高中数学公式定理汇总
难忘的瞬间-机关作风建设总结
高中公式定理
必修1
1.元素与集合的关系
xAxC
U
A;xC
U
AxA
2.德摩根公式
C
U
(AB)C
U
A
C
U
A;C
U
(AB)C
U
AC
U
A
3.包含关系(U为全集时)
ABAABBAB
C
U
BC
U
AAC
U
B
4.容斥原则
card(AB)cardAcardBcard(AB)
card(ABC)cardAcardBcardCcard(AB)card(B
C)
card(CA)card(ABC)
5.集合
a
1
,a
2
,...,a
n
的子集个数共有<
br>2
n
个;真子集有
2
n
1
个;非空子集
2
n
1
;非空真子集有
2
n
2
个。
6. 二次函数解析式的三种形式
(1)一般式
f(x)ax
2
bxc(a0);
(2)顶点式
f(x)a(xh)
2
k(a0);
(3)零点式
f(x)a(xx
1
)(xx
2
)(a0)
.
7. 指数运算性质
(1)
a
r
a
s
a
rs
(a0,r,sQ)
(2)
(a
r)
s
a
rs
(a0,r,sQ)
(3)
(ab)
r
a
r
b
r
(a0,b0,rQ)
8.对数运算性质
1
如果
a0,
且
a1,M0,N0,
那么 <
br>(1)
log
a
(M•N)log
a
Mlog
a
N
(2)
log
a
(
M
)loga
Mlog
a
N
N
(3)
log
a
M
n
nlog
a
M(nR)
(4)换底公式
log
b
N
(5)常用推论
n
n
loglog
a
b
m
b
a
log
c
a•log
a
c1
log
a
b•log
b
c•log
c
a1
m
log
c
N
(b0,且b1;c0,且c1;N0).
log
c
b
9.函数零点的存在性定理
一般地
,我们有:
yf(x)
在区间
a,b
上的图象是连续
不断的一条
曲线,并且有
f(a)•f(b)0
,那么,函数
yf(x)
在区间
(a,b)
内有零点,
即存在
c(a,b),
使得
f(c)0
,这个
c
也就是方程
yf(x)
的根。
必修2
1.圆柱,圆锥,圆台表面积
底面面积
侧面面积
表面积
2
圆柱
s
底
r
2
圆锥
s
底
r
2
圆台
s
上底
r
1
s
下底
r
2
2
2
s
侧
2
rl
s
侧
rl
s
侧
l(r
1
r
2
)
s
表
(r
1
2
r
2
2
lr
1<
br>lr
2
)
s
表
2
r(rl)
s
表
r(rl)
2.柱体、椎体、台体的体积
柱体:
V
柱体
S<
br>底
h;V
圆柱
r
2
h
11
2
VSh;V
rh
锥体底圆锥
椎体:
33
圆台:
1
1
V
台体
(S
上底
S
上底
S
下底
S下底
)h;
V
h(r
1
2
r
2
2
r
1
r
2
)
3
圆台
3
3.平面的基本性质
(1)公理
a.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。
b.过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。
c.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
条过该点公共直线。
d.平行于同一直线的两条直线互相平行。
(2)三个推论
经过一条直线和这条直线外的一点,有且只有一个平面。
经过两条相交直线,有且只有一个平面。
经过两条平行直线,有且只有一个平面。
4.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。
5.异面直线判定定理
连接平面内一点与平面外一点的直线,和这个平面内不经过此点
3
的直线是异面直线。
6.直线与平面平行的判定定理
平面外一条直线与此平面内一条直线平行,则该直线与此平面平
行。
7.平面与平面平行判定定理
一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平
行。
8.面面平行判定的推论
如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面内的两条
相交直线,则这两个平面平行。
9.直线与平面平行的性质定理
一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的
交线与该直线平行。
11.平面与平面平行性质定理
如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么他们的交线平
行。
12.直线与平面垂直的判定定理
一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平
面垂直。
13.平面与平面垂直的判定定理
一个平面过另一个平面的垂线,则这两个直线垂直。
14.直线与平面垂直的性质定理
4
垂直于同一个平面的两条直线平行。
15.面面垂直性质定理:
两个平面垂直,则平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直。
16.两直线平行与垂直的判定
平行:
l
1
l
2
k
1
k
2
垂直:
l
1
l
2
k
1
k
2
1
17.直线方程
点斜式:
yy
0
k(xx
0
)
斜截式:
ykxb
截距式:
x
y
ab
1
两点式:
yy
1
xx
1
yy
21
x
2
x
1
一般式:
AxByC0
18.距离公式
两点间距离公式:
p
1
p
2
(x
2
x
1
)
2<
br>(y
2
y
1
)
2
点到直线距离公式:
d
Ax
0
by
0
C
A
2
B
2
两平行直线间距离公式:
AxByC
1
0
A
xByC
2
0
d
C
1
C
2
A<
br>2
B
2
19.圆的方程
(xa)
2
(xb)
2
r
2
20.点与圆的位置关系
圆上
(xa)
2
(xb)
2
r
2
5
圆内
(xa)
2
(xb)
2
r
2
圆外<
br>(xa)
2
(xb)
2
r
2
21.直线与圆位置关系
相交
dr
相切
dr
相离
dr
必修3
1.古典概型:
(1)试验中所有可能出现的基本件只有有限个;
(2)每个基本事件出现的可能性事
(3)相等。
我们将具有这两个特点的概率模型称为古典概率模型,简称古典概
型。
2.数据的数字特征:
(1)众数:一组数据中,出现次数最多的数据叫作众数;
(2)中位数:将一组数据按从小到大(或从大到小)的顺序依次排
列,当数据有奇数个时,
处在最中间的那个数是这组数据的中位
数;当数据有偶数个时,处在最中间的两个数的
据的中位数;
(3)平均数:一组数据的总和除以数据的个数所得的商就是平均数,
记作:
x<
br>1
x
1
x
2
x
n
。
n
6
平均数是这组数
(
4)标准差:
s
1
n
n
22
1
x
1xx
2
xx
n
x
n
。
2
1
x
2
xx
2
xx
2。
2
(5)方差:
s
s
2
<
br>x
x
12n
1
xx
2
xx
n
x
222
3.三种抽样方式:
(1)简单随机抽样的特点:
①总体个数
N
是有限的;
②每个个体被抽到的可能性相同,都是
n
;
N
③样本是从总体中逐个抽取的,即一个一个的抽取;
④是一种不放回抽样,即不可能先后抽取到同一个个体。
(2)系统抽样的特点:
①适用于总体容量
N
较大的情况;
②剔除多余个体,在第1段抽样用简单随机抽样;
③等可能抽样,每个个体被抽到的可能性都是(
n
为样本容量)。
(3)分层抽样:
①特点:
a.
