数学必修五知识点总结
第一章 解三角形
1、正弦定理:在C ?AB 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,R 为C ?AB 的外接圆的半径,则有
2sin sin sin a b c
R C
===A B . 2、正弦定理的变形公式:①2sin a R =A ,2sin b R =B ,2sin c R C =;[xueba]
②sin 2a R A =
,sin 2b R B =,sin 2c C R =;③::sin :sin :sin a b c C =A B ; ④sin sin sin sin sin sin a b c a b c
C C
++===
A +
B +A B . (正弦定理主要用来解决两类问题:1、已知两边和其中一边所对的角,求其余的量。2、已知两角和一边,求其余的量。)
⑤对于已知两边和其中一边所对的角的题型要注意解的情况。(一解、两解、无解三中情况) 如:在三角形AB C 中,已知a 、b 、A (A 为锐角)求B 。具体的做法是:数形结合思想 画出图:法一:把a 扰着C 点旋转,看所得轨迹以AD 有无交点: 当无交点则B 无解; 当有一个交点则B 有一解; 当有两个交点则B 有两个解。 法二:是算出CD=bsinA,看a 的情况: 当a
注:当A 为钝角或是直角时以此类推既可。 3、三角形面积公式:111
sin sin sin 222
C
S bc ab C ac ?AB =A ==B . 4、余弦定理:在C ?AB 中,有2
2
2
2cos a b c bc =+-A ,2
2
2
2cos b a c ac =+-B ,
2222cos c a b ab C =+-.
5、余弦定理的推论:222cos 2b c a bc +-A =
,222cos 2a c b ac +-B =,222
cos 2a b c
C ab
+-=.
(余弦定理主要解决的问题:1、已知两边和夹角,求其余的量。2、已知三边求角)
6、如何判断三角形的形状:设a 、b 、c 是C ?AB 的角A 、B 、C 的对边,则:①若2
2
2
a b c +=,则90C =;
②若222a b c +>,则90C <;③若222
a b c +<,则90C > 附:三角形的五个“心”; 重心:三角形三条中线交点.
外心:三角形三边垂直平分线相交于一点. 内心:三角形三内角的平分线相交于一点. 垂心:三角形三边上的高相交于一点.
7.用正弦定理和余弦定理解三角形的常见题型[xueba]
测量距离问题、高度问题、角度问题、计算面积问题、航海问题、物理问题等. 2.实际问题中的常用角[xueba] (1)仰角和俯角
在视线和水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫仰角,在水平线下方的角叫俯角(如图(1)).
(2)方位角
指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如B 点的方位角为α(如图(2)). (3)方向角:相对于某正方向的水平角,如南偏东30°,北偏西45°,西偏东60°等. (4)坡度:坡面与水平面所成的二面角的度数. 一个步骤
3.解三角形应用题的一般步骤:
(1)阅读理解题意,弄清问题的实际背景,明确已知与未知,理清量与量之间的关系. (2)根据题意画出示意图,将实际问题抽象成解三角形问题的模型. (3)根据题意选择正弦定理或余弦定理求解.
(4)将三角形问题还原为实际问题,注意实际问题中的有关单位问题、近似计算的要求等. 两种情形
4.解三角形应用题常有以下两种情形
(1)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量全部集中在一个三角形中,可用正弦定理或余弦定理求解.
(2)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量涉及到两个或两个以上的三角形,这时需作出这些三角形,先解够条件的三角形,然后逐步求解其他三角形,有时需设出未知量,从几个三角形中列出方程(组),解方程(组)得出所要求的解. 例1、一船向正北航行,看见正西方向相距10海里的两个灯塔恰好与它在一条直线上,继续航行半小时后,看见一灯
D
bsinA
A
b
a
C
塔在船的南偏西60°,另一灯塔在船的南偏西75°,则这艘船的速度是每小时( ). A .5海里 B .53海里 C .10海里
D .103海里
解析 如图所示,依题意有∠BAC =60°,∠BAD =75°,所以∠CAD =∠CDA =15°,从而CD =CA =10(海里),
在Rt △ABC 中,得AB =5(海里), 于是这艘船的速度是5
0.5=10(海里/时).
