完整高中數(shù)學(xué)公式匯編及應(yīng)用指導(dǎo)_第1頁(yè)
完整高中數(shù)學(xué)公式匯編及應(yīng)用指導(dǎo)_第2頁(yè)
完整高中數(shù)學(xué)公式匯編及應(yīng)用指導(dǎo)_第3頁(yè)
完整高中數(shù)學(xué)公式匯編及應(yīng)用指導(dǎo)_第4頁(yè)
完整高中數(shù)學(xué)公式匯編及應(yīng)用指導(dǎo)_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩25頁(yè)未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

完整高中數(shù)學(xué)公式匯編及應(yīng)用指導(dǎo)前言高中數(shù)學(xué)公式是解題的“工具庫(kù)”,其重要性不言而喻。但記憶公式≠掌握公式,關(guān)鍵是理解公式的推導(dǎo)邏輯、適用條件及應(yīng)用場(chǎng)景。本文將高中數(shù)學(xué)核心模塊的公式按知識(shí)體系梳理,附應(yīng)用指導(dǎo)與常見(jiàn)題型示例,幫助學(xué)生構(gòu)建“公式-應(yīng)用”的閉環(huán)思維。一、函數(shù)函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的“主線”,覆蓋基本初等函數(shù)、函數(shù)性質(zhì)、圖像變換三大板塊。(一)基本初等函數(shù)1.指數(shù)函數(shù)公式:\(y=a^x\)(\(a>0\)且\(a\neq1\))圖像與性質(zhì):\(a>1\)時(shí),單調(diào)遞增;\(0<a<1\)時(shí),單調(diào)遞減。定義域\(\mathbb{R}\),值域\((0,+\infty)\),過(guò)定點(diǎn)\((0,1)\)。應(yīng)用指導(dǎo):用于描述“指數(shù)增長(zhǎng)/衰減”(如細(xì)胞分裂、放射性衰變)。對(duì)數(shù)函數(shù)的逆函數(shù),常與對(duì)數(shù)公式結(jié)合(如\(a^x=N\Leftrightarrowx=\log_aN\))。2.對(duì)數(shù)函數(shù)公式:\(y=\log_ax\)(\(a>0\)且\(a\neq1\))圖像與性質(zhì):\(a>1\)時(shí),單調(diào)遞增;\(0<a<1\)時(shí),單調(diào)遞減。定義域\((0,+\infty)\),值域\(\mathbb{R}\),過(guò)定點(diǎn)\((1,0)\)。常用恒等式:\(\log_a(MN)=\log_aM+\log_aN\)(積的對(duì)數(shù))\(\log_a\frac{M}{N}=\log_aM-\log_aN\)(商的對(duì)數(shù))\(\log_aM^n=n\log_aM\)(冪的對(duì)數(shù))換底公式:\(\log_ab=\frac{\log_cb}{\log_ca}\)(\(c>0\)且\(c\neq1\))應(yīng)用指導(dǎo):用于簡(jiǎn)化“高次冪”或“指數(shù)式”計(jì)算(如\(\log_28=3\))。解決“對(duì)數(shù)方程”(如\(\log_2(x+1)=3\Rightarrowx+1=8\Rightarrowx=7\))。3.冪函數(shù)公式:\(y=x^\alpha\)(\(\alpha\in\mathbb{R}\),\(x>0\))常見(jiàn)類(lèi)型及性質(zhì):\(\alpha>0\):過(guò)定點(diǎn)\((1,1)\),在\((0,+\infty)\)單調(diào)遞增(如\(y=x^2\)、\(y=x^{1/2}\))。\(\alpha<0\):過(guò)定點(diǎn)\((1,1)\),在\((0,+\infty)\)單調(diào)遞減(如\(y=x^{-1}=1/x\))。應(yīng)用指導(dǎo):用于描述“冪次關(guān)系”(如面積與半徑的平方關(guān)系\(S=\pir^2\))。比較冪值大?。ㄈ鏫(2^{0.5}>1^{0.5}>0.5^{0.5}\))。(二)函數(shù)性質(zhì)1.