x(0,1)时y0x(1,)时y0在(0,+∞)上是减函数10同底的指数函数ya与对数函数ylogax互为反函数11指数方程和对数方程主要有以下几种类型:(1)af(x)=bf(x)=logab,logaf(x)=bf(x)=ab;(定义法)(2)af(x)=ag(x)f(x)=g(x),logaf(x)=logag(x)f(x)=g(x)>0(转化法)(3)af(x)=bg(x)f(x)logma=g(x)logmb(取对数法)(4)logaf(x)=logbg(x)logaf(x)=logag(x)/logab(换底法)函数图象变换——知识点归纳1作图方法:描点法和利用基本函数图象变换作图;作函数图象的步骤:①确定函数的定义域;②化简函数的解析式;③讨论函数的性质即单调性、奇偶性、周期性、最值(甚至变化趋势);④描点连线,画出函数的图象2三种图象变换:平移变换、对称变换和伸缩变换等等;3识图:分布范围、变化趋势、对称性、周期性等等方面4平移变换:(1)水平平移:函数yf(xa)的图像可以把函数yf(x)的图像沿x轴方向向左(a0)或向右(a0)平移|a|个单位即可得到;(2)竖直平移:函数yf(x)a的图像可以把函数yf(x)的图像沿x轴方向向上(a0)或向下(a0)平移11|a|个单位即可得到①y=f(x)y=f(x+h);②y=f(x)y=f(xh);③y=f(x)y=f(x)+h;④y=f(x)y=f(x)h5对称变换:(1)函数yf(x)的图像可以将函数yf(x)的图像关于y轴对称即可得到;(2)函数yf(x)的图像可以将函数yf(x)的图像关于x轴对称即可得到;(3)函数yf(x)的图像可以将函数yf(x)的图像关于原点对称即可得到;(4)函数yf
x轴1
左移h右移h上移h下移h(x)的图像可以将函数yf(x)的图像关于直线yx对称得到y轴①y=f(x)y=f(x);③y=f(x)直线xa②y=f(x)y=f(x);④y=f(x)直线yxy=f(2ax);y=f1(x);⑤y=f(x)y=f(x)6翻折变换:(1)函数y|f(x)|的图像可以将函数yf(x)的图像的x轴下方部分沿x轴翻折到x轴上方,去掉原x轴下方部分,并保留yf(x)的x轴上方部分即可得到;(2)函数yf(|x|)的图像可以将函数yf(x)的图像右边沿y轴翻折到y轴左边替代原y轴左边部分并保留原点yf(x)在y轴右边部分即可得到yy=f(x)yy=|f(x)|yy=f(|x|)aobcxaobcxaobcx7伸缩变换:(1)函数yaf(x)(a0)的图像可以将函数yf(x)的图像中的每一点横坐标不变纵坐标伸长(a1)或压缩(0a1)为原来的a倍得到;(2)函数yf(ax)(a0)的图像可以将函数yf(x)的图像中的每一点纵坐标不变横坐标伸长(a1)或压缩(0a1)为原来的①y=f(x)y=f(
xx
1
倍得到a
);②y=f(x)y=ωf(x)
y12第三章数列
数列定义——知识点归纳(1)一般形式:a1,a2,,an(2)通项公式:anf(n)
(3)前n项和:Sna1a2an及数列的通项an与前n项和Sn的关系:(n1)S
Sna1a2anan1
SnSn1(n2)
等差数列——知识点归纳1等差数列的定义:①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,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d表示2等差数列的判定方法:②定义法:对于数列an,若an1and(常数),则数列an是等差数列③等差中项:对于数列an,若2an1anan2,则数列an是等差数列3等差数列的通项公式:④如果等差数列an的首项是a1,公差是d,则等差数列的通项为ana1(n1)d该公式整理后是关于n的一次函数4等差数列的前n项和:⑤Snn(a1an)n(n1)⑥Snna1d22对于公式2整理后是关于n的没有常数项的二次函数5等差中项:⑥如果a,A,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项即:Aab或2A2ab
在一个等差数列中,从第2项起,每一项(有穷等差数列的末项除外)都是它的前一项与后一项的等差中项;事实上等差数列中某一项是与其等距离的前后两项的等差中项5等差数列的性质:⑦等差数列任意两项间的关系:如果an是等差数列的第n项,am是等差数列的第m项,且mn,公差为d,则有anam(nm)d
8对于等差数列an,若nmpq,则anamapaq也就是:a1ana2an1a3an213⑨若数列an是等差数列,Sn是其前n项的和,kN,那么Sk,S2kSk,S3kS2k成等差数列如下图*所示:S3k
a1a2a3akak1a2ka2k1a3k
Sk
S2kSk
S3kS2k
6奇数项和与偶数项和的关系:⑩设数列an是等差数列,S奇是奇数项的和,S偶是偶数项项的和,Sn是前n项的和,则有如下性质:前n项的和SnS奇S偶当n为偶数时,S偶S奇nd,其中d为公差;2SSS偶Snn1n1n1a中,S偶a中,奇,奇n(其中a中是22S奇S偶S奇S偶S偶n1当n为奇数时,则S奇S偶a中,S奇等差数列的中间一项)7前n项和与通项的关系:'
⑾若等差数列an的前2n1项的和为S2n1,等差数列bn的前2n1项的和为S2n1,则anS2n1'bnS2n1等比数列——知识点归纳1等比数列的概念: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,那么这个数列就叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q表示(q0)2等比中项:如果在a与b之间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项也就是,如果是的等比中项,那么3等比数列的判定方法:①定义法:对于数列an,若an1q(q0),则数列an是等比数列an2Gb2,即GaGab
②等比中项:对于数列an,若anan2an1,则数列an是等比数列4等比数列的通项公式:如果等比数列an的首项是a1,公比是q,则等比数列的通项为ana1q
n1或着anamqnm
5等比数列的前n项和:a1(1qn)1Sn(q1)○1qa1anq(q1)1q2Sn○3当q1时,Snna1○当q1时,前n项和必须具备形式SnA(q1),(A0)6等比数列的性质:14n
①等比数列任意两项间的关系:如果an是等比数列的第n项,am是等差数列的第m项,且mn,公比为q,则有anamqnm2对于等比数列an,若nmuv,则anamauav也就是:a1ana2an1a3an2a1an
a,a2,a3,,an2,an1,an如图所示:1
a2an1
③若数列an是等比数列,Sn是其前n项的和,kN*,那么Sk,S2kSk,S3kS2k成等比数列如下图所示:S3ka1a2a3akak1a2ka2k1a3k
Sk
S2kSk
S3kS2k
数列的求和——知识点归纳1等差数列的前n项和公式:Sn=na1
n(n1)
d2Sn=n(a1an)
2Sn=nan
n(n1)
d2当d≠0时,Sn是关于n的二次式且常数项为0;当d=0时(a1≠0),Sn=na1是关于n的正比例式2等比数列的前n项和公式:当q=1时,Sn=na1
(是关于n的正比例式);Sn=a1(1qn)当q≠1时,Sn=1q3拆项法求数列的和,如an=2n+3n4错位相减法求和,如an=(2n-1)2n
a1anq1q(非常数列的等差数列与等比数列的积的形式)5项法求和,如an=1/n(n+1)
11
nn1(分子为非零常数,分母为非常数列的等差数列的两项积的形式)6反序相加法求和,如an=nC1007求数列{an}的最大、最小项的方法:n0
①an+1-an=……0
0
如an=-2n2+29n-315a②n1an11
1
9n(n1)
(an>0)如an=10nnn2156
③an=f(n)研究函数f(n)的增减性如an=数列的综合应用——知识点归纳a1,(n1)
1通项与前n项和的关系:Snan
SnSn1,(n2)
2迭加累加法:若anan1f(n),(n2),则a2a1f(2),a3a2f(3),………,anan1f(n)
ana1f(2)f(3)f(n)
3迭乘累乘法:若
anaaa
g(n),则2g(2),3g(3),………,ng(n)an1a1a2an1ang(2)g(n)a1
1111
()(AnB)(AnC)CBAnBAnC
4裂项相消法:an5错位相减法:anbncn,bn是公差d≠0等差数列,cn是公比q≠1等比数列Snb1c1b2c2bn1cn1bncn则qSnb1c2bn1cnbncn1
所以有(1q)Snb1c1(c2c3cn)dbncn16通项分解法:anbncn7等差与等比的互变关系:an成等差数列ba(b>0,b1)成等比数列
n
an成等差数列cand(c0)成等差数列
16an成等比数列logban成等差数列an成等比数列ank成等比数列
8等比、等差数列和的形式:an0
an成等差数列anAnBSnAn2Bn
an(q1)成等比数列SnA(qn1)(A0)
9无穷递缩等比数列的所有项和:Snan(|q|<1)成等比数列Slimn
a11q
第四章三角函数
角的概念的推广和弧度制——知识点归纳1角和终边相同:k3602几种终边在特殊位置时对应角的集合为:kZ
角的终边所在位置X轴正半轴Y轴正半轴X轴负半轴Y轴负半轴X轴Y轴坐标轴角的集合|k360,kZkZkZkZ|k36090,|k360180,|k360270,|k180,
kZkZ|k18090,|k90,
kZ3弧度制定义:我们把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫1弧度角角度制与弧度制的互化:1801
1801弧度
180
57.3
174弧长公式:l||r5扇形面积公式:S
(是圆心角的弧度数)11
lr||r222任意角的三角函数、诱导公式——知识点归纳1三角函数的定义:以角的顶点为坐标原点,始边为x轴正半轴建立直角坐标系,在角的终边上任取一个异于原点的点P(x,y),点P到原点的距离记为r(r|x||y|
22x2y20),那么sin
yxy
;cos;tan;rrxrxr
;sec;csc)xyy
(cot
2三角函数的符号:由三角函数的定义,以及各象限内点的坐标的符号,我们可以得知:①正弦值sincosⅠ++++Ⅱ+---Ⅲ--++Ⅳ-+--y
对于第一、二象限为正r(y0,r0),对于第三、四象限为负(y0,r0);②余弦值xtan对于第一、四象限为正(x0,r0),对于rycot第二、三象限为负(x0,r0);③正切值对于第一、x三象限为正(x,y同号),对于第二、四象限为负(x,y异号)说明:若终边落在轴线上,则可用定义求出三角函数值。3特殊角的三角函数值:sin006123233342222133212333210321
cos101
0tan0∞0∞cot∞10∞04三角函数的定义域、值域:函数定义域值域18ysinycosytanRR{|
[1,1][1,1]
k,kZ}2
R
5诱导公式:可用十个字概括为“奇变偶不变,符号看象限”。诱导公式一:sin(2k)sin,cos(2k)cos,其中kZ诱导公式二:sin(180)sin;
cos(180)coscos()cos
诱导公式三:sin()sin;
诱导公式四:sin(180)sin;cos(180)cos诱导公式五:sin(360)sin;cos(360)cos-sincos-sincos
sin-cos
-sin-cos2-sincos2kkZsincos2cossin(1)要化的角的形式为k180(k为常整数);(2)记忆方法:“函数名不变,符号看象限”。同角三角函数的基本关系——知识点归纳1倒数关系:sincsc1,cossec1,tancot12商数关系:sincostan,cotcossin2
2
2
2
2
2
3平方关系:sincos1,1tansec,1cotcsc两角和与差的正弦、余弦、正切——知识点归纳1和、差角公式sin()sincoscossin;cos()coscossinsin;tan()
2二倍角公式tantan1tantansin22sincos;19cos2cos2sin22cos2112sin2;tan2
2tan1tan211cos21cos22sin2;sin2;cos222
3降幂公式sincos
4半角公式sin
1cos1cos1cossin1cos;cos;tan
222221cos1cossin5万能公式1tan22tan
2;cos2;tan2sin
1tan21tan21tan2
222
2tan
6积化和差公式11
sincos[sin()sin()];cossin[sin()sin()];2211
coscos[cos()cos()];sinsin[cos()cos()]
22
7和差化积公式sinsin2sin
cossin;sinsin2cos;2222coscos2coscossin;coscos2sin
