文档内容
高考数学 基础知识篇
(核心基础知识背记手册)
目录
基础知识背记 01 集合 ...................................................................................................................... 2
基础知识背记 02 常用逻辑用语 ...................................................................................................... 2
基础知识背记 03 复数 ...................................................................................................................... 3
基础知识背记 04 平面向量 .............................................................................................................. 3
基础知识背记 05 基本不等式 .......................................................................................................... 4
基础知识背记 06 三角函数与诱导公式、三角恒等变换 .............................................................. 5
基础知识背记 07 三角函数的图象及性质 ...................................................................................... 6
基础知识背记 08 解三角形 .............................................................................................................. 7
基础知识背记 09 函数的基本性质 .................................................................................................. 9
基础知识背记 10 指数对数幂函数 ................................................................................................ 11
基础知识背记 11 函数的零点与方程的根..................................................................................... 13
基础知识背记 12 导数 .................................................................................................................... 13
基础知识背记 13 数列 .................................................................................................................... 15
基础知识背记 14 立体几何 ............................................................................................................ 16
基础知识背记 15 直线与圆 ............................................................................................................ 22
基础知识背记 16 圆锥曲线 ............................................................................................................ 25
基础知识背记 17 排列组合与二项式定理 .................................................................................... 29
基础知识背记 18 概率统计 ............................................................................................................ 31
1
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}基础知识背记 01 集合
1. 集合有n个元素,子集有2n个,真子集有2n 1个,非空真子集个数为2n 2个.
2. A B xxA且xB A B xxA或xB
,
3. C A xxU且xA
U
基础知识背记 02 常用逻辑用语
1. 充分条件与必要条件
对于若 p则q类型中, p为条件,q为结论
若 pq充分性成立,若q p必要性成立
若 pq,q p,则 p是q的充分必要条件(简称:充要条件)
若 pq,q p,则 p是q的充分非必要条件(充分不必要条件)
若 p q,q p,则 p是q的必要非充分条件(必要不充分条件)
若 p q,q p,则 p是q的既不充分也不必要条件
2. 全称量词命题与存在量词命题
全称量词:(任意,所有,全部),含有全称量词的命题,叫做全称量词命题
存在量词::(存在一个,存在两个,存在一些),含有存在量词的命题,叫做存在量词命题
3. 全称量词命题和存在量词命题的否定
全称量词命题的否定
全称量词命题:xM ,
px
否定为:xM
,px
,
存在量词命题的否定
存在量词命题:xM ,
px
否定为:xM
,px
,
2
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}基础知识背记 03 复数
1. 虚数单位:i,规定i2 1
2. 虚数单位的周期T 4
3. 复数的代数形式:Z=abia,bR,a叫实部,b叫虚部
4. 复数的分类
实数:b0
a 0
0:
b0
z abi
虚数:b0
b0
纯虚数:
a 0
5. 复数相等:Z abi,Z cdi,若Z Z ,则 a c,bd
1 2 1 2
6. 共轭复数:若两个复数的实部相等,而虚部是互为相反数时,这两个复数叫互为共轭复数;
z abi,z abia,bR,
推广:zz abiabia2 bi2 a2 b2
结论:zz a2 b2
7. 复数的几何意义:复数z abia,bR 一一对应复平面内的点Z(a,b)
8. 复数的模:Z abia,bR , 则 z |abi| a2 b2 ;
基础知识背记 04 平面向量
1. 向量的运算
(1)两点间的向量坐标公式:
Ax ,y ,Bx ,y ,AB终点坐标始点坐标 x x ,y y
1 1 2 2 2 1 2 1
(2)向量的加减法
a x ,y ,b x ,y ab x x,y y ,ab x x,y y
1 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2
(3)向量的数乘运算
a x,y,则:a x,y x,y
(4)向量的模
a x,y ,则a的模 a x2 y2
(5)相反向量
已知a(x,y),则a(x,y);已知
(6)单位向量
3
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}
a x,y
x y
同向单位向量为
,
x2 y2 x2 y2
x y
反向单位向量为
,
x2 y2 x2 y2
(7)向量的数量积
ab a b cos,其中为a与b的夹角,记作 a,b ,且 0,
a x ,y ,b x ,y ,ab x x y y
1 1 2 2 1 2 1 2
(8)向量的夹角
ab x x y y
cos 1 2 1 2
a b x2 y2 x2 y2
1 1 2 2
(9)向量的投影
ab ab
a在b上的投影为a cos a
a b b
ab ab
b在a上的投影为b cos b
a b a
(10)向量的平行关系
a//b ab x y x y
1 2 2 1
(11)向量的垂直关系
abab0 x x y y 0
1 2 1 2
(12)向量模的运算
2 2
a a
基础知识背记 05 基本不等式
ab
1. aR ,bR , ab ab2 ab(积定和最小)
2
ab2
2. aR ,bR ,ab (和定积最大)
4
3. aR ,bR ,a2 b2 2ab
2 ab a2 b2
4. 推广公式: ab
1 1 2 2
a b
4
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}基础知识背记 06 三角函数与诱导公式、三角恒等变换
1. 特殊角的三角函数值
2. 同角三角函数的基本关系
平方关系:sin2cos21
sin
商数关系:tan
cos
3. 正弦的和差公式
sinsincoscossin sinsincoscossin
,
4. 余弦的和差公式
coscoscossinsin coscoscossinsin
,
5. 正切的和差公式
tantan tantan
tan tan
1tantan 1tantan
,
6. 正弦的倍角公式
1
sin22sincos sincos sin2
2
7. 余弦的倍角公式
cos2cos2sin2cossincossin
升幂公式:cos212sin2,cos22cos21
1cos2 1cos2
降幂公式:sin2 ,cos2
2 2
8. 正切的倍角公式
2tan
tan2
1tan2
9. 推导公式
5
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}(sincos)2 (sincos)2 2
10. 辅助角公式
b
y asinxbcosx,(a 0) y a2 b2 sin(x),其中tan ,( , )
a 2 2
基础知识背记 07 三角函数的图象及性质
1. 三角函数的图象与性质
函 y sinx y cosx y tanx
性 数
质
图
象
定
义 R R x xk ,k
2
域
值
1,1 1,1
R
域
当x2k 时,
2 当x2k时,
最
y 1;当x2k 既无最大值也无最小值
y 1;当x2k max
值 max 2
时,y 1.