單調(diào)性定義:設(shè)函數(shù)\(f(x)\)在區(qū)間\(I\)上有定義,若對(duì)任意\(x_1<x_2\inI\),都有\(zhòng)(f(x_1)<f(x_2)\)(或\(f(x_1)>f(x_2)\)),則\(f(x)\)在\(I\)上單調(diào)遞增(或遞減)。判定方法:定義法:作差\(f(x_1)-f(x_2)\),判斷符號(hào)。導(dǎo)數(shù)法(見(jiàn)“導(dǎo)數(shù)”模塊):若\(f'(x)>0\),則單調(diào)遞增;若\(f'(x)<0\),則單調(diào)遞減。應(yīng)用指導(dǎo):求函數(shù)的值域(如\(f(x)=x^2+1\)在\([0,+\infty)\)單調(diào)遞增,值域\([1,+\infty)\))。解不等式(如\(f(x)=\log_2x\)單調(diào)遞增,故\(\log_2x>1\Rightarrowx>2\))。2.奇偶性定義:奇函數(shù):\(f(-x)=-f(x)\),圖像關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)(如\(y=x^3\)、\(y=\sinx\))。偶函數(shù):\(f(-x)=f(x)\),圖像關(guān)于\(y\)軸對(duì)稱(chēng)(如\(y=x^2\)、\(y=\cosx\))。判定步驟:1.檢查定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)(若否,則非奇非偶)。2.計(jì)算\(f(-x)\),與\(f(x)\)比較。應(yīng)用指導(dǎo):簡(jiǎn)化函數(shù)求值(如奇函數(shù)\(f(-1)=-f(1)\))。簡(jiǎn)化圖像繪制(如偶函數(shù)只需畫(huà)右半部分,對(duì)稱(chēng)到左半部分)。3.周期性定義:若存在常數(shù)\(T>0\),使得\(f(x+T)=f(x)\)對(duì)所有\(zhòng)(x\)成立,則\(T\)為\(f(x)\)的周期(最小正周期記為\(T_0\))。常見(jiàn)周期函數(shù):正弦函數(shù):\(\sin(x+2\pi)=\sinx\),\(T_0=2\pi\)。余弦函數(shù):\(\cos(x+2\pi)=\cosx\),\(T_0=2\pi\)。正切函數(shù):\(\tan(x+\pi)=\tanx\),\(T_0=\pi\)。應(yīng)用指導(dǎo):求周期函數(shù)的值(如\(\sin(10\pi+\pi/6)=\sin(\pi/6)=1/2\))。分析函數(shù)的長(zhǎng)期行為(如三角函數(shù)的周期性波動(dòng))。(三)函數(shù)圖像變換1.平移變換公式:向左平移\(h\)個(gè)單位:\(y=f(x+h)\)(\(h>0\))。向右平移\(h\)個(gè)單位:\(y=f(x-h)\)(\(h>0\))。向上平移\(k\)個(gè)單位:\(y=f(x)+k\)(\(k>0\))。向下平移\(k\)個(gè)單位:\(y=f(x)-k\)(\(k>0\))。應(yīng)用指導(dǎo):繪制復(fù)雜函數(shù)圖像(如\(y=\sin(x-\pi/3)+1\)是\(y=\sinx\)向右平移\(\pi/3\)、向上平移1)。2.伸縮變換公式:橫向伸縮:\(y=f(ax)\)(\(a>0\)),若\(a>1\),圖像橫向壓縮為原來(lái)的\(1/a\);若\(0<a<1\),橫向拉伸為原來(lái)的\(1/a\)。縱向伸縮:\(y=af(x)\)(\(a>0\)),若\(a>1\),圖像縱向拉伸為原來(lái)的\(a\)倍;若\(0<a<1\),縱向壓縮為原來(lái)的\(a\)倍。應(yīng)用指導(dǎo):調(diào)整函數(shù)的“頻率”或“振幅”(如\(y=2\sin(2x)\)是\(y=\sinx\)縱向拉伸2倍、橫向壓縮1/2倍)。3.對(duì)稱(chēng)變換公式:關(guān)于\(x\)軸對(duì)稱(chēng):\(y=-f(x)\)。關(guān)于\(y\)軸對(duì)稱(chēng):\(y=f(-x)\)。關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng):\(y=-f(-x)\)。應(yīng)用指導(dǎo):繪制對(duì)稱(chēng)函數(shù)圖像(如\(y=-x^2\)是\(y=x^2\)關(guān)于\(x\)軸對(duì)稱(chēng))。