平面几何基本定理
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初中数学知识归纳平面几何的基本定理和公式初中数学知识归纳:平面几何的基本定理和公式平面几何是数学中的一个重要分支,它研究的是平面上的点、线、面及其间的关系。
在初中数学学习中,学生将接触到许多关于平面几何的基本定理和公式,这些定理和公式在解题过程中起到了重要的作用。
本文将对初中数学中的平面几何的基本定理和公式进行归纳和总结,以帮助学生在学习和应用中理解和掌握这些知识点。
一、直线的基本概念及相交定理1. 直线:直线是由一条无穷延伸的点集合组成,可以用两个不同的点唯一确定一条直线。
2. 直线段:直线段是由直线两个特定的不同的端点所组成的线段。
3. 直线的相交类型:两条直线可以相交成三种类型,即相交、平行、重合。
二、角的基本概念及性质1. 角:角是由两条射线共享一个端点而形成的图形。
2. 角的三要素:角的三要素包括顶点、两边和夹角。
3. 角的分类:角可以分为锐角、直角、钝角和平角。
4. 角的性质:逆角、对顶角、同位角等性质在解题中有重要作用。
三、平行线与平行四边形的性质1. 平行线与转角:已知两条平行线和一条横切线,可以得出转角和对应角相等的结论。
2. 平行线的判定:平行线的判定包括一般判定、倒角判定和平行四边形特性判定。
3. 平行四边形的性质:平行四边形的特点包括对边平行、对角线等长和对角线平分。
四、三角形的性质及常用公式1. 三角形的分类:根据边长和角度等特点,三角形可分为等边三角形、等腰三角形和一般三角形。
2. 三角形的角性质:三角形的内角和为180度,外角等于其不相邻的内角之和。
3. 三角形的边关系:根据边长关系,三角形的边可分为等边、等腰和一般三角形。
4. 三角形的面积公式:利用底边和高、两边夹角的正弦定理和余弦定理等公式可以求解三角形的面积。
五、圆的基本概念及相关定理1. 圆:圆是平面上一组离一个固定点相等距离的点的集合。
2. 圆心角与弧度:通过圆心、圆周上的两点和圆周之间可以划分出的角称为圆心角。
梅涅劳斯定理简介梅涅劳斯(Menelaus)定理(简称梅氏定理)是由古希腊数学家梅涅劳斯首先证明的。
它指出:如果一条直线与△ABC的三边AB、BC、CA或其延长线交于F、D、E点,那么(AF/FB)×(BD/DC)×(CE/EA)=1。
或:设X、Y、Z分别在△ABC的BC、CA、AB所在直线上,则X、Y、Z共线的充要条件是(AZ/ZB)*(BX/XC)*(CY/YA)=1证明一:过点A作AG∥BC交DF的延长线于G,则AF/FB=AG/BD , BD/DC=BD/DC , CE/EA=DC/AG。
三式相乘得:(AF/FB)×(BD/DC)×(CE/EA)=(AG/BD)×(BD/DC)×(DC/AG)=1证明二:过点C作CP∥DF交AB于P,则BD/DC=FB/PF,CE/EA=PF/AF 所以有AF/FB×BD/DC×CE/EA=AF/FB×FB/PF×PF/AF=1它的逆定理也成立:若有三点F、D、E分别在△ABC的边AB、BC、CA或其延长线上,且满足(AF/FB)×(BD/DC)×(CE/EA)=1,则F、D、E三点共线。
利用这个逆定理,可以判断三点共线。
证明三:过ABC三点向三边引垂线AA'BB'CC',所以AD:DB=AA':BB',BE:EC=BB':CC',CF:FA=CC':AA'所以(AF/FB)×(BD/DC)×(CE/EA)=1证明四:连接BF。
(AD:DB)〃(BE:EC)〃(CF:FA) =(S△ADF:S△BDF)〃(S △BEF:S△CEF)〃(S△BCF:S△BAF) =(S△ADF:S△BDF)〃(S △BDF:S△CDF)〃(S△CDF:S△ADF) =1此外,用定比分点定义该定理可使其容易理解和记忆:在△ABC的三边BC、CA、AB或其延长线上分别取L、M、N三点,又分比是λ=BL/LC、μ=CM/MA、ν=AN/NB。
一.平面几何1. 勾股定理(毕达哥拉斯定理)(广义勾股定理)(1)锐角对边的平方,等于其她两边之平方与,减去这两边中的一边与另一边在这边上的射影乘积的两倍. (2)钝角对边的平方等于其她两边的平方与,加上这两边中的一边与另一边在这边上的射影乘积的两倍.2. 射影定理(欧几里得定理)3. 中线定理(巴布斯定理)设△ABC 的边BC 的中点为P ,则有)(22222BP AP AC AB +=+;中线长:222222a c b m a -+=4. 垂线定理:2222BD BC AD AC CD AB -=-⇔⊥高线长:Cb Bc A abcc p b p a p p a h a sin sin sin ))()((2===---=5. 角平分线定理:三角形一个角的平分线分对边所成的两条线段与这个角的两边对应成比例.如△ABC 中,AD 平分∠BAC ,则AC AB DC BD =;(外角平分线定理)角平分线长:2cos 2)(2Ac b bc a p bcp c b t a +=-+=(其中p 为周长一半)6. 正弦定理:R Cc B b A a 2sin sin sin ===,(其中R 为三角形外接圆半径) 7. 余弦定理:C ab b a ccos 2222-+=8. 张角定理:ABDAC AC BAD AD BAC ∠+∠=∠sin sin sin9. 斯特瓦尔特(Stewart )定理:设已知△ABC 及其底边上B 、C 两点间的一点D ,则有AB 2·DC +AC 2·BD -AD 2·BC =BC ·DC ·BD10. 圆周角定理:同弧所对的圆周角相等,等于圆心角的一半.(圆外角如何转化?)11. 弦切角定理:弦切角等于夹弧所对的圆周角12. 圆幂定理:(相交弦定理:垂径定理:切割线定理(割线定理):切线长定理:)13. 布拉美古塔(Brahmagupta )定理: 在圆内接四边形ABCD中,AC ⊥BD ,自对角线的交点P 向一边作垂线,其延长线必平分对边14. 点到圆的幂:设P 为⊙O 所在平面上任意一点,PO =d ,⊙O 的半径为r ,则d 2-r 2就就是点P 对于⊙O 的幂.过P 任作一直线与⊙O 交于点A 、B ,则P A·PB = |d 2-r 2|.“到两圆等幂的点的轨迹就是与此二圆的连心线垂直的一条直线,如果此二圆相交,则该轨迹就是此二圆的公共弦所在直线”这个结论.这条直线称为两圆的“根轴”.三个圆两两的根轴如果不互相平行,则它们交于一点,这一点称为三圆的“根心”.三个圆的根心对于三个圆等幂.当三个圆两两相交时,三条公共弦(就就是两两的根轴)所在直线交于一点.15. 托勒密(Ptolemy )定理:圆内接四边形对角线之积等于两组对边乘积之与,即AC ·BD =AB ·CD +AD ·BC ,(逆命题成立) .(广义托勒密定理)AB ·CD +AD ·BC ≥AC ·BD16. 蝴蝶定理:AB 就是⊙O 的弦,M 就是其中点,弦CD 、EF 经过点M ,CF 、DE 交AB 于P 、Q ,求证:MP =QM .17. 费马点:定理1等边三角形外接圆上一点,到该三角形较近两顶点距离之与等于到另一顶点的距离;不在等边三角形外接圆上的点,到该三角形两顶点距离之与大于到另一点的距离.定理2 三角形每一内角都小于120°时,在三角形内必存在一点,它对三条边所张的角都就是120°,该点到三顶点距离与达到最小,称为“费马点”,当三角形有一内角不小于120°时,此角的顶点即为费马点18. 拿破仑三角形:在任意△ABC 的外侧,分别作等边△ABD 、△BCE 、△CAF ,则AE 、AB 、CD 三线共点,并且AE =BF =CD ,这个命题称为拿破仑定理. 以△ABC 的三条边分别向外作等边△ABD 、△BCE 、△CAF ,它们的外接圆⊙C 1 、⊙A 1 、⊙B 1的圆心构成的△——外拿破仑的三角形,⊙C 1 、⊙A 1 、⊙B 1三圆共点,外拿破仑三角形就是一个等边三角形;△ABC 的三条边分别向△ABC 的内侧作等边△ABD 、△BCE 、△CAF ,它们的外接圆⊙C 2 、⊙A 2 、⊙B 2的圆心构成的△——内拿破仑三角形,⊙C 2 、⊙A 2 、⊙B 2三圆共点,内拿破仑三角形也就是一个等边三角形.这两个拿破仑三角形还具有相同的中心19. 九点圆(Nine point round 或欧拉圆或费尔巴赫圆):三角形中,三边中心、从各顶点向其对边所引垂线的垂足,以及垂心与各顶点连线的中点,这九个点在同一个圆上,九点圆具有许多有趣的性质,例如:(1)三角形的九点圆的半径就是三角形的外接圆半径之半 (2)九点圆的圆心在欧拉线上,且恰为垂心与外心连线的中点 (3)三角形的九点圆与三角形的内切圆,三个旁切圆均相切〔费尔巴哈定理〕20. 欧拉(Euler )线:三角形的外心、重心、九点圆圆心、垂心依次位于同一直线(欧拉线)上.21. 欧拉(Euler )公式:设三角形的外接圆半径为R ,内切圆半径为r ,外心与内心的距离为d ,则d 2=R 2-2Rr .22. 锐角三角形的外接圆半径与内切圆半径的与等于外心到各边距离的与.23. 重心:三角形的三条中线交于一点,并且各中线被这个点分成2:1的两部分;)3,3(C B A C B A y y y x x x G ++++重心性质:(1)设G 为△ABC 的重心,连结AG 并延长交BC 于D ,则D 为BC 的中点,则1:2:=GD AG ;(2)设G为△ABC的重心,则ABC ACG BCG ABG S S S S ∆∆∆∆===31(3)设G 为△ABC 的重心,过G 作DE ∥BC 交AB 于D ,交AC 于E ,过G 作PF ∥AC 交AB 于P ,交BC 于F ,过G 作HK ∥AB交AC于K ,交BC于H ,则2;32=++===ABKHCA FP BC DE AB KH CA FP BC DE (4)设G 为△ABC 的重心,则222222333GC AB GB CA GA BC +=+=+)(31222222CA BC AB GC GB GA ++=++22222223PG GC GB GA PC PB PA +++=++(P为△ABC 内任意一点);④到三角形三顶点距离的平方与最小的点就是重心,即222GC GB GA ++最小;⑤三角形内到三边距离之积最大的点就是重心;反之亦然(即满足上述条件之一,则G 为△ABC 的重心). 24. 垂心:三角形的三条高线的交点;)cos cos cos cos cos cos ,cos cos cos cos cos cos (Cc B b A a y C c y B b y A a C c B b A a x C c x B b x A a H CB AC B A ++++++++垂心性质:(1)三角形任一顶点到垂心的距离,等于外心到对边的距离的2倍(2)垂心H 关于△ABC 的三边的对称点,均在△ABC 的外接圆上;(3)△ABC 的垂心为H,则△ABC ,△ABH ,△BCH ,△ACH 的外接圆就是等圆;(4)设O ,H 分别为△ABC 的外心与垂心,HCA BCO ABH CBO HAC BAO ∠=∠∠=∠∠=∠,,25. 内心:三角形的三条角分线的交点—内接圆圆心,即内心到三角形各边距离相等),(cb a cy by ayc b a cx bx ax I CB AC B A ++++++++内心性质:(1)设I 为△ABC 的内心,则I 到△ABC 三边的距离相等,反之亦然 (2)设I为△ABC的内心,则C AIB B AIC A BIC ∠+︒=∠∠+︒=∠∠+︒=∠2190,2190,2190(3)三角形一内角平分线与其外接圆的交点到另两顶点的距离与到内心的距离相等;反之,若A ∠平分线交△ABC 外接圆于点K,I 为线段AK 上的点且满足KI=KB ,则I 为△ABC 的内心 (4)设I 为△ABC 的内心,,,,c AB b AC a BC ===A∠平分线交BC 于D ,交△ABC 外接圆于点K ,则acb KD IK KI AK ID AI +=== (5)设I 为△ABC 的内心,,,,c AB b AC a BC ===I 在AB AC BC ,,上的射影分别为F E D ,,,内切圆半径为r ,令)(21c b a p ++=①pr S ABC =∆;②c p CD CE b p BF BD a p AF AE -==-==-==;;;③CI BI AI p abcr ⋅⋅⋅=.26. 外心:三角形的三条中垂线的交点——外接圆圆心,即外心到三角形各顶点距离相等;2sin 2sin 2sin 2sin ,2sin 2sin 2sin 2sin 2sin 2sin (BA ByAy C B A Cx Bx Ax O A C B A ++++++外心性质:(1)外心到三角形各顶点距离相等(2)设O 为△ABC 的外心,则A BOC ∠=∠2或A BOC ∠-︒=∠2360(3)∆=S abc R 4;(4)锐角三角形的外心到三边的距离之与等于其内切圆与外接圆半径之与27. 旁心:一内角平分线与两外角平分线交点——旁切圆圆心;设△ABC 的三边,,,c AB b AC a BC ===令)(21c b a p ++=,分别与AB AC BC ,,外侧相切的旁切圆圆心记为C B A I I I ,,,其半径分别记为C B A r r r ,,旁心性质:(1),21,2190A C BI C BI A C BI C B A ∠=∠=∠∠-︒=∠(对于顶角B ,C 也有类似的式子) (2))(21C A I I I C B A ∠+∠=∠ (3)设A AI 的连线交△ABC 的外接圆于D ,则DC DB DI A ==(对于C B CI BI ,有同样的结论)(4)△ABC 就是△I A I B I C 的垂足三角形,且△I A I B I C 的外接圆半径'R 等于△ABC 的直径为2R . 28. 三角形面积公式C B A R Rabc C ab ah S a ABC sin sin sin 24sin 21212====∆)cot cot (cot 4222C B A c b a ++++=))()((c p b p a p p pr ---==,其中a h 表示BC 边上的高,R 为外接圆半径,r 为内切圆半径,)(21c b a p ++=29. 三角形中内切圆,旁切圆与外接圆半径的相互关系;2sin 2cos 2cos 4,2cos 2sin 2cos 4,2cos 2cos 2sin 4;2sin 2sin 2sin4CB A R rC B A R r C B A R r C B A R r c b a ====.1111;2tan2tan ,2tan 2tan ,2tan 2tan r r r r B A r r C A r r C B r r cb ac b a =++===30. 梅涅劳斯(Menelaus )定理:设△ABC 的三边BC 、CA 、AB 或其延长线与一条不经过它们任一顶点的直线的交点分别为P 、Q 、R 则有1=⋅⋅RBARQA CQ PC BP .(逆定理也成立) 31. 梅涅劳斯定理的应用定理1:设△ABC 的∠A 的外角平分线交边CA 于Q ,∠C 的平分线交边AB 于R ,∠B 的平分线交边CA 于Q ,则P 、Q 、R 三点共线32. 梅涅劳斯定理的应用定理2:过任意△ABC 的三个顶点A 、B 、C 作它的外接圆的切线,分别与BC 、CA 、AB 的延长线交于点P 、Q 、R ,则P 、Q 、R 三点共线33. 塞瓦(Ceva )定理:设X 、Y 、Z 分别为△ABC 的边BC 、CA 、AB 上的一点,则AX 、BY 、CZ 所在直线交于一点的充要条件就是AZ ZB ·BX XC ·CYYA=1 34. 塞瓦定理的应用定理:设平行于△ABC 的边BC 的直线与两边AB 、AC 的交点分别就是D 、E ,又设BE 与CD 交于S ,则AS 一定过边BC 的中点M 35. 塞瓦定理的逆定理:(略)36. 塞瓦定理的逆定理的应用定理1:三角形的三条中线交于一点,三角形的三条高线交于一点,三角形的三条角分线交于一点37. 