min
时,y 1.
min
周
期 2 2
性
奇
偶 奇函数 偶函数 奇函数
性
单
在2k,2k上是增函
在 2k ,2k 在 k ,k
调 2 2 2 2
数;
6
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}2. 性 上是增函数; 在2k,2k上是减函 上是增函数.
3
在 2k ,2k 数.
2 2
上是减函数.
对 对称中心k,0 k
对称中心 k ,0 对称中心 ,0
称 2 2
对称轴xk
性 2 对称轴xk 无对称轴
三角函数型函数的图象和性质
(1)正弦型函数、余弦型函数性质
y Asin(x)h,y Acos(x)h
A振幅,决定函数的值域,值域为 A,A
2
决定函数的周期,T
x叫做相位,其中叫做初相
(2)正切型函数性质
y Atan(x)h的周期公式为:T
3. 三角函数的伸缩平移变换
(1)伸缩变换(A,是伸缩量)
y Asin(x)h
A振幅,决定函数的值域,值域为 A,A ;
若A↗,纵坐标伸长;若A↘,纵坐标缩短; A与纵坐标的伸缩变换成正比
2
决定函数的周期,T
若 ↗,T ↘,横坐标缩短;若 ↘,T ↗,横坐标伸长;与横坐标的伸缩变换成反比
(2)平移变换(,h是平移量)
平移法则:左右,上下
7
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}基础知识背记 08 解三角形
1. 正弦定理
(1)基本公式:
a b c
2R(其中R为ABC外接圆的半径)
sin A sinB sinC
(2)变形
①a 2Rsin A, b2RsinB, c2RsinC
a b c
②sin A , sinB , sinC ,
2R 2R 2R
③a:b:csin A:sinB:sinC
a b c abc ab ac bc
④ 2R
sin A sinB sinC sin AsinBsinC sin AsinB sin AsinC sinBsinC
(3)应用:边角互化
①3a4b5c3sin A4sinB5sinC
②2a2 3b2 5c2 2sin2 A3sin2 B 5sin2C
③2asin AbcosCccosB2sin Asin AsinBcosCcosBsinC
1 5
2sin2 Asin(BC)sin Asin A 或sin A0(舍) A 或A
2 6 6
2. 三角形中三个内角的关系
ABC
sin(BC)sin A,cos(BC)cosA,tan(BC)tan A
3. 余弦定理
(1)边的余弦定理
a2 b2 c2 2bccosA,b2 a2 c2 2accosB,c2 a2 b2 2abcosC
(2)角的余弦定理
b2 c2 a2 a2 c2 b2 a2 b2 c2
cosA cosB cosC
2bc , 2ac , 2ab
(3)应用1.求值,求角
①在ABC中,已知b2 c2 bca2,求A
8
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}b2 c2 a2 bc 1
b2 c2 bca2 b2 c2 a2 bc,cosA B
2bc 2bc 2 3
1
②在ABC中,已知a2 acb2 c2,求cosB
4
1
ac
1 1 a2 c2 b2 1
a2 acb2 c2 a2 c2 b2 ac,cosB 4
4 4 2ac 2ac 8
(4)应用2.判断三角形的形状
设a为最大边,则A为最大角
A90 钝角三角形 cosA0 b2 c2 a2
A90 直角三角形 cosA0 b2 c2 a2
A90 锐角三角形 cosA0 b2 c2 a2
4. 三角形的面积公式
1
S ah
ABC 2
1 1 1
S absinC acsinB bcsin A
ABC 2 2 2
基础知识背记 09 函数的基本性质
1. 定义域
g(x)
①分式函数定义域:y (f(x)0)
f(x)
②偶次根式函数的定义域: y f(x) (f(x)0)
③0次幂型函数的定义域:y f(x)0 (f(x)0)
④对数函数的定义域:y log f(x) (f(x)0)
a
⑤正切函数的定义域:y tan(f(x)) (f(x) k)(kZ)
2
2. 单调性
(1)单调性的运算
①增函数(↗)增函数(↗)增函数↗
②减函数(↘)减函数(↘)减函数↘
9
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}1
③ f(x)为↗,则 f(x)为↘, 为↘
f(x)
④增函数(↗)减函数(↘)增函数↗
⑤减函数(↘)增函数(↗)减函数↘
⑥增函数(↗)减函数(↘)未知(导数)
(2)复合函数的单调性
函数f x h g x ,设u g x ,叫做内函数,则f x h u 叫做外函数,
内函数,外函数,复合函数
内函数,外函数,复合函数
结论:同增异减
内函数,外函数,复合函数
内函数,外函数,复合函数
3. 奇偶性
①具有奇偶性的函数定义域关于原点对称(大前提)
②奇偶性的定义:
奇函数: f x f(x),图象关于原点对称
偶函数: f x fx ,图象关于y轴对称
③奇偶性的四则运算
奇奇奇,偶偶偶,奇偶非奇非偶函数
奇 偶 奇
奇奇偶, 偶,偶偶偶, 偶, 奇偶奇, 奇
奇 偶 偶
