高中数学公式定理汇总

别妄想泡我
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2020年08月16日 11:08
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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

xAxC
U
A;xC
U
AxA

2.德摩根公式

C
U
(AB)C
U
A C
U
A;C
U
(AB)C
U
AC
U
A

3.包含关系(U为全集时)

ABAABBAB C
U
BC
U
AAC
U
B

4.容斥原则
card(AB)cardAcardBcard(AB)

card(ABC)cardAcardBcardCcard(AB)card(B C)

card(CA)card(ABC)
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
bxc(a0);

(2)顶点式
f(x)a(xh)
2
k(a0);

(3)零点式
f(x)a(xx
1
)(xx
2
)(a0) .

7. 指数运算性质
(1)
a
r
a
s
a
rs
(a0,r,sQ)

(2)
(a
r)
s
a
rs
(a0,r,sQ)

(3)
(ab)
r
a
r
b
r
(a0,b0,rQ)
8.对数运算性质
1


如果
a0,

a1,M0,N0,
那么 < br>(1)
log
a
(M•N)log
a
Mlog
a
N

(2)
log
a
(
M
)loga
Mlog
a
N

N
(3)
log
a
M
n
nlog
a
M(nR)

(4)换底公式
log
b
N
(5)常用推论
n
n
loglog
a
b

m
b
a

log
c
a•log
a
c1

log
a
b•log
b
c•log
c
a1

m
log
c
N
(b0,且b1;c0,且c1;N0).

log
c
b
9.函数零点的存在性定理
一般地 ,我们有:
yf(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
yf(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
yf(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



r
2

圆锥
s



r
2

圆台
s
上底


r
1

s
下底


r
2

2
2
s

2

rl

s



rl

s



l(r
1
r
2
)

s



(r
1
2
r
2
2
lr
1< br>lr
2
)
s

2

r(rl)
s



r(rl)


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
VSh;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:
yy
0
k(xx
0
)

斜截式:
ykxb

截距式:
x

y
ab
1

两点式:
yy
1
xx
1
yy


21
x
2
x
1
一般式:
AxByC0

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:
AxByC
1
0

A xByC
2
0
d
C
1
C
2
A< br>2
B
2

19.圆的方程
(xa)
2
(xb)
2
r
2

20.点与圆的位置关系
圆上
(xa)
2
(xb)
2
r
2


5


圆内
(xa)
2
(xb)
2
r
2

圆外< br>(xa)
2
(xb)
2
r
2

21.直线与圆位置关系
相交
dr

相切
dr

相离
dr
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
1xx
2
xx
n
x
n

 


2
1
x

2


xx

2


xx

2
2
(5)方差:
s
s
2


< br>x
x
12n
1
xx
2
xx
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
0P

A

1

(2)概率的加法公 式:如果事件
A
与事件
B
互斥,则
P

AB
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

ybxa
,则在
xx
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
1tan
2

2

(10)
1tan
2< br>cos



1tan
2

2

2
2tan

(11)
tan


2
1tan
2

2
2.和、差、倍、半角的三角函数:
(1)和(差)角公式:

sin




sin

cos

cos

sin


cos





cos

cos

sin

sin



tan






ta n

tan

1tan

tan


(2)倍角公式:

sin2

2sin

cos



cos2

cos
2

sin
2< br>
2cos
2

112sin
2



tan2


2tan

1tan
2


(3)半角公式:

9


tan

2

1cos

sin



sin

1cos


sin


2tan

2

1tan
21tan
2
1tan
2

2


2

2

cos


3.平面向量的数量积:
(1)交换律:
a•bb•a


(3)分配率:< br>
ab

•ca•cb•c

(4)
cos


a•b
a•b
(2)结合律:

a•b
a•ba•

b


a•b0

(5)
a•ba•b

(6)若
a

x,y

,则有
ax
2
y
2
,或
ax2
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

1sin
2


sin

cos

tan



cos


sin


tan

5.三角函数的诱导公式:
(1)公式一:当
kZ
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:
ab

