2023年12月10日发(作者:2023年福建数学试卷)

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高中数学必修1知识点总结

第一章 集合与函数概念

一、集合有关概念

1、集合的含义:某些指定的对象集在一起就成为一个集合,其中每一个对象叫元素。

2、集合的中元素的三个特性:

1.元素的确定性; 2.元素的互异性; 3.元素的无序性

3、集合的表示:{ … } 如{我校的篮球队员},{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋}

1. 用拉丁字母表示集合:A={我校的篮球队员},B={1,2,3,4,5}

2.集合的表示方法:列举法与描述法。

非负整数集(即自然数集)记作:N

正整数集 N*或 N+ 整数集Z 有理数集Q 实数集R

关于“属于”的概念

集合的元素通常用小写的拉丁字母表示,如:a是集合A的元素,就说a属于集合A

记作 a∈A ,相反,a不属于集合A 记作 aA

列举法:把集合中的元素一一列举出来,然后用一个大括号括上。

描述法:将集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号内表示集合的方法。用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合的方法。

①语言描述法:例:{不是直角三角形的三角形}

②数学式子描述法:例:不等式x-3>2的解集是{x?R| x-3>2}或{x| x-3>2}

4、集合的分类:

(1).有限集 含有有限个元素的集合

(2).无限集 含有无限个元素的集合

(3).空集 不含任何元素的集合 例:{x|x2=-5}

二、集合间的基本关系

1.“包含”关系—子集

注意: 有两种可能(1)A是B的一部分,;(2)A与B是同一集合。

反之: 集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A,记作A B或B A

2.“相等”关系(5≥5,且5≤5,则5=5)

实例:设 A={x|x2-1=0} B={-1,1} “元素相同”

结论:对于两个集合A与B,如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,同时,集合B的任何一个元素都是集合A的元素,我们就说集合A等于集合B,即:A=B

任何一个集合是它本身的子集。AA

②真子集:如果AB,且B A那就说集合A是集合B的真子集,记作A B(或B A)

③如果 AB, BC ,那么 AC

④如果AB 同时 BA 那么A=B

3. 不含任何元素的集合叫做空集,记为Φ

规定: 空集是任何集合的子集, 空集是任何非空集合的真子集。

三、集合的运算

1.交集的定义:一般地,由所有属于A且属于B的元素所组成的集合,叫做A,B的交集.

记作A∩B(读作”A交B”),即A∩B={x|x∈A,且x∈B}.

2、并集的定义:一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,叫做A,B的并集。记作:A∪B(读作”A并B”),即A∪B={x|x∈A,或x∈B}.

3、交集与并集的性质:A∩A = A, A∩φ= φ, A∩B = B∩A,A∪A = A,

A∪φ= A ,A∪B = B∪A. word专业资料-可复制编辑-欢迎下载

4、全集与补集

(1)补集:设S是一个集合,A是S的一个子集(即 ),由S中所有不属于A的元素组成的集合,叫做S中子集A的补集(或余集)

(2)全集:如果集合S含有我们所要研究的各个集合的全部元素,这个集合就可以看作一个全集。通常用U来表示。

四、函数的有关概念

1.函数的概念:设A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数.记作: y=f(x),x∈A.其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)| x∈A }叫做函数的值域.

注意:如果只给出解析式y=f(x),而没有指明它的定义域,则函数的定义域即是指能使这个式子有意义的实数的集合;函数的定义域、值域要写成集合或区间的形式.

定义域补充

能使函数式有意义的实数x的集合称为函数的定义域,求函数的定义域时列不等式组的主要依据是:(1)分式的分母不等于零; (2)偶次方根的被开方数不小于零; (3)对数式的真数必须大于零;(4)指数、对数式的底必须大于零且不等于1. (5)如果函数是由一些基本函数通过四则运算结合而成的.那么,它的定义域是使各部分都有意义的x的值组成的集合.(6)指数为零底不可以等于零 (6)实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义.