4. 周期性(差为常数有周期)
①若 fxa fx ,则 fx 的周期为:T a
②若 fxa fxb ,则 fx 的周期为:T ab
③若 fxa fx ,则 fx 的周期为:T 2a (周期扩倍问题)
1
④若 fxa ,则 fx 的周期为:T 2a (周期扩倍问题)
fx
5. 对称性(和为常数有对称轴)
轴对称
a
①若
fxa
f x
,则
fx
的对称轴为x
2
ab
②若
fxa
f xb
,则
fx
的对称轴为x
2
点对称
10
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}a
①若
fxa f x
,则
fx
的对称中心为 , 0
2
ab c
②若 fxa f xb c,则 fx 的对称中心为 ,
2 2
6. 周期性对称性综合问题
①若 fax fax , fbx fbx ,其中a b,则 fx 的周期为:T 2ab
②若
fax fax
,
fbx fbx
,其中a b,则
fx
的周期为:
T 2ab
③若
fax
fax
,
fbx fbx
,其中a b,则
fx
的周期为:
T 4ab
7. 奇偶性对称性综合问题
①已知 fx 为偶函数, fxa 为奇函数,则 fx 的周期为:T 4a
②已知 fx 为奇函数, fxa 为偶函数,则 fx 的周期为:T 4a
基础知识背记 10 指数对数幂函数
1.指数函数的图象与性质
y ax a>1 00时,y>1; (2)当x>0时,01
(3)在(-,+) (3)在(-,+)
上是增函数 上是减函数
2.指数和对数的互化公式
ax N xlog N a 0且a 1
a
3.对数的性质与运算法则
两个基本对数:
(1)
①log 10,②log a1
a a
(2)对数恒等式:
①alog a N N ,②log aN N
a
(3)幂的对数:
①:log bm mlog b
a a
1
②:log b log b
an n a
m
③:log bm log b
an n a
(4)积的对数:log MN log M log N
a a a
M
(5)商的对数:log log M log N
a N a a
4.换底公式:
log b lgb lnb
log b c ;
a log a lga lna
c
推广1:对数的倒数式
1
log b
a log a log blog a1
b a b
推广2:
log blog clog a1log blog clog d log d
a b c a b c a
5.对数函数的图象与性质
图 a1 0a1
12
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}象
(1)定义域:(0,+)
(2)值域:R
(3)当x=1时,y=0即过定点(1,0)
(4)当x1时,
性 (4)当0 x1时,
y(,0);
质 y(,0);
当0 x1时,
当x1时,y(0,)
y(0,)
(5)在(0,+)上为增 (5)在(0,+)上
函数 为减函数
6.幂函数
恒过定点(1,1)
(1)幂函数的单调性
>0时,fx在第一象限单调递增
fxx
<0时,fx在第一象限单调递减
(2)幂函数的奇偶性
为偶数,fx为偶函数
为整数
为奇数,fx为奇函数
fxx p为偶数时,fx为非奇非偶函数
为分数,设 q q为奇数,fx为奇函数
p p为奇数时
q为偶数,fx为偶函数
基础知识背记 11 函数的零点与方程的根
1. 函数的零点
对于函数y fx ,我们把 fx 0的实数x叫做函数y fx 的零点
x
2. 函数的零点与方程的根和图象与 轴交点的关系
函数y fx 的零点就是方程 fx 0的实数解,也就是函数y fx 的图象与x轴交点的横坐标
方程 fx 0的实数解
函数y fx 的零点
函数y fx 的图象与x轴有交点
13
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}3. 零点存在性定理
如果函数y fx 在区间 a,b 的图象是一条连续不断的曲线,且有 fafb 0,那么函数y fx 在
区间 a,b 至少有一个零点,即存在c a,b ,使得 fc 0,这个c也是方程 fx 0的解
基础知识背记 12 导数
1. 八大常用函数的求导公式
(1)C0(C为常数)
2 2 3 1 1 1
(2)(xn)nxn1 例:(x5)5x4,(x5) x 5,(x6)6x7,( x)(x2) x 2
,
5 2
(3)(ex)ex
(4)(ax)axlna
1
(5)(lnx)
x
1
(6)(log x)
a xlna
(7)(sinx)cosx
(8)(cosx)sinx
2. 导数的四则运算
f(x)g(x) f(x)g(x)
(1)和的导数:
f(x)g(x) f(x)g(x)
(2)差的导数:
(3)积的导数: f(x)g(x) f(x)g(x) f(x)g(x)(前导后不导前不导后导)
f(x) f(x)g(x) f(x)g(x)
(4)商的导数: ,g(x)0
g(x) g2(x)
3. 复合函数的求导公式
函数y f(g(x))中,设u g(x)(内函数),则y f(u)(外函数)y y u
u x
4. 导数的几何意义
(1)导数的几何意义
