考前回扣篇
回扣1 集合与常用逻辑用语、不等式
1.集合间的关系与运算:A∪B=A B A;A∩B=B B A;(易错提醒:代表元素意义不清致错)
2.元素与子集的个数:若集合A有n(n∈N*)个元素,则A有 2n 个子集,有 (2n-1) 个真子集,有 (2n-2) 个非空真子集.(易错提醒:忽视空集是任何集合的子集)
3.全称量词命题与存在量词命题的否定
全称量词命题的否定是存在量词命题,存在量词命题的否定是全称量词命题,它们之间的关系如下表所示:
命题 命题的否定
x∈M,p(x) x∈M, p(x)
x∈M,p(x) x∈M, p(x)
4.充分条件与必要条件的两种判定方法
①定义法:若p q,则p是q的 充分 条件(或q是p的 必要 条件);若p q,且q p,则p是q的 充分不必要 条件(或q是p的 必要不充分 条件);
②集合法:利用集合间的包含关系.例如,命题p:x∈A,命题q:x∈B,若A B,则p是q的 充分 条件(q是p的 必要 条件);若A B,则p是q的 充分不必要 条件(q是p的 必要不充分 条件);若A=B,则p是q的 充要 条件.
5.分式不等式
>0(<0) f(x)g(x) > 0(<0);
≥0(≤0)
6.基本不等式
① ≥≥ (a>0,b>0),当且仅当a=b时取等号(易错提醒:忽视基本不等式取等的条件)
②4ab≤(a+b)2≤2(a2+b2),即ab ≤ ( )2 ≤ ,当且仅当a=b时取等号;
③+≥ 2 (ab>0),当且仅当a=b时取等号,+≤ -2 (ab<0),当且仅当a=-b时取等号.
【对点.检测】
1.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)命题“”的否定是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】根据存在量词命题的否定为全称量词命题可知:
命题“”的否定是“”,故选D
2.已知集合,则的子集的个数是( )
A.4 B.8 C.16 D.32
【答案】B
【解析】由,解得,所以,所以的子集有个,故选B
3.(2025·湖北黄冈·二模)若集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为集合表示直线上所有点的集合,其元素是点,
集合表示直线上所有点的横坐标的集合,其元素是数,
所以,故选D.
4.(2025·河南郑州·一模)“ ”是“” 的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】由,可得或,解得或,
所以由“ ”推得出“”,故充分性成立;
由“”推不出“ ”,故必要性不成立;
所以“ ”是“” 的充分不必要条件,故选A
5.不等式的解集为 .
【答案】
【解析】由得,整理得,
所以,解得或,
所以不等式的解集为,
6.(2025·辽宁大连·二模)设,且,则的最小值为 .
【答案】
【解析】因为,且,所以,
当且仅当,即时取等号.
回扣2 函数与导数
1.函数的单调性
函数的单调性是函数在其定义域上的局部性质.
①单调性的定义的等价形式:设任意x1,x2∈[a,b],且x1≠x2,那么(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0 >0 f(x)在[a,b]上 单调递增 ;(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0 <0 f(x)在[a,b]上 单调递减 ;(易错提醒:函数的单调区间不能用并集)
②若函数f(x)和g(x)都是减函数,则在公共定义域内,f(x)+g(x)是 减 函数;若函数f(x)和g(x)都是增函数, 则在公共定义域内,f(x)+g(x)是 增 函数;根据 同增异减 判断复合函数y=f(g(x))的单调性.
2.函数奇偶性的常用结论
①如果奇(偶)函数f(x)在区间[a,b](0≤a<b)上具有单调性,那么f(x)在[-b,-a]上具有相同(反)的单调性;
②定义在R上的函数f(x)总可以表示为一个奇函数g(x)与一个偶函数h(x)之和,其中g(x)=,h(x)=.(易错提醒:忽略函数的定义域)
3.函数周期性的常用结论
①设周期函数f(x)的最小正周期为T(T>0),则f(λx)(λ≠0)的最小正周期为;
②若u=g(x)是周期函数,f(u)是任意函数,则f(g(x))也是周期函数;
③若f(x+a)=f(x+b),则f(x)的周期T=b-a,其中a≠0,b≠0,a≠b;
④若f(x+a)=-f(x),则f(x)的周期T=2a,其中a≠0;
⑤若f(x+a)=±(c为常数),则f(x)的周期T=2a,其中a≠0,c≠0;
⑥若f(x+a)=,则f(x)的周期T=2a,其中a≠0;
若f(x+a)=,则f(x)的周期T=4a,其中a≠0.
