高中数学常用公式及常用结论
1. 元素与集合的关系
, .
x∈A⇔ ∉x C AU x∈C AU ⇔ ∉x A
2.德摩根公式
( ) ; ( ) .
U U U U U U
C A∩B =C A∪C B C A∪B =C A∩C B
3.包含关系
A∩B= A⇔ A∪B=B ⇔ A⊆B⇔C BU ⊆C AU A C BU
⇔ ∩ = Φ ⇔C AU ∪B=R
4.容斥原理
( ) ( )
card A∪B =cardA cardB card A+ − ∩ B
( ) ( )
card A∪ ∪B C =cardA cardB cardC card A+ + − ∩ B
( ) ( ) ( ) ( ).
card A B card B C card C A card A B C
− ∩ − ∩ − ∩ + ∩ ∩
5.集合{ ,a a1 2,⋯,an}的子集个数共有2n 个;真子集有2n–1 个;非空子集有2n –1 个;非空的真子集有2n–2 个.
6.二次函数的解析式的三种形式 (1)一般式 f x( )=ax2+bx c a+ ( ≠0); (2)顶点式 f x( )=a x h( − )2+k a( ≠0); (3)零点式 f x( )=a x( −x1)(x−x2)(a≠0). 7.解连不等式N < f x( )<M 常有以下转化形式
N< f x( )<M ⇔[ ( )f x −M][ ( )f x −N]<0
⇔ | ( ) |
2 2
M N M N
f x + −
− < ⇔ ( ) 0
( ) f x N M f x
− >
−
⇔ 1 1 .
f x( )−N > M−N
8.方程 f(x)=0在(k1,k2)上有且只有一个实根,与 f(k1)f(k2)<0不等价,前者是后 者的一个必要而不是充分条件.特别地, 方程ax2 +bx+c=0(a≠0)有且只有一个实根在
内,等价于 ,或 且 ,或 且
) ,
(k1 k2 f(k1)f(k2)<0 f(k1)=0
2 2
2 1 1
k k a
k <− b < + f(k2)=0
2.
2 1
2
2 k
a k b
k + <− <
9.闭区间上的二次函数的最值
二次函数 f(x)=ax2+bx+c(a≠0)在闭区间
[
p,q]
上的最值只能在 处及区a x b
−2
= 间的两端点处取得,具体如下:
(1) 当 a>0 时 , 若
[
p q]
, 则a
x b ,
2 ∈
−
=
{ }
;min max max
( ) ( ), ( ) ( ), ( )
2
f x f b f x f p f q
= − a =
, , .
[
p q]
a
x b ,
2 ∉
−
= f x( )max =max
{
f p f q( ), ( )}
f x( )min =min{
f p f q( ), ( )}
(2) 当 a<0 时 , 若
[
p q]
, 则 , 若a
x b ,
2 ∈
−
= f x( )min =min
{
f p f q( ), ( )}
,则 , .
[
p q]
a
x b ,
2 ∉
−
= f x( )max =max
{
f p f q( ), ( )}
f x( )min =min{
f p f q( ), ( )}
10.一元二次方程的实根分布
依据:若 f m f n( ) ( )<0,则方程 f(x)=0在区间( , )m n 内至少有一个实根 . 设 f(x)=x2+ px+q,则
(1)方程 f(x)=0在区间(m,+∞)内有根的充要条件为 f(m)=0或 ;
2 4 0
2
p q
p m
⎧ − ≥
⎪⎨
− >
⎪⎩
(2)方程 f(x)=0在区间( , )m n 内有根的充要条件为 f m f n <( ) ( ) 0或 2 ( ) 0 ( ) 0
4 0
2 f m f n
p q
m p n
⎧ >
⎪ >
⎪⎪
⎨ − ≥
⎪
⎪ < − <
⎪⎩ 或 ( ) 0或 ;
( ) 0 f m af n
⎧ =
⎨ >
⎩
( ) 0 ( ) 0 f n af m
⎧ =
⎨ >
⎩
(3)方程 f(x)=0在区间(−∞, )n 内有根的充要条件为 f m( )<0或 .
2 4 0
2
p q
p m
⎧ − ≥
⎪⎨
− <
⎪⎩ 11.定区间上含参数的二次不等式恒成立的条件依据
(1)在给定区间(−∞,+∞)的子区间 (形如L
[
α,β]
,(
−∞,β]
,[
α,+∞)
不同)上含参数 的二次不等式 f x t ≥( , ) 0( 为参数)恒成立的充要条件是t f x t( , )min ≥0(x∉L).(2)在给定区间(−∞,+∞)的子区间上含参数的二次不等式 f x t( , )≥0( 为参数)恒成立t
的充要条件是 f x t( , )man ≤0(x∉L).
(3) f(x)=ax4+bx2+c>0恒成立的充要条件是 或 . 0
0 0 a b c
⎧ ≥
⎪ ≥
⎨
⎪ >
⎩
2
0
4 0
a b ac
⎧ <
⎨ − <
⎩ 12.真值表
13.常见结论的否定形式
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
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n 至多有(n−1)个 小于 不小于 至多有 个n 至少有(n+1)个 对所有 ,x
成立
存在某 ,x
不成立 p或q ¬p且¬q
对任何 ,x 存在某 ,x
14.四种命题的相互关系
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
15.充要条件
(1)充分条件:若 p⇒q,则 p是 充分条件.q
(2)必要条件:若q⇒ p,则p是 必要条件.q
(3)充要条件:若 p⇒q,且q⇒ p,则 p是 充要条件.q
注:如果甲是乙的充分条件,则乙是甲的必要条件;反之亦然.
