内容正文:
举措二 高考必记知识要点
集合
(1)集合间的关系与运算:A∪B=A⇔B ⊆ A;A∩B=B⇔B ⊆ A;
(2)元素与子集的个数:若集合A有n(n∈N*)个元素,则A有 2n 个子集,有 (2n-1) 个真子集,有 (2n-2) 个非空真子集.
复数
(1)复数相等的充要条件:a+bi=c+di⇔a=c且b=d(a,b,c,d∈R).特别地,a+bi=0⇔a=0且b=0(a,b∈R);
(2)复数的几个常见结论
①(1±i)2=±2i;
②=i,=-i;
③i4n= 1 ,i4n+1= i ,i4n+2= -1 ,i4n+3= -i ,i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3= 0 (n∈N).
常用逻辑用语
(1)全称量词命题与存在量词命题的否定
全称量词命题的否定是存在量词命题,存在量词命题的否定是全称量词命题,它们之间的关系如下表所示:
命题
命题的否定
∀x∈M,p(x)
∃x∈M,p(x)
∃x∈M,p(x)
∀x∈M,p(x)
(2)充分条件与必要条件的两种判定方法
①定义法:若p⇒q,则p是q的 充分 条件(或q是p的 必要 条件);若p⇒q,且q p,则p是q的 充分不必要 条件(或q是p的 必要不充分 条件);
②集合法:利用集合间的包含关系.例如,命题p:x∈A,命题q:x∈B,若A⊆B,则p是q的 充分 条件(q是p的 必要 条件);若A⫋B,则p是q的 充分不必要 条件(q是p的 必要不充分 条件);若A=B,则p是q的 充要 条件.
不等式
(1)分式不等式
>0(<0)⇔f(x)g(x) > 0(<0);
≥0(≤0)⇔
(2)基本不等式
① ≥≥ (a>0,b>0),当且仅当a=b时取等号;
②4ab≤(a+b)2≤2(a2+b2),即ab ≤ ( )2 ≤ ,当且仅当a=b时取等号;
③+≥ 2 (ab>0),当且仅当a=b时取等号,+≤ -2 (ab<0),当且仅当a=-b时取等号.
平面向量
(1)平面向量数量积的有关结论
已知非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ为向量a,b的夹角.
名称
几何表示
坐标表示
模
|a|=
|a|=
数量积
a·b=|a||b|·cos θ
a·b= x1x2+y1y2
夹角的余弦值
cos θ=
cos θ=
a⊥b的充要条件
a·b=0
x1x2+y1y2 =0
|a·b|与|a||b|的关系
|a·b|≤|a||b|(当且仅当a与b共线时等号成立)
|x1x2+y1y2|≤·(当且仅当x1y2=x2y1时等号成立)
(2)三角形“四心”向量形式的充要条件
设O为△ABC所在平面上一点,内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,则
①O为△ABC的外心⇔||=||=||=;
②O为△ABC的重心⇔++=0;
③O为△ABC的垂心⇔·=·=·;
④O为△ABC的内心⇔a+b+c=0.
三角函数
(1)同角三角函数的基本关系式
商的关系
=tan α
平方关系
sin2α+cos2α=1
常见变形
sin2α=1-cos2α,cos2α=1-sin2α,sin α=±,cos α=±,sin α=cos αtan α,cos α=,sin2α==,1+tan2α=
(2)三角恒等变换
①cos(α+β)= cos αcos β-sin αsin β ;
cos(α-β)= cos αcos β+sin αsin β ;
sin(α+β)= sin αcos β+cos αsin β ;
sin(α-β)= sin αcos β-cos αsin β ;
tan(α+β)= ;
tan(α-β)= .
②二倍角公式:sin 2α= 2sin αcos α ,cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α,tan 2α= ;
③降幂公式:sin2α=,cos2α=.
(3)三角函数的图象和性质
项目
正弦函数
y=sin x
余弦函数
y=cos x
正切函数
y=tan x
单调性
增区间
[-+2kπ,+2kπ](k∈Z)
[-π+2kπ,2kπ](k∈Z)
( -+kπ,+kπ)(k∈Z)
减区间
[+2kπ,+2kπ](k∈Z)
[2kπ,π+2kπ](k∈Z)
对称性
对称轴
x= +kπ (k∈Z)
x= kπ (k∈Z)
对称中心
(kπ,0) (k∈Z)
( +kπ,0) (k∈Z)
( ,0) (k∈Z)
(4)三角函数的图象变换
由函数y=sin x的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种方法:
(5)正、余弦定理及其变形
在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC的外接圆半径.
