高中数学常用公式大全(PDF版)

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高中数学常用公式大全(PDF版)

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高中数学常用公式及常用结论大全
一. 集合, (第 1 周)
1. 元素与集合的关系
x A x CUA , x CU A x A .
2.德摩根公式
CU (A B) CU A CUB;CU (A B) CU A CUB .
3.包含关系
A B A A B B A B CUB CUA
A CUB CU A B R
2.集合{a1,a2 , ,an}的子集个数共有 2
n 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.
二. 二次函数,(第 1 周)
3.二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) .
4.充要条件
(1)充分条件:若 p q,则 p是 q充分条件.
(2)必要条件:若 q p,则 p是 q必要条件.
(3)充要条件:若 p q,且 q p,则 p 是 q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.
5.若将函数 y f (x)的图象右移 a、上移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b个单位,得到曲线 f (x a, y b) 0
的图象.
三.指数函数(第 2 周)
6.分数指数幂
m
(1) a n 1 ( a 0,m,n N ,且 n 1).
n am
m

(2) a n 1 m ( a 0,m,n N
,且 n 1).
a n
7.根式的性质(1) ( n a )n a;(2)当 n为奇数时, n an a ;
a,a 0
当 n n an | a | 为偶数时, .
a,a 0
8.有理指数幂的运算性质
(1) ar as ar s (a 0,r ,s Q) .
(2) (ar )s ars (a 0, r, s Q) .
(3) (ab)r arbr (a 0,b 0, r Q) .
9.指数式与对数式的互化式 log ba N b a N (a 0,a 1,N 0) .
四.对数函数(第 3 周)
10.对数的换底公式
log N logm Na ( a 0 ,且 a 1 ,m 0 ,且m 1, N 0 ).logm a
推论 log bn nm log a b (a 0 ,且 a 1 ,m,n 0 ,且m 1, n 1 , N 0 ).a m
11.对数的四则运算法则
若 a>0,a≠1,M>0,N>0,则
(1) loga (MN) loga M loga N ;
(2) log Ma loga M loga N ;N
(3) log na M n loga M (n R) .
五.等差,等比数列,(第 3 周)
12.数列的同项公式与前 n 项的和的关系
s1, n 1an ( 数列{an}的前 n 项的和为 sn a1 a2 as s n
).
n n 1,n 2
13.等差数列的通项公式 an a1 (n 1)d dn a1 d (n N
*) ;
其前 n 项和公式为 s n(a1 an ) na n(n 1) d d n2 1n 1 (a d )n .2 2 2 1 2
14.等比数列的通项公式 a a qn 1 a 1n 1 q
n (n N * ) ;
q
a n1(1 q ) a a,q 1 1 n
q ,q 1
其前 n 项的和公式为 s 1 q 或 s n n 1 q .

na1,q 1 na1,q 1
六.三角函数同角,诱导公式,和角与差,倍角和半角公式公式(第 4 周)
15.同角三角函数的基本关系式,诱导公式
⑴ tan sin
cos
⑵ sin2 cos2 1
⑶ 1 tan 2 sec2
诱导公式
角 A
A 3A A A 2
函数 2 2
sin A cos sin cos sin
cos A sin cos sin cos
tan A cot tan cot tan
cot A tan cot tan cot
16.和角与差角公式
sin( ) sin cos cos sin ;
cos( ) cos cos sin sin ;
tan( ) tan tan 。
1 tan tan
a sin bcos = a2 b2 sin( ) (辅助角 所在象限由点 (a,b)的象限决
定, tan b ).
a
17. 倍角和半角公式
sin 2 sin cos ;
cos 2 cos2 sin 2 2cos2 1 1 2sin 2 ;
tan 2 2 tan .
1 tan 2
sin 1 cos
2 2
cos 1 cos
2 2
18.三角函数的周期公式
函数 y sin( x ),x∈R 及函数 y cos( x ),x∈R(A,ω, 为常数,且 A
≠0,ω>0)的周期T 2 ;

函数 y tan( x ) , x k ,k Z (A,ω, 为常数,且 A≠0,ω>0)的周
2
期T .

