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高中数学知识点归纳,2027高考适用!

高中数学知识点归纳,2027高考适用!

高中数学完整知识点归纳

一、集合与常用逻辑用语

1.集合

  1. 集合三要素:确定性、互异性、无序性

2.常用逻辑用语

  1. 充分条件、必要条件

二、函数概念与基本初等函数

1.函数基础

  1. 三要素:定义域、值域、对应法则;两个函数相等⇔定义域、解析式相同
  2. 复合函数:同增异减
  1. 奇偶性
  • 奇函数:$f(-x)=-f(x)$,图像关于原点对称,定义域关于原点对称;若在$(x=0)$有定义,则$(f(0)=0)$
  • 偶函数:$f(-x)=f(x)$,图像关于y轴对称
  1. 周期性:$(f(x+T)=f(x))$,$T$为周期

2.指数与指数函数

  1. 指数运算:$a^m\cdot a^n=a^{m+n}$;$(a^m)^n=a^{mn}$;$a^\frac{m}{n}=\sqrt[n]{a^m}$
  2. $y=a^x(a>0,a≠1)$
  • $(a>1)$:R上单调递增;$(0<a<1)$:R上单调递减;恒过$((0,1))$

3.对数与对数函数

  1. 对数公式:$\log_a(MN)=\log_aM+\log_aN$;$\log_a\frac{M}{N}=\log_aM-\log_aN$;$\log_aM^n=n\log_aM$;换(V=S_{(V=\frac13S_{底}h)}h)公式$\log_ab=\frac{\ln b}{\ln a}$
  2. $y=\log_ax(a>0,a≠1)$,定义域$(0,+\infty)$,恒过$((1,0))$
  • $(a>1)$递增;$(0<a<1)$递减

4.幂函数

$y=x^\alpha$,必过$((1,1))$;$\alpha>0$在$(0,+\infty)$递增;$\alpha<0$在$(0,+\infty)$递减

5.二次函数

$y=ax^2+bx+c(a≠0)$

  • 对称轴:$x=-\frac{b}{2a}$;顶点$(-\frac{b}{2a},\frac{4ac-b^2}{4a})$
  • 判别式$\Delt(a=b)^2-4ac$;根与系数(韦达定理):$x_1+x_2=-\frac{b}{a},x_1x_2=\frac{c}{a}$

6.函数零点

零点:$(f(x)=0)$的实数根;零点存在定理:$(f(a)f(b)<0)$,则$((a,b))$内存在零点

三、三角函数与解三角形

1.三角函数定义与诱导公式

  1. 弧度制:$180^\circ=\pi$弧度
  2. $\sin^2\alpha+\cos^2\alpha=1$;$\tan\alpha=\frac{\sin\alpha}{\cos\alpha}$
  3. 诱导公式:奇变偶不变,符号看象限

2.三角恒等变换

  1. 和差公式 $$\sin(\alpha\pm\beta)=\sin\alpha\cos\beta\pm\cos\alpha\sin\beta$$ $$\cos(\alpha\pm\beta)=\cos\alpha\cos\beta\mp\sin\alpha\sin\beta$$ $$\tan(\alpha\pm\beta)=\frac{\tan\alpha\pm\tan\beta}{1\mp\tan\alpha\tan\beta}$$
  2. 二倍角 $\sin2\alpha=2\sin\alpha\cos\alpha$ $\cos2\alpha=\cos^2\alpha-\sin^2\alpha=2\cos^2\alpha-1=1-2\sin^2\alpha$
  3. 辅助角公式:$a\sin x+b\cos x=\sqrt{a^2+b^2}\sin(x+\varphi)$

3.三角函数图像性质

函数
定义域
值域
周期
奇偶
$y=\sin x$
R
$[-1,1]$
$2\pi$
奇函数
$y=\cos x$
R
$[-1,1]$
$2\pi$
偶函数
$y=\tan x$
$x≠\frac{\pi}{2}+k\pi$
R
$\pi$
奇函数