4.函数图象的对称性
①函数y=f(x)的图象与其反函数y=f-1(x)的图象关于直线y=x对称;
②函数y=f(x)的图象与函数y=f(-x)的图象关于y轴对称,函数y=f(x)的图象与函数y=-f(x)的图象关于x轴对称;
③函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称 f(a-x)=f(a+x) f(2a-x)=f(x);
④函数y=f(x)的图象关于点(a,0)对称 f(a-x)=-f(a+x) f(2a-x)=-f(x);
⑤函数y=f(x)的图象关于直线x=对称 f(a+mx)=f(b-mx)(m≠0) f(a+b-mx)=f(mx)(m≠0).
5.指数函数与对数函数的基本性质
①定点:y=ax(a>0,且a≠1)恒过点 (0,1) ;y=logax(a>0,且a≠1)恒过点 (1,0) ;
②单调性:当a>1时,y=ax在R上 单调递增 ,y=logax在(0,+∞)上 单调递增 ;当0<a<1时,y=ax在R上 单调递减 ,y=logax在(0,+∞)上 单调递减 ;
6.5组基本初等函数的导数公式
① c'=0(c为常数)
② (xα)'= αxα-1 (α∈R,且α≠0),高频使用:( )'=(x-1)'= -
③ (sin x)'= cos x ,(cos x)'= -sin x
④ (logax)'= (x>0,a>0且a≠1),(ln x)'= (x>0)
⑤ (ax)'= axln a (a>0且a≠1),(ex)'=ex
【对点.检测】
1.(2025·云南昆明·二模)若函数(且)是偶函数,则( )
A. B. C.2 D.4
【答案】D
【解析】,则,由于是偶函数,
故对恒成立,故,所以,故选D
2.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由已知得,解得或,函数的定义域为,
因为总为增函数,要求函数的单调递增区间,
由同增异减可得即求函数在上的增区间
由二次函数的性质可得在上的增区间为,
故函数的单调递增区间是,故选A.
3.(24-25·北京顺义·期中)已知函数,则在下列区间上,单调递减的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以,令,即,
解得,所以函数的单调递减区间为,
结合选项可知只有D符合题意,故选D
4.(2025·湖北十堰·三模)已知定义在上的奇函数满足,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【解析】因为为定义在上的奇函数,则,又因为,
则,可得,可知2为的一个周期,
所以,故选B.
5.(2025·山东枣庄·二模)已知函数恒过定点,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】利用指数运算法则、指数式与对数式互化关系化简函数,再利用指数函数过定点问题求解.
【详解】函数,由,得恒成立,
所以点的坐标为.
6.,函数没有极值的充要条件为 .
【答案】
【解析】,注意到是开口向上的二次函数,
若没有极值,则只能是恒成立,
即,解得.
回扣3 三角函数、解三角形
1.几种特殊位置的角的集合
(1)终边在x轴非负半轴上的角的集合:{α|α=k·360°,k∈Z}.
(2)终边在x轴非正半轴上的角的集合:{α|α=180°+k·360°,k∈Z}.
(3)终边在x轴上的角的集合:{α|α=k·180°,k∈Z}.
(4)终边在y轴上的角的集合:{α|α=90°+k·180°,k∈Z}.
(5)终边在坐标轴上的角的集合:{α|α=k·90°,k∈Z}.忽视对角终边位置的讨论致误
2.同角三角函数的基本关系式
商的关系 =tan α
平方关系 sin2α+cos2α=1
常见变形 sin2α=1-cos2α,cos2α=1-sin2α,sin α=±,cos α=±,sin α=cos αtan α,cos α=,sin2α==,1+tan2α=
3.三角恒等变换
①cos(α+β)= cos αcos β-sin αsin β ;
cos(α-β)= cos αcos β+sin αsin β ;
sin(α+β)= sin αcos β+cos αsin β ;
sin(α-β)= sin αcos β-cos αsin β ;
tan(α+β)= ;
tan(α-β)= .
②二倍角公式:sin 2α= 2sin αcos α ,cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α,tan 2α= ;
③降幂公式:sin2α=,cos2α=.
