北师大版数学选修2-1知识点总结 经典带题
江苏天一中学-财务会计岗位职责
高二数学选修2-1知识点
第一章 常用逻辑用语
1、命题:用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句.
真命题:判断为真的语句.
假命题:判断为假的语句.
2、“若
p
,则
q
”形式的命题中的
p
称为命题的条件,
q
称为命题
的结论.
3、对于两个命题,如果一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论和条件,
则
这两个命题称为互逆命题.其中一个命题称为原命题,另一个称为原命题的逆
命题.
若原命题
为“若
p
,则
q
”,它的逆命题为“若
q
,则
p<
br>”.
4、对于两个命题,如果一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的条件的否定
和
结论的否定,则这两个命题称为互否命题.中一个命题称为原命题,另一个称
为原命题的否命题. 若原命题为“若
p
,则
q
”,则它的否命题为“若
p
,则
q
”.
5、对于两个命题,如果一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的结
论的否定
和条件的否定,则这两个命题称为互为逆否命题.其中一个命题称为原命题,另
一个称
为原命题的逆否命题.
若原命题为“若
p
,则
q
”,则它的否命题
为“若
q
,则
p
”.
6、四种命题的真假性:
原命题 逆命题 否命题 逆否命题
真 真 真
真 假 假
假 真 真
假 假 假
四种命题的真假性之间的关系:
1
两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;
真
真
真
假
2
两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.
7、若
pq
,则
p
是
q
的充分条件,
q
是
p
的必要条件.
若
pq
,则
p
是
q
的充要条件(充分必要条件). 8、用联结词“且”把命题
p
和命题
q
联结起来,得到一个新命题,记
作
pq
.
当
p
、
q
都是真命题时,
p
q
是真命题;当
p
、
q
两个命题中有一个命题是假命
题时
,
pq
是假命题.
用联结词“或”把命题
p
和命题
q
联结起来,得到一个新命题,记作
pq
.
当
p
、<
br>q
两个命题中有一个命题是真命题时,
pq
是真命题;当
p
、
q
两个命
题都是假命题时,
pq
是假命题.
对一个命题
p
全盘否定,得到一个新命题,记作
p
.
若<
br>p
是真命题,则
p
必是假命题;若
p
是假命题,则
p
必是真命题.
9、短语“对所有的”、“对任意一个”在逻辑中通常称为全称量词,用“
”表
示.
含有全称量词的命题称为全称命题.
全称命题“对<
br>
中任意一个
x
,有
p
x
成立
”,记作“
x
,
p
x
”.
第
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短语“存在一个”、“至少有一个”在逻辑中通常称为存在量词
,用“
”表示.
含有存在量词的命题称为特称命题.
特称命题“存在<
br>
中的一个
x
,使
p
x
成立”
,记作“
x
,
p
x
”.
10
、全称命题
p
:
x
,
p
x
,它的否定
p
:
x
,
p
x
.全称命题
的否定是特称命题.
第二章 圆锥曲线与方程
11、平面内与两个定点
F
1
,
F
2
的距离之和等于常数
(大于
F
1
F
2
)的点的轨迹
称为椭圆.这两个定点称为椭
圆的焦点,两焦点的距离称为椭圆的焦距.
12、椭圆的几何性质:
焦点在
y
轴上
焦点的位置 焦点在
x
轴上
图形
标准方程
范围
顶点
轴长
焦点
焦距
对称性
离心率
准线方程
x
2
y
2
2
1
ab0
2
ab
axa
且
byb
1
a,0
、
2
a,0
1
0,b
、
2<
br>
0,b
F
1
c,0
<
br>、
F
2
c,0
y
2
x
2
2
1
ab0
2
ab
bxb
且
aya
1
0,a
、
2
0,a
1
b,0
、
2<
br>
b,0
F
1
0,c
<
br>、
F
2
0,c
短轴的长
2b
长轴的长
2a
F
1<
br>F
2
2c
c
2
a
2
b2
关于
x
轴、
y
轴、原点对称
cb
2
e1
2
0e1
aa
a
2
x
c
a
2
y
c
13、设
是椭圆上任一点,点
到
F
1对应准线的距离为
d
1
,点
到
F
2
对应准线
的距离为
d
2
,则
F
1
d
1<
br>
F
2
d
2
e
.