导数 f(x)的几何意义是曲线 f(x)在点P(x ,y )处切线的斜率
0 0
14
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}(2)直线的点斜式方程
直线的点斜式方程:已知直线过点P(x ,y ),斜率为k,则直线的点斜式方程为:y y kxx
0 0 0 0
5. 导函数与原函数的关系
f(x)0,k 0, f(x)单调递增
f(x)0,k 0, f(x)单调递减
6. 极值
(1)极值的定义
f(x)在x x 处先↗后↘, f(x)在x x 处取得极大值
0 0
f(x)在x x 处先↘后↗, f(x)在x x 处取得极小值
0 0
(2)极值与导数的关系
f(x)是极值点 f(x)0
f(x)0 f(x)是极值点,即: f(x)0是 f(x)为极值点的必要非充分条件
基础知识背记 13 数列
1. 等差数列通项公式:a a n1d nN 或a a nmd nN
n 1 n m
2. 等差中项:若A,B,C三个数成等差数列,则2B AC,其中B叫做A,C的等差中项
3. 若 a , b 为等差数列,则 a b , ma kb 仍为等差数列
n n n n n n
n a a nn1d
4. 等差数列前n项和公式:s 1 n 或s na
n 2 n 1 2
S na
5. 等差数列的前n项和中, n n1,(n为奇数)
2
6. 等比数列通项公式:a a qn1或a a qnm.nN
n 1 n m
7. 等比中项:若A,B,C三个数成等比数列,则B2 AC B AC ,其中B叫做A,C的等比中
项
a
8. 若 a , b 为等比数列,则 a b , n仍为等比数列
n n n n b
n
na , q 1
9. 等比数列前n项和公式:s a 1q 1 n a a q q 1
n 1 1 n
1q 1q
10. 已知
a
与
S
的关系
n n
s ,n1
a 1
n s s n2
n n1
11. 分组求和
15
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}若 a 为等差数列, b 为等比数列,则 a b 可用分组求和
n n n n
12. 裂项相消求和
1 1 1
a
n nn1 n n1
1 1 1
a
n n1n2 n1 n2
1 1 1 1
a
n 2n1 2n1 22n1 2n1
4 1 4 4 1 1
a
n 2n1 2n3 42n1 2n3 2n1 2n3
4n 1 1 1
a ( )
n (4n 1)(4n11) 3 4n 1 4n11
1
a n1 n
n
n1 n
基础知识背记 14 立体几何
1. 平面初等几何基础
1
(1)三角形的面积公式:S ah
2
(2)正方形的面积公式:S a2
(3)长方形的面积公式:S ab
(4)平行四边形的面积公式:S ah
1
(5)菱形的面积公式:S ab(a,b为菱形的对角线)
2
(ab)h
(6)梯形的面积公式:S (a为上底,b为下底,h为高)
2
(7)圆的周长和面积公式:C 2r,S r2
2. 立体几何基础公式
1
(1)所有椎体体积公式:V sh
3
(2)所有柱体体积公式:V sh
4
(3)球体体积公式:V R3
3
(4)球体表面积公式:S 4R2
16
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}(5)圆柱:V sh,s s s 2r2 2rh
表 底 侧
1
(6)圆锥:V sh,s s s r2 rl
3 表 底 侧
3. 平面图形的判定定理
(1)高中常用的平行四边形的判定定理
①一组对边平行且相等的四边形是平行四边形
②两组对边分别平行的四边形是平行四边形
(2)菱形的判定定理
①四边相等的四边形是菱形
②对角线互相垂直平分的四边形是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形)
③一组邻边相等的平行四边形是菱形
(3)正方形的判定定理
①有一个角是直角的菱形是正方形
②一组邻边相等的矩形是正方形
③对角线互相垂直的矩形是正方形
(4)矩形的判定定理
对角线相等且互相平分的四边形是矩形
4. 平面图形的对角线
平行四边形的对角线互相平分
菱形的对角线互相垂直平分
矩形的对角线相等且互相平分
正方形的对角线互相垂直平分且相等
5. 常见立体几何的定义、性质及其关系
(1)棱柱:棱柱的上下底面是全等的平行图形,侧面是平行四边形(即侧棱平行且相等)
(2)斜棱柱:侧棱与底面不垂直的棱柱
(3)直棱柱:侧棱垂直于底面的棱柱
(4)正棱柱:底面是正多边形的直棱柱
(5)平行六面体:底面是平行四边形的四棱柱是平行六面体,即:平行六面体的六个面都是平行四边形
6. 四个公理与一个定理
17
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内.
公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线。
公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。
等角定理:空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.