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•ba•bcos

x
1
x
2
y
1
y
2
(4)模:
aa
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
yAsin


x


图像的基本变 换:
(1)先平移后伸缩:
函数
ysinx
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
yAsin


x


的图像。
(2)先伸缩后平移:

11



函数
ysinx
的 图像

函数
ysin

x
的图像
1
横坐标变为原来的倍,纵坐标不变

函数
ys in


x


的图像
A倍,横坐标不变
纵坐标变为原来的

函数
yAsin


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

b
相等,记作
ab

(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

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
lar

S
扇形
lrar
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,n1
s
n
s
n1
,n2


2.等差数列的通项公式:
a
n
a
1
( n1)d

其前n项和公式为:
s
n

n(a
1
a
n
)n(n1)d1
na
1
dn
2
(a
1
d)n
.
2222
3.等比数列的通项公式:
a
n
a
1
q
n1

其前n项和公式为 :
s
n

a
1
n
•q(nN

)(q0);

q

a
1
(1q
n
)
,q1,
1q
na
1,
q1

s
n


a
1
a
n
q
,q1,
1 q
na
1
,q1.

4.若
m、n、p、qN,< br>且
mnpq,
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;

a2RsinA,b2RsinB,c2RsinC
;
sinA
a
2R
,sinB
b
2R
,sinC
c
2R;

a:b:csinA:sinB:sinC;

abc
2R;

sinAsinBsinC
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
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).
3.逻辑联结词:⑴且(and) :命题形式
pq
;⑵或(or):命题形式
pq

⑶非(not):命题形式
p
.
p

q

pq

pq

p






4.椭圆的几何性质:
焦点的位
















焦点在
x
轴上

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

焦点在
y
轴上
x
2
y
2
1

ab0


a
2
b
2

y
2
x
2
1

ab0


a
2
b
2
axa

byb

bxb

aya


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
e1
2

0e1


aa
图形

标准方程
范围


y< br>2
x
2
1

a0,b0


a
2
b
2
x
2
y
2
1
< br>a0,b0


a
2
b
2
xa
xa

yR

ya

ya

xR

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
e1
2

e1


aa
b
x

a
a
x

b
yy


5.抛物线的几何性质:
标准方

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


p0



p0



p0



p0






0,0


x


p

F

,0



2

p

F

0,


2

y

p

F

0,


2


离心率

p

2
x
p

2
y
p

2
y
p

2
e1

16


范围

x0

x0

y0

y0

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

p0

上,焦点为
F,则
Fy
0


2
若点

< br>x
0
,y
0

在抛物线
y
2
2p x

p0

上,焦点为
F
,则
Fx
0


8.函数
f

x


x
1

x
2
的平均变化率:
f

x
2

f

x
1


x
2x
1
0
9.导数:
f

x

在点< br>x
0
处的导数记作
y

xx
f

(x
0
)lim
x0
f(x
0
x)f(x< br>0
)

x
10.函数
yf

x

在点
x
0
处的导数的几何意义是曲线
yf

x

在点


x
0
,f

x0


处的切线的斜率.
11.常见函数的导数公式:

C
'
0
;②
(x
n
)
'
nx
n1
; ③
(sinx)
'
cosx
;④
(cosx)
'
sinx


(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

fxgx







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
yf

x

在这个区间内单< br>调递增;
17



f


x

0
,则函数
yf

x

在这个 区间内单调递减.
必修1-2
1线性回归方程:

ybxa
(最小二乘法)
n

x
i
y
i
nxy


i1


bn
2
其中,

2
xnx

i< br>
i1



aybx
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
i1
n
i
x)(y
i
y)
n


(x
i1
n
i
x)
2

(y
i
y)
2
i1
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

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
=
(abi)(cdi)
bdbcad
(z
≠0)


ac
2
i
(cdi)(cdi)
c2
d
2
c
2
d
2
8.几个重要的结论
(1)
(1i)
2
2i

1i1i
i;i;

1i1i
(2)
i< br>性质:T=4;
i
4n
1,i
4n1
i,i
4 n2
1,i
4n3
i

i
4n
i< br>4n1
i
42
i
4n3
0;

(3)
z1zz1z

9.运算律:(1)
z
m
z
n
z
mn
;(2)(z
m
)
n
z
mn
;(3)(z
1
z
2
)
m< br>z
1
m
z
2
m
(m,nN);

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ab0,则ab.