4.三角函数的图象和性质(易错提醒:忽略隐含条件如)
项目 正弦函数 y=sin x 余弦函数 y=cos x 正切函数 y=tan x
单调性 增区间 [-+2kπ,+2kπ](k∈Z) [-π+2kπ,2kπ](k∈Z) ( -+kπ,+kπ)(k∈Z)
减区间 [+2kπ,+2kπ](k∈Z) [2kπ,π+2kπ](k∈Z)
对称性 对称轴 x= +kπ (k∈Z) x= kπ (k∈Z)
对称中心 (kπ,0) (k∈Z) ( +kπ,0) (k∈Z) ( ,0) (k∈Z)
5.三角函数的图象变换
由函数y=sin x的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种方法:
6.正、余弦定理及其变形
在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC的外接圆半径.(易错提醒:忽略大边对大角隐含条件)
定理 正弦定理(已知两角一边或两边及其中一边的对角) 余弦定理(已知三边或两边及其夹角)
内容 ===2R; 变式:== a2=b2+c2-2bccos A, b2= a2+c2-2accos B , c2= a2+b2-2abcos C
常见变形 ①边化角:a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C; ②角化边:sin A=,sin B=,sin C=; ③求比值:a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C 求角或角化边: cos A=, cos B= , cos C=
【对点.检测】
1.(2025·四川成都·期末)在平面直角坐标系中,若角的始边与轴的非负半轴重合,终边落在直线上,则终边与角相同的角的集合为( )
A.或 B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题设且,故终边与角相同的角的集合为.故选B
2.(2025·甘肃金昌二模)已知函数的最小正周期为,则( )
A. B. C. D.2025
【答案】A
【解析】依题意得,则,
所以.故选:A.
3.(2025·广东·模拟预测)已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,所以,
所以,
故选:D.
4.(2025·天津滨海新一模)在中,,则B=( )
A.60° B.120° C.60° 或120° D.以上都不对
【答案】C
【解析】在中,因为,
由正弦定理,可得,可得,
又因为,可得,所以或.故选:C.
5.(2025·河北石家庄·三模)将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则函数图象的一个对称中心是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题知.
令,解得,∴函数图象的对称中心.∴当时,为函数图象的一个对称中心.故选:A.
6.(2025·湖南长沙·二模)已知角终边上一点,则 ;
【答案】
【解析】根据三角函数定义,可得,则.
回扣4平面向量复数
1.复数相等的充要条件:a+bi=c+di a=c且b=d(a,b,c,d∈R).特别地,a+bi=0 a=0且b=0(a,b∈R);(易错提醒:误把等式两边看成复数标准的代数形式加以求解)
2.复数的几个常见结论
①(1±i)2=±2i;
②=i,=-i;
③i4n= 1 ,i4n+1= i ,i4n+2= -1 ,i4n+3= -i ,i4n+i4n+1+i4n+2+i4n+3= 0 (n∈N).
3.复数的运算法则
加减法:(a+bi)±(c+di)=(a±c)+(b±d)i;
乘法:(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i;
除法:(a+bi)÷(c+di)=+i(c+di≠0).(其中a,b,c,d∈R)
4.平面向量基本定理
如果e1,e2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a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.若e1,e2不共线,我们把{e1,e2}叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
5.平面向量数量积的有关结论
已知非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ为向量a,b的夹角.(易错提醒:数量积运算时弄错两个向量的夹角)
名称 几何表示 坐标表示
模 |a|= |a|=
数量积 a·b=|a||b|·cos θ a·b= x1x2+y1y2
夹角的余弦值 cos θ= cos θ=
a⊥b的充要条件 a·b=0 x1x2+y1y2 =0
|a·b|与|a||b|的关系 |a·b|≤|a||b|(当且仅当a与b共线时等号成立) |x1x2+y1y2|≤·(当且仅当x1y2=x2y1时等号成立)
6.三角形“四心”向量形式的充要条件
设O为△ABC所在平面上一点,内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,则
①O为△ABC的外心 ||=||=||=;
②O为△ABC的重心 ++=0;
③O为△ABC的垂心 ·=·=·;
④O为△ABC的内心 a+b+c=0.
【对点.检测】
1.(2025·福建泉州·一模)若i为虚数单位,复数,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【解析】因为,其中为实数,
所以,解得.故选C.
2.(2025·四川自贡·三模)在中,是边上的中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为是边上的中点,所以,即,故选A.
3.(2025·河北秦皇岛·三模)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设复数,则,
,
又,,
,,.
故选:A.
4.(2025·浙江金华·三模)已知,向量与的夹角为,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可得,,
解得或(舍),故选:B
5.(2025·河北保定·期中)已知在中,为的垂心,是所在平面内一点,且,则以下正确的是 ( )
A.点为的内心 B.点为的外心
C. D.为等边三角形
【答案】B
【解析】在中,由为的垂心,得,
由,得,
则,即,又,
显然,同理得,因此点为的外心,B正确,无判断ACD成立的条件.
故选:B.
6.(2025·山东临沂一模)在菱形ABCD中,,,E,F分别为AD,CD的中点,则 .