7. 空间中点线面的位置关系
点在直线上 点不在直线上
点与直线的位置关系
Aa Ba
点在平面上 点不在平面上
点与面的位置关系
A B
线与线的位置关系
平行,a//b 相交,a
bo l,m异面
线与面的位置关系
a a
A a//
面与面的位置关系
平行,// 相交, a 与重合
8. 长方体(正方体、正四棱柱)的体对角线的公式
(1)已知长宽高求体对角线:l2 a2 b2 c2
l2 l2 l2
(2)已知三条面对角线求体对角线:l2 1 2 3
2
9. 球体问题
4
(1)球体体积公式:V R3,球体表面积公式:S 4R2
3
(2)正方体、长方体、正四棱锥的外接球问题(类型Ⅰ)
球心体心,直径体对角线
18
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}已知长宽高a,b,c求体对角线l,公式为:l2 a2 b2 c2
l l l2
D l,R s 4R2 4( )2 4 l2
2 2 4
(3)直棱柱的外接球问题(类型Ⅱ)
h
R2 ( )2 r2,其中h为直棱柱的高,r为底面外接圆半径(可用正弦定理求解)
2
(4)墙角问题可转化为类型Ⅰ
(5)侧棱底面问题可转化为类型Ⅱ
10. 空间中的平行关系
(1)线线平行
①三角形、四边形中位线,②平行四边形的性质(对边平行且相等)
③内错角、同位角相等,两直线平行;同旁内角互补,两直线平行
(2)线面平行的判定定理:
平面外一直线与平面内一直线平行,则线面平行
图形语言 符号语言
l//b
l l//
b
(3)线面平行的性质定理
若线面平行,经过直线的平面与该平面相交,则直线与交线平行
图形语言 符号语言
l//
l l//b
b
(4)面面平行的判定定理
判定定理1:一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面,则面面平行
图形语言 符号语言
19
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}a//
b//
//
a b A
a,b
判定定理2:一个平面内有两条相交直线分别于另一个平面内两条相交直线平行,则面面平行
图形语言 符号语言
a//n
b//m
a b A
//
m n B
a,b
m,n
(5)面面平行的性质定理
性质定理1:两平面互相平行,一个平面内任意一条直线平行于另一个平面
性质定理2:两平面互相平行,一平面与两平面相交,则交线互相平行
11. 空间中的垂直关系
(1)线线垂直
①等腰三角形(等边三角形)的三线合一证线线垂直
②勾股定理的逆定理证线线垂直
③菱形、正方形的对角线互相垂直
(2)线面垂直的判定定理
判定定理:一直线与平面内两条相交直线垂直,则线面垂直
图形语言 符号语言
l a
l b
l
a b A
a,b
(3)线面垂直的性质定理
性质定理1:一直线与平面垂直,则这条直线垂直于平面内的任意一条直线
图形语言 符号语言
20
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}l
l
a
性质定理2:垂直于同一个平面的两条直线平行
图形语言 符号语言
a
a//b
b
(4)面面垂直的判定定理
判定定理:一个平面内有一条直线垂直于另一个平面,则两个平面垂直
(或:一个平面经过另一个平面的垂线,则面面垂直)
图形语言 符号语言
a
a
(5)面面垂直的性质定理
性质定理:两平面垂直,其中一个平面内有一条直线与交线垂直,则这条直线垂直于另一
个平面
图形语言 符号语言
CD
AB
ABCD
AB
21
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}12. 异面直线所成角
|ab| |x x y y z z |
cos|cos a,b |=
1 2 1 2 1 2
|a||b| x2 y2 z2 x 2 y 2 z 2
1 1 1 2 2 2
(其中(0 90)为异面直线a,b所成角,a,b分别表示异面直线a,b的方向向量)
13. 线面角
ABm
直线AB与平面所成角,sin
(m为平面的法向量).
| AB||m|
14. 二面角l的平面角
mn
cos
(m,n为平面,的法向量).
|m||n|
15. 点B到平面的距离
| ABn|
d
(n为平面的法向量,AB是经过面的一条斜线,A).
|n|
基础知识背记 15 直线与圆
1.两点间的距离公式
Ax ,y ,Bx ,y , AB x x 2 y y 2
1 1 2 2 2 1 2 1
2.中点坐标公式
x x
x 1 2
Ax ,y ,Bx ,y ,Mx ,y 为AB的中点,则: 0 2
1 1 2 2 0 0 y y
y 1 2
0 2
3.三角形重心坐标公式
Ax ,y ,Bx ,y ,Cx ,y ,Mx ,y 为ABC重心
1 1 2 2 3 3 0 0
x x x
x
0
1
3
2 3
y y y
y 1 2 3
0 3
4.直线的斜率与倾斜角的定义及其关系
(1)斜率:表示直线的变化快慢的程度;k 0,直线递增,k 0,直线递减,
(2)倾斜角:直线向上的部分与x轴正方向的夹角,范围为 0,
22
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}(3)直线的斜率与倾斜角的关系:k tan
0 30 45 60 90 120 135 150
3 3
tan 0 1 3 不存在 3 1
3 3
5.两点间的斜率公式
y y
Ax ,y ,Bx ,y ,k 2 1
1 1 2 2 AB x x
2 1
6.直线的斜截式方程
y kxb 其中k为斜率,b为y轴上的截距
,
7.直线的点斜式方程
已知点Px ,y ,直线的斜率k,则直线方程为:y y kxx
0 0 0 0
8.直线的一般式方程
AxByC 0 A2 B2 0
9.两条直线的位置关系
(1)平行的条件
k k
①斜截式方程:l y k xb ,l y k xb ,l //l 1 2
1: 1 1 2: 2 2 1 2 b b
1 2
AB A B
②一般式方程:l : AxB yC 0,l : A xB yC 0,l //l 1 2 2 1
1 1 1 1 2 2 2 2 1 2 AC AC
1 2 2 1
(2)重合的条件