1< br>z
5.
结合律:(ab)cc(ab);
交换律:abba;

6.设



为实数,那么

(1)< br>
aa

(

R);
(2)

(ab)

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

< p>
(1)交换律abba;
(2)分配律a(bc)abac;

(3)

(ab)(

a)b(

R).
(1)aaa;
(2)abab0;
(3)cosa,b
a b
(a0,b0).
ab

9.
a与b的数量积:
a babcos

(

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ab(x
1
x
2
,y
1
y
2
);
(2)设a(x
1
,y
1
),b(x
2
,y
2
),则ab(x
1
x
2
,y
1
y
2
);
(3)设A (x
1
,y
1
),B(x
2
,y
2
), 则ABOBOA(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ab(x
1
x
2
y< br>1
y
2
);
11.点到直线的距离:
dPAPAS
O
.

22
点到平面的距离:
dPAn
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
n1
(或
n
0
)时成立,这是递推的基础;
b.
假设在
nk
时命题成立;
c.
证明
nk1
时命题也成立;
完成这三步,就可以断定对任 何自然数(或
nn
0
,且
nN
)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
yf

x


xx
0

的瞬时变化率是
lim
f

x
0
x

f

x
0

,我们称它为 函数
yf

x


xx
0

x0
x
的导数,记作
f'

x

y'
xx
0
,即
f'

x

li m
f

x
0
x

f

x< br>0


x0
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

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
x0
yf

x


xx
0
处的导数就是
切线
PT
的斜率k
,即
klim
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。
yf

x

的导函数有时也记作
y'
,即
f'

x

lim
f

xx

f

x< br>

x0
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
a1

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:


f

x

g

x



f'

x

g'

x




f

x

g

x



f'

x

g

x

f

x

g'< br>
x




f

x


f'

x

g

x

f

x

g'

x






2

gx


g x

(6)复合函数求导:
yf

u

ug

x

,称则
y
可以表示成为
x

函数,即
yf

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


①如果
f'

x

0
,那么函数
yf

x

在这个区间单调递 增;
②如果
f'

x

0
,那么函数
yf

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
yf

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
yf

x



a,b

上的最大值与最小值的步骤:
①求函数
yf

x



a,b

内的极值;
②将函数
yf

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
abi

aR ,bR
)的数叫做复数,
a

b
分别叫
它的实部和虚部;
(2)分类:复数
abi

aR,bR
)中,
①当
b0
,就是实数;

b0
,叫做虚数;
③当
a0,b0
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
abi

z
2
cdi< br>(
a,b,c,dR

(1)
z
1
z
2


ac



bd

i

(2)
z
1
•z
2


ac bd



adbc

i

(3)
z
1

acbd



adbc
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•zzz

(3)若
z
为虚数,则
zz
2

7、乘法运算律:
(1)
z
m
•z
n
z
mn
;(2)

z
m

z
mn
;( 3)

z
1
•z
2

z
1
n< br>•z
2
n

m,nR
)。
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
n1
i
n2
i
n3
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

n1

 

nm1


n!

mn,m,nN< br>) 。

nm

!
(6)组合:从
n
个 不同的元素中任取
m

mn
)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

n1



nm1

n!