答案 C
例2、如图所示,
xueba
为了测量河对岸A ,B 两点间的距离,在这岸定一基线CD ,现已测出CD =a 和∠ACD =60°,∠BCD =30°,∠BDC =105°,∠ADC =60°,试求AB 的长.
[审题视点] 在△BCD 中,求出BC ,在△ABC 中,求出AB .
解 在△ACD 中,已知CD =a ,∠ACD =60°,∠ADC =60°,所以AC =a .∵∠BCD =30°,∠BDC =105°∴∠CBD =45° 在△BCD 中,由正弦定理可得BC =
a sin 105°
sin 45°
=
3+1
2
a .[xueba] 在△ABC 中,已经求得AC 和BC ,又因为∠ACB =30°,所以利用余弦定理可以求得A ,B 两点之间的距离为AB =
AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos 30°=
22
a . 例3、如图,A ,B ,C ,D 都在同一个与水平面垂直的平面内,B 、D 为两岛上的两座灯塔的塔顶,测量船于水面A 处测得B 点和D 点的仰角分别为75°,30°,于水面C 处测得B 点和D 点的仰角均为60°,AC =0.1 km.试探究图中B 、D 间距离与另外哪两点间距离相等,然后求B ,D 的距离.
解 在△ACD 中,∠DAC =30°,∠ADC =60°-∠DAC =30°,所以CD =AC =0.1 km.又∠BCD =180°-60°-60°=60°,故
CB 是△CAD 底边AD 的中垂线,所以BD =BA .
又∵∠ABC =15°
在△ABC 中,AB sin ∠BCA =AC
sin ∠ABC ,
所以AB =
AC sin 60°sin 15°
=
32+6
20
(km),
同理,BD =32+6
20(km).
故B 、D 的距离为32+6
20
km.
例4、如图,在△ABC 中,已知∠B =45°,D 是BC 边上的一点,AD =10,AC =14,DC =6,求AB 的长.
解 在△ADC 中,AD =10,
AC =14,DC =6,
由余弦定理得cos ∠ADC =AD 2+DC 2-AC 2
2AD ·DC
=100+36-1962×10×6=-12,∴∠ADC =120°,∴∠ADB =60°.
在△ABD 中,AD =10,∠B =45°,∠ADB =60°, 由正弦定理得AB sin ∠ADB =AD
sin B
, ∴AB =
AD ·sin ∠ADB sin B
=10sin 60°
sin 45°
=
10×
32
22
=5 6.
第二章 数列
1、数列:按照一定顺序排列着的一列数.
2、数列的项:数列中的每一个数.
3、有穷数列:项数有限的数列.
4、无穷数列:项数无限的数列.
5、递增数列:从第2项起,每一项都不小于它的前一项的数列.
6、递减数列:从第2项起,每一项都不大于它的前一项的数列.
7、常数列:各项相等的数列.
8、摆动数列:从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列. 9、数列的通项公式:表示数列{}n a 的第n 项与序号n 之间的关系的公式.
10、数列的递推公式:表示任一项n a 与它的前一项1n a -(或前几项)间的关系的公式.
11、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,则这个数列称为等差数列,这个常数称为等
差数列的公差.
12、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,则A 称为a 与b 的等差中项.若2
a c
b +=
,则称b 为a 与c 的等差中项.
13、若等差数列{}n a 的首项是1a ,公差是d ,则()11n a a n d =+-.
通项公式的变形:①()n m a a n m d =+-;②()11n a a n d =--;③11n a a d n -=-;④1
1n a a n d
-=+;⑤n m
a a d n m
-=
-.