(又注意:求出不等式组的解集即为函数的定义域。)

构成函数的三要素:定义域、对应关系和值域

注意:(1)构成函数三个要素是定义域、对应关系和值域.由于值域是由定义域和对应关系决定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,即称这两个函数相等(或为同一函数)(2)两个函数相等当且仅当它们的定义域和对应关系完全一致,而与表示自变量和函数值的字母无关。相同函数的判断方法:①表达式相同;②定义域一致

(两点必须同时具备) (见课本21页相关例2)

值域补充

(1)、函数的值域取决于定义域和对应法则,不论采取什么方法求函数的值域都应先考虑其定义域. (2).应熟悉掌握一次函数、二次函数、指数、对数函数及各三角函数的值域,它是求解复杂函数值域的基础。

3. 函数图象知识归纳

(1)定义:在平面直角坐标系中,以函数 y=f(x) , (x∈A)中的x为横坐标,函数值y为纵坐标的点P(x,y)的集合C,叫做函数 y=f(x),(x ∈A)的图象.

集合C上每一点的坐标(x,y)均满足函数关系y=f(x),反过来,以满足y=f(x)的每一组有序实数对x、y为坐标的点(x,y),均在C上 . 即记为C={ P(x,y) | y= f(x) , x∈A },图象C一般的是一条光滑的连续曲线(或直线),也可能是由与任意平行与Y轴的直线最多只有一个交点的若干条曲线或离散点组成。

(2) 画法

A、描点法:根据函数解析式和定义域,求出x,y的一些对应值并列表,以(x,y)为坐标在坐标系内描出相应的点P(x, y),最后用平滑的曲线将这些点连接起来.

B、图象变换法(请参考必修4三角函数)

常用变换方法有三种,即平移变换、伸缩变换和对称变换

(3)作用:

1、直观的看出函数的性质;2、利用数形结合的方法分析解题的思路。提高解题的速度。发现解题中的错误。

4.了解区间的概念 word专业资料-可复制编辑-欢迎下载

(1)区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间;(2)无穷区间;(3)区间的数轴表示.

5.什么叫做映射

一般地,设A、B是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应法则f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应, 那么就称对应f:A→ B为从集合A到集合B的一个映射。记作“f:A→ B”

给定一个集合A到B的映射,如果a∈A,b∈B.且元素a和元素b对应,那么,我们把元素b叫做元素a的象,元素a叫做元素b的原象

说明:函数是一种特殊的映射,映射是一种特殊的对应,①集合A、B及对应法则f是确定的;②对应法则有“方向性”,即强调从集合A到集合B的对应,它与从B到A的对应关系一般是不同的;③对于映射f:A→B来说,则应满足:(Ⅰ)集合A中的每一个元素,在集合B中都有象,并且象是唯一的;(Ⅱ)集合A中不同的元素,在集合B中对应的象可以是同一个;(Ⅲ)不要求集合B中的每一个元素在集合A中都有原象。

常用的函数表示法及各自的优点:

1 函数图象既可以是连续的曲线,也可以是直线、折线、离散的点等等,注意判断一个图形是否是函数图象的依据;2 解析法:必须注明函数的定义域;3 图象法:描点法作图要注意:确定函数的定义域;化简函数的解析式;观察函数的特征;4 列表法:选取的自变量要有代表性,应能反映定义域的特征.

解析法:便于算出函数值。列表法:便于查出函数值。图象法:便于量出函数值.

补充一:分段函数 (参见课本P24-25)

在定义域的不同部分上有不同的解析表达式的函数。在不同的范围里求函数值时必须把自变量代入相应的表达式。分段函数的解析式不能写成几个不同的方程,而就写函数值几种不同的表达式并用一个左大括号括起来,并分别注明各部分的自变量的取值情况.(1)分段函数是一个函数,不要把它误认为是几个函数;(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.