【答案】6
【解析】如图:由题意,得,,
,
回扣5数列
1.等差、等比数列的通项公式与前n项和公式(易错提醒:忽略公比致错)
项目 等差数列 等比数列
通项公式 an= a1+(n-1)d an= a1qn-1 (q≠0)
前n项和公式 Sn== na1+d ①q≠1,Sn== ; ②q=1,Sn= na1
2.等差数列的性质
已知等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn.
①若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则am+an= ap+aq ;
②ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公差为 md 的等差数列;
③数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列(公差为 m2d ,m∈N*);
④S2n-1=(2n-1)an;
⑤若项数n为偶数,则S偶-S奇= ;若项数n为奇数,则S奇-S偶= .
3.等比数列的性质
已知等比数列{an}的公比为q(q≠0),前n项和为Sn.
①若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则aman= apaq ;
②若m,p,n成等差数列,则am,ap,an成等比数列,即若m+n= 2p ,则aman= ;
③ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公比为 qm 的等比数列;
④当q≠-1,或q=-1且m(m∈N*)为奇数时,数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…是公比为 qm 的等比数列;
⑤若Tn为等比数列{an}的前n项积,则Tm,,,…是公比为(qm)m的等比数列;
⑥当项数为2n时,= q ;当项数为2n+1时,= q .
4.判断等差数列的常用方法
①定义法:an+1-an=d(常数)(n∈N*) {an}是等差数列;
②通项公式法:an=pn+q(p,q为常数,n∈N*) {an}是等差数列;
③中项公式法:2an+1=an+an+2(n∈N*) {an}是等差数列;
④前n项和公式法
Sn=An2+Bn(A,B为常数,n∈N*) {an}是等差数列.(易错提醒:已知求时, 易忽略致错)
(3)判断等比数列的常用方法
①定义法:=q(q是不为0的常数,n∈N*) {an}是等比数列;
②通项公式法:an=cqn(c,q均是不为0的常数,n∈N*) {an}是等比数列;
③中项公式法:=an·an+2(an≠0,n∈N*) {an}是等比数列.
5.数列求和的常用方法
(1)等差数列或等比数列的求和,直接利用公式求和.
(2)分组求和法:分组求和法是解决通项公式可以写成cn=an+bn形式的数列求和问题的方法,其中{an}与{bn}是等差(比)数列或一些可以直接求和的数列.
(3)通项公式形如an=(其中a,b1,b2,c为常数)用裂项相消法求和.
裂项相消法常见形式:
=-,
=,
=,
=-.
(4)形如{an·bn}的数列(其中{an}为等差数列,{bn}为等比数列),利用错位相减法求和.
(5)通项公式形如an=(-1)n·n,an=a·(-1)n或an=(-1)n(2n+1)(其中a为常数,n∈N*)等正负项交叉的数列求和一般用并项法.并项时应注意分n为奇数、偶数两种情况讨论.
【对点.检测】
1.(2025·四川凉山·三模)设等差数列的公差为d,若,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】因为数列为等差数列,则,即,
又因为,即,所以公差,故选A.
2.(2025·甘肃金昌·二模)已知数列是以1为首项,2为公差的等差数列,则数列的前10项和为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题可知,
所以数列的前10项和为,故选B.
3.(2025·浙江·二模)记数列的前项和为,若,,则等于( )
A.33 B.46 C.49 D.42
【答案】A
【解析】数列中,,,当时,,
当时,,则,,
因此当时,数列是以为首项,公比为3的等比数列,,
数列的通项公式为:,,,
所以,故选:A
4.(24-25高二下·安徽蚌埠·期中)记等比数列的前项和为,已知,公比为,则( )
A.是等比数列 B.是等差数列
C.是等比数列 D.是等比数列
【答案】ABD
【解析】A选项,由题意得,故,
其中,故为等比数列,A正确;
B选项,,故,
又,故是等差数列,B正确;
C选项,,,
,其中,故不是等比数列,C错误;
D选项,,故,
故,所以为等比数列,D正确.
故选:ABD
5.(2025·山东·一模)若数列满足,,则的前2025项的和为 .
【答案】1013
【解析】易知当为偶数时,可得,即;所以可知的前2025项的和.
6.(2025·宁夏银川·二模)已知数列的前n项和为,且,则数列的前n项和 .
【答案】
【解析】当时,,
当时,,
当时,,∴.
∴,
∴.