适用于总体由差异明显的几部分组成的情况;
n
N
b.
利用事件先掌握的信息,更充分的反映了总体情况;
c.
等可能抽样,每个个体被抽到的可能性都相等。
②步骤:
a.
分层求抽样比:确定抽样比
k
n
;
N
b.
求各层抽样数:按比例确定每层抽取个体的个数
n
i
N
i
k
;
c.
各层抽样:各层分别用简单随机抽样或系统抽样抽取个体;
d.
组成样本:综合每层抽取的个体,组成样本。
7
4.几何概型:
在几何概型中,事件
A
的概率的计算公式如下:
P
A<
br>
构成事件A的区域长度(面积或体积)
。
试验的全部结果所构成的区域长度(面积或体积)
5.概率的基本性质:
(1)概率
P
A
的取值范围:任何事件的概率在
0~1
之
间,即
0P
A
1
;
(2)概率的加法公
式:如果事件
A
与事件
B
互斥,则
P
AB
P
A
P
B
;
(3)对立事件的概率公式:若事件
A
与事件
B
为对立事件,则P
A
P
B
1
。
6.回归方程:
(1)回归直线:如果散点图中点的分布从整体上看大致在一条直线
附近,就称这两个变量
之间具有线性相关关系,这条直线叫作回归
直线;
(2)利用回归方程对总体进行估计:利用回归直线,我们可以进行
预测。若回归方程为
必修4
1.三角恒等变换:
(1)
sin
sin<
br>
2sin
bx
0
a
。
ybxa
,则在
xx
0
处的估计值为
y
cos
22
sin
(2)
sin
sin
2cos
;
22
cos
(3)
cos
cos
2
cos
;
22
8
;
<
br>
(4)
cos
cos
2sin
2
sin
2
;
(5)
sin
<
br>cos
1
2
sin
sin
;
(6)
cos
sin
12
sin
sin
;
(7)
cos
cos
1
2
cos
cos
;
(8)
sin
sin
1
2
cos
cos
;
(9)
2tan
sin
2
; 1tan
2
2
(10)
1tan
2<
br>cos
1tan
2
2
;
2
2tan
(11)
tan
2。
1tan
2
2
2.和、差、倍、半角的三角函数:
(1)和(差)角公式:
①
sin
sin
cos
cos
sin
;
②
cos
cos
cos
sin
sin
;
③
tan
ta
n
tan
1tan
tan
。
(2)倍角公式:
①
sin2
2sin
cos
;
②
cos2
cos
2
sin
2<
br>
2cos
2
112sin
2
;
③
tan2
2tan
1tan
2
。
(3)半角公式:
9
①
tan
2
1cos
sin
;
sin
1cos
②
sin
2tan
2
;
1tan
21tan
2
1tan
2
2
2
。
2
③
cos
3.平面向量的数量积:
(1)交换律:
a•bb•a
;
(3)分配率:<
br>
ab
•ca•cb•c
;
(4)
cos
a•b
a•b
(2)结合律:
a•b
a•ba•
b
;
,
a•b0
;
(5)
a•ba•b
;
(6)若
a
x,y
,则有
ax
2
y
2
,或
ax2
y
2
。
4.同角三角函数的基本关系:
(1)平方关系
:
sin
2
cos
2
1
;
(2)商的关系:
tan
sin
;
cos
2
(3)其他形式:
sin
2
1
cos
2
,
cos
2
1sin
2
,
sin
cos
tan
,
cos
sin
。
tan
5.三角函数的诱导公式:
(1)公式一:当
kZ
时,
sin
2k
sin
;
cos
2k
cos
;
tan
2k
tan
。
(2)公式二:
s
in
sin
;
cos
cos
;
tan
tan
。
10
(3)公式三:
sin
sin
;
cos
<
br>
cos
;
tan
<
br>tan
。
(4)公式四:
sin
sin
;
cos
cos
;
tan
<
br>
tan
。
(5)公式五:
sin
2
cos
;
cos
2
sin
。
(6)公式六:
sin
2
cos
;cos
2
sin<
br>
。
6.平面向量的坐标运算:
(1)加减法:
ab
x
1
x
2
,y
1
y
2
<
br>;
(2)数乘向量:
a
x
1,y
1
x
1
,
<
br>y
1
;
(3)数量积:
a•ba•bcos
x
1
x
2
y
1
y
2
; (4)模:
aa
2
x
22
1
y
1
;
(5)夹角:
cos
a•bx
1
x2
y
1
y
2
a•b
x
2
1
y
222
。
1
x
2
y
2
7.函数
yAsin
x
图像的基本变
换:
(1)先平移后伸缩:
函数
ysinx
的图像
向左(右)平移
个单位
函数
y
sin
x
的图像
横坐标变为原来的<
br>1
倍,纵坐标不变
函数
y
sin
x
的图像
纵坐标变
为原来的
A倍,横坐标不变
函数
yAsin
x
的图像。
(2)先伸缩后平移:
11
函数
ysinx
的
图像
函数
ysin
x
的图像
1
横坐标变为原来的倍,纵坐标不变
函数
ys
in
x
的图像
A倍,横坐标不变
纵坐标变为原来的
函数
yAsin
x
的图像。
向左(右)平移
个单位
8.向量的有关概念:
(1)
向量的长度或模:向量
AB
的大小,也就是向量
AB
的长度(或
称模
),记作
AB
。