定理
正弦定理(已知两角一边或两边及其中一边的对角)
余弦定理(已知三边或两边及其夹角)
内容
===2R;
变式:==
a2=b2+c2-2bccos A,
b2= a2+c2-2accos B ,
c2= a2+b2-2abcos C
常见变形
①边化角:a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C;
②角化边:sin A=,sin B=,sin C=;
③求比值:a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C
求角或角化边:
cos A=,
cos B= ,
cos C=
数列
(1)等差、等比数列的通项公式与前n项和公式
项目
等差数列
等比数列
通项公式
an= a1+(n-1)d
an= a1qn-1 (q≠0)
前n项和公式
Sn== na1+d
①q≠1,Sn== ;
②q=1,Sn= na1
(2)等差数列的性质
已知等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn.
①若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则am+an= ap+aq ;
②ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公差为 md 的等差数列;
③数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列(公差为 m2d ,m∈N*);
④S2n-1=(2n-1)an;
⑤若项数n为偶数,则S偶-S奇= ;若项数n为奇数,则S奇-S偶= .
(3)等比数列的性质
已知等比数列{an}的公比为q(q≠0),前n项和为Sn.
①若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则aman= apaq ;
②若m,p,n成等差数列,则am,ap,an成等比数列,即若m+n= 2p ,则aman= ;
③ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公比为 qm 的等比数列;
④当q≠-1,或q=-1且m(m∈N*)为奇数时,数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…是公比为 qm 的等比数列;
⑤若Tn为等比数列{an}的前n项积,则Tm,,,…是公比为(qm)m的等比数列;
⑥当项数为2n时,= q ;当项数为2n+1时,= q .
立体几何
(1)空间几何体的表面积与体积
几何体
侧面积
表面积
体积
圆柱
S侧= 2πrl
S表=2πr(r+l)
V=S底h= πr2h
圆锥
S侧= πrl
S表=πr(r+l)
V= S底h =πr2h
圆台
S侧=
π(r+r')l
S表=π(r2+r'2+rl+r'l)
V= (S上+S下+
)h =π(r2+r'2+rr')h
几何体
侧面积
表面积
体积
直棱柱
S侧=Ch(C为底面周长)
S表=S侧+
S上+S下(棱
锥的S上=0)
V=S底h
正棱锥
S侧=Ch'(h'为斜高)
V=S底h
正棱台
S侧=(C+C')h'(C,C'分别是上、下底面周长,h'为斜高)
V= (S上+S下+)h
球
S= 4πR2
V= πR3
(2)利用空间向量求角和距离
异面直线a,b所成的角θ
cos θ=|cos<a,b>|= ,其中0°<θ≤90°,a,b分别表示异面直线a,b的方向向量
直线AB与平面α所成的角θ
sin θ=|cos<,m>|= ,其中0°≤θ≤90°,m是平面α的法向量
二面角α-l-β的平面角θ
|cos θ|=|cos<m,n>|= ,其中0°≤θ≤180°,m,n分别是平面α,β的法向量
点B到平面α的距离d
d=,其中n为平面α的法向量,A∈α,AB是平面α的一条斜线
(3)平行、垂直关系的转化
(4)用空间向量证明平行、垂直
设直线l的方向向量为a=(a1,b1,c1),平面α,β的法向量分别为u=(a2,b2,c2),v=(a3,b3,c3).则有
①线面平行:l∥α⇔a⊥u⇔a·u=0⇔ a1a2+b1b2+c1c2 =0;
②线面垂直:l⊥α⇔a∥u⇔a=ku⇔a1=ka2,b1=kb2,c1=kc2;
③面面平行:α∥β⇔u∥v⇔u=λv⇔a2=λa3,b2=λb3,c2=λc3;
④面面垂直:α⊥β⇔u⊥v⇔u·v=0⇔ a2a3+b2b3+c2c3 =0.
解析几何
(1)直线的两种位置关系
①当不重合的两条直线l1和l2的斜率都存在时:
(ⅰ)两直线平行:l1∥l2⇔ k1=k2 ;
(ⅱ)两直线垂直:l1⊥l2⇔ k1k2=-1 .