2222
38三倍角公式:sin3=3sin4sincos3=4cos3cos39辅助角公式:asinxbcosx
a2b2sinxaa2b2其中sin
ba2b2,cos
三角函数的图像与性质——知识点归纳1正弦函数、余弦函数、正切函数的图像y=sinx-4-7-32-52-2-3-2-y21-1o3222523724x20y=cosx-4-72-5-32--2-32-y21-1o2322523724xyyy=tanxy=cotx-32--2o232x--2o2322x2三角函数的单调区间:
ysinx的递增区间是2k,2k(kZ),22
递减区间是2k
3,2k(kZ);22
ycosx的递增区间是2k,2k(kZ),递减区间是2k,2k(kZ),
ytgx的递增区间是k,k(kZ),22
yctgx的递减区间是k,k(kZ)
3函数yAsin(x)B(其中A0,0)
最大值是AB,最小值是BA,周期是T象的对称轴是直线xk
2,频率是f
(kZ),凡是该图象与直线yB的交点都是该图象的对称中心24由y=sinx的图象变换出y=sin(ωx+)的图象一般有两个途径,只有区别开这两个途径,才能灵活进行图象变换利用图象的变换作图象时,提倡先平移后伸缩,但先伸缩后平移也经常出现无论哪种变形,请切记每一个变换总是对字母x而言,即图象变换要看“变量”起多大变化,而不是“角变化”多少途径一:先平移变换再周期变换(伸缩变换)先将y=sinx的图象向左(>0)或向右(<0)平移||个单位,再将图象上各点的横坐标变为原来的,相位是x,初相是;其图21
倍21(ω>0),便得y=sin(ωx+)的图象途径二:先周期变换(伸缩变换)再平移变换先将y=sinx的图象上各点的横坐标变为原来的个单位,便得y=sin(ωx+)的图象5由y=Asin(ωx+)的图象求其函数式:给出图象确定解析式y=Asin(ωx+)的题型,有时从寻找“五点”中的第一零点(-图象的升降情况找准第一个零点的位置..6对称轴与对称中心:,对称中心为(k,0) kZ;ysinx的对称轴为xk2;ycosx的对称轴为xk,对称中心为(k2,0)
对于yAsin(x)和yAcos(x)来说,对称中心与零点相联系,对称轴与最值点联系7求三角函数的单调区间:一般先将函数式化为基本三角函数的标准式,要特别注意A、的正负利用单调性三角函数大小一般要化为同名函数,并且在同一单调区间;8求三角函数的周期的常用方法:经过恒等变形化成“yAsin(x)、yAcos(x)”的形式,在利用周期公式,另外还有图像法和定义法9五点法作y=Asin(ωx+)的简图:五点取法是设x=ωx+,由x取0、π3π、π、、2π来求相应的x值及对应的y值,再描点作图221
倍(ω>0),再沿x轴向左(>0)或向右(<0=平移||
,0)作为突破口,要从三角函数的最值及综合应用——知识点归纳1y=asinx+bcosx型函数最值的求法:常转化为y=2y=asin2x+bsinx+c型3y=asinxb型ccosxda2b2sin(x+)常通过换元法转化为y=at2+bt+c型:(1)当xR时,将分母与y乘转化变形为sin(x+)=f(y)型(2)转化为直线的斜率求解(特别是定义域不是R时,必须这样作)4.同角的正弦余弦的和差与积的转换:同一问题中出现sinxcosx,sinxcosx,sinxcosx,求它们的范围,一般是令sinxcosxt或t21t21
sinxcosxtsinxcosx或sinxcosx,转化为关于t的二次函数来解决22225.已知正切值,求正弦、余弦的齐次式的值:如已知tanx2,求sin2x2sinxcosxcos2x4的值,一般是将不包括常数项的式子的分母1用sin2xcos2x代换,然后分子分母同时除以cos2x化为关于tanx的表达式6.几个重要的三角变换:sinαcosα可凑倍角公式;1±cosα可用升次公式;1±sinα可化为1cos,再用升次公式;2或1sinsincos
22
2
asinbcosa2b2sin(其中tanb)这一公式应用广泛,熟练掌握.a7单位圆中的三角函数线:三角函数线是三角函数值的几何表示,四种三角函数y=sinx、y=cosx、y=tanx、y=cotx的图象都是“平移”单位圆中的三角函数线得到的.8三角函数的图象的掌握体现:把握图象的主要特征(顶点、零点、中心、对称轴、单调性、渐近线等);应当熟练掌握用“五点法”作图的基本原理以及快速、准确地作图.9三角函数的奇偶性①函数y=sin(x+φ)是奇函数kkZ.kZ.2kZ.③函数y=cos(x+φ)是奇函数k2②函数y=sin(x+φ)是偶函数k④函数y=cos(x+φ)是偶函数k10正切函数的单调性正切函数f(x)=tanx,xk
kZ.kZ,在每一个区间k,k
222
kZ上都是增函数,但不能说f(x)=tanx在其定义域上是增函数.23第五章平面向量
平面向量的基本运算——知识点归纳1向量的概念:
①向量:既有大小又有方向的量向量一般用a,b,c……来表示,或用有向线段的起点与终点的大写字母表示,如:
AB几何表示法AB,a;坐标表示法axiyj(x,y)
大小,记作|a|向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小.
向量的大小即向量的模(长度),记作|AB|即向量的
②零向量:长度为0的向量,记为0,其方向是任意的,0与任意向量平行零向量a=0|a|=0由于0的
方向是任意的,且规定0平行于任何向量,故在有关向量平行(共线)的问题中务必看清楚是否有“非零向量”这个条件.(注意与0的区别)③单位向量:模为1个单位长度的向量向量a0为单位向量|a0|=1④平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量任意一组平行向量都可以移到同一直线上方向相同或相反的
向量,称为平行向量记作a∥b由于向量可以进行任意的平移(即自由向量),平行向量总可以平移到同一直线上,故平行向量也称为共线向量数学中研究的向量是自由向量,只有大小、方向两个要素,起点可以任意选取,现在必须区分清楚共线向量中的“共线”与几何中的“共线”、的含义,要理解好平行向量中的“平行”与几何中的“平行”是不一样的.
⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量相等向量经过平移后总可以重合,记为ab大小相等,方向相同x1x2(x1,y1)(x2,y2)
y1y22向量加法求两个向量和的运算叫做向量的加法
设ABa,BCb,则a+b=ABBC=AC
(1)0aa0a;(2)向量加法满足交换律与结合律;向量加法有“三角形法则”与“平行四边形法则”:(1)用平行四边形法则时,两个已知向量是要共始点的,和向量是始点与已知向量的始点重合的那条对角线,而差向量是另一条对角线,方向是从减向量指向被减向量(2)三角形法则的特点是“首尾相接”,由第一个向量的起点指向最后一个向量的终点的有向线段就表示这24些向量的和;差向量是从减向量的终点指向被减向量的终点当两个向量的起点公共时,用平行四边形法则;当两向量是首尾连接时,用三角形法则.向量加法的三角形法则可推广至多个向量相加:
ABBCCDPQQRAR,但这时必须“首尾相连”.3向量的减法①相反向量:与a长度相等、方向相反的向量,叫做a的相反向量记作a,零向量的相反向量仍是零向量
关于相反向量有:(i)(a)=a;(ii)a+(a)=(a)+a=0;
(iii)若a、b是互为相反向量,则a=b,b=a,a+b=0
②向量减法:向量a加上b的相反向量叫做a与b的差,
记作:aba(b)求两个向量差的运算,叫做向量的减法
③作图法:ab可以表示为从b的终点指向a的终点的向量(a、b有共同起点)4实数与向量的积:①实数λ与向量a的积是一个向量,记作λa,它的长度与方向规定如下:(Ⅰ)aa;
(Ⅱ)当0时,λa的方向与a的方向相同;当0时,λa的方向与a的方向相反;当0时,a0,方向是任意的②数乘向量满足交换律、结合律与分配律5两个向量共线定理:
向量b与非零向量a共线有且只有一个实数,使得b=a
6平面向量的基本定理:如果e1,e2是一个平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数1,2使:
a1e12e2其中不共线的向量e1,e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底7特别注意:(1)向量的加法与减法是互逆运算(2)相等向量与平行向量有区别,向量平行是向量相等的必要条件(3)向量平行与直线平行有区别,直线平行不包括共线(即重合),而向量平行则包括共线(重合)的情况25(4)向量的坐标与表示该向量的有向线条的始点、终点的具体位置无关,只与其相对位置有关平面向量的坐标运算——知识点归纳
1平面向量的坐标表示:在直角坐标系中,分别取与x轴、y轴方向相同的两个单位向量i,j作为基底由平面向量
的基本定理知,该平面内的任一向量a可表示成axiyj,由于a与数对(x,y)是一一对应的,因此把(x,y)叫做向量a的坐标,记作a=(x,y),其中x叫作a在x轴上的坐标,y叫做在y轴上的坐标(1)相等的向量坐标相同,坐标相同的向量是相等的向量(2)向量的坐标与表示该向量的有向线段的始点、终点的具体位置无关,只与其相对位置有关2平面向量的坐标运算:
(1)若ax1,y1,bx2,y2,则abx1x2,y1y2
(2)若Ax1,y1,Bx2,y2,则ABx2x1,y2y1(3)若a=(x,y),则a=(x,y)
(4)若ax1,y1,bx2,y2,则a//bx1y2x2y10
(5)若ax1,y1,bx2,y2,则abx1x2y1y2
若ab,则x1x2y1y20
3向量的运算向量的加减法,数与向量的乘积,向量的数量(内积)及其各运算的坐标表示和性质运算类型向量的加法向量的减三角形法则1平行四边形法则2三角形法则几何方法坐标方法运算性质ab(x1x2,y1y2)
abba(ab)ca(bc)ABBCAC
ab(x1x2,y1y2)
aba(b)ABBAOBOAAB
26法向量的乘法向量的数量积
a是一个向量,满足:a(x,y)
(a)()a
()aaa
(ab)ab
a∥bab
>0时,a与a同向;
<0时,a与a异向;
=0时,a=0
ab是一个数
abx1x2y1y2abba
(a)ba(b)(ab)(ab)cacbc
a2|a|2,|a|x2y2|ab||a||b|
a0或b0时,ab=0a0且b0时,ab|a||b|cosa,b
平面向量的数量积——知识点归纳1两个向量的数量积:
已知两个非零向量a与b,它们的夹角为,则a·b=︱a︱·︱b︱cos
叫做a与b的数量积(或内积)规定0a0
ab
2向量的投影:︱b︱cos=∈R,称为向量b在a方向上的投影投影的绝对值称为射影|a|
3数量积的几何意义:a·b等于a的长度与b在a方向上的投影的乘积4向量的模与平方的关系:aaa|a|5乘法公式成立:2
2
aba2abb
2
2
2222abababab;2
22a2abb6平面向量数量积的运算律:
①交换律成立:abba
②对实数的结合律成立:abababR
③分配律成立:abcacbccab27
特别注意:(1)结合律不成立:abcabc;(2)消去律不成立abac
不能得到bc
(3)ab=0不能得到a=0或b=0
7两个向量的数量积的坐标运算:
已知两个向量a(x1,y1),b(x2,y2),则a·b=x1x2y1y2
008向量的夹角:已知两个非零向量a与b,作OA=a,OB=b,则∠AOB=(0180)叫做向量a与b的夹角x1x2y1y2abcos=cosa,b=2222abx1y1x2y200
当且仅当两个非零向量a与b同方向时,θ=0,当且仅当a与b反方向时θ=180,同时0与其它任何非零向量之间不谈夹角这一问题0
9垂直:如果a与b的夹角为90则称a与b垂直,记作a⊥b
10两个非零向量垂直的充要条件:
a⊥ba·b=Ox1x2y1y20平面向量数量积的性质线段的定比分点与平移——知识点归纳1线段的定比分点定义:设P1,P2是直线L上的两点,点P是L上不同于P1,P2的任意一点,则存在一个实数,使
当点P在线段PPPPPP2,叫做点P分有向线段PP112所成的比当点P在线段PP12上时,0;12或PP12的延长线上时,<0
2定比分点的向量表达式:点P分有向线段PP12所成的比是,1
OPOP2(O为平面内任意点)则OP111x1x21,其中P1(x1,y1),P2(x2,y2),P(x,y)y1y21x1x2x24中点坐标公式:当=1时,分点P为线段PP12的中点,即有yy2y12
x
3定比分点的坐标形式:
y
28xAxBxCx35ABC的重心坐标公式:
yyByCyA3
6图形平移的定义:设F是坐标平面内的一个图形,将图上的所有点按照同一方向移动同样长度,得到图形F’,我们把这一过程叫做图形的平移xxh,
7平移公式:设点P(x,y)按向量a(h,k)平移后得到点P(x,y),则OP=OP+a或,曲线yyk.