(2)零向量:长度为0的向量叫作零向量,记作
0
。
(3)单位向量:长度等于1个单位的向量,叫作单位向量。
(4)相等向量:长度相等且方
向相同的向量叫作相等向量。向量
a
与
b
相等,记作
ab
。
(5)平行向量:方向相同或相反的非零向量叫作平行向量。向量
a
与
b
平行,记作
ab
。
我们规定:零向量与任一向量平行,即对于任意
向量
a
,都有
0a
。
(6)共线向量:任一组平行向量都可以移动到同一直线上,因此,
平行向量也叫作共线向
量。
9.弧长公式、扇形的面积公式:
11
lar
,
S
扇形
lrar
2
。其中
l
为弧长,
r
为圆的
半径,
a
为圆心
22
角的弧度数。
必修5
1.数列的通项公式与前n项和的关系:
a
n
=
( 数列{
a
n
}的前n项和为
s
n
a<
br>1
a
2
a
n
) .
12
s,n1
s
n
s
n1
,n2
2.等差数列的通项公式:
a
n
a
1
(
n1)d
;
其前n项和公式为:
s
n
n(a
1
a
n
)n(n1)d1
na
1
dn
2
(a
1
d)n
.
2222
3.等比数列的通项公式:
a
n
a
1
q
n1
其前n项和公式为
:
s
n
a
1
n
•q(nN
)(q0);
q
a
1
(1q
n
)
,q1,
1q
na
1,
q1
或
s
n
a
1
a
n
q
,q1,
1
q
na
1
,q1.
4.若
m、n、p、qN,<
br>且
mnpq,
那么,当数列{
a
n
}是等差数列时,有
a
m
a
n
a
p
a
q
;当数列{
a
n
}是等比数列时,有
a
m
a
n
a
p
a
q
.
5.等差数列{
an
}中,若
s
n
10,s
3n
30,s
3
n
60.
6.等比数列{
a
n
}中,若
sn
10,s
2n
30,则s
3n
70;
7.正弦定理及正弦定理与外接圆半径的关系:
a
sinA
b<
br>sinB
c
sinC
2R;
a2RsinA,b2RsinB,c2RsinC
;
sinA
a
2R
,sinB
b
2R
,sinC
c
2R;
a:b:csinA:sinB:sinC;
abc
2R;
sinAsinBsinC
正弦定理与面积公式:
8.余弦定理:
a<
br>2
b
2
c
2
2bccosA,
b
2<
br>a
2
c
2
2accosB,
c
2<
br>a
2
b
2
2abcosC.
11
s
A
BC
1
2
absinC
2
bcsinA
2<
br>acsinB,
13
b
2
c
2
a
2
cosA,
2bc
a
2
c<
br>2
b
2
cosB,
2ac
a
2
b
2
c
2
cosC.
2ab
选修1-1
1.四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.
2.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).
3.逻辑联结词:⑴且(and)
:命题形式
pq
;⑵或(or):命题形式
pq
;
⑶非(not):命题形式
p
.
p
q
pq
pq
p
真
真
假
假
4.椭圆的几何性质:
焦点的位
真
假
真
假
真
假
假
假
真
真
真
假
假
假
真
真
焦点在
x
轴上
置
焦点在
y
轴上
14
图形
标准方程
范围
顶点
轴长
焦点
焦距
对称性
离心率
5、双曲线的几何性质:
焦点的位
焦点在
x
轴上
置
焦点在
y
轴上
x
2
y
2
1
ab0
a
2
b
2
y
2
x
2
1
ab0
a
2
b
2
axa
且
byb
bxb
且
aya
1
a,0
、
2
a,0
1
0,b
、
2
0,b
1
0,a
、
2
0,a
1
b,0
、
2
b,0
短轴的长
2b
长轴的长
2a
F
1<
br>
c,0
、
F
2
c,0
<
br>
F
1
0,c
、
F
2
0,c
F
1
F
2
2c
c
2
a
2
b
2
关于
x
轴、
y
轴、原点对称
cb
2
e1
2
0e1
aa
图形
标准方程
范围
y<
br>2
x
2
1
a0,b0
a
2
b
2
x
2
y
2
1
<
br>a0,b0
a
2
b
2
xa或
xa
,
yR
ya
或
ya
,
xR
15
顶点
轴长
焦点
焦距
对称性
离心率
渐近线方
1
a,0
、
2
a,0
1
0,a
、
2
0,a
虚轴的长
2b
实轴的长
2a
F
1<
br>
c,0
、
F
2
c,0
<
br>
F
1
0,c
、
F
2
0,c
F
1
F
2
2c
c
2
a
2
b
2
关于
x
轴、
y
轴对称,关于原点中心对称
cb
2
e1
2
e1
aa
b
x
a
a
x
b
yy
程
5.抛物线的几何性质:
标准方
程
图形
顶点
对称轴
焦点
准线方
x
p
F
,0
2
y
2
2px
y
2
2px
x
2
2py
x
2
2py
p0
p0
p0
p0
0,0
x
轴
p
F
,0
2
p
F
0,
2
y
轴
p
F
0,
2
程
离心率
p
2
x
p
2
y
p
2
y
p
2
e1
16
范围
x0
x0
y0
y0
6.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
,即
2p
.