二、三角函數(shù)三角函數(shù)是“數(shù)形結(jié)合”的典型,覆蓋誘導(dǎo)公式、三角恒等式、解三角形三大板塊。(一)誘導(dǎo)公式核心原則:“奇變偶不變,符號(hào)看象限”(\(k\cdot\pi/2+\alpha\),\(k\in\mathbb{Z}\))?!捌孀兣疾蛔儭保篭(k\)為奇數(shù)時(shí),正弦變余弦、余弦變正弦;\(k\)為偶數(shù)時(shí),函數(shù)名不變?!胺?hào)看象限”:將\(\alpha\)視為銳角,判斷原函數(shù)在目標(biāo)象限的符號(hào)。常見(jiàn)公式:\(\sin(\pi-\alpha)=\sin\alpha\)(\(k=2\),偶,符號(hào):第二象限正弦正)\(\cos(\pi-\alpha)=-\cos\alpha\)(\(k=2\),偶,符號(hào):第二象限余弦負(fù))\(\sin(\pi/2-\alpha)=\cos\alpha\)(\(k=1\),奇,符號(hào):第一象限正弦正)\(\tan(\pi+\alpha)=\tan\alpha\)(\(k=2\),偶,符號(hào):第三象限正切正)應(yīng)用指導(dǎo):將任意角的三角函數(shù)轉(zhuǎn)化為銳角三角函數(shù)(如\(\sin(3\pi/2-\alpha)=-\cos\alpha\))。(二)三角恒等式1.和差角公式公式:\(\sin(\alpha+\beta)=\sin\alpha\cos\beta+\cos\alpha\sin\beta\)\(\sin(\alpha-\beta)=\sin\alpha\cos\beta-\cos\alpha\sin\beta\)\(\cos(\alpha+\beta)=\cos\alpha\cos\beta-\sin\alpha\sin\beta\)\(\cos(\alpha-\beta)=\cos\alpha\cos\beta+\sin\alpha\sin\beta\)\(\tan(\alpha+\beta)=\frac{\tan\alpha+\tan\beta}{1-\tan\alpha\tan\beta}\)\(\tan(\alpha-\beta)=\frac{\tan\alpha-\tan\beta}{1+\tan\alpha\tan\beta}\)應(yīng)用指導(dǎo):化簡(jiǎn)三角函數(shù)表達(dá)式(如\(\sin(\pi/6+\alpha)=\sin\pi/6\cos\alpha+\cos\pi/6\sin\alpha=(1/2)\cos\alpha+(\sqrt{3}/2)\sin\alpha\))。求特殊角的和差(如\(\tan(75^\circ)=\tan(45^\circ+30^\circ)=\frac{1+\sqrt{3}/3}{1-1\cdot\sqrt{3}/3}=2+\sqrt{3}\))。2.倍角公式公式:\(\sin2\alpha=2\sin\alpha\cos\alpha\)\(\cos2\alpha=\cos^2\alpha-\sin^2\alpha=2\cos^2\alpha-1=1-2\sin^2\alpha\)(降冪公式:\(\cos^2\alpha=(1+\cos2\alpha)/2\),\(\sin^2\alpha=(1-\cos2\alpha)/2\))\(\tan2\alpha=\frac{2\tan\alpha}{1-\tan^2\alpha}\)應(yīng)用指導(dǎo):化簡(jiǎn)“二次項(xiàng)”三角函數(shù)(如\(\cos^2x=(1+\cos2x)/2\),用于積分或求和)。求倍角值(如\(\sin60^\circ=2\sin30^\circ\cos30^\circ=2\cdot1/2\cdot\sqrt{3}/2=\sqrt{3}/2\))。3.輔助角公式公式:\(a\sin\alpha+b\cos\alpha=\sqrt{a^2+b^2}\sin(\alpha+\phi)\),其中\(zhòng)(\tan\phi=b/a\)(\(\phi\)由\(a,b\)符號(hào)確定)。應(yīng)用指導(dǎo):將“線性組合”轉(zhuǎn)化為單一三角函數(shù),求最值(如\(\sinx+\cosx=\sqrt{2}\sin(x+\pi/4)\),最大值為\(\sqrt{2}\))。