塞瓦定理的逆定理的应用定理2:设△ABC 的内切圆与边BC 、CA 、AB 分别相切于点R 、S 、T ,则AR 、BS 、CT 交于一点.38. 西摩松(Simson )定理:从△ABC 的外接圆上任意一点P 向三边BC 、CA 、AB 或其延长线作垂线,设其垂足分别就是D 、E 、R ,则D 、E 、R 共线,(这条直线叫西摩松线Simson line ) 39. 西摩松定理的逆定理:(略)40. 关于西摩松线的定理1:△ABC 的外接圆的两个端点P 、Q 关于该三角形的西摩松线互相垂直,其交点在九点圆上 41. 关于西摩松线的定理2(安宁定理):在一个圆周上有4点,以其中任三点作三角形,再作其余一点的关于该三角形的西摩松线,这些西摩松线交于一点42. 史坦纳定理:设△ABC 的垂心为H ,其外接圆的任意点P ,这时关于△ABC 的点P 的西摩松线通过线段PH 的中心. 43. 史坦纳定理的应用定理:△ABC 的外接圆上的一点P 的关于边BC 、CA 、AB 的对称点与△ABC 的垂心H 同在一条(与西摩松线平行的)直线上.这条直线被叫做点P 关于△ABC 的镜象线.44. 牛顿定理1:四边形两条对边的延长线的交点所连线段的中点与两条对角线的中点,三点共线.这条直线叫做这个四边形的牛顿线.45. 牛顿定理2:圆外切四边形的两条对角线的中点,及该圆的圆心,三点共线. 46. 笛沙格定理1:平面上有两个三角形△ABC 、△DEF ,设它们的对应顶点(A 与D 、B 与E 、C 与F )的连线交于一点,这时如果对应边或其延长线相交,则这三个交点共线.47. 笛沙格定理2:相异平面上有两个三角形△ABC 、△DEF ,设它们的对应顶点(A 与D 、B 与E 、C 与F )的连线交于一点,这时如果对应边或其延长线相交,则这三个交点共线.48. 波朗杰、腾下定理:设△ABC 的外接圆上的三点为P 、Q 、R ,则P 、Q 、R 关于△ABC 交于一点的充要条件就是:弧AP +弧BQ +弧CR =0(mod2π) .49. 波朗杰、腾下定理推论1:设P 、Q 、R 为△ABC 的外接圆上的三点,若P 、Q 、R 关于△ABC 的西摩松线交于一点,则A 、B 、C 三点关于△PQR 的的西摩松线交于与前相同的一点. 50. 波朗杰、腾下定理推论2:在推论1中,三条西摩松线的交点就是A 、B 、C 、P 、Q 、R 六点任取三点所作的三角形的垂心与其余三点所作的三角形的垂心的连线段的中点.51. 波朗杰、腾下定理推论3:考查△ABC 的外接圆上的一点P的关于△ABC 的西摩松线,如设QR 为垂直于这条西摩松线该外接圆的弦,则三点P 、Q 、R 的关于△ABC 的西摩松线交于一点.52. 波朗杰、腾下定理推论4:从△ABC 的顶点向边BC 、CA 、AB引垂线,设垂足分别就是D 、E 、F ,且设边BC 、CA 、AB 的中点分别就是L 、M 、N ,则D 、E 、F 、L 、M 、N 六点在同一个圆上,这时L 、M 、N 点关于关于△ABC 的西摩松线交于一点 53. 卡诺定理:通过△ABC 的外接圆的一点P ,引与△ABC 的三边BC 、CA 、AB 分别成同向的等角的直线PD 、PE 、PF ,与三边的交点分别就是D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线.54. 奥倍尔定理:通过△ABC 的三个顶点引互相平行的三条直线,设它们与△ABC 的外接圆的交点分别就是L 、M 、N ,在△ABC 的外接圆上取一点P ,则PL 、PM 、PN 与△ABC 的三边BC 、CA 、AB 或其延长线的交点分别就是D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线.55. 清宫定理:设P 、Q 为△ABC 的外接圆的异于A 、B 、C 的两点,P 点的关于三边BC 、CA 、AB 的对称点分别就是U 、V 、W ,这时,QU 、QV 、QW 与边BC 、CA 、AB 或其延长线的交点分别就是D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线.56. 她拿定理:设P 、Q 为关于△ABC 的外接圆的一对反点,点P的关于三边BC 、CA 、AB 的对称点分别就是U 、V 、W ,这时,如果QU 、QV 、QW 与边BC 、CA 、AB 或其延长线的交点分别就是D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线.(反点:P 、Q 分别为圆O 的半径OC 与其延长线的两点,如果OC 2=OQ ×OP 则称P 、Q 两点关于圆O 互为反点)57. 朗古来定理:在同一圆周上有A 1、B 1、C 1、D 1四点,以其中任三点作三角形,在圆周取一点P ,作P 点的关于这4个三角形的西摩松线,再从P 向这4条西摩松线引垂线,则四个垂足在同一条直线上.58. 从三角形各边的中点,向这条边所对的顶点处的外接圆的切线引垂线,这些垂线交于该三角形的九点圆的圆心59. 一个圆周上有n 个点,从其中任意n -1个点的重心,向该圆周的在其余一点处的切线所引的垂线都交于一点60. 康托尔定理1:一个圆周上有n 个点,从其中任意n -2个点的重心向余下两点的连线所引的垂线共点.61. 康托尔定理2:一个圆周上有A 、B 、C 、D 四点及M 、N 两点,则M 与N 点关于四个三角形△BCD 、△CDA 、△DAB 、△ABC 中的每一个的两条西摩松线的交点在同一直线上.这条直线叫做M 、N 两点关于四边形ABCD 的康托尔线.62. 康托尔定理3:一个圆周上有A 、B 、C 、D 四点及M 、N 、L三点,则M 、N 两点的关于四边形ABCD 的康托尔线、L 、N 两点的关于四边形ABCD 的康托尔线、M 、L 两点的关于四边形ABCD 的康托尔线交于一点.这个点叫做M 、N 、L 三点关于四边形ABCD 的康托尔点.63. 康托尔定理4:一个圆周上有A 、B 、C 、D 、E 五点及M 、N 、L 三点,则M 、N 、L 三点关于四边形BCDE 、CDEA 、DEAB 、EABC 中的每一个康托尔点在一条直线上.这条直线叫做M 、N 、L 三点关于五边形A 、B 、C 、D 、E 的康托尔线. 64. 费尔巴赫定理:三角形的九点圆与内切圆与旁切圆相切. 65. 莫利定理:将三角形的三个内角三等分,靠近某边的两条三分角线相得到一个交点,则这样的三个交点可以构成一个正三角形.这个三角形常被称作莫利正三角形.66. 布利安松定理:连结外切于圆的六边形ABCDEF 相对的顶点A 与D 、B 与E 、C 与F ,则这三线共点.67. 帕斯卡(Paskal )定理:圆内接六边形ABCDEF 相对的边AB 与DE 、BC 与EF 、CD 与F A 的(或延长线的)交点共线. 68. 阿波罗尼斯(Apollonius )定理:到两定点A 、B 的距离之比为定比m :n (值不为1)的点P ,位于将线段AB 分成m :n 的内分点C与外分点D 为直径两端点的定圆周上.这个圆称为阿波罗尼斯圆.69. 库立奇*大上定理:(圆内接四边形的九点圆)圆周上有四点,过其中任三点作三角形,这四个三角形的九点圆圆心都在同一圆周上,我们把过这四个九点圆圆心的圆叫做圆内接四边形的九点圆.70. 密格尔(Miquel )点: 若AE 、AF 、ED 、FB 四条直线相交于A 、B 、C 、D 、E 、F 六点,构成四个三角形,它们就是△ABF 、△AED 、△BCE 、△DCF ,则这四个三角形的外接圆共点,这个点称为密格尔点.71. 葛尔刚(Gergonne )点:△ABC 的内切圆分别切边AB 、BC 、CA于点D 、E 、F ,则AE 、BF 、CD 三线共点,这个点称为葛尔刚点.72. 欧拉关于垂足三角形的面积公式:O 就是三角形的外心,M 就是三角形中的任意一点,过M 向三边作垂线,三个垂足形成的三角形的面积,其公式: 222ABC D 4||R d R S S EF -=∆∆.二.集合1、元素与集合的关系U x A x C A ∈⇔∉,U x C A 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==I U U I 3、包含关系A B A A B B=⇔=I U U U A B C B C A ⇔⊆⇔⊆U A C B ⇔=ΦI U C A B R ⇔=U4、集合12{,,,}n a a a L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、5、集合A 中有M 个元素,集合B 中有N 个元素,则可以构造M*N 个从集合A 到集合B 的映射;6、容斥原理()()card A B cardA cardB card A B =+-U I()()card A B C cardA cardB cardC card A B =++-U U I ()()()()card A B card B C card C A card A B C ---+I I I I I 、三.二次函数,二次方程1·二次函数的解析式的三种形式(1)一般式2()(0)f x ax bx c a =++≠;(2)顶点式2()()(0)f x a x h k a =-+≠;(3)零点式12()()()(0)f x a x x x x a =--≠、 2·解连不等式()N f x M <<常有以下转化形式()N f x M <<⇔[()][()]0f x M f x N --<⇔|()|22M N M Nf x +--<⇔()0()f x N M f x ->- ⇔11()f x N M N>--、 3·方程0)(=x f 在),(21k k 上有且只有一个实根,与0)()(21<k f k f 不等价,前者就是后者的一个必要而不就是充分条件、特别地, 方程)0(02≠=++a c bx ax有且只有一个实根在),(21k k 内,等价于0)()(21<k f k f ,或0)(1=k f 且22211k k a bk +<-<,或0)(2=k f 且22122k abk k <-<+、 4·闭区间上的二次函数的最值二次函数)0()(2≠++=a c bx ax x f 在闭区间[]q p ,上的最值只能在abx 2-=处及区间的两端点处取得,具体如下:(1)当a>0时,若[]q p abx ,2∈-=,则{}min max max ()(),()(),()2bf x f f x f p f q a =-=;[]q p abx ,2∉-=,{}max max ()(),()f x f p f q =,{}min min ()(),()f x f p f q =、(2)当a<0时,若[]q p a bx ,2∈-=,则{}min ()min (),()f x f p f q =,若[]q p abx ,2∉-=,则{}max ()max (),()f x f p f q =,{}min ()min (),()f x f p f q =、5·一元二次方程的实根分布依据:若()()0f m f n <,则方程0)(=x f 在区间(,)m n 内至少有一个实根 、设q px x x f ++=2)(,则(1)方程0)(=x f 在区间),(+∞m 内有根的充要条件为0)(=m f 或2402p q pm ⎧-≥⎪⎨->⎪⎩; (2)方程0)(=x f 在区间(,)m n 内有根的充要条件为()()0f m f n <或2()0()0402f m f n p q p m n>⎧⎪>⎪⎪⎨-≥⎪⎪<-<⎪⎩或()0()0f m af n =⎧⎨>⎩或()0()0f n af m =⎧⎨>⎩; (3)方程0)(=x f 在区间(,)n -∞内有根的充要条件为()0f m <或2402p q p m ⎧-≥⎪⎨-<⎪⎩ 、6·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L (形如[]βα,,(]β,∞-,[)+∞,α不同)上含参数的二次不等式(,)0f x t ≥(t 为参数)恒成立的充要条件就是min (,)0()f x t x L ≥∉、(2)在给定区间),(+∞-∞的子区间上含参数的二次不等式(,)0f x t ≥(t 为参数)恒成立的充要条件就是(,)0()man f x t x L ≤∉、(3)0)(24>++=c bx ax x f 恒成立的充要条件就是00a b c ≥⎧⎪≥⎨⎪>⎩或2040a b ac <⎧⎨-<⎩、 四.简易逻辑1·真值表234·充要条件(1)充分条件:若p q ⇒,则p 就是q 充分条件、(2)必要条件:若q p ⇒,则p 就是q 必要条件、(3)充要条件:若p q ⇒,且q p ⇒,则p 就是q 充要条件、注:如果甲就是乙的充分条件,则乙就是甲的必要条件;反之亦然、五.函数1·· 函数的单调性(1)设[]2121,,x x b a x x ≠∈⋅那么[]1212()()()0x x f x f x -->⇔[]b a x f x x x f x f ,)(0)()(2121在⇔>--上就是增函数;[]1212()()()0x x f x f x --<⇔[]b a x f x x x f x f ,)(0)()(2121在⇔<--上就是减函数、(2)设函数)(x f y =在某个区间内可导,如果0)(>'x f ,则)(x f 为增函数;如果0)(<'x f ,则)(x f 为减函数、2·如果函数)(x f 与)(x g 都就是减函数,则在公共定义域内,与函数)()(x g x f +也就是减函数; 如果函数)(u f y =与)(x g u =在其对应的定义域上都就是减函数,则复合函数)]([x g f y =就是增函数、3·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;在对称区间上,奇函数的单调性相同,欧函数相反;,如果一个函数的图象关于原点对称,那么这个函数就是奇函数;如果一个函数的图象关于y 轴对称,那么这个函数就是偶函数,如果一个奇函数的定义域包括0,则必有f(0)=0;4若函数)(x f y =就是偶函数,则)()(a x f a x f --=+;若函数)(a x f y +=就是偶函数,则)()(a x f a x f +-=+、5· 对于函数)(x f y =(R x ∈),)()(x b f a x f -=+恒成立,则函数)(x f 的对称轴就是函数2ba x +=;两个函数)(a x f y +=与)(x b f y -= 的图象关于直线2ba x +=对称、 6·若)()(a x f x f +--=,则函数)(x f y =的图象关于点)0,2(a对称; 若)()(a x f x f +-=,则函数)(x f y =为周期为a 2的周期函数、7 多项式函数110()n n n n P x a x a xa --=+++L 的奇偶性 多项式函数()P x 就是奇函数⇔()P x 的偶次项(即奇数项)的系数全为零、多项式函数()P x 就是偶函数⇔()P x 的奇次项(即偶数项)的系数全为零、8函数()y f x =的图象的对称性(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2a b x +=对称()()f a mx f b mx ⇔+=- ()()f a b mx f mx ⇔+-=、9 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0x =(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2a bx m+=对称、(3)函数)(x f y =与)(1x f y -=的图象关于直线y=x 对称、10 若将函数)(x f y =的图象右移a 、上移b 个单位,得到函数b a x f y +-=)(的图象;若将曲线0),(=y x f 的图象右移a 、上移b 个单位,得到曲线0),(=--b