14、若{}n a 是等差数列,且m n p q +=+(m 、n 、p 、*q ∈N ),则m n p q a a a a +=+;若{}n a 是等差数列,且2n p q
=+(n 、p 、*
q ∈N ),则2n p q a a a =+;下角标成等差数列的项仍是等差数列;连续m 项和构成的数列成等差数
列。
15、等差数列的前n 项和的公式:①()12n n n a a S +=;②()
112
n n n S na d -=+
. 16、等差数列的前n 项和的性质:①若项数为()*
2n n ∈N ,则()21n n n S n a a +=+,且S S nd -=偶奇,1
n n S a
S a +=奇偶.②
若项数为()
*21n n -∈N ,则()2121n n S n a -=-,且n S S a -=奇偶,
1
S n
S n =-奇偶(其中n S na =奇,()1n S n a =-偶)
. 17、如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,则这个数列称为等比数列,这个常数称为等
比数列的公比.
18、在a 与b 中间插入一个数G ,使a ,G ,b 成等比数列,则G 称为a 与b 的等比中项.若2
G ab =,则称G 为a
与b 的等比中项.
19、若等比数列{}n a 的首项是1a ,公比是q ,则1
1n n a a q -=.
20、通项公式的变形:①n m n m a a q -=;②()11n n a a q --=;③11
n n a q a -=;④n m
n m
a q
a -=. 21、若{}n a 是等比数列,且m n p q +=+(m 、n 、p 、*q ∈N ),则m n p q a a a a ?=?;若{}n a 是等比数列,且2n p q
=+(n 、p 、*
q ∈N ),则2
n p q a a a =?;下角标成等差数列的项仍是等比数列;连续m 项和构成的数列成等比数列。
22、等比数列{}n a 的前n 项和的公式:()
()()11111111n n n na q S a q a a q q q q =??
=-?-=≠?
--?
.
1q ≠时,1111n n a a
S q q q
=
---,即常数项与n q 项系数互为相反数。 23、等比数列的前n 项和的性质:①若项数为()
*2n n ∈N ,则
S q S =偶奇
.
】 ②n
n m n m S S q S +=+?. ③n S ,2n n S S -,32n n S S -成等比数列.
24、n a 与n S 的关系:()()11
21n n n S S n a S n --≥??=?=??
一些方法:
一、求通项公式的方法:
1、由数列的前几项求通项公式:待定系数法
①若相邻两项相减后为同一个常数设为b kn a n +=,列两个方程求解;
②若相邻两项相减两次后为同一个常数设为c bn an a n ++=2
,列三个方程求解;
③若相邻两项相减后相除后为同一个常数设为b aq a n
n +=,q 为相除后的常数,列两个方程求解;
2、由递推公式求通项公式:
①若化简后为d a a n n =-+1形式,可用等差数列的通项公式代入求解; ②若化简后为),(1n f a a n n =-+形式,可用叠加法求解;
③若化简后为q a a n n =÷+1形式,可用等比数列的通项公式代入求解;
④若化简后为b ka a n n +=+1形式,则可化为)()(1x a k x a n n +=++,从而新数列}{x a n +是等比数列,用等比数列求解}{x a n +的通项公式,再反过来求原来那个。(其中x 是用待定系数法来求得) 3、由求和公式求通项公式:
①11S a = ② 1--=n n n S S a ③检验n a a 是否满足1,若满足则为n a ,不满足用分段函数写。 4、其他
(1)()1n n a a f n -=+形式,()f n 便于求和,方法:迭加;
例如:11n n a a n -=++ 有:11n n a a n -=++
()()
2132111341
413412
n n n a a a a a a n n n a a n a -=+=+=+++-=+++
++=+
各式相加得
(2)11n n n n a a a a ---=形式,同除以1n n a a -,构造倒数为等差数列;例如:112n n n n a a a a ---=,则
11
111
2n n n n n n a a a a a a ----==-,即1n a ??????
