人教A版(2019)高中数学必修第二册公式大全
展开人教A版高中数学必修二必背基本公式
复数
一.复数的概念及其几何意义
1.形如的数叫复数,其中叫做复数的虚数单位,且,叫做复数的实部,叫做复数的虚部.复数集用集合表示.
2.复数的分类:对于复数
① 当时,是实数; ② 当时,是虚数; ③ 当且时,是纯虚数.
3.复数相等:若,,则的充要条件是且.
特别地:若的充要条件是.
4.共轭复数:实部相等,虚部互为相反数.若,则它的共轭复数.
5.复数与复平面内的点一一对应.
复数与复平面内所有以原点O为起点的向量一一对应.,与它的共轭复数对应的点关于x轴对称.复平面内,实轴上的点都表示实数;虚轴上的点除原点外都表示纯虚数.
6.复数的模:向量的模叫做复数的模,记作或,且.
二.复数四则运算
1.复数的加法、减法、乘法、除法运算:
加法、减法法则:;
乘法法则:;
除法法则:.
三角函数和解三角形
一.扇形面积公式
(1)弧度制下:弧长l=|α|·r,扇形面积
二.同角三角函数的基本关系式
(1)平方关系:sin2α+cos2α=1(α∈R). (2)商数关系:tan α=
三.三角函数的图象和性质
正弦函数,余弦函数,正切函数的图象与性质
性质 | ||
图象 | ||
定义域 | ||
值域 | ||
最值 | 当时, ; 当时, . | 当时, ; 当时, . |
周期性 | ||
奇偶性 | ,奇函数 | 偶函数 |
单调性 | 是增函数; 是减函数. | 是增函数; 是减函数. |
对称性 | 对称中心 对称轴, 既是中心对称又是轴对称图形. | 对称中心 对称轴, 既是中心对称又是轴对称图形. |
四.两角和与差的三角函数公式的应用
两角和与差的正弦、余弦、正切公式
C(α-β):cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ; C(α+β):cos(α+β)=cosαcos_β-sinαsinβ;
S(α+β):sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ; S(α-β):sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ;
T(α+β):tan(α+β)=; T(α-β):tan(α-β)=.
五.辅助角公式:函数 (注意:保证为正)
六.二倍角的正弦、余弦、正切公式:
S2α:sin 2α=2sinαcosα;
C2α:cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α;
T2α:tan 2α=.
解三角形:正弦定理
1.正弦定理:===2R,其中R是三角形外接圆的半径.(提问学生,什么时候用正弦定理解三角形:已知两角一边,或两边及其中一边所对角,或把边转化为角度的正弦表示,或把角度转化为边来表示)
由正弦定理可以变形为:
①a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C;
②a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC;
③sin A=,sin B=,sin C=
2.面积公式S=absin C=bcsin A=acsin B
二.余弦定理
余弦定理: , , .
(提问学生,什么时候用余弦定理解三角形:已知三边,或两边一角,或一边一角度可找出另外两边关系,或把角度的余弦转化为边表示。)
平面向量
一、平面向量的有关概念
1.向量:既有大小又有方向的量叫向量;向量的大小叫做向量的模.
2.零向量:长度等于0的向量,其方向是任意的.
3.单位向量:长度等于1个单位的向量.
4.平行向量:方向相同或相反的非零向量,又叫共线向量,规定:0与任一向量共线.
二、平面向量的线性运算
1.向量的线性运算
向量运算 | 定义 | 法则(或几何意义) | 运算律 |
加法 | 求两个向量和的运算 | 三角形法则 平行四边形法则 | (1)交换律:; (2)结合律: |
减法 | 求a与b的相反向量-b的和的运算叫做a与b的差 | 三角形法则 |
|
2.向量的数乘运算及其几何意义
(1)定义:实数λ与向量a的积是一个向量,这种运算叫向量的数乘,记作λa,它的长度与方向规定如下:
①|λa|=|λ||a|;
②当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;当λ<0时,λa的方向与a的方向相反;当λ=0时,λa=0.
(2)运算律:设λ,μ是两个实数,则:
①;②;③.
三、共线向量定理及其应用
1.共线向量定理:向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使得b=λa.
2.“鸡爪定理”是什么?
四、平面向量基本定理及其应用
1.平面向量基本定理:如果是一平面内的两个不共线向量,那么对于这个平面内任意向量,有且只有一对实数,使.其中,不共线的向量叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.
2.作用是什么?(转化所求向量为已知向量表示)
五、平面向量的坐标运算
平面向量的坐标运算
1.设 ,则
2.若,则;
3.若,则.
六、平面向量数量积的运算
(一)两个向量的夹角
1.定义
已知两个非零向量a和b,作=a,=b,则∠AOB=θ叫做向量a与b的夹角.
2.范围
向量夹角θ的范围是0°≤θ≤180°,a与b同向时,夹角θ=0°;a与b反向时,夹角θ=180°.