yf(x)按向量a(h,k)平移后所得的曲线的函数解析式为:ykf(xh)
这个公式叫做点的平移公式,它反映了图形中的每一点在平移后的新坐标与原坐标间的关系解三角形及应用举例——知识点归纳1正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等其比值为外接圆的直径即abc
2R(其中R表示三角形的外接圆半径)sinAsinBsinC利用正弦定理,可以解决以下两类有关三角形的问题:(1)已知两角和任一边,求其他两边和一角;(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角(从而进一步求出其他的边和角)2余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍a2c2b2第一形式,b=ac2accosB,第二形式,cosB=2ac
222利用余弦定理,可以解决以下两类有关三角形的问题:(1)已知三边,求三个角;(2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角3三角形的面积:△ABC的面积用S表示,外接圆半径用R表示,内切圆半径用r表示,半周长用p表示则11
aha;②SbcsinA;22abc2③S2RsinAsinBsinC;④S;4R①S⑤S
p(pa)(pb)(pc);⑥Spr(其中p
abc
)24三角形内切圆的半径:r
abc斜2S
,特别地,r直
2abc
5三角学中的射影定理:在△ABC中,bacosCccosA,…6两内角与其正弦值:在△ABC中,ABsinAsinB,…7三内角与三角函数值的关系:在△ABC中sin(A+B)=sinC
cos(A+B) -cosCtan(A+B) -tanC
sin
ABC
cos22cos
ABC
sin22tan
ABC
cot2229tanAtanBtanCtanAtanBtanC
解三角形问题可能出现一解、两解或无解的情况,这时应结合“三角形中大边对大角定理及几何作图来帮助理解”第六章
不等式的概念与性质——知识点归纳1.实数的大小顺序与运算性质之间的关系:不等式
abab0
2.不等式的性质:(1)abba
abab0abab0
,abba(反对称性),ab,bcac(传递性)(2)ab,bcac
(3)abacbc,故abcacb(移项法则)推论:ab,cdacbd(同向不等式相加)(4)ab,c0acbc,ab,c0acbc推论1:ab0,cd0acbd推论2:ab0ab推论3:ab0
nnnanb算术平均数与几何平均数——知识点归纳1.常用的基本不等式和重要的不等式(1)aR,a0,a0当且仅当a0,取“”(2)a,bR,则ab2ab(3)a,bR,则ab2ab
222a2b2ab2()(4)222最值定理:设x,y.0,由xy2xy
(1)如积xyP(定值),则积xy有最小值2P(2)如积xyS(定值),则积xy有最大值()即:积定和最小,和定积最大30S
22运用最值定理求最值的三要素:一正二定三相等3均值不等式:ab
ab2abc3abc三个正数的均值不等是:3两个正数的均值不等式:n个正数的均值不等式:a1a2anna1a2ann4四种均值的关系:两个正数a、b的调和平均数、几何平均数、算术平均数、均方根之间的关系是ab
ab112ab不等式的证明——知识点归纳不等式的证明方法2
a2b22(1)比较法:作差比较:AB0AB作差比较的步骤:①作差:对要比较大小的两个数(或式)作差②变形:对差进行因式分解或配方成几个数(或式)的完全平方和③判断差的符号:结合变形的结果及题设条件判断差的符号注意:若两个正数作差比较有困难,可以通过它们的平方差来比较大小(2)综合法:由因导果(3)分析法:执果索因基本步骤:要证……只需证……,只需证……①“分析法”证题的理论依据:寻找结论成立的充分条件或者是充要条件②“分析法”证题是一个非常好的方法,但是书写不是太方便,所以我们可以利用分析法寻找证题的途径,然后用“综合法”进行表达(4)反证法:正难则反(5)放缩法:将不等式一侧适当的放大或缩小以达证题目的放缩法的方法有:①添加或舍去一些项,如:a1a;n(n1)n;②将分子或分母放大(或缩小)③利用基本不等式,如:log3lg5(
2lg3lg52)lg15lg16lg4;231n(n1)
n(n1)
21k1k12k④利用常用结论:Ⅰ、k1
k
;Ⅱ、11111111
;(程度大)
k2k(k1)k1kk2k(k1)kk1111111();(程度小)22kk1(k1)(k1)2k1k1Ⅲ、(6)换元法:换元的目的就是减少不等式中变量,以使问题化难为易,化繁为简,常用的换元有三角换元和代数换元如:已知xya,可设xacos,yasin;222已知xy1,可设xrcos,yrsin(0r1);22x2y2已知221,可设xacos,ybsin;abx2y2已知221,可设xasec,ybtan;ab(7)构造法:通过构造函数、方程、数列、向量或不等式来证明不等式;证明不等式的方法灵活多样,但比较法、综合法、分析法和数学归纳法仍是证明不等式的最基本方法.要依据题设、题断的结构特点、内在联系,选择适当的证明方法,要熟悉各种证法中的推理思维,并掌握相应的步骤,技巧和语言特点.(8)数学归纳法法解不等式——知识点归纳1.解不等式问题的分类(1)解一元一次不等式.(2)解一元二次不等式.(3)可以化为一元一次或一元二次不等式的不等式.①解一元高次不等式;②解分式不等式;③解无理不等式;④解指数不等式;32⑤解对数不等式;⑥解带绝对值的不等式;⑦解不等式组.2.解不等式时应特别注意下列几点:(1)正确应用不等式的基本性质.(2)正确应用幂函数、指数函数和对数函数的增、减性.(3)注意代数式中未知数的取值范围.3.不等式的同解性f(x)>0f(x)<0
(1)f(x)·g(x)>0与 或同解.
g(x)>0 g(x)<0f(x)>0f(x)<0
(2)f(x)·g(x)<0与 或同解.
g(x)<0g(x)>0f(x)>0f(x)<0f(x)
(3)>0与 或同解.(g(x)≠0)g(x)g(x)>0g(x)<0(4)
f(x)>0f(x)<0f(x)
<0与 或 同解.(g(x)≠0)g(x)g(x)<0g(x)>0
(5)|f(x)|<g(x)与-g(x)<f(x)<g(x)同解.(g(x)>0)(6)|f(x)|>g(x)与①f(x)>g(x)或f(x)<-g(x)(其中g(x)≥0);②g(x)<0同解f(x)>[g(x)]2
f(x)≥0
(7)f(x)>g(x)与 f(x)≥0或同解.
g(x)<0
g(x)≥0f(x)<[g(x)]2(8)f(x)<g(x)与同解.
f(x)≥0
(9)当a>1时,af(x)>ag(x)与f(x)>g(x)同解,当0<a<1时,af(x)>ag(x)与f(x)<g(x)同解.f(x)>g(x)
(10)当a>1时,logaf(x)>logag(x)与同解.
f(x)>0f(x)<g(x)
当0<a<1时,logaf(x)>logag(x)与 f(x)>0同解.
