2018高考数学常用公
式精华总结
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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高中数学常用公式精华总结
1. 元素与集合的关系
U x A x C A ∈??,U x C A x A ∈??.
2.德摩根公式
();()U U U U U U C A B C A C B C A B C A C B ==.
3.集合12{,,,}n a a a 的子集个数共有2n 个;真子集有2n –1个;非空子集有2n –1
个;非空的真子集有2n –2个. 4.二次函数的解析式的三种形式 (1)一般式2()(0)f x ax bx c a =++≠; (2)顶点式2()()(0)f x a x h k a =-+≠; (3)零点式12()()()(0)f x a x x x x a =--≠.
5.方程0)(=x f 在),(21k k 上有且只有一个实根,与0)()(21 ),(21k k 内,等价于0)()(21 2211k k a b k +<-<,或0)(2=k f 且22122k a b k k <-<+. 6.闭区间上的二次函数的最值 二次函数)0()(2≠++=a c bx ax x f 在闭区间[]q p ,上的最值只能在a b x 2- =处及区间的两端点处取得,具体如下:(可画图解决问题) (1)当a>0时,若[]q p a b x ,2∈-=,则{}min max max ()(),()(),()2b f x f f x f p f q a =-=; []q p a b x ,2?-=,{}max max ()(),()f x f p f q =,{}min min ()(),()f x f p f q =. (2)当a<0时,若[]q p a b x ,2∈- =,则{}min ()min (),()f x f p f q =,若[]q p a b x ,2?-=,则{}max ()max (),()f x f p f q =,{}min ()min (),()f x f p f q =. 7.真值表 8.常见结论的否定形式 9.四种命题的相互关系 互 4 否 否 逆 逆 否 否 否命题 逆否命题 若非p则非q 互逆 若非q则非p 10.充要条件 (1)充分条件:若p q ?,则p 是q 充分条件. (2)必要条件:若q p ?,则p 是q 必要条件. (3)充要条件:若p q ?,且q p ?,则p 是q 充要条件. 注:如果甲是乙的充分条件,则乙是甲的必要条件;反之亦然. 11.函数的单调性 (1)设[]2121,,x x b a x x ≠∈?那么 []1212()()()0x x f x f x -->?[]b a x f x x x f x f ,)(0) ()(2121在?>--上是增函数; []1212()()()0x x f x f x -- []b a x f x x x f x f ,)(0) ()(2 121在?<--上是减函数. (2)设函数)(x f y =在某个区间内可导,如果0)(>'x f ,则)(x f 为增函数;如果 0)(<'x f ,则)(x f 为减函数. 5 12.如果函数)(x f 和)(x g 都是减函数,则在公共定义域内,和函数)()(x g x f +也是减函数; 如果函数)(u f y =和)(x g u =在其对应的定义域上都是减函数,则复合函数 )]([x g f y =是增函数. 13.奇偶函数的图象特征 奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称;反过来,如果一个函数的图象关于原点对称,那么这个函数是奇函数;如果一个函数的图象关于y 轴对称,那么这个函数是偶函数. 14.两个函数图象的对称性 (1)函数()y f x =与函数()y f x =-的图象关于直线0x =(即y 轴)对称. (2)同底的指数和对数函数互为反函数,图像关于直线y=x 对称。 15.几个函数方程的周期(约定a>0) )()(a x f x f +=,则)(x f 的周期T=a ; 16.分数指数幂 (1)m n a = 0,,a m n N *>∈,且1n >). (2)1 m n m n a a -=(0,,a m n N *>∈,且1n >). 17.根式的性质 (1 )n a =. (2)当n a =; 当n ,0 ||,0a a a a a ≥?==?-. 18.有理指数幂的运算性质 6 (1) (0,,)r s r s a a a a r s Q +?=>∈. (2) ()(0,,)r s rs a a a r s Q =>∈. (3)()(0,0,)r r r ab a b a b r Q =>>∈. 注: 若a >0,p 是一个无理数,则a p 表示一个确定的实数.上述有理指数幂的运算性质,对于无理数指数幂都适用. 19.指数式与对数式的互化式 log b a N b a N =?=(0,1,0)a a N >≠>. 20.对数的换底公式 log log log m a m N N a = (0a >,且1a ≠,0m >,且1m ≠, 0N >). 推论 log log m n a a n b b m = (0a >,且1a >,,0m n >,且1m ≠,1n ≠, 0N >). 21.