k k
①斜截式方程:l y k xb ,l y k xb ,l ,l 重合 1 2
1: 1 1 2: 2 2 1 2 b b
1 2
②一般式方程:
AB A B
l : AxB yC 0,l : A xB yC 0,l ,l 重合 1 2 2 1
1 1 1 1 2 2 2 2 1 2 AC AC
1 2 2 1
(3)垂直的条件
①斜截式方程:l y k xb ,l y k xb ,l l k k 1
1: 1 1 2: 2 2 1 2 1 2
②一般式方程:
l : AxB yC 0,l : A xB yC 0,l l AA BB 0
1 1 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2
10.点到直线的距离公式
23
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}Ax By C
点Px ,y ,直线l: AxByC 0,点到直线的距离为:d 0 0
0 0
A2 B2
11.两条平行线间的距离公式
C C
l : AxByC 0,l : AxByC 0,d 1 2
1 1 2 2 A2 B2
12.圆的标准方程
xa2 yb2 r2,其中圆心坐标为 a,b ,半径为r
13.圆的一般方程
x2 y2 DxEyF 0(D2 E2 4F 0)
D 2 E 2 D2 E2 4F
配方可得:x y ,
2 2 4
D E D2 E2 4F
圆心坐标为( , ),半径为r
2 2 2
14.表示圆的充要条件:
D2 E2 4F 0
15.点与圆的位置关系
已知点P(x ,y ),圆的方程为:xa2 yb2 r2
0 0
若 x a 2 y b 2 r2,点P在圆内
0 0
若 x a 2 y b r2,点P在圆上
0 0
若 x a 2 y b 2 r2,点P在圆外
0 0
16.直线与圆的位置关系
直线l: y kxb,圆C:xa2 yb2 r2
0,相交
代数关系0,相切,其中为联立方程根的个数,
0,相离
d r,相交
几何关系d r,相切,其中d 为圆心到直线的距离
d r,相离
17.圆上一点的切线方程
x2 y2 r2在px , y 处的切线方程为:xx yy r2
0 0 0 0
xa 2 yb 2 r2在p x , y 处的切线方程为: xx xa y y yb r2
0 0 0 0
24
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}18.圆与圆的位置关系
设圆C 的半径为r ,设圆C 的半径为r ,两圆的圆心距为d
1 1 2 2
若d r r ,两圆外离,若d r r ,两圆外切,若d r r ,两圆内切
1 2 1 2 1 2
若 r r d r r ,两圆相交,若0d r r ,两圆内含,若d 0,同心圆
1 2 1 2 1 2
两圆外离,公切线的条数为4条;两圆外切,公切线的条数为3条;
两圆相交,公切线的条数为2条;两圆内切,公切线的条数为1条;
两圆内含,公切线的条数为0条;
19.弦长公式
设A(x ,y ),B(x ,y ),
1 1 2 2
则 AB 1k2 x x 1k2 (x x )2 4x x
1 2 1 2 1 2
1 1
或: AB 1 y y 1 (y y )2 4y y
k2 1 2 k2 1 2 1 2
20.圆上一点到圆外一点的距离的最值
d 点到圆心的距离半径
max
d 点到圆心的距离半径
min
21.圆上一点到圆上一点的距离的最值
d 圆心到圆心的距离2半径
max
d 圆心到圆心的距离2半径
min
22.圆上一点到直线距离的最值
d 圆心到直线的距离半径
max
d 圆心到直线的距离半径
min
23.过圆内一点的最长弦和最短弦
最长弦:直径;最短弦:垂直于直径
基础知识背记 16 圆锥曲线
1. 椭圆的定义
平面上一动点Mx, y到两定点F c,0,F c,0的距离的和为定值2a
1 2
且大于FF 的点的轨迹叫做椭圆
1 2
这两个定点F,F叫做椭圆的焦点,两焦点的距离FF 叫做椭圆的焦距
1 2 1 2
25
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}2. 数学表达式
MF MF 2a FF 2c
1 2 1 2
3. 椭圆的标准方程
焦点在x轴上的标准方程?
x2 y2
椭圆标准方程为: 1 (ab0)
a2 b2
焦点在y轴上的标准方程?
y2 x2
椭圆标准方程为: 1 (ab0)
a2 b2
4. 椭圆中a,b,c的基本关系
(a2 b2 c2)
5. 椭圆的几何性质
焦点的位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上
图形
x2 y2 y2 x2
标准方程 1 (ab0) 1 (ab0)
a2 b2 a2 b2
a xa b xb
范围
b yb a ya
A(a,0),A (a,0) A(0,b),A (0,b)
1 2 1 2
顶点坐标
B (0,b),B (0,b) B (b,0),B (b,0)
1 2 1 2
长轴 AA 2a长轴长, AO AO a长半轴长
1 2 1 2
短轴 BB 2b短轴长, BO B O b短半轴长
1 2 1 2
26
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}焦点 F(c,0),F (c,0) F(0,c),F (0,c)
1 2 1 2
焦距 FF 2c焦距, FO FO c半焦距
1 2 1 2
对称性 对称轴为坐标轴,对称中心为(0,0)
c
e (0e1)
a
离心率
c2 a2 b2 b2 b 2 b 2
e2 1 1 e 1
a2 a2 a2 a a
e越大,椭圆越扁
离心率对椭圆的影响 e越小,椭圆越圆
e0,圆
6. 双曲线的定义
平面上一动点Mx, y到两定点F c,0,F c,0的距离的差的绝对值
1 2
为定值2a 且小于FF 2c的点的轨迹叫做双曲线
1 2
这两个定点F,F叫做双曲线的焦点,两焦点的距离FF 叫做双曲线的焦距
1 2 1 2
7. 数学表达式:
MF MF 2a FF 2c
1 2 1 2
8. 双曲线的标准方程
焦点在x轴上的标准方程? 焦点在y轴上的标准方程?