(三)解三角形1.正弦定理公式:\(\frac{a}{\sinA}=\frac{\sinB}=\frac{c}{\sinC}=2R\)(\(R\)為外接圓半徑)適用條件:已知兩角及一邊(如\(A,B,a\),求\(b\))。已知兩邊及一邊對(duì)角(如\(a,b,A\),求\(B\))。注意事項(xiàng):當(dāng)已知兩邊及一邊對(duì)角時(shí),可能有兩解、一解或無(wú)解(如\(a=2\),\(b=3\),\(A=30^\circ\),則\(\sinB=3/4\),\(B=\arcsin(3/4)\)或\(\pi-\arcsin(3/4)\))。2.余弦定理公式:\(a^2=b^2+c^2-2bc\cosA\)\(b^2=a^2+c^2-2ac\cosB\)\(c^2=a^2+b^2-2ab\cosC\)適用條件:已知兩邊及夾角(如\(a,b,C\),求\(c\))。已知三邊(如\(a,b,c\),求\(A\))。3.面積公式公式:\(S=\frac{1}{2}ab\sinC=\frac{1}{2}bc\sinA=\frac{1}{2}ac\sinB\)(最常用)\(S=\sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}\)(海倫公式,\(p=(a+b+c)/2\))應(yīng)用指導(dǎo):求三角形面積(如\(a=3\),\(b=4\),\(C=60^\circ\),則\(S=1/2\cdot3\cdot4\cdot\sin60^\circ=3\sqrt{3}\))。三、數(shù)列數(shù)列是“遞推關(guān)系”的載體,覆蓋等差數(shù)列、等比數(shù)列、求和公式三大板塊。(一)等差數(shù)列1.通項(xiàng)公式公式:\(a_n=a_1+(n-1)d\)(\(a_1\)為首項(xiàng),\(d\)為公差)推廣:\(a_n=a_m+(n-m)d\)(任意兩項(xiàng)關(guān)系)2.求和公式公式:\(S_n=\frac{n(a_1+a_n)}{2}=na_1+\frac{n(n-1)}{2}d\)推導(dǎo)方法:倒序相加法(\(S_n=a_1+a_2+\cdots+a_n\),\(S_n=a_n+a_{n-1}+\cdots+a_1\),相加得\(2S_n=n(a_1+a_n)\))。3.性質(zhì)若\(m+n=p+q\),則\(a_m+a_n=a_p+a_q\)(中間項(xiàng)性質(zhì))。前\(n\)項(xiàng)和\(S_n\)是關(guān)于\(n\)的二次函數(shù)(無(wú)常數(shù)項(xiàng)):\(S_n=\frac664m62m{2}n^2+(a_1-\fracg6qgkyy{2})n\)。(二)等比數(shù)列1.通項(xiàng)公式公式:\(a_n=a_1q^{n-1}\)(\(a_1\)為首項(xiàng),\(q\)為公比,\(q\neq0\))推廣:\(a_n=a_mq^{n-m}\)(任意兩項(xiàng)關(guān)系)2.求和公式公式:\(S_n=\begin{cases}na_1&(q=1)\\\frac{a_1(1-q^n)}{1-q}=\frac{a_1-a_nq}{1-q}&(q\neq1)\end{cases}\)推導(dǎo)方法:錯(cuò)位相減法(\(S_n=a_1+a_1q+\cdots+a_1q^{n-1}\),\(qS_n=a_1q+\cdots+a_1q^{n-1}+a_1q^n\),相減得\((1-q)S_n=a_1(1-q^n)\))。3.性質(zhì)若\(m+n=p+q\),則\(a_m\cdota_n=a_p\cdota_q\)(中間項(xiàng)性質(zhì))。若\(q>1\)且\(a_1>0\),則數(shù)列單調(diào)遞增;若\(0<q<1\)且\(a_1>0\),則數(shù)列單調(diào)遞減。(三)數(shù)列求和方法1.錯(cuò)位相減法適用類(lèi)型:等差×等比數(shù)列(如\(a_n=(2n-1)\cdot2^n\))。步驟:1.寫(xiě)出\(S_n=a_1+a_2+\cdots+a_n\)。2.乘以公比\(q\),得\(qS_n=a_1q+\cdots+a_nq\)。3.相減得\((1-q)S_n=a_1+(a_2-a_1q)+\cdots+(a_n-a_{n-1}q)-a_nq\)(中間項(xiàng)為等差項(xiàng))。