p(x)x0M,綈p(x0)

有p(x)成立

存在M中的一个x0,

特称命题x0M,p(x0)xM,綈p(x)

使p(x0)成立

5.函数的单调性

设那么

(1)x1x2a,b,x1x2

f(x)f(x)

12在上是增函数;

(x1x2)f(x1)f(x2)00f(x)a,b

x1x2

f(x)f(x)

12在上是减函数

(x1x2)f(x1)f(x2)00f(x)a,b.

x1x2

(2)设函数yf(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.

6.如果函数f(x)和g(x)都是减函数,则在公共定义域内,和函数f(x)g(x)也是减函数;如果函数

yf(u)和ug(x)在其对应的定义域上都是减函数,则复合函数yf[g(x)]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yf(x)是偶函数,则f(xa)f(xa);若函数yf(xa)是偶函数,则

f(xa)f(xa).

ab

9.对于函数yf(x)(xR),f(xa)f(bx)恒成立,则函数f(x)的对称轴是函数x;两个函

2

ab

数yf(xa)与yf(bx)的图象关于直线x对称.

2

a

10.若f(x)f(xa),则函数yf(x)的图象关于点(,0)对称;若f(x)f(xa),则函数

2

yf(x)为周期为2a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(ax)f(ax)f(2ax)f(x).

ab

(2)函数yf(x)的图象关于直线x对称

2

f(amx)f(bmx)f(abmx)f(mx).

12.几个常见的函数方程

正比例函数指数函数x对数函数幂函数

(1)f(x)cx(2)f(x)a(3)f(x)logax(4)f(x)x,.

(5)余弦函数f(x)cosx,正弦函数g(x)sinx

13.几个函数方程的周期(约定a>0)

(1)f(x)f(xa),则f(x)的周期T=a;

11

(2)f(x)f(xa),或f(xa)(f(x)0),或f(xa)(f(x)0),则f(x)的周

f(x)f(x)

期T=2a;

1

(3)f(x)1(f(x)0),则f(x)的周期T=3a;

f(xa)

14.分数指数幂

mm

11

(1)an(a0,m,nN,且n1).(2)an(a0,m,nN,且n1).

nmm

aan

15.根式的性质

a,a0

(1)(na)na.(2)当n为奇数时,nana;当n为偶数时,nan|a|.

a,a0

16.指数式与对数式的互化式

b

logaNbaN(a0,a1,N0).

17.对数的换底公式

logN

m且且

logaN(a0,a1,m0,m1,N0).

logma

nn

推论logmblogb(a0,且a1,m,n0,且m1,n1,N0).

ama

18.对数的四则运算法则

若a0,a1,M0,N0,则

M

(1)log(MN)logMlogN;(2)loglogMlogN;(3)logMnnlogM(nR).

aaaaNaaaa

设函数2记2若的定义域为则,且

19.f(x)logm(axbxc)(a0),b4ac.f(x)R,a00;

若f(x)的值域为R,则a0,且0.对于a0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yN(1p)x.

21.数列的同项公式与前n项的和的关系

s,n1

1数列的前项的和为

an({an}nsna1a2an).

snsn1,n2

等差数列的通项公式*;

22.ana1(n1)ddna1d(nN)

d1

n2(ad)n

212

n(aa)n(n1)

其前n项和公式为s1nnad

n212

a

23.等比数列的通项公式aaqn11qn(nN*);

n1q

a(1qn)aaq

1,q11n,q1

其前项的和公式为或

nsn1qsn1q.

na1,q1na1,q1

24.常见三角不等式

(1)若x(0,),则sinxxtanx.(2)若x(0,),则1sinxcosx2.

22

25.同角三角函数的基本关系式

sin

sin2cos21,tan=

cos

26.正弦、余弦的诱导公式

公式一二三四五六

角2k(kZ)

22

正弦sinsinsinsincoscos

余弦coscoscoscossinsin

正切tantantantan

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

b

asinbcos=a2b2sin()(辅助角所在象限由点(a,b)的象限决定,tan).

a

28.二倍角公式

sin22sincos.

cos2cos2sin22cos2112sin2(升幂公式)

1cos21cos2

cos2;sin2;(降幂公式)

22

2tan

tan2.