16.函数的单调性
(1)设x1⋅x2∈
[
a,b]
,x1≠ x2那么上是增函数;
[ ]
1 2 1 2
(x −x ) f x( )− f x( ) >0 ⇔ f x
[
a b]
x x
x f x
f( ) ( ) 0 ( ) ,
2 1
2
1 > ⇔ 在
−
−
上是减函数.
[ ]
1 2 1 2
(x −x ) f x( )− f x( ) <0⇔ f x
[
a b]
x x
x f x
f( ) ( ) 0 ( ) ,
2 1
2
1 < ⇔ 在
−
−
(2)设函数 y= f(x)在某个区间内可导,如果 f′(x)>0,则 f(x)为增函数;如果
,则 为减函数.
0 ) ( <
′ x
f f(x)
17.如果函数 f(x)和g(x)都是减函数,则在公共定义域内,和函数 f(x)+g(x)也是减 函数 ; 如果 函 数 y = f(u)和u =g(x)在其 对 应 的 定 义 域 上 都 是 减 函 数 , 则复 合 函 数
是增函数.
)]
( [g x f y =
18.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.
19.若函数y= f(x)是偶函数,则 f(x+a)= f(−x−a);若函数y= f(x+a)是偶函 数,则 f(x+a)= f(−x+a).
20.对于函数 y= f(x)(x∈R), f(x+a)= f(b−x)恒成立 ,则函数 f(x)的对称轴
是函数 ;两个函数 与 的图象关于直线 对称.
2 b
x= a+ y= f(x+a) y= f(b−x)
2 b x= a+
21. 若 f(x)=−f(−x+a) , 则 函 数 y = f(x) 的 图 象 关 于 点 ,0) 对 称 ; 若 (2a
,则函数 为周期为 的周期函数.
) ( )
(x f x a
f =− + y = f(x) 2a
22.多项式函数P x( )=a xn n +an−1xn−1+⋯+a0的奇偶性
多项式函数P x( )是奇函数⇔ P x( )的偶次项(即奇数项)的系数全为零.
多项式函数P x( )是偶函数⇔ P x( )的奇次项(即偶数项)的系数全为零.
23.函数y= f x( )的图象的对称性
不成立 成立 p且q ¬p或¬q
(1)函数y= f x( )的图象关于直线x=a对称⇔ f a( +x)= f a( −x) (2 ) ( ).
f a x f x
⇔ − =
(2)函数y= f x( )的图象关于直线 对称 2
x= a b+ ⇔ f a mx( + )= f b mx( − )
( ) ( ).
f a b mx f mx
⇔ + − =
24.两个函数图象的对称性
(1)函数y= f x( )与函数y= f(−x)的图象关于直线x=0(即y轴)对称.
(2)函数y= f mx a( − )与函数y= f b mx( − )的图象关于直线 对称.
2 x a b
m
= + (3)函数y = f(x)和y = f −1(x)的图象关于直线 y=x 对称.
25.若将函数 y = f(x)的图象右移 、上移a b个单位,得到函数 y = f(x−a)+b的图 象;若将曲线 f(x,y)=0的图象右移a、上移 个单位,得到曲线b f(x−a,y−b)=0的图 象.
26.互为反函数的两个函数的关系
a.
b f b a
f( )= ⇔ −1( )=
27. 若函 数 y= f(kx+b)存在 反 函 数 , 则其 反 函 数 为 1[ 1( ) ], 并不 是
b x k f
y = − −
,而函数 是 的反函数.
) ( [f 1 kx b
y = − + y =[f−1(kx+b) 1[ ( ) ] b x k f
y= −
28.几个常见的函数方程
(1)正比例函数 f x( )=cx, f x( + y)= f x( )+ f y f( ), (1)=c. (2)指数函数 f x( )=ax, f x( +y)= f x f y f( ) ( ), (1)=a≠0.
(3)对数函数 f x( )=loga x, f xy( )= f x( )+ f y( ), ( )f a =1(a>0,a≠1). (4)幂函数 f x( )=xα, f xy( )= f x f y( ) ( ), f'(1)=α .
(5)余弦函数 f x( )=cosx,正弦函数g x( )=sinx, f x y( − )= f x f y( ) ( )+g x g y( ) ( ), .