g(x)>0
4零点分段法:高次不等式与分式不等式的简洁解法33步骤:①形式:P(x)
0移项,通分(不轻易去分母)Q(x)
②首项系数符号>0——标准式,若系数含参数时,须判断或讨论系数的符号,化负为正③判断或比较根的大小绝对值不等式——知识点归纳1.解绝对值不等式的基本思想:解绝对值不等式的基本思想是去绝对值,常采用的方法是讨论符号和平方2.注意利用三角不等式证明含有绝对值的问题||a|─|b|||a+b||a|+|b|;||a|─|b|||a─b||a|+|b|;并指出等号条件3.(1)|f(x)|g(x)f(x)>g(x)或f(x)<─g(x)(无论g(x)是否为正)(3)含绝对值的不等式性质(双向不等式)ababab左边在ab0(0)时取得等号,右边在ab0(0)时取得等号第七章
直线方程——知识点归纳1数轴上两点间距离公式:ABxBxA2直角坐标平面内的两点间距离公式:P1P2
直线和圆的方程
(x1x2)2(y1y2)23直线的倾斜角:在平面直角坐标系中,对于一条与x轴相交的直线,如果把x轴绕着交点按逆时针方向旋转到和直线重合时所转的最小正角记为α,那么α就叫做直线的倾斜角当直线和x轴平行或重合时,我们规定直线的倾斜角为0°可见,直线倾斜角的取值范围是0°≤α<180°4直线的斜率:倾斜角α不是90°的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率,常用k表示,即k=tanα(α≠90°)倾斜角是90°的直线没有斜率;倾斜角不是90°的直线都有斜率,其取值范围是(-∞,+∞)5直线的方向向量:设F1(x1,y1)、F2(x2,y2)是直线上不同的两点,则向量F1F2=(x2-x1,y2-y1)称为直线的方向向量34向量yy11)=(1,k)也是该直线的方向向量,k是直线的斜率特别地,垂直于x轴的F1F2=(1,2x2x1x2x1直线的一个方向向量为a=(0,1)6求直线斜率的方法①定义法:已知直线的倾斜角为α,且α≠90°,则斜率k=tanα②公式法:已知直线过两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),且x1≠x2,则斜率k=
y2y1x2x1③方向向量法:若a=(m,n)为直线的方向向量,则直线的斜率k=
nm平面直角坐标系内,每一条直线都有倾斜角,但不是每一条直线都有斜率对于直线上任意两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),当x1=x2时,直线斜率k不存在,倾斜角α=90°;当x1≠x2时,直线斜率存在,是一实数,并且k≥0时,α=arctank;k<0时,α=π+arctank7直线方程的五种形式点斜式:yy0k(xx0),斜截式:ykxb两点式:yy1xx1xy
,截距式:1
aby2y1x2x1一般式:AxByC0两直线的位置关系——知识点归纳1.特殊情况下的两直线平行与垂直.当两条直线中有一条直线没有斜率时:(1)当另一条直线的斜率也不存在时,两直线的倾斜角都为90°,互相平行;(2)当另一条直线的斜率为0时,一条直线的倾斜角为90°,另一条直线的倾斜角为0°,两直线互相垂直2.斜率存在时两直线的平行与垂直:两条直线有斜率且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的斜率相等,则它们平行,即l1//l2k1=k2且b1b2已知直线l1、l2的方程为l1:A1xB1yC10,l2:A2xB2yC20(A1B1C10,A2B2C20)l1∥l2的充要条件是A1B1C1A2B2C2⑵两条直线垂直的情形:如果两条直线的斜率分别是k1和k2,则这两条直线垂直的充要条件是k1k21.35已知直线l1和l2的一般式方程为l1:A1xB1yC10,l2:A2xB2yC20,则l1l2A1A2B1B20.3直线l1到l2的角的定义及公式:直线l1按逆时针方向旋转到与l2重合时所转的角,叫做l1到l2的角l1到l2的角:0°<<180°,如果1k1k20,即k1k21,则
kk1.如果1k1k20,tan221k2k14.直线l1与l2的夹角定义及公式:l1到l2的角是1,l2到l1的角是π-1,当l1与l2相交但不垂直时,1和π-1仅有一个角是锐角,我们把其中的锐角叫两条直线的夹角当直线l1⊥l2时,直线l1与l2的夹角是如果1k1k20,即k1k21,则5.两条直线是否相交的判断两条直线是否有交点,就要看这两条直线方程所组成的方程组:夹角:0°<≤90°2
kk1.如果1k1k20,tan221k2k1A1xB1yC10
是否有惟一解
A2xB2yC20
6.点到直线距离公式:点P(x0,y0)到直线l:AxByC0的距离为:d
Ax0By0C
A2B27.两平行线间的距离公式已知两条平行线直线l1和l2的一般式方程为l1:AxByC10,l2:AxByC20,则l1与l2的距离为d
C1C2AB
228直线系方程:若两条直线l1:A1xB1yC10,l2:A2xB2yC20有交点,则过l1与l2交点的直线系方程为(A1xB1yC1)+(A2xB2yC2)0或(A2xB2yC2)+(A1xB1yC1)0(λ为常数)简单的线性规划及实际应用——知识点归纳1二元一次不等式表示平面区域:36在平面直角坐标系中,已知直线Ax+By+C=0,坐标平面内的点P(x0,y0)B>0时,①Ax0+By0+C>0,则点P(x0,y0)在直线的上方;②Ax0+By0+C<0,则点P(x0,y0)在直线的下方对于任意的二元一次不等式Ax+By+C>0(或<0),无论B为正值还是负值,我们都可以把y项的系数变形为正数当B>0时,①Ax+By+C>0表示直线Ax+By+C=0上方的区域;②Ax+By+C<0表示直线Ax+By+C=0下方的区域2线性规划:求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题满足线性约束条件的解(x,y)叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域(类似函数的定义域);使目标函数取得最大值或最小值的可行解叫做最优解生产实际中有许多问题都可以归结为线性规划问题线性规划问题一般用图解法,其步骤如下:(1)根据题意,设出变量x、y;(2)找出线性约束条件;(3)确定线性目标函数z=f(x,y);(4)画出可行域(即各约束条件所示区域的公共区域);(5)利用线性目标函数作平行直线系f(x,y)=t(t为参数);(6)观察图形,找到直线f(x,y)=t在可行域上使t取得欲求最值的位置,以确定最优解,给出答案曲线和方程——知识点归纳1.平面解析几何研究的主要问题:根据已知条件求出表示平面曲线的方程;通过方程,研究平面曲线的性质2.“曲线的方程”、“方程的曲线”的定义:在直角坐标系中,如果某曲线C上的点与一个二元方程f(x,y)0的实数解建立了如下关系:(1)曲线上的点的坐标都是这个方程的解;(纯粹性)(2)以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.(完备性)那么,这个方程叫做曲线的方程;这条曲线叫做方程的曲线3.定义的理解:设P={具有某种性质(或适合某种条件)的点},Q={(x,y)|f(x,y)=0},若设点M的坐标为(x,y),则用集0
0
合的观点,上述定义中的两条可以表述为:(1)M∈P(x0,y0)∈Q,即PQ;(2)(x0,y0)∈QM∈P,即QP.
以上两条还可以转化为它们的等价命题(逆否命题):37(1)(x0,y0)QMP;(2)MP(x0,y0)Q.
显然,当且仅当PQ且QP,即P=Q时,才能称方程f(x,y)=0
为曲线C的方程;曲线C为方程f(x,y)=0的曲线(图形).在领会定义时,要牢记关系(1)、(2)两者缺一不可,它们都是“曲线的方程”和“方程的曲线”的必要条件.两者满足了,“曲线的方程”和“方程的曲线”才具备充分性.只有符合关系(1)、(2),才能将曲线的研究转化为方程来研究,即几何问题的研究转化为代数问题.这种“以数论形”的思想是解析几何的基本思想和基本方法4求简单的曲线方程的一般步骤:(1)建立适当的坐标系,用有序实数对表示曲线上任意一点M的坐标;(2)写出适合条件P的点M的集合;(3)用坐标表示条件P(M),列出方程f(x,y)0;(4)化方程f(x,y)0为最简形式;(5)证明以化简后的方程的解为坐标的点都是曲线上的点上述方法简称“五步法”,在步骤④中若化简过程是同解变形过程;或最简方程的解集与原始方程的解集相同,则步骤⑤可省略不写,因为此时所求得的最简方程就是所求曲线的方程.5由方程画曲线(图形)的步骤:①讨论曲线的对称性(关于x轴、y轴和原点);②求截距:f(x,y)0方程组的解是曲线与x轴交点的坐标;y0f(x,y)0方程组的解是曲线与y轴交点的坐标;x0③讨论曲线的范围;④列表、描点、画线.6.交点:求两曲线的交点,就是解这两条曲线方程组成的方程组.7.曲线系方程:过两曲线f(x,y)=0和f(x,y)=0的交点的曲线系方程是f(x,y)+λf(x,y)=0(λ∈R).1
2
1
2
求轨迹有直接法、定义法和参数法,最常使用的就是参数法一个点的运动是受某些因素影响的所以求轨迹问题时,我们经常要分析作图过程,顺藤摸瓜,从中找出影响动点的因素最后确定一个或几个因素作为基本量,找出它们和动点坐标的关系,列出方程这就是参数法圆的方程——知识点归纳381.圆的定义平面内与定点距离等于定长的点的集合(轨迹)叫圆.2圆的标准方程圆心为(a,b),半径为r的圆的标准方程为(xa)(yb)r方程中有三个参量a、b、r,因此三个条件可以确定一个圆3圆的一般方程二次方程x2+y2+Dx+Ey+F=0(*)配方得222D2E2D2E24F(x+)+(y+)=422把方程xyDxEyF0(DE4F0)其中,半径是r
2222ED2E24FD
叫做圆的一般方程,圆心坐标是,222(1)圆的一般方程体现了圆方程的代数特点:x2、y2项系数相等且不为零没有xy项(2)当D2+E2-4F=0时,方程(*)表示点(-DE,-);22当D2+E2-4F<0时,方程(*)不表示任何图形(3)根据条件列出关于D、E、F的三元一次方程组,可确定圆的一般方程4圆的参数方程①圆心在O(0,0),半径为r的圆的参数方程是:xrcos
yrsin(是参数)
②圆心在点C(a,b),半径为r的圆的参数方程是:xarcos
ybrsin(是参数)
在①中消去θ得x2+y2=r2,在②中消去θ得(x-a)2+(y-b)2=r2,把这两个方程相对于它们各自的参数方程又叫做普通方程5二元二次方程Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圆的充要条件若二元二次方程Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圆,则有A=C≠0,B=0,这仅是二元二次方程表示圆的必要条件,不充分在A=C≠0,B=0时,二元二次方程化为x2+y2+仅当D2+E2-4AF>0时表示圆39DEFx+y+=0,AAA故Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圆的充要条件是:①A=C≠0,②B=0,③D2+E2-4AF>06线段AB为直径的圆的方程:若A(x1,y1),B(x2,y2),则以线段AB为直径的圆的方程是(xx1)(xx2)(yy1)(yy2)0
7经过两个圆交点的圆系方程:经过xyD1xE1yF10,xyD2xE2yF20的交点的圆系方程是:2222x2y2D1xE1yF1(x2y2D2xE2yF2)0
在过两圆公共点的图象方程中,若λ=-1,可得两圆公共弦所在的直线方程8经过直线与圆交点的圆系方程:经过直线l:AxByC0与圆xyDxEyF0的交点的圆系方程是:22x2y2DxEyF(AxByC)0
