最全高中数学常用公式定理(113个知识点全归纳)
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高中数学常用公式定理
1. 元素与集合的关系
,.
2.包含关系
3.集合A中有n个元素,则集合A的所有不同子集个数共有个;真子集有–1个;非空子集有 –1个;非空的真子集有–2个.
4. 二次函数的图象的对称轴方程是,顶点坐标是 二次函数的解析式的三种形式:
(1)一般式;
(2)顶点式;
(3)零点式.
5.解连续不等式常有以下转化形式:
6. 方程有实数根函数的图象与x轴有交点函数有零点.
零点存在性定理:
函数在区间上的图像是连续的,且,那么函数在区间上至少有一个零点. 即存在,使得,这个c也就是方程的根.
7.闭区间上的二次函数的最值
二次函数在闭区间上的最值只能在处及区间的两端点处取得.
8. 逻辑连接词有“或”、“且”和“非”:
真值表 :
p
q
非p
p或q
p且q
真
真
假
真
真
真
假
假
真
假
假
真
真
真
假
假
假
真
假
假
9. 命题中常见结论的否定形式:
原结论
反设词
原结论
反设词
是
不是
至少有一个
一个也没有
都是
不都是
至多有一个
至少有两个
大于
不大于
至少有个
至多有()个
小于
不小于
至多有个
至少有()个
对所有,
成立
存在某,
不成立
或
且
对任何,
不成立
存在某,
成立
且
或
10.四种命题的相互关系
原命题 互逆 逆命题
若p则q 若q则p
互 互
互 为 为 互
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
注意:全称命题与存在命题的否定关系。
11.充要条件:
(1)充分条件:若,则是充分条件.
(2)必要条件:若,则是必要条件.
(3)充要条件:若,且,则是充要条件.
注:如果甲是乙的充分条件,则乙是甲的必要条件;反之亦然.
12.函数的单调性
(1)设那么
上是增函数;
上是减函数.
(2)设函数在某个区间内可导,如果,则为增函数;如果,则为减函数.
13.如果函数和都是减函数,则在公共定义域内,和函数也是减函数; 如果函数和在其对应的定义域上都是减函数,则复合函数是增函数. 复合函数的单调性口诀:同增异减.
14.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.
15.若函数是偶函数,则;若函数是偶函数,则.
16.对于函数(),恒成立,则函数的对称轴是函数;两个函数与 的图象关于直线对称.
17. 函数的图象的对称性: ①函数的图象关于直线对称.②函数与函数的图象关于直线(即轴)对称.
18.多项式函数的奇偶性
多项式函数是奇函数的偶次项(即奇数项)的系数全为零.
多项式函数是偶函数的奇次项(即偶数项)的系数全为零.
19.函数的图象的对称性
函数的图象关于直线对称.
20.若将函数的图象右移、上移个单位,得到函数的图象;若将曲线的图象右移、上移个单位,得到曲线的图象.
21.几个函数方程的周期(约定a>0)
(1),则的周期T=a;
(2),
或,
或,
则的周期T=2a;
22.分数指数幂 :
(1)(,且).
(2)(,且).
23.根式的性质:
(1).
(2)当为奇数时,;
当为偶数时,.
24.有理指数幂的运算性质:
(1) .
(2) .
(3).
注: 若a>0,p是一个无理数,则ap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.
25.指数式与对数式的互化式:
.
26.对数的换底公式
(,且,,且, ).
推论 (,且,,且,, ).
若a>0,a≠1,M>0,N>0,则
(1);
(2) ;
(3).
27.设函数,记.若的定义域为,则,且;若的值域为,则,且.对于的情形,需要单独检验.
28. 平均增长率的问题
如果原来产值的基础数为N,平均增长率为,则对于时间的总产值,有.
29.数列的同项公式与前n项的和的关系
( 数列的前n项的和为).
30.等差数列的通项公式
;
其前n项和公式为
.
31.等比数列的通项公式
;
其前n项的和公式为
或.
32.若m、n、p、q∈N,且,那么:当数列是等差数列时,有;当数列是等比数列时,有。
33. 弧长公式:(是圆心角的弧度数,>0);
扇形面积公式:;
34.三角函数的定义: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,点P到原点的距离记为,则sin=,cos=,tan=,符号法则:全STC.
35.同角三角函数的基本关系式 :
平方关系:,”1”的代换.商数关系:=,弦化切互化.
36.正弦、余弦的诱导公式: 概括为:奇变偶不变,符号看象限。
(n为偶数)
(n为奇数)
(n为偶数)
(n为奇数)
37.和角与差角公式:
;
;
.
(平方正弦公式);
.
注意:二化一(辅助角)公式=(辅助角所在象限由点的象限决定, ).
38.二倍角公式 :
.
.
.
