2高三数学寒假知识清单

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三角函数与解三角形
任意角的三角函数定义
若角终边上任意一点P(x,y), 则
sin α=
2.任意角的三角函数单位圆定义
设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),则

3.同角三角函数的基本关系
(1)平方关系:sin2α+cos2α=1.变形及逆用:sin2α=1-cos2α,cos2α=1-sin2α,1=sin2α+cos2α,
(2)商数关系:=tanα. 及变形
常用结论:利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,可以知一求二.
4.三角函数的诱导公式
公式 一 二 三 四 五 六
角 2kπ+α(k∈Z) π+α -α π-α -α +α
正弦 sin α -sin__α -sin__α sin__α cos__α cos__α
余弦 cos α -cos__α cos__α -cos__α sin__α -sin__α
正切 tan α tan__α -tan__α -tan__α
口诀 函数名不变,符号看象限 函数名改变,符号看象限


5.特殊角的三角函数值 6.两角和与差的正弦、余弦和正切公式
α
sin α
cos α
tan α 1

sin(α±β)=sinαcosβ±cosαsinβ.
cos(α?β)=cosαcos±sinαsinβ.

变形tan α±tan β=tan(α±β)(1?tanαtanβ).

7.辅助角公式:asin αbcos α=sin(αφ)

8.二倍角公式
sin 2α=2sinαcosα, cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α,
tan 2α=.
9.降幂公式:
cos2α=; sin2α=; sin αcos α=sin 2α.

10.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k∈Z)
函数 y=sin x y=cos x y=tan x
图象
定义域 R R
值域 [-1,1] [-1,1] R
周期性 2π 2π π
奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数
递增区间 [2kπ-π,2kπ]
递减区间 [2kπ,2kπ+π] 无
对称中心 (kπ,0)
对称轴方程 x=kπ+ x=kπ 无

常见结论:
(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是
(2)奇函数: y=Asin ωx或y=Atan ωx 偶函数: y=Acos ωx+b的形式.
(3)若f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω≠0),则
①f(x)为偶函数的充要条件是φ=+kπ(k∈Z);
②f(x)为奇函数的充要条件是φ=kπ(k∈Z).

第九章 解析几何
1.直线的倾斜角与斜率
(1)定义:在平面直角坐标系中,当直线l与x轴相交时,我们取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角α叫作直线l的倾斜角.当直线l和x轴平行或重合时,直线l的倾斜角为0°.
(2)范围:倾斜角α的取值范围是0°≤α<180°.
(3)定义:一条直线的倾斜角α(α≠90°)的正切值叫作这条直线的斜率,该直线的斜率k=tan__α;当直线的倾斜角α=90°时,直线的斜率不存在.
(4)过两点的直线的斜率公式:过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠x2)的直线的斜率公式为k=.若x1=x2,则直线的斜率不存在,此时直线的倾斜角为90°.
2.直线方程的五种形式
名称 几何条件 方程 适用范围
点斜式 斜率k与点(x0,y0) y-y0=k(x-x0) 不含直线x=x0
斜截式 斜率k与截距b y=kx+b 不含垂直于x轴的直线
两点式 两点(x1,y1),(x2,y2) = 不含直线x=x1(x1=x2)和直线y=y1(y1=y2)
截距式 在x轴和y轴的截距分别为a与b +=1 不含垂直于坐标轴和过原点的直线
一般式 Ax+By+C=0 (A2+B2≠0) 适用于平面直角坐标系内的所有直线

3.两直线的位置关系
斜截式 一般式
方程 y=k1x+b1 y=k2x+b2 A1x+B1y+C1=0(A+B≠0) A2x+B2y+C2=0(A+B≠0)
相交 k1≠k2 A1B2-A2B1≠0
垂直 k1k2=-1或k1=- A1A2+B1B2=0
平行 k1=k2且b1≠b2 或
重合 k1=k2且b1=b2 A1=A2,B1=B2,C1=C2当A2B2C2

4.几种距离
(1)两点距离
两点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)之间的距离|P1P2|=.
(2)点线距离
点P0(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0(A,B不同时为0)的距离d=.
(3)线线距离
两平行直线Ax+By+C1=0与Ax+By+C2=0间的距离d=
5.圆的定义和圆的方程
定义 平面内到定点的距离等于定长的点的轨迹叫做圆
方程 标准 (x-a)2+(y-b)2=r2(r>0) 圆心C(a,b)
半径为r
一般 x2+y2+Dx+Ey+F=0 (D2+E2-4F>0) 充要条件:D2+E2-4F>0
圆心坐标:
半径r=

6.点与圆的位置关系
平面上的一点M(x0,y0)与圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2之间存在着下列关系:
(1)d>r?M在圆外,即(x0-a)2+(y0-b)2>r2?M在圆外;
(2)d=r?M在圆上,即(x0-a)2+(y0-b)2=r2?M在圆上;
(3)d<r?M在圆内,即(x0-a)2+(y0-b)2<r2?M在圆内.
[常用结论与易错提醒]
圆的三个性质
(1)圆心在过切点且垂直于切线的直线上;
(2)圆心在任一弦的中垂线上;
(3)两圆相切时,切点与两圆心三点共线.
7.直线与圆的位置关系
设圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2,直线l:Ax+By+C=0,圆心C(a,b)到直线l的距离为d,由