3.向量垂直
如果向量a与b的夹角是90°,则a与b垂直,记作a⊥b.
(二)平面向量的数量积
1.已知两个非零向量a与b,则数量|a||b|·cos θ叫做a与b的数量积,记作a·b,即a·b=|a||b|cos θ,其中θ是a与b的夹角.规定0·a=0.当a⊥b时,θ=90°,这时a·b=0.
(三)数量积的运算律
1.交换律:a·b=b·a.
2.分配律:(a+b)·c=a·c+b·c.
3.对λ∈R,λ(a·b)=(λa)·b=a·(λb).
七、向量数量积的性质
(一)向量数量积的性质
2.a⊥ba·b=0.
3.a·a=|a|2,.
4.cos θ=.(θ为a与b的夹角)
5.|a·b|≤|a||b|.
(二)数量积的坐标运算
设a=(a1,a2),b=(b1,b2),则:
1.a·b=a1b1+a2b2.
2.a⊥ba1b1+a2b2=0.
3.|a|=.
4.cosθ==.(θ为a与b的夹角)
空间几何体的表面积、体积
一、空间几何体的结构特征
1.多面体的结构特征
多面体 | 结构特征 |
棱柱 | 1.上下两个底面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个面的交线都平行且相等 2.直棱柱:侧棱垂直上下底面 3.正棱柱:底面为正多边形的直棱柱 |
棱锥 | 1.有一个面是多边形,而其余各面都是有一个公共顶点的三角形 2.正棱锥:底面为正多边形,侧面为等腰三角形 |
棱台 |
|
2.旋转体的形成
几何体 | 旋转图形 | 旋转轴 |
圆柱 | 矩形 | 任一边所在的直线 |
圆锥 | 直角三角形 | 一条直角边所在的直线 |
圆台 | 直角梯形 | 垂直于底边的腰所在的直线 |
球 | 半圆 | 直径所在的直线 |
二.几何体的表面积和体积
1. .柱体、锥体、台体和球的表面积与体积
(1)表面积公式 (2)体积公式
①圆柱的表面积S=2πr(r+l); ①柱体的体积V=Sh;
②圆锥的表面积S=πr(r+l); ②锥体的体积V=Sh;
③圆台的表面积S=π(r′2+r2+r′l+rl); ③台体的体积V=(S′++S)h;
④球的表面积S=4πR2 ④球的体积V=πR
立体几何点线面位置关系
一、空间点、线、面的位置关系:平行
1..线面平行判定定理:若a∥b,a⊄α,b⊂α,则a∥α.
2..线面平行的性质定理:若a∥α,a⊂β,α∩β=b,则a∥b.
3..面面平行的判定定理:若a,b⊂α,a,b相交,且a∥β,b∥β,则α∥β.
4..面面平行的性质定理:
①若α∥β,a⊂α,则a∥β.
②若α∥β,r∩α=a,r∩β=b,则a∥b.
- 如何找线线平行:中位线定理,构造一个平行四边形,公理4,线面平行的性质定理。
6.线面垂直的判定定理:若a⊥b,a⊥c,b,c⊂α,且b与c相交,则a⊥α.
7.线面垂直的性质定理:若a⊥α,b⊥α,则a∥b.
8.面面垂直的性质定理:若a⊥α,则直线a垂直面α内任何一条直线。
8.提问如何找线线垂直:勾股定理逆定理,线面垂直的性质定理,特殊三角形、四边形做辅助线。
二、空间点、线、面的位置关系:空间的角
1.异面直线的定义:不同在任何一个平面的两条直线叫做异面直线
2.异面直线所成的角的范围:.
⑵平移→
3.直线和平面所成角的求法:如图所示,设直线l的方向向量为e,平面α的法向量为n,直线l与平面α所成的角为φ,两向量e与n的夹角为θ,则有sin φ=|cos θ|=.0°≤φ≤90°
4.求二面角的大小
(1)如图1,AB、CD是二面角α-l-β的两个面内与棱l垂直的直线,则二面角的大小θ=〈,〉.
(2)如图2、3,分别是二面角α-l-β的两个半平面α,β的法向量,则二面角的大小(或).
5.求线面角度或点到面的距离:找出直线所在的一个向量,和平面的法向量,代入公式.
统计与统计案例
一.抽样方法
1.简单随机抽样:一般地,从元素个数为N的总体中逐个不放回地抽取容量为n的样本,如果每一次抽取时总体中的各个个体有相同的可能性被抽到,这种抽样方法叫做简单随机抽样.最常用的简单随机抽样的方法:抽签法和随机数法.简单随机抽样适用范围是:总体中的个体性质相似,无明显层次;总体容量较小,尤其是样本容量较小.