对数的四则运算法则 若a >0,a ≠1,M >0,N >0,则 (1)log ()log log a a a MN M N =+; (2) log log log a a a M M N N =-; (3)log log ()n a a M n M n R =∈. 22.数列的同项公式与前n 项的和的关系 11, 1,2 n n n s n a s s n -=?=?-≥?( 数列{}n a 的前n 项的和为12n n s a a a =++ +). 23.等差数列的通项公式 *11(1)()n a a n d dn a d n N =+-=+-∈; 其前n 项和公式为 1()2n n n a a s += 1(1)2n n na d -=+211 ()22 d n a d n =+-. 7 24.等比数列的通项公式1*11()n n n a a a q q n N q -== ?∈; 其前n 项的和公式为 11 (1),11,1n n a q q s q na q ?-≠?=-??=? 或11,11,1 n n a a q q q s na q -?≠? -=??=?. 25.同角三角函数的基本关系式 22sin cos 1θθ+=,tan θ= θ θ cos sin , 27.正弦、余弦的诱导公式: 奇变偶不变,符号看象限。 28.和角与差角公式 sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±; cos()cos cos sin sin αβαβαβ±=; tan tan tan()1tan tan αβ αβαβ ± ±= . sin cos a b αα+=)α?+ (辅助角?所在象限由点(,)a b 的象限决定,tan b a ?= ). 29.二倍角公式 sin 2sin cos ααα=. 2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-. 22tan tan 21tan α αα = -. 30.三角函数的周期公式 函数sin()y x ω?=+,x ∈R 及函数cos()y x ω?=+,x ∈R(A,ω,?为常数,且A ≠0,ω>0)的周期2T π ω = ; 8 函数tan()y x ω?=+,,2 x k k Z π π≠+ ∈(A,ω,?为常数,且A ≠0,ω>0)的周期 T πω = . 31.正弦定理 2sin sin sin a b c R A B C ===. 32.余弦定理 2222cos a b c bc A =+-;2222cos b c a ca B =+-;2222cos c a b ab C =+-. 33.面积定理 (1)111 222a b c S ah bh ch = ==(a b c h h h 、、分别表示a 、b 、c 边上的高). (2)111 sin sin sin 222 S ab C bc A ca B ===. 34.三角形内角和定理 在△ABC 中,有()A B C C A B ππ++=?=-+ sinC=sin(A+B),cosC=-cos(A+B),tanC=-tan(A+B) 35.实数与向量的积的运算律 设λ、μ为实数,那么 (1) 结合律:λ(μa )=(λμ)a ; (2)第一分配律:(λ+μ)a =λa +μa ; (3)第二分配律:λ(a +b )=λa +λb . 36.向量的数量积的运算律: (1) a ·b = b ·a (交换律); (2)(λa )·b = λ(a ·b )=λa ·b = a ·(λb ); (3)(a +b )·c = a ·c +b ·c . 9 37.平面向量基本定理 如果e 1、e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量,有且只有一对实数λ1、λ2,使得a=λ1e 1+λ2e 2. 不共线的向量e 1、e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. 38.向量平行的坐标表示 设a=11(,)x y ,b=22(,)x y ,且b ≠0,则a b(b ≠0)12210x y x y ?-=. 39. a 与b 的数量积(或内积) a ·b=|a||b|cos θ. 40. a ·b 的几何意义 数量积a ·b 等于a 的长度|a|与b 在a 的方向上的投影|b|cos θ的乘积. 41.平面向量的坐标运算 (1)设a=11(,)x y ,b=22(,)x y ,则a+b=1212(,)x x y y ++. (2)设a=11(,)x y ,b=22(,)x y ,则a-b=1212(,)x x y y --. (3)设A 11(,)x y ,B 22(,)x y ,则2121(,)AB OB OA x x y y =-=--. (4)设a=(,),x y R λ∈,则λa=(,)x y λλ. (5)设a=11(,)x y ,b=22(,)x y ,则a ·b=1212()x x y y +. 42.两向量的夹角公式 cos θ= (a=11(,)x y ,b=22(,)x y ). 43.平面两点间的距离公式 10 ,A B d =||AB AB AB =? =11(,)x y ,B 22(,)x y ). 44.向量的平行与垂直 设a=11(,)x y ,b=22(,)x y ,且b ≠0,则 A||b ?b=λa 12210x y x y ?-=. a ⊥b(a ≠0)?a ·b=012120x x y y ?