高中数学必修5知识点大全(经典)

绝世美人儿
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2020年08月16日 09:10
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第一章 解三角形
1、三角形的性质:①
ABC

,


sin(AB)sinC

cos(AB)cosC

AB

CA
2

2

2

si n
B
2
cos
C
2


②在
ABC
中,
ab

c
,
ab

c
;
AB

sinA

sinB
,
AB

cosAcosB
,
ab

AB

③若
ABC
为锐角

,则
AB


2
,
BC


2
,
AC


2
;
a
2
b
2

c
2

b
2
c
2

a
2

a
2

c
2

b
2

2、正弦定理与余弦定理:
①正弦定理:
a< br>sinA

b
sinB

c
sinC
2
R

(
2R

ABC
外接圆的直径)

a2RsinA

b2RsinB

c2RsinC

(边化角)
sinA
a
2R

sinB
b
2R

sinC
c
2R
(角化边)
②正弦定理确定三角形解的情况

图 形 关 系 式 解 的 个 数

absinA


ab

一 解
A





bsinAab

两 解




absinA

无 解

A

ab

一 解





ab

无 解


.
③余弦定理:
a
2
b
2
c2
2bccosA

b
2
a
2
c
2
2accosB

c
2
a
2
b
2
2abcosC

A
b
2
c
2
a
2
a
2
c
2

2bc
、< br>cosB
b
2
a
2
b
2
c
2
cos
2ac

cosC
2ab
(角化边)
④面积公式:
S
1
ABC

2
absinC
1
2
bcsinA
1
2
acsinB

3、①补充:两角和与差的正弦、余弦和正切公式:

cos





cos

cos

sin
sin

;⑵
cos




cos

cos

sin

sin


sin





sin

cos

cos

sin

;⑷
sin





sin

cos

cos

sin



t an






tan

t an

1tan

tan




tan

tan

tan




1tan

tan




tan






tan

tan

1tan

tan




tan

tan

tan





1tan

tan



②二倍角的正弦、余弦和正切公式:

sin2

2sin

cos


1sin2

s in
2

cos
2

2sin

co s

(sin

cos

)
2

cos2

cos
2

sin
2

2cos
2

112sin
2

< br>
升幂公式
1cos

2cos
2

, 1cos

2sin
2

22


降 幂公式
cos
2


cos2

1
1 cos2

2

sin
2


2

③不常用的三角函数值

15° 75° 105° 165°
sin


62626262
4

4

4

4

cos


62626262
4

4

4


4

tan


23

23

23

23

4、常见的解题方法:(边化角或者角化边)
5、应用举例(浏览即可)

(1)、方位角:如图1,从正北方向顺时针转到目标方向线的水平角。
(2)、方向角:如 图2,从指定线到目标方向线所成的小于90°的水平角。(指定方向线是指正北或正
南或正西或正东)
(3)、仰角和俯角:如图3,与目标线在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角,目标视线在水
可编辑


.
平视线上方时叫做仰角,目标视线在水平视线下方时叫做俯角。

④等差数列的通项 公式:
a
n
a
1


n1

d
,其中
a
1
为首项,
d
为公差。变形为:
d< br>⑤通项公式的变形:
a
n

a
m


n

m

d
,其中
a
m
为第
m
项。变形为
d
*
a
n
a
1
.
n1
a
n
a
m
.
nm
⑥等差数列 的性质:(1)若
n

m

p

q
N
,且
mnpq
,则
a
m
a
n
a
p
a
q


(1)方位角 (2)方向角 (3)仰角和俯角 (4)视角 (5)坡角与坡比
(4)、视角:如图4,观察物体的两端,视线张开的角度称为视角。
(5)、铅直平行:与海平面垂直的平面。
(6)、坡角与坡比:如图5,坡面与水平面所成 的夹角叫坡角,坡面的铅直高度与水平宽度的比叫坡比
(相同数量下,项数之和相等,项之和相等) < br>(2)若
mn2p
,则
a
m
a
n
2 a
p

(3)若
m

p

n
成 等差数列,则
a
m

a
p

a
n
成等差关系;(等距等差)
(4)若

a
n

为等差数列 ,
S
k,
S
2k
S
K
,S
3k
S
2k
,
也成等差数列(片段等差)
(5)若

a< br>n

成等差数列

a
n
pnq
(公差为
p
,首项为
pq
);
(6)若

c
n

成等差数列,则

a
n

也成等差数列; (7)如果

a
n

b
n

都是等 差数列,则

pa
n
q



pan
qb
m

也是等差数列。
3、等差数列的前
n
项和

S

n1

①一般数列
a
n

s
n
的关系为
an


1
.