补充二:复合函数

如果y=f(u),(u∈M),u=g(x),(x∈A),则 y=f[g(x)]=F(x),(x∈A) 称为f、g 的复合函数。

例如: y=2sinx y=2cos(2x+1)

7.函数单调性

(1).增函数

设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量a,b,当a

如果对于区间D上的任意两个自变量的值a,b,当a

注意:1 函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质;

2 必须是对于区间D内的任意两个自变量a,b;当a

(2) 图象的特点

如果函数y=f(x)在某个区间是增函数或减函数,那么说函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,在单调区间上增函数的图象从左到右是上升的,减 函数的图象从左到右是下降的.

(3).函数单调区间与单调性的判定方法

(A) 定义法:任取a,b∈D,且a

(B)图象法(从图象上看升降)_

(C)复合函数的单调性 word专业资料-可复制编辑-欢迎下载

复合函数f[g(x)]的单调性与构成它的函数u=g(x),y=f(u)的单调性密切相关

注意:1、函数的单调区间只能是其定义域的子区间 ,不能把单调性相同的区间和在一起写成其并集. 2、还记得我们在选修里学习简单易行的导数法判定单调性吗?

8.函数的奇偶性

(1)偶函数

一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么f(x)就叫做偶函数.

(2).奇函数

一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=—f(x),那么f(x)就叫做奇函数.

注意:1、 函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质;函数可能没有奇偶性,也可能既是奇函数又是偶函数。

2、 由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x,则-x也一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称).

3、具有奇偶性的函数的图象的特征

偶函数的图象关于y轴对称;奇函数的图象关于原点对称.

总结:利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:1 首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称;2 确定f(-x)与f(x)的关系;3 作出相应结论:若f(-x) = f(x) 或

f(-x)-f(x) = 0,则f(x)是偶函数;若f(-x) =-f(x) 或 f(-x)+f(x) = 0,则f(x)是奇函数.

注意:函数定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件.首先看函数的定义域是否关于原点对称,若不对称则函数是非奇非偶函数.若对称,(1)再根据定义判定; (2)有时判定f(-x)=±f(x)比较困难,可考虑根据是否有f(-x)±f(x)=0或f(x)/f(-x)=±1来判定; (3)利用定理,或借助函数的图象判定 .

9、函数的解析表达式

(1).函数的解析式是函数的一种表示方法,要求两个变量之间的函数关系时,一是要求出它们之间的对应法则,二是要求出函数的定义域.

(2).求函数的解析式的主要方法有:待定系数法、换元法、消参法等,如果已知函数解析式的构造时,可用待定系数法;已知复合函数f[g(x)]的表达式时,可用换元法,这时要注意元的取值范围;当已知表达式较简单时,也可用凑配法;若已知抽象函数表达式,则常用解方程组消参的方法求出f(x)

10.函数最大(小)值(定义见课本p36页)

(1)、 利用二次函数的性质(配方法)求函数的最大(小)值. (2)、 利用图象求函数的最大(小)值 (3)、 利用函数单调性的判断函数的最大(小)值:如果函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递增,在区间[b,c]上单调递减则函数y=f(x)在x=b处有最大值f(b);如果函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递减,在区间[b,c]上单调递增则函数y=f(x)在x=b处有最小值f(b);

第二章 基本初等函数

一、指数函数

(一)指数与指数幂的运算

1.根式的概念:一般地,如果xna,那么x叫做a的n次方根(n th root),其中n>1,且n∈N*.

当n是奇数时,正数的n次方根是一个正数,负数的n次方根是一个负数.此时,a的n次方根用符号na表示.式子na叫做根式(radical),这里n叫做根指数(radical

exponent),a叫做被开方数(radicand).

当n是偶数时,正数的n次方根有两个,这两个数互为相反数.此时,正数a的正的nword专业资料-可复制编辑-欢迎下载

次方根用符号na表示,负的n次方根用符号-na表示.正的n次方根与负的n次方根可以合并成±na(a>0).由此可得:负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0,记作n00。

a(a0)nnnnnn注意:当是奇数时,aa,当是偶数时,a|a|

a(a0)2.分数指数幂

正数的分数指数幂的意义,规定:

amna(a0,m,nN,n1),anm*mn1mn1na0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义

指出:规定了分数指数幂的意义后,指数的概念就从整数指数推广到了有理数指数,那么整数指数幂的运算性质也同样可以推广到有理数指数幂.

