北师大版高中数学必修第二册知识点汇总
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一.三角函数
角度与弧度制
一个圆,弧长和半径相等时所对应的角度是1弧度.弧度和角度的换算关系:
弧度*180/(2*π)=角度
诱导公式
常用的诱导公式有以下几组:
公式一:
设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:
sin(2kπ+α)=sinα
cos(2kπ+α)=cosα
tan(2kπ+α)=tanα
cot(2kπ+α)=cotα
公式二:
设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:
sin(π+α)=-sinα
cos(π+α)=-cosα
tan(π+α)=tanα
cot(π+α)=cotα
公式三:
任意角α与 -α的三角函数值之间的关系:
sin(-α)=-sinα
cos(-α)=cosα
tan(-α)=-tanα
cot(-α)=-cotα
公式四:
利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系:
sin(π-α)=sinα
cos(π-α)=-cosα
tan(π-α)=-tanα
cot(π-α)=-cotα
公式五:
利用公式一和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:
sin(2π-α)=-sinα
cos(2π-α)=cosα
tan(2π-α)=-tanα
cot(2π-α)=-cotα
公式六:
π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系:
sin(π/2+α)=cosα
cos(π/2+α)=-sinα
tan(π/2+α)=-cotα
cot(π/2+α)=-tanα
sin(π/2-α)=cosα
cos(π/2-α)=sinα
tan(π/2-α)=cotα
cot(π/2-α)=tanα
sin(3π/2+α)=-cosα
cos(3π/2+α)=sinα
tan(3π/2+α)=-cotα
cot(3π/2+α)=-tanα
sin(3π/2-α)=-cosα
cos(3π/2-α)=-sinα
tan(3π/2-α)=cotα
cot(3π/2-α)=tanα
(以上k∈Z)
函数类型 第一象限 第二象限 第三象限 第四象限
正弦 + + — —
余弦 + — — +
正切 + — + —
余切 + — + —
三角函数的图像与性质
1.正弦函数
正弦函数的性质:
解析式:y=sinx
正弦函数的图像
波形图像(由单位圆投影到坐标系得出)
定义域:R(实数)
值域:[-1,1] 最值: ①最大值:当x=(π/2)+2kπ时,y(max)=1 ②最小值:当x=-(π/2)+2kπ时,y(min)=-1
零值点: (kπ,0)
对称性:1)对称轴:关于直线x=(π/2)+kπ对称 2)中心对称:关于点(kπ,0)对称 周期:2π
奇偶性:奇函数
单调性:在[-(π/2)+2kπ,(π/2)+2kπ]上是增函数,在[(π/2)+2kπ,(3π/2)+2kπ]上是减函数
2余弦函数
余弦函数的性质:
余弦函数图像:
波形图像
定义域:R
值域: [-1,1]
最值:
1)当x=2kπ时,y(max)=1
2)当x=2kπ+π时,y(min)=-1
零值点:(π/2+kπ,0)
对称性:
1)对称轴:关于直线x=kπ对称
2)中心对称:关于点(π/2+kπ,0)对称
周期: 2π
奇偶性:偶函数
单调性:
在[2kπ-π,2kπ]上是增函数
在[2kπ,2kπ+π]上是减函数
3正切函数
正切函数的性质:
正切函数的图像:
定义域:{x|x≠(π/2)+kπ,k∈Z}
值域:R
最值:无最大值与最小值
零值点:(kπ,0)
对称性:
轴对称:无对称轴
中心对称:关于点(kπ,0)对称
周期:π
奇偶性:奇函数
单调性:在(-π/2+kπ,π/2+kπ)上都是增函数
二.平面向量
向量有关概念:
(1)向量的概念:既有大小又有方向的量,注意向量和数量的区别。向量常用有向线段来表示,注意不能说向量就是有向线段,为什么?(向量可以平移)。如已知A(1,2),B(4,2),则把向量 按向量 =(-1,3)平移后得到的向量是_____(答:(3,0))
(2)零向量:长度为0的向量叫零向量,记作:0 ,注意零向量的方向是任意的;
(3)单位向量:长度为一个单位长度的向量叫做单位向量;
(4)相等向量:长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量,相等向量有传递性;
(5)平行向量(也叫共线向量):方向相同或相反的非零向量叫做平行向量,记作:a ‖b ,规定零向量和任何向量平行。提醒:①相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等;②两个向量平行与两条直线平行是不同的两个概念:两个向量平行包含两个向量共线, 但两条直线平行不包含两条直线重合;③平行向量无传递性!;④三点共线;
(6)相反向量:长度相等方向相反的向量叫做相反向量。
坐标表示法
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作为基底。由平面向量的基本定理知,该平面内的任一向量可表示成a ,由于与数对(x,y)是一一对应的,因此把(x,y)叫做向量的坐标,记作a=(x,y),其中x叫作在x轴上的坐标,y叫做在y轴上的坐标。
在数学中,我们通常用点表示位置,用射线表示方向.在平面内,从任一点出发的所有射线,可以分别用来表示平面内的各个方向
向量的表示向量常用一条有向线段来表示,有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向.向量也可用字母a、b、c等表示,或用表示向量的有向线段的起点和终点字母表示.