七.正弦定理,余弦定理(第 5 周)
19.正弦定理 a b c 2R .
sin A sin B sinC
20.余弦定理
a2 b2 c2 2bc cosA;b2 c2 a2 2ca cosB; c2 a2 b2 2ab cosC .
21.三角形面积定理
(1) S 1 ah 1 bh 1 a b chc ( ha、hb、hc 分别表示 a、b、c 边上的高).2 2 2
(2) S 1 ab sinC 1 bc sin A 1 ca sinB .
2 2 2
22.三角形内角和定理
在△ABC 中,有 A B C C (A B )
C A B
2C 2 2(A B) 。
2 2 2
八.平面向量向量相关知识点(第 6 周)
23.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.
24.向量的数量积的运算律:
(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.
25.向量平行的坐标表示
设 a= (x1, y1) ,b= (x2 , y2 ),且 b 0,则 a b(b 0) x1 y2 x2 y1 0 .
26. a 与 b 的数量积(或内积) a·b=|a||b|cosθ.
27.平面向量的坐标运算
(1)设 a= (x1, y1) ,b= (x2 , y2 ),则 a+b= (x1 x2 , y1 y2 ) .
(2)设 a= (x1, y1) ,b= (x2 , y2 ),则 a-b= (x1 x2 , y1 y2 ) .

(3)设 A (x1, y1) ,B (x2 , y2 ) ,则 AB OB OA (x2 x1, y2 y1) .
(4)设 a= (x, y), R ,则 a= ( x, y) .
(5)设 a= (x1, y1) ,b= (x2 , y2 ),则 a·b= (x1x2 y1y2 ) .
28.两向量的夹角公式 cos x1x2 y1y 2 (a= (x1, y1) ,b= (x2 , y2 ) ).
x21 y
2
1 x
2 y22 2
29.平面两点间的距离公式