S
n
S
n 1

n2

h

i

.

l

第二章 数列
1、数列的定义及数列的通项公式:



a
n
f
(
n
)
,数列是定义域为N的函数
f(n)
,当n依次 取1,2,

时的一列函数值

a
n
的求法:
1)归纳法
2)
a
n



S
1
,n1

S
0
0
,则
a
n
不分段;若
S
0
0
,则
a
n
分段
S
n
S
n1
,n2
②等差数列前
n< br>项和的公式:
S
n

3)若
a
n1
pa
n
q
,则可设
a
n1
mp(a
n
m)
解得
m
,得等比数列

a
n
m


4)若
S
n
f
(
a
n
),先求
a
1
,再构造方程组:

n

a
1
a
n

n

n1

na
1
d

22

S
n
f(a
n
)
得到关于
a
n1

a
n
的递推关系式
S
n1
f(a
n1
)
③等差数列前
n
项和公式的函数特征:(1)由
S
n
na
1

d
n

n1

d
2

d

,令

A
dn

a
1


n
2
222

Ba
1


S
n
2a
n
1
例如:
S
n

2
a
n

1
先求
a
1
,再构造方程组:


(下减上)
a
n1
2a
n1
2a
n

S2a1
n1

n1
2、等差数列
①等差数列的定义:一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,
那 么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差常用字母
d
表示。定义式为< br>d
2
,则

a
n

为等差数列
< br>S
n
AnB
n

A、B
为常数,其中
d 2A

a
1
ab
). 若
2
A0
,即
d0
,则
S
n
是关于
n
的无常数项的二次函 数。 若
A0
,即
d0
,则
S
n
na
1
.
(2)若

a
n

为等差数列,


S
n

也是等差数列,公差为
d
< br>
2

n

a
n
a
n1
d

n2

n
N
*
)或
a
n1
a
n
d

n
N
*
②等差中项:由三个数
a

A

b
组成的等差数列可以 看成最简单的等差数列。这时,
A
叫做
a

b
的等差中项。
A

a

b
的等差中项

A
( 3)若
S
n

m

S
m
n
,则
S
mn


mn

(5)若
S
m
S
n
,则
S
mn
0

(4)若

a
n

b
n

是均为等差数 列,前
n
项和分别是
A
n

B
n
,则有< br>ab

2Aab

AabA
.
2
*
a
m
A
2m1


bm
B
2m1
③等差中项判定等差数列:任取相邻的三项
a
n 1

a
n

a
n1

n2,nN
),则

a
n1

a
n
,< br>a
n1
成等差数列

2a
n
a
n1< br>a
n1

n2



a
n< br>
是等差数列。
(5)等差数列

a
n

中,
a
1
0

d0
,则
S
n
有最大值,
a
1
0

d0
,则
S
n< br>有最小值。
4、等比数列
①等比数列:一般地如果一个数列从第2项起 ,每一项与它前一项的比等于同一常数,那么这个数
可编辑


.
列叫 做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母
q
表示

q0

.定义式:
(
n2
,
a
n

0
,
q0
).
a
n
q

a
n1
(8)等比数列

a
n

的增减性:当
< br>时,

a
n

为递增减数列。
④由递推公式求数列通向法:

a
1
0

a< br>1
0

a
1
0

a
1
0
,或

时,





a< br>n

为递增数列;