3.实数指数幂的运算性质

rsrsrrrs(a)aaaa(1)·(2)(a0,r,sR);(a0,r,sR);

rrs(ab)aa(a0,r,sR). (3)(二)指数函数及其性质

1、指数函数的概念:一般地,函数yax(a0,且a1)叫做指数函数(exponential

function),其中x是自变量,函数的定义域为R.

注意:指数函数的底数的取值范围,底数不能是负数、零和1.

2、指数函数的图象和性质

a>1 0

66am(a0,m,nN*,n1)

554433221111-4-20-1246

-4-20-1246

图象特征

a1

0a1

向x、y轴正负方向无限延伸

图象关于原点和y轴不对称

函数图象都在x轴上方

函数图象都过定点(0,1)

自左向右自左向右看, 看,

图象逐渐图象逐渐上升 下降

在第一象在第一象限内的图限内的图象纵坐标象纵坐标都大于1 都小于1

在第二象在第二象限内的图限内的图象纵坐标象纵坐标都小于1 都大于1

函数性质

a1

0a1

函数的定义域为R

非奇非偶函数

函数的值域为R+

a01

增函数 减函数

x0,ax1

x0,ax1

x0,ax1

x0,ax1 word专业资料-可复制编辑-欢迎下载

函数值开函数值开始增长较始减小极图象上升图象上升慢,到了快,到了趋势是越趋势是越某一值后某一值后来越陡 来越缓

增长速度减小速度极快; 较慢;

注意:利用函数的单调性,结合图象还可以看出:

(1)在[a,b]上,f(x)ax(a0且a1)值域是[f(a),f(b)]或[f(b),f(a)];

(2)若x0,则f(x)1;f(x)取遍所有正数当且仅当xR;

(3)对于指数函数f(x)ax(a0且a1),总有f(1)a;

(4)当a1时,若x1x2,则f(x1)f(x2);

二、对数函数

(一)对数

1.对数的概念:一般地,如果axN(a0,a1),那么数x叫做以.a为底..N的对数,记作:xlogaN(a— 底数,N— 真数,logaN— 对数式)

1 注意底数的限制a0,且a1; 说明:○2

axNlogaNx; ○logaN3 注意对数的书写格式. ○

两个重要对数:

1 常用对数:以10为底的对数lgN; ○2 自然对数:以无理数e2.71828为底的对数的对数lnN. ○对数式与指数式的互化

logaNx

axN

对数式

 指数式

对数底数 ←

a → 幂底数

对数 ←

x → 指数

真数 ←

N → 幂

(二)对数的运算性质

如果a0,且a1,M0,N0,那么:(1)loga(M·N)logaM+logaN;M(2)loga(3)logaMnnlogaM

(nR).

logaM-logaN;Nlogcb注意:换底公式logab(a0,且a1;c0,且c1;b0).

logca1n利用换底公式推导下面的结论(1)logambnlogab;(2)logab.

logbam(二)对数函数

1、对数函数的概念:函数ylogax(a0,且a1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).

1 对数函数的定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别。 注意:○x如:y2log2x,ylog5 都不是对数函数,而只能称其为对数型函数.

52 对数函数对底数的限制:(a0,且a1). ○2、对数函数的性质:

a>1 0

332.52.5221.51.51-111110.50.50-0.512345678-101-0.512345678-1-1-1.5-1.5-2-2-2.5

-2.5

图象特征 函数性质

0a1

函数图象都在y轴右侧

图象关于原点和y轴不对称

向y轴正负方向无限延伸

函数图象都过定点(1,0)

自左向自左向右看, 右看,

图象逐图象逐渐上升 渐下降

第一象第一象限的图限的图象纵坐象纵坐标都大标都大于0 于0

第二象第二象限的图限的图象纵坐象纵坐标都小标都小于0 于0

a1

a1

0a1

函数的定义域为(0,+∞)

非奇非偶函数

函数的值域为R

loga10

增函数 减函数

x1,logax00x1,logax0

0x1,logax0x1,logax0

三、幂函数

1、幂函数定义:一般地,形如yx(aR)的函数称为幂函数,其中为常数.