x2 y2
标 准 方 程 为 : 1 (a0,b0)
a2 b2
y2 x2
标准方程为: 1 (a0,b0)
a2 b2
a b c
9. 双曲线中 , , 的基本关系
(c2 a2 b2)
10. 双曲线的几何性质
焦点的位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上
27
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}图形
x2 y2 y2 x2
标准方程 1 (a0,b0) 1 (a0,b0)
a2 b2 a2 b2
xa或xa ya或ya
范围
yR xR
A(a,0),A (a,0) A(0,a),A (0,a)
1 2 1 2
顶点坐标
B (0,b),B (0,b) B (b,0),B (b,0)
1 2 1 2
实轴 AA 2a实轴长, AO AO a实半轴长
1 2 1 2
虚轴 BB 2b虚轴长, BO B O b虚半轴长
1 2 1 2
焦点 F(c,0),F (c,0) F(0,c),F (0,c)
1 2 1 2
焦距 FF 2c焦距, FO FO c半焦距
1 2 1 2
对称性 对称轴为坐标轴,对称中心为(0,0)
b a
渐近线方程 y x y x
a b
c
e (e1)
a
离心率
c2 a2 b2 b2 b 2 b 2
e2 1 1 e 1
a2 a2 a2 a a
离心率对双曲线的影 e越大,双曲线开口越阔
响 e越小,双曲线开口越窄
11. 抛物线的定义
p p
平面上一动点P(x,y)到定点F( ,0)的距离与到定直线l:x 的点的轨迹叫做抛物线
2 2
12. 图形
13. 数学表达式
28
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}PF PP
1
14. 标准方程的推导
p p
设 px,y,由定义可知: PF PP (x )2 y2 x ,等式两边同时平方得:
1 2 2
p p p2 p2
(x )2y2(x )2x2px y2x2px y22px
2 2 4 4
15. 抛物线的标准方程及其几何性质
焦点
x轴正半轴 x轴负半轴 y轴正半轴 y轴负半轴
位置
图形
标准
y2 2px y2 2px x2 2py x2 2py
方程
焦点
p p p p
( ,0) ( ,0) (0, ) (0, )
坐标 2 2 2 2
准线
p p p p
x x y y
方程 2 2 2 2
16. 通径
通径长:2p,半通径长: p
17. 焦半径(抛物线上的点到焦点的距离)
p
横轴:PF x
焦半径 0 2
p
纵轴:PF y
0 2
基础知识背记 17 排列组合与二项式定理
1.分类计数原理(加法原理)
29
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}N m m m .
1 2 n
2.分步计数原理(乘法原理)
N m m m .
1 2 n
3.排列数公式
n!
Am=n(n1) (nm1)= .(n,m∈N*,且mn).注:规定0!1.
n (nm)!
4.组合数公式
Am n(n1) (nm1) n!
Cm= n = = (n∈N*,mN ,且mn).
n Am 12 m m!(nm)!
m
5.排列数与组合数的关系
Am m!Cm .
n n
6.单条件排列
以下各条的大前提是从n个元素中取m个元素的排列.
(1)“在位”与“不在位”
①某(特)元必在某位有Am1种;
n1
②某(特)元不在某位有Am Am1(补集思想) A1 Am1(着眼位置) Am A1 Am1(着眼
n n1 n1 n1 n1 m1 n1
元素)种.
(2)紧贴与插空(即相邻与不相邻)
①定位紧贴:k(k mn)个元在固定位的排列有AkAmk种.
k nk
②浮动紧贴:n个元素的全排列把k个元排在一起的排法有Ank1Ak 种.注:此类问题常用捆绑法;
nk1 k
③插空:两组元素分别有k、h个(k h1),把它们合在一起来作全排列,k个的一组互不能挨近的
所有排列数有AhAk 种.
h h1
(3)两组元素各相同的插空
m个大球n个小球排成一列,小球必分开,问有多少种排法?
An
当n m1时,无解;当nm1时,有 m1 Cn 种排法.
An m1
n
(4)两组相同元素的排列:两组元素有m个和n个,各组元素分别相同的排列数为Cn .
mn
7.分配问题
(1)(平均分组有归属问题)将相异的m、n个物件等分给m个人,各得n件,其分配方法数共有
(mn)!
N Cn Cn Cn Cn Cn .
mn mnn mn2n 2n n (n!)m
(2)(平均分组无归属问题)将相异的m n个物体等分为无记号或无顺序的m堆,其分配方法数共有
·
Cn Cn Cn ...Cn Cn (mn)!
N mn mnn mn2n 2n n .
m! m!(n!)m
8.二项式定理 (ab)n C0an C1an1bC2an2b2 Cranrbr Cnbn ;
n n n n n
二项展开式的通项公式
T Cranrbr (r 0,1,2 ,n).
r1 n
30
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}基础知识背记 18 概率统计
m
1. 等可能性事件的概率P(A) .
n
2. 互斥事件A,B分别发生的概率的和P(A+B)=P(A)+P(B).
3. n个互斥事件分别发生的概率的和P(A1 +A2 +…+An)=P(A1)+P(A2)+…+P(An).
4. 独立事件A,B同时发生的概率P(A·B)= P(A)·P(B).
5. n个独立事件同时发生的概率 P(A1· A2·…· An)=P(A1)· P(A2)·…· P(An).
6. n次独立重复试验中某事件恰好发生k次的概率P (k)CkPk(1P)nk.
n n
7.离散型随机变量的分布列的两个性质
(1)P 0(i 1,2, );
i
(2)P P 1.
1 2
8. 数学期望E x P x P x P
1 1 2 2 n n
9. 数学期望的性质
(1)E(ab)aE()b.
(2)若~B(n,p),则Enp.
1
(3) 若服从几何分布,且P(k) g(k, p)qk1p,则E .
p
10. 方差Dx E2 p x E2 p x E2 p
1 1 2 2 n n
11. 标准差= D.
12.方差的性质
(1)Daba2D;
(2)若~B(n,p),则Dnp(1 p).
q
(3) 若服从几何分布,且P(k) g(k, p)qk1p,则D .
p2
13.方差与期望的关系
D E2 E2 .