0
(0) 1, lim ( ) 1
x
f g x
x
→
= =
29.几个函数方程的周期(约定 a>0)
(1) f(x)= f(x+a),则 f(x)的周期 T=a;
(2) f(x)= f(x+a)=0, 或 ( ( ) 0),
) ( ) 1
( + = f x ≠
x a f
x f
或 1 ,
( )
f x a ( )
+ = −f x ( ( ) 0)f x ≠
或1 ( ) 2( ) ( ), ( ( )
[
0,1 )]
,则 的周期 T=2a;2+ f x − f x = f x a+ f x ∈ f(x) (3) ( ( ) 0),则 的周期 T=3a;
) ( 1 1 )
( ≠
− +
= f x
a x x f
f f(x)
(4) 且 ,则
) ( ) ( 1
) ( ) ) (
(
2 1
2 1
2
1 f x f x
x f x x f
x
f −
= +
+ f a( )=1( ( )f x1 ⋅f x( 2)≠1, 0 |< x1−x2 | 2 )< a
的周期 T=4a;
) (x f
(5) f x( )+f x a( + +) f x( +2 ) (a f x+3 )a +f x( +4 )a
,则 的周期 T=5a;
( ) ( ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) f x f x a f x a f x a f x a
= + + + + f(x)
(6) f(x+a)= f(x)− f(x+a),则 f(x)的周期 T=6a.
30.分数指数幂
(1) mn 1 ( ,且 ).
n m
a
a
= a>0, ,m n∈N∗ n>1
(2) mn 1 ( ,且 ).
m n
a a
− = a>0, ,m n∈N∗ n>1
31.根式的性质
(1)(na)n =a.
(2)当 为奇数时,n n an =a; 当 为偶数时,n | | , 0 .
, 0
n n a a
a a
a a
⎧ ≥
= = ⎨
− <
⎩ 32.有理指数幂的运算性质
(1) a ar⋅ s =ar s+ (a>0, ,r s∈Q). (2) (ar s) =ars(a>0, ,r s∈Q). (3)(ab)r =a b ar r( >0,b>0,r∈Q).
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.
33.指数式与对数式的互化式
logaN =b⇔ab =N (a>0,a≠1,N>0).
34.对数的换底公式
( ,且 , ,且 , ).
log log
log
m a
m
N N
= a a>0 a≠1 m>0 m≠1 N >0
推论 log m log ( ,且 , ,且 , , ).
n a a
b n b
= m a>0 a>1 m n, >0 m≠1 n≠1 N>0 35.对数的四则运算法则
若 a>0,a≠1,M>0,N>0,则 (1)log (a MN)=loga M +loga N; (2) loga M loga loga ;
M N
N = −
(3)logaMn =nlogaM n( ∈R).
36.设函数 f(x)=logm(ax2 +bx+c)(a≠0),记∆=b2 −4ac.若 f(x)的定义域为 ,则 ,且 ;若 的值域为 ,则 ,且 .对于 的情形,需要
R a>0 ∆<0 f(x) R a>0 ∆≥0 a=0 单独检验.
37. 对数换底不等式及其推广
若a>0,b>0,x>0, 1,则函数
x≠a y=log (ax bx)
(1)当a>b时,在 1 和 上 为增函数.
(0, ) a
( ,1 )
a +∞ y=log (ax bx)
, (2)当a<b时,在 1 和 上 为减函数.
(0, ) a
( ,1 )
a +∞ y=log (ax bx)
推论:设n>m>1,p >0,a>0,且a≠1,则
(1)logm p+ (n+ p)<logm n.
(2)log log log 2 .
a a a 2
m n< m n+
38. 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 p ,则 对 于 时 间 x的总 产 值 y,有 (1 )x.
y=N +p
39.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 ).
1
1
, 1
, 2
n
n n
s n
a s s − n
⎧ =
= ⎨⎩ − ≥
{ }an sn =a1+a2 +⋯+an
40.等差数列的通项公式
* ;
1 ( 1) 1 ( )
an =a + n− d =dn a+ −d n∈N
其前 n 项和公式为 ( 1 )
2
n n
n a a
s = + 1 ( 1)
2 na n n− d
= +
2 .
1
( 1 )
2 2
d n a d n
= + −
41.等比数列的通项公式
1 1 * ;
1 n n( )
n
a a q a q n N q
= − = ⋅ ∈
其前 n 项的和公式为
1
1
(1 )
, 1
1
, 1
n
n
a q
s q q
na q
⎧ −
⎪ ≠
=⎨ −
⎪ =
⎩
或 .
1
1
, 1
1
, 1
n n
a a q q q s
na q
⎧ −
⎪ ≠
= ⎨ −
⎪ =
⎩
42.等比差数列
{ }
an :an+1=qan +d a, 1 =b q( ≠0)的通项公式为;
1
( 1) , 1
( )
, 1
1
n n
n
b n d q
a bq d b q d
q q
−
+ − =
⎧
=⎪⎨ + − −
⎪ − ≠
⎩
其前 n 项和公式为
. ( 1) , ( 1)
( )1 , ( 1)
1 1 1
n n
nb n n d q
s d q d
b n q
q q q
+ − =
⎧⎪
=⎨ −
− + ≠
⎪ − − −
⎩
43.分期付款(按揭贷款)
每次还款 (1 ) 元(贷款 元, 次还清,每期利率为 ).
(1 ) 1
n n
ab b
x b
= +
+ − a n b
44.常见三角不等式
(1)若 (0, ),则 .
x π2
∈ sinx<x<tanx
(2) 若 (0, ),则 .
x π2
∈ 1 sin< x+cosx≤ 2 (3) | sin |x +| cos | 1x ≥ .
45.同角三角函数的基本关系式
, = , .