$y=A\sin(\omega x+\varphi)$:周期$T=\frac{2\pi}{|\omega|}$;振幅

4.解三角形

$\triangle ABC$,角$(A,B,C)$对应边$(a,b,c)$

  1. 正弦定理:$\frac{a}{\sin A}=\frac{b}{\sin B}=\frac{c}{\sin C}=2R$
  2. 余弦定理: $$a^2=b^2+c^2-2bc\cos A,\quad \cos A=\frac{b^2+c^2-a^2}{2bc}$$
  3. 面积:$S=\frac12ab\sin C=\frac12bc\sin A=\frac12ac\sin B$

四、平面向量

  1. 向量运算:$\vec{a}=(x_1,y_1),\vec{b}=(x_2,y_2)$
  • $\vec a+\vec b=(x_1+x_2,y_1+y_2)$;$\vec a-\vec b=(x_1-x_2,y_1-y_2)$;$\lambda\vec a=(\lambda x_1,\lambda y_1)$
  1. 数量积:$\vec a\cdot\vec b=|\vec a||\vec b|\cos\theta=x_1x_2+y_1y_2$
  2. 平行垂直
  • $\vec a\parallel\vec b \Leftrightarrow x_1y_2-x_2y_1=0$
  • $\vec a\perp\vec b \Leftrightarrow \vec a\cdot\vec b=0 \Leftrightarrow x_1x_2+y_1y_2=0$
  1. 模长:$|\vec a|=\sqrt{x_1^2+y_1^2}$

五、数列

1.通项与前n项和关系

$$a_n=\begin{cases}S_1,&n=1\S_n-S_{n-1},&n\ge2\end{cases}$$

2.等差数列

  • 通项:$a_n=a_1+(n-1)d$
  • 前$n$项和:$S_n=\frac{n(a_1+a_n)}{2}=na_1+\frac{n(n-1)}{2}d$
  • 性质:若$(m+n=p+q)$,则$a_m+a_n=a_p+a_q$

3.等比数列($q≠0$)

  • 通项:$a_n=a_1 q^{n-1}$
  • 前n项和:$q\neq1,\ S_n=\frac{a_1(1-q^n)}{1-q}$;$q=1,S_n=na_1$
  • 性质:若$(m+n=p+q)$,则$a_m\cdot a_n=a_p\cdot a_q$

4.数列求和方法

公式法、裂项相消、错位相减、分组求和

六、不等式

  1. 一元二次不等式:结合二次函数图像,看开口、判别式、根
  2. 基本不等式:$a>0,b>0\Rightarrow \frac{a+b}{2}\ge\sqrt{ab}$,当且仅当$(a=b)$取等号;一正二定三相等
  3. 线性规划:画可行域,目标函数平移求最值

七、立体几何

1.空间几何体

  1. 表面积、体积
  • 柱体:$V=S_{(V=S_{(V=\frac13S_{底}h)}h)}h$
  • 锥体:$V=\frac13S_{(V=S_{(V=\frac13S_{底}h)}h)}h$
  • 球:$V=\frac43\pi R^3,\ S=4\pi R^2$

2.空间点线面位置关系

  1. 平行判定
  • 线∥面:平面外直线平行平面内一条直线
  • 面∥面:一个平面内两条相交直线平行另一平面
  1. 垂直判定
  • 线⊥面:直线垂直平面内两条相交直线
  • 面⊥面:一个平面过另一个平面的一条垂线
  1. 空间角
  • 异面直线夹角:$(0,90^\circ]$
  • 线面角:直线与平面中投影夹角$[0,90^\circ]$
  • 二面角:两个平面夹角

3.空间向量(理科)