为以-2为公差的等差数列。
(3)1n n a qa m -=+形式,1q ≠,方法:构造:()1n n a x q a x -+=+为等比数列;
例如:122n n a a -=+,通过待定系数法求得:()1222n n a a -+=+,即{}2n a +等比,公比为2。 (4)1n n a qa pn r -=++形式:构造:()()
11n n a xn y q a x n y -++=+-+为等比数列;[来源:数理化网]
(5)1n
n n a qa p -=+形式,同除n
p ,转化为上面的几种情况进行构造;
因为1n
n n a qa p -=+,则11
1n n n n a a q p p p --=+,若1q p =转化为(1)的方法,若不为1,转化为(3)的方法 二、等差数列的求和最值问题:(二次函数的配方法;通项公式求临界项法)
①若?
?
?<>00
1d a ,则n S 有最大值,当n=k 时取到的最大值k 满足???≤≥+001k k a a
②若??
?><0
1d a ,则n S 有最小值,当n=k 时取到的最大值k 满足???≥≤+001k k a a
三、数列求和的方法:
①叠加法:倒序相加,具备等差数列的相关特点的,倒序之后和为定值;
②错位相减法:适用于通项公式为等差的一次函数乘以等比的数列形式,如:()213n
n a n =-?;
③分式时拆项累加相约法:适用于分式形式的通项公式,把一项拆成两个或多个的差的形式。如:
()11111n a n n n n =
=-++,()()1111212122121n a n n n n ??
==-
?-+-+??
等; ④一项内含有多部分的拆开分别求和法:适用于通项中能分成两个或几个可以方便求和的部分,如:
21n n a n =+-等; 四、综合性问题中
①等差数列中一些在加法和乘法中设一些数为d a d a -+和类型,这样可以相加约掉,相乘为平方差;
②等比数列中一些在加法和乘法中设一些数为q
a
aq 和
类型,这样可以相乘约掉。 附:数列求和的常用方法
1. 公式法:适用于等差、等比数列或可转化为等差、等比数列的数列。
2.裂项相消法:适用于?
??
???+1n n a a c 其中{ n a }是各项不为0的等差数列,c 为常数;部分无理数列、含阶乘的数列等。
3.错位相减法:适用于{}n n b a 其中{ n a }是等差数列,{}n b 是各项不为0的等比数列。
4.倒序相加法: 类似于等差数列前n 项和公式的推导方法.
5.常用结论
1): 1+2+3+...+n = 2)1(+n n 2) 1+3+5+...+(2n-1) =2
n 3)2
333)1(2121??
????+=+++n n n
4) )12)(1(6
1
3212
2
2
2
++=
++++n n n n 5)
111)1(1+-=+n n n n )211(21)2(1+-=+n n n n
6)
)()11(11q p q
p p q pq <--= 例1、已知数列{a n }的通项为a n =
1
(1)
n n +,求这个数列的前n 项和S n .
解:观察后发现:a n =
11
1
n n -
+ ∴
1211111(1)()()2231111
n n
s a a a n n n =++???+=-+-+???+-+=-
+
例2:已知数列{a n }的通项公式为2n
n a n =?,求这个数列的前n 项之和n s 。
解:由题设得: 123n n s a a a a =+++???+
=1
2
3
1222322n
n ?+?+?+???+? 即
n s =1231222322n n ?+?+?+???+? ①
把①式两边同乘2后得
2n s =23411222322n n +?+?+?+???+? ②
用①-②,即:
n s =1231222322n n ?+?+?+???+? ① 2n s =23411222322n n +?+?+?+???+? ②
得
231
1
1111222222(12)
212
222(1)22
n n n n n n n n s n n n n +++++-=?+++???+-?-=-?-=--?=--
∴1
(1)22n n s n +=-+
例3. 求和S n =2
222321n ++++ 解: 由133)1(233+++=+k k k k 得
133)1(233++=-+k k k k ,令k=1、2、3、…、n 得
23
-13
=3·1
2
+3·1+1
33
-23
=3·22
+3·2+1
43
-33
=3·3
2
+3·3+1
…… (n+1)3
-n 3
=3n
2
+3n+1
把以上各式两边分别相加得: (n+1)3-1=3(1
2
+2
2
+…+n
2
)+3(1+2+3+…+n)+n
=3S n +2
3
n(n+1)+n 因此,S n =
6
1
n(n+1)(2n+1) 例4、已知数列:1,??