y a x f 的图象、11 互为反函数的两个函数的关系a b f b a f =⇔=-)()(1、12若函数)(b kx f y +=存在反函数,则其反函数为])([11b x f ky -=-,并不就是)([1b kx f y +=-,而函数)([1b kx f y +=-就是])([1b x f ky -=的反函数、13 几个常见的函数方程 (1)正比例函数()f x cx =,()()(),(1)f x y f x f y f c +=+=、 (2)指数函数()x f x a =,()()(),(1)0f x y f x f y f a +==≠、 (3)对数函数()log a f x x=,()()(),()1(0,1)f xy f x f y f a a a =+=>≠、(4)幂函数()f x x α=,'()()(),(1)f xy f x f y f α==、(5)余弦函数()cos f x x =,正弦函数()sin g x x =,()()()()()f x y f x f y g x g y -=+,0()(0)1,lim 1x g x f x→==、14 几个函数方程的周期(约定a>0)(1))()(a x f x f +=,则)(x f 的周期T=a; (2)0)()(=+=a x f x f ,或)0)(()(1)(≠=+x f x f a x f ,或1()()f x a f x +=-(()0)f x ≠,或[]1(),(()0,1)2f x a f x =+∈,则)(x f 的周期T=2a;(3))0)(()(11)(≠+-=x f a x f x f ,则)(x f 的周期T=3a;(4))()(1)()()(212121x f x f x f x f x x f -+=+且1212()1(()()1,0||2)f a f x f x x x a =⋅≠<-<,则)(x f 的周期T=4a;(5)()()(2)(3)(4)f x f x a f x a f x a f x a +++++++()()(2)(3)(4)f x f x a f x a f x a f x a =++++,则)(x f 的周期T=5a;(6))()()(a x f x f a x f +-=+,则)(x f 的周期T=6a 、六 指数与对数1·分数指数幂(1)m na=(0,,am n N *>∈,且1n >)、(2)1mnm naa-=(0,,am n N *>∈,且1n >)、2·根式的性质(1)n a =、(2)当n 为奇数时,a =;当n 为偶数时,,0||,0a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩、 3·有理指数幂的运算性质(1) (0,,)rs r s a a a a r s Q +⋅=>∈、 (2) ()(0,,)r srsaa a r s Q =>∈、(3)()(0,0,)rr r ab a b a b r Q =>>∈、注: 若a >0,p 就是一个无理数,则a p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、 4·指数式与对数式的互化式log b a N b a N =⇔=(0,1,0)a a N >≠>、5·对数的换底公式log log log m a m N N a=(a >,且1a ≠,0m >,且1m ≠,0N >)、推论 loglog m n a anb b m=(0a >,且1a >,,0m n >,且1m ≠,1n ≠,0N >)、6·对数的四则运算法则若a >0,a ≠1,M >0,N >0,则(1)log ()log log a a a MN M N=+;(2)log log log aa a MM N N=-; (3)log log ()na a M n M n R =∈、 7·设函数)0)((log )(2≠++=a c bx ax x f m ,记ac b 42-=∆、若)(x f 的定义域为R ,则0>a ,且0<∆;若)(x f 的值域为R ,则0>a ,且0≥∆、对于0=a 的情形,需要单独检验、8·对数换底不等式及其推广 若a >,b >,x >,1x a≠,则函数log ()ax y bx =(1)当a b >时,在1(0,)a 与1(,)a+∞上log ()ax y bx =为增函数、,(2)当a b <时,在1(0,)a 与1(,)a+∞上log ()ax y bx =为减函数、推论:设1n m >>,0p >,0a >,且1a ≠,则(1)log ()log m p m n p n++<、(2)2log log log 2aa a m nm n +<、 9·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 项的与的关系11,1,2n n n s n a s s n -=⎧=⎨-≥⎩( 数列{}n a 的前n 项的与为12n n s a a a =+++L )、七 数列1·等差数列的通项公式*11(1)()n a a n d dn a d n N =+-=+-∈;其前n项与公式为1()2n n n a a s +=1(1)2n n na d -=+211()22d n a d n =+-、 2·等比数列的通项公式1*11()n nna a a q q n N q-==⋅∈; 其前n 项的与公式为11(1),11,1n n a q q s q na q ⎧-≠⎪=-⎨⎪=⎩或11,11,1n n a a qq q s na q -⎧≠⎪-=⎨⎪=⎩、3·等比差数列{}n a :11,(0)n n a qa d a b q +=+=≠的通项公式为1(1),1(),11n n n b n d q a bq d b q d q q -+-=⎧⎪=+--⎨≠⎪-⎩;其前n 项与公式为(1),(1)1(),(1)111n n nb n n d q s d q db n q q q q +-=⎧⎪=-⎨-+≠⎪---⎩、 4·分期付款(按揭贷款)每次还款(1)(1)1nnab b x b +=+-元(贷款a 元,n 次还清,每期利率为b )、八 三角函数1·常见三角不等式(1)若(0,)2x π∈,则sin tan x x x <<、(2) 若(0,)2x π∈,则1sin cos x x <+≤(3) |sin ||cos |1x x +≥、2·同角三角函数的基本关系式22sin cos 1θθ+=,tan θ=θθcos sin ,tan 1cot θθ⋅=、3·正弦、余弦的诱导公式212(1)sin ,sin()2(1)s ,nn n co απαα-⎧-⎪+=⎨⎪-⎩212(1)s ,s()2(1)sin ,nn co n co απαα+⎧-⎪+=⎨⎪-⎩4·与角与差角公式sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±; cos()cos cos sinαβαβα±=m ;tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=m 、22sin()sin()sin sin αβαβαβ+-=-(平方正弦公式);22cos()cos()cos sin αβαβαβ+-=-、sin cos a b αα+=)αϕ+(辅助角ϕ所在象限由点(,)a b 的象限决定,tan baϕ= )、5·半角正余切公式:sin sin tan ,cot 21cos 1cos αααααα==+- 6·二倍角公式sin 2sin cos ααα=、2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-、22tan tan 21tan ααα=-、 7·最简单的三角不等式及其解集sin (||1)(2arcsin ,2arcsin ),x a a x k a k a k Z πππ>≤⇔∈++-∈sin (||1)(2arcsin ,2arcsin ),x a a x k a k a k Z πππ<≤⇔∈--+∈cos (||1)(2arccos ,2arccos ),x a a x k a k a k Zππ>≤⇔∈-+∈cos (||1)(2arccos ,22arccos ),x a a x k a k a k Zπππ<≤⇔∈++-∈tan ()(arctan ,),2x a a R x k a k k Zπππ>∈⇒∈++∈tan ()(,arctan ),2x a a R x k k a k Zπππ<∈⇒∈-+∈角的变形:2()()2()()()ααβαββαβαβααββ=-++=+--=+-8·三倍角公式3sin 33sin 4sin 4sin sin()sin()33ππθθθθθθ=-=-+3cos34cos 3cos 4cos cos()cos()33ππθθθθθθ=-=-+323tan tan tan 3tan tan()tan()13tan 33θθππθθθθθ-==-+-9·三角函数的周期公式函数sin()y x ωϕ=+,x ∈R 及函数cos()y x ωϕ=+,x∈R(A,ω,ϕ为常数,且A ≠0,ω>0)的周期2T πω=;函数tan()y x ωϕ=+,,2x k k Z ππ≠+∈(A,ω,ϕ为常数,且A ≠0,ω>0)的周期T πω=、10·正弦定理 2sin sin sin a b cR A B C===、11余弦定理2222cos a b c bc A =+-;2222cos b c a ca B =+-;2222cos c a b ab C =+-、12·面积定理(1)111222a b c S ah bh ch ===(a b c h h h 、、分别表示a 、b 、c 边上的高)、(2)111sin sin sin 222Sab C bc A ca B ===、 (3)OAB S ∆= 、13·在三角形中有下列恒等式:① sin()sin A B C += ② tan tan tan tan .tan .tan A B C A B C ++=14·简单的三角方程的通解sin (1)arcsin (,||1)k x a x k a k Z a π=⇔=+-∈≤、s 2arccos (,||1)co x ax k a k Z a π=⇔=±∈≤、tan arctan (,)x a x k a k Z a R π=⇒=+∈∈、特别地,有sin sin (1)()k k k Z αβαπβ=⇔=+-∈、 s cos 2()co k k Z αβαπβ=⇔=±∈、tan tan ()k k Z αβαπβ=⇒=+∈、15·三角形内角与定理在△ABC 中,有()A B CC A B ππ++=⇔=-+222C A Bπ+⇔=-222()C A B π⇔=-+ 八 向量1·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 、2·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 、3·平面向量基本定理如果e 1、e 2就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=λ1e 1+λ2e 2.不共线的向量e 1、e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. 4·向量平行的坐标表示 设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,且b≠0,则a P b(b ≠0)12210x y x y ⇔-=、5·a 与b 的数量积(或内积)a ·b =|a ||b |cos θ.6·a ·b 的几何意义数量积a ·b 等于a 的长度|a |与b 在a 的方向上的投影|b |cos θ的乘积.7·平面向量的坐标运算(1)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a+b=1212(,)x x y y ++、(2)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a-b=1212(,)x x y y --、(3)设A11(,)x y ,B 22(,)x y ,则2121(,)AB OB OA x x y y =-=--u u u r u u u r u u u r、(4)设a =(,),x y R λ∈,则λa=(,)x y λλ、(5)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a ·b=1212()x x y y +、8·两向量的夹角公式cos θ=(a =11(,)x y ,b =22(,)x y )、9·平面两点间的距离公式,A B d=||AB =u u u r=11(,)x y ,B 22(,)x y )、10·向量的平行与垂直设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,且b ≠0,则A ||b ⇔b =λa 12210x y x y ⇔-=、a ⊥b(a ≠0)⇔a ·b=012120x x y y ⇔+=、11·线段的定比分公式设111(,)P x y ,222(,)P x y ,(,)P x y 就是线段12P P 的分点,λ就是实数,且12PP PP λ=u u u r u u u r,则121211x x x y y y λλλλ+⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩⇔121OP OP OP λλ+=+u u u r u u u r u u u r ⇔12(1)OP tOP t OP =+-u u u r u u u r u u u r (11t λ=+)、 12·三角形的重心坐标公式△ABC 三个顶点的坐标分别为11A(x ,y )、22B(x ,y )、33C(x ,y ),则△ABC 的重心的坐标就是123123(,)33x x x y y y G ++++、13·点的平移公式''''x x h x x h y y k y y k⎧⎧=+=-⎪⎪⇔⎨⎨=+=-⎪⎪⎩⎩''OP OP PP ⇔=+u u u r u u u r u u u r 、 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 u u u r 的坐标为(,)h k 、14·“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 :(,)0f x y =按向量a =(,)h k 平移后得到图象'C ,则'C 的方程为(,)0f 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 、15·三角形五“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222OA OB OC ⇔==u u u r u u u r u u u r 、(2)O 为ABC ∆的重心0OA OB OC ⇔++=u u u r u u u r u u u r r、 (3)O 为ABC ∆的垂心OA OB OB OC OC OA ⇔⋅=⋅=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 、(4)O 为ABC ∆的内心0aOA bOB cOC ⇔++=u u u r u u u r u u u r r、 (5)O 为ABC ∆的A ∠的旁心aOA bOB cOC ⇔=+u u u r u u u r u u u r 、九 不等式1·常用不等式:(1),a b R ∈⇒222a b ab +≥(当且仅当a =b 时取“=”号).(2),a b R +∈⇒2a b +≥(当且仅当a =b 时取“=”号).