4.化簡(jiǎn)求和。2.裂項(xiàng)相消法適用類(lèi)型:分式數(shù)列(如\(a_n=\frac{1}{n(n+1)}\))。常見(jiàn)裂項(xiàng)公式:\(\frac{1}{n(n+1)}=\frac{1}{n}-\frac{1}{n+1}\)\(\frac{1}{(2n-1)(2n+1)}=\frac{1}{2}(\frac{1}{2n-1}-\frac{1}{2n+1})\)\(\frac{1}{\sqrt{n}+\sqrt{n+1}}=\sqrt{n+1}-\sqrt{n}\)步驟:1.將通項(xiàng)裂分為兩個(gè)項(xiàng)的差。2.累加時(shí)中間項(xiàng)抵消,只剩首尾項(xiàng)。3.分組求和法適用類(lèi)型:數(shù)列由多個(gè)等差/等比數(shù)列組成(如\(a_n=2n+3^n\))。步驟:將數(shù)列拆分為等差部分和等比部分,分別求和再相加。三、不等式不等式是“邏輯推理”的核心,覆蓋基本不等式、線性規(guī)劃、絕對(duì)值不等式三大板塊。(一)基本不等式1.核心公式公式:\(\frac{a+b}{2}\geq\sqrt{ab}\)(\(a>0,b>0\),當(dāng)且僅當(dāng)\(a=b\)時(shí)取等號(hào))推廣:三元基本不等式:\(\frac{a+b+c}{3}\geq\sqrt[3]{abc}\)(\(a,b,c>0\))??挛鞑坏仁剑篭((a^2+b^2)(c^2+d^2)\geq(ac+bd)^2\)(當(dāng)且僅當(dāng)\(ad=bc\)時(shí)取等號(hào))。2.適用條件“一正二定三相等”:一正:\(a,b\)均為正數(shù)(若為負(fù)數(shù),需調(diào)整符號(hào))。二定:和\(a+b\)或積\(ab\)為定值(若不定,需湊定值)。三相等:當(dāng)且僅當(dāng)\(a=b\)時(shí)取等號(hào)(需驗(yàn)證等號(hào)是否成立)。3.應(yīng)用指導(dǎo)求最值:積定和最?。喝鏫(ab=4\),則\(a+b\geq2\sqrt{4}=4\)(當(dāng)\(a=b=2\)時(shí)取最小值)。和定積最大:如\(a+b=6\),則\(ab\leq(6/2)^2=9\)(當(dāng)\(a=b=3\)時(shí)取最大值)。湊定值技巧:拆項(xiàng):如\(f(x)=x+1/(x-1)=(x-1)+1/(x-1)+1\geq2\sqrt{(x-1)\cdot1/(x-1)}+1=3\)(\(x>1\))。乘系數(shù):如\(f(x)=2x+3/(x^2)=x+x+3/(x^2)\geq3\sqrt[3]{x\cdotx\cdot3/(x^2)}=3\sqrt[3]{3}\)(\(x>0\))。(二)線性規(guī)劃1.基本概念目標(biāo)函數(shù):\(z=ax+by\)(線性函數(shù),求最大值或最小值)。約束條件:一組線性不等式(如\(x+y\leq2\),\(x\geq0\),\(y\geq0\))。可行域:約束條件所圍成的區(qū)域(凸多邊形)。最優(yōu)解:可行域頂點(diǎn)處的目標(biāo)函數(shù)值(線性規(guī)劃最優(yōu)解必在頂點(diǎn)取得)。2.解題步驟1.畫(huà)出可行域(根據(jù)約束條件,用直線劃分區(qū)域,取滿足不等式的部分)。2.畫(huà)出目標(biāo)函數(shù)的等值線(如\(ax+by=k\),\(k\)為常數(shù))。3.平移等值線,找到與可行域相切的頂點(diǎn)(最大值對(duì)應(yīng)等值線向右上方平移的最遠(yuǎn)頂點(diǎn),最小值對(duì)應(yīng)向左下方平移的最近頂點(diǎn))。4.計(jì)算頂點(diǎn)處的目標(biāo)函數(shù)值,確定最優(yōu)解。3.應(yīng)用指導(dǎo)資源分配問(wèn)題(如用有限材料生產(chǎn)兩種產(chǎn)品,求利潤(rùn)最大化)。成本最小化問(wèn)題(如運(yùn)輸貨物,求最短路徑或最低成本)。四、立體幾何立體幾何是“空間想象”的重點(diǎn),覆蓋空間向量、表面積與體積、線面關(guān)系三大板塊。(一)空間向量1.向量運(yùn)算公式:加法:\(\vec{a}+\vec=(x_1+x_2,y_1+y_2,z_1+z_2)\)。