回扣6立体几何与空间向量
1.空间旋转体的表面积与体积
几何体 侧面积 表面积 体积
圆柱 S侧= 2πrl S表=2πr(r+l) V=S底h= πr2h
圆锥 S侧= πrl S表=πr(r+l) V= S底h =πr2h
圆台 S侧= π(r+r')l S表=π(r2+r'2+rl+r'l) V= (S上+S下+ )h =π(r2+r'2+rr')h
2.空间多面体的表面积与体积(易错提醒:多面体的表面积是各个面的面积之和;组合体的表面积注意衔接部分的处理,旋转体的表面积问题注意其侧面展开图的应用)
几何体 侧面积 表面积 体积
直棱柱 S侧=Ch(C为底面周长) S表=S侧+ S上+S下(棱 锥的S上=0) V=S底h
正棱锥 S侧=Ch'(h'为斜高) V=S底h
正棱台 S侧=(C+C')h'(C,C'分别是上、下底面周长,h'为斜高) V= (S上+S下+)h
球 S= 4πR2 V= πR3
3.利用空间向量求角和距离
异面直线a,b所成的角θ cos θ=|cos<a,b>|= ,其中0°<θ≤90°,a,b分别表示异面直线a,b的方向向量
直线AB与平面α所成的角θ sin θ=|cos<,m>|= ,其中0°≤θ≤90°,m是平面α的法向量
二面角α-l-β的平面角θ |cos θ|=|cos<m,n>|= ,其中0°≤θ≤180°,m,n分别是平面α,β的法向量
点B到平面α的距离d d=,其中n为平面α的法向量,A∈α,AB是平面α的一条斜线
4.平行、垂直关系的转化
(易错提醒:空间图形位置关系掌握不牢)
5.用空间向量证明平行、垂直
设直线l的方向向量为a=(a1,b1,c1),平面α,β的法向量分别为u=(a2,b2,c2),v=(a3,b3,c3).则有
①线面平行:l∥α a⊥u a·u=0 a1a2+b1b2+c1c2 =0;
②线面垂直:l⊥α a∥u a=ku a1=ka2,b1=kb2,c1=kc2;
③面面平行:α∥β u∥v u=λv a2=λa3,b2=λb3,c2=λc3;
④面面垂直:α⊥β u⊥v u·v=0 a2a3+b2b3+c2c3 =0.
【对点.检测】
1.(2025·广东深圳·二模)已知正四棱锥的底面边长为6,且其侧面积是底面积的2倍,则此正四棱锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】如图,在正四棱锥中,为四棱锥的高,为侧面的高,
因为正四棱锥的底面边长为6,且其侧面积是底面积的2倍,
所以,解得,
,所以,故选A.
2.(2025·河北秦皇岛·三模)已知圆台的上 下底面半径分别是1和2,且该圆台的表面积为,则圆台的母线与底面所成的角的正切值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设圆台的母线长为,则圆台的表面积,即,
故圆台的高为,根据线面角定义求出母线与底面所成角,
所以圆台的母线与底面所成的角的正切值为,故选D.
3.(2025·甘肃白银·三模)如图,在长方体中,,则异面直线和夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】以为坐标原点,所在直线分别为,轴建立空间直角坐标系,
则,,
故异面直线和夹角的余弦值为.
故选:B.
4.(多选)已知是两条不同的直线,是两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】AD
【解析】对于A,由线面平行的判定定理,若平面外一条直线与平面内某条直线平行,则该直线与此平面平行,故A正确;
对于B,若,则或,故B错误;
对于C,设正方体上底面为,下底面内任意取两条直线,有,但不一定有成立,故C错误;
对于D,由面面平行的性质定理,若两平面平行,则一个平面内的所有直线均与另一个平面平行,故D正确;故选AD.
5.(2025·湖南·三模)已知棱长为1的正方体,若点在正方体内部且满足,则点到的距离为 .
【答案】
【解析】以为坐标原点,所在直线分别为建立如图所示的空间直角坐标系,
则,故,
则.
在上的投影向量的长度为,
点到的距离为
回扣7平面解析几何
1.直线的两种位置关系
①当不重合的两条直线l1和l2的斜率都存在时:(易错提醒:忽视斜率不存在致误)
(ⅰ)两直线平行:l1∥l2 k1=k2 ;
(ⅱ)两直线垂直:l1⊥l2 k1k2=-1 .
提醒 当一条直线的斜率为0,另一条直线的斜率不存在时,两直线也垂直,此种情形易忽略.
②直线方程一般式是Ax+By+C=0.
(ⅰ)若直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,则l1∥l2 A1B2-B1A2 = 0且A1C2-A2C1 ≠ 0;
(ⅱ)若直线l1:A1x+B1y+C1=0,l2:A2x+B2y+C2=0,则l1⊥l2 A1A2+B1B2 = 0.
提醒 无论直线的斜率是否存在,上式均成立,所以此公式用起来更方便.