,称为抛物线的“通径”
7.焦半径公式:
p
2
p<
br>若点
x
0
,y
0
在抛物线<
br>x
2
2py
p0
上,焦点为
F,则
Fy
0
;
2
若点
<
br>x
0
,y
0
在抛物线
y
2
2p
x
p0
上,焦点为
F
,则
Fx
0
;
8.函数
f
x
从
x
1
到
x
2
的平均变化率:
f
x
2
f
x
1
x
2x
1
0
9.导数:
f
x
在点<
br>x
0
处的导数记作
y
xx
f
(x
0
)lim
x0
f(x
0
x)f(x<
br>0
)
.
x
10.函数
yf
x
在点
x
0
处的导数的几何意义是曲线
yf
x
在点
x
0
,f
x0
处的切线的斜率.
11.常见函数的导数公式:
①
C
'
0
;②
(x
n
)
'
nx
n1
; ③
(sinx)
'
cosx
;④
(cosx)
'
sinx
;
⑤
(a
x
)<
br>'
a
x
lna
;⑥
(e
x
)
'<
br>e
x
;
⑦
(log
a
x)
'
12.导数运算法则:
1
1
;⑧
(lnx)
'
x
xlna
1
2
f
x
g
x
fxgx
;
f
x
g
x
f
x<
br>
g
x
f
x
g
x
;
f
x
f
x
g
x
f
x
g
x
g
x
0
2
3
g
x
g
x
.
13.在某
个区间
a,b
内,若
f
x
0
,则函数
yf
x
在这个区间内单<
br>调递增;
17
若
f
x
0
,则函数
yf
x
在这个
区间内单调递减.
必修1-2
1线性回归方程:
ybxa
(最小二乘法)
n
x
i
y
i
nxy
i1
bn
2
其中,
2
xnx
i<
br>
i1
aybx
注意:线性回归直线经
过定点
(x,y)
.
2.相关系数(判定两个变量线性相关性):
r
(x
i1
n
i
x)(y
i
y)
n
(x
i1
n
i
x)
2
(y
i
y)
2
i1
注:⑴
r
>0
时,变量
x,y
正相关;
r
<0时,变量
x,y
负相关;
⑵①
|r|
越接近于1,两个变量的线性相关性越强;②
|r|
接近
于0时,两个变量之间几乎不存在线性相关关系。
3.条件概率
对于任何两个
事件A和B,在已知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) , 其公式为P(A|B)
P(AB)
=
P(A)
4相互独立事件
(1)一般地,对于两个事件A,B,如果_
P(AB)=P(A)P(B) ,则称
A、B相互独立.
(2)如果A
1
,A
2
,…,A
n相互独立,则有P(A
1
A
2
…A
n
)=_
P(A
1
)P(A
2
)…P(A
n
).
(3)如果A,B相互独立,则A与
-
B,
-
A与B,
-
A
与
-
B也相互独立.
18
5.独立性检验(分类变量关系):
(1)2×2列联表
设
A,B
为两个变量,每一个变量都可以取两个值,变量
A:A
1
,A
2
A
1
;
变量
B:B
1
,B
2
B
1
;
通过观察得到右表所示数据:
并将形如此表的表格称为2×2列联
表.
(2)独立性检验
根据2×2列
联表中的数据判断
两个变量A,B是否独立的问题叫
2×2列联表的独立性检验.
(3) 统计量χ2的计算公式
n(ad-bc)
2
χ2=
(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)
6.复数相关结论
.(1) z=a+bi
∈
R
b=0
(a,b
∈
R)
z=
z
z
2
≥0;
(2)
z=a+bi是虚数
b≠0(a,b
∈
R);
(3) z=a+
bi是纯虚数
a=0且b≠0(a,b
∈
R)
z+z
=0(z≠0)
z
2
<0;
(4)
a+bi=c+di
a=c且c=d(a,b,c,d
∈
R);
7.复数的代数形式及其运算
设z
1
= a + bi , z
2
= c + di (a,b,c,d
∈
R),则:
(1) z
1
±z
2
= (a + b)± (c + d)i;
(2)
z
1
·z
2
= (a+bi)·(c+di)=(ac-bd)+
(ad+bc)i;
19
(3)
z
1
÷z
2
=
(abi)(cdi)
bdbcad
(z
≠0)
ac
2
i
(cdi)(cdi)
c2
d
2
c
2
d
2
8.几个重要的结论
(1)
(1i)
2
2i
;
1i1i
i;i;
1i1i
(2)
i<
br>性质:T=4;
i
4n
1,i
4n1
i,i
4
n2
1,i
4n3
i
;
i
4n
i<
br>4n1
i
42
i
4n3
0;
(3)
z1zz1z
。
9.运算律:(1)
z
m
z
n
z
mn
;(2)(z
m
)
n
z
mn
;(3)(z
1
z
2
)
m<
br>z
1
m
z
2
m
(m,nN);
选修2-1
1.如果闭区间
a,b
上函数
f
(x)
的图像是连续曲线,且满足
f(a)f(b)0
,
那么
f(
x)
在开区间
(a,b)
内至少存在一个零点。
2.如果一条直线垂直于一个平面内两天相交直线,那么这条直线垂直
于这个平面。
3.如果两个平面平行,那么一个平面内的任何一条直线平行于另一个
平面。
4.若向量
a,b满足ab0,则ab.