9确定圆需三个的条件(1)标准方程:(xa)(yb)r,(a,b)圆心,r半径(2)一般方程:xyDxEyF0,(DE4F0)
2222222DE
(,)圆心,r22对称问题——知识点归纳D2E24F
21点关于点成中心对称的对称中心恰是这两点为端点的线段的中点,因此中心对称的问题是线段中点坐标公式的应用问题设P(x0,y0),对称中心为A(a,b),则P关于A的对称点为P′(2a-x0,2b-y0)2点关于直线成轴对称问题由轴对称定义知,对称轴即为两对称点连线的“垂直平分线”利用“垂直”“平分”这两个条件建立方程组,就可求出对顶点的坐标一般情形如下:设点P(x0,y0)关于直线y=kx+b的对称点为P′(x′,y′),则有yy0
k1xx0
,可求出x′、y′
yy0kx0xb22特殊地,点P(x0,y0)关于直线x=a的对称点为P′(2a-x0,y0);点P(x0,y0)关于直线y=b的对称点为40P′(x0,2b-y0)3曲线关于点、曲线关于直线的中心或轴对称问题:一般是转化为点的中心对称或轴对称(这里既可选特殊点,也可选任意点实施转化)一般结论如下:(1)曲线f(x,y)=0关于已知点A(a,b)的对称曲线的方程是f(2a-x,2b-y)=0(2)曲线f(x,y)=0关于直线y=kx+b的对称曲线的求法:设曲线f(x,y)=0上任意一点为P(x0,y0),P点关于直线y=kx+b的对称点为P′(y,x),则由(2)知,P与P′的坐标满足yy0
k1xx0
从中解出x0、y0,
yy0kx0xb22
代入已知曲线f(x,y)=0,应有f(x0,y0)=0利用坐标代换法就可求出曲线f(x,y)=0关于直线y=kx+b的对称曲线方程4两点关于点对称、两点关于直线对称的常见结论:(1)点(x,y)关于x轴的对称点为(x,-y);(2)点(x,y)关于y轴的对称点为(-x,y);(3)点(x,y)关于原点的对称点为(-x,-y);(4)点(x,y)关于直线x-y=0的对称点为(y,x);(5)点(x,y)关于直线x+y=0的对称点为(-y,-x)直线与圆、圆与圆的位置关系——知识点归纳1研究圆与直线的位置关系最常用的方法:①判别式法;②考查圆心到直线的距离与半径的大小关系。直线AxByC0与圆(xa)(yb)r的位置关系有三种,若d
222AaBbCAB
22,则dr相离0;dr相切0;dr相交0
2两圆位置关系的判定方法设两圆圆心分别为O1,O2,半径分别为r1,r2,O1O2d①dr1r2外离4条公切线②dr1r2外切3条公切线③r1r2dr1r2相交2条公切线
41④dr1r2内切1条公切线⑤0dr1r2内含无公切线
O1O2OOO1O2O1O2O1O2内含0r1-r2内切相交r1+r2外切相离d3直线和圆相切:这类问题主要是求圆的切线方程求圆的切线方程主要可分为已知斜率k或已知直线上一点两种情况,而已知直线上一点又可分为已知圆上一点和圆外一点两种情况①过圆上一点的切线方程:圆xyr的以P(x0,y0)为切点的切线方程是x0xy0yr。当点P(x0,y0)在圆外时,x0xy0yr表示切点弦的方程。一般地,曲线AxCyDxEyF0的以点P(x0,y0)为切点的切线方程是:2222222Ax0xCy0yD
xx0yy0EF0。22当点P(x0,y0)在圆外时,Ax0xCy0yD
xx0yy0
EF0表示切点弦的方程。22这个结论只能用来做选择题或者填空题,若是做解答题,只能按照求切线方程的常规过程去做。②过圆外一点的切线方程:4直线和圆相交:这类问题主要是求弦长以及弦的中点问题5经过两个圆交点的圆系方程:经过xyD1xE1yF10,xyD2xE2yF20的交点的圆系方程是:2222x2y2D1xE1yF1(x2y2D2xE2yF2)0。在过两圆公共点的图象方程中,若λ=-1,可得两圆公共弦所在的直线方程6经过直线与圆交点的圆系方程:经过直线l:AxByC0与圆xyDxEyF0的交点的圆系方程是:4222x2y2DxEyF(AxByC)0
7几何法:比较圆心到直线的距离与圆半径的大小8代数法:讨论圆的方程与直线方程的实数解的组数第八章圆锥曲线
椭圆——知识点归纳1.定义:①平面内一个动点到两个定点F1、F2的距离之和等于常数(大于|F1F2|,即PF1PF22aF1F2),这个动点的轨迹叫椭圆(这两个定点叫焦点).②点M与一个定点的距离和它到一条定直线的距离的比是常数e(0a2b2a2b2x2y2a2c0),准线方程是x椭圆221(ab0)的焦点坐标是(c,,离心率是e,通径的长是caab2b2b2b2
焦准距(焦点到准线的距离)p,焦参数(通径长的一半)范围:{xaxa},{xbyb},aca
长轴长=2a,短轴长=2b,焦距=2c,a2a2
焦半径:PF1e(x)aex,PF2e(x)aex.cc4.PF1F2中经常利用余弦定理、三角形面积公式...........SPF1F2btan
2
F1PF2将有关线段PF1、PF2、2c,有关角243F1PF2(F1PF2F1BF2)结合起来,建立PF1+PF2、PF1PF2等关系.xacos
5.椭圆上的点有时常用到三角换元:;ybsin
双曲线——知识点归纳1双曲线定义:①到两个定点F1与F2的距离之差的绝对值等于定长(<|F1F2|)的点的轨迹(PF1PF22aF1F2(a为常数))这两个定点叫双曲线的焦点.②动点到一定点F的距离与它到一条定直线l的距离之比是常数e(e>1)时,这个动点的轨迹是双曲线这定点叫做双曲线的焦点,定直线l叫做双曲线的准线2双曲线图像中线段的几何特征:⑴实轴长A1A22a,虚轴长2b,焦距F1F22c⑵顶点到焦点的距离:M1M2PA1F1A2F2ca,A1F2A2F1ac
⑶顶点到准线的距离:F1A1K1oK2A2F2a2a2
A1K1A2K2 a;A1K2A2K1 a
cc
⑷焦点到准线的距离:a2a2
F1K1F2K2 c或F1K2F2K1c
cc2a2
⑸两准线间的距离:K1K2
c
⑹PF1F2中结合定义PF1PF22a与余弦定理cosF1PF2,将有关线段PF1、PF2、F1F2和角结合起来,SPF1F2bcot
2
F1PF2
2
PF1PF2A1F1A2F2cb2⑺离心率:e12∈(1,+∞)PM1PM2A1K1A2K2aa⑻焦点到渐近线的距离:虚半轴长b
2b2b2b2
⑼通径的长是,焦准距,焦参数(通径长的一半)aca
其中cab
222PF1PF22a
443双曲线标准方程的两种形式:y2x2①2-2=1,c=a2b2,焦点是F1(-c,0),F2(c,0)abx2②2-2=1,c=a2b2,焦点是F1(0,-c)、F2(0,c)aby2x24双曲线的性质:2-2=1(a>0,b>0)ab⑴范围:|x|≥a,y∈R⑵对称性:关于x、y轴均对称,关于原点中心对称⑶顶点:轴端点A1(-a,0),A2(a,0)⑷渐近线:F1A1K1y2yM1M2PoK2A2F2xx2y2x2y2b
①若双曲线方程为221渐近线方程220yx
ababaxyxyb
②若渐近线方程为yx0双曲线可设为22
ababa
x2y2x2y2③若双曲线与221有公共渐近线,可设为22(0,焦点在x轴上,0,焦点在y轴上)abab
④特别地当ab时离心率e
222两渐近线互相垂直,分别为y=x,此时双曲线为等轴双曲线,可设为x2y2;y=bbx,y=-xaa2
aa2a2⑸准线:l1:x=-,l2:x=,两准线之距为K1K22
ccc
a2
⑹焦半径:PF1e(x)exa,(点P在双曲线的右支上xa);c
a2
PF2e(x)exa,(点P在双曲线的右支上xa);c
当焦点在y轴上时,标准方程及相应性质(略)x2y2x2y2⑺与双曲线221共渐近线的双曲线系方程是22(0)
ababx2y2x2y221⑻与双曲线221共焦点的双曲线系方程是2abakbk
45抛物线——知识点归纳1抛物线的定义:平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物线,定点F叫做抛物线的焦点,定直线l叫做抛物线的准线.2抛物线的图形和性质:①顶点是焦点向准线所作垂线段中点。②焦准距:FKp
③通径:过焦点垂直于轴的弦长为2p。④顶点平分焦点到准线的垂线段:OFOK
p。2M2CNKM1P⑤焦半径为半径的圆:以P为圆心、FP为半径的圆必与过定点F、准线是公切线。⑥焦半径为直径的圆:以焦半径FP为直径的圆必与过oQF准线相切。所有这样的圆顶点垂直于轴的直线相切。所有这样的圆过定点F、过顶点垂直于轴的直线是公切线。⑦焦点弦为直径的圆:以焦点弦PQ为直径的圆必与准线相切。所有这样的圆的公切线是准线。3抛物线标准方程的四种形式:y22px,y22px,x22py,x22py。
4抛物线y2px的图像和性质:2yM2p①焦点坐标是:,0,2
②准线方程是:x
Pp
。22KM1oFQx点,则该点到抛物线的焦点的距离③焦半径公式:若点P(x0,y0)是抛物线y2px上一(称为焦半径)是:PFx0
p
,2④焦点弦长公式:过焦点弦长PQx1
pp
x2x1x2p222y222⑤抛物线y2px上的动点可设为P(,y)或P(2pt,2pt)或P(x,y)其中y2px2p5一般情况归纳:方程y2=kx图象k>0时开口向右焦点(k/4,0)准线x=─k/4定义特征到焦点(k/4,0)的距离等于46k<0时开口向左x=ky2
到准线x=─k/4的距离到焦点(0,k/4)的距离等于到准线y=─k/4的距离k>0时开口向上k<0时开口向下(0,k/4)y=─k/4直线与圆锥曲线的位置关系——知识点归纳1直线与圆锥曲线有无公共点或有几个公共点的问题:可以转化为它们所对应的方程构成的方程组是否有解或解的个数问题,往往通过消元后最终转化为讨论一元二次方程的解的问题或一元二次函数的最值问题,讨论时特别要注意转化的等价性,即解决直线与圆锥曲线的相交问题要用好化归思想和等价转化思想需要注意的是当直线平行于抛物线的对称轴或双曲线的渐近线时,直线与抛物线或双曲线有且只有一个交点2涉及直线与圆锥曲线相交弦的问题:主要有这样几个方面:相交弦的长,有弦长公式|AB|=1k2|x2-x1|;弦所在直线的方程(如中点弦、相交弦等)、弦的中点的轨迹等,这可以利用“设点代点、设而不求”的方法(设交点坐标,将交点坐标代入曲线方程,并不具体求出坐标,而是利用坐标应满足的关系直接导致问题的解决)3涉及到圆锥曲线焦点弦的问题:可以利用圆锥曲线的焦半径公式(即圆锥曲线的第二定义)4.韦达定理的运用:由于二次曲线和二次方程的密切关系,在解决二次曲线问题时要充分重视韦达定理的运用5弦长公式:若直线ykxb与圆锥曲线交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),则弦长为AB(1k2)(x1x2)2;(1m2)(y1y2)2若直线xmyt与圆锥曲线交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),则弦长为AB6圆锥曲线的两个重要参数:b2圆锥曲线的焦准距(焦点到准线的距离)p,cb2
焦参数(通径长的一半)a
47第九章直线、平面、简单几何体
平面——知识点归纳1.平面的概念:平面是没有厚薄的,可以无限延伸,这是平面最基本的属性2.平面的画法及其表示方法:①常用平行四边形表示平面通常把平行四边形的锐角画成45,横边画成邻边的两倍画两个平面相交时,当一个平面的一部分被另一个平面遮住时,应把被遮住的部分画成虚线或不画②一般用一个希腊字母、、……来表示,还可用平行四边形的对角顶点的字母来表示如平面AC等3.空间图形是由点、线、面组成的点、线、面的基本位置关系如下表所示:图形符号语言文字语言(读法)点A在直线a上点A不在直线a上
AaAaAaAAaAA点A在平面内AbaAabAaØ点A不在平面内直线a、b交于A点直线a在平面内aaa直线a与平面无公共点aAaA直线a与平面交于点Al平面、相交于直线la(平面外的直线a)表示a或aA
4平面的基本性质48公理1如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线上的所有点都在这个平面内A