2、幂函数性质归纳.

(1)所有的幂函数在(0,+∞)都有定义,并且图象都过点(1,1);

(2)幂函数的图象通过原点,并且在区间[0,)上是增函数.特别地,当10时,时,幂函数的图象下凸;当01时,幂函数的图象上凸;

(3)0时,幂函数的图象在区间(0,)上是减函数.在第一象限内,当x 从右边趋向原点时,图象在y轴右方无限地逼近y轴正半轴,当x趋于时, 图象在x轴上方无限地逼近x轴正半轴.

第三章 函数的应用

一、方程的根与函数的零点

1、函数零点的概念:对于函数yf(x)(xD),把使f(x)0成立的实数x 叫做函数yf(x)(xD)的零点。

2、函数零点的意义:函数yf(x)的零点就是方程f(x)0实数根,亦即函数yf(x)的图象与x轴交点的横坐标。即:

方程f(x)0有实数根函数yf(x)的图象与x轴有交点函数yf(x)有零点. word专业资料-可复制编辑-欢迎下载

3、函数零点的求法:

求函数yf(x)的零点:

1 (代数法)求方程f(x)0的实数根; ○2 (几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数yf(x)的图象联系起○来,并利用函数的性质找出零点.

4、二次函数的零点:

二次函数yax2bxc(a0).

1)△>0,方程ax2bxc0有两不等实根,二次函数的图象与x轴有两个交点,二次函数有两个零点.

2)△=0,方程ax2bxc0有两相等实根(二重根),二次函数的图象与x轴有一个交点,二次函数有一个二重零点或二阶零点.

3)△<0,方程ax2bxc0无实根,二次函数的图象与x轴无交点,二次函数无零点.

高中数学必修2知识点总结

第一章 立体几何初步

1、特殊几何体表面积公式(c为底面周长,h为高,h\'为斜高,l为母线)

S直棱柱侧面积ch

S正棱锥侧面积S正棱台侧面积1ch\'

21(c1c2)h\'

2S圆柱侧2rh

S圆台侧面积(rR)l

S圆锥侧面积rlS圆锥表rrl

S圆柱表2rrl

S圆台表r2rlRlR2

2、柱体、锥体、台体的体积公式

V柱Sh

1V锥Sh3

1V台(S\'S\'SS)h

3V圆柱Shr2h

1V圆锥r2h

311V圆台(S\'S\'SS)h(r2rRR2)h

33

3球体的表面积和体积公式:

V球=4R3 ; S球面=4R2

3word专业资料-可复制编辑-欢迎下载

第二章 直线与平面的位置关系

2.1空间点、直线、平面之间的位置关系

1 平面含义:平面是无限延展的

2 三个公理:

(1)公理1:如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内.

符号表示为

A∈l

B∈l =>

l

A∈

B∈

公理1作用:判断直线是否在平面内.

A

α

·

L

(2)公理2:过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面。

符号表示为:A、B、C三点不共线 => 有且只有一个平面α,

使A∈α、B∈α、C∈α。

A B

α

·

C

·

·

公理2作用:确定一个平面的依据。

(3)公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共β

直线。

α

符号表示为:P∈α∩β =>α∩β=L,且P∈L

公理3作用:判定两个平面是否相交的依据.

空间中直线与直线之间的位置关系

1 空间的两条直线有如下三种关系:

相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点;

共面直线

平行直线:同一平面内,没有公共点;

异面直线: 不同在任何一个平面内,没有公共点。

2 公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。

·

L

P

符号表示为:设a、b、c是三条直线

a∥b

=>a∥c

c∥b

强调:公理4实质上是说平行具有传递性,在平面、空间这个性质都适用。

公理4作用:判断空间两条直线平行的依据。

3 等角定理:空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.