法向量求线面角、二面角;向量点积计算夹角。

八、解析几何

1.直线

  1. 斜率$k=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}$
  2. 方程:点斜式$y-y_0=k(x-x_0)$;斜截式$(y=kx+b)$;一般式$(Ax+By+C=0)$
  3. 距离
  • 两点距离:$d=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}$
  • 点到直线:$d=\frac{|Ax_0+By_0+C|}{\sqrt{A^2+B^2}}$

2.圆

标准方程:$(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$,圆心$((a,b))$半径$r$ 一般方程:$x^2+y^2+Dx+Ey+F=0$,$D^2+E^2-4F>0$ 直线与圆:比较圆心到直线距离$d$与半径$r$

3.圆锥曲线

  1. 椭圆$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)$ 焦点$(\pm c,0)$,$c^2=a^2-b^2$;离心率$e=\frac{c}{a}\in((0,1))$
  2. 双曲线$\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1$ 焦点$(\pm c,0)$,$c^2=a^2+b^2$;离心率$(e>1)$;渐近线$y=\pm\frac{b}{a}x$
  3. 抛物线 $y^2=2px(p>0)$,焦点$(\frac p2,0)$,准线$x=-\frac p2$

圆锥曲线大题常用:联立方程,判别式、韦达定理、弦长公式$L=\sqrt{1+k^2}|x_1-x_2|$

九、概率与统计

1.统计

  1. 抽样:简单随机、分层抽样、系统抽样
  2. 数字特征:平均数$\bar x$;方差$s^2=\frac1n\sum_{i=1}^n(x_i-\bar x)^2$;标准差
  3. 频率分布直方图:频率=组距×纵坐标
  4. 回归直线:$\hat y=\hat b x+\hat a$,过样本中心点$(\bar x,\bar y)$
  5. 独立性检验:卡方$\chi^2$判断两个变量是否相关

2.概率

  1. 古典概型:$P(A)=\frac{事件A包含基本事件数}{总基本事件数}$
  2. 互斥:$P((A∪B))=P(A)+P(B)$;对立:$P(\bar A)=1-P(A)$
  3. 条件概率:$P(B|A)=\frac{P(AB)}{P(A)}$
  4. 独立事件:$(P(AB)=P(A)P(B))$

3.计数原理(理科)

  1. 分类加法、分步乘法
  2. 排列$A_n^m$;组合$C_n^m$;二项式定理:$(a+b)^n$通项$T_{r+1}=C_n^r a^{n-r}b^r$
  3. 离散型随机变量:分布列、期望$(E(X))$、方差$(D(X))$;二项分布$X\sim B(n,p)$;超几何分布;正态分布

十、导数及其应用

  1. 基本求导公式 $(x^n)'=nx^{n-1}$;$(\sin x)'=\cos x$;$(\cos x)'=-\sin x$; $(e^x)'=e^x$;$(\ln x)'=\frac1x$;$(a^x)'=a^x\ln a$;$(\log_ax)'=\frac1{x\ln a}$
  2. 四则运算:$(uv)'=u'v+uv'$;$(\frac{u}{v})'=\frac{u'v-uv'}{v^2}$
  3. 几何意义:$f'(x_0)$是曲线在$(x_0,f(x_0))$切线斜率
  4. 单调性:$f'(x)>0$函数递增;$f'(x)<0$递减
  5. 极值:导数由正变负为极大值;由负变正为极小值;最值对比极值与区间端点
  6. 定积分(理科):求曲边图形面积

十一、复数

  1. $(z=a+bi)$,实部$a$,虚部$b$;$i^2=-1$
  2. 共轭复数$\bar z=a-bi$;模$|z|=\sqrt{a^2+b^2}$
  3. 运算:和差同多项式;除法分母实数化

十二、选考内容(旧高考)

  1. 坐标系与参数方程:极坐标$\rho^2=x^2+y^2,x=\rho\cos\theta,y=\rho\sin\theta$;直线、圆、椭圆参数方程
  2. 不等式选讲:绝对值不等式,柯西不等式

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