2 2
sin θ +cos θ =1 tanθ θ θ cos
sin tanθ⋅cotθ =1 46.正弦、余弦的诱导公式
2
1 2
( 1) sin ,
sin( )
2 ( 1) s ,
n
n
n
co π α
α
α
−
⎧ − + = ⎨⎪
⎪ −⎩
2
1 2
( 1) s ,
s( )
2 ( 1) sin ,
n
n
n co
co π α
α
α
+
⎧ − + = ⎨⎪
⎪ −⎩ 47.和角与差角公式
sin(α±β)=sinαcosβ ±cos sinα β ;
cos(α±β)=cos cosα β∓sin sinα β; tan tan .
tan( )
1 tan tan
α β
α β
α β
± = ±
∓
(平方正弦公式);
2 2
sin(α+β) sin(α−β)=sin α −sin β
2 2 .
cos(α+β) cos(α−β)=cos α−sin β
= ( 辅 助 角 所 在 象 限 由 点 的 象 限 决
sin cos
a α+b α a2 +b2sin(α+ϕ) ϕ ( , )a b
定,tan b ).
ϕ= a
48.二倍角公式 sin 2α =sinαcosα.
2 2 2 2 .
cos 2α=cos α−sin α=2cos α− = −1 1 2sin α
2 . 2 tan tan 2
1 tan α α
= α
− 49. 三倍角公式
3 .
sin 3 3sin 4 sin 4 sin sin( ) sin( )
3 3
π π
θ = θ − θ = θ −θ +θ
3 .
cos 3 4cos 3cos 4cos cos( ) cos( )
3 3
π π
θ = θ− θ = θ −θ +θ
.
3
2
3 tan tan
tan 3 tan tan( ) tan( )
1 3 tan 3 3
θ θ π π
θ θ θ θ
θ
= − = − +
−
50.三角函数的周期公式
函数 y=sin(ωx+ϕ),x∈R 及函数y=cos(ωx+ϕ),x∈R(A,ω,ϕ为常数,且 A≠0,
ω>0)的周期 2 ;函数 , (A,ω, 为常数,且 A
T π
= ω y=tan(ωx+ϕ) ,
x k π2 k Z π
≠ + ∈ ϕ
(n 为偶数)
(n 为奇数) (n 为偶数)
(n 为奇数)
≠0,ω>0)的周期T π .
=ω
51.正弦定理
2 .
sin sin sin
a b c
A= B = C = R
52.余弦定理
2 2 2 ;
2 cos a =b +c − bc A
2 2 2 ;
2 cos b =c +a − ca B
2 2 2 .
2 cos c =a +b − ab C
53.面积定理
(1) 1 1 1 ( 分别表示 a、b、c 边上的高).
2 a 2 b 2 c
S= ah = bh = ch ha、 、hb hc
(2) 1 1 1 .
sin sin sin
2 2 2
S= ab C= bc A= ca B
(3) 1 2 2 .
(| | | |) ( )
OAB 2
S∆ = OA���� ⋅ OB���� − OA OB���� ����⋅ 54.三角形内角和定理
在△ABC 中,有 A B C+ + =π ⇔C =π −(A B+ ) .
2 2 2
C π A+B
⇔ = − ⇔2C =2π−2(A B+ ) 55. 简单的三角方程的通解
sinx=a⇔ x=kπ+ −( 1) arcsin (k a k∈Z a,| | 1)≤ .
s 2 arccos ( ,| | 1).
co x=a⇔ x= kπ ± a k∈Z a ≤ tanx=a⇒x=kπ+arctan (a k∈Z a, ∈R). 特别地,有
sinα=sinβ ⇔α =kπ+ −( 1)kβ(k∈Z).
s cos 2 ( ).
co α= β ⇔α= kπ ±β k∈Z tanα =tanβ⇒α=kπ+β(k∈Z). 56.最简单的三角不等式及其解集
sinx>a a(| | 1)≤ ⇔ ∈x (2kπ+arcsin , 2a kπ π+ −arcsin ),a k∈Z . sinx<a a(| | 1)≤ ⇔ ∈x (2kπ−π−arcsin , 2a kπ+arcsin ),a k∈Z.
cosx>a a(| | 1)≤ ⇔ ∈x (2kπ−arccos , 2a kπ+arccos ),a k∈Z.
cosx<a a(| | 1)≤ ⇔ ∈x (2kπ +arccos , 2a kπ+2π−arccos ),a k∈Z.
tan ( ) ( arctan , ), .
x a a R x k a k π2 k Z
π π
> ∈ ⇒ ∈ + + ∈
tan ( ) ( , arctan ), .
x a a R x k π2 k a k Z
π π
< ∈ ⇒ ∈ − + ∈
57.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.
58.向量的数量积的运算律:
(1) a·b= b·a (交换律);
(2)(λa)·b= λ(a·b)=λa·b= a·(λb);
(3)(a+b)·c= a ·c +b·c.
59.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.
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.
60.向量平行的坐标表示
设 a=( ,x y1 1),b=(x y2, 2),且 b≠0,则 a b(b� ≠0)⇔ x y1 2−x y2 1=0. 53. a与 b 的数量积(或内积)
a·b=|a||b|cosθ.
61. aaaa·bbbb 的几何意义
数量积 aaaa·bbbb 等于 aaaa 的长度|aaaa|与 bbbb 在 aaaa 的方向上的投影|bbbb|cosθ的乘积.