(3)3333(0,0,0).ab c abc a b c ++≥>>>(4)柯西不等式22222()()(),,,,.a b c d ac bd a b c d R ++≥+∈(5)b a b a b a +≤+≤-、2·极值定理已知y x ,都就是正数,则有(1)若积xy 就是定值p ,则当y x =时与y x +有最小值p 2;(2)若与y x +就是定值s ,则当y x =时积xy 有最大值241s 、 推广 已知R y x ∈,,则有xy y x y x 2)()(22+-=+(1)若积xy 就是定值,则当||y x -最大时,||y x +最大; 当||y x -最小时,||y x +最小、(2)若与||y x +就是定值,则当||y x -最大时, ||xy 最小;当||y x -最小时, ||xy 最大、3·一元二次不等式20(0)ax bx c ++><或2(0,40)a b ac ≠∆=->,如果a 与2ax bx c ++同号,则其解集在两根之外;如果a 与2ax bx c ++异号,则其解集在两根之间、简言之:同号两根之外,异号两根之间、121212()()0()x x x x x x x x x <<⇔--<<; 121212,()()0()x x x x x x x x x x <>⇔--><或、4·含有绝对值的不等式当a> 0时,有22x a x a a x a <⇔<⇔-<<、22x a x a x a >⇔>⇔>或x a <-、75、无理不等式()0()0()()f x g x f x g x ≥⎧⎪>⇔≥⎨⎪>⎩、(2)2()0()0()()0()0()[()]f x f x g x g x g x f x g x ≥⎧≥⎧⎪>⇔≥⎨⎨<⎩⎪>⎩或、2()0()()0()[()]f x g x g x f x g x ≥⎧⎪<⇔>⎨⎪<⎩、5·指数不等式与对数不等式(1)当1a >时,()()()()f x g x a a f x g x >⇔>;()0log ()log ()()0()()a a f x f x g x g x f x g x >⎧⎪>⇔>⎨⎪>⎩、(2)当01a <<时,()()()()f x g x a a f x g x >⇔<;()0log ()log ()()0()()a a f x f x g x g x f x g x >⎧⎪>⇔>⎨⎪<⎩十 直线方程1·斜率公式①2121y y kx x -=-(111(,)P x y 、222(,)P x y )、k=tanα(α为直线倾斜角)2·直线的五种方程(1)点斜式 11()y y k x x -=- (直线l 过点111(,)P x y ,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 112121y y x x y y x x --=--(12y y ≠)(111(,)P x y 、222(,)P x y (12x x ≠))、(4)截距式 1x ya b+=(a b 、分别为直线的横、纵截距,0a b ≠、)(5)一般式 0Ax By C ++=(其中A 、B 不同时为0)、5·两条直线的平行与垂直(1)若111:l y k x b =+,222:l y k x b =+ ①121212||,l l k k b b ⇔=≠;②12121l l k k ⊥⇔=-、(2)若1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,且A 1、A 2、B 1、B 2都不为零,①11112222||A B C l l A B C ⇔=≠;②两直线垂直的充要条件就是 12120A AB B +=;即:12l l ⊥⇔12120A A B B +=6·夹角公式(1)2121tan ||1k k k k α-=+、(111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-)(2)12211212tan ||A B A B A A B B α-=+、 (1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,第 页 共 20 页2020-5-241112120A A B B +≠)、直线12l l ⊥时,直线l 1与l 2的夹角就是2π、7·1l 到2l 的角公式(1)2121tan 1k k k k α-=+、(111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-)(2)12211212tan A B A B A A B B α-=+、(1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠)、直线12l l ⊥时,直线l 1到l 2的角就是2π、 8·四种常用直线系方程(1)定点直线系方程:经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()y y k x x -=-(除直线0x x =),其中k 就是待定的系数;经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()()0A x x B y y -+-=,其中,A B 就是待定的系数.(2)共点直线系方程:经过两直线1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=的交点的直线系方程为111222()()0A x B y C A x B y C λ+++++=(除2l ),其中λ就是待定的系数.(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0Ax By C ++=平行的直线系方程就是0Ax By λ++=(0λ≠),λ就是参变量.(4)垂直直线系方程:与直线0Ax By C ++= (A ≠0,B ≠0)垂直的直线系方程就是0Bx Ay λ-+=,λ就是参变量.9·点到直线的距离d =(点00(,)P x y ,直线l :0Ax By C ++=)、10·0Ax By C ++>或0<所表示的平面区域设直线:0l Ax By C ++=,若A>0,则在坐标平面内从左至右的区域依次表示 0Ax By C ++<,0Ax By C ++>,若A<0,则在坐标平面内从左至右的区域依次表示0Ax By C ++>,0Ax By C ++<,可记为“x 为正开口对,X 为负背靠背“。
平面几何的基本概念和定理1. 基本概念1.1 点平面几何的研究对象是由点、线、面组成的。
点是几何图形的基本元素,用来表示位置。
在平面几何中,点没有大小和形状,只有位置。
我们通常用大写字母来表示点,如A、B、C等。
1.2 直线直线是由无数个点连成的,它在平面内延伸无穷远。
我们通常用一个小写字母加上箭头表示直线,如直线AB、CD等。
直线上的点可以用小写字母表示,如点P、Q、R等。
1.3 射线射线是由一个起点开始,延伸到一个方向上的直线。
我们通常用一个小写字母加上箭头表示射线,如射线AB、CD等。
射线上的点可以用小写字母表示,如点P、Q、R等。
1.4 线段线段是由两个端点确定的直线部分,具有有限的长度。
我们通常用两个端点的大写字母表示线段,如线段AB、CD等。
1.5 平面平面是由无数个点组成的二维空间。
在平面几何中,我们通常用大写字母I表示平面,如平面ABCD等。
1.6 角角是由两条射线的公共端点和这两条射线的延伸部分组成的图形。
我们通常用一个小写字母表示角的顶点,如角A、B、C等。
角的度量单位是度(°),用符号°表示。
1.7 三角形三角形是由三条线段组成的平面图形,具有三个顶点和三个内角。
我们通常用三个顶点的大写字母表示三角形,如三角形ABC等。
1.8 四边形四边形是由四条线段组成的平面图形,具有四个顶点和四个内角。
我们通常用四个顶点的大写字母表示四边形,如四边形ABCD等。
1.9 圆圆是由平面上所有与给定点(圆心)距离相等的点组成的图形。
我们通常用圆心和半径的大写字母表示圆,如圆O(半径为r)。
2. 基本定理2.1 欧几里得几何公理欧几里得几何公理是平面几何的基础,包括以下五个公理:1.任意两点之间存在唯一的直线。
2.直线上的点可以按任意顺序排列。
3.任意两点确定一条直线。
4.直线上的点与直线外的点确定一条直线。
5.平面上任意一点到平面上任意一点的直线是唯一的。
2.2 平行线公理平行线公理是指:如果两条直线在平面内不相交,那么这两条直线是平行的。
平面几何基本定理总结平面几何是研究二维图形、点、线和角度之间的关系和性质的数学分支。
它是数学中的基础学科,对于建立几何推理和解决实际问题具有重要意义。
在平面几何中,存在一些基本定理,它们为我们理解和运用几何知识提供了重要的依据。
本文将对平面几何的基本定理进行总结和概述。
一、点、线和角度1. 点:- 点是平面几何中最基本的概念,它没有长度、宽度和高度,只有位置。
- 点可以用大写字母表示,如A、B、C等。
2. 线:- 线是由一系列无限延伸的点组成的,它没有宽度。
- 线可以用小写字母表示,如AB、CD等。
3. 角度:- 角度是由两条射线共享一个端点而形成的图形,常用来表示两条线的夹角大小。
- 角度可以用小字母表示,如∠ABC、∠DEF等。
二、平面几何基本定理1. 直线的性质:- 直线上的任意两点可以确定一条直线。
- 一条直线上的所有点在同一条直线上。
2. 线段的性质:- 线段是由两个端点和它们之间的所有点组成的有限部分。
- 线段的长度可以通过两个端点的坐标计算得出。
3. 角度的性质:- 角度大小可以用度数或弧度来表示。
- 两条直线垂直时,它们所形成的角度为直角,即90度或π/2弧度。
- 两条直线平行时,它们所形成的角度为零度或零弧度。
4. 三角形的性质:- 三角形是由三条线段组成的图形。
- 三角形的内角和为180度或π弧度。
- 直角三角形中,直角的对边和斜边之间满足勾股定理:c² = a² +b²,其中c为斜边,a、b为直角边的长度。
5. 四边形的性质:- 四边形是由四条线段组成的图形。
- 平行四边形的对边互相平行且相等。
- 矩形是一种特殊的平行四边形,它的内角均为直角。
6. 圆的性质:- 圆是由等距离于圆心的所有点组成的图形。
- 圆心到圆上任意一点的距离称为半径。
- 圆的周长可以通过半径和圆周率π的乘积计算得出:周长= 2πr。
三、应用及实例平面几何的基本定理在各个领域都有广泛的应用,例如建筑、工程、地理测量等。
1. 中线定理(巴布斯定理)设△ABC 的边BC 的中点为P ,则有)(22222BP AP AC AB +=+; 中线长:222222a c b m a -+=2. 角平分线定理:三角形一个角的平分线分对边所成的两条线段与这个角的两边对应成比例.如△ABC 中,AD 平分∠BAC ,则ACAB DC BD =;(外角平分线定理) 3. 正弦定理:R Cc B b A a 2sin sin sin ===,(其中R 为三角形外接圆半径) 4. 余弦定理:C ab b a c cos 2222-+=5. 布拉美古塔(Brahmagupta )定理: 在圆内接四边形ABCD 中,AC ⊥BD ,自对角线的交点P 向一边作垂线,其延长线必平分对边6. 托勒密(Ptolemy )定理:圆内接四边形对角线之积等于两组对边乘积之和,即AC ·BD =AB ·CD +AD ·BC ,(逆命题成立) .(广义托勒密定理)AB ·CD +AD ·BC ≥AC ·BD7. 蝴蝶定理:AB 是⊙O 的弦,M 是其中点,弦CD 、EF 经过点M ,CF 、DE 交AB 于P 、Q ,则有:MP =QM .8. 欧拉(Euler )公式:设三角形的外接圆半径为R ,内切圆半径为r ,外心与内心的距离为d ,则d 2=R 2-2Rr .重心性质:①设G 为△ABC 的重心,连结AG 并延长交BC 于D ,则D 为BC 的中点,则1:2:=GD AG ; ②设G 为△ABC 的重心,则ABC ACG BCG ABG S S S S ∆∆∆∆===31③设G 为△ABC 的重心,过G 作DE ∥BC 交AB 于D ,交AC 于E ,过G 作PF ∥AC 交AB 于P ,交BC 于F ,过G 作HK ∥AB 交AC 于K ,交BC 于H ,则2;32=++===ABKH CA FP BC DE AB KH CA FP BC DE ④到三角形三顶点距离的平方和最小的点是重心,即222GC GB GA ++最小;⑤三角形内到三边距离之积最大的点是重心;反之亦然(即满足上述条件之一,则G 为△ABC 的重心).11. 垂心性质:(1)三角形任一顶点到垂心的距离,等于外心到对边的距离的2倍(2)垂心H 关于△ABC 的三边的对称点,均在△ABC 的外接圆上;(3)△ABC 的垂心为H ,则△ABC ,△ABH ,△BCH ,△ACH 的外接圆是等圆;(4)设O ,H 分别为△ABC 的外心和垂心, HCA BCO ABH CBO HAC BAO ∠=∠∠=∠∠=∠,,12. 内心:三角形的三条角分线的交点—内接圆圆心,即内心到三角形各边距离相等内心性质:(1)设I 为△ABC 的内心,则I 到△ABC 三边的距离相等,反之亦然(2)设I 为△ABC 的内心,则C AIB B AIC A BIC ∠+︒=∠∠+︒=∠∠+︒=∠2190,2190,219013. 外心:三角形的三条中垂线的交点——外接圆圆心,即外心到三角形各顶点距离相等;外心性质:(1)外心到三角形各顶点距离相等(2)设O 为△ABC 的外心,则A BOC ∠=∠2或A BOC ∠-︒=∠2360(3)∆=S abcR 4;(4)锐角三角形的外心到三边的距离之和等于其内切圆与外接圆半径之和14.其中a h 表示BC 边上的高,R 为外接圆半径,r 为内切圆半径,)(21c b a p ++= 1920·两条直线的平行和垂直(1)若111:l y k x b =+,222:l y k x b =+①121212||,l l k k b b ⇔=≠;②12121l l k k ⊥⇔=-.21·点到直线的距离d =(点00(,)P x y ,直线l :0Ax By C ++=).。