2.三种距离公式
①已知A(x1,y1),B(x2,y2),两点间的距离|AB|=;
②点到直线的距离d= (其中点P(x0,y0),直线方程为Ax+By+C=0,A2+B2≠0);
③两平行线间的距离d=(其中两平行线方程分别为l1:Ax+By+C1=0,l2:Ax+By+C2=0,A2+B2≠0).
提醒 应用两平行线间距离公式时,注意两平行线方程中x,y的系数应对应相等.
3.圆的方程的两种形式
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);
4.圆锥曲线的定义、标准方程与几何性质(易错提醒:忽视焦点位置致误)
名称 椭圆 双曲线 抛物线
定义 |PF1|+|PF2| = 2a (2a > |F1F2|) ||PF1|-|PF2||= 2a (0<2a < |F1F2|) |PF|=|PM|点F不在直线l上,PM⊥l交l于点M
标准方程 +=1 (a>b>0) -=1(a>0,b>0) y2=2px(p>0)
图形
名称 椭圆 双曲线 抛物线
几何性质 范围 |x|≤ a ,|y|≤ b |x|≥ a x≥0
顶点 (±a,0), (0,±b) (±a,0) (0,0)
对称性 关于x轴,y轴和原点对称 关于x轴对称
焦点 (±c,0) (,0)
名称 椭圆 双曲线 抛物线
几何性质 轴 长轴长 2a ,短轴长 2b 实轴长 2a ,虚轴长 2b
离心率 e==(0<e<1) e==(e>1) e=1
准线 x=-
渐近线 y= ±x
5.设直线的斜率为k(k≠0),直线与圆锥曲线交于A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=|x1-x2|=·或|AB|=|y1-y2|=·.
6.圆锥曲线中的二级结论
圆锥曲线的焦点三角形 椭圆的焦点三角形: 如图1,以椭圆+=1(a>b>0)上一点P(x0,y0)(y0≠0)和焦点F1(-c,0),F2(c,0)为顶点的△PF1F2(焦点三角形)中,若∠F1PF2=θ,则 ①|PF1|+|PF2|=2a; ②4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos θ; ③=|PF1|·|PF2|·sin θ=b2tan.
圆锥曲线的焦点三角形 双曲线的焦点三角形: 如图2,若点P是双曲线C:-=1(a>0,b>0)上不同于顶点的任意一点,F1,F2为双曲线C的两焦点,则△PF1F2叫作双曲线的焦点三角形.记∠F1PF2=θ,则=
椭圆、双曲线第三定义的推广 椭圆的第三定义的推广:若M,N是椭圆C:+=1(a>b>0)上关于原点对称的两个点,点P是椭圆上异于M,N的一点,当直线PM,PN的斜率都存在(分别记为kPM,kPN)时,kPM·kPN=e2-1=-,e为椭圆C的离心率. 双曲线的第三定义的推广:若M,N是双曲线C:-=1(a>0,b>0)上关于原点对称的两个点,点P是双曲线上异于M,N的一点,当直线PM,PN的斜率都存在(分别记为kPM,kPN)时,kPM·kPN=e2-1=,e为双曲线C的离心率
双曲线的渐近线 ①若渐近线的方程为y=±x(a>0,b>0),即±=0,则双曲线的方程可设为-=λ(λ∈R,且λ≠0); ②焦点到渐近线的距离总是b; ③双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线y=±x的斜率k=±与离心率e的关系为e==
抛物线的焦点弦 设AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦,若A(x1,y1)(y1>0),B(x2,y2),α为直线AB的倾斜角,则有以下结论: ①焦半径|AF|=x1+=,|BF|=x2+=,+=; ②弦长|AB|=x1+x2+p=; ③S△OAB=(O为抛物线的顶点); ④以弦AB为直径的圆与准线相切; ⑤过点A,B分别向抛物线的准线引垂线,设垂足分别为A1,B1,则∠A1FB1=90°
相交弦所在直线斜率与弦中点的关系 ①已知直线y=kx+m(k≠0)与椭圆+=1(a>b>0)相交于A,B两点,若A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB的中点为M(x0,y0),则直线AB的斜率k==-·; ②已知直线y=kx+m(k≠0)与双曲线-=1(a>0,b>0)相交于A,B两点,若A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB的中点为M(x0,y0),则直线AB的斜率k==·; ③已知直线y=kx+m(k≠0)与抛物线y2=2px(p>0)相交于A,B两点,若A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB的中点为M(x0,y0),则直线AB的斜率k==
【对点.检测】
1.(2025·四川眉山·三模)已知点,若向量是直线的方向向量,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】直线的斜率,所以直线的倾斜角为.故选:.