1tan2

29.三角函数的周期公式

函数ysin(x),xR及函数ycos(x),xR(A,,为常数,且A0,0)的周期

2

T;函数ytan(x),xk,kZ(A,,为常数,且A0,0)的周期T.

2

30.正弦定理

abc

2R.

sinAsinBsinC

31.余弦定理

a2b2c22bccosA;b2c2a22cacosB;c2a2b22abcosC.

32.面积定理

111

(1)Sahbhch(h、h、h分别表示a、b、c边上的高).

2a2b2cabc

111

(2)SabsinCbcsinAcasinB.

222

33.三角形内角和定理

CAB

在ABC中,有ABCC(AB)2C22(AB).

222

34.平面向量基本定理

如果e1、e2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=1e1+2e2.

不共线的向量e1、e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.

35.a与b的数量积(或内积)

ab=|a||b|cos.

36.ab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

设,则

(1)a=(x1,y1),b=(x2,y2)a+b=(x1x2,y1y2).

设,则

(2)a=(x1,y1),b=(x2,y2)a-b=(x1x2,y1y2).

设,则

(3)A(x1,y1)B(x2,y2),ABOBOA(x2x1,y2y1).

(4)设a=(x,y),R,则a=(x,y).

设,则

(5)a=(x1,y1),b=(x2,y2)ab=(x1x2y1y2).

两向量的夹角公式

xxyy

cos1212(a=(x,y),b=(x,y)).

22221122

x1y1x2y2

平面两点间的距离公式

dA,B=|AB|ABAB

22,

(x2x1)(y2y1)(A(x1,y1)B(x2,y2)).

向量的平行与垂直

设,且,则

a=(x1,y1),b=(x2,y2)b0

a||bb=ax1y2x2y10.

ab(a0)ab=0x1x2y1y20.

38.三角形的重心坐标公式

ABC三个顶点的坐标分别为A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3),则ABC的重心的坐标是

xxxyyy

G(123,123).

33

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

222

(1)O为ABC的外心OAOBOC.

(2)O为ABC的重心OAOBOC0.

(3)O为ABC的垂心OAOBOBOCOCOA.

(4)O为ABC的内心aOAbOBcOC0.

(5)O为ABC的A的旁心aOAbOBcOC.

40.基本不等式:

(1)a,bRa2b22ab(当且仅当ab时取“=”号).

ab

(2)a,bRab(当且仅当ab时取“=”号).

2

注:已知x,y都是正数,则有

(1)若积xy是定值p,则当xy时和xy有最小值2p;

1

(2)若和xy是定值s,则当xy时积xy有最大值s2.

4

41.含有绝对值的不等式

当a>0时,有

2

xax2aaxa.

xax2a2xa或xa.

42.指数不等式与对数不等式

(1)当a1时:af(x)ag(x)f(x)g(x);

f(x)0

logaf(x)logag(x)g(x)0.

f(x)g(x)

(2)当0a1时:af(x)ag(x)f(x)g(x);

f(x)0

logaf(x)logag(x)g(x)0

f(x)g(x)

43..斜率公式

yy

21(、)

kP1(x1,y1)P2(x2,y2).

x2x1

44.直线的五种方程

()点斜式直线过点,且斜率为.

1yy1k(xx1)(lP1(x1,y1)k)

(2)斜截式ykxb(b为直线l在y轴上的截距).

yyxx

()两点式11、

3(y1y2)(P1(x1,y1)P2(x2,y2)(x1x2)).

y2y1x2x1

xy

(4)截距式1(a、b分别为直线的横、纵截距,a、b0)

ab

(5)一般式AxByC0(其中A、B不同时为0).