14、平面内与两个
定点
F
1
,
F
2
的距离之差的绝对值等于常数(小于
F
1
F
2
)的
点的轨迹称为双曲线.这两个定点称为双曲线的焦点
,两焦点的距离称为双曲线
的焦距.
第 2 页 共 10 页
15、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
图形
标准方程
范围
顶点
轴长
焦点
焦距
对称性
离心率
x
2
y
2
1
a0,b0
a
2
b
2
xa
或
xa
,
yR
1
a,0<
br>
、
2
a,0
F
1
c,0
、
F
2
c,0
y
2
x
2
1
a0
,b0
a
2
b
2
ya
或
ya
,
xR
1
0,a
<
br>、
2
0,a
F
1
0,c
、
F
2
0,c
虚轴的长
2b
实轴的长
2a
F
1<
br>F
2
2c
c
2
a
2
b2
关于
x
轴、
y
轴对称,关于原点中心对称
cb
2
e1
2
e1
aa
a
2
a
2
准线方程
x
y
cc
ba
yx
yx
渐近线方程
ab
16、实轴和虚轴等长的双曲线称为等轴双曲线.
17、
设
是双曲线上任一点,点
到
F
1
对应准线的距
离为
d
1
,点
到
F
2
对应准
线
的距离为
d
2
,则
F
1
d
1
F
2
d
2
e
.
18、平面内与一个定点
F<
br>和一条定直线
l
的距离相等的点的轨迹称为抛物线.定
点
F
称
为抛物线的焦点,定直线
l
称为抛物线的准线.
19、过抛物线的焦点作垂直于对称
轴且交抛物线于
、
两点的线段
,称为
抛物
线的“通径”,即
2p
.
20、抛物线的几何性质:
y
2
2px
标准方程
p0
图形
顶点
y
2
2px
x
2
2py
x
2
2py
p0
p0
p0
0,0
第
3 页 共 10 页
对称轴
焦点
x
轴
p
F
,0
2
p
F
,0
2
p
F
0,
2
y
轴
p
F
0,
2
准线方程
离心率
范围
x
p
2
x
p
2
y
p
2
y
p
2
e1
x0
x0
y0
y0
第三章 空间向量与立体几何
22、空间向量的概念:
1
在空间,具有大小和方向的量称为空间向量.
2
向量可用一条有向线段来表示.有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指
的方向表
示向量的方向.
,记作
.
3
向量
的大小称为向量的模(或长度)
4
模(或长度)为
0
的向量称为零向量;模为
1
的向量称为单位
向量.
5
与向量
a
长度相等且方向相反的向量称为<
br>a
的相反向量,记作
a
.
6
方向相同且模相等的向量称为相等向量.
23、空间向量的加法和减法:
1
求两个向量和的运算称为向量的加法,
它遵循平
行四边形法则.即:在空间以同一点
为起点的两个已知向量
a
、
b
为
邻边作平行四边形
C
,则以
起点的对角线
C
就是
a
与
b
的和,这
种求向量和的方法,称为
向量加法的平行四边形法则.
2
求两
个向量差的运算称为向量的减法,它遵
循三角形法则.即:在空间任取一点
,作第 4 页 共 10 页
a
,
b
,则
ab
.
24、实数
与空间向量
a
的乘积
a
是一个向量,称为向量的数乘运算.当
0
时,
a
与
a
方向相同;当
0时,
a
与
a
方向相反;当
0
时
,
a
为零向量,
记为
0
.
a
的长度是
a
的长度的
倍.
25、设
,
为实数,
a
,
b
是空间任意两个向量,则数乘运算满足分配律及结
合律.
分配律:
ab
a
b;结合律:
a
a
.
26、如果表示空间的有向线段所在的直线互相平行或重合
,则这些向量称为共线
向量或平行向量,并规定零向量与任何向量都共线.
bb0
27、向量共线的充要条件:对于空间任意两个向量
a<
br>,,
ab
的充要条
件是存在实数
,使
a
b
.