減法:\(\vec{a}-\vec=(x_1-x_2,y_1-y_2,z_1-z_2)\)。數(shù)乘:\(\lambda\vec{a}=(\lambdax_1,\lambday_1,\lambdaz_1)\)(\(\lambda\in\mathbb{R}\))。點(diǎn)積:\(\vec{a}\cdot\vec=x_1x_2+y_1y_2+z_1z_2=|\vec{a}||\vec|\cos\theta\)(\(\theta\)為夾角)。叉積:\(\vec{a}\times\vec=(y_1z_2-y_2z_1,z_1x_2-z_2x_1,x_1y_2-x_2y_1)\),模長(zhǎng)\(|\vec{a}\times\vec|=|\vec{a}||\vec|\sin\theta\)(表示以\(\vec{a},\vec\)為鄰邊的平行四邊形面積)。2.線面關(guān)系判定線線平行:\(\vec{a}\parallel\vec\Leftrightarrow\vec{a}=\lambda\vec\)(\(\lambda\in\mathbb{R}\))。線線垂直:\(\vec{a}\perp\vec\Leftrightarrow\vec{a}\cdot\vec=0\)。線面平行:直線方向向量與平面法向量垂直(\(\vec{a}\cdot\vec{n}=0\)),且直線不在平面內(nèi)。線面垂直:直線方向向量與平面法向量平行(\(\vec{a}\parallel\vec{n}\))。面面平行:兩平面法向量平行(\(\vec{n_1}\parallel\vec{n_2}\))。面面垂直:兩平面法向量垂直(\(\vec{n_1}\cdot\vec{n_2}=0\))。3.距離公式點(diǎn)到平面距離:\(d=\frac{|\vec{Ax_0+By_0+Cz_0+D}|}{\sqrt{A^2+B^2+C^2}}\)(平面方程\(Ax+By+Cz+D=0\),點(diǎn)\((x_0,y_0,z_0)\))。異面直線距離:\(d=\frac{|\vec{AB}\cdot(\vec{a}\times\vec)|}{|\vec{a}\times\vec|}\)(\(A,B\)分別為兩直線上的點(diǎn),\(\vec{a},\vec\)為直線方向向量)。(二)表面積與體積1.棱柱表面積:\(S=2S_{底}+S_{側(cè)}\)(\(S_{側(cè)}=底面周長(zhǎng)\times高\(yùn)))。體積:\(V=S_{底}\times高\(yùn))。2.棱錐表面積:\(S=S_{底}+S_{側(cè)}\)(\(S_{側(cè)}=各側(cè)面三角形面積之和\))。體積:\(V=\frac{1}{3}S_{底}\times高\(yùn))。3.圓柱表面積:\(S=2\pir^2+2\pirh\)(\(r\)為底面半徑,\(h\)為高)。體積:\(V=\pir^2h\)。4.圓錐表面積:\(S=\pir^2+\pirl\)(\(l\)為母線長(zhǎng),\(l=\sqrt{r^2+h^2}\))。體積:\(V=\frac{1}{3}\pir^2h\)。5.球表面積:\(S=4\piR^2\)(\(R\)為半徑)。體積:\(V=\frac{4}{3}\piR^3\)。五、解析幾何解析幾何是“用代數(shù)方法研究幾何問(wèn)題”的典范,覆蓋直線、圓、圓錐曲線三大板塊。(一)直線1.直線方程點(diǎn)斜式:\(y-y_1=k(x-x_1)\)(過(guò)點(diǎn)\((x_1,y_1)\),斜率\(k\))。斜截式:\(y=kx+b\)(斜率\(k\),截距\(b\))。兩點(diǎn)式:\(\frac{y-y_1}{y_2-y_1}=\frac{x-x_1}{x_2-x_1}\)(過(guò)點(diǎn)\((x_1,y_1)\),\((x_2,y_2)\))。一般式:\(Ax+By+C=0\)(\(A,B\)不同時(shí)為0)。2.斜率與夾角斜率公式:\(k=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}\)(兩點(diǎn)\((x_1,y_1)\),\((x_2,y_2)\))。夾角公式:\(\tan\theta=\left|\frac{k_2-k_1}{1+k_1k_2}\right|\)(\(\theta\)為兩直線夾角,\(k_1,k_2\)為斜率)。3.