dA,B = | AB | AB AB (x2 x1)
2 (y2 y1)
2 (A (x1, y1) ,B (x2 , y2 ) ).
30.向量的平行与垂直
设 a= (x1, y1) ,b= (x2 , y2 ),且 b 0,则
A||b b=λa x1 y2 x2 y1 0 .
a b(a 0) a·b=0 x1x2 y1y2 0 .
九.常用不等式相关知识点(第 7 周)
31.常用不等式:
(1) a,b R a2 b2 2ab (当且仅当 a=b 时取“=”号).
(2) a,b a b R ab (当且仅当 a=b 时取“=”号).
2
(3)柯西不等式 (a2 b2 )(c2 d 2 ) (ac bd )2 ,a,b,c,d R.
(4) a b a b .
32.最值定理
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 s,则当 x y 时积 xy有最大值 1 s 2 .
4
十.直线,圆相关知识(第 7 周)
33.斜率公式 k y2 y 1 ( P1(x1, y1)、 P2 (x2 , y2 )).x2 x1
34.直线的五种方程
(1)点斜式 y y1 k (x x1) (直线 l过点 P1(x1, y1),且斜率为 k ).
(2)斜截式 y kx b (b 为直线 l在 y 轴上的截距).
(3)两点式 y y1 x x 1 ( y1 y2 )( P1(x1, y1)、P2 (x2 , y ) ( xy y x x 2 1
x2 )).
2 1 2 1
(4)截距式 x y 1( a、b分别为直线的横、纵截距, a、b 0 )
a b
(5)一般式 Ax By C 0 (其中 A、B 不同时为 0).
35.两条直线的平行和垂直
(1)若 l1 : y k1x b1 , l2 : y k2x b2
① l1 || l2 k1 k2 ,b1 b2 ;
② l1 l2 k1k2 1 .
(2)若 l1 : A1x B1y C1 0 , l2 : A2x B 2 y C2 0 ,且 A1、A2、B1、B2 都不为零,
① l1 || l
A1 B1 C1
2 ;A2 B2 C2
② l1 l2 A1A2 B1B2 0;
36.点到直线的距离
d | Ax0 By0 C | (点 P(x0 , y0 ) ,直线 l: Ax By C 0 ).
A2 B2
37. 圆的四种方程
(1)圆的标准方程 (x a)2 (y b)2 r 2 .
(2)圆的一般方程 x2 y2 Dx Ey F 0 (D2 E 2 4F >0).
十一。圆锥曲线相关知识(第 8 周)
2 2 x a cos
38.椭圆 x y2 2 1(a b 0) 的参数方程是a b
.
y b sin
39.椭圆的的内外部
x2 2 2 2(1)点 P(x0 , y0 )在椭圆
y x y
2 2 1(a b 0) 的内部
0 02 2 1 .a b a b
2 2 2 2
(2)点 P(x0 , y0 )在椭圆
x y
2 2 1(a b 0) 的外部
x0 y 0 1 .
a b a2 b2
40.直线与圆锥曲线相交的弦长公式
AB (1 k 2)(x x )22 1 | x1 x2 | 1 tan
2 | y1 y2 | 1 co t
2 (弦端点
A (x1 , y1 ),B(x2 , y2 ) ,
43.双曲线的方程与渐近线方程的关系
2 2 2 2
(1)若双曲线方程为 x y2 2 1 渐近线方程:
x y
0 y b2 2 x .a b a b a
2
(2)若双曲线与 x y
2 2 2
2 2 1有公共渐近线,可设为
x y
2 2 ( 0,焦点a b a b
在 x 轴上, 0,焦点在 y 轴上).
十二。空间向量向量相关知识点(第 9 周)
44.空间向量的加法与数乘向量运算的运算律
(1)加法交换律:a+b=b+a.
(2)加法结合律:(a+b)+c=a+(b+c).
(3)数乘分配律:λ(a+b)=λa+λb.
45.共线向量定理
对空间任意两个向量 a、b(b≠0 ),a∥b 存在实数λ使 a=λb.
47.空间向量基本定理
如果三个向量 a、b、c 不共面,那么对空间任一向量 p,存在一个唯一的有
序实数组
x,y,z,使 p=xa+yb+zc.
48.向量的直角坐标运算
设 a= (a1,a2 ,a3),b= (b1,b2 ,b3)则
(1)a+b= (a1 b1,a2 b2 ,a3 b3) ;
(2)a-b= (a1 b1,a2 b2 ,a3 b3) ;
(3)λa= ( a1, a2 , a3) (λ∈R);
(4)a·b= a1b1 a2b2 a3b3 ;

49.设 A (x1, y1, z1) ,B (x2 , y2 , z2 ) ,则 AB OB OA= (x2 x1, y2 y1, z2 z1) 。
50.空间的线线平行或垂直
x1 xr r r r r r r r 2
设 a (x1, y1, z1),b (x , y , z

2 2 2 ) ,则 aPb a b(b 0) y1 y2 ;