q1

0q1

0q1

q1
②等比中项:如果在
a

b< br>中间插入一个数
G
,使
a

G

b
成等比数列,那么
G
叫做
a

b
的等
比数列。 < br>a

G

b
成等比数列

有2个互为相反数 。
③通项公式:
a
n
a
1
q
n1
G b
G
2
abGab
.两数同号才有等比中项,且
aG< br>(1)累加法:
a
n1
a
n
f

n< br>
变形:
a
n1
a
n
f

n


(2)累乘法:
a
n1
a
n
f

n

变形:

a
1
n
q
其中首相为
a
1
,公比为
q
.
q
*
a
n1
f

n

a
n
④等比数列的性质:
a
n
a
m
q
nm

n

m
N
).
5、等比数列的前
n
项和
(3)取倒数法:
a
n1

pa
n

q a
n
p

na
1

q1


①等比数列的前
n
项和的公式:
S
n


a
1

1q
n

aaq

1n


q1


1q

1q
②等比 数列的前
n
项和的函数特征:当
q1
时,
S
n

(4)构建新数列法:
a
n1
pa
n
q
(其 中
p

q
均为常数,

pq(p1)0



a
n1
kp

a
n< br>k



a
n
k

为等比数列 。
6、数列求和的常用方法:
n1
①公式法:如
a
n
2n3,a
n
3

nn1
②分组求和法:如
an

3

2

2
n
5
,可 分别求出
3
n

2
n1


2n5< br>
的和,然后把三部
a
1

1q
n
1q
a
aa

1

1
q
n
.记
A
1
,即
1q
1q1q
S
n
AqA
.(帮助判断等比数列)
③等比数列的前
n
项和的性质:
(1)当
S
k

S
2k
S
k

S
3k
S
2k
,…均不为零时,数列成等差数列。公比为
qk
.
nm
(2)
S
nm
S
n
q S
m
S
m
qS
n

n

分加起来即可。

1

③错位相减法 :如
a
n


3n2





2


1

1

1< br>
1


S
n
5

7
9

(3n1)


2

2

2

2

234
23n 1
n
(3)
a
m
q
mn

a
m
a
n
q
mn

m

n
 N
*

a
n

1



3n2




2

nn1
n< br>(4)若
mnpq
,则
a
m
a
n
 a
p
a
q

(5)若

a
n

为等差数列,则
C
1

1

1
1

1

1


S
n

5

7

9


…+

3n1




3n2

< br>2

2

2

2

2

2

23n

n1

为等比数列 a
n
1

1

1

1
 
1

1

两式相减得:
S
n
5
2

2

2

< br>
3n2


2

2

2< br>
2

2

2

④裂项相消法:如< br>a
n

,以下略。
(6)若

a
n
为正项等比数列,则

log
C
a
n
是等差数列
(7)若

a
n



b
n

均为等比数列,则


a
n

111
;a
n

n

n1

nn1
1
n1n
n1n



a
n

k

0、a、a、ab、
< br>
n


n


nn

 
等仍是等比



a
n

b
n


a
n

q、q、q
1
q
2

1
.
数列。公比分别为:
q、 、
1
q
k
q
q
2
1

11





等。
2n12n122n12n1


1
⑤倒序相加法.例:在1与2之间插入n个数
a1
,a
2,
a
3,
,a
n
,使这n+2 个数成等差数列,
可编辑


.
求:
S
n
a
1
a
2
a
n< br>,(答案:
S
n

第三章 不等式
1、不等式关系与不等式
3
n

2
b
2
4ac

ax
2
bxc0
0

0

0

①不等式定义:用不等号(








)表示不等关系的式子叫不等式,记作
f< br>
x

g

x



a 0

的图像


两个相等的实数根
没有实数根

f

x

g

x

等。用“

”或“

”连接的不等式叫严格不等式,用不“

”或“

”连接的不等
式叫非严格不等式。
②实数的基本性质

abab0

abab0

abab0< br>.
实数的其他性质
ax
2
bxc0
两个不相等 的实数根

a0

的根
ax
2
bxc0

x
1
x
2



x
1
x
2


b
xx


2a

a0

a0

a0

;;
ab
0,
ab
0
ab
0,
ab
0

ab< br>0


b0

b0

b0

③不等式的基本性质
(1)对称性:
abba
(2)传递性:
ab,bcac

(3)可加性:
abacbc
推论1:
abcacb
(移向法则)