62.平面向量的坐标运算
(1)设 a=( ,x y1 1),b=(x y2, 2),则 a+b=(x1+x y2, 1+y2). (2)设 a=( ,x y1 1),b=(x y2, 2),则 a-b=(x1−x y2, 1−y2).
(3)设 A( ,x y1 1),B(x y2, 2),则���� ���� ����AB=OB OA− =(x2−x y1, 2− y1). (4)设 a=( , ),x y λ ∈R,则λa=(λ λx, y).
(5)设 a=( ,x y1 1),b=(x y2, 2),则 a·b=(x x1 2+y y1 2). 63.两向量的夹角公式
(a= ,b= ).
1 2 1 2
2 2 2 2
1 1 2 2
cos x x y y
x y x y
θ = +
+ ⋅ + 1 1
( ,x y ) (x y2, 2) 64.平面两点间的距离公式
, =
dA B |����AB|= ���� ����AB AB⋅
(A ,B ).
2 2
2 1 2 1
(x x) (y y)
= − + − ( ,x y1 1) (x y2, 2) 65.向量的平行与垂直
设 a=( ,x y1 1),b=(x y2, 2),且 b≠0,则 A||b⇔b=λa ⇔ x y1 2−x y2 1 =0.
a⊥b(a≠0)⇔a·b=0⇔x x1 2+ y y1 2 =0. 66.线段的定比分公式
设P x y1( ,1 1),P x y2( 2, 2),P x y( , )是线段P P1 2的分点,λ是实数,且P P����1 =λPP����2,则
1 2
1 2
1 1
x x
x
y y
y
λ λ λ λ
⎧ +
⎪ =
⎪ +
⎨ +
⎪ =⎪ +
⎩
⇔ 1 2
1
OP OP
OP λ
λ
= + +
���� ����
����
( ).
⇔OP����=tOP����1+(1−t OP)����2 1 t 1
= λ + 67.三角形的重心坐标公式
△ABC 三个顶点的坐标分别为A(x ,y )1 1 、B(x ,y )2 2 、C(x ,y )3 3 ,则△ABC 的重心的坐 标是 ( 1 2 3, 1 2 3).
3 3
x x x y y y
G + + + +
68.点的平移公式
.
' '
' '
x x h x x h
y y k y y k
⎧ = + ⎧ = −
⎪ ⎪
⎨ ⇔⎨
= + = −
⎪ ⎪
⎩ ⎩
' '
OP OP PP
⇔ = +
���� ���� ����
注:图形 F 上的任意一点 P(x,y)在平移后图形 F'上的对应点为P x y'( ,' '),且PP'的
����
坐标为( , )h k .
69.“按向量平移”的几个结论
(1)点P x y( , )按向量 a=( , )h k 平移后得到点P x h y'( + , +k).
(2) 函数 y= f x( )的图象C按向量 a=( , )h k 平移后得到图象C',则C'的函数解析式 为y= f x h( − )+k.
(3) 图象C'按向量 a=( , )h k 平移后得到图象C,若C的解析式y= f x( ),则C'的函数 解析式为y= f x h( + )−k.
(4) 曲 线 C : f x y( , )=0按 向 量 a= ( , )h k 平 移 后 得 到 图 象 C' , 则 C' 的 方 程 为
( , ) 0.
f x h y k− − =
(5) 向量 m=( , )x y 按向量 a=( , )h k 平移后得到的向量仍然为 m=( , )x y . 70. 三角形五“心”向量形式的充要条件
设O为∆ABC所在平面上一点,角 A B C, , 所对边长分别为a b c, , ,则
(1)O为∆ABC的外心⇔OA����2 =OB����2 =OC����2.
(2)O为∆ABC的重心⇔OA OB OC���� ���� ���� �+ + =0.
(3)O为∆ABC的垂心⇔OA OB���� ���� ���� ���� ���� ����⋅ =OB OC⋅ =OC OA⋅ .
(4)O为∆ABC的内心⇔aOA bOB����+ ����+cOC���� �=0.
(5)O为∆ABC的∠A的旁心⇔aOA����=bOB����+cOC���� . 71.常用不等式:
(1)a b, ∈R⇒ a2+b2 ≥2ab(当且仅当 a=b 时取“=”号).
(2)a b, ∈R+⇒ (当且仅当 a=b 时取“=”号).
2
a b+ ≥ ab
(3)a3+b3+c3≥3abc a( >0,b>0,c>0).
(4)柯西不等式
2 2 2 2 2
(a +b )(c +d )≥(ac bd+ ) , , , ,a b c d∈R.
(5) a − b ≤ a+b ≤ a + b . 72.极值定理
已知x,y都是正数,则有
(1)若积xy是定值p,则当x= y时和x+y有最小值2 p;
(2)若和x+y是定值 ,则当s x= y时积xy有最大值 2.
4 1s
推广 已知x,y∈R,则有(x+y)2 =(x−y)2 +2xy
(1)若积xy是定值,则当| x−y|最大时,| x+y|最大;
当| x −y|最小时,|x +y|最小.
(2)若和| x+y|是定值,则当| x−y|最大时, | xy|最小;
当| x−y|最小时, |xy|最大.