注意:半角公式是:sin= cos=
tan===。
升幂公式是: 。
降幂公式是: 。
39. 三角函数的单调区间:
的递增区间是,递减区间是;的递增区间是,递减区间是,的递增区间是
40.三角函数的周期公式 :
函数,x∈R及函数,x∈R(A,ω,为常数,且A≠0,ω>0)的周期;函数,(A,ω,为常数,且A≠0,ω>0)的周期.
函数的最大值是,最小值是,周期是,频率是,相位是,初相是;其图象的对称轴是直线,凡是该图象与直线的交点都是该图象的对称中心。
41.正弦定理: .
42.余弦定理:
;
第一形式,;第二形式,cosB=
.
43.面积定理:
(1)(分别表示a、b、c边上的高).
(2).
③;④;
⑤;⑥
44.三角形内角和定理 :
在△ABC中,有
.
△ABC 中: , ,
45.平面向量运算性质::
坐标运算:设,则
设A、B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则.
46.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.
坐标表示:设,则λ,
47. 平面向量的数量积:
定义:, .
运算律:(1) a·b= b·a (交换律);
(2)(a)·b= (a·b)=a·b= a·(b);
(3)(a+b)·c= a ·c +b·c.
(4),
坐标运算:设 ,则
(5) 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|cosθ的乘积.
48.平面向量基本定理:
如果e1、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=λ1e1+λ2e2.
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.
49.两个向量平行的充要条件
坐标表示: ,则
三点共线.
50.两个非零向量垂直的充要条件
坐标表示: ,则
51.两向量的夹角公式: a=,b=则.
52.平面两点间的距离公式:
A,B则AB.
53.线段的定比分公式 :
设,,是线段的分点, 且,是实数,则
则 。 中点坐标公式
54.三角形的重心坐标公式 :
△ABC三个顶点的坐标分别为、、,则△ABC的重心的坐标是.
55.常用不等式:
(1)(当且仅当a=b时取“=”号).
(2)两个正数的平均值不等式是: (当且仅当a=b时取“=”号).
(3)双向绝对值不等式:
左边:时取得等号。右边:时取得等号。
56.平均值定理用来求最值:
已知都是正数,则有
(1)若积是定值,则当时和有最小值;
(2)若和是定值,则当时积有最大值.
推广: 已知,则有
(1)若积是定值,则当最大时,最大;
当最小时,最小.
(2)若和是定值,则当最大时, 最小;
当最小时, 最大.
57.一元二次不等式,如果与同号,则其解集在两根之外;如果与异号,则其解集在两根之间.简言之:同号两根之外,异号两根之间.
;
.
58.含有绝对值的不等式 :
当a> 0时,有
.
或.
59.指数不等式与对数不等式
(1)当时:;
.
(2)当时:;
60.斜率公式 : 直线斜率的定义为:k= tan,
两点、则.
61. 同一坐标轴上两点距离公式:
62.直线的五种方程
(1)点斜式 : (直线过点,且斜率为).
(2)斜截式 (b为直线在y轴上的截距).
(3)两点式 ()(、 ()).
(4)截距式 (分别为直线的横、纵截距,)
(5)一般式 (其中A、B不同时为0).
63.两条直线的平行和垂直
(1)若,
①;
②.
(2)若,,且A1、A2、B1、B2都不为零,
①;
②;
64.四种常用直线系方程
(1)定点直线系方程:经过定点的直线系方程为(除直线),其中是待定的系数; 经过定点的直线系方程为,其中是待定的系数.
(2)共点直线系方程:经过两直线,的交点的直线系方程为,其中λ是待定的系数.
(3)平行直线系方程:直线中当斜率k一定而b变动时,表示平行直线系方程.与直线平行的直线系方程是(),λ是参变量.
(4)垂直直线系方程:与直线 (A≠0,B≠0)垂直的直线系方程是,λ是参变量.
65.点到直线的距离
(点,直线:).
两平行直线距离
66. 或所表示的平面区域
设直线,则或所表示的平面区域是:
若,当与同号时,表示直线的上方的区域;当与异号时,表示直线的下方的区域.简言之,同号在上,异号在下.
若,当与同号时,表示直线的右方的区域;当与异号时,表示直线的左方的区域. 简言之,同号在右,异号在左.
67. 圆的四种方程
(1)圆的标准方程 .
(2)圆的一般方程 (>0).
68. 圆系方程
(1)过点,的圆系方程是
,其中是直线的方程,λ是待定的系数.
(2)过直线:与圆:的交点的圆系方程是,λ是待定的系数.
(3) 过圆:与圆:的交点的圆系方程是,λ是待定的系数.
69.点与圆的位置关系
点与圆的位置关系有三种
若,则
点在圆外;点在圆上;点在圆内.
70.直线与圆的位置关系
直线与圆的位置关系有三种:
;
; 其中.
.
注意:研究圆与直线的位置关系最常用的方法有两种:
①代数法(判别式法):Δ>0,=0,0的区间为增区间,使