28、平行于同一个平面的向量称为共面向量.
29、向量共面定理:空间一点
<
br>位于平面
C
内的充要条件是存在有序实数对
x
,
y
,使
xyC<
br>;或对空间任一定点
,有
xyC
;或
若四点
,
,
,
C
共面,则
xyzC
xyz1
.
a
,
b
,30、已知两个非零向量
a
和
b
,在空间任取一点
,作
则
称为向量
a
,
b
的夹角,记作
a,b
.两个向量夹角的取值范围是:
a,b
0,
.
<
br>
31、对于两个非零向量
a
和
b
,若
a,b
,则向量
a
,
b
互相垂直,记作
ab
.
2
osab,
称为
a
,b的数量积,32、已知两个非零向
量
a
和b,则
abc
记作ab.即
ababcosab,
.零向量与任何向量的数量积为0
.
bcosa,b
的乘积.
a
33、ab等于
a
的长
度与b在
a
的方向上的投影
34、若
a
,
b
为非零向量,
e
为单位向量,则有
1
eaaeacosa,e
;
2
aba与b同向
,
aaa
,
aaa
;
2
abab0
;
3
ab
ab
a与b反向
ab
4
cosa,b
;
5
abab
.
ab
第 5 页 共 10 页
35、向量数乘积
的运算律:
1
abba
;
2
a
b
aba
b
;
3
abcacbc
.
36、若
i
,
j
,
k
是
空间三个两两垂直的向量,则对空间任一向量
p
,存在有序
实数组
x,y
,z
,使得
pxiyjzk
,称
xi
,
y
j
,
zk
为向量
p
在
i
,
j
,<
br>k
上
的分量.
37、空间向量基
本定理:若三个向量
a
,
b
,
c
不共面,则对空间任一向量
p
,
存在实数组
x,y,z
,使得
pxaybzc
.
38、若
三个向量
a
,
b
,
c
不共面,则所有空间向量组成的集合是
ppxayb
zc,x,y,zR
.这个集合可看作是由向量
a
,
b
,
c
生成的,
a,b,c
称为空间的一个基底,
a
,
b
,
c
称为
基向量.空间任意三个不共面的向
量都可以构成空间的一个基底.
39、设
e
1
,
e
2
,
e
3为有公共起点
的三个两两垂直的单位向量(称它们为单位
ee
eee
正交基底),以
1
,
2
,3
的公共起点
为原点,分别以
1
,
2
,e
3
的方向为
x
轴,
y
轴,
z轴的正方向建立空间直角坐标系
xyz
.则对于空间任意一个向量
p
,
一定可以把它平移,使它的起点与原点
重合,得到向量
p
.存在有序实
数组
x,y,z
,使得
pxe
1
ye
2
ze
3
.把
x
,
y
,
z
称作向量
p
在单位正交基底
e
1
,<
br>e
2
,
e
3
下的坐标,记作
p
x,y,z
.此时,向量
p
的坐标是点
在空间直角坐标系
xyz
中的坐标
x,y,z
.
40、设
a
x
1
,
y
1
,z
1
,
b
x
2,y
2
,z
2
,则
1
ab
x
1
x
2
,y
1
y
2
,z
1
z
2
.
2
ab
x
1
x
2
,y
1
y
2
,z
1
z
2
.
3
a
x
1
,
y
1
,
z
1
.
4
abx
1
x
2
y
1
y
2
z
1
z
2
.
<
br>
5
若
a<
br>、
b
为非零向量,则
abab0x
1
x
2
y
1
y
2
z
1
z
2
0.
第 6 页 共 10 页
6
若
b0
,则
aba
bx
1
x
2
,y1
y
2
,z
1
z<
br>2
.
7
aaax
12
y
1
2
z
1
2
.
xxyyzz
ab
8
c
osa,b
2
1
2
2
212
2
12
22
.
ab
x
1
y<
br>1
z
1
x
2
y
2
z
2
x
2
,y
2
,z
2
,则
d
9
x
1,y
1
,z
1
,
x
2
x
1
zz
1<
br>
y
2
2
y
1
22
2
.