a0

的解集
ax
2
bxc0

xxx
1
或xx
2



xxxx
2


R


a0

的解集
1




ab

推论2:


a

c

b

d
(同向不等式的相加法则)
cd


附:韦达定理

bc
2
在函数
axbxc0

a0

,则
x
1
x
2


x
1
x
2

.
ab

a b

(4)可乘性:

acbc


ac bc

c0

c0

(5)同向相加:

aa
3、二元一次不等式(组)与平面区域
①平面区域:一般地,在平面直角坐标系 中,二元一次不等式
AxByC0
表示直线
ab

ab< br>
;异向可减:
acbd

adbc
< br>cd

dc

ab0

ab0

ab
;异项可除:
acbd



cd0

0dc

dc
nn
AxByC 0
某一侧所有点组成的平面区域,我们把直线画成虚线,以表示区域不包括边界。不
等式
AxByC0
表示的平面区域包括边界,把边界画成实线。
②平面区域的判定:一般 地,当
ykxb
时,表示
ykxb
的上方区域;

ykxb
时,表示
ykxb
的下方区域。
(6)同向可 乘:
(7)乘方法则:
ab0
ab

nN
n1

(8)可开方性法则:
ab
0

(9) 倒数法则:
n
a
n
b

nN

n2

ab

11



ab0

ab
4、简单的线性规划问题
线性规划有关概念:①在 线性约束条件下求线性目标函数的最大值或最小值问题,统称线性规划问
题。②若约束条件是关于变量的 一次不等式(方程),则成为线性约束条件。③要求最大(小)值
所涉及的关于变量
x

y
的一次解析式叫做线性目标函数。④满足线性约束条件的解(
x

y
)叫
做可行解,⑤由所有可行解组成的集合叫做可行域。⑥使目标函数取得最大值或最小值 的可行解叫
做最优解。
常见的目标函数的类型:
①“截距”型:
zAxBy;
②“斜率”型:
z
可编辑
2、一元二次不等式及其解法
①一元二次不等 式定义:我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是
2
的不等式,称为一
元二 次不等式。使一元二次不等式成立的未知数的值叫做这个一元二次不等式的解,一元二次不等
式的所有解 组成的集合,叫做这个一元二次不等式的解集。
②二次函数,一元二次方程,一元二次不等式三者之间的关系
y
yb
;

z
x
xa


.
③“距离”型:
zxy

z
画——移——定——求:
22
xy;
z(xa)(yb)

z(xa)(yb) .

22
22
22
其他补充内容
直线与方程
(1)直线的倾斜角
定义:
x
轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的 倾斜角。特别地,当直线与
x
轴平行
或重合时,我们规定它的倾斜角为0度。因此,倾 斜角的取值范围是0°≤α<180°
(2)直线的斜率
①定义:直线的斜率常用k表示, 即
ktan

。斜率反映直线与轴的倾斜程度。
当直线l与x轴平行或重合时, α=0°, k = tan0°=0;
当直线l与x轴垂直时, α= 90°, k 不存在.



0,90
时,
k0
; 当< br>
90,180
第一步,在平面直角坐标系中画出可行域;第二步,作直线
l
0
:AxBy0
,平移直线
l
0
(据可行
域 ,将直线
l
0
平行移动)确定最优解;第三步,求出最优解
(x,y)
;第四步,将最优解
(x,y)
代入目
标函数
zAxBy
即可 求出最大值或最小值 .
Az
z
第二步中最优解的确定方法:利用
z
的几何意义:
yx
,
为直线的纵截距.
BB
B
① 若
B0,
则使目标函数
zAxBy
所表示直线的纵截距最大的角点处,
z
取得最大值,使直
线的纵截距最小的角点处,
z
取得最小值; < br>②若
B0,
则使目标函数
zAxBy
所表示直线的纵截距最大的 角点处,
z
取得最小值,使直
线的纵截距最小的角点处,
z
取得最大 值.
ab
5、基本不等式:
ab