2.(2025·北京朝阳·二模)若抛物线的焦点坐标为,则抛物线C的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为抛物线的焦点坐标为,所以抛物线方程为,
准线方程为,故选D
3.(2025·江西上饶·一模)“”是“椭圆的焦点在轴上”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】椭圆的焦点在轴上,则,解得,
故“”是“椭圆的焦点在轴上”的必要不充分条件,故选B
4.(2025·河南周口·二模)已知直线与圆相交于A,B两点,则当取最小值时,( )
A. B. C. D.0
【答案】B
【解析】,故过定点,
又,故在圆内,
所以当⊥时,取最小值,此时,又,所以,故选B
5.(2025·云南曲靖·一模)已知直线:与:平行,则与间的距离为 .
【答案】
【解析】由与两直线平行可得,解得;
即可得:,
所以与间的距离为.
6.(2025·山西朔州·模拟预测)已知双曲线的左焦点为,离心率为,圆与在第一象限的交点为,且,则 .
【答案】
【解析】设双曲线的右焦点为,半焦距为,
因为圆与在第一象限的交点为,所以,
由双曲线的定义得,由得,
所以,解得或(舍去).
回扣8计数原理、概率
1.排列数与组合数的性质
①=n;②=m+;③=;④=+.
2.二项式系数的3个性质(易错提醒:混淆二项式系数和项的系数)
对称性 当0≤k≤n(n∈N*,k∈N)时,与的关系是:=
增减性与 最大值 二项式系数先增后减,中间项的二项式系数最大; 当n为偶数时,第 +1 项的二项式系数最大,最大值为 ; 当n为奇数时,第 项和第 项的二项式系数最大,最大值为 (或 )
各二项式 系数的和 各二项式系数的和:+++…+= 2n ; 奇数项的二项式系数的和=偶数项的二项式系数的和=2n-1,即++…=++…= 2n-1
3.概率的计算公式
①古典概型的概率计算公式:
P(A)=;
②互斥事件的概率计算公式:P(A∪B)= P(A)+P(B) ;
③对立事件的概率计算公式:P()= 1-P(A) ;
④独立事件同时发生的概率计算公式:P(AB)= P(A)P(B) ;
⑤条件概率公式:P(B|A)= ,P(A)>0;
⑥概率的乘法公式:P(AB)= P(A)P(B|A) ,P(A)>0;
⑦全概率公式:P(B)=P(Ai)P(B|Ai)(A1,A2,…,An是一组两两互斥的事件,A1∪A2∪…∪An=Ω,且P(Ai)>0,i=1,2,…,n,B Ω).
4.期望与方差的性质
①均值的性质:(ⅰ)E(aX+b)= aE(X)+b ;(ⅱ)若X~B(n,p),则E(X)= np ;(ⅲ)若X服从两点分布,则E(X)= p .
②方差的性质:(ⅰ)D(aX+b)= a2D(X) ;(ⅱ)若X~B(n,p),则D(X)= np(1-p) ;(ⅲ)若X服从两点分布,则D(X)= p(1-p) .
5.二项分布与超几何分布(易错提醒:混淆超几何分布与二项分布混淆)
二项分布 超几何分布
定义 在n重伯努利试验中,设每次试验中事件A发生的概率为p(0<p<1),用X表示事件A发生的次数,则X的分布列为P(X=k)=pk·(1-p)n-k,k=0,1,2,…,n.如果随机变量X的分布列具有上述形式,则称随机变量X服从二项分布,记作X~B(n,p) 如果随机变量X的分布列为P(X=k)=,k=m,m+1,m+2,…,r,其中n,N,M∈N*,M≤N,n≤N,m=max{0,n-N+M},r=min{n,M},那么称随机变量X服从超几何分布
期望 E(X)= np E(X)= np ,其中p=,表示N件产品的次品率
【对点.检测】
1.(2025·山西朔州·模拟预测)在的展开式中,含有项的系数为( )
A.15 B.6 C.20 D.2
【答案】A
【解析】在的展开式中,含有项为,
所以展开式中含有项的系数为15,故选A
2.(2025·山西朔州·模拟预测)若,则( )
A.28 B.56 C.112 D.120
【答案】B
【解析】由,得,解得,
所以
.
故选:B
3.(2025·陕西汉中·模拟预测)若从小明 小红 小刚等6名同学中选出3名同学分别到三个班级进行学习经验分享,则小明 小红 小刚三名同学不去班,且小刚不去班分享学习经验的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】从6人中选3人排列共有种,由题意得去班的方案有:种;
去B班的方案有: 种;去C班的方案有: 种;
所以,满足条件的方案数是:.所以所求概率是,故选:D.
4.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)随机变量满足,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由二项分布和正态分布可知,
,,,.
故A正确,B错误;
对于C项,.故C错误;
对于D项,根据正态分布可知,,
所以,,,
所以有.故D错误.