1<
br>z
5.
结合律:(ab)cc(ab);
交换律:abba;
6.设
、
为实数,那么
(1)<
br>
aa
(
R);
(2)
(ab)
a
b,(
)a
a
a(
R,
R);
(3)(
)a
(
a)(
R,
R).
7.空间两个向量
8.空间向量的数量积与平面向量的数量积具有同样的运算律:
20
(1)交换律abba;
(2)分配律a(bc)abac;
(3)
(ab)(
a)b(
R).
(1)aaa;
(2)abab0;
(3)cosa,b
a b
(a0,b0).
ab
9.
a与b的数量积:
a babcos
(
为a与b的夹角).
10.平面向量的坐标运算:
(1)设a(x
1
,y
1
),b(x
2
,y
2
),则ab(x
1
x
2
,y
1
y
2
);
(2)设a(x
1
,y
1
),b(x
2
,y
2
),则ab(x
1
x
2
,y
1
y
2
);
(3)设A (x
1
,y
1
),B(x
2
,y
2
), 则ABOBOA(x
2
x
1
,y
2
y
1
);
4
设a(x,y),
R ,则
a
x,
y
;< br>
5
设a(x
1
,y
1
),b(x< br>2
,y
2
),则ab(x
1
x
2
y< br>1
y
2
);
11.点到直线的距离:
dPAPAS
O
.
22
点到平面的距离:
dPAn
0
.
选修2-2
1.推理与证明
(1)合情推理与类比推理:
①根据一类事物的部分对象具有某种性质,退出这类事物的所有
对象都具有这种性质的 推理,叫做归纳推理,归纳是从特殊到一般
的过程,它属于合情推理;
②根据两类不同事物之间具有某些类似(或一致)性,推测其中
一类事物具有与另外一类 事物类似的性质的推理,叫做类比推理。
21
(2)类比推理的一般步骤:
①找出两类事物的相似性或一致性;
②用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的
命题(猜想);
③一般的,事物之间的各个性质并不是孤立存在的,而是相互制
约的.如果两个事物在
某些性质上相同或相似,那么他们在另一写
性质上也可能相同或类似,类比的结论可是 真的;
④一般情况下,如果类比的相似性越多,相似的性质与推测的性
质之间越相关,那么类比得出的命题越
可靠。
(3)演绎推理(俗称三段论):由一般性的命题推出特殊命题的过程,
这种推理称为演绎推
理。
(4)数学归纳法:
①它是一个递推的数学论证方法;
②步骤:
a.
命题在
n1
(或
n
0
)时成立,这是递推的基础;
b.
假设在
nk
时命题成立;
c.
证明
nk1
时命题也成立;
完成这三步,就可以断定对任
何自然数(或
nn
0
,且
nN
)结论
都成立。
(5)反证法:
推理
否①反证法的证题模式可以简要的
概括为“否定
定”。即从否定结论
开始,经过正确无误的推理导致逻辑矛盾,达到
22
新的否定,可以认为反证法的基本思想 就是“否定之否定”;
推导出矛②应用反证法证明的主要三步是:否定结论
结论成立。 盾
(6)分析法:
①所谓分析法,是指“执果索因”的思维方法,即从结论出发,
不断地去寻找需知,直
至达到已知事实为止的方法;
需知1
需知2
②分析法的思维全貌可概括为:结论
已知。
(7)综合法:
①所谓综合法,是指“由因导果”的思维方法,即从已知条件出
发,不断地展开思考,
去探索结论的方法;
可知1
可知②综合法的思维过程的全貌可概
括为:已知
结论。 2
2.导数及其运算
(1)
导数的物理意义:瞬时速率。一般的,函数
yf
x
在
xx
0
处
的瞬时变化率是
lim
f
x
0
x
f
x
0
,我们称它为
函数
yf
x
在
xx
0
处
x0
x
的导数,记作
f'
x
或 y'
xx
0
,即
f'
x
li
m
f
x
0
x
f
x<
br>0
。
x0
x
(2)导数的几何意义:曲线的切线
。通过图像,我们可以看出当
点
P
n
趋近于
P
时,直 线<
br>PT
与曲线相切。容易知道,割线
PP
n
的斜率是
k
n
f
x
n
f
x
0
,当点
P
趋近于
P
时, 函数
n
x
n
x
0
n0
x0
yf
x
在
xx
0
处的导数就是
切线
PT
的斜率k
,即
klim
f
x
f
<
br>x
f'
x
。
x
n
x
0
0
(3)导函数:当
x
变化时,
f'
<
br>x
便是
x
的一个函数,我们称它为
f
x
23
的导函数。
yf
x
的导函数有时也记作
y'
,即
f'
x
lim
f
xx
f
x<
br>
。
x0
x
(4)基本初等函数的导数公式:
①若
f
x
c
(
c
为常数),则
f'
x
0
;
②若
f
x
x
,则
f'
x
x
a1