45.两条直线的平行和垂直

若,

(1)l1:yk1xb1l2:yk2xb2

l1||l2k1k2,b1b2;l1l2k1k21.

若且、、、都不为零

(2)l1:A1xB1yC10,l2:A2xB2yC20,A1A2B1B2,

ABC

111;;

l1||l2l1l2A1A2B1B20

A2B2C2

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变动时,表示平行直线系方程.与直线

AxByC0平行的直线系方程是AxBy0(0),是参变量.

(2)垂直直线系方程:与直线AxByC0(A0,B0)垂直的直线系方程是BxAy0,

是参变量.

47.点到直线的距离

|AxByC|

00点直线:

d(P(x0,y0),lAxByC0).

A2B2

48.圆的方程

(1)圆的标准方程(xa)2(yb)2r2.

(2)圆的一般方程x2y2DxEyF0(D2E24F0).

xarcos

(3)圆的参数方程.即三角换元

ybrsin

49.点与圆的位置关系

点与圆222的位置关系有三种

P(x0,y0)(xa)(yb)r

若22,则

d(ax0)(by0)

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AxByC0与圆(xa)2(yb)2r2的位置关系有三种:

dr相离0;dr相切0;dr相交0.

AaBbC

其中d.

A2B2

51.两圆位置关系的判定方法

设两圆圆心分别为,,半径分别为,,

O1O2r1r2O1O2d

dr1r2外离4条公切线;dr1r2外切3条公切线;

r1r2dr1r2相交2条公切线;dr1r2内切1条公切线;

0dr1r2内含无公切线.

52.圆的切线方程

(1)已知圆x2y2DxEyF0.

若已知切点在圆上,则切线只有一条,其方程是

(x0,y0)

D(xx)E(yy)

xxyy00F0.

0022

D(xx)E(yy)

当(x,y)圆外时,xxyy00F0表示过两个切点的切点弦方程.

000022

过圆外一点的切线方程可设为,再利用相切条件求,这时必有两条切线,注

yy0k(xx0)k

意不要漏掉平行于y轴的切线.

斜率为k的切线方程可设为ykxb,再利用相切条件求b,必有两条切线.

(2)已知圆x2y2r2.

过圆上的点的切线方程为2

P0(x0,y0)x0xy0yr;

斜率为k的圆的切线方程为ykxr1k2.

53.椭圆的概念

平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦

点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.

集合P{M||MF1||MF2|2a},|F1F2|2c<2a,其中a>0,c>0,且a,c为常数.

椭圆的标准方程和几何性质

x2y2y2x2

11

标准方程a2b2a2b2

(a>b>0)(a>b>0)

图形

axabxb

范围

bybaya

对称性对称轴:坐标轴对称中心:原点

顶点A1(a,0),A2(a,0)A1(0,a),A2(0,a)

坐标,,,,

性B1(0b)B2(0b)B1(b,0)B2(b,0)

轴长轴的长为;短轴的长为

质A1A22aB1B22b

焦距|F1F2|2c

c

离心率e(0,1)

a

a,b,c

a2b2c2

的关系

椭圆的切线方程

x2y2xxyy

(1)椭圆1(ab0)上一点P(x,y)处的切线方程是001.

a2b200a2b2

x2y2

(2)过椭圆1(ab0)外一点P(x,y)所引两条切线的切点弦方程是

a2b200

54.双曲线的概念

平面内与两个定点F1,F2的距离的差的绝对值等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫

做双曲线的焦点,两焦点间的距离叫做双曲线的焦距.

集合P{M|||MF1||MF2||2a},|F1F2|2c>2a,其中a,c为常数且a>0,c>0.

双曲线的标准方程和几何性质

x2y2y2x2

11

标准方程a2b2a2b2

(a>0,b>0)(a>0,b>0)

图形

范围xa或xa,yRxR,ya或ya

对称性对称轴:坐标轴对称中心:原点

顶点A1(a,0),A2(a,0)A1(0,a),A2(0,a)

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