14.正态分布密度函数
31
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}x2
1
f x e 262 ,x,,式中的实数 μ,(>0)是参数,分别表示个体的平均数
26
与标准差.
15.对于N(,2),取值小于x的概率
x
Fx
.
x x
Px x x Px x Px x Fx Fx 2 1 .
1 0 2 2 1 2 1
16. 条件概率
条件概率的定义 条件概率的性质
已知B发生的条件下,A发生的概率,称为B发生时A发生的条件概率,记为P(A|B). (1)0≤P(B|A)≤1,
PA∩B (2)如果B和C是两
当P(B)>0时,我们有P(A|B)= .(其中,A∩B也可以记成AB)
PB 个互斥事件,则P(B
PAB ∪C|A)=P(B|A)+
类似地,当P(A)>0时,A发生时B发生的条件概率为P(B|A)=
PA P(C|A)
P(B|A)与P(A|B)易混淆为等同
前者是在A发生的条件下B发生的概率,后者是在B发生的条件下A发生的概率.
17. 条件概率的三种求法
PAB
定义法 先求P(A)和P(AB),再由P(B|A)= 求P(B|A)
PA
借助古典概型概率公式,先求事件A包含的基本事件数n(A),再求事件AB所包含的基本事
基本事件法 nAB
件数n(AB),得P(B|A)=
nA
缩小样本空间的方法,就是去掉第一次抽到的情况,只研究剩下的情况,用古典概型求解,
缩样法
它能化繁为简
18. 全概率公式
一般地,设A ,A ,…,A 是一组两两互斥的事件,A ∪A ∪…∪A =Ω,且P(A)>0,i=1,2,…,n,
1 2 n 1 2 n i
n
则对任意的事件B⊆Ω,BΩ=B(A +A +…+A )=BA +BA +…+BA ,有P(B)=PA PB∣A
1 2 n 1 2 n i i
i1
,此公式为全概率公式.
P(AB) n(AB)
(1)计算条件概率除了应用公式 P(B|A)= 外,还可以利用缩减公式法,即 P(B|A)= ,其
P(A) n(A)
中n(A)为事件A包含的样本点数,n(AB)为事件AB包含的样本点数.
(2)全概率公式为概率论中的重要公式,它将对一个复杂事件A的概率的求解问题,转化为了在不同情况
下发生的简单事件的概率的求和问题.
19. 贝叶斯公式
一般地,设 A,A , ,A 是一组两两互斥的事件,有 A A A 且PA0,i1,2,,n,则对
1 2 n 1 2 n i
32
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}任意的事件B P(B)0有
PAPB∣A PA PB∣A
PB∣A i i i i ,i 1,2,,n
i P(B) n
PAPB∣A
i i
i1
20. 数字样本特征
(1)众数:在一组数据中出现次数最多的数
(2)中位数:将一组数据按从小到大(或从大到小)的顺序排列,如果为奇数个,中位数为中间数;若为
偶数个,中位数为中间两个数的平均数
x x x
(3)平均数:x 1 2 n ,反映样本的平均水平
n
(x x)2 (x x)2 (x x)2
(4)方差:s2 1 2 n
n
反映样本的波动程度,稳定程度和离散程度;
s2越大,样本波动越大,越不稳定;s2越小,样本波动越小,越稳定;
(5)标准差: s2 ,标准差等于方差的算术平方根,数学意义和方差一样
(6)极差:等于样本的最大值最小值
21. 求随机变量X的分布列的步骤:
(1)理解X的意义,写出X可能取得全部值;
(2)求X取每个值的概率;
(3)写出X的分布列;
(4)根据分布列的性质对结果进行检验.
还可判断随机变量满足常见分布列:两点分布,二项分布,超几何分布,正态分布.
(1)已知随机变量的分布列,直接利用期望和方差公式直接求解;
(2)已知随机变量 X 的期望、方差,求aX ba,bR 的期望与方差,利用期望和方差的性质
(EaX baEXb,DaX ba2DX)进行计算;
(3)若能分析出所给的随机变量服从常用的分布(如:两点分布、二项分布等),可直接利用常用分布列
的期望和方差公式进行计算,若~B(n,p),则Enp,Dnp(1 p).
PkPk1
23. 求解概率最大问题的关键是能够通过 构造出不等关系,结合组合数公式求解结
PkPk1
果
24. 线性回归分析解题方法:
n n
(1)计算x,y,x2,x y 的值;(2)计算回归系数a,b;(3)写出回归直线方程ybxa.
i i i
i1 i1
33
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}n n
x xy y x y nxy
i i i i
线性回归直线方程为:yˆ b ˆ xaˆ b ˆ i1 i1 aˆ yb ˆ x
, n n
x x 2 x2 nx2
i i
i1 i1 ,
其中
x,y
为样本中心,回归直线必过该点
(4)线性相关系数(衡量两个变量之间线性相关关系的强弱)
n n
x xy y x y nxy
i i i i
r i1 i1
n n n n
x x2 y y2 x2 nx2y2 ny2
i i i i
i1 i1 i1 i1
r 0,正相关;r 0,负相关
r 1,且r越接近于1,线性相关性越强;
r越接近于0,线性相关性越弱,几乎不存在线性相关性
25.独立性检验解题方法:
(1)依题意完成列联表;(2)用公式求解;(3)对比观测值即可得到所求结论的可能性
nad bc2
独立性检验计算公式:K2
abcdacbd
34
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
{#{QQABaQSQoggIABAAAAhCQQ1ACAAQkgGCCSgORAAEIAAACQFABAA=}#}