;
③若
f
x
sinx
,则
f'
x
cosx
; <
br>④若
f
x
cosx
,则
f'
x
sinx
;
⑤若
f
x
x
,则
f'
x
x
ln
;
⑥若
f
x
e
x
,则
f'
x
e
x
;
1
;
xln
1
⑧若
f
x
lnx
,则
f'
x
。
x
x
⑦若
f
x
l
og
,则
f'
x
(5)导数的运
算法则:
①
f
x
g
x
f'
x
g'
x
;
②
f
x
g
x
f'
x
g
x
f
x
g'<
br>
x
;
f
x
f'
x
g
x
f
x
g'
x
③
。
2
gx
g
x
(6)复合函数求导:
yf
u
和ug
x
,称则
y
可以表示成为
x
的
函数,即
yf
g
x
为一个复合函数,
y'f'
u
g'
x
f'
g
x
g'
x
。
3.导数在研究函数中的应用
(1)函数的单调性与导数:
一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系:在某个区间
a,b
内
①如果
f'
x
0
,那么函数
yf
x
在这个区间单调递
增;
②如果
f'
x
0
,那么函数
yf
x
在这个区间单调递减。
24
(2)函数的极值与导数:极值反映的是函数在某一点附近的大小
情况。
求函数
yf
x
的极值的方法是:
①如果在
x
0
附近的左侧
f'
x
0
,右侧
f'
x
0
,那么
f
x
0
是极大
值;
②如果在
x
0
附近
的左侧
f'
x
0
,右侧
f'
x
0
,那么
f
x
0
是极小
值。
(3)函数的最大(小)值与导数:
求函数
yf
x
在
a,b
上的最大值与最小值的步骤:
①求函数
yf
x
在
a,b
内的极值;
②将函数
yf
x
的各极值
与端点处的函数值
f
a
,
f
b
比较,其
中最大的是一个 最大值,最小的是最小值。
4.数系的扩充和复数的概念
(1)复数:形如
abi
(
aR
,bR
)的数叫做复数,
a
和
b
分别叫
它的实部和虚部;
(2)分类:复数
abi
(
aR,bR
)中,
①当
b0
,就是实数;
②
b0
,叫做虚数;
③当
a0,b0
时,叫做纯虚数。
(3)复数相等:如果两个复数实部相等且虚部相等就说这两个复
数相等。
(4)共轭复数:当两个复数实部相等,虚部互为相反数时,这两
25
个复数互为共轭复数。
(5)复平面:建立直角坐标系来表示复数的平面叫做
复平面,
x
轴叫做实轴,
y
轴除 去原点的部分叫做虚轴。
(6)两个实数可以比较大小,但两个复数如果不全是实数就不能
比较大小。
5.复
数的运算:设
z
1
abi
,
z
2
cdi<
br>(
a,b,c,dR
)
(1)
z
1
z
2
ac
bd
i
;
(2)
z
1
•z
2
ac
bd
adbc
i
;
(3)
z
1
acbd
adbc
i
(
z
2
0
)。
z
2
c
2
d
2
6.几个重要的结论:
(1)
z
1
z
2
z
1
z
2
2z
1
z
2
;
(2)
z•zzz
;
(3)若
z
为虚数,则
zz
2
。
7、乘法运算律:
(1)
z
m
•z
n
z
mn
;(2)
z
m
z
mn
;(
3)
z
1
•z
2
z
1
n<
br>•z
2
n
(
m,nR
)。
nn
2
2
2
22
22
8、关于虚数单位
i
的一些固定结论:
(1)
i
2
1
;(2)
i
3
i
;(3)
i
4
1
;(4)
i
n
i
n1
i
n2
i
n3
0
。
选修2-3
1.计数原理:
(1)分类加法计数原理:做一件事情,完成它有N
类办法,在第
一类办法中有
M
1
种 不同的方法,在第二类办
法中有
M
2
种不同的方
法,……,在第
N
类办法中有
M
N
种 不同的方法,那么完成这件事
26
情
共有
M
1
M
2
M
N
种不同的方法。
(2)分步乘法计数原理:做一件事情,完成它有
N
类办法,在第
一类办法中
有
M
1
种 不同的方法,在第二类办法中有
M
2
种不同的方
法,……,在第
N
类办法中有
M
N
种 不同的方法,那么完
成这件事
情共有
M
1
M
2
M
N
种不
同的方法。
(4)排列:从
n
个不同的元素中任取
m
(
m
n
)个元素,按照一
...
定顺序排成一列,
叫做从
n
个不同元素中取出
m
个元素的一个排
...
列。
(5)排列数:
A
m
n
n1
nm1
n!
(
mn,m,nN<
br>) 。
nm
!
(6)组合:从
n
个
不同的元素中任取
m
(
mn
)个元素并成一组,
叫做从
n
个不同 元素中取出
m
个元素的一个组合。
(7)组合数: m
A
n
n
n1
nm1
n!
①
C
m
;
<
br>A
m
m!m!
nm
!