+=. 45.三角形的重心坐标公式 △ABC 三个顶点的坐标分别为11A(x ,y )、22B(x ,y )、33C(x ,y ),则△ABC 的重心的坐标是123123 ( ,)33 x x x y y y G ++++. 46. 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,角,,A B C 所对边长分别为,,a b c ,则 (1)O 为ABC ?的外心2 2 2 OA OB OC ?==. (2)O 为ABC ?的重心0OA OB OC ?++=. (3)O 为ABC ?的垂心OA OB OB OC OC OA ??=?=?. (4)O 为ABC ?的内心0aOA bOB cOC ?++=. 47.常用不等式: (1),a b R ∈?222a b ab +≥(当且仅当a =b 时取“=”号). (2),a b R +∈ ? 2 a b +≥(当且仅当a =b 时取“=”号). (3)3333(0,0,0).a b c abc a b c ++≥>>> (4)b a b a b a +≤+≤-. 11 48.均值定理 已知y x ,都是正数,则有 (1)若积xy 是定值p ,则当y x =时和y x +有最小值p 2; (2)若和y x +是定值s ,则当y x =时积xy 有最大值24 1 s . 49.一元二次不等式20(0)ax bx c ++><或2(0,40)a b ac ≠?=->,如果a 与 2ax bx c ++同号,则其解集在两根之外;如果a 与2ax bx c ++异号,则其解集在两根 之间.简言之:同号两根之外,异号两根之间. 121212()()0()x x x x x x x x x <--<<; 121212,()()0()x x x x x x x x x x <>?--><或. 50.含有绝对值的不等式 当a> 0时,有 2 2x a x a a x a -<<. 22x a x a x a >?>?>或x a <-. 51.指数不等式与对数不等式 (1)当1a >时, ()()()()f x g x a a f x g x >?>; ()0log ()log ()()0()()a a f x f x g x g x f x g x >?? >?>??>? . (2)当01a <<时, ()()()()f x g x a a f x g x >?<; 12 ()0log ()log ()()0()()a a f x f x g x g x f x g x >?? >?>?? 52..斜率公式 21 21 y y k x x -= -(111(,)P x y 、222(,)P x y ). 53.直线的五种方程 (1)点斜式 11()y y k x x -=- (直线l 过点111(,)P x y ,且斜率为k ). (2)斜截式 y kx b =+(b 为直线l 在y 轴上的截距). (3)两点式 11 2121 y y x x y y x x --=--(12y y ≠)(111(,)P x y 、222(,)P x y (12x x ≠)). (4)截距式 1x y a b +=(a b 、分别为直线的横、纵截距,0a b ≠、) (5)一般式 0Ax By C ++=(其中A 、B 不同时为0). 54.两条直线的平行和垂直 (1)若111:l y k x b =+,222:l y k x b =+ ①121212||,l l k k b b ?=≠; ②12121l l k k ⊥?=-. (2)若1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,且A 1、A 2、B 1、B 2都不为零, ①111 12222 ||A B C l l A B C ? =≠ ; ②1212120l l A A B B ⊥?+=; 55.四种常用直线系方程 13 (1)定点直线系方程:经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()y y k x x -=-(除直线0x x =),其中k 是待定的系数; 经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()()0A x x B y y -+-=,其中,A B 是待定的系数. (2)共点直线系方程:经过两直线1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=的交点的直线系方程为111222()()0A x B y C A x B y C λ+++++=(除2l ),其中λ是待定的系数. (3)平行直线系方程:直线y kx b =+中当斜率k 一定而b 变动时,表示平行直线系方程.与直线0Ax By C ++=平行的直线系方程是0Ax By λ++=(0λ≠),λ是参变量. (4)垂直直线系方程:与直线0Ax By C ++= (A ≠0,B ≠0)垂直的直线系方程是 0Bx Ay λ-+=,λ是参变量. 56.点到直线的距离 d = (点00(,)P x y ,直线l :0Ax By C ++=). 57. 0Ax By C ++>或0<所表示的平面区域 设直线:0l Ax By C ++=,则0Ax By C ++>或0<所表示的平面区域是: 若0B ≠,当B 与Ax By C ++同号时,表示直线l 的上方的区域;当B 与Ax By C ++异号时,表示直线l 的下方的区域.