向量 a的大小,也就是向量 a的长度(或称模),记作|a|长度为0的向量叫做零向量,记作0.长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量.
方向相同或相反的非零向量叫做平行向量.向量a、b、c平行,记作a∥b∥c.0向量长度为零,是起点与终点重合的向量,其方向不确定,我们规定0与任一向量平行.
长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.向量a与b相等,记作a=b.零向量与零向量相等.任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关.
向量的运算
1、向量的加法:
AB+BC=AC
设a=(x,y) b=(x',y')
则a+b=(x+x',y+y')
向量的加法满足平行四边形法则和三角形法则。
向量加法的性质:
交换律:
a+b=b+a
结合律:
(a+b)+c=a+(b+c)
a+0=0+a=a
2、向量的减法
AB-AC=CB
a-b=(x-x',y-y')
若a//b
则a=eb
则xy`-x`y=0
若a垂直b
则ab=0
则xx`+yy`=0
3、向量的乘法
设a=(x,y) b=(x',y')
a·b(点积)=x·x'+y·y'=|a|·|b|*cos夹角
平面向量的应用
步骤1.
在锐角△ABC中,设三边为a,b,c。作CH⊥AB垂足为点D
CH=a·sinB
CH=b·sinA
∴a·sinB=b·sinA
得到
a/sinA=b/sinB
同理,在△ABC中,
b/sinB=c/sinC
步骤2.
证明a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R:
如图,任意三角形ABC,作ABC的外接圆O.
作直径BD交⊙O于D.
连接DA.
因为直径所对的圆周角是直角,所以∠DAB=90度
因为同弧所对的圆周角相等,所以∠D等于∠C.
所以c/sinC=c/sinD=BD=2R
a/SinA=BC/SinD=CD=2R
类似可证其余两个等式。
正弦定理的变形公式
(1) a=2RsinA, b=2RsinB, c=2RsinC;
(2) sinA : sinB : sinC = a : b : c;
a^2=b^2+c^2-2*b*c*CosA
b^2=a^2+c^2-2*a*c*CosB
c^2=a^2+b^2-2*a*b*CosC
CosC=(a^2+b^2-c^2)/2ab
CosB=(a^2+c^2-b^2)/2ac
CosA=(c^2+b^2-a^2)/2bc
证明:
∵如图,有a+b=c
∴c·c=(a+b)·(a+b)
∴c^2=a·a+2a·b+b·b∴c^2=a^2+b^2+2|a||b|Cos(π-θ)
整理得到c^2=a^2+b^2-2|a||b|Cosθ(注意:这里用到了三角函数公式)
再拆开,得c^2=a^2+b^2-2*a*b*CosC
同理可证其他,而下面的CosC=(c^2-b^2-a^2)/2ab就是将CosC移到左边表示一下。
三.三角恒等变换
同角三角函数间的基本关系式:
平方关系:
sin^2(α)+cos^2(α)=1
tan^2(α)+1=sec^2(α)
cot^2(α)+1=csc^2(α)
积的关系:
sinα=tanα*cosα
cosα=cotα*sinα
tanα=sinα*secα
cotα=cosα*cscα
secα=tanα*cscα
cscα=secα*cotα
倒数关系:
tanα·cotα=1
sinα·cscα=1
cosα·secα=1
两角和差公式
两角和与差的三角函数公式
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
tanα+tanβ
tan(α+β)=——————
1-tanα ·tanβ
tanα-tanβ
tan(α-β)=——————
1+tanα ·tanβ
倍角公式
二倍角的正弦、余弦和正切公式(升幂缩角公式)
sin2α=2sinαcosα
cos2α=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)
2tanα
tan2α=—————
1-tan^2(α)
半角公式
半角的正弦、余弦和正切公式(降幂扩角公式)
1-cosα
sin^2(α/2)=—————
2
1+cosα
cos^2(α/2)=—————
2
1-cosα
tan^2(α/2)=—————
1+cosα
万能公式
⒌万能公式
2tan(α/2)
sinα=——————
1+tan^2(α/2)
1-tan^2(α/2)
cosα=——————
1+tan^2(α/2)
2tan(α/2)
tanα=——————
1-tan^2(α/2)
四.复数
复数的相等
.()
复数的模(或绝对值)
==.