4 注意点:

① a\'与b\'所成的角的大小只由a、b的相互位置来确定,与O的选择无关,为了简便,点2word专业资料-可复制编辑-欢迎下载

O一般取在两直线中的一条上;

② 两条异面直线所成的角θ∈(0, );

③ 当两条异面直线所成的角是直角时,我们就说这两条异面直线互相垂直,记作a⊥b;

④ 两条直线互相垂直,有共面垂直与异面垂直两种情形;

⑤ 计算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角。

— 2.1.4 空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系

1、直线与平面有三种位置关系:

(1)直线在平面内 —— 有无数个公共点

(2)直线与平面相交 —— 有且只有一个公共点

(3)直线在平面平行 —— 没有公共点

指出:直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外,可用a α来表示

a α a∩α=A a∥α

2.2.直线、平面平行的判定及其性质

直线与平面平行的判定

1、直线与平面平行的判定定理:平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。

简记为:线线平行,则线面平行。

符号表示:

a α

b β => a∥α

a∥b

平面与平面平行的判定

1、两个平面平行的判定定理:一个平面内的两条交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行。

符号表示:

a β

b β

a∩b =p β∥

a∥

b∥

2、判断两平面平行的方法有三种:

(1)用定义;

(2)判定定理;

(3)垂直于同一条直线的两个平面平行。 word专业资料-可复制编辑-欢迎下载

— 2.2.4直线与平面、平面与平面平行的性质

1、直线与平面平行的性质定理:一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行。

简记为:线面平行则线线平行。

符号表示:

a ∥α

a β a∥b

α∩β= b

作用:利用该定理可解决直线间的平行问题。

2、两个平面平行的性质定理:如果两个平行的平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行。

符号表示:

∥

∩γ=a

a∥b

∩γ=b

作用:可以由平面与平面平行得出直线与直线平行

2.3直线、平面垂直的判定及其性质

直线与平面垂直的判定

1、定义:如果直线L与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线L与平面α互相垂直,记作L⊥α,直线L叫做平面α的垂线,平面α叫做直线L的垂面。如图,直线与平面垂直时,它们唯一公共点P叫做垂足。

P

a

L

2、直线与平面垂直的判定定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直。

注意点: a)定理中的“两条相交直线”这一条件不可忽视;

b)定理体现了“直线与平面垂直”与“直线与直线垂直”互相转化的数学思想。

平面与平面垂直的判定

1、二面角的概念:表示从空间一直线出发的两个半平面所组成的图形

A

梭 l β

B

α

2、二面角的记法:二面角α-l-β或α-AB-β word专业资料-可复制编辑-欢迎下载

3、两个平面互相垂直的判定定理:一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。

2.3.3 — 2.3.4直线与平面、平面与平面垂直的性质

1、直线与平面垂直的性质定理:垂直于同一个平面的两条直线平行。

2、两个平面垂直的性质定理: 两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直。

第三章 直线与方程

(1)直线的倾斜角

定义:x轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的倾斜角。特别地,当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度。因此,倾斜角的取值范围是0°≤α<180°

(2)直线的斜率

①定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。直线的斜率常用k表示。即ktan。斜率反映直线与轴的倾斜程度。

当直线l与x轴平行或重合时, α=0°, k = tan0°=0;

当直线l与x轴垂直时, α= 90°, k 不存在.

当0,90时,k0; 当90,180时,k0; 当90时,k不存在。

yy1(x1x2) ( P1(x1,y1),P2(x2,y2),x1≠x2) ②过两点的直线的斜率公式:k2x2x1注意下面四点:(1)当x1x2时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90°;

(2)k与P1、P2的顺序无关;

(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得;