一.平面几何1. 勾股定理(毕达哥拉斯定理)(广义勾股定理)(1)锐角对边的平方,等于其他两边之平方和,减去这两边中的一边和另一边在这边上的射影乘积的两倍. (2)钝角对边的平方等于其他两边的平方和,加上这两边中的一边与另一边在这边上的射影乘积的两倍. 2. 射影定理(欧几里得定理)3. 中线定理(巴布斯定理)设△ABC 的边BC 的中点为P ,则有)(22222BP AP AC AB +=+; 中线长:222222a c b m a -+=4. 垂线定理:2222BD BC AD AC CD AB -=-⇔⊥高线长:C b B c A abcc p b p a p p a h a sin sin sin ))()((2===---=5. 角平分线定理:三角形一个角的平分线分对边所成的两条线段与这个角的两边对应成比例.如△ABC 中,AD 平分∠BAC ,则AC AB DC BD =;(外角平分线定理)角平分线长:2cos 2)(2Ac b bc a p bcp c b t a +=-+=(其中p 为周长一半)6. 正弦定理:R CcB b A a 2sin sin sin ===,(其中R 为三角形外接圆半径) 7. 余弦定理:C ab b a ccos 2222-+=8. 张角定理:AB DAC AC BAD AD BAC ∠+∠=∠sin sin sin9. 斯特瓦尔特(Stewart )定理:设已知△ABC 及其底边上B 、C两点间的一点D ,则有AB 2·DC +AC 2·BD -AD 2·BC =BC ·DC ·BD10. 圆周角定理:同弧所对的圆周角相等,等于圆心角的一半.(圆外角如何转化?)11. 弦切角定理:弦切角等于夹弧所对的圆周角12. 圆幂定理:(相交弦定理:垂径定理:切割线定理(割线定理):切线长定理:)13. 布拉美古塔(Brahmagupta )定理: 在圆内接四边形ABCD中,AC ⊥BD ,自对角线的交点P 向一边作垂线,其延长线必平分对边14. 点到圆的幂:设P 为⊙O 所在平面上任意一点,PO =d ,⊙O 的半径为r ,则d 2-r 2就是点P 对于⊙O 的幂.过P 任作一直线与⊙O 交于点A 、B ,则P A·PB = |d 2-r 2|.“到两圆等幂的点的轨迹是与此二圆的连心线垂直的一条直线,如果此二圆相交,则该轨迹是此二圆的公共弦所在直线”这个结论.这条直线称为两圆的“根轴”.三个圆两两的根轴如果不互相平行,则它们交于一点,这一点称为三圆的“根心”.三个圆的根心对于三个圆等幂.当三个圆两两相交时,三条公共弦(就是两两的根轴)所在直线交于一点.15. 托勒密(Ptolemy )定理:圆内接四边形对角线之积等于两组对边乘积之和,即AC ·BD =AB ·CD +AD ·BC ,(逆命题成立) .(广义托勒密定理)AB ·CD +AD ·BC ≥AC ·BD16. 蝴蝶定理:AB 是⊙O 的弦,M 是其中点,弦CD 、EF 经过点M ,CF 、DE 交AB 于P 、Q ,求证:MP =QM . 17. 费马点:定理1等边三角形外接圆上一点,到该三角形较近两顶点距离之和等于到另一顶点的距离;不在等边三角形外接圆上的点,到该三角形两顶点距离之和大于到另一点的距离.定理2 三角形每一内角都小于120°时,在三角形内必存在一点,它对三条边所张的角都是120°,该点到三顶点距离和达到最小,称为“费马点”,当三角形有一内角不小于120°时,此角的顶点即为费马点18. 拿破仑三角形:在任意△ABC 的外侧,分别作等边△ABD 、△BCE 、△CAF ,则AE 、AB 、CD 三线共点,并且AE =BF =CD ,这个命题称为拿破仑定理. 以△ABC 的三条边分别向外作等边△ABD 、△BCE 、△CAF ,它们的外接圆⊙C 1 、⊙A 1 、⊙B 1的圆心构成的△——外拿破仑的三角形,⊙C 1 、⊙A 1 、⊙B 1三圆共点,外拿破仑三角形是一个等边三角形;△ABC 的三条边分别向△ABC 的内侧作等边△ABD 、△BCE 、△CAF ,它们的外接圆⊙C 2 、⊙A 2 、⊙B 2的圆心构成的△——内拿破仑三角形,⊙C 2 、⊙A 2 、⊙B 2三圆共点,内拿破仑三角形也是一个等边三角形.这两个拿破仑三角形还具有相同的中心19. 九点圆(Nine point round 或欧拉圆或费尔巴赫圆):三角形中,三边中心、从各顶点向其对边所引垂线的垂足,以及垂心与各顶点连线的中点,这九个点在同一个圆上,九点圆具有许多有趣的性质,例如:(1)三角形的九点圆的半径是三角形的外接圆半径之半 (2)九点圆的圆心在欧拉线上,且恰为垂心与外心连线的中点(3)三角形的九点圆与三角形的内切圆,三个旁切圆均相切〔费尔巴哈定理〕20. 欧拉(Euler )线:三角形的外心、重心、九点圆圆心、垂心依次位于同一直线(欧拉线)上.21. 欧拉(Euler )公式:设三角形的外接圆半径为R ,内切圆半径为r ,外心与内心的距离为d ,则d 2=R 2-2Rr .22. 锐角三角形的外接圆半径与内切圆半径的和等于外心到各边距离的和.23. 重心:三角形的三条中线交于一点,并且各中线被这个点分成2:1的两部分;)3,3(C B A C B A y y y x x x G ++++重心性质:(1)设G 为△ABC 的重心,连结AG 并延长交BC 于D ,则D 为BC 的中点,则1:2:=GD AG ;(2)设G为△ABC的重心,则ABC ACG BCG ABG S S S S ∆∆∆∆===31(3)设G 为△ABC 的重心,过G 作DE ∥BC 交AB 于D ,交AC 于E ,过G 作PF ∥AC 交AB 于P ,交BC 于F ,过G 作HK ∥AB 交AC 于K ,交BC 于H ,则2;32=++===ABKHCA FP BC DE AB KH CA FP BC DE (4)设G 为△ABC 的重心,则222222333GC AB GB CA GA BC +=+=+)(31222222CA BC AB GC GB GA ++=++22222223PG GC GB GA PC PB PA +++=++(P 为△ABC 内任意一点);④到三角形三顶点距离的平方和最小的点是重心,即222GC GB GA ++最小;⑤三角形内到三边距离之积最大的点是重心;反之亦然(即满足上述条件之一,则G 为△ABC 的重心).24. 垂心:三角形的三条高线的交点;)cos cos cos cos cos cos ,cos cos cos cos cos cos (Cc B b A a y C c y B b y A a C c B b A a x C c x B b x A a H C B A C B A ++++++++垂心性质:(1)三角形任一顶点到垂心的距离,等于外心到对边的距离的2倍(2)垂心H 关于△ABC 的三边的对称点,均在△ABC 的外接圆上;(3)△ABC 的垂心为H ,则△ABC ,△ABH ,△BCH ,△ACH 的外接圆是等圆;(4)设O ,H 分别为△ABC 的外心和垂心,HCA BCO ABH CBO HAC BAO ∠=∠∠=∠∠=∠,,25. 内心:三角形的三条角分线的交点—内接圆圆心,即内心到三角形各边距离相等),(cb a cy by ayc b a cx bx ax I CB AC B A ++++++++内心性质:(1)设I 为△ABC 的内心,则I 到△ABC 三边的距离相等,反之亦然 (2)设I为△ABC的内心,则C AIB B AIC A BIC ∠+︒=∠∠+︒=∠∠+︒=∠2190,2190,2190(3)三角形一内角平分线与其外接圆的交点到另两顶点的距离与到内心的距离相等;反之,若A ∠平分线交△ABC 外接圆于点K ,I 为线段AK 上的点且满足KI=KB ,则I 为△ABC 的内心(4)设I 为△ABC 的内心,,,,c AB b AC a BC ===A ∠平分线交BC 于D ,交△ABC 外接圆于点K ,则acb KD IK KI AK ID AI +=== (5)设I 为△ABC 的内心,,,,c AB b AC a BC ===I在AB AC BC ,,上的射影分别为F E D ,,,内切圆半径为r ,令)(21c b a p ++=①pr S ABC =∆;②c p CD CE b p BF BD a p AF AE -==-==-==;;;③CI BI AI p abcr ⋅⋅⋅=.26. 外心:三角形的三条中垂线的交点——外接圆圆心,即外心到三角形各顶点距离相等;2sin 2sin 2sin 2sin ,2sin 2sin 2sin 2sin 2sin 2sin (BA ByAy C B A Cx Bx Ax O A C B A ++++++外心性质:(1)外心到三角形各顶点距离相等(2)设O 为△ABC 的外心,则A BOC ∠=∠2或A BOC ∠-︒=∠2360(3)∆=S abc R 4;(4)锐角三角形的外心到三边的距离之和等于其内切圆与外接圆半径之和27. 旁心:一内角平分线与两外角平分线交点——旁切圆圆心;设△ABC 的三边,,,c AB b AC a BC ===令)(21c b a p ++=,分别与AB AC BC ,,外侧相切的旁切圆圆心记为C B A I I I ,,,其半径分别记为C B A r r r ,,旁心性质:(1),21,2190A C BI C BI A C BI C B A ∠=∠=∠∠-︒=∠(对于顶角B ,C 也有类似的式子) (2))(21C A I I I C B A ∠+∠=∠ (3)设A AI 的连线交△ABC 的外接圆于D ,则DC DB DI A ==(对于C B CI BI ,有同样的结论)(4)△ABC 是△I A I B I C 的垂足三角形,且△I A I B I C 的外接圆半径'R 等于△ABC 的直径为2R . 28. 三角形面积公式C B A R Rabc C ab ah S a ABC sin sin sin 24sin 21212====∆)cot cot (cot 4222C B A c b a ++++=))()((c p b p a p p pr ---==,其中a h 表示BC 边上的高,R 为外接圆半径,r 为内切圆半径,)(21c b a p ++=29. 三角形中内切圆,旁切圆和外接圆半径的相互关系;2sin 2cos 2cos 4,2cos 2sin 2cos 4,2cos 2cos 2sin 4;2sin 2sin 2sin4CB A R rC B A R r C B A R r C B A R r c b a ====.1111;2tan2tan ,2tan 2tan ,2tan 2tan rr r r B A r r C A r r C B r r c b a c b a =++===30. 梅涅劳斯(Menelaus )定理:设△ABC 的三边BC 、CA 、AB或其延长线和一条不经过它们任一顶点的直线的交点分别为P 、Q 、R 则有1=⋅⋅RBARQA CQ PC BP .(逆定理也成立) 31. 梅涅劳斯定理的应用定理1:设△ABC 的∠A 的外角平分线交边CA 于Q ,∠C 的平分线交边AB 于R ,∠B 的平分线交边CA 于Q ,则P 、Q 、R 三点共线32. 梅涅劳斯定理的应用定理2:过任意△ABC 的三个顶点A 、B 、C 作它的外接圆的切线,分别和BC 、CA 、AB 的延长线交于点P 、Q 、R ,则P 、Q 、R 三点共线33. 塞瓦(Ceva )定理:设X 、Y 、Z 分别为△ABC 的边BC 、CA 、AB 上的一点,则AX 、BY 、CZ 所在直线交于一点的充要条件是AZ ZB ·BX XC ·CY YA=1 34. 塞瓦定理的应用定理:设平行于△ABC 的边BC 的直线与两边AB 、AC 的交点分别是D 、E ,又设BE 和CD 交于S ,则AS 一定过边BC 的中点M 35. 塞瓦定理的逆定理:(略)36. 塞瓦定理的逆定理的应用定理1:三角形的三条中线交于一点,三角形的三条高线交于一点,三角形的三条角分线交于一点37. 塞瓦定理的逆定理的应用定理2:设△ABC 的内切圆和边BC 、CA 、AB 分别相切于点R 、S 、T ,则AR 、BS 、CT 交于一点.38. 西摩松(Simson )定理:从△ABC 的外接圆上任意一点P向三边BC 、CA 、AB 或其延长线作垂线,设其垂足分别是D 、E 、R ,则D 、E 、R 共线,(这条直线叫西摩松线Simson line ) 39. 西摩松定理的逆定理:(略)40. 关于西摩松线的定理1:△ABC 的外接圆的两个端点P 、Q关于该三角形的西摩松线互相垂直,其交点在九点圆上 41. 关于西摩松线的定理2(安宁定理):在一个圆周上有4点,以其中任三点作三角形,再作其余一点的关于该三角形的西摩松线,这些西摩松线交于一点42. 史坦纳定理:设△ABC 的垂心为H ,其外接圆的任意点P ,这时关于△ABC 的点P 的西摩松线通过线段PH 的中心. 43. 史坦纳定理的应用定理:△ABC 的外接圆上的一点P 的关于边BC 、CA 、AB 的对称点和△ABC 的垂心H 同在一条(与西摩松线平行的)直线上.这条直线被叫做点P 关于△ABC 的镜象线.44. 牛顿定理1:四边形两条对边的延长线的交点所连线段的中点和两条对角线的中点,三点共线.这条直线叫做这个四边形的牛顿线.45. 牛顿定理2:圆外切四边形的两条对角线的中点,及该圆的圆心,三点共线. 46. 笛沙格定理1:平面上有两个三角形△ABC 、△DEF ,设它们的对应顶点(A 和D 、B 和E 、C 和F )的连线交于一点,这时如果对应边或其延长线相交,则这三个交点共线. 47. 笛沙格定理2:相异平面上有两个三角形△ABC 、△DEF ,设它们的对应顶点(A 和D 、B 和E 、C 和F )的连线交于一点,这时如果对应边或其延长线相交,则这三个交点共线. 48. 波朗杰、腾下定理:设△ABC 的外接圆上的三点为P 、Q 、R ,则P 、Q 、R 关于△ABC 交于一点的充要条件是:弧AP +弧BQ +弧CR =0(mod2π) .49. 波朗杰、腾下定理推论1:设P 、Q 、R 为△ABC 的外接圆上的三点,若P 、Q 、R 关于△ABC 的西摩松线交于一点,则A 、B 、C 三点关于△PQR 的的西摩松线交于与前相同的一点.50. 波朗杰、腾下定理推论2:在推论1中,三条西摩松线的交点是A 、B 、C 、P 、Q 、R 六点任取三点所作的三角形的垂心和其余三点所作的三角形的垂心的连线段的中点. 51. 波朗杰、腾下定理推论3:考查△ABC 的外接圆上的一点P的关于△ABC 的西摩松线,如设QR 为垂直于这条西摩松线该外接圆的弦,则三点P 、Q 、R 的关于△ABC 的西摩松线交于一点.52. 波朗杰、腾下定理推论4:从△ABC 的顶点向边BC 、CA 、AB 引垂线,设垂足分别是D 、E 、F ,且设边BC 、CA 、AB 的中点分别是L 、M 、N ,则D 、E 、F 、L 、M 、N 六点在同一个圆上,这时L 、M 、N 点关于关于△ABC 的西摩松线交于一点53. 卡诺定理:通过△ABC 的外接圆的一点P ,引与△ABC 的三边BC 、CA 、AB 分别成同向的等角的直线PD 、PE 、PF ,与三边的交点分别是D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线. 54. 奥倍尔定理:通过△ABC 的三个顶点引互相平行的三条直线,设它们与△ABC 的外接圆的交点分别是L 、M 、N ,在△ABC 的外接圆上取一点P ,则PL 、PM 、PN 与△ABC 的三边BC 、CA 、AB 或其延长线的交点分别是D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线.55. 清宫定理:设P 、Q 为△ABC 的外接圆的异于A 、B 、C 的两点,P 点的关于三边BC 、CA 、AB 的对称点分别是U 、V 、W ,这时,QU 、QV 、QW 和边BC 、CA 、AB 或其延长线的交点分别是D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线.56. 他拿定理:设P 、Q 为关于△ABC 的外接圆的一对反点,点P 的关于三边BC 、CA 、AB 的对称点分别是U 、V 、W ,这时,如果QU 、QV 、QW 和边BC 、CA 、AB 或其延长线的交点分别是D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线.(反点:P 、Q 分别为圆O 的半径OC 和其延长线的两点,如果OC 2=OQ ×OP 则称P 、Q 两点关于圆O 互为反点)57. 朗古来定理:在同一圆周上有A 1、B 1、C 1、D 1四点,以其中任三点作三角形,在圆周取一点P ,作P 点的关于这4个三角形的西摩松线,再从P 向这4条西摩松线引垂线,则四个垂足在同一条直线上.58. 从三角形各边的中点,向这条边所对的顶点处的外接圆的切线引垂线,这些垂线交于该三角形的九点圆的圆心 59. 一个圆周上有n 个点,从其中任意n -1个点的重心,向该圆周的在其余一点处的切线所引的垂线都交于一点 60. 康托尔定理1:一个圆周上有n 个点,从其中任意n -2个点的重心向余下两点的连线所引的垂线共点.61. 康托尔定理2:一个圆周上有A 、B 、C 、D 四点及M 、N 两点,则M 和N 点关于四个三角形△BCD 、△CDA 、△DAB 、△ABC 中的每一个的两条西摩松线的交点在同一直线上.这条直线叫做M 、N 两点关于四边形ABCD 的康托尔线. 62. 康托尔定理3:一个圆周上有A 、B 、C 、D 四点及M 、N 、L 三点,则M 、N 两点的关于四边形ABCD 的康托尔线、L 、N 两点的关于四边形ABCD 的康托尔线、M 、L 两点的关于四边形ABCD 的康托尔线交于一点.