73. 一元 二 次 不 等 式 ax2+bx c+ >0(或<0) (a≠0,∆ =b2−4ac>0),如 果 a 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
ax2+bx c+ a ax2+bx c+
间.简言之:同号两根之外,异号两根之间 .
1 2 ( 1)( 2) 0( 1 2);
x < x< x ⇔ x−x x−x < x <x
1, 2 ( 1)( 2) 0( 1 2).
x<x 或x>x ⇔ x−x x−x > x <x
74.含有绝对值的不等式 当 a> 0 时,有
2 .
x <a⇔ x2 <a ⇔ − <a x<a
或 .
2 2
x >a⇔x >a ⇔ x>a x < −a
75.无理不等式
(1) .
( ) 0
( ) ( ) ( ) 0
( ) ( ) f x
f x g x g x
f x g x
⎧ ≥
> ⇔⎪⎨ ≥
⎪ >
⎩
(2) .
2
( ) 0
( ) 0
( ) ( ) ( ) 0
( ) 0 ( ) [ ( )]
f x f x
f x g x g x
f x g x g x
⎧ ≥
⎧ ≥
> ⇔⎪⎨ ≥ ⎨
⎩ <
⎪ >
⎩
或
(3) .
2
( ) 0
( ) ( ) ( ) 0
( ) [ ( )]
f x f x g x g x
f x g x
⎧ ≥
< ⇔⎪⎨ >
⎪ <
⎩ 76.指数不等式与对数不等式 (1)当a>1时,
( ) ( ) ;
( ) ( )
f x g x
a >a ⇔ f x >g x
. ( ) 0 log ( ) log ( ) ( ) 0
( ) ( )
a a
f x
f x g x g x
f x g x
⎧ >
> ⇔⎪⎨ >
⎪ >
⎩ (2)当0<a<1时,
( ) ( ) ;
( ) ( )
f x g x
a >a ⇔ f x <g x
( ) 0 log ( ) log ( ) ( ) 0
( ) ( )
a a
f x
f x g x g x
f x g x
⎧ >
> ⇔⎪⎨ >
⎪ <
⎩ 77.斜率公式
( 、 ).
2 1
2 1
y y k x x
= −
− P x y1( ,1 1) P x y2( 2, 2) 78.直线的五种方程
(1)点斜式 y−y1=k x( −x1) (直线 过点l P x y1( ,1 1),且斜率为 ).k
(2)斜截式 y=kx b+ (b 为直线 在 y 轴上的截距).l
(3)两点式 1 1 ( )( 、 ( )).
2 1 2 1
y y x x
y y x x
− −
− = − y1 ≠ y2 P x y1( ,1 1) P x y2( 2, 2) x1 ≠x2
(4)截距式 x y 1( 分别为直线的横、纵截距, )
a+b = a b、 a b、 ≠0
(5)一般式 Ax+By C+ =0(其中 A、B 不同时为 0).
79.两条直线的平行和垂直
(1)若l1:y=k x b1 + 1,l2:y=k x b2 + 2
①l1||l2 ⇔k1 =k b2, 1 ≠b2;
②l1 ⊥l2 ⇔k k1 2 = −1.
(2)若l1:A x1 +B y C1 + 1 =0,l2:A x2 +B y C2 + 2 =0,且 A1、A2、B1、B2都不为零,
① 1 2 1 1 1 ;
2 2 2
|| A B C
l l
A B C
⇔ = ≠
②l1 ⊥l2 ⇔A A1 2+B B1 2 =0; 80.夹角公式
(1) 2 1 .
2 1
tan | |
1 k k α = −k k
+
(l1:y=k x b1 + 1,l2:y=k x b2 + 2,k k1 2 ≠ −1) (2) 1 2 2 1 .
1 2 1 2
tan |A B A B | A A B B
α = −
+
(l1:A x1 +B y C1 + 1 =0,l2:A x2 +B y C2 + 2 =0,A A1 2+B B1 2 ≠0).
直线l1⊥l2时,直线l1与l2的夹角是 ....
2 π
81. l1到 的角公式l2
(1) 2 1 .
2 1
tan 1
k k α = k k−
+
(l1:y=k x b1 + 1,l2:y=k x b2 + 2,k k1 2 ≠ −1) (2) 1 2 2 1 .
1 2 1 2
tan A B A B
A A B B
α = −
+
(l1:A x1 +B y C1 + 1 =0,l2:A x2 +B y C2 + 2 =0,A A1 2+B B1 2 ≠0).
直线l1⊥l2时,直线l1到l2的角是 ....
2 π
82.四种常用直线系方程
(1)定点直线系方程:经过定点P x y0( 0, 0)的直线系方程为 y−y0 =k x( −x0)(除直线 ), 其 中 是 待 定 的 系 数 ; 经 过 定 点 的 直 线 系 方 程 为
x=x0 k P x y0( 0, 0)
,其中 是待定的系数.
0 0
( ) ( ) 0
A x−x +B y−y = A B,
(2)共点直线系方程:经过两直线l1:A x1 +B y C1 + 1 =0,l2:A x2 +B y C2 + 2 =0的交点 的直线系方程为(A x1 +B y C1 + 1)+λ(A x2 +B y C2 + 2)=0(除 ),其中λ是待定的系数.l2
(3)平行直线系方程:直线y=kx b+ 中当斜率 k 一定而 b 变动时,表示平行直线 系方程.与直线Ax+By C+ =0平行的直线系方程是 Ax+By+λ=0(λ≠0),λ是 参变量.