41、空间中任意一条直线
l
的位置可以由
l
上一个定点
以及一个定方向确定.点
是直线l
上一点,向量
a
表示直线
l
的方向向量,则对于直线
l
上的任意一点
,
有
ta
,这样点
和向量
a
不仅可以确定直线
l
的
位置,还可以具体表示出直
线
l
上的任意一点.
42、空间中平面
的位置可以由
内的两条相交直线来确定.设这两条相交直线
相交于点
,它们的方向向量分别为
a
,
b
.
为平面
上任意一点,存在有序
实数对
x,y
,使得
xayb
,这样点
与向量
a
,
b
就确定了平面
的位置.
43、直线
l
垂直
,取直线l
的方向向量
a
,则向量
a
称为平面
的法向
量.
44、若空间不重合两条直线
a
,
b
的方向向量分别为
a
,
b
,则
abab
a
b<
br>
R
,
ababab0
.
45、若直线
a
的方向向量为
a
,平面
的法向量为
n
,且
a
,则
a
a
anan0
,
a
a
ana
n
.
46、若空间不重合的两个平面
,
的法向量分别为
a
,
b
,则
a
b
a
b
,
abab0
.
47、设异面直线
a
,
b
的夹角为
,方向
向量为
a
,
b
,其夹角为
,则有
ab
cos
cos
.
ab
48、设直线
l
的方向向量为
l
,平面
的法向量为
n
,
l
与
所成的角为
,
l
与
n
ln的夹角为
,则有
sin
cos
.
ln
49、设
n
1
,
n
2
是二面角
l
的两个面
,
的法向量,则向量
n
1
,
n
2
的夹
角(或其补角)就是二面角的平面角的大小.若二面角
l
的平面角为
,
第 7 页 共 10 页
n
1
n
2
则
cos
.
n
1
n
2
<
br>50、点
与点
之间的距离可以转化为两点对应向量
<
br>的模
计算.
51、在直线
l
上找一点
,过定点
且垂直于直线
l
的向量为
n
,则定
点
到直线
n
l
的距离为
dcos,n
.
n
52、点
是平面
外一点,
是平面
内的一定点,
n
为平面
的一个法向量,
<
br>
n
则点
到平面
的距离为
dcos,n
.
n
综合检测题
一、
选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选
项中,只有一项是符合题目
要求的。
1. 顶点在原点,且过点
(4,4)
的抛物线的标准方程是
A.
y
2
4x
B.
x
2
4y
C.
y
2
4x
或
x
2
4y
D.
y
2
4x
或
x
2
4y
2. 以下四组向量中,互相平行的有( )组.
(1)
a(1,2,1)
,
b(1,2,3)
; (2)
a(8,4,6)
,
b(4,2,3)
;
(3)
a(0,1,1)
,
b(0,3,3)
;
(4)
a(3,2,0)
,
b(4,3,3)
A. 一
B. 二 C. 三 D. 四
3. 若平面
的法向量为
n
1
(3,2,1)
,平面
的
法向量为
n
2
(2,0,1)
,则平面
与
夹角的余弦是
70707070
B. C.
D. -
14101410
51
4.“
k
,kZ
”是“
sin2
<
br>
”的
122
A.充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C.充要条件 D. 既不充分又不必要条件
5. “直线<
br>l
与平面
内无数条直线都垂直”是“直线
l
与平面
垂直”的( )
条件
A.充要
B.充分非必要
C.必要非充分
D.既非充分又非必要
A.
6.在正方体
ABCDA
1
B
1
C
1
D
1
中,
E
是棱
A
1<
br>B
1
的中点,则
A
1
B
与
D
1E
所成角的余
弦值为
A.
5
10
5
10
B.
C. D.
105
105
第 8 页 共 10 页
7. 已知两定点
F
1
(5,0)
,F
2
(5,0)
,曲线上的点P到
F
1
、
F
2
的距离之差的绝对值
是6,则该曲线的方程为
x
2
y<
br>2
x
2
y
2
x
2
y
2
y<
br>2
x
2
A.
1
D.