简言之,同号在上,异号在下. 若0B =,当A 与Ax By C ++同号时,表示直线l 的右方的区域;当A 与Ax By C ++异号时,表示直线l 的左方的区域. 简言之,同号在右,异号在左. 58. 111222()()0A x B y C A x B y C ++++>或0<所表示的平面区域 设曲线111222:()()0C A x B y C A x B y C ++++=(12120A A B B ≠),则 111222()()0A x B y C A x B y C ++++>或0<所表示的平面区域是: 14 111222()()0A x B y C A x B y C ++++>所表示的平面区域上下两部分; 111222()()0A x B y C A x B y C ++++<所表示的平面区域上下两部分. 59. 圆的四种方程 (1)圆的标准方程 222()()x a y b r -+-=. (2)圆的一般方程 220x y Dx Ey F ++++=(224D E F +->0). 60.点与圆的位置关系 点00(,)P x y 与圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种 若d = d r >?点P 在圆外;d r =?点P 在圆上;d r 直线0=++C By Ax 与圆222)()(r b y a x =-+-的位置关系有三种: 0??>相离r d ; 0=???=相切r d ; 0>???<相交r d . 其中2 2 B A C Bb Aa d +++= . 62.两圆位置关系的判定方法 设两圆圆心分别为O 1,O 2,半径分别为r 1,r 2,d O O =21 条公切线外离421??+>r r d ; 条公切线外切321??+=r r d ; 15 条公切线相交22121??+<<-r r d r r ; 条公切线内切121??-=r r d ; 无公切线内含??-<<210r r d . 63.椭圆的标准方程及简单的几何性质 64.椭圆的的内外部 (1)点00(,)P x y 在椭圆22 221(0)x y a b a b +=>>的内部2200221x y a b ?+<. (2)点00(,)P x y 在椭圆22 221(0)x y a b a b +=>>的外部22 00221x y a b ?+>. 65.双曲线的内外部 (1)点00(,)P x y 在双曲线22 221(0,0)x y a b a b -=>>的内部22 00221x y a b ?->. (2)点00(,)P x y 在双曲线22 221(0,0)x y a b a b -=>>的外部22 00221x y a b ?-<. 66.双曲线的方程与渐近线方程的关系 (1)若双曲线方程为12222=-b y a x ?渐近线方程:22220x y a b -=?x a b y ±=. (2)若渐近线方程为x a b y ±=?0=±b y a x ?双曲线可设为λ=-22 22 b y a x . (3)若双曲线与12222=-b y a x 有公共渐近线,可设为λ=-22 22b y a x (0>λ,焦点在x 轴上,0<λ,焦点在y 轴上). 67. 抛物线px y 22=的焦半径公式 16 抛物线22(0)y px p =>焦半径02 p CF x =+. 过焦点弦长p x x p x p x CD ++=+++ =21212 2. 68.抛物线px y 22 =上的动点可设为P ),2(2 y p y 或或)2,2(2pt pt P P (,)x y ,其中 22y px =. 69.抛物线的内外部 (1)点00(,)P x y 在抛物线22(0)y px p =>的内部22(0)y px p ?<>. 点00(,)P x y 在抛物线22(0)y px p =>的外部22(0)y px p ?>>. (2)点00(,)P x y 在抛物线22(0)y px p =->的内部22(0)y px p ?<->. 点00(,)P x y 在抛物线22(0)y px p =->的外部22(0)y px p ?>->. (3)点00(,)P x y 在抛物线22(0)x py p =>的内部22(0)x py p ?<>. 点00(,)P x y 在抛物线22(0)x py p =>的外部22(0)x py p ?>>. (4) 点00(,)P x y 在抛物线22(0)x py p =>的内部22(0)x py p ?<>. 点00(,)P x y 在抛物线22(0)x py p =->的外部22(0)x py p ?>->. 70.直线与圆锥曲线相交的弦长公式 AB =AB=2122121 11y y k x x k -+ =-+ (弦端点A ),(),,(2211y x B y x ,由方程???=+=0 )y ,x (F b kx y 消去y 得到02=++c bx ax , 0?>,α为直线AB 的倾斜角,k 为直线的斜率). 71.证明直线与直线的平行的思考途径 (1)转化为判定共面二直线无交点; (2)转化为二直线同与第三条直线平行;(3)转化为线面平行; (4)转化为线面垂直; (5)转化为面面平行. 72.证明直线与平面的平行的思考途径(1)转化为直线与平面无公共点; (2)转化为线线平行; (3)转化为面面平行. 73.证明平面与平面平行的思考途径 (1)转化为判定二平面无公共点; (2)转化为线面平行; (3)转化为线面垂直. 