m
n<
br>②
C
n
m
C
n
nm
;
③C
n
m1
C
n
m
C
n
m
1
。
(8)二项式定理:
1n12n22rnrr1n
ab
n
C
n
0
a
n
C
n
abC
n
abC
n
abC
n
b
。
(9)二项式通项公式:
T
r1
C
n
r
a
nr
b
r
(
r0,1,
,n
)。
2.随机变量及其分布
(1)随机变量:如果随机试验可能出现的结果可
以用一个变量
X
来表示,并且
X
是
随着试验的结果的不同而变化,那么这样的变量
27
叫做随机变量。随机变量常用大写字母
X
、
等<
br>Y
等或希腊字母
、
表示。
(2)离散型随机变量:在上面
的射击、产品检验等例子中,对于
随机变量
X
可能取的
值,我们可以按一定次序一一列出,这样的随机
变量叫做离散型随机变量。
(3)离散型随机
变量的分布列:一般的,设离散型随机变量
X
可能取的
值为
X
1,X
2
,,X
i
,X
n
,
X<
br>取每一个值
X
i
(
i1,2,
)的概率
P
X
i
P
i
,则称表为离
散型随机变量
X
的概率分布,简称分布列。
(4)分布列性质
:①
P
i
0
,
i1,2,
;②
P
1
P
2
P
n
1
。
(5)二点分布:如果随机变量X的分布列为:
其中
0p1
,
q1p
,则称离散型随机变量
X
服从参数
P
的二点<
br>分布。
(6)超几何分布:一般地,设总数为
N
件的两类物品,其中一类有
M
件,从所有物 品中任取
n
(
nN
)件,这<
br>n
件中所含这类
物品件数
X
是一个离散型随机变量,则 它取值为<
br>k
时的概率为
knk
C
M
C
NM
(k0,1,2,,m
),其中
P
Xk
n
C
N
mmin
M,n
,且<
br>nN
,
MN
,
n,M,NN
*
。
(
7)条件概率:对任意事件
A
和事件
B
,在已知事件
A
发生
的条
28
件下事件
B
发生的 概率,叫做条件概
率.记作
P
BA
,读作
A
发生的
条件
下
B
的概率。
(8)条件概率公式:
P
BA
P
AB
,
P
A
0
。
P
A
(9)相互独立事件:事件
A
(或
B
)是否发生对事件
B
(或
A
)发
生
的概率没有影响,这 样的两个事件叫做相互独立事件。
P
AB
P
A
P
B
。 (10)
n
次独立重复事件:在同等条件下进行的,各次之间相互
独立的一种试验
。
(11)二项分布:设在
n
次独立重复试验中某个事件
A
发生的
次数,
A
发生次数
是 一个随机变量。如果在一次试验中某事件发生的概<
br>率是
p
,事件
A
不发生的概率为
q1p
,那么
在
n
次独立重复试验
中
P
k
C
n
k
p
k
q
nk
,
(其中
k0,1,,n
,
q1p
)。
于是可得随机变量
的概率分布如下:
这样的随机变量
服从二项分布,记作
~B
n,p
,其中<
br>n
,
p
为参
数。
(12)数学期望:一般地,若离散型随机变量
的概率分布为
则称E
x
1
p
1
x
2
p
2
x
i
p
i
为
的数学
期望或平均数、均值,
数学期望又简 称为期望,是离散型随机变量。
29
(13)方差:
D
x
1<
br>E
2
p
1
x
2
E
2
p
2
x
n
E
2
p
n
叫随机
变量
的均方差,简称方差。
(14)集中分布的期望与方差一览:
两点分布
二项分布
~B
n,p
(15)正态分布:若概率密度曲线就是或近似地是函数
f
x
1
2
期望
E
p
方差
D
pq,q1p
E
np
D
qE
qnp,q1p
e
x
2
2
2
,
xR
的图像,其中解析式中的实数
、
(
0
)是参数,分别表示
总体的平均数与标 准差。则其分布叫正态分布记作:N
,
,
f
x
的图象称为正态曲线。
(16)基本性质:
①曲线在
x
轴的上方,与
x
轴不相交;
②曲线关于直线<
br>x
对称,且在
x
时位于最
高点;
③当
x
时,曲线上升;当
x
时,曲线下降,并且当曲 线向左、右两边无限延伸时,以
x
轴为渐近线,向它无限
靠近。 ④当
一定时,曲线的形状由
确定。
越大,曲线越
“矮胖”,
表示总体的分布越分散;
越小,曲线越“瘦高”,表示总体的
分布越集中。
30
⑤当
相同时,正态分布曲
线的位置由期望值
来决定。
⑥正态曲线下的总面积等于1。
(17)
3
原则:
从上表看到,正态总体在
2
,
2
以外取值的概率只有4.6
%,
在
3
,
3
以外取值的概率只有0.3%,由于这些概率很小,通
常称这些情况发生
为小概率事件。也就是说,通常认为这些情况在
一次试验中几乎是不可能发生的。
3.统计案例
(1)独立性检验:
假设有两个分类变量
X
和Y
,它们的值域分别为
x
1
,x
2
和
y
1
,y
2
,
其样本频数列联表
为:
x
1
x
2
y
1
a
c
y
2
总计
ab
cd
b
d
总计
ac
bd
abcd
可以利用独立性检验来考察两个变量
X
和
Y
是否有关系,并且能
较精确地给出这种判断的可靠程度。具体的做法是,由表中的数据算出随机变量
K
2
的值:
n
adbc
<
br>,其中
nabcd
为样本容量,
K
2
的
K<
br>2
ab
cd
a
c
bd
2
值越大,说明“
X
和
Y
有关系”成立的可能性越大。
K
2
3.841
时,<
br>X
31
和
Y
无关;
K
2
3.841
时,
X
和
Y
有95%可能性有关;
K
2
6.635
时,
X
和
Y
有99%可能性有关。
(2)回归分析:
回归直线方程
yabx
,
其中
b
xx
y
i
i1
n
i
i1
n
i
y
2
xynxy<
br>ii
n
xx
i1
n<
br>
x
i1
2
i
nx
2
,
ay
bx
。
选修4-1几何证明选讲
1.平行线分线段成比例定理:三条平行线截两条直线,截得的对应线
段成比例.
2.推论:平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),
截得的对应线段成比例.
3.三角形内角平分线定理:三角形的内角平分线分对边所得的两条线
段与这个角的两边对应线
段成比例.
4.直角三角形的射影定理:直角三角形的每一条直角边是它在斜边上
的射影与斜
边的比例中项,斜边上的高是两条直角边在斜边上射影的
比例中项.
5.圆周角定理:一条弧
所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半,圆
周角的角度等于它所对的弧的度数的一半.
6.推论1:同弧或等弧所对的圆周角相等;在同圆或等圆中,相等的
圆周角所对的弧也相等.
7.推论2:半圆(或直径)所对的圆周角是直角;
90
0
的圆周角所对的<
br>弧是半圆.
32
8.切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的
切线.
9.切线的性质定理:圆的切线垂直于经过切点的半径.