这个点叫做M 、N 、L 三点关于四边形ABCD 的康托尔点.63. 康托尔定理4:一个圆周上有A 、B 、C 、D 、E 五点及M 、N 、L 三点,则M 、N 、L 三点关于四边形BCDE 、CDEA 、DEAB 、EABC 中的每一个康托尔点在一条直线上.这条直线叫做M 、N 、L 三点关于五边形A 、B 、C 、D 、E 的康托尔线. 64. 费尔巴赫定理:三角形的九点圆与内切圆和旁切圆相切. 65. 莫利定理:将三角形的三个内角三等分,靠近某边的两条三分角线相得到一个交点,则这样的三个交点可以构成一个正三角形.这个三角形常被称作莫利正三角形.66. 布利安松定理:连结外切于圆的六边形ABCDEF 相对的顶点A 和D 、B 和E 、C 和F ,则这三线共点.67. 帕斯卡(Paskal )定理:圆内接六边形ABCDEF 相对的边AB 和DE 、BC 和EF 、CD 和F A 的(或延长线的)交点共线. 68. 阿波罗尼斯(Apollonius )定理:到两定点A 、B 的距离之比为定比m :n (值不为1)的点P ,位于将线段AB 分成m :n 的内分点C 和外分点D 为直径两端点的定圆周上.这个圆称为阿波罗尼斯圆.69. 库立奇*大上定理:(圆内接四边形的九点圆)圆周上有四点,过其中任三点作三角形,这四个三角形的九点圆圆心都在同一圆周上,我们把过这四个九点圆圆心的圆叫做圆内接四边形的九点圆.70. 密格尔(Miquel )点: 若AE 、AF 、ED 、FB 四条直线相交于A 、B 、C 、D 、E 、F 六点,构成四个三角形,它们是△ABF 、△AED 、△BCE 、△DCF ,则这四个三角形的外接圆共点,这个点称为密格尔点.71. 葛尔刚(Gergonne )点:△ABC 的内切圆分别切边AB 、BC 、CA 于点D 、E 、F ,则AE 、BF 、CD 三线共点,这个点称为葛尔刚点.72. 欧拉关于垂足三角形的面积公式:O 是三角形的外心,M 是三角形中的任意一点,过M 向三边作垂线,三个垂足形成的三角形的面积,其公式: 222ABC D 4||R d R S S EF -=∆∆.二.集合1.元素与集合的关系U x A x C A ∈⇔∉,U x C A 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=⇔=U U A B C B C A ⇔⊆⇔⊆U A C B ⇔=ΦU C A B R ⇔=4.集合12{,,,}n a a a 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.5.集合A 中有M 个元素,集合B 中有N 个元素,则可以构造M*N 个从集合A 到集合B 的映射;6.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 CA card ABC ---+.三.二次函数,二次方程 1·二次函数的解析式的三种形式(1)一般式2()(0)f x ax bx c a =++≠; (2)顶点式2()()(0)f x a x h k a =-+≠;(3)零点式12()()()(0)f x a x x x x a =--≠.2·解连不等式()N f x M <<常有以下转化形式()N f x M <<⇔[()][()]0f x M f x N --<⇔|()|22M N M Nf x +--<⇔()0()f x N M f x ->-⇔11()f x N M N>--.3·方程0)(=x f 在),(21k k 上有且只有一个实根,与0)()(21<k f k f 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)0(02≠=++a c bx ax有且只有一个实根在),(21k k 内,等价于0)()(21<k f k f ,或0)(1=k f 且22211k k a bk +<-<,或0)(2=k f 且22122k abk k <-<+. 4·闭区间上的二次函数的最值二次函数)0()(2≠++=a c bx ax x f 在闭区间[]q p ,上的最值只能在abx 2-=处及区间的两端点处取得,具体如下:(1)当a>0时,若[]q p abx ,2∈-=,则{}min max max ()(),()(),()2bf x f f x f p f q a =-=;[]q p abx ,2∉-=,{}max max ()(),()f x f p f q =,{}min min ()(),()f x f p f q =.(2)当a<0时,若[]q p abx ,2∈-=,则{}min ()min (),()f x f p f q =,若[]q p abx ,2∉-=,则{}max ()max (),()f x f p f q =,{}min ()min (),()f x f p f q =.5·一元二次方程的实根分布依据:若()()0f m f n <,则方程0)(=x f 在区间(,)m n 内至少有一个实根 .设q px x x f ++=2)(,则(1)方程0)(=x f 在区间),(+∞m 内有根的充要条件为0)(=m f 或2402p q p m ⎧-≥⎪⎨->⎪⎩;(2)方程0)(=x f 在区间(,)m n 内有根的充要条件为()()0f m f n <或2()0()0402f m f n p q p m n >⎧⎪>⎪⎪⎨-≥⎪⎪<-<⎪⎩或()0()0f m af n =⎧⎨>⎩或()0()0f n af m =⎧⎨>⎩; (3)方程0)(=x f 在区间(,)n -∞内有根的充要条件为()0f m <或2402p q pm ⎧-≥⎪⎨-<⎪⎩ . 6·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L (形如[]βα,,(]β,∞-,[)+∞,α不同)上含参数的二次不等式(,)0f x t ≥(t 为参数)恒成立的充要条件是min (,)0()f x t x L ≥∉.(2)在给定区间),(+∞-∞的子区间上含参数的二次不等式(,)0f x t ≥(t 为参数)恒成立的充要条件是(,)0()man f x t x L ≤∉.(3))(24>++=c bx ax x f 恒成立的充要条件是00a b c ≥⎧⎪≥⎨⎪>⎩或2040a b ac <⎧⎨-<⎩.四.简易逻辑1·真值表234·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.五.函数1·· 函数的单调性(1)设[]2121,,x x b a x x ≠∈⋅那么[]1212()()()0x x f x f x -->⇔[]b a x f x x x f x f ,)(0)()(2121在⇔>--上是增函数;[]1212()()()0x x f x f x --<⇔[]b a x f x x x f x f ,)(0)()(2121在⇔<--上是减函数.(2)设函数)(x f y =在某个区间内可导,如果0)(>'x f ,则)(x f 为增函数;如果0)(<'x f ,则)(x f 为减函数. 2·如果函数)(x f 和)(x g 都是减函数,则在公共定义域内,和函数)()(x g x f +也是减函数; 如果函数)(u f y =和)(x g u =在其对应的定义域上都是减函数,则复合函数)]([x g f y =是增函数.3·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;在对称区间上,奇函数的单调性相同,欧函数相反;,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,如果一个奇函数的定义域包括0,则必有f(0)=0;4若函数)(x f y =是偶函数,则)()(a x f a x f --=+;若函数)(a x f y +=是偶函数,则)()(a x f a x f +-=+. 5· 对于函数)(x f y =(R x ∈),)()(x b f a x f -=+恒成立,则函数)(x f 的对称轴是函数2ba x +=;两个函数)(a x f y +=与)(x b f y -= 的图象关于直线2ba x +=对称. 6·若)()(a x f x f +--=,则函数)(x f y =的图象关于点)0,2(a对称; 若)()(a x f x f +-=,则函数)(x f y =为周期为a 2的周期函数.7 多项式函数110()n n n n P x a x a xa --=+++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. 8函数()y f x =的图象的对称性(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2a b x +=对称()()f a mx f b mx ⇔+=-()()f a b mx f mx ⇔+-=.9两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0x =(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2a bx m+=对称.(3)函数)(x f y =和)(1x f y -=的图象关于直线y=x 对称.10 若将函数)(x f y =的图象右移a 、上移b 个单位,得到函数b a x f y +-=)(的图象;若将曲线0),(=y x f 的图象右移a 、上移b 个单位,得到曲线0),(=--b y a x f 的图象.11 互为反函数的两个函数的关系a b f b a f =⇔=-)()(1.12若函数)(b kx f y +=存在反函数,则其反函数为])([11b x f ky -=-,并不是)([1b kx f y +=-,而函数)([1b kx f y +=-是])([1b x f ky -=的反函数.13 几个常见的函数方程 (1)正比例函数()f x cx =,()()(),(1)f x y f x f y f c +=+=. (2)指数函数()x f x a =,()()(),(1)0f x y f x f y f a +==≠. (3)对数函数()log a f x x=,()()(),()1(0,1)f xy f x f y f a a a =+=>≠.(4)幂函数()f x x α=,'()()(),(1)f xy f x f y f α==.(5)余弦函数()cos f x x =,正弦函数()sin g x x =,()()()()()f x y f x f y g x g y -=+,0()(0)1,lim 1x g x f x→==.14 几个函数方程的周期(约定a>0)(1))()(a x f x f +=,则)(x f 的周期T=a ;(2)0)()(=+=a x f x f ,或)0)(()(1)(≠=+x f x f a x f ,或1()()f x a f x +=-(()0)f x ≠,或[]1(),(()0,1)2f x a f x +=+∈,则)(x f 的周期T=2a ;(3))0)(()(11)(≠+-=x f a x f x f ,则)(x f 的周期T=3a ;(4))()(1)()()(212121x f x f x f x f x x f -+=+且1212()1(()()1,0||2)f a f x f x x x a =⋅≠<-<,则)(x f 的周期T=4a ;(5)()()(2)(3)(4)f x f x a f x a f x a f x a +++++++()()(2)(3)(4)f x f x a f x a f x a f x a =++++,则)(x f 的周期T=5a ;(6))()()(a x f x f a x f +-=+,则)(x f 的周期T=6a.六 指数与对数1·分数指数幂(1)m na=(0,,a m n N *>∈,且1n >).(2)1mnm naa-=(0,,am n N *>∈,且1n >).2·根式的性质(1)n a =.(2)当na =;当n,0||,0a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩.3·有理指数幂的运算性质(1) (0,,)rs r s a a a a r s Q +⋅=>∈. (2) ()(0,,)r srs aa a r s Q =>∈.(3)()(0,0,)rr r ab a b a b r Q =>>∈.注: 若a >0,p 是一个无理数,则a p 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. 4·指数式与对数式的互化式log ba Nb a N =⇔=(0,1,0)a a N >≠>.5·对数的换底公式log log log m a m N N a=(a >,且1a ≠,0m >,且1m ≠,0N >).推论 loglog mn a anb b m=(0a >,且1a >,,0m n >,且1m ≠,1n ≠,0N >).6·对数的四则运算法则若a >0,a ≠1,M >0,N >0,则(1)log ()log log a a a MN M N=+;(2)log log log aa a MM N N=-; (3)log log ()n aa M n M n R =∈.7·设函数)0)((log )(2≠++=a c bx ax x f m ,记ac b 42-=∆.若)(x f 的定义域为R ,则0>a ,且0<∆;若)(x f 的值域为R ,则0>a ,且0≥∆.对于0=a 的情形,需要单独检验.8·对数换底不等式及其推广 若a >,b >,x >,1x a≠,则函数log ()ax y bx =(1)当ab >时,在1(0,)a 和1(,)a+∞上log ()ax y bx =为增函数.,(2)当a b <时,在1(0,)a 和1(,)a+∞上log ()ax y bx =为减函数.推论:设1n m >>,0p >,0a >,且1a ≠,则(1)log ()log m p m n p n++<.(2)2log log log 2a a a m nm n +<. 9·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11,1,2n n n s n a s s n -=⎧=⎨-≥⎩( 数列{}n a 的前n 项的和为12n n s a a a =+++).七 数列1·等差数列的通项公式*11(1)()n a a n d dn a d n N =+-=+-∈;其前n项和公式为1()2n n n a a s +=1(1)2n n na d -=+211()22d n a d n =+-. 2·等比数列的通项公式1*11()n nna a a q q n N q-==⋅∈; 其前n 项的和公式为11(1),11,1n n a q q s q na q ⎧-≠⎪=-⎨⎪=⎩或11,11,1n n a a qq q s na q -⎧≠⎪-=⎨⎪=⎩.3·等比差数列{}n a :11,(0)n n a qa d a b q +=+=≠的通项公式为1(1),1(),11n 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)111n n nb n n d q s d q db n q q q q +-=⎧⎪=-⎨-+≠⎪---⎩. 4·分期付款(按揭贷款)每次还款(1)(1)1nnab b x b +=+-元(贷款a 元,n 次还清,每期利率为b ).