74.证明直线与直线的垂直的思考途径(1)转化为相交垂直; (2)转化为线面垂直; (3)转化为线与另一线的射影垂直; (4)转化为线与形成射影的斜线垂直. 113.证明直线与平面垂直的思考途径 (1)转化为该直线与平面内任一直线垂直; 17 18 (2)转化为该直线与平面内相交二直线垂直; (3)转化为该直线与平面的一条垂线平行; (4)转化为该直线垂直于另一个平行平面; (5)转化为该直线与两个垂直平面的交线垂直. 75.证明平面与平面的垂直的思考途径 (1)转化为判断二面角是直二面角; (2)转化为线面垂直. 76.空间向量的加法与数乘向量运算的运算律 (1)加法交换律:a +b=b +a . (2)加法结合律:(a +b)+c=a +(b +c). (3)数乘分配律:λ(a +b)=λa +λb . 77.共线向量定理 对空间任意两个向量a 、b(b ≠0 ),a ∥b ?存在实数λ使a=λb . P A B 、、三点共线?||AP AB ?AP t AB =?(1)OP t OA tOB =-+. ||AB CD ?AB 、CD 共线且AB CD 、不共线?AB tCD =且AB CD 、不共线. 78.球的半径是R ,则 其体积34 3 V R π=, 其表面积24S R π=. 79.柱体、锥体的体积 1 3 V Sh =柱体(S 是柱体的底面积、h 是柱体的高). 19 1 3 V Sh =锥体(S 是锥体的底面积、h 是锥体的高). 80.互斥事件A ,B 分别发生的概率的和 P(A +B)=P(A)+P(B). 81.n 个互斥事件分别发生的概率的和 P(A 1+A 2+…+A n )=P(A 1)+P(A 2)+…+P(A n ). 82.独立事件A ,B 同时发生的概率 P(A ·B)= P(A)·P(B). 83.n 个独立事件同时发生的概率 P(A 1· A 2·…· A n )=P(A 1)· P(A 2)·…· P(A n ). 84.回归直线方程 y a bx =+,其中()()()1122211n n i i i i i i n n i i i i x x y y x y nx y b x x x nx a y bx ====? ---? ?==?--?? =-?∑∑∑∑. 85.相关系数r |r|≤1,且|r|越接近于1,相关程度越大;|r|越接近于0,相关程度越小. 86. 函数)(x f y =在点0x 处的导数的几何意义 函数)(x f y =在点0x 处的导数是曲线)(x f y =在))(,(00x f x P 处的切线的斜率)(0x f ',相应的切线方程是))((000x x x f y y -'=-. 87.几种常见函数的导数 (1) 0='C (C 为常数). (2) '1()()n n x nx n Q -=∈. 20 (3) x x cos )(sin ='. (4) x x sin )(cos -='. (5) x x 1)(ln = ';e a x x a log 1)(log ='. (6) x x e e =')(; a a a x x ln )(='. 88.导数的运算法则 (1)'''()u v u v ±=±. (2)'''()uv u v uv =+. (3)'' '2 ()(0)u u v uv v v v -= ≠. 89.判别)(0x f 是极大(小)值的方法 当函数)(x f 在点0x 处连续时, (1)如果在0x 附近的左侧0)(>'x f ,右侧0)(<'x f ,则)(0x f 是极大值; (2)如果在0x 附近的左侧0)(<'x f ,右侧0)(>'x f ,则)(0x f 是极小值. 90.复数的相等 ,a bi c di a c b d +=+?==.(,,,a b c d R ∈) 91.复数z a bi =+的模(或绝对值) ||z =||a bi + 92.复数的四则运算法则 (1)()()()()a bi c di a c b d i +++=+++; (2)()()()()a bi c di a c b d i +-+=-+-; 乘法公式(反过来就是因式分解的公式):①(a+b)(a-b)=a2-b2.②(a±b)2=a2±2ab+b2.③(a+b)(a2-ab+b2)=a3+b3.④(a-b)(a2+ab+b2)=a3-b3;a2+b2=(a+b)2-2ab,(a-b)2=(a+b)2-4ab.一、公式:设有n个数x1,x2,…,x n,那么: ①平均数为: 12 ...... n x x x x n; ②极差: 用一组数据的最大值减去最小值所得的差来反映这组数据的变化围,用这种方法得到的差称为极差,即:极差=最大值-最小值; ③方差: 数据1x、2x……, n x的方差为2s,则 2 s= 222 12 1 ..... n x x x x x x n 标准差:方差的算术平方根. 数据1x、2x……, n x的标准差s,则 s= 222 ..... x x x x x x 一组数据的方差越大,这组数据的波动越大,越不稳定。 设∠A是Rt△ABC的任一锐角,则∠A的正弦:sinA=,∠A的余弦:cosA =,∠A的正切:tanA=.并且sin2A+cos2A=1. 0<sinA<1,0<cosA<1,tanA>0.∠A越大,∠A的正弦和正切值越大,余弦值反而越小 余角公式:sin(90o-A)=cosA,cos(90o-A)=sinA. 特殊角的三角函数值:sin30o=cos60o=,sin45o=cos45o=,初中数学重要公式总结