平行與垂直平行:\(k_1=k_2\)(斜截式)或\(A_1B_2=A_2B_1\)(一般式)。垂直:\(k_1k_2=-1\)(斜截式)或\(A_1A_2+B_1B_2=0\)(一般式)。(二)圓1.圓的方程標(biāo)準(zhǔn)式:\((x-a)^2+(y-b)^2=r^2\)(圓心\((a,b)\),半徑\(r\))。一般式:\(x^2+y^2+Dx+Ey+F=0\)(\(D^2+E^2-4F>0\),圓心\((-D/2,-E/2)\),半徑\(\frac{1}{2}\sqrt{D^2+E^2-4F}\))。2.直線與圓的位置關(guān)系判定方法:幾何法:計(jì)算圓心到直線的距離\(d\),與半徑\(r\)比較:\(d<r\):相交(兩個(gè)交點(diǎn))。\(d=r\):相切(一個(gè)交點(diǎn))。\(d>r\):相離(無(wú)交點(diǎn))。代數(shù)法:聯(lián)立直線與圓的方程,消元得二次方程,判斷判別式\(\Delta\):\(\Delta>0\):相交。\(\Delta=0\):相切。\(\Delta<0\):相離。3.圓與圓的位置關(guān)系判定方法:計(jì)算兩圓心距離\(d\),與半徑\(r_1,r_2\)比較:\(d>r_1+r_2\):外離(無(wú)交點(diǎn))。\(d=r_1+r_2\):外切(一個(gè)交點(diǎn))。\(|r_1-r_2|<d<r_1+r_2\):相交(兩個(gè)交點(diǎn))。\(d=|r_1-r_2|\):內(nèi)切(一個(gè)交點(diǎn))。\(d<|r_1-r_2|\):內(nèi)含(無(wú)交點(diǎn))。(三)圓錐曲線1.橢圓定義:平面內(nèi)到兩定點(diǎn)\(F_1,F_2\)(焦點(diǎn))的距離之和為定值\(2a\)(\(2a>|F_1F_2|=2c\))的點(diǎn)的軌跡。標(biāo)準(zhǔn)方程:焦點(diǎn)在\(x\)軸:\(\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1\)(\(a>b>0\),\(b^2=a^2-c^2\))。焦點(diǎn)在\(y\)軸:\(\frac{y^2}{a^2}+\frac{x^2}{b^2}=1\)(\(a>b>0\))。性質(zhì):頂點(diǎn):\((\pma,0)\)(\(x\)軸)或\((0,\pma)\)(\(y\)軸)。離心率:\(e=c/a\)(\(0<e<1\),\(e\)越小,橢圓越圓)。2.雙曲線定義:平面內(nèi)到兩定點(diǎn)\(F_1,F_2\)(焦點(diǎn))的距離之差的絕對(duì)值為定值\(2a\)(\(2a<|F_1F_2|=2c\))的點(diǎn)的軌跡。標(biāo)準(zhǔn)方程:焦點(diǎn)在\(x\)軸:\(\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1\)(\(a>0,b>0\),\(b^2=c^2-a^2\))。焦點(diǎn)在\(y\)軸:\(\frac{y^2}{a^2}-\frac{x^2}{b^2}=1\)(\(a>0,b>0\))。性質(zhì):頂點(diǎn):\((\pma,0)\)(\(x\)軸)或\((0,\pma)\)(\(y\)軸)。漸近線:\(y=\pm(b/a)x\)(\(x\)軸焦點(diǎn))或\(y=\pm(a/b)x\)(\(y\)軸焦點(diǎn))。離心率:\(e=c/a\)(\(e>1\),\(e\)越大,雙曲線開(kāi)口越寬)。3.拋物線定義:平面內(nèi)到定點(diǎn)\(F\)(焦點(diǎn))與定直線\(l\)(準(zhǔn)線)距離相等的點(diǎn)的軌跡。標(biāo)準(zhǔn)方程:焦點(diǎn)在\(x\)軸正方向:\(y^2=2px\)(\(p>0\),焦點(diǎn)\((p/2,0)\),準(zhǔn)線\(x=-p/2\))。焦點(diǎn)在\(x\)軸負(fù)方向:\(y^2=-2px\)(\(p>0\),焦點(diǎn)\((-p/2,0)\),準(zhǔn)線\(x=p/2\))。焦點(diǎn)在\(y\)軸正方向:\(x^2=2py\)(\(p>0\),焦點(diǎn)\((0,p/2)\),準(zhǔn)線\(y=-p/2\

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論