? ?
?+211,??
? ?
?++412
11,???
?
?+++814
1211,…,??
? ?
?+++-12141211n ,求它的前n 项的和S n .
解:∵ a n =1+21
+4
1+……+
1
21-n
=??? ??
-=--
n n 21122
11211∴a n =2-121-n
则原数列可以表示为:
(2-1),??
? ?
?-212,??
? ?
?-2212,??
? ?
?-3212,…??
? ?
?
--12
12n
前n 项和S n =(2-1)+??
? ?
?-212+??
? ?
?-2212+…+??
? ?
?--12
12n
=2n -??
? ?
?+++
+-1221212
1
1n =2n -2
11211-
-
n =2n -2???
??-n 211 =
1
21-n +2n -2
例5、设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =)()2
1(*2N n a n ∈+,b n =a n ·2n
,求数列{b n }的前n 项和T n . 解:取n =1,则a 1=2
1)2
1(+a ?a 1=1 又S n =
2)(1n a a n +可得:2)(1n a a n +=2)2
1
(+n a ∵a n ≠-1(n ∈N *
) ∴a n =2n -1 ∴T n =1·2+3·22
+5·23
+……+(2n -1)·2n
①
2T n =1·22
+3·23
+5·24
+……+(2n -1)·2n +1
②
①-②得:、
∴-T n =2+23
+24
+25
+……+2
n +1
-(2n -1)·2
n +1
=2+2
1)21(213---n -(2n -1)·2n +1=-6+(1-n)·2n +2
∴T n =6+(n -1)·2
n +2
例6、设数列{a n }的前n 项和为S n =2n 2
,{b n }为等比数列,且a 1=b 1,b 2(a 2-a 1)=b 1. ⑴ 求数列{a n }和{b n }通项公式.
⑵ 设C n =n
n b a
,求数列{C n }前n 项和T n .
解:(1)当n =1时a 1=S 1=2,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=4n -2,故{a n }通项公式为a n =4n -2,即{a n }是a 1=2,d =4的
等差数列,设{b n }的公比为q ,则b 1qd =b 1,d =4,∴ q =41,故b n =b 1q n -1
=14
2-n
(2)∵C n =
n
n b a =14)12(1
422
4--=--n n n n
∴T n =C 1+C 2+…+C n =1+3×4+5×42
+…+(2n -1)4n -1
∴4T n =1×4+3×42
+5×43
+…+(2n -3)4n -n
+(2n -1)4n
两式相减 3T n =]54)56[(3
1+-n
n
∴ T n =]54)56[(9
1
+-n n .
第三章 不等式
1、0a b a b ->?>;0a b a b -=?=;0a b a b -<.
比较两个数的大小可以用相减法;相除法;平方法;开方法;倒数法等等。
2、不等式的性质:①a b b a >?<;②,a b b c a c >>?>;③a b a c b c >?+>+;
④,0a b c ac bc >>?>,,0a b c ac bc ><;⑤,a b c d a c b d >>?+>+; ⑥0,0a b c d ac bd >>>>?>;⑦()0,1n n a b a b n n >>?>∈N >; ⑧()0,1n n a b a b n n >>?>∈N >.
3、一元二次不等式:只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式.
4、二次函数的图象、一元二次方程的根、一元二次不等式的解集间的关系:
判别式2
4b
ac ?=- 0?> 0?= 0?<
二次函数
2y ax bx c =++
()0a >的图象
一元二次方程2
0ax
bx c ++=
()0a >的根
有两个相异实数根
1,22b x a
-±?=
()12x x <
有两个相等实数根
122b
x x a
==-
没有实数根
一元二次不等式的解集
20ax bx c ++>]
()0a >
{}
1
2
x x x x x <>或t]
2b x x a ??
≠-???
?