(4)垂直直线系方程:与直线 Ax+By C+ =0 (A≠0,B≠0)垂直的直线系方程是 ,λ是参变量.
Bx−Ay λ+ =0
83.点到直线的距离
(点 ,直线 : ).
0 0
2 2
|Ax By C| d
A B
+ +
=
+ 0 0
( , )
P x y l Ax By C+ + =0
84. Ax By C+ + >0或<0所表示的平面区域
设直线l Ax: +By C+ =0,则Ax+By C+ >0或<0所表示的平面区域是:
若 B≠0, 当 B 与 Ax+By C+ 同 号 时 , 表 示 直 线 l 的 上 方 的 区 域 ; 当 B 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.
Ax+By C+ l
若 B=0 , 当 A与 Ax+By C+ 同 号 时 , 表 示 直 线 l 的 右 方 的 区 域 ; 当 A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.
Ax+By C+ l
85. (A x1 +B y C1 + 1)(A x2 +B y C2 + 2)>0或<0所表示的平面区域
设曲线C: (A x1 +B y C1 + 1)(A x2 +B y C2 + 2)=0(A A B B1 2 1 2 ≠0), 则 或 所表示的平面区域是:
1 1 1 2 2 2
(A x+B y C+ )(A x+B y C+ )>0 <0
所表示的平面区域上下两部分;
1 1 1 2 2 2
(A x+B y C+ )(A x+B y C+ )>0
所表示的平面区域上下两部分.
1 1 1 2 2 2
(A x+B y C+ )(A x+B y C+ )<0 86. 圆的四种方程
(1)圆的标准方程 (x a− )2+(y b− )2 =r2.
(2)圆的一般方程 x2+y2+Dx+Ey+F =0(D2+E2−4F>0).
(3)圆的参数方程 cos . sin x a r y b r
θ θ
= +
⎧⎨
⎩ = +
( 4 )圆 的 直径 式 方程 (x−x1)(x−x2)+(y−y1)(y−y2)=0( 圆的 直 径 的 端 点 是
、 ).
1 1
( , )
A x y B x y( 2, 2) 87. 圆系方程
(1)过点A x y( ,1 1),B x y( 2, 2)的圆系方程是
1 2 1 2 1 1 2 1 1 2
(x−x )(x−x )+(y−y )(y−y )+λ[(x−x )(y −y ) (− y−y )(x −x )]=0
, 其 中 是 直 线
1 2 1 2
(x x)(x x ) (y y )(y y ) λ(ax by c) 0
⇔ − − + − − + + + = ax by c+ + =0
的方程,λ是待定的系数.
AB
(2)过直线 :l Ax By C+ + =0与圆C:x2+y2+Dx+Ey+F =0的交点的圆系方程 是x2+y2+Dx+Ey+F+λ(Ax+By C+ )=0,λ是待定的系数.
(3) 过圆C1:x2+y2+D x1 +E y1 +F1=0与圆C2:x2+y2+D x E y F2 + 2 + 2 =0的交 点的圆系方程是 x2+y2+D x1 +E y1 +F1+λ(x2+y2+D x2 +E y2 +F2)=0,λ是待定的 系数.
88.点与圆的位置关系
点P x y( 0, 0)与圆(x−a)2 +(y−b)2 =r2的位置关系有三种 若d = (a−x0)2 +(b−y0)2 ,则
点 在圆外; 点 在圆上; 点 在圆内.
d > ⇔r P d = ⇔r P d < ⇔r P
89.直线与圆的位置关系
直线 Ax+By+C=0与圆(x−a)2 +(y−b)2 =r2的位置关系有三种:
0;
<
∆
⇔
⇔
>r 相离 d
0;
=
∆
⇔
⇔
=r 相切
d
0.
>
∆
⇔
⇔
<r 相交 d
其中 .
2
2 B
A
C Bb d Aa
+ +
= +
90.两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,O1O2 =d 条公切线;
外离 4
2
1+ ⇔ ⇔
>r r d
条公切线;
外切 3
2
1+ ⇔ ⇔
=r r d
条公切线;
相交 2
2 1 2
1−r < d <r +r ⇔ ⇔
r
条公切线;
内切 1
2
1 − ⇔ ⇔
= r r d
无公切线.
内含 ⇔
⇔
−
<
< 1 2
0 d r r
91.圆的切线方程
(1)已知圆x2+y2+Dx+Ey+F =0.
①若已知切点( ,x y0 0)在圆上,则切线只有一条,其方程是 .
0 0
0 0
( ) ( )
2 2 0
D x x E y y
x x+y y+ + + + +F =
当(x y0, 0)圆外时 , 0 0 ( 0 ) ( 0 ) 0表示过 两个切点
2 2
D x x E y y
x x+y y+ + + + +F= 的切点弦方程.
②过圆外一点的切线方程可设为 y−y0 =k x( −x0),再利用相切条件求 k,这时必 有两条切线,注意不要漏掉平行于 y 轴的切线.
③斜率为 k 的切线方程可设为 y=kx b+ ,再利用相切条件求 b,必有两条切线.