1
B.
1
C.
1
2536
9161692536
8. 已知直线
l
过点P
(1,0,-1),平行于向量
a(2,1,1)
,平面
过直线
l
与点
M(1,2,3),则平面
的法向量不可能是
1111
A. (1,-4,2) B.
(,1,)
C.
(,1,)
D. (0,-1,1)
4242
9.
命题“若
ab
,则
acbc
”的逆否命题是
A.
若
acbc
,则
ab
B.
若
acbc
,则
ab
C.
若
acbc
,则
ab
D.
若
acbc
,则
ab
x
2
y
2
1
,若其长轴在
y
轴上.焦距为
4
,则
m等于 10 . 已知椭圆
10mm2
A.
4
.
B.
5
. C.
7
.
D.
8
.
11.以下有四种说法,其中正确说法的个数为:
(1)“m是实数”是“m是有理数”的充分不必要条件;
(2)
“
ab
”是“
a
2
b
2
”的充要条件;
(3)
“
x3
”是“
x
2
2x30
”的必要不充分条件;
(4)“
ABB
”是“
A
”的必要不充分条件.
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D.
3个
x
2
y
2
12。双曲线
2
21
(
a0
,
b0
)的左、右焦点分别是
F
1
,F
2
,过
F
1
作倾
ab
斜角为30
的直线交双曲线右支于
M
点,若
MF
2
垂直于
x
轴,则双曲线的离心
率为
A.
6
B.
5
C.
3
D.
2
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分。
13.请你任意写出一个全称命题
;其否命题为 .
14.已知向量
a(0,1
,1)
,
b(4,1,0)
,
|
ab|29
且
0
,
则
=
15. 已知点M(1,-1,2),直线AB过原点O,
且平行于向量(0,2,1),则
点M到直线AB的距离为
16.已知点P到点
F(3,0)
的距离比它到直线
x2
的距离大1,则
点P满足的方
程为 .
17.命题“至少有一个偶数是素数”的否定为 .
18.
已知椭圆
x
2
4y
2
16
,直线AB过点 P(2,-
1),且与椭圆交于A、B两点,
1
若直线AB的斜率是,则
AB
的值为
.
2
三、解答题:本大题共4小题,共60分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
y
2
x
2
19. (本小题满分15分)已知椭圆的顶点与双曲线<
br>1
的焦点重合,它
412
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们的离心率之和为
13
,若椭圆的焦点在
x
轴上,求椭圆的方程.
5
20.
(本小题满分15分)如图,在四棱锥
OABCD
中,底面
ABCD
是边长
为1
的菱形,
ABC
4
,
OA底面ABCD
,
OA2
,
M
为
OA的中点,
N
为
BC
的
O
中点,以A为原点,建立适当的
空间坐标系,利用空
间向量解答以下问题:
(Ⅰ)证明:直线
MN
‖
平面OCD
;
(Ⅱ)求异面直线AB与MD所成角的大小;
(Ⅲ)求点B到平面OCD的距离.
B
M
A
NC
D
5
.
5
(1)求椭圆的标准方程; (2)若直线
l
过该椭圆的左焦点,交椭圆于M、N
16
两点,且
MN5
,求直线
l
的方程.
9
21. (本小题满分15分)已知椭圆的焦点在
x
轴上,短轴长为4,离
心率为
x
2
y
2
21已知命题
p
:“直线y=kx
+1与椭圆
1
恒有公共点” 命题
q
:只有个
5a
实数
x
满足不等式
x
2
2ax2a0
.
若命题“
p
或
q
”是假命题,求实数
a
的取值范围.
19.(本小题满分10分)
如图,直三棱柱(侧棱垂直于底面
的棱柱)
ABCA
1
B
1
C
1
,底面
ABC
中
CACB1,BCA90
0
,棱AA
1
2
,
M、N
分别为
A
1
B<
br>1
、A
1
A
D的中点.
(I )求
cosBA
1
,CB
1
>的值;
(II)求证:
BN平面C
1
MN
(III)求
点B
1
到平面C
1
MN的距离
.
A
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B
A
1
M
N
C
C
1
B
1