推理模式:ABØ.如图示:B
AB应用:是判定直线是否在平面内的依据,也可用于验证一个面是否是平面.公理1说明了平面与曲面的本质区别.通过直线的“直”来刻划平面的“平”,通过直线的“无限延伸”来描述平面的“无限延展性”,它既是判断直线在平面内,又是检验平面的方法.公理2如果两个平面有一个公共点,那么它们还有其他公共点,且所有这些公共点的集合是一条过这个公共点的直线A推理模式:l且Al且l唯一如图示:A
应用:①确定两相交平面的交线位置;②判定点在直线上A公理2揭示了两个平面相交的主要特征,是判定两平面相交的依据,提供了确定两个平面交线的方法.公理3经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面推理模式:A,B,C 不共线存在唯一的平面,使得A,B,C应用:①确定平面;②证明两个平面重合“有且只有一个”的含义分两部分理解,“有”说明图形存在,但不唯一,“只有一个”说明图形如果有顶多只有一个,但不保证符合条件的图形存在,“有且只有一个”既保证了图形的存在性,又保证了图形的唯一性.在数学语言的叙述中,“确定一个”,“可以作且只能作一个”与“有且只有一个”是同义词,因此,在证明有关这类语句的命题时,要从“存在性”和“唯一性”两方面来论证.推论1经过一条直线和直线外的一点有且只有一个平面推理模式:Aa存在唯一的平面,使得A,lØ推论2经过两条相交直线有且只有一个平面推理模式:abP存在唯一的平面,使得a,bØ推论3经过两条平行直线有且只有一个平面推理模式:a//b存在唯一的平面,使得a,bØ5平面图形与空间图形的概念:如果一个图形的所有点都在同一个平面内,则称这个图形为平面图形,否则称为空间图形空间直线——知识点归纳1空间两直线的位置关系(1)相交——有且只有一个公共点;49(2)平行——在同一平面内,没有公共点;(3)异面——不在任何一个平面内,没有公共点;..2公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行推理模式:a//b,b//ca//c.3等角定理:如果一个角的两边和另一个角的两边分别平行并且方向相同,那么这两个角相等4等角定理的推论:如果两条相交直线和另两条相交直线分别平行,那么这两条直线所成的锐角(或直角)相等5空间两条异面直线的画法abbaabA1A
D1B1DBC1C
6.异面直线定理:连结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的直线是异面直线推理模式:A,B,l,BlAB与l是异面直线7.异面直线所成的角:已知两条异面直线a,b,经过空间任一点O作直线a//a,b//b,a,b所成的角的大小与点O的选择无关,把a,b所成的锐角(或直角)叫异面直线a,b所成的角(或夹角).为了简便,点O通常取在异面直线的一条上异面直线所成的角的范围:(0,
]2
8.异面直线垂直:如果两条异面直线所成的角是直角,则叫两条异面直线垂直.两条异面直线a,b垂直,记作ab.9.求异面直线所成的角的方法:几何法:(1)通过平移,在一条直线上找一点,过该点做另一直线的平行线;(2)找出与一条直线平行且与另一条相交的直线,那么这两条相交直线所成的角即为所求向量法:用向量的夹角公式10两条异面直线的公垂线、距离和两条异面直线都垂直相交的直线,我们称之为异面直线的公垂线....理解:因为两条异面直线互相垂直时,它们不一定相交,所以公垂线的定义要注意“相交”的含义.两条异面直线的公垂线在这两条异面直线间的线段(公垂线段)的长度,叫做两条异面直线间的距离.两条异面直线的公垂线有且只有一条计算方法:①几何法;②向量法直线与平面平行和平面与平面平行——知识点归纳1.直线和平面的位置关系50(1)直线在平面内(无数个公共点);符号表示为:aØ,(2)直线和平面相交(有且只有一个公共点);符号表示为:aA,(3)直线和平面平行(没有公共点)——用两分法进行两次分类.符号表示为:a//.2.线面平行的判定定理:如果不在一个平面内的一条直线和平面内的一条直线平行,那么这条直线和这个平面平行.推理模式:l,mØ,l//ml//.3线面平行的性质定理:如果一条直线和一个平面平行,经过这条直线的平面和这个平面相交,那么这条直线和交线平行.推理模式:l//,lØ,ml//m.4.平行平面:如果两个平面没有公共点,那么这两个平面互相平行.5.图形表示:画两个平面平行时,通常把表示这两个平面的平行四边形的相邻两边分别画成平行的.6.平行平面的判定定理:如果一个平面内有两条相交直线分别平行于另一个平面,那么这两个平面互相平行.推理模式::a,b,abP,a//,b////.7平行平面的判定定理推论: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,那么这两个平面互相平行.推理模式:abP,a刎,b,abP,a刎,b,a//a,b//b//.8.平行平面的性质定理:如果两个平行平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行.推理模式://,a,ba//b.9面面平行的另一性质:如果两个平面平行,那么其中一个平面内的直线平行于另一个平面.推理模式://,aa//.直线与平面垂直和平面与平面垂直——知识点归纳1线面垂直定义:如果一条直线和一个平面相交,并且和这个平面内的任意一条直线都垂直,我们就说这条直线和这个平面互相垂直其中直线叫做平面的垂线,平面叫做直线的垂面交点叫做垂足直线与平面垂直简称线面垂直,记作:a⊥α2直线与平面垂直的判定定理:如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面513直线和平面垂直的性质定理:如果两条直线同垂直于一个平面,那麽这两条直线平行4三垂线定理在平面内的一条直线,如果它和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直说明:(1)定理的实质是判定平面内的一条直线和平面的POA一条斜线的垂直关系;PO,O
(2)推理模式:PAAaPA
a,aOA
5.三垂线定理的逆定理:a在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线垂直,那麽它也和这条斜线的射影垂直PO,O
推理模式:PAAaAO.a,aAP
注意:⑴三垂线指PA,PO,AO都垂直α内的直线a其实质是:斜线和平面内一条直线垂直的判定和性质定理⑵要考虑a的位置,并注意两定理交替使用6两个平面垂直的定义:两个相交成直二面角的两个平面互相垂直;相交成直二面角的两个平面叫做互相垂直的平面7.两平面垂直的判定定理:如果一个平面经过另一个平面的一条垂线,那么这两个平面互相垂直推理模式:aØ,a.8.两平面垂直的性质定理:若两个平面互相垂直,那么在一个平面内垂直于它们的交线的直线垂直于另一个平面推理模式:,l,aØ,ala9向量法证明直线与平面、平面与平面垂直的方法:①证明直线与平面垂直的方法:直线的方向向量与平面的法向量平行;②证明平面与平面垂直的方法:两平面的法向量垂直空间向量及其运算——知识点归纳1.空间向量的概念:在空间,我们把具有大小和方向的量叫做向量注:⑴空间的一个平移就是一个向量⑵向量一般用有向线段表示同向等长的有向线段表示同一或相等的向量⑶空间的两个向量可用同一平面内的两条有向线段来表示522.空间向量的运算空间向量的加法、减法与数乘向量运算:
OBOAABab;BAOAOBab;OPa(R)
运算律:⑴加法交换律:abba
(a⑵加法结合律:b)ca(bc)
⑶数乘分配律:(ab)ab
3平面向量共线定理方向相同或者相反的非零向量叫做平行向量.由于任何一组平行向量都可以平移到同一条直线上,所以平行向
量也叫做共线向量.向量b与非零向量a共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使b=λa
4共线向量
如果表示空间向量的有向线段所在的直线互相平行或重合,则这些向量叫做共线向量或平行向量.a平行于b记作a//b.
当我们说向量a、b共线(或a//b)时,表示a、b的有向线段所在的直线可能是同一直线,也可能是平行直线.
5.共线向量定理:空间任意两个向量a、b(b≠0),a//b的充要条件是存在实数λ,使a=λb
推论:如果l为经过已知点A且平行于已知非零向量a的直线,那么对于任意一点O,点P在直线l上的充要条件是存在实数t满足等式
OPOAta.其中向量a叫做直线l的方向向量6空间直线的向量参数表示式:
OPOAta或OPOAt(OBOA)(1t)OAtOB,1
中点公式.OP(OAOB)
2
7.向量与平面平行:已知平面和向量a,作OAa,如果直线OA平行于或在内,那么我们说向量a平行于平面,记作:a//.通常我们把平行于同一平面的向量,叫做共面向量说明:空间任意的两向量都是共面的
8.共面向量定理:如果两个向量a,b不共线,p与向量a,b共面的充要条件是存在实数x,y使pxayb
53
推论:空间一点P位于平面MAB内的充分必要条件是存在有序实数对x,y,使MPxMAyMB
或对空间任一点O,有OPOMxMAyMB②
或OPxOAyOBzOM,(xyz1)
上面①式叫做平面MAB的向量表达式③①
9空间向量基本定理:如果三个向量a,b,c不共面,那么对空间任一向量p,存在一个唯一的有序实数组x,y,z,
使pxaybzc
若三向量a,b,c不共面,我们把{a,b,c}叫做空间的一个基底,a,b,c叫做基向量,空间任意三个不共面的向量都可以构成空间的一个基底推论:设O,A,B,C是不共面的四点,则对空间任一点P,都存在唯一的三个有序实数x,y,z,使OPxOAyOBzOC
10空间向量的夹角及其表示:已知两非零向量a,b,在空间任取一点O,作OAa,OBb,则AOB叫做向
量a与b的夹角,记作a,b;且规定0a,b,显然有a,bb,a;若a,b,则称a与b
2
互相垂直,记作:ab
11.向量的模:设OAa,则有向线段OA的长度叫做向量a的长度或模,记作:|a|
a,b|a||b|cosa,ba,b12.向量的数量积:已知向量,则叫做的数量积,记作ab,即
ab|a||b|cosa,b.
已知向量ABa和轴l,e是l上与l同方向的单位向量,作点A在l上的射影A,作点B在l上的射影B,则AB叫做向量AB在轴l上或在e上的正射影AB的长度|AB||AB|cosa,e|ae|.13.空间向量数量积的性质:2(1)ae|a|cosa,e.(2)abab0.(3)|a|aa.14.空间向量数量积运算律:(1)(a)b(ab)a(b).(2)abba(交换律).
(3)a(bc)abac(分配律)空间向量的坐标运算——知识点归纳1空间直角坐标系:
(1)若空间的一个基底的三个基向量互相垂直,且长为1,这个基底叫单位正交基底,用{i,j,k}表示;
(2)在空间选定一点O和一个单位正交基底{i,j,k},以点O为原点,分别以i,j,k的方向为正方向建立三条数轴:x轴、y轴、z轴,它们都叫坐标轴.我们称建立了一个空间直角坐标系Oxyz,点O叫原点,向量i,j,k都叫坐标向量.通过每两个坐标轴的平面叫坐标平面,分别称为xOy平面,yOz平面,zOx平面;2.空间直角坐标系中的坐标:
在空间直角坐标系Oxyz中,对空间任一点A,存在唯一的有序实数组(x,y,z),使OAxiyjzk,有序实数组(x,y,z)叫作向量A在空间直角坐标系Oxyz中的坐标,记作A(x,y,z),x叫横坐标,y叫纵坐标,z叫竖坐标.3.空间向量的直角坐标运算律:
(1)若a(a1,a2,a3),b(b1,b2,b3),
则ab(a1b1,a2b2,a3b3),
ab(a1b1,a2b2,a3b3),
a(a1,a2,a3)(R),
aba1b1a2b2a3b3,a//ba1b1,a2b2,a3b3(R),
aba1b1a2b2a3b30.