八 三角函数1·常见三角不等式(1)若(0,)2x π∈,则sin tan x x x <<. (2) 若(0,)2x π∈,则1sin cos x x <+≤(3) |sin ||cos |1x x +≥.2·同角三角函数的基本关系式22sin cos 1θθ+=,tan θ=θθcos sin ,tan 1cot θθ⋅=.3·正弦、余弦的诱导公式212(1)sin ,sin()2(1)s ,nn n co απαα-⎧-⎪+=⎨⎪-⎩212(1)s ,s()2(1)sin ,nn co n co απαα+⎧-⎪+=⎨⎪-⎩4·和角与差角公式 sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±; cos()cos cos sin sin αβαβαβ±=;tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=.22sin()sin()sin sin αβαβαβ+-=-(平方正弦公式);22cos()cos()cos sin αβαβαβ+-=-.sin cos a b αα+=)αϕ+(辅助角ϕ所在象限由点(,)a b 的象限决定,tan baϕ= ).5·半角正余切公式:sin sin tan ,cot 21cos 1cos αααααα==+- 6·二倍角公式sin 2sin cos ααα=.2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-.22tan tan 21tan ααα=-. 7·最简单的三角不等式及其解集sin (||1)(2arcsin ,2arcsin ),x a a x k a k a k Z πππ>≤⇔∈++-∈sin (||1)(2arcsin ,2arcsin ),x a a x k a k a k Z πππ<≤⇔∈--+∈cos (||1)(2arccos ,2arccos ),x a a x k a k a k Zππ>≤⇔∈-+∈cos (||1)(2arccos ,22arccos ),x a a x k a k a k Zπππ<≤⇔∈++-∈tan ()(arctan ,),2x a a R x k a k k Zπππ>∈⇒∈++∈tan ()(,arctan ),2x a a R x k k a k Zπππ<∈⇒∈-+∈角的变形:2()()2()()()ααβαββαβαβααββ=-++=+--=+-8·三倍角公式3sin 33sin 4sin 4sin sin()sin()33ππθθθθθθ=-=-+3cos34cos 3cos 4cos cos()cos()33ππθθθθθθ=-=-+323tan tan tan 3tan tan()tan()13tan 33θθππθθθθθ-==-+-9·三角函数的周期公式函数sin()y x ωϕ=+,x ∈R 及函数cos()y x ωϕ=+,x ∈R(A,ω,ϕ为常数,且A ≠0,ω>0)的周期2T πω=;函数tan()y x ωϕ=+,,2x k k Z ππ≠+∈(A,ω,ϕ为常数,且A ≠0,ω>0)的周期T πω=.10·正弦定理 2sin sin sin a b cR A B C===.11余弦定理2222cos a bc bc A=+-;2222cos b c a ca B =+-;2222cos c a b ab C =+-.12·面积定理(1)111222a b c S ah bh ch ===(a b c h h h 、、分别表示a 、b 、c 边上的高).(2)111sin sin sin 222Sab C bc A ca B ===. (3)OABS ∆=.13·在三角形中有下列恒等式:① sin()sin A B C += ② tan tan tan tan .tan .tan A B C A B C ++=14·简单的三角方程的通解sin (1)arcsin (,||1)k x a x k a k Z a π=⇔=+-∈≤. s 2arccos (,||1)co x a x k a k Z a π=⇔=±∈≤.tan arctan (,)x a x k a k Z a R π=⇒=+∈∈.特别地,有sin sin (1)()kk k Z αβαπβ=⇔=+-∈. s cos 2()co k k Z αβαπβ=⇔=±∈.tan tan ()k k Z αβαπβ=⇒=+∈.15·三角形内角和定理在△ABC 中,有()A B CC A B ππ++=⇔=-+222C A Bπ+⇔=-222()C A B π⇔=-+八 向量1·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 .2·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. 3·平面向量基本定理如果e 1、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=λ1e 1+λ2e 2.不共线的向量e 1、e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. 4·向量平行的坐标表示 设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,且b≠0,则a b(b ≠0)12210x y x y ⇔-=.5·a 与b 的数量积(或内积)a ·b =|a ||b |cos θ.6·a ·b 的几何意义数量积a ·b 等于a 的长度|a |与b 在a 的方向上的投影|b |cos θ的乘积.7·平面向量的坐标运算(1)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a+b=1212(,)x x y y ++.(2)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a-b=1212(,)x x y y --.(3)设A11(,)x y ,B22(,)x y ,则2121(,)AB OB OA x x y y =-=--.(4)设a =(,),x y R λ∈,则λa=(,)x y λλ.(5)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a ·b=1212()x x y y +.8·两向量的夹角公式cos θ=(a =11(,)x y ,b =22(,)x y ).9·平面两点间的距离公式,A B d =||AB AB AB =⋅=11(,)x y ,B 22(,)x y ).10·向量的平行与垂直设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,且b ≠0,则A ||b ⇔b =λa 12210x y x y ⇔-=.a ⊥b(a ≠0)⇔a ·b=012120x x y y ⇔+=.11·线段的定比分公式设111(,)P x y ,222(,)P x y ,(,)P x y 是线段12P P 的分点,λ是实数,且12PP PP λ=,则121211x x x y y y λλλλ+⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩⇔121OP OP OP λλ+=+ ⇔12(1)OP tOP t OP =+-(11t λ=+). 12·三角形的重心坐标公式△ABC 三个顶点的坐标分别为11A(x ,y )、22B(x ,y )、33C(x ,y ),则△ABC 的重心的坐标是123123(,)33x x x y y y G ++++.13·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'''(,)Px y ,且'PP 的坐标为(,)h k .14·“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 :(,)0f x y =按向量a =(,)h k 平移后得到图象'C ,则'C 的方程为(,)0f 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 .15·三角形五“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222OA OB OC ⇔==. (2)O 为ABC ∆的重心0OA OB OC ⇔++=. (3)O 为ABC ∆的垂心OA OB OB OC OC OA ⇔⋅=⋅=⋅.(4)O 为ABC ∆的内心0aOA bOB cOC ⇔++=. (5)O 为ABC ∆的A ∠的旁心aOA bOB cOC ⇔=+.九 不等式1·常用不等式:(1),a b R ∈⇒222a b ab +≥(当且仅当a =b 时取“=”号).(2),a b R +∈⇒2a b+≥(当且仅当a =b 时取“=”号).(3)3333(0,0,0).ab c abc a b c ++≥>>>(4)柯西不等式22222()()(),,,,.a b c d ac bd a b c d R ++≥+∈(5)b a b a b a +≤+≤-.2·极值定理已知y x ,都是正数,则有(1)若积xy 是定值p ,则当y x =时和y x +有最小值p 2;(2)若和y x +是定值s ,则当y x =时积xy 有最大值241s . 推广 已知R y x ∈,,则有xy y x y x 2)()(22+-=+(1)若积xy 是定值,则当||y x -最大时,||y x +最大; 当||y x -最小时,||y x +最小.(2)若和||y x +是定值,则当||y x -最大时, ||xy 最小;当||y x -最小时, ||xy 最大.3·一元二次不等式20(0)ax bx c ++><或2(0,40)a b ac ≠∆=->,如果a 与2axbx c ++同号,则其解集在两根之外;如果a 与2ax bx c ++异号,则其解集在两根之间.简言之:同号两根之外,异号两根之间.121212()()0()x x x x x x x x x <<⇔--<<; 121212,()()0()x x x x x x x x x x <>⇔--><或.4·含有绝对值的不等式当a> 0时,有22x a x a a x a <⇔<⇔-<<.22x a x a x a >⇔>⇔>或x a <-.75.无理不等式(1()0()0()()f x g x f x g x ≥⎧⎪>⇔≥⎨⎪>⎩. (2)2()0()0()()0()0()[()]f x f x g x g x g x f x g x ≥⎧≥⎧⎪>⇔≥⎨⎨<⎩⎪>⎩或. (32()0()()0()[()]f x g x g x f x g x ≥⎧⎪<⇔>⎨⎪<⎩.5·指数不等式与对数不等式(1)当1a >时,()()()()f x g x a a f x g x >⇔>;()0log ()log ()()0()()a a f x f x g x g x f x g x >⎧⎪>⇔>⎨⎪>⎩.(2)当01a <<时,()()()()f x g x a a f x g x >⇔<;()0log ()log ()()0()()a a f x f x g x g x f x g x >⎧⎪>⇔>⎨⎪<⎩十 直线方程1·斜率公式①2121y y kx x -=-(111(,)P x y 、222(,)P x y ).k=tanα(α为直线倾斜角) 2·直线的五种方程(1)点斜式11()y y k x x -=- (直线l过点111(,)P x y ,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 112121y y x x y y x x --=--(12y y ≠)(111(,)P x y 、222(,)P x y (12x x ≠)).(4)截距式 1x ya b+=(a b 、分别为直线的横、纵截距,0a b ≠、)(5)一般式 0Ax By C ++=(其中A 、B 不同时为0).5·两条直线的平行和垂直(1)若111:l y k x b =+,222:l y k x b =+ ①121212||,l l k k b b ⇔=≠;②12121l l k k ⊥⇔=-.(2)若1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,且A 1、A 2、B 1、B 2都不为零,①11112222||A B C l l A B C ⇔=≠;②两直线垂直的充要条件是12120A A B B +=;即:12l l ⊥⇔12120A A B B +=6·夹角公式(1)2121tan ||1k k k k α-=+.(111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-)(2)12211212tan ||A B A B A A B B α-=+. (1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠).直线12l l ⊥时,直线l 1与l 2的夹角是2π.7·1l 到2l 的角公式(1)2121tan 1k k k k α-=+.(111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-)(2)12211212tan A B A B A A B B α-=+.(1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠).直线12l l ⊥时,直线l 1到l 2的角是2π. 8·四种常用直线系方程(1)定点直线系方程:经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()y y k x x -=-(除直线0x x =),其中k 是待定的系数;经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()()0A x x B y y -+-=,其中,A B 是待定的系数.(2)共点直线系方程:经过两直线1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=的交点的直线系方程为111222()()0A x B y C A x B y C λ+++++=(除2l ),其中λ是待定的系数.(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 ++=平行的直线系方程是0Ax By λ++=(0λ≠),λ是参变量.(4)垂直直线系方程:与直线0Ax By C ++= (A ≠0,B ≠0)垂直的直线系方程是0Bx Ay λ-+=,λ是参变量.9·点到直线的距离d =(点00(,)P x y ,直线l:0Ax By C ++=).10·0Ax By C ++>或0<所表示的平面区域设直线:0l Ax By C ++=,若A>0,则在坐标平面内从左至右的区域依次表示 0Ax By C ++<,0Ax By C ++>,若A<0,则在坐标平面内从左至右的区域依次表示 0Ax By C ++>,0Ax By C ++<,可记为“x 为正开口对,X 为负背靠背“。