提醒 当一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在时,两直线也垂直,此种情形易忽略.
②直线方程一般式是Ax+By+C=0.
(ⅰ)若直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,则l1∥l2⇔A1B2-B1A2 = 0且A1C2-A2C1 ≠ 0;
(ⅱ)若直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,则l1⊥l2⇔A1A2+B1B2 = 0.
提醒 无论直线的斜率是否存在,上式均成立,所以此公式用起来更方便.
(2)三种距离公式
①已知A(x1,y1),B(x2,y2),两点间的距离|AB|=;
②点到直线的距离d= (其中点P(x0,y0),直线方程为Ax+By+C=0,A2+B2≠0);
③两平行线间的距离d=(其中两平行线方程分别为l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0,A2+B2≠0).
提醒 应用两平行线间距离公式时,注意两平行线方程中x,y的系数应对应相等.
(3)圆的方程的两种形式
①圆的标准方程:(x-a)2+(y-b)2=r2;
②圆的一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0);
(4)圆锥曲线的定义、标准方程与几何性质
名称
椭圆
双曲线
抛物线
定义
|PF1|+|PF2|
= 2a (2a >
|F1F2|)
||PF1|-|PF2||= 2a
(0<2a < |F1F2|)
|PF|=|PM|点F不在直线l上,PM⊥l交l于点M
标准方程
+=1
(a>b>0)
-=1(a>0,b>0)
y2=2px(p>0)
图形
名称
椭圆
双曲线
抛物线
几何性质
范围
|x|≤ a ,|y|≤ b
|x|≥ a
x≥0
顶点
(±a,0),
(0,±b)
(±a,0)
(0,0)
对称性
关于x轴,y轴和原点对称
关于x轴对称
焦点
(±c,0)
(,0)
名称
椭圆
双曲线
抛物线
几何性质
轴
长轴长 2a ,短轴长 2b
实轴长 2a ,虚轴长 2b
离心率
e==(0<e<1)
e==(e>1)
e=1
准线
x=-
渐近线
y= ±x
(5)设直线的斜率为k(k≠0),直线与圆锥曲线交于A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=|x1-x2|=·或|AB|=|y1-y2|=·.
(6)圆锥曲线中的二级结论
圆锥曲线的焦点三角形
椭圆的焦点三角形:
如图1,以椭圆+=1(a>b>0)上一点P(x0,y0)(y0≠0)和焦点F1(-c,0),F2(c,0)为顶点的△PF1F2(焦点三角形)中,若∠F1PF2=θ,则
①|PF1|+|PF2|=2a;
②4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos θ;
③=|PF1|·|PF2|·sin θ=b2tan.
圆锥曲线的焦点三角形
双曲线的焦点三角形:
如图2,若点P是双曲线C:-=1(a>0,b>0)上不同于顶点的任意一点,F1,F2为双曲线C的两焦点,则△PF1F2叫作双曲线的焦点三角形.记∠F1PF2=θ,则=
椭圆、双曲线第三定义的推广
椭圆的第三定义的推广:若M,N是椭圆C:+=1(a>b>0)上关于原点对称的两个点,点P是椭圆上异于M,N的一点,当直线PM,PN的斜率都存在(分别记为kPM,kPN)时,kPM·kPN=e2-1=-,e为椭圆C的离心率.
双曲线的第三定义的推广:若M,N是双曲线C:-=1(a>0,b>0)上关于原点对称的两个点,点P是双曲线上异于M,N的一点,当直线PM,PN的斜率都存在(分别记为kPM,kPN)时,kPM·kPN=e2-1=,e为双曲线C的离心率
双曲线的渐近线
①若渐近线的方程为y=±x(a>0,b>0),即±=0,则双曲线的方程可设为-=λ(λ∈R,且λ≠0);
②焦点到渐近线的距离总是b;
③双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线y=±x的斜率k=±与离心率e的关系为e==
抛物线的焦点弦
设AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦,若A(x1,y1)(y1>0),B(x2,y2),α为直线AB的倾斜角,则有以下结论:
①焦半径|AF|=x1+=,|BF|=x2+=,+=;
②弦长|AB|=x1+x2+p=;
③S△OAB=(O为抛物线的顶点);
④以弦AB为直径的圆与准线相切;
⑤过点A,B分别向抛物线的准线引垂线,设垂足分别为A1,B1,则∠A1FB1=90°
相交弦所在直线斜率与弦中点的关系
①已知直线y=kx+m(k≠0)与椭圆+=1(a>b>0)相交于A,B两点,若A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB的中点为M(x0,y0),则直线AB的斜率k==-·;
②已知直线y=kx+m(k≠0)与双曲线-=1(a>0,b>0)相交于A,B两点,若A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB的中点为M(x0,y0),则直线AB的斜率k==·;
③已知直线y=kx+m(k≠0)与抛物线y2=2px(p>0)相交于A,B两点,若A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB的中点为M(x0,y0),则直线AB的斜率k==
概率与统计
(1)排列数与组合数的性质
①=n;②=m+;③=;④=+.