R
20ax bx c ++<
()0a >
{}1
2x x
x x <<
? ?
5、二元一次不等式:含有两个未知数,并且未知数的次数是1的不等式.
6、二元一次不等式组:由几个二元一次不等式组成的不等式组.
7、二元一次不等式(组)的解集:满足二元一次不等式组的x 和y 的取值构成有序数对(),x y ,所有这样的有序数对
(),x y 构成的集合.
8、在平面直角坐标系中,已知直线0x y C A +B +=,坐标平面内的点()00,x y P .
①若0B >,000x y C A +B +>,则点()00,x y P 在直线0x y C A +B +=的上方.
②若0B >,000x y C A +B +<,则点()00,x y P 在直线0x y C A +B +=的下方. 9、在平面直角坐标系中,已知直线0x y C A +B +=.
①若0B >,则0x y C A +B +>表示直线0x y C A +B +=上方的区域;0x y C A +B +<表示直线
0x y C A +B +=下方的区域.
②若0B <,则0x y C A +B +>表示直线0x y C A +B +=下方的区域;0x y C A +B +<表示直线
0x y C A +B +=上方的区域.
10线性约束条件:由x ,y 的不等式(或方程)组成的不等式组,是x ,y 的线性约束条件.目标函数:欲达到最大值或最小值所涉及的变量x ,y 的解析式.
线性目标函数:目标函数为x ,y 的一次解析式.
线性规划问题:求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值问题. 可行解:满足线性约束条件的解(),x y . 可行域:所有可行解组成的集合.
最优解:使目标函数取得最大值或最小值的可行解.
11、设a 、b 是两个正数,则2
a b
+称为正数a 、b 的算术平均数,ab 称为正数a 、b 的几何平均数. 12、均值不等式定理: 若0a >,0b >,则2a b ab +≥,即2
a b
ab +≥.
13、常用的基本不等式:
①()2
2
2,a b ab a b R +≥∈; ②()22
,2
a b
ab a b R +≤
∈;
③()2
0,02a b ab a b +??
≤>> ???;④()2
22,22a b a b a b R ++??≥∈ ???
.
14、极值定理:设x 、y 都为正数,则有
⑴若x y s +=(和为定值),则当x y =时,积xy 取得最大值2
4
s .
⑵若xy p =(积为定值),则当x y =时,和x y +取得最小值2p . 一元二次不等式的求解:
特例① 一元一次不等式ax>b 解的讨论;
②一元二次不等式ax 2
+bx+c>0(a>0)解的讨论.
0>?
0=? 0
二次函数
c bx ax y ++=2
(0>a )的图象
一元二次方程
()的根
00
2
>=++a c bx ax
有两相异实根 )(,2121x x x x < 有两相等实根
a
b x x 221-
==
无实根 的解集)0(02>>++a c bx ax
{}21x x x x x ><或 ???
?
??-≠a b x x 2
R 的解集
)0(02><++a c bx ax
{}21
x x x
x <<
?
?
对于a<0的不等式可以先把a 化为正后用上表来做即可。 2.分式不等式的解法 (1)标准化:移项通分化为
)()(x g x f >0(或)()(x g x f <0);)()(x g x f ≥0(或)
()
(x g x f ≤0)的形式, (2)转化为整式不等式(组)???≠≥?≥>?>0
)(0)()(0)()(;0)()(0)()(x g x g x f x g x f x g x f x g x f
3.含绝对值不等式的解法:
基本形式:①型如:|x|<a (a >0) 的不等式 的解集为:{}|x a x a -<< ②型如:|x|>a (a >0) 的不等式 的解集为:{}|,x x a x a <->或
变型: {}||(0)|ax b c c x c ax b c +<>-<+<型的不等式的解集可以由解得。其中-c ax b c ax b c +? +>-? 在解-c ③对于含有两个或两个以上的绝对值的不等式:用“零点分区间法”分类讨论来解. ④绝对值不等式解法中常用几何法:即根据绝对值的几何意义用数形结合思想方法解题.