2
①主要不等式: 设
a

b
R
,则
ab2ab
(当且仅当ab
时取“=”)
22





时,
k0
; 当

90
时,

k
不存在。
②过两点的直线的 斜率公式:
k
y
2
y
1
(
x
1
x
2
)

P
1

x
1
,y
2

,P
2

x
1
,y
2

,x
1
x
2

x
2
x
1
②基本不等式:设
a0

b0
,则
ab
 ab
(当且仅当
ab
时取“=”)
2
注意:(1)当
x
1
x
2
时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90°; (2)
k

P
1

P
2
的顺序无关;
(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得;
(4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。
(3)直线方程
①点 斜式:
yy
1
k
(
xx
1
)
直线斜 率
k
,且过点

x
1
,y
1


注意:当直线的斜率为0°时,k=0,直线的方程是
y
=
y
1
当直线的斜率为90°时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因
l< br>上每
一点的横坐标都等于
x
1
,所以它的方程是
x
=
x
1

②斜截式:
ykxb
,直线斜率为
k
,直线在
y
轴上的截距为
b

③两点式:
即两个整数的算术平均数不小于它们的几何平均数。变形:
ab2ab
.
22< br>2ababa
2
b
2

ab

ab
③应用:(
a

b
R

ab
< br>ab


2
ab22

2

2
(调几算方)
6、基本不等式的应用
yy
1
xx
1

x
1
x
2
,y
1
y
2
)直线两点

x
1
,y
1



x
2
,y
2



y
2
y
1
x
2
x
1
S
2
S
(1) 如果和
xy
是定值
S
,那么当且仅当
xy
时,积xy
有最大值

4
2
(2)如果积
xy
是定 值
P
,那么当且仅当
xy
xy

1
其中直线< br>l

x
轴交于点
(a,0)
,与
y
轴交于点
(0,b)
,即
l

x
轴、
y

ab
的截距分别为
a,b

④截矩式:

⑤一般式:
AxByC
P
时,和
xy
有最小值
2P
.
0

A

B
不全为0)
注意:①各式的适用范围
②特殊的方程如:平行于
x
轴的直线:
y b

b
为常数);
平行于
y
轴的直线:
xa

a
为常数); (6)两直线平行与垂直当
l
1
:yk
1
xb
1< br>,
l
2
:yk
2
xb
2
时,
应注意以下几点:①各项或各因式必须为整数;②各项或各因式的和(或积)必须为常数;
③各项或各因式能够取相等的值;④多次使用均值不等式时必须同时取等号。
以上三个条件简称为“一正,二定,三相等,四同时”
l
1
l
2< br>k
1
k
2
,b
1
b
2

l
1
l
2
k
1
k
2
1< br>
注意:利用斜率判断直线的平行与垂直时,要注意斜率的存在与否。
(7)两条直线的交点
l
1
:A
1
xB
1yC
1
0

l
2
:A
2
xB< br>2
yC
2
0
相交,交点坐标即方程组

A
1
xB
1
yC
1
0
的一组解。方程组无解
ll
;方程组有无数解

l
1

l
2
重合
1 2


A
2
xB
2
yC
2
 0
Bx
2
,y
2

(8)两点间距离公式:设
A( x
1
,y
1
),(
是平面直角坐标系中的两个点,则
(9) 点到直线距离公式:一点
P

x
0
,y
0

到直线
l
1
:AxByC0
的距离
d
Ax
0
By
0
C

22
AB
可编辑
|AB|(x
2
x
1
)
2
(y
2
 y
1
)
2


(10)两平行直线距离公式
已知两条平行线直线
l
1

l
2
的一般式方程为
l
1

AxByC
1
0

l
2

AxByC
2
0
,则
l
1

l
2
的距离为
d
C
1
C
2
A
2
B
2

圆与方程
1.圆的定义:平面内到一定点的距离等于定长 的点的集合叫圆,定点为圆心,定长为圆的半
径。
2.圆的方程:
(1)标准方程 :

xa

2


yb

2
r
2
,圆心

a,b

,半径为r;