z1 z2
r r r r
a b a b 0 x1x2 y1y2 z1z2 0 .
51.空间两点间的距离公式
若 A (x1, y1, z1) ,B (x , y , z ) ,则 d (x x )
2 (y y )2 (z 22 2 2 A,B 2 1 2 1 2 z1) .
52. 十三。初等几何相关知识点(第 10 周)
在下列公式中,字母 R、r 表示半径,h 表示高,l 表示斜高,s 表示弧长。
1).圆;扇形
圆周长 2 r ;圆面积 r 2
扇形:
圆弧长 s r (圆心角 以弧度计)
r
(圆心角 以度计)
180
扇形面积 1 rs 1 r 2
2 2
2).正圆锥;正棱锥
正圆锥:体积 1 r 2h
3
侧面积 rl
全面积 r(r l)
正棱锥:体积 1 底面积 高
3
侧面积 1 斜高 底周长
2
3).圆台:体积 h (R2 r 2 Rr);侧面积 l(R r)
3
4).球:体积 4 r3 ;表面积 4 r 2
3
十四。排列,组合相关知识点(第 11 周)
53.分类计数原理(加法原理) N m1 m2 mn .
54.分步计数原理(乘法原理) N m1 m2 mn .
55.排列数公式
Amn = n(n 1) (n m
n!
1)= .( n,m∈N*,且m n ).
(n m)!
注:规定0! 1.
56.组合数公式
AmC m= n = n(n 1) (n m 1) = n!n m ( n∈N
*,m N ,且m n ).
Am 1 2 m m! (n m)!
57.组合数的两个性质
(1)C mn =C
n m ;(2) C m+C m 1n n n =C
m
n 1 。 注:规定C
0
n 1 .
58.二项式定理 (a b)n C 0a n C1a n 1b C 2a n 2b 2 r n r r n nn n n Cna b Cnb ;
二项展开式的通项公式 T r n r rr 1 Cna b (r 0,1,2 ,n) .
十五。概率相关知识点(第 12 周)
59.等可能性事件的概率 P(A) m .
n
60.互斥事件 A,B 分别发生的概率的和 P(A+B)=P(A)+P(B).
n个互斥事件分别发生的概率的和
P(A1+A2+…+An)=P(A1)+P(A2)+…+P(An).
61.独立事件 A,B 同时发生的概率 P(A·B)= P(A)·P(B).
62.n 次独立重复试验中某事件恰好发生 k 次的概率 Pn (k) C
kP kn (1 P)
n k .
63.离散型随机变量的分布列的两个性质
(1) Pi 0(i 1,2, ) ;(2) P1 P2 1 .
64.数学期望 E x1P1 x2P2 xnPn
65.数学期望的性质 E(a b) aE( ) b .
66.方差 D x1 E
2 p 21 x2 E p2 x n E
2 p n
67.方差的性质 D a b a 2D ;
68.标准差 = D .
69. 函数 y f (x)在点 x0 处的导数的几何意义
函数 y f (x)在点 x0 处的导数是曲线 y f (x)在 P(x0 , f (x0 ))处的切线的斜率
f (x0 ) ,相应的切线方程是 y y0 f (x0 )(x x0 ) .
十六。导数相关知识点(第 13 周)
70.几种常见函数的导数
(1) C 0(C 为常数)。
(2) (xn )
' nxn 1(n Q) 。
(3) (sin x) cos x。
(4) (cos x) sin x。
(5) (ln x) 1 ; (loga x ) 1 log e
x x a

(6) (ex ) ex ; (a x ) a x lna .
71.导数的运算法则
(1) (u v) ' u ' v ' .
(2) (uv) ' u 'v uv ' .
u u 'v uv '(3) ( ) ' (v 0) .
v v2
72.判别 f (x0 )是极大(小)值的方法
当函数 f (x)在点 x0 处连续时,
(1)如果在 x0 附近的左侧 f (x) 0,右侧 f (x) 0,则 f (x0 )是极大值;
(2)如果在 x0 附近的左侧 f (x) 0,右侧 f (x) 0,则 f (x0 )是极小值.
十七。定积分相关知识点(第 13 周)
1.定积分性质和运算
b b b
⑴ [k1 f (x) k2g(x)]dx k1 f (x)dx k g(x)dxa a 2 a
其中 k1 ,k2 为任意常数。
b c b
⑵ f (x)dx f (x)dx f (x)dxa a c
2.牛顿-莱布尼兹公式
若函数 f(x)在区间[a,b]上连续,F(x)是 f(x)的一个原函数,即 F (x) f (x),

b
f (x)dx F (x) |ba F (b) F (a)a
十八。复数相关知识点(第 14 周)
73.复数的相等 a bi c di a c ,b d .( a,b,c,d R)
74.复数 z a bi的模(或绝对值) | z |= | a bi |= a2 b2 .
75.复数的四则运算法则
(1) (a bi) (c di) (a c) (b d )i ;
(2) (a bi) (c di) (a c) (b d )i ;
(3) (a bi)(c di) (ac bd ) (bc ad )i ;
(4) (a bi) (c di) ac bd bc ad
c2 d 2
2 2 i(c di 0) .c d
76.几个统计常量
(1)样本均值. ;
(2)样本方差. ;

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