故选:A.
5.(24-25高二下·辽宁沈阳·期中)袋中有大小、形状完全相同的8个白球、4个黑球,现从中随机地连续抽取3次,每次取1个球,若每次抽取后都不放回,设取到白球的个数是X,且,则Y的数学期望( )
A.3 B.4 C.5 D.8
【答案】C
【解析】X的可能取值为0,1,2,3,
,,,
,
则,
所以.
故选:C
6.(2025·宁夏石嘴山·三模)某同学从家到学校要经过三个十字路口,设各路口信号灯工作相互独立,该同学在各路口遇到红灯的概率分别为,则该同学从家到学校遇到两次红灯的概率为 .
【答案】/
【解析】该同学从家到学校遇到两次红灯的概率为,
回扣9统计与成对数据的统计分析
1.用样本的数字特征估计总体的数字特征
给出一组数据x1,x2,x3,…,xn 给出频率分布直方图
众数 在一组数据中,出现 次数 最多的数据叫作这组数据的众数 最高矩形所在区间的 中点 的横坐标即众数
中位数 将一组数据按从大到小或从小到大的顺序排列,把处在 最中间 的一个数据(或最中间两个数据的平均数)叫作这组数据的中位数 中位数左边和右边的直方图的 面积 相等
平均数 =(x1+x2+…+xn)=xi,其中xi是第i个样本数据,n是样本容量 图中每个小矩形的面积与小矩形底边中点的横坐标的乘积之和
2.方差与标准差
给出一组数据x1,x2,x3,…,xn 给出频率分布直方图
方差 s2=[(x1-)2+(x2-)2+…+(xn-)2]=(xi-)2 记频率分布直方图中有m个区间分组,各区间中点的横坐标分别为y1,y2,…,ym,各区间对应的频率分别为p1,p2,…,pm,为样本数据的平均数, 则s2=(yi-)2pi
标准差 s= s=
3.一元线性回归模型
(1)经验回归方程(经验回归函数或经验回归公式)=x+一定过点(,),
其中
4.样本相关系数r具有如下性质:
①|r|≤1;
②|r|越接近于1,成对样本数据的线性相关程度越强;
③|r|越接近于0,成对样本数据的线性相关程度越弱.
5.独立性检验
利用随机变量χ2=
(n=a+b+c+d)的取值推断分类变量X和Y是否独立的方法称为χ2独立性检验.
【对点.检测】
1.(2025·甘肃张掖一模)某学校有教师人,男学生人,女学生人.现用分层抽样的方法从全体师生中抽取一个容量为的样本,已知从女学生中抽取的人数为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题得,,解得,故选B.
2.(2025·辽宁沈阳·三模)近日,数字化构建社区服务新模式成为一种趋势.某社区为了优化数字化社区服务,通过问卷调查的方式调研数字化社区服务的满意度,满意度采用计分制(满分100分)进行统计,根据所得数据绘制成如下频率分布直方图,图中,则满意度计分的第一四分位数约为( )
A.87.5 B.85 C.70 D.62.5
【答案】C
【解析】由题意可得,解得,且第一个小矩形面积为,
第二个小矩形面积为,则第一四分位数即第百分位数为.故选C
3.(2025·天津一模)某学校一同学研究温差x(°C)与本校当天新增感冒人数y (人)的关系,该同学记录了5天的数据:
x 5 6 8 9 12
y 17 20 25 28 35
经过拟合,发现基本符合经验回归方程,则下列结论错误的是( )
A.样本中心点为 B.
C.时, 残差为 D.相关系数
【答案】C
【解析】对于A项,因为,,
所以样本中心点为,故A项正确;
对于B项,由回归直线必过样本中心可得:,解得:,故B项正确;
对于C项,由B项知,,令,则,
所以残差为,故C项错误;
对于D项,经验回归方程中,斜率,说明与正相关,
故相关系数,故D项正确.故选:C
4.(2025·辽宁·三模)已知某社区有200人计划暑假去云南或河南旅游,他们每人从云南与河南中选择一个省份去旅游,将这200人分为东、西两小组,经过统计得到如下列联表:
去云南旅游 去河南旅游 合计
东小组 60 40 100
西小组 70 30 100
合计 130 70 200
由表中数据可知,这200人选择去云南旅游的频率为 (用百分数表示), (填入“有”或“没有”)的把握认为游客的选择与所在的小组有关.
参考公式:.
0.05 0.01 0.001
3.841 6.635 10.828
【答案】 没有
【解析】由表中数据可知,这200人选择去云南旅游的频率为.
因为,
所以没有的把握认为游客的选择与所在的小组有关.