北师大版数学选修2-1知识点总结 经典带题

玛丽莲梦兔
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2020年08月15日 09:01
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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;





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
pq
,则
p

q
的充分条件,
q

p
的必要条件.

pq
,则
p

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
pq


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 ,
pq
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
pq


p
、< br>q
两个命题中有一个命题是真命题时,
pq
是真命题;当
p

q
两个命
题都是假命题时,
pq
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 1 页 共 10 页


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

ab0


2
ab
axa

byb


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

ab0


2
ab
bxb

aya


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
e1
2

0e1


aa
a
2
x
c
a
2
y
c
13、设

是椭圆上任一点,点


F
1对应准线的距离为
d
1
,点


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
a0,b0


a
2
b
2
xa

xa

yR


1

a,0< br>


2

a,0


F
1

c,0


F
2

c,0



y
2
x
2
1

a0 ,b0


a
2
b
2
ya

ya

xR


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
e1
2

e1


aa
a
2
a
2
准线方程
x

y

cc
ba
yx

yx

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


F
1
对应准线的距 离为
d
1
,点


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

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

p0


图形

顶点



y
2
2px

x
2
2py

x
2
2py


p0



p0



p0



0,0


第 3 页 共 10 页


对称轴
焦点
x


p

F

,0



2


p

F

,0


2

p

F

0,


2

y

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
e1

x0

x0

y0

y0

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

邻边作平行四边形
C
,则以

起点的对角线



C
就是
a

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
 ab


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

a
方向相同;当

0时,

a

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:

ab

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.



bb0
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
xyC< br>;或对空间任一定点

,有
xyC
;或

若四点





C
共面,则
xyzC

xyz1








 a

b
,30、已知两个非零向量
a

b
,在空间任取一点

,作









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

b
,若
 a,b
,则向量
a

b
互相垂直,记作
ab

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ab.即






ababcosab,
.零向量与任何向量的数量积为0









bcosa,b
的乘积.
a
33、ab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

eaaeacosa,e






2








aba与b同向

aaa

aaa


2

abab0


3

ab





ab a与b反向









ab


4

cosa,b




5

abab

ab


第 5 页 共 10 页











35、向量数乘积 的运算律:

1

abba


2



a

b

aba
b



3







abcacbc






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
pxiyjzk
,称
xi

y j

zk
为向量
p

i

j
,< br>k

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
pxaybzc




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







ppxayb zc,x,y,zR
.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
pxe
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

ab

x
1
x
2
,y
1
y
2
,z
1
z
2





2

ab

x
1
x
2
,y
1
y
2
,z
1
z
2



3


a


x
1
,

y
1
,

z
1





4

abx
1
x
2
y
1
y
2
z
1
z
2

< br>





5


a< br>、
b
为非零向量,则
abab0x
1
x
2
y
1
y
2
z
1
z
2
0

第 6 页 共 10 页








6


b0
,则
aba

bx
1


x
2
,y1


y
2
,z
1


z< br>2


7


aaax
12
y
1
2
z
1
2




xxyyzz
ab


8

c osa,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






 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
xayb
,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
abab






a

b< br>

R


ababab0


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



anan0

a

a

ana

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




abab0


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


ab
cos

cos





ab


48、设直线
l
的方向向量为
l
,平面

的法向量为
n

l


所成的角为


l

n


ln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

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
dcos,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
dcos,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

x
2
4y
D.
y
2
4x

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



夹角的余弦是
70707070
B. C.

D. -
14101410
51
4.“

k



,kZ
”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
ABCDA
1
B
1
C
1
D
1
中,
E
是棱
A
1< br>B
1
的中点,则
A
1
B

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
ab
,则
acbc
”的逆否命题是
A. 若
acbc
,则
ab
B. 若
acbc
,则
ab

C. 若
acbc
,则
ab
D. 若
acbc
,则
ab

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
10mm2
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) “
ab
”是“
a
2
b
2
”的充要条件;
(3) “
x3
”是“
x
2
2x30
”的必要不充分条件;
(4)“
ABB
”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

21

a0

b0
)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)

|

ab|29


0



=
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
x2
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
第 9 页 共 10 页


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
OABCD
中,底面
ABCD
是边长 为1
的菱形,
ABC

4
,
OA底面ABCD
,
OA2
,
M

OA的中点,
N

BC

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
MN5
,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
2ax2a0
. 若命题“
p

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)
ABCA
1
B
1
C
1
,底面
 ABC


CACB1,BCA90
0
,棱AA
1
2

M、N
分别为
A
1
B< br>1
、A
1
A
D的中点.
(I )求
cosBA
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
第 10 页 共 10 页
B
A
1
M
N
C
C
1
B
1

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