2.分层抽样:当总体由有明显差别的几部分组成时,为了使抽取的样本更好地反映总体的情况,常采用分层抽样,将总体中各个个体按某种特征分成若干个互不交叉的几部分,每一部分叫做层,在各层中按层在总体中所占比例进行简单随机抽样或系统抽样,这种抽样方法叫做分层抽样.分层抽样的应用范围是:总体由差异明显的几部分组成的情况;分层后,在每一层抽样时可采用简单随机抽样。
二.频率分布直方图
1. ①频率分布直方图:在频率分布直方图中,纵轴表示,数据落在各小组内的频率用各长长方形的面积表示,各小长方形的面积总和等于1.
2.频率分布直方图的步骤如下:(ⅰ)求极差;(ⅱ)确定组距和组数;(ⅲ)将数据分组;(ⅳ)列频率分布表;(ⅴ)画频率分布直方图.频率分布直方图能很容易地表示大量数据,非常直观地表明分布的形状.
3.如何求频率分布直方图的平均数:每一组的中间数乘以每一组的频率,再相加。
4.如何求频率分布直方图的中位数:整个小长方形面积一半的分界点。
5.如何求频率分布直方图的方差:每一组的中间数减去平均数再整体的平方,乘以每一组的频率再相加。
6.如何求频率分布直方图的百分位数:找面积对应的刻度(与找中位数的方法一致)
概率
一、 随机事件的概率
1.随机事件和确定事件:在一定的条件下所出现的某种结果叫做事件.
(1)在条件下,一定会发生的事件叫做相对于条件的必然事件.
(2)在条件下,一定不会发生的事件叫做相对于条件的不可能事件.
(3)必然事件与不可能事件统称为确定事件.
(4)在条件下可能发生也可能不发生的事件,叫做随机事件.
(5)确定事件和随机事件统称为事件,一般用大写字母表示.
2.频率与概率
(1)在相同的条件下重复次试验,观察某一事件是否出现,称次试验中事件出现的次数为事件出现的频数,称事件出现的比例为事件出现的频率.
(2)对于给定的随机事件,如果随着试验次数的增加,事件发生的频率稳定在某个常数上,把这个常数记作,称为事件的概率,简称为的概率.
3.互斥事件与对立事件
互斥事件的定义:在一次试验中,不可能同时发生的两个事件叫做互斥事件.即为不可能事件(),则称事件与事件互斥,其含义是:事件与事件在任何一次试验中不会同时发生.
一般地,如果事件中的任何两个都是互斥的,那么就说事件彼此互斥.
对立事件:若不能同时发生,但必有一个发生的两个事件叫做互斥事件;即为不可能事件,而为必然事件,那么事件与事件互为对立事件,其含义是:事件与事件在任何一次试验中有且仅有一个发生.
互斥事件和对立事件的区别和联系:对立事件是互斥事件,但是互斥事件不一定是对立事件.两个事件互斥是两个事件对立的必要非充分条件.
4.事件的关系与运算
| 定义 | 符号表示 |
并事件 (和事件) | 若某事件发生当且仅当事件发生或事件发生,则称此事件为事件与事件的并事件(或和事件) | (或) |
交事件 (积事件) | 若某事件发生当且仅当事件发生且事件发生,则称此事件为事件与事件的交事件(或积事件) | (或) |
互斥事件 | 若为不可能事件,那么称事件与事件互斥 | |
对立事件 | 若为不可能事件,为必然事件,那么称事件与事件互为对立事件 | 且 |
5.随机事件的概率
事件的概率:在大量重复进行同一试验时,事件发生的频率总接近于某个常数,在它附近摆动,这时就把这个常数叫做事件的概率,记作.
由定义可知,显然必然事件的概率是,不可能事件的概率是.
5.概率的几个基本性质
(1)概率的取值范围:.
(2)必然事件的概率:.
(3)不可能事件的概率:.
(4)互斥事件的概率加法公式:
①(互斥),且有.
② (彼此互斥).
(5)对立事件的概率:.
二、古典概型
1. 一次试验连同其中可能出现的每一个结果称为一个基本事件,通常此试验中的某一事件A由几个基本事件组成.如果一次试验中可能出现的结果有n个,即此试验由n个基本事件组成,而且所有结果出现的可能性都相等,那么每一基本事件的概率都是.如果某个事件A包含的结果有m个,那么事件A的概率P(A)=.
基本事件的特点
(1)任何两个基本事件是互斥的.
(2)任何事件都可以表示成基本事件的和(除不可能事件).
2.古典概型:具有以下两个特点的概率模型称为古典概率模型,简称古典概型.
①试验中所有可能出现的基本事件只有有限个,即有限性.
②每个基本事件发生的可能性相等,即等可能性.
概率公式:=.
[常用结论]
1.频率与概率
频率是随机的,不同的试验,得到频率也可能不同,概率是频率的稳定值,反映了随机事件发生的可能性的大小.
2.互斥与对立
对立事件一定互斥,但互斥事件不一定对立.
3.概率加法公式的注意点
(1)要确定A,B互斥方可运用公式.
(2)A,B为对立事件时并不一定A与B发生的可能性相同,即P(A)=P(B)可能不成立.