复数的四则运算法则
(1);
(2);
(3);
(4).
复数的乘法的运算律
对于任何,有
交换律:.
结合律:.
分配律: .
复平面上的两点间的距离公式
(,).
向量的垂直
非零复数,对应的向量分别是,,则
的实部为零为纯虚数
(λ为非零实数).
实系数一元二次方程的解
实系数一元二次方程,
①若,则;
②若,则;
③若,它在实数集内没有实数根;在复数集内有且仅有两个共轭复数根.
五.立体几何初步
1、常见几何体的面积
多面体的表面积就是围成多面体各个面的面积的和.
圆柱的侧面积S侧=2πrl,表面积S=2πr(r+l).
圆锥的侧面积S侧=πrl,表面积S=πr(r+l).
圆台的侧面积S侧=π(r'+r)l,表面积S=π(r'2+r2+r'l+rl).
球的表面积S=4πR2.
其中r',r分别为上、下底面半径,l为母线长,R为球的半径.
2、常见几何体的体积
柱体的体积V=Sh;
锥体的体积V=Sh;
台体的体积V=(S'++S)h;
球的体积V=πR3.
其中S',S分别为上、下底面面积,h为高,R为球的半径.
3、平面的基本事实
基本事实1:过不在一条直线上的三个点,有且只有一个平面.
基本事实2:如果一条直线上的两个点在一个平面内,那么这条直线在这个平面内.
推论1:经过一条直线和这条直线外一点,有且只有一个平面.
推论2:经过两条相交直线,有且只有一个平面.
推论3:经过两条平行直线,有且只有一个平面.
基本事实3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线.
基本事实4:平行于同一条直线的两条直线平行.
4、空间点、直线、平面之间的位置关系
1.空间中直线与直线的位置关系
2.空间中直线与平面的位置关系
(1)直线在平面内——有无数个公共点;
(2)直线与平面相交——有且只有一个公共点;
(3)直线与平面平行——没有公共点.
当直线与平面相交或平行时,直线不在平面内,也称为直线在平面外.
3.空间中平面与平面的位置关系
(1)两个平面平行——没有公共点;
(2)两个平面相交——有一条公共直线.
5、空间平行关系的判定及性质
1.直线与平面平行的判定定理:如果平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,那么该直线与此平面平行.
2.直线与平面平行的性质定理:一条直线与一个平面平行,如果过该直线的平面与此平面相交,那么该直线与交线平行.
3.平面与平面平行的判定定理:如果一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,那么这两个平面平行.
4.平面与平面平行的性质定理:两个平面平行,如果另一个平面与这两个平面相交,那么两条交线平行.
6、空间垂直关系的判定及性质
1.直线与平面垂直的判定定理:如果一条直线与一个平面内的两条相交直线垂直,那么该直线与此平面垂直.
2.直线与平面垂直的性质定理:垂直于同一个平面的两条直线平行.
3.平面与平面垂直的判定定理:如果一个平面过另一个平面的垂线,那么这两个平面垂直.
4.平面与平面垂直的性质定理:两个平面垂直,如果一个平面内有一直线垂直于这两个平面的交线,那么这条直线与另一个平面垂直.