10.推论1:经过圆心且垂直于切线的直线经过切点.
11.推论2:经过切点且垂直于切线的直线经过圆心.
12.切线长定理:过圆外一点作圆的两条切线,这两条切线长相等.
13.弦切角定理:弦
切角等于它所夹弧所对的圆心角;弦切角的度数
等于它所夹弧的度数的一半.
14.切割线定
理:过圆外一点作圆的一条切线和一条割线,切线长是
割线上从这点到两个交点的线段长的比例中项.
15.推论:过圆外一点作圆的两条割线,在一条割线上从这点到两个
交点的线段长的积,等于
另一条割线上对应线段长的积.
16.相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积
相等.
17.圆内接四边形的性质定理:圆内接四边形的对角互补.
18.推论:圆内接四边形的任何一个外角都等于它的内对角.
19.定理:如果一个四边形的内对角互补,那么这个四边形四个顶角
共圆.
20.推论:如果一个四边形的一个外角等于其内对角,那么这个四边
形的四个顶点共圆.
21.*托勒密定理:圆的内接四边形两对边乘积之和等于两条对角线的
乘积.
33
选修4-4坐标系与参数方程
1.点的极坐标
(
,
)
化为直角坐标
(x,y)
的关系式
x
cos
y
<
br>sin
2.点的直角坐标
(x,y)
化为极坐标
(
,
)
的关系式
2
x
2
y<
br>2
tan
y
x
(x0)
3.点的直角坐标
(x,y,z)
与柱坐标
(r,
,z)
的关系式
xrcos
0r
yrsin
0
2
zz
z
4.点的直角坐标
(x,y,z)
与球坐标
(r,
,
)
的关系式
xrsin
0r
<
br>
cos
yrsin
sin
0
zrcos
0
2
5经过点
(x0
,y
0
)
,倾斜角是
的直线的参数方程
xx
0
tcos
yy(t为参数)
0
tsin
6.经过两个定点
(x
1
,y
1
)
,
(x
2
,y
2
)<
br>(其中
x
1
x
2
)的直线的参数方程
x
1
x
2
x
y
1
y
(
为参数,
1
)
1
2
y
1
7.圆心在原点、半径为r的圆的参数方程
xrcos
yrsin
(
为参数)
8.圆心为
(a,b)
、半径为r的圆的参数方程
34
xarcos
(
为参数)
ybrsin
x
2
y
2
9.椭圆
2
2
1
的参数方程
ab
xacos
(
为参数)
ybsin
10
.中心在
(x
0
,y
0
)
的椭圆的参数方程
xx
0
acos
yy(
为参数)
0
bsin
11.双曲线
x
2
a
y
2
2
b
2
1
(a0,b0)
的参数方程
x
a
cos
(
为
参数)
ybtan
选修4-5不等式选讲
1.
abab0;
abab0;
abab0.
2.当
a0,b0
时
a
b
1ab;
a
b
1ab;
a
b
1ab.
3.性质:如果
ab
,那
么
ba
;如果
ba
,那么
ab
.
4.性质:如果
ab
,
bc
,那么
ac
.
5.性质:如果
ab
,那么
acbc
.
6.推论:如果
ab,cd
,那么
acbd
.
35
7.性质:如果
ab
,
c0
,那
么
acbc
;如果
ab
,
c0
,那么
ac
bc
.
8.推论:如果
ab0
,
cd0
,那么<
br>acbc
.
9.推论:如果
ab0
,那么
a
2
b
2
.
10.推论:如果
ab0
,那么
a
n
b
n
(n为正整数).
11.推论:如果
ab0
,那么
ab
(n为正整数).
12.定理:对任意实数a和b,有
abab
.
13.定理:对任意实数a,b,有
a
2
b
2
2ab
,(此式当且仅当
ab
时取
“=”号)
.
14.定理:对任意两个正数a,b,有
时取“=”号).
15.定理:对任意
三个正数a,b,c,有
a
2
b
2
c
2
3a
bc
,(此式当且
仅当
abc
时取“=”号).
16.定理:对任意三个正数a,b,c,有
当
abc
时取“=”号).
17.简单形式的柯西不等式定理:对任意实数a,b,c,d,有
(a
2
b
2
)(c
2
d
2
)
(acbd)
2
.
18.一般形式的柯西不等式定理:设
a
1
,a
2
,,a
n
与
b
1
,b
2
,,b
n
是两组实数,
则有
2222
a
n
)(b
1
2
b
2
b
n
)(a
1
b
1
a
2
b
2
a
n<
br>b
n
)
2
,
(a
1
2
a
2
1
n
1
n
ab
(此式当且仅当
ab
ab
,
2
abc
3
(此式当且仅abc
,
3
当向量
(a
1
,a
2
,
,a
n
)
与
(b
1
,b
2
,,bn
)
共线时,等号成立.
19.定理:设a,b和c,d都是实数,如果
ab,cd
,那么
36
acbdadbc
,
此式当且仅当
ab
(或
cd
)时取“=”号.
20.定理(排序不等式)设有两个有序实数组
a<
br>1
a
2
a
n
及
b
1
b<
br>2
b
n
则 (顺序和)
a
1b
1
a
2
b
2
a
n
b
n
(乱序和)
a
1
b
j<
br>a
2
b
j
a
n
b
j
12n
(逆序和)
a
1
b
n
a
2
b
n1
a
n
b
1
. <
br>其中
j
1
,j
2
,j
n
是1,2,
,n的任一排列方式,上式当且仅当
a
1
a
2
a
n
或(
b
1
b
2
b
n
)时取“=”号.
21.定理(贝努利不等式):对任何实数
x1
和任何正整数n,有
(1x)
n
1nx
.
37