C
m


< br>A
m
m!m!

nm

!
m
n< br>②
C
n
m
C
n
nm

C
n
m1
C
n
m
C
n
m
1


(8)二项式定理:
1n12n22rnrr1n

ab

n
C
n
0
a
n
 C
n
abC
n
abC
n
abC
n
b


(9)二项式通项公式:
T
r1
C
n
r
a
nr
b
r

r0,1, ,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

i1,2,
)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

i1,2,
;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
0p1

q1p
,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
M
件,从所有物 品中任取
n

nN
)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
knk
C
M
C
NM
k0,1,2,,m
),其中
P

Xk


n
C
N
mmin

M,n

,且< br>nN

MN

n,M,NN
*

( 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
q1p
,那么 在
n
次独立重复试验

P


k
C
n
k
p
k
q
nk

(其中
k0,1,,n

q1p
)。
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



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,q1p

E

np

D

qE

qnp,q1p

e


x


2
2

2

xR

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 %,



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
Y
,它们的值域分别为

x
1
,x
2



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
ab

cd

b

d

总计

ac

bd

abcd

可以利用独立性检验来考察两个变量
X

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

adbc
< br>,其中
nabcd
为样本容量,
K
2

K< br>2



ab

cd

a c

bd


2
值越大,说明“
X

Y
有关系”成立的可能性越大。
K
2
3.841
时,< br>X
31



Y
无关;
K
2
3.841
时,
X

Y
有95%可能性有关;
K
2
6.635
时,
X

Y
有99%可能性有关。
(2)回归分析:
回归直线方程
yabx

其中
b 


xx

y
i
i1
n
i
i1
n
i
y
2


xynxy< br>ii
n


xx


i1
n< br>
x
i1
2
i
nx
2

ay 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
(x0)
3.点的直角坐标
(x,y,z)
与柱坐标
(r,
,z)
的关系式

xrcos

0r



yrsin


0

2




zz
 z
4.点的直角坐标
(x,y,z)
与球坐标
(r,
,

)
的关系式

xrsin
0r
< br>

cos


yrsin

sin

0






zrcos

0

2

5经过点
(x0
,y
0
)
,倾斜角是

的直线的参数方程



xx
0
tcos


yy(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



xrcos


yrsin



为参数)
8.圆心为
(a,b)
、半径为r的圆的参数方程

34





xarcos



为参数)

ybrsin

x
2
y
2
9.椭圆
2

2
1
的参数方程
ab

xacos





为参数)

ybsin

10 .中心在
(x
0
,y
0
)
的椭圆的参数方程



xx
0
acos


yy

为参数)
0
bsin

11.双曲线
x
2
a

y
2
2
b
2
1
(a0,b0)
的参数方程




x
a
cos



为 参数)


ybtan


选修4-5不等式选讲
1.
abab0;

abab0;

abab0.
2.当
a0,b0

a
b
1ab;


a
b
1ab;


a
b
1ab.

3.性质:如果
ab
,那 么
ba
;如果
ba
,那么
ab
.
4.性质:如果
ab

bc
,那么
ac
.
5.性质:如果
ab
,那么
acbc
.
6.推论:如果
ab,cd
,那么
acbd
.

35


7.性质:如果
ab

c0
,那 么
acbc
;如果
ab

c0
,那么
ac bc
.
8.推论:如果
ab0

cd0
,那么< br>acbc
.
9.推论:如果
ab0
,那么
a
2
b
2
.
10.推论:如果
ab0
,那么
a
n
b
n
(n为正整数).
11.推论:如果
ab0
,那么
ab
(n为正整数).
12.定理:对任意实数a和b,有

abab
.
13.定理:对任意实数a,b,有
a
2
b
2
2ab
,(此式当且仅当
ab
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
abc
时取“=”号).
16.定理:对任意三个正数a,b,c,有

abc
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
) (acbd)
2
.
18.一般形式的柯西不等式定理:设
a
1
,a
2
,,a
n

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
ab
(此式当且仅当
ab
ab

2
abc
3
(此式当且仅abc

3
当向量
(a
1
,a
2
, ,a
n
)

(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
ab,cd
,那么
36



acbdadbc

此式当且仅当
ab
(或
cd
)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

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
n1
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
x1
和任何正整数n,有

(1x)
n
1nx
.
37

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