(2)已知圆x2+y2 =r2.
①过圆上的P x y0( 0, 0)点的切线方程为x x0 +y y0 =r2;
②斜率为k的圆的切线方程为y=kx r± 1+k2 .
92.椭圆 的参数方程是 .
2 2
2 2 1( 0)
x y
a b a +b = > >
cos sin x a y b
θ θ
⎧ =
⎨ =
⎩
93.椭圆 焦半径公式
2 2
2 2 1( 0)
x y
a b a +b = > >
, .
) (
2
1 c
x a e
PF = + ( )
2
2 x
c e a
PF = −
94.椭圆的的内外部
(1)点P x y( 0, 0)在椭圆 的内部 .
2 2
2 2 1( 0)
x y
a b a + b = > >
2 2
0 0
2 2 1
x y a b
⇔ + <
(2)点P x y( 0, 0)在椭圆 的外部 .
2 2
2 2 1( 0)
x y
a b a + b = > >
2 2
0 0
2 2 1
x y a b
⇔ + >
95. 椭圆的切线方程
(1)椭圆 上一点 处的切线方程是 .
2 2
2 2 1( 0)
x y
a b
a +b = > > P x y( ,0 0) x x02 y y02 1 a + b =
(2)过椭圆 外一点 所引两条切线的切点弦方程是
2 2
2 2 1( 0)
x y
a b
a +b = > > P x y( 0, 0)
.
0 0
2 2 1
x x y y a + b =
( 3 ) 椭 圆 与 直 线 相 切 的 条 件 是
2 2
2 2 1( 0)
x y
a b
a +b = > > Ax+By C+ =0
2 2 2 2 2.
A a +B b =c
96.双曲线 的焦半径公式
2 2
2 2 1( 0, 0)
x y
a b
a −b = > >
, .
2
1 | ( a ) |
PF e x
= + c
2
2 | (a ) |
PF e x
= c −
97.双曲线的内外部
(1)点P x y( ,0 0)在双曲线 的内部 .
2 2
2 2 1( 0, 0)
x y
a b
a − b = > >
2 2
0 0
2 2 1
x y a b
⇔ − >
(2)点P x y( ,0 0)在双曲线 的外部 .
2 2
2 2 1( 0, 0)
x y
a b
a − b = > >
2 2
0 0
2 2 1
x y a b
⇔ − <
98.双曲线的方程与渐近线方程的关系
(1)若双曲线方程为 2 1 渐近线方程: .
2
2 2
=
−b y a
x ⇒
2 2
2 2 0
x y
a −b = ⇔ ax y=±b
(2)若渐近线方程为 x 双曲线可设为 .
a
y=±b ⇔ ± =0 b y a
x ⇒ − 2 =λ
2
2 2
b y a x
(3)若双曲线与 2 1有公共渐近线,可设为 ( ,焦点在 x
2
2 2
=
−b y a
x − 2 =λ
2
2 2
b y a
x λ>0 轴上,λ<0,焦点在 y 轴上).
99. 双曲线的切线方程
(1)双曲线 上一点 处的切线方程是 .
2 2
2 2 1( 0, 0)
x y
a b
a −b = > > P x y( ,0 0) x x02 y y02 1 a − b =
(2)过双曲线 外一点 所引两条切线的切点弦方程是
2 2
2 2 1( 0, 0)
x y
a b
a −b = > > P x y( 0, 0)
.
0 0
2 2 1
x x y y a − b =
( 3 ) 双 曲 线 与 直 线 相 切 的 条 件 是
2 2
2 2 1( 0, 0)
x y
a b
a −b = > > Ax+By C+ =0
2 2 2 2 2.
A a −B b =c
100. 抛物线 y2 =2px的焦半径公式
抛物线y2 =2px p( >0)焦半径 0 . 2 CF =x + p
过焦点弦长 p x x p.
p x x
CD = 1+ + 2 + = 1 + 2 + 2
2
101.抛物线y2 =2px上的动点可设为 P , )或 P ,其中 (2
2
�
� y
p
y P(2pt2,2pt)或 ( ,x y� �)
2 .
y� =2px�
102.二次函数 的图象是抛物线:( 1)顶
2
2 2 4
( )
2 4
b ac b
y ax bx c a x
a a
= + + = + + − (a≠0)
点坐标为 ;( 2)焦点的坐 标为 ;( 3)准线方程 是
4 2
( , )
2 4
b ac b
a a
− −
4 2 1
( , )
2 4
b ac b
a a
− +
− .
4 2 1
4 y ac b
a
− −
=
103.抛物线的内外部
(1)点P x y( ,0 0)在抛物线y2 =2px p( >0)的内部⇔ y2 <2px p( >0). 点P x y( 0, 0)在抛物线y2 =2px p( >0)的外部⇔ y2 >2px p( >0). (2)点P x y( ,0 0)在抛物线y2 = −2px p( >0)的内部⇔ y2 < −2px p( >0). 点P x y( 0, 0)在抛物线y2 = −2px p( >0)的外部⇔ y2 > −2px p( >0). (3)点P x y( ,0 0)在抛物线x2 =2py p( >0)的内部⇔x2<2py p( >0). 点P x y( 0, 0)在抛物线x2 =2py p( >0)的外部⇔x2 >2py p( >0).