消去y(或x),得到关于x(或y)的一元二次方程,其判别式为Δ.
关系 方法位置 几何法 代数法
相交 d0
相切 d=r Δ=0
相离 d>r Δ<0

8.圆与圆的位置关系
设两个圆的半径分别为R,r,R>r,圆心距为d,则两圆的位置关系可用下表来表示:
位置关系 相离 外切 相交 内切 内含
几何特征 d>R+r d=R+r R-r< d<R+r d=R-r d<R-r
代数特征 无实数解 一组实数解 两组实数解 一组实数解 无实数解
公切线条数 4 3 2 1 0

[常用结论与易错提醒]
1.关注一个直角三角形
当直线与圆相交时,由弦心距(圆心到直线的距离)、弦长的一半及半径构成一个直角三角形.
2.两圆相交时公共弦的方程
设圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0,①
圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0,②
若两圆相交,则有一条公共弦,其公共弦所在直线方程由①-②所得,即:(D1-D2)x+(E1-E2)y+(F1-F2)=0.
9.椭圆的定义
在平面内与两定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
其数学表达式:集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},
|F1F2|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数:
(1)若a>c,则集合P为椭圆;
(2)若a=c,则集合P为线段;
(3)若a<c,则集合P为空集.
10.椭圆的标准方程和几何性质
标准方程 +=1 (a>b>0) +=1 (a>b>0)
图形
性质 范围 -a≤x≤a -b≤y≤b -b≤x≤b -a≤y≤a
对称性 对称轴:坐标轴;对称中心:原点
顶点 A1(-a,0),A2(a,0), B1(0,-b),B2(0,b) A1(0,-a),A2(0,a), B1(-b,0),B2(b,0)
轴 长轴A1A2的长为2a;短轴B1B2的长为2b
焦距 |F1F2|=2c
离心率 e=∈(0,1)
a,b,c的关系 c2=a2-b2

11.点与椭圆的位置关系:设M(x0,y0),椭圆标准方程为:+=1(a>b>0),
当+<1?点在椭圆内, 当+=1?点在椭圆上 ; 当+>1?点在椭圆外.

12.直线与椭圆的位置关系:将直线方程y=kx+b(或x=my+n)代入椭圆方程+=1(a>b>0),整理得到关于x(或y)的一个一元二次方程Ax2+Bx+C=0(或Ay2+By+C=0)
当B2-4AC>0?直线与椭圆相交; 当B2-4AC=0?直线与椭圆相切; 当B2-4AC<0?直线与椭圆相离.
13.若直线l:y=kx+b与椭圆+=1(a>b>0)相交于A,B两点,弦长公式:|AB|=|x1-x2|=或|AB|=|y1-y2|=.
焦点弦:若弦过圆锥曲线的焦点叫焦点弦.
14.双曲线的定义
平面内与两个定点F1,F2(|F1F2|=2c>0)的距离差的绝对值等于常数(小于|F1F2|且大于零),则点的轨迹叫双曲线.这两个定点叫双曲线的焦点,两焦点间的距离叫焦距.其数学表达式:集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},
|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0:
(1)若ac时,则集合P为空集.
2.双曲线的标准方程和几何性质
标准方程 -=1 (a>0,b>0) -=1 (a>0,b>0)
图 形
性 质 范围 x≥a或x≤-a,y∈R x∈R,y≤-a或y≥a
对称性 对称轴:坐标轴;对称中心:原点
顶点 A1(-a,0),A2(a,0) A1(0,-a),A2(0,a)
渐近线 y=±x y=±x
离心率 e=,e∈(1,+∞)
实虚轴 线段A1A2叫做双曲线的实轴,它的长|A1A2|=2a;线段B1B2叫做双曲线的虚轴,它的长|B1B2|=2b;a叫做双曲线的实半轴长,b叫做双曲线的虚半轴长
a,b,c的关系 c2=a2+b2

[常用结论与易错提醒]
1.抛物线的定义
(1)平面内与一个定点F和一条定直线l(F?l)的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F叫做抛物线的焦点,直线l叫做抛物线的准线.
(2)其数学表达式:(d为点M到准线l的距离).
2.抛物线的标准方程与几何性质
图形
标准方程 y2=2px (p>0) y2=-2px (p>0) x2=2py (p>0) x2=-2py (p>0)
p的几何意义:焦点F到准线l的距离
性 质 顶点 O(0,0)
对称轴 y=0 x=0
焦点 F F F F
离心率 e=1
准线方程 x=- x= y=- y=
范围 x≥0,y∈R x≤0,y∈R y≥0,x∈R y≤0,x∈R
开口方向 向右 向左 向上 向下

焦半径公式
(1)若点P(x0,y0)是抛物线y2=2px(p>0)上一点,抛物线的焦点为F,准线为l,则线段PF叫做抛物线的焦半径,则|PF|=x0+.
(2)若点P(x0,y0)是抛物线y2=-2px(p>0)上一点,抛物线的焦点为F,准线为l,则线段PF叫做抛物线的焦半径,则|PF|=-x0+.
(3)若点P(x0,y0)是抛物线x2=2py(p>0)上一点,抛物线的焦点为F,准线为l,则线段PF叫做抛物线的焦半径,则|PF|=y0+.
(4)若点P(x0,y0)是抛物线x2=-2py(p>0)上一点,抛物线的焦点为F,准线为l,则线段PF叫做抛物线的焦半径,则|PF|=-y0+.

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