(2)若A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),则AB(x2x1,y2y1,z2z1).一个向量在直角坐标系中的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点的坐标减去起点的坐标
4模长公式:若a(a1,a2,a3),b(b1,b2,b3),222222则|a|aaa1a2a3,|b|bbb1b2b3.a1b1a2b2a3b3ab
5.夹角公式:cosab.222222|a||b|a1a2a3b1b2b36.两点间的距离公式:若A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2),2222则|AB|AB(x2x1)(y2y1)(z2z1),或dA,B
(x2x1)2(y2y1)2(z2z1)2空间角——知识点归纳551.异面直线所成的角:已知两条异面直线a,b,经过空间任一点O作直线a//a,b//b,a,b所成的角的大小与点O的选择无关,把a,b所成的锐角(或直角)叫异面直线a,b所成的角(或夹角).为了简便,点O通常取在异面直线的一条上异面直线所成的角的范围:(0,
]2
2.求异面直线所成的角的方法:(1)几何法;(2)向量法3.直线和平面所成角(1)定义:平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角叫做这条斜线和这个平面所成的角一直线垂直于平面,所成的角是直角一直线平行于平面或在平面内,所成角为0角直线和平面所成角范围:0,2
足的直线所成的一切角中最小的(2)定理:斜线和平面所成角是这条斜线和平面内经过斜角4.公式:平面的斜线a与内一直线b相交成θ角,且ac与b相交成2角,则有cos1cos2cos与相交成1角,a在上的射影5二面角:平面内的一条直线把平面分为两个部分,其中的每一部分叫做半平面;从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角,这条直线叫做二面角的棱,每个半平面叫做二面角的面若棱为l,两个面分别为,的二面角记为l;6.二面角的平面角:(1)过二面角的棱上的一点O分别在两个半平面内作棱的两条垂线OA,OB,则AOB叫做二面角l的平面角(2)一个平面垂直于二面角l的棱l,且与两半平面交线分别为OA,OB,O为垂足,则AOB也是l的平面角说明:①二面角的平面角范围是[0,180];②二面角的平面角为直角时,则称为直二面角,组成直二面角的两个平面互相垂直7.二面角的求法:⑴几何法;⑵向量法8求二面角的射影公式:cos
S
,S其中各个符号的含义是:S是二面角的一个面内图形F的面积,S是图形F在二面角的另一个面内的射影,是56二面角的大小9.三种空间角的向量法计算公式:
⑴异面直线a,b所成的角:coscosa,b;⑵直线a与平面(法向量n)所成的角:sincosa,n;⑶锐二面角:coscosm,n,其中m,n为两个面的法向量空间距离——知识点归纳1点到平面的距离:已知点P是平面外的任意一点,过点P作PA,垂足为A,则PA唯一,则PA是点P到平面的距离即一点到它在一个平面内的正射影的距离叫做这一点到这个平面的距离结论:连结平面外一点P与内一点所得的线段中,垂线段PA最短2异面直线的公垂线:和两条异面直线都垂直相交的直线叫做异面直线的公垂线.3.公垂线唯一:任意两条异面直线有且只有一条公垂线4.两条异面直线的公垂线段:两条异面直线的公垂线夹在异面直线间的部分,叫做两条异面直线的公垂线段;5.公垂线段最短:两条异面直线的公垂线段是分别连结两条异面直线上两点的线段中最短的一条;6.两条异面直线的距离:两条异面直线的公垂线段的长度说明:两条异面直线的距离AB即为直线a到平面的距离即两条异面直线的距离等于其中一条直线到过另一条直线且与这条直线平行的平面的距离7直线到与它平行平面的距离:一条直线上的任一点到与它平行的平面的距离,叫做这条直线到平面的距离(转化为点面距离)8.两个平行平面的公垂线、公垂线段:(1)两个平面的公垂线:和两个平行平面同时垂直的直线,叫做两个平面的公垂线(2)两个平面的公垂线段:公垂线夹在平行平面间的的部分,叫做两个平面的公垂线段(3)两个平行平面的公垂线段都相等(4)公垂线段小于或等于任一条夹在这两个平行平面间的线段长9.两个平行平面的距离:两个平行平面的公垂线段的长度叫做两个平行平面的距离10.七种距离:点与点、点到直线、两条平行直线、两条异面直线、点到平面、平行于平面的直线与该平面、两个平行平面之间的距离,其中点与点、点与直线、点到平面的距离是基础,求其它几种距离一般化归为求这三种距离,点到平面的距离有时用“体积法”来求10用向量法求距离的公式:⑴异面直线a,b之间的距离:57
ABn
d,其中na,nb,Aa,Bb
|n|
⑵直线a与平面之间的距离:ABn
d,其中Aa,Bn是平面的法向量|n|
⑶两平行平面,之间的距离:ABn
d,其中A,Bn是平面的法向量|n|
⑷点A到平面的距离:ABn
d,其中B,n是平面的法向量|n|另法:点A(x0,y0,z0),平面AxByCzD0
则d
|Ax0By0Cz0D|A2B2C2⑸点A到直线a的距离:22ABa
d|AB|,其中Ba,a是直线a的方向向量|a|⑹两平行直线a,b之间的距离:22ABa
d|AB|,其中Aa,Bb,a是a的方向向量|a|棱柱——知识点归纳1多面体的概念:由若干个多边形围成的空间图形叫多面体;每个多边形叫多面体的面,两个面的公共边叫多面体的棱,棱和棱的公共点叫多面体的顶点,连结不在同一面上的两个顶点的线段叫多面体的对角线2.凸多面体:把多面体的任一个面展成平面,如果其余的面都位于这个平面的同一侧,这样的多面体叫凸多面体.如图的多面体则不是凸多面体3.凸多面体的分类:多面体至少有四个面,按照它的面数分别叫四面体、五面体、六面体等4.棱柱的概念:有两个面互相平行,其余每相邻两个面的交线互相平行,这样的多面体叫棱柱两个互相平行的面叫棱柱的底面(简称底);其余各面叫棱柱的侧面;两侧面的公共边叫棱柱的侧棱;两底面所在平面的公垂线段叫棱柱的高(公垂线段长也简称高)5.棱柱的分类:侧棱不垂直于底面的棱柱叫斜棱柱侧棱垂直于底面的棱柱叫直棱柱底面的是正多边形的直棱柱叫58正棱柱棱柱的底面可以是三角形、四边形、五边形……这样的棱柱分别叫三棱柱、四棱柱、五棱柱……6.棱柱的性质(1)棱柱的侧棱相等,侧面都是平行四边形;直棱柱侧面都是矩形;正棱柱侧面都是全等的矩形;(2)棱柱的两个底面与平行于底面的截面是对应边互相平行的全等的多边形;(3)过棱柱不相邻的两条侧棱的截面都是平行四边形7平行六面体、长方体、正方体:底面是平行四边形的四棱柱是平行六面体.侧棱与底面垂直的平行六面体叫直平行六面体,底面是矩形的直平行六面体长方体,棱长都相等的长方体叫正方体.8.平行六面体、长方体的性质(1)平行六面体的对角线交于一点,求证:对角线AC,BD,CA,DB相交于一点,且在点O处互相平分.(2)长方体的一条对角线长的平方等于一个顶点上的三条棱长的平方和棱锥——知识点归纳1棱锥的概念:有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,这样的多面体叫棱锥其中有公共顶点的三角形叫棱锥的侧面;多边形叫棱锥的底面或底;各侧面的公共顶点(S),叫棱锥的顶点,顶点到底面所在平面的垂线段(SO),叫棱锥的高(垂线段的长也简称高).2.棱锥的表示:棱锥用顶点和底面各顶点的字母,或用顶点和底面一条对角线端点的字母来表示如图棱锥可表示为SABCDE,或SAC.3.棱锥的分类:(按底面多边形的边数)分别称底面是三角形,四边形,五边形……的棱锥为三棱锥,四棱锥,五棱锥……(如图)4.棱锥的性质:定理:如果棱锥被平行于底面的平面所截,那么所得的截面与底面相似,截面面积与底面面积比等于顶点到截面的距离与棱锥高的平方比.中截面:经过棱锥高的中点且平行于底面的截面,叫棱锥的中截面5.正棱锥:底面是正多边形,顶点在底面上的射影是底面的中心的棱锥叫正棱锥.(1)正棱锥的各侧棱相等,各侧面是全等的等腰三角形,各等腰三角形底边上的高相等(叫正棱锥的斜高).(2)正棱锥的高、斜高、斜高在底面上的射影组成一个直角三角形;正棱锥的高、侧棱、侧棱在底面上的射影也组成一个直角三角形简单的多面体与球——知识点归纳1.简单多面体:考虑一个多面体,例如正六面体,假定它的面是用橡胶薄膜做成的,如果充以气体,那么它就会连续(不破裂)变形,最后可变为一个球面如图:象这样,表面经过连续变形可变为球面的多面体,叫做简单多面体59说明:棱柱、棱锥、正多面体等一切凸多面体都是简单多面体2.五种正多面体的顶点数、面数及棱数:正多面体正四面体正六面体正八面体正十二面体正二十面体顶点数V
4862012面数F4681220棱数E6121230303.欧拉定理(欧拉公式):简单多面体的顶点数V、面数F及棱数E有关系式:VFE2
计算棱数E常见方法:(1)E=V+F-2;(2)E=各面多边形边数和的一半;(3)E=顶点数与共顶点棱数积的一半4.欧拉示性数:在欧拉公式中令f(p)VFE,f(p)叫欧拉示性数说明:(1)简单多面体的欧拉示性数f(p)2(2)带一个洞的多面体的欧拉示性数f(p)0例如:长方体挖去一个洞连结底面相应顶点得到的多面体f(p)1616320
5球的概念:与定点距离等于或小于定长的点的集合,叫做球体,简称球定点叫球心,定长叫球的半径与定点距离等于定长的点的集合叫做球面一个球或球面用表示它的球心的字母表示,例如球O2.球的截面:用一平面去截一个球O,设OO是平面的垂线段,O为垂足,且OOd,所得的截面是以球心在截面内的射影为圆心,以r
R2d2为半径的一个圆,截面是一个圆面球面被经过球心的平面截得的圆叫做大圆,被不经过球心的平面截得的圆叫做小圆7.经度、纬度:经线:球面上从北极到南极的半个大圆纬线:与赤道平面平行的平面截球面所得的小圆经度:某地的经度就是经过这点的经线与地轴确定的半平面与0经线及轴确定的半平面所成的二面角的度数纬度:某地的纬度就是指过这点的球半径与赤道平面所成角B
的度数AR8.两点的球面距离:球面上两点之间的最短距离,就是经60RO过两点的大圆在这两点间的一段劣弧的长度,我们把这个弧长叫做两点的球面距离lR(为球心角的弧度数)9半球的底面:已知半径为R的球O,用过球心的平面去截球球,截面圆O(包含它内部的点),叫做所得半球的底面10.球的体积公式:V11其它:①在应用球体积公式时要注意公式中给出的是球半径R,而在实际问题中常给出球的外径(直径)②球与其它几何体的切接问题,要仔细观察、分析、弄清相关元素的位置关系和数量关系,选择最佳角度作出截面,以使空间问题平面化O球被截面分成大小相等的两个半O,4
R33
第十章排列、组台、二项式定理
随机事件事件的概率——知识点归纳1事件的定义:随机事件:在一定条件下可能发生也可能不发生的事件;必然事件:在一定条件下必然发生的事件;不可能事件:在一定条件下不可能发生的事件2.随机事件的概率:一般地,在大量重复进行同一试验时,事件A发生的频率近摆动,这时就把这个常数叫做事件A的概率,记作P(A).3概率的确定方法:通过进行大量的重复试验,用这个事件发生的频率近似地作为它的概率;4.概率的性质:必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,随机事件的概率为0P(A)1,必然事件和不可能事件看作随机事件的两个极端情形5基本事件:一次试验连同其中可能出现的每一个结果(事件A)称为一个基本事件6.等可能性事件:如果一次试验中可能出现的结果有n个,而且所有结果出现的可能性都相等,那么每个基本事件的概率都是m
总是接近某个常数,在它附n
1
,这种事件叫等可能性事件n
mn
7.等可能性事件的概率:如果一次试验中可能出现的结果有n个,而且所有结果都是等可能的,如果事件A包含m个结果,那么事件A的概率P(A)