(2)二项式系数的3个性质
对称性
当0≤k≤n(n∈N*,k∈N)时,与的关系是:=
增减性与
最大值
二项式系数先增后减,中间项的二项式系数最大;
当n为偶数时,第 +1 项的二项式系数最大,最大值为 ;
当n为奇数时,第 项和第 项的二项式系数最大,最大值为 (或 )
各二项式
系数的和
各二项式系数的和:+++…+= 2n ;
奇数项的二项式系数的和=偶数项的二项式系数的和=2n-1,即++…=++…= 2n-1
(3)概率的计算公式
①古典概型的概率计算公式:
P(A)=;
②互斥事件的概率计算公式:P(A∪B)= P(A)+P(B) ;
③对立事件的概率计算公式:P()= 1-P(A) ;
④独立事件同时发生的概率计算公式:P(AB)= P(A)P(B) ;
⑤条件概率公式:P(B|A)= ,P(A)>0;
⑥概率的乘法公式:P(AB)= P(A)P(B|A) ,P(A)>0;
⑦全概率公式:P(B)=P(Ai)P(B|Ai)(A1,A2,…,An是一组两两互斥的事件,A1∪A2∪…∪An=Ω,且P(Ai)>0,i=1,2,…,n,B⊆Ω).
(4)期望与方差的性质
①均值的性质:(ⅰ)E(aX+b)= aE(X)+b ;(ⅱ)若X~B(n,p),则E(X)= np ;(ⅲ)若X服从两点分布,则E(X)= p .
②方差的性质:(ⅰ)D(aX+b)= a2D(X) ;(ⅱ)若X~B(n,p),则D(X)= np(1-p) ;(ⅲ)若X服从两点分布,则D(X)= p(1-p) .
(5)二项分布与超几何分布
二项分布
超几何分布
定义
在n重伯努利试验中,设每次试验中事件A发生的概率为p(0<p<1),用X表示事件A发生的次数,则X的分布列为P(X=k)=pk·(1-p)n-k,k=0,1,2,…,n.如果随机变量X的分布列具有上述形式,则称随机变量X服从二项分布,记作X~B(n,p)
如果随机变量X的分布列为P(X=k)=,k=m,m+1,m+2,…,r,其中n,N,M∈N*,M≤N,n≤N,m=max{0,n-N+M},r=min{n,M},那么称随机变量X服从超几何分布
期望
E(X)= np
E(X)= np ,其中p=,表示N件产品的次品率
(6)用样本的数字特征估计总体的数字特征
给出一组数据x1,x2,x3,…,xn
给出频率分布直方图
众数
在一组数据中,出现 次数 最多的数据叫作这组数据的众数
最高矩形所在区间的 中点 的横坐标即众数
中位数
将一组数据按从大到小或从小到大的顺序排列,把处在 最中间 的一个数据(或最中间两个数据的平均数)叫作这组数据的中位数
中位数左边和右边的直方图的 面积 相等
平均数
=(x1+x2+…+xn)=xi,其中xi是第i个样本数据,n是样本容量
图中每个小矩形的面积与小矩形底边中点的横坐标的乘积之和
给出一组数据x1,x2,x3,…,xn
给出频率分布直方图
方差
s2=[(x1-)2+(x2-)2+…+(xn-)2]=(xi-)2
记频率分布直方图中有m个区间分组,各区间中点的横坐标分别为y1,y2,…,ym,各区间对应的频率分别为p1,p2,…,pm,为样本数据的平均数, 则s2=(yi-)2pi
标准差
s=
s=
(7)样本相关系数r具有如下性质:
①|r|≤1;
②当|r|越接近1时,成对样本数据的线性相关程度 越强 ;
③当|r|越接近0时,成对样本数据的线性相关程度 越弱 .