M(x
0
,y
0
)
与圆
(xa)
2< br>(yb)
2
r
2
的位置关系:

(x
0
a)
2
(y
0
b)
2
>
r2
,点在圆外

(x
0
a)
2
(y2
0
b)
=
r
2
,点在圆上

( x
2
(y
2
2
0
a)
0
b)
<
r
,点在圆内
(2)一般方程:
x
2
y
2
DxEyF
0


D
2
E
2< br>
4
F
0
时,方程表示圆,此时圆心为


DE

,半径为
1


2
,
rD< br>2
E
2
2


2
4F


D
2
E
2

4
F
0
时, 表示一个点;

D
2
E
2

4
F< br>0
时,方程不表示任何图形。
(3)求圆方程的方法:
一般都采用待定系数 法:先设后求。确定一个圆需要三个独立条件,若利用圆的标准方程,
需求出a,b,r;若利用一般方 程,需要求出D,E,F;另外要注意多利用圆的几何性质:
如弦的中垂线必经过原点,以此来确定圆心 的位置。
3.直线与圆的位置关系:
与圆的位置关系有相离,相切,相交三种情况: (1)设直线
l:AxByC0
,圆
C:

xa

2


yb

2
r
2
, 圆心
C

a,b


l
的距离为
dAaBbC
,则有
drl与C相离

drl与C相切

A
2
B
2

drl与C相交

(2)过圆外一点的切线方程:
①k不存在,验证是否成立
②k存在,设点斜式方程,用圆心到该直线距离=半径,求解k,得到方程【一定两解】
(3 )过圆上一点的切线方程:圆
(x-a)
2
+(y-b)
2
=r2
,圆上一点为
(x
0
,y
0
)
,则过此点的 切线方程为
(x
0
-a)(x-a)+(y
0
-b)(y-b)= r
2

4.圆与圆的位置关系:
设圆
C

x a
2
yb
2
22
1
:
1

< br>
1

2
r

C
2
:

xa
2



yb
2

R
2

两圆的位置关系常通过两圆半径的和(差),与圆心距(
d
)之间的大小比较来确定。
a) 当
dRr
时两圆外离,此时有公切线四条;
b) 当
dRr
时两圆外切,连心线过切点,有外公切线两条,内公切线一条;
c) 当
RrdRr
时两圆相交,连心线垂直平分公共弦,有两条外公切线;
d) 当
dRr
时,两圆内切,连心线经过切点,只有一条公切线;
e) 当
dRr
时,两圆内含;
.
f) 当
d0
时,为同心圆。
注意:1.已知圆上两点,圆心必在中垂线上;已知两圆相切,两圆心与切点共线
2. 圆的辅助线一般为连圆心与切线或者连圆心与弦中点
平面向量的数量积
1.定义:已知两个 非零向量
a

b
,我们把数量|
a
||
b
|cos
θ
叫做
a

b
的数量积(或内积).
2.坐标表示:设
a
=(
x
1
,
y
1
),
b
=(
x
2
,
y< br>2
),则
a
·
b

x
1
x
2
+
y
1
y
2
.
3.垂直条件:设
a< br>,
b
为非零向量,则
abab0x
1
x
2
y
1
y
2
0.

4.设
A
(
x
,
y
uuur
1 1
),
B
(
x
2
,
y
2
), 则有
AB(x
2
x
1
,y
2
y
1< br>)
)
5.向量共线的坐标表示:设
a
=(
x
1
,
y
1
),
b
=(
x
2
,
y
2
),则有
a

b
共线
x
1
y
2
x
2
y
1
0
.
6.中点公式:设
A
(
x
1
,
y
1
),
B
(
x
2
,
y2
),
P

AB
中点,则对任一点
O
,有 < br>u
OP
uur

1
uuuruuur

x< br>1
x
2
2
(OAOB)


2
,
y
1
y
2

2


.
sin(2k



)sin

cos( 2k



)cos


tan(2k



)tan


si n(

2


)cos

cos(
< br>
2


)sin







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