(4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。

(3)直线方程

①点斜式:yy1k(xx1)直线斜率k,且过点x1,y1

注意:当直线的斜率为0°时,k=0,直线的方程是y=y1。

当直线的斜率为90°时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x1,所以它的方程是x=x1。

②斜截式:ykxb,直线斜率为k,直线在y轴上的截距为b

③两点式:yy1xx1(x1x2,y1y2)直线两点x1,y1,x2,y2

y2y1x2x1④截矩式:y1其中直线l与x轴交于点(a,0),与y轴交于点(0,b),即l与x轴、y轴的截b距分别为a,b。

xa⑤一般式:AxByC0(A,B不全为0)

1各式的适用范围 ○2特殊的方程如: 注意:○平行于x轴的直线:yb(b为常数); 平行于y轴的直线:xa(a为常数);

(4)两直线平行与垂直

当l1:yk1xb1,l2:yk2xb2时,

l1//l2k1k2,b1b2; word专业资料-可复制编辑-欢迎下载

l1l2k1k21

注意:利用斜率判断直线的平行与垂直时,要注意斜率的存在与否。

(5)两条直线的交点

l1:A1xB1yC10

l2:A2xB2yC20相交

A1xB1yC10交点坐标即方程组的一组解。

A2xB2yC20方程组无解l1//l2 ; 方程组有无数解l1与l2重合

(6)两点间距离公式:设A(x1,y1),(是平面直角坐标系中的两个点,

Bx2,y2)则|AB|(x2x1)2(y2y1)2

(7)点到直线距离公式:一点Px0,y0到直线l1:AxByC0的距离d(8)两平行直线距离公式

已知两条平行线直线l1和l2的一般式方程为l1:AxByC10,

l2:AxByC20,则l1与l2的距离为dAx0By0CAB22

C1C2AB22

第四章 圆与方程

1、圆的定义:平面内到一定点的距离等于定长的点的集合叫圆,定点为圆心,定长为圆的半径。

2、圆的方程

22(1)标准方程xaybr2,圆心a,b,半径为r;

点M(x0,y0)与圆(xa)2(yb)2r2的位置关系:

当(x0a)2(y0b)2>r2,点在圆外

当(x0a)2(y0b)2=r2,点在圆上

当(x0a)2(y0b)2

(2)一般方程x2y2DxEyF0

1DE,半径为当D2E24F0时,方程表示圆,此时圆心为r,222D2E24F

当D2E24F0时,表示一个点;

当D2E24F0时,方程不表示任何图形。

(3)求圆方程的方法:

一般都采用待定系数法:先设后求。确定一个圆需要三个独立条件,若利用圆的标准方程,

需求出a,b,r;若利用一般方程,需要求出D,E,F;

另外要注意多利用圆的几何性质:如弦的中垂线必经过原点,以此来确定圆心的位置。

3、直线与圆的位置关系:

直线与圆的位置关系有相离,相切,相交三种情况:

(1)设直线l:AxByC0,圆C:xa2yb2r2,圆心Ca,b到l的距离为word专业资料-可复制编辑-欢迎下载

dAaBbCAB22,则有drl与C相离;drl与C相切;drl与C相交

(2)过圆外一点的切线:①k不存在,验证是否成立②k存在,设点斜式方程,用圆心到该直线距离=半径,求解k,得到方程【一定两解】

(3)过圆上一点的切线方程:圆(x-a)2+(y-b)2=r2,圆上一点为(x0,y0),则过此点的切线方程为(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)= r2

4、圆与圆的位置关系:通过两圆半径的和(差),与圆心距(d)之间的大小比较来确定。

设圆C1:xa12yb12r2,C2:xa22yb22R2

两圆的位置关系常通过两圆半径的和(差),与圆心距(d)之间的大小比较来确定。

①当dRr时两圆外离,此时有公切线四条;

②当dRr时两圆外切,连心线过切点,有外公切线两条,内公切线一条;

③当RrdRr时两圆相交,连心线垂直平分公共弦,有两条外公切线;

④当dRr时,两圆内切,连心线经过切点,只有一条公切线;

⑤当dRr时,两圆内含; 当d0时,为同心圆。

注意:已知圆上两点,圆心必在中垂线上;已知两圆相切,两圆心与切点共线

圆的辅助线一般为连圆心与切线或者连圆心与弦中点


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