函数与导数
(1)函数的单调性
函数的单调性是函数在其定义域上的局部性质.
①单调性的定义的等价形式:设任意x1,x2∈[a,b],且x1≠x2,那么(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0⇔>0⇔f(x)在[a,b]上 单调递增 ;(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0⇔<0⇔f(x)在[a,b]上 单调递减 ;
②若函数f(x)和g(x)都是减函数,则在公共定义域内,f(x)+g(x)是 减 函数;若函数f(x)和g(x)都是增函数, 则在公共定义域内,f(x)+g(x)是 增 函数;根据 同增异减 判断复合函数y=f(g(x))的单调性.
(2)函数奇偶性的常用结论
①如果奇(偶)函数f(x)在区间[a,b](0≤a<b)上具有单调性,那么f(x)在[-b,-a]上具有相同(反)的单调性;
②定义在R上的函数f(x)总可以表示为一个奇函数g(x)与一个偶函数h(x)之和,其中g(x)=,h(x)=.
(3)函数周期性的常用结论
①设周期函数f(x)的最小正周期为T(T>0),则f(λx)(λ≠0)的最小正周期为;
②若u=g(x)是周期函数,f(u)是任意函数,则f(g(x))也是周期函数;
③若f(x+a)=f(x+b),则f(x)的周期T=b-a,其中a≠0,b≠0,a≠b;
④若f(x+a)=-f(x),则f(x)的周期T=2a,其中a≠0;
⑤若f(x+a)=±(c为常数),则f(x)的周期T=2a,其中a≠0,c≠0;
⑥若f(x+a)=,则f(x)的周期T=2a,其中a≠0;
若f(x+a)=,则f(x)的周期T=4a,其中a≠0.
(4)函数图象的对称性
①函数y=f(x)的图象与其反函数y=f-1(x)的图象关于直线y=x对称;
②函数y=f(x)的图象与函数y=f(-x)的图象关于y轴对称,函数y=f(x)的图象与函数y=-f(x)的图象关于x轴对称;
③函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称⇔f(a-x)=f(a+x)⇔f(2a-x)=f(x);
④函数y=f(x)的图象关于点(a,0)对称⇔f(a-x)=-f(a+x)⇔f(2a-x)=-f(x);
⑤函数y=f(x)的图象关于直线x=对称⇔f(a+mx)=f(b-mx)(m≠0)⇔f(a+b-mx)=f(mx)(m≠0).
(5)指数函数与对数函数的基本性质
①定点:y=ax(a>0,且a≠1)恒过点 (0,1) ;y=logax(a>0,且a≠1)恒过点 (1,0) ;
②单调性:当a>1时,y=ax在R上 单调递增 ,y=logax在(0,+∞)上 单调递增 ;当0<a<1时,y=ax在R上 单调递减 ,y=logax在(0,+∞)上 单调递减 ;
(6)常见抽象函数的性质与对应的特殊函数模型
抽象函数的性质
特殊函数模型
①f(x+y)=f(x)+f(y),
②f(x-y)=f(x)-f(y)
正比例函数f(x)=kx(k≠0)
①f(x)f(y)=f(x+y)(x,y∈R),
②=f(x-y)(x,y∈R,f(y)≠0)
指数函数f(x)=ax(a>0,a≠1)
①f(xy)=f(x)+f(y)(x>0,y>0),
②f( )=f(x)-f(y)(x>0,y>0)
对数函数f(x)=logax(a>0,a≠1)
抽象函数的性质
特殊函数模型
①f(xy)=f(x)f(y),
②f( )=(y≠0,f(y)≠0)
幂函数f(x)=xn
f(x+y)=f(x)g(y)+g(x)f(y)
三角函数f(x)=sin x,g(x)=cos x
f(x+y)=
正切函数f(x)=tan x
f(x+y)=f(x)+f(y)+2axy-c
二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)
(7)5组基本初等函数的导数公式
①
c'=0(c为常数)
②
(xα)'= αxα-1 (α∈R,且α≠0),高频使用:( )'=(x-1)'= -
③
(sin x)'= cos x ,(cos x)'= -sin x
④
(logax)'= (x>0,a>0且a≠1),(ln x)'= (x>0)
⑤
(ax)'= axln a (a>0且a≠1),(ex)'=ex
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