8随机事件的概率、等可能事件的概率计算61首先、对于每一个随机实验来说,可能出现的实验结果是有限的;其次、所有不同的实验结果的出现是等可能的一定要在等可能的前提下计算基本事件的个数只有在每一种可能出现的概率都相同的前提下,计算出的基本事件的个数才是正确的,才能用等可能事件的概率计算公式P(A)=m/n来进行计算9.等可能性事件的概率公式及一般求解方法求解等可能性事件A的概率一般遵循如下步骤:(1)先确定一次试验是什么,此时一次试验的可能性结果有多少,即求出A(2)再确定所研究的事件A是什么,事件A包括结果有多少,即求出m(3)应用等可能性事件概率公式P=m计算确定m、n的数值是关键所在,其计算方法灵活多变,没有n固定的模式,可充分利用排列组合知识中的分类计数原理和分步计数原理,必须做到不重复不遗漏互斥事件有一个发生的概率——知识点归纳1互斥事件的概念:不可能同时发生的个事件叫做互斥事件A、B互斥,即事件A、B不可能同时发生,这时P(A•B)=0)P(A+B)=P(A)+P(B)一般地:如果事件A1,A2,,An中的任何两个都是互斥的,那么就说事件A1,A2,,An彼此互斥2.对立事件的概念:事件A和事件B必有一个发生的互斥事件A、B对立,即事件A、B不可能同时发生,但A、B中必然有一个发生这时P(A•B)=0,P(A+B)=P(A)+P(B)=1一般地,pA1PA3对于互斥事件要抓住如下的特征进行理解:第一,互斥事件研究的是两个事件之间的关系;第二,所研究的两个事件是在一次试验中涉及的;第三,两个事件互斥是从试验的结果不能同时出现来确定的从集合角度来看,A、B两个事件互斥,则表示A、B这两个事件所含结果组成的集合的交集是空集对立事件是互斥事件的一种特殊情况,是指在一次试验中有且仅有一个发生的两个事件,集合A的对立事件记作A,从集合的角度来看,事件A所含结果的集合正是全集U中由事件A所含结果组成集合的补集,即A∪A=U,A∩A=对立事件一定是互斥事件,但互斥事件不一定是对立事件4事件的和的意义:事件A、B的和记作A+B,表示事件A、B至少有一个发生当A、B为互斥事件时,事件A+B是由“A发生而B不发生”以及“B发生而A不发生”构成的,因此当A和B互斥时,事件A+B的概率满足加法公式:P(A+B)=P(A)+P(B)(A、B互斥),且有P(A+A)=P(A)+P(A)=1当计算事件A的概率P(A)比较困难时,有时计算它的对立事件A的概率则要容易些,为此有P(A)=1-P(A)625要弄清A·B,AB的区别A·B表示事件A与B同时发生,因此它们的对立事件A与B同时不发生,也等价于A与B至少有一个发生的对立事件即AB,因此有A·B≠AB,但A·B=AB6.互斥事件的概率的求法:如果事件A1,A2,,An彼此互斥,那么P(A1A2An)=P(A1)P(A2)P(An)
7互斥事件有一个发生的概率求解这类问题的数学思想方法是:在给定的命题背景下,先判断事件之间是否互斥,并理解“和事件”的意义,计算出每个简单事件的概率,然后再利用互斥事件的概率计算公式进行加法运算特别要注意的是,若事件A与B不是互斥事件而是相互事件,那么在计算P(A+B)的值时绝对不可以使用P(A+B)=P(A)+P(B)这个公式,只能从对立事件的角度出发,运用P(A+B)=1-P(AB)进行计算8分类讨论思想:分类讨论思想是解决互斥事件有一个发生的概率的一个重要的指导思想相互事件同时发生的概率——知识点归纳1.相互事件: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事件若A与B是相互事件,则A与B,A与B,A与B也相互2互斥事件与相互事件是有区别的:两事件互斥是指同一次试验中两事件不能同时发生,两事件相互是指不同试验下,二者互不影响;两个相互事件不一定互斥,即可能同时发生,而互斥事件不可能同时发生3.相互事件同时发生的概率:P(AB)P(A)P(B)
事件A1,A2,,An相互,P(A1A2An)P(A1)P(A2)P(An)4重复试验的定义:在同样条件下进行的各次之间相互的一种试验5关于相互事件也要抓住以下特征加以理解:6.重复试验的概率公式:7相互事件同时发生的概率在同一随机实验中,两事件互斥是指两个不可能同时发生的事件;两事件相互是指其中的一个事件发生与否对另一个事件的发生没有影响对这两个概念的区分能力足以体现分析问题和解决问题的能力,这正是高考考查的主要目的另外要理解“积事件”的意义,特别要注意:若事件A与B不是相互事件而是互斥事件,那么在计算P(AB)的值时绝对不可以使用P(A·B)=P(A)P(B)这个公式,只能从对立事件的角度出发,运用P(A·B)63=1-P(AB)进行计算8n次重复实验恰好有k次发生的概率离散型随机变量的期望与方差——知识点归纳1平均数的计算方法如果有n个数据x1,x2,…,xn,那么x=2方差的计算方法(1)对于一组数据x1,x2,…,xn,s2=1[(x1-x)2+(x2-x)2+…+(xn-x)2]n1(x1+x2+…+xn)叫做这n个数据的平均数,x读作“x拔”n叫做这组数据的方差,而s叫做标准差抽样方法与总体分布的估计——知识点归纳1.简单随机抽样:设一个总体的个体数为N.如果通过逐个抽取的方法从中抽取一个样本,且每次抽取时各个个体被抽到的概率相等,就称这样的抽样为简单随机抽样⑴用简单随机抽样从含有N个个体的总体中抽取一个容量为n的样本时,每次抽取一个个体时任一个体被抽到的概率为1n;在整个抽样过程中各个个体被抽到的概率为;NN⑵简单随机抽样的特点是,逐个抽取,且各个个体被抽到的概率相等,是不放回抽样.⑶简单随机抽样方法,体现了抽样的客观性与公平性,是其他更复杂抽样方法的基础.2.抽签法:先将总体中的所有个体(共有N个)编号(号码可从1到N),并把号码写在形状、大小相同的号签上(号签可用小球、卡片、纸条等制作),然后将这些号签放在同一个箱子里,进行均匀搅拌,抽签时每次从中抽一个号签,连续抽取n次,就得到一个容量为n的样本适用范围:总体的个体数不多时优点:抽签法简便易行,当总体的个体数不太多时适宜采用抽签法.3.随机数表法:随机数表抽样“三步曲”:第一步,将总体中的个体编号;第二步,选定开始的数字;第三步,获取样本号码4.分层抽样:当已知总体由差异明显的几部分组成时,为了使样本更充分地反映总体的情况,常将总体分成几部分,然后按照各部分所占的比例进行抽样,这种抽样叫做分层抽样,所分成的部分叫做层5.常用的抽样方法及它们之间的联系和区别:类别简单随机抽样共同点抽样过程从总体中逐个抽取中每个个较少各自特点相互联系适用范围总体中的个数比体被抽取的概率是系统抽样相同的将总体均匀分成几在起始部分抽样个部分,按照事先时采用简单随机确定的规则在各部抽样分抽取各层抽样时采用将总体分成几层,总体由差异明显简单抽样或者相分层进行抽取同抽样的几部分组成较多总体中的个数比分层抽样6.不放回抽样和放回抽样:在抽样中,如果每次抽出个体后不再将它放回总体,称这样的抽样为不放回抽样;如果每次抽出个体后再将它放回总体,称这样的抽样为放回抽样.随机抽样、系统抽样、分层抽样都是不放回抽样8.总体:在数理统计中,通常把被研究的对象的全体叫做总体.9.频率分布:用样本估计总体,是研究统计问题的基本思想方法,样本中所有数据(或数据组)的频数和样本容量的比,就是该数据的频率.所有数据(或数据组)的频率的分布变化规律叫做样本的频率分布.可以用样本频率表、样本频率分布条形图或频率分布直方图来表示.10.总体分布:从总体中抽取一个个体,就是一次随机试验,从总体中抽取一个容量为n的样本,就是进行了n次试验,试验连同所出现的结果叫随机事件,所有这些事件的概率分布规律称为总体分布.11.总体密度曲线:样本容量越大,所分组数越多,各组的频率就越接近于总体在相应各组取值的概率.设想样本容量无限增大,分组的组距无限缩小,那么频率分布直方图就会无限接近于一条光滑曲线,这条曲线叫做总体密度曲线.它反映了总体在各个范围内取值的概率.根据这条曲线,可求出总体在区间(a,b)内取值的概率等于该区间上总体密度曲线与x轴、直线x=a、x=b所围成曲边梯形的面积。第十一章
导数的概念与和、差、积、商的导数——知识点归纳导数
651导数的定义:设函数yf(x)在xx0处附近有定义,如果x0时,y与x的比均变化率)有极限即y
无限趋近于某个常数,我们把这个极限值叫做函数yf(x)在xx0处的导数,记作x
x0y
(也叫函数的平x
y/xx0,即f(x0)lim
/f(x0x)f(x0)
x
2导数的几何意义:是曲线yf(x)上点(x0,f(x0))处的切线的斜率因此,如果yf(x)在点x0可导,则曲线yf(x)在点(x0,f(x0))处的切线方程为yf(x0)f(x0)(xx0)
3导函数(导数):如果函数yf(x)在开区间(a,b)内的每点处都有导数,此时对于每一个x(a,b),都对应着一个确定的导数f(x),从而构成了一个新的函数f(x),称这个函数f(x)为函数yf(x)在开区间内的导函数,简称导数,4可导:如果函数yf(x)在开区间(a,b)内每一点都有导数,则称函数yf(x)在开区间(a,b)内可导5可导与连续的关系:如果函数y=f(x)在点x0处可导,那么函数y=f(x)在点x0处连续,反之不成立函数具有连续性是函数具有可导性的必要条件,而不是充分条件6求函数yf(x)的导数的一般方法:(1)求函数的改变量yf(xx)f(x)
////yf(xx)f(x)xx
y/(3)取极限,得导数y=f(x)lim
x0x
(2)求平均变化率7常见函数的导数公式:
C'0;(xn)'nxn18和差的导数:[u(x)v(x)]u(x)v(x).单调性及其应用——知识点归纳1利用导数研究多项式函数单调性的一般步骤(1)求f(x)(2)确定f(x)在(a,b)内符号(3)若f(x)>0在(a,b)上恒成立,则f(x)在(a,b)上是增函数;若f(x)<0在(a,b)上恒成立,则f(x)在(a,b)上是减函数2用导数求多项式函数单调区间的一般步骤(1)求f(x)66'''(2)f(x)>0的解集与定义域的交集的对应区间为增区间;f(x)<0的解集与定义域的交集的对应区间为减区间函数的极值、最值及应用——知识点归纳1极大值:一般地,设函数f(x)在点x0附近有定义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)<f(x0),就说f(x0)是函数f(x)的一个极大值,记作y极大值=f(x0),x0是极大值点2极小值:一般地,设函数f(x)在x0附近有定义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)>f(x0)就说f(x0)是函数f(x)的一个极小值,记作y极小值=f(x0),x0是极小值点3极大值与极小值统称为极值(ⅰ)极值是一个局部概念由定义,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小(ⅱ)函数的极值不是唯一的即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个(ⅲ)极大值与极小值之间无确定的大小关系即一个函数的极大值未必大于极小值,如下图所示,x1是极大值点,x4是极小值点,而f(x4)>f(x1)出现在区间的内部,区间的端点不能成为极值点区间的端点4判别f(x0)是极大、极小值的方法:若x0满足f(x0)0,且在x0的两侧f(x)的导数异号,则x0是f(x)的极值点,f(x0)是极值,并且如果f(x)在x0两侧满足“左正右负”,则x0是f(x)的极大值点,f(x0)是极大值;如果f(x)在x0两侧满足“左负右正”,则x0是f(x)的极小值点,f(x0)是极小值5求函数f(x)的极值的步骤:(1)确定函数的定义区间,求导数f′(x)(2)求方程f′(x)=0的根(3)用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格检查f′(x)在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号即都为正或都为负,则f(x)在这个根处无极值6函数的最大值和最小值:在闭区间a,b上连续的函数f(x)在a,b上必有最大值与最小值.⑴在开区间(a,b)内连续的函数f(x)不一定有最大值与最小值.⑵函数的最值是比较整个定义域内的函数值得出的;函数的极值是比较极值点附近函数值得出的.⑶函数f(x)在闭区间a,b上连续,是f(x)在闭区间a,b上有最大值与最小值的充分条件而非必要条件.(4)函数在其定义区间上的最大值、最小值最多各有一个,而函数的极值可能不止一个,也可能没有一个7利用导数求函数的最值步骤:⑴求f(x)在(a,b)内的极值;⑵将f(x)的各极值与f(a)、f(b)比较得出函数(ⅳ)函数的极值点一定而使函数取得最大值、最小值的点可能在区间的内部,也可能在f(x)在a,b上的最值67