一.平面几何1. 勾股定理(毕达哥拉斯定理)(广义勾股定理)(1)锐角对边的平方,等于其他两边之平方和,减去这两边中的一边和另一边在这边上的射影乘积的两倍. (2)钝角对边的平方等于其他两边的平方和,加上这两边中的一边与另一边在这边上的射影乘积的两倍. 2. 射影定理(欧几里得定理)3. 中线定理(巴布斯定理)设△ABC 的边BC 的中点为P ,则有)(22222BP AP AC AB +=+;中线长:222222a c b m a -+=4. 垂线定理:2222BD BC AD AC CD AB -=-⇔⊥高线长:C b B c A abcc p b p a p p a h a sin sin sin ))()((2===---=5. 角平分线定理:三角形一个角的平分线分对边所成的两条线段与这个角的两边对应成比例.如△ABC 中,AD 平分∠BAC ,则AC AB DC BD =;(外角平分线定理)角平分线长:2cos 2)(2Ac b bc a p bcp c b t a +=-+=(其中p 为周长一半)6. 正弦定理:R CcB b A a 2sin sin sin ===,(其中R 为三角形外接圆半径) 7. 余弦定理:C ab b a ccos 2222-+=8. 角定理:ABDAC AC BAD AD BAC ∠+∠=∠sin sin sin9. 斯特瓦尔特(Stewart )定理:设已知△ABC 及其底边上B 、C两点间的一点D ,则有AB 2·DC +AC 2·BD -AD 2·BC =BC ·DC ·BD10. 圆周角定理:同弧所对的圆周角相等,等于圆心角的一半.(圆外角如何转化?)11. 弦切角定理:弦切角等于夹弧所对的圆周角12. 圆幂定理:(相交弦定理:垂径定理:切割线定理(割线定理):切线长定理:)13. 布拉美古塔(Brahmagupta )定理: 在圆接四边形ABCD中,AC ⊥BD ,自对角线的交点P 向一边作垂线,其延长线必平分对边14. 点到圆的幂:设P 为⊙O 所在平面上任意一点,PO =d ,⊙O的半径为r ,则d 2-r 2就是点P 对于⊙O 的幂.过P 任作一直线与⊙O 交于点A 、B ,则PA·PB = |d 2-r 2|.“到两圆等幂的点的轨迹是与此二圆的连心线垂直的一条直线,如果此二圆相交,则该轨迹是此二圆的公共弦所在直线”这个结论.这条直线称为两圆的“根轴”.三个圆两两的根轴如果不互相平行,则它们交于一点,这一点称为三圆的“根心”.三个圆的根心对于三个圆等幂.当三个圆两两相交时,三条公共弦(就是两两的根轴)所在直线交于一点.15. 托勒密(Ptolemy )定理:圆接四边形对角线之积等于两组对边乘积之和,即AC ·BD =AB ·CD +AD ·BC ,(逆命题成立) .(广义托勒密定理)AB ·CD +AD ·BC ≥AC ·BD16. 蝴蝶定理:AB 是⊙O 的弦,M 是其中点,弦CD 、EF 经过点M ,CF 、DE 交AB 于P 、Q ,求证:MP =QM .17. 费马点:定理1等边三角形外接圆上一点,到该三角形较近两顶点距离之和等于到另一顶点的距离;不在等边三角形外接圆上的点,到该三角形两顶点距离之和大于到另一点的距离.定理2 三角形每一角都小于120°时,在三角形必存在一点,它对三条边所的角都是120°,该点到三顶点距离和达到最小,称为“费马点”,当三角形有一角不小于120°时,此角的顶点即为费马点18. 拿破仑三角形:在任意△ABC 的外侧,分别作等边△ABD 、△BCE 、△CAF ,则AE 、AB 、CD 三线共点,并且AE =BF =CD ,这个命题称为拿破仑定理. 以△ABC 的三条边分别向外作等边△ABD 、△BCE 、△CAF ,它们的外接圆⊙C 1 、⊙A 1 、⊙B 1的圆心构成的△——外拿破仑的三角形,⊙C 1 、⊙A 1 、⊙B 1三圆共点,外拿破仑三角形是一个等边三角形;△ABC 的三条边分别向△ABC 的侧作等边△ABD 、△BCE 、△CAF ,它们的外接圆⊙C 2 、⊙A 2 、⊙B 2的圆心构成的△——拿破仑三角形,⊙C 2 、⊙A 2 、⊙B 2三圆共点,拿破仑三角形也是一个等边三角形.这两个拿破仑三角形还具有相同的中心19. 九点圆(Nine point round 或欧拉圆或费尔巴赫圆):三角形中,三边中心、从各顶点向其对边所引垂线的垂足,以及垂心与各顶点连线的中点,这九个点在同一个圆上,九点圆具有许多有趣的性质,例如:(1)三角形的九点圆的半径是三角形的外接圆半径之半 (2)九点圆的圆心在欧拉线上,且恰为垂心与外心连线的中点(3)三角形的九点圆与三角形的切圆,三个旁切圆均相切〔费尔巴哈定理〕20. 欧拉(Euler )线:三角形的外心、重心、九点圆圆心、垂心依次位于同一直线(欧拉线)上.21. 欧拉(Euler )公式:设三角形的外接圆半径为R ,切圆半径为r ,外心与心的距离为d ,则d 2=R 2-2Rr .22. 锐角三角形的外接圆半径与切圆半径的和等于外心到各边距离的和.23. 重心:三角形的三条中线交于一点,并且各中线被这个点分成2:1的两部分;)3,3(C B A C B A y y y x x x G ++++重心性质:(1)设G 为△ABC 的重心,连结AG 并延长交BC 于D ,则D 为BC 的中点,则1:2:=GD AG ;(2)设G为△ABC的重心,则ABC ACG BCG ABG S S S S ∆∆∆∆===31(3)设G 为△ABC 的重心,过G 作DE ∥BC 交AB 于D ,交AC 于E ,过G 作PF ∥AC 交AB 于P ,交BC 于F ,过G 作HK ∥AB 交AC 于K ,交BC 于H ,则2;32=++===ABKHCA FP BC DE AB KH CA FP BC DE (4)设G 为△ABC 的重心,则222222333GC AB GB CA GA BC +=+=+)(31222222CA BC AB GC GB GA ++=++22222223PG GC GB GA PC PB PA +++=++(P 为△ABC 任意一点);④到三角形三顶点距离的平方和最小的点是重心,即222GC GB GA ++最小;⑤三角形到三边距离之积最大的点是重心;反之亦然(即满足上述条件之一,则G 为△ABC 的重心).24. 垂心:三角形的三条高线的交点;)cos cos cos cos cos cos ,cos cos cos cos cos cos (Cc B b A a y C cy B b y A a C c B b A a x C c x B b x A a H CB AC B A ++++++++垂心性质:(1)三角形任一顶点到垂心的距离,等于外心到对边的距离的2倍(2)垂心H 关于△ABC 的三边的对称点,均在△ABC 的外接圆上;(3)△ABC 的垂心为H ,则△ABC ,△ABH ,△BCH ,△ACH 的外接圆是等圆;(4)设O ,H 分别为△ABC 的外心和垂心,HCA BCO ABH CBO HAC BAO ∠=∠∠=∠∠=∠,,25. 心:三角形的三条角分线的交点—接圆圆心,即心到三角形各边距离相等),(cb a cy by ayc b a cx bx ax I CB AC B A ++++++++心性质:(1)设I 为△ABC 的心,则I 到△ABC 三边的距离相等,反之亦然 (2)设I为△ABC的心,则C AIB B AIC A BIC ∠+︒=∠∠+︒=∠∠+︒=∠2190,2190,2190(3)三角形一角平分线与其外接圆的交点到另两顶点的距离与到心的距离相等;反之,若A ∠平分线交△ABC 外接圆于点K ,I 为线段AK 上的点且满足KI=KB ,则I 为△ABC 的心(4)设I 为△ABC 的心,,,,c AB b AC a BC ===A∠平分线交BC 于D ,交△ABC 外接圆于点K ,则acb KD IK KI AK ID AI +=== (5)设I 为△ABC 的心,,,,c AB b AC a BC ===I 在AB AC BC ,,上的射影分别为F E D ,,,切圆半径为r ,令)(21c b a p ++=①pr S ABC =∆;②c p CD CE b p BF BD a p AF AE -==-==-==;;;③CI BI AI p abcr ⋅⋅⋅=.26. 外心:三角形的三条中垂线的交点——外接圆圆心,即外心到三角形各顶点距离相等;2sin 2sin 2sin 2sin ,2sin 2sin 2sin 2sin 2sin 2sin (B A By AyC B A Cx Bx Ax O BA CB A +++++++外心性质:(1)外心到三角形各顶点距离相等(2)设O 为△ABC 的外心,则A BOC ∠=∠2或A BOC ∠-︒=∠2360(3)∆=S abc R 4;(4)锐角三角形的外心到三边的距离之和等于其切圆与外接圆半径之和27. 旁心:一角平分线与两外角平分线交点——旁切圆圆心;设△ABC 的三边,,,c AB b AC a BC ===令)(21c b a p ++=,分别与AB AC BC ,,外侧相切的旁切圆圆心记为C B A I I I ,,,其半径分别记为C B A r r r ,,旁心性质:(1),21,2190A C BI C BI A C BI C B A ∠=∠=∠∠-︒=∠(对于顶角B ,C 也有类似的式子) (2))(21C A I I I C B A ∠+∠=∠ (3)设A AI 的连线交△ABC 的外接圆于D ,则DC DB DI A ==(对于C B CI BI ,有同样的结论)(4)△ABC 是△I A I B I C 的垂足三角形,且△I A I B I C 的外接圆半径'R 等于△ABC 的直径为2R . 28. 三角形面积公式C B A R Rabc C ab ah S a ABC sin sin sin 24sin 21212====∆)cot cot (cot 4222C B A c b a ++++=))()((c p b p a p p pr ---==,其中a h 表示BC 边上的高,R 为外接圆半径,r 为切圆半径,)(21c b a p ++=29. 三角形中切圆,旁切圆和外接圆半径的相互关系;2sin 2cos 2cos 4,2cos 2sin 2cos 4,2cos 2cos 2sin 4;2sin 2sin 2sin 4CB A R rC B A R r C B A R r C B A R r c b a ====.1111;2tan2tan ,2tan 2tan ,2tan 2tan rr r r B A r r C A r r C B r r c b a c b a =++===30. 梅涅劳斯(Menelaus )定理:设△ABC 的三边BC 、CA 、AB或其延长线和一条不经过它们任一顶点的直线的交点分别为P 、Q 、R 则有1=⋅⋅RBARQA CQ PC BP .(逆定理也成立) 31. 梅涅劳斯定理的应用定理1:设△ABC 的∠A 的外角平分线交边CA 于Q ,∠C 的平分线交边AB 于R ,∠B 的平分线交边CA 于Q ,则P 、Q 、R 三点共线32. 梅涅劳斯定理的应用定理2:过任意△ABC 的三个顶点A 、B 、C 作它的外接圆的切线,分别和BC 、CA 、AB 的延长线交于点P 、Q 、R ,则P 、Q 、R 三点共线33. 塞瓦(Ceva )定理:设X 、Y 、Z 分别为△ABC 的边BC 、CA 、AB 上的一点,则AX 、BY 、CZ 所在直线交于一点的充要条件是AZ ZB ·BX XC ·CY Y A=1 34. 塞瓦定理的应用定理:设平行于△ABC 的边BC 的直线与两边AB 、AC 的交点分别是D 、E ,又设BE 和CD 交于S ,则AS 一定过边BC 的中点M 35. 塞瓦定理的逆定理:(略)36. 塞瓦定理的逆定理的应用定理1:三角形的三条中线交于一点,三角形的三条高线交于一点,三角形的三条角分线交于一点37. 塞瓦定理的逆定理的应用定理2:设△ABC 的切圆和边BC 、CA 、AB 分别相切于点R 、S 、T ,则AR 、BS 、CT 交于一点. 38. 西摩松(Simson )定理:从△ABC 的外接圆上任意一点P向三边BC 、CA 、AB 或其延长线作垂线,设其垂足分别是D 、E 、R ,则D 、E 、R 共线,(这条直线叫西摩松线Simson line ) 39. 西摩松定理的逆定理:(略)40. 关于西摩松线的定理1:△ABC 的外接圆的两个端点P 、Q关于该三角形的西摩松线互相垂直,其交点在九点圆上 41. 关于西摩松线的定理2(安宁定理):在一个圆周上有4点,以其中任三点作三角形,再作其余一点的关于该三角形的西摩松线,这些西摩松线交于一点42. 史坦纳定理:设△ABC 的垂心为H ,其外接圆的任意点P ,这时关于△ABC 的点P 的西摩松线通过线段PH 的中心. 43. 史坦纳定理的应用定理:△ABC 的外接圆上的一点P 的关于边BC 、CA 、AB 的对称点和△ABC 的垂心H 同在一条(与西摩松线平行的)直线上.这条直线被叫做点P 关于△ABC 的镜象线.44. 牛顿定理1:四边形两条对边的延长线的交点所连线段的中点和两条对角线的中点,三点共线.这条直线叫做这个四边形的牛顿线. 45. 牛顿定理2:圆外切四边形的两条对角线的中点,及该圆的圆心,三点共线. 46. 笛沙格定理1:平面上有两个三角形△ABC 、△DEF ,设它们的对应顶点(A 和D 、B 和E 、C 和F )的连线交于一点,这时如果对应边或其延长线相交,则这三个交点共线. 47. 笛沙格定理2:相异平面上有两个三角形△ABC 、△DEF ,设它们的对应顶点(A 和D 、B 和E 、C 和F )的连线交于一点,这时如果对应边或其延长线相交,则这三个交点共线. 48. 波朗杰、腾下定理:设△ABC 的外接圆上的三点为P 、Q 、R ,则P 、Q 、R 关于△ABC 交于一点的充要条件是:弧AP +弧BQ +弧CR =0(mod2π) .49. 波朗杰、腾下定理推论1:设P 、Q 、R 为△ABC 的外接圆上的三点,若P 、Q 、R 关于△ABC 的西摩松线交于一点,则A 、B 、C 三点关于△PQR 的的西摩松线交于与前相同的一点. 50. 波朗杰、腾下定理推论2:在推论1中,三条西摩松线的交点是A 、B 、C 、P 、Q 、R 六点任取三点所作的三角形的垂心和其余三点所作的三角形的垂心的连线段的中点. 51. 波朗杰、腾下定理推论3:考查△ABC 的外接圆上的一点P的关于△ABC 的西摩松线,如设QR 为垂直于这条西摩松线该外接圆的弦,则三点P 、Q 、R 的关于△ABC 的西摩松线交于一点.52. 波朗杰、腾下定理推论4:从△ABC 的顶点向边BC 、CA 、AB 引垂线,设垂足分别是D 、E 、F ,且设边BC 、CA 、AB 的中点分别是L 、M 、N ,则D 、E 、F 、L 、M 、N 六点在同一个圆上,这时L 、M 、N 点关于关于△ABC 的西摩松线交于一点 53. 卡诺定理:通过△ABC 的外接圆的一点P ,引与△ABC 的三边BC 、CA 、AB 分别成同向的等角的直线PD 、PE 、PF ,与三边的交点分别是D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线. 54. 奥倍尔定理:通过△ABC 的三个顶点引互相平行的三条直线,设它们与△ABC 的外接圆的交点分别是L 、M 、N ,在△ABC 的外接圆上取一点P ,则PL 、PM 、PN 与△ABC 的三边BC 、CA 、AB 或其延长线的交点分别是D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线.55. 清宫定理:设P 、Q 为△ABC 的外接圆的异于A 、B 、C 的两点,P 点的关于三边BC 、CA 、AB 的对称点分别是U 、V 、W ,这时,QU 、QV 、QW 和边BC 、CA 、AB 或其延长线的交点分别是D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线.56. 他拿定理:设P 、Q 为关于△ABC 的外接圆的一对反点,点P 的关于三边BC 、CA 、AB 的对称点分别是U 、V 、W ,这时,如果QU 、QV 、QW 和边BC 、CA 、AB 或其延长线的交点分别是D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线.(反点:P 、Q 分别为圆O 的半径OC 和其延长线的两点,如果OC 2=OQ ×OP 则称P 、Q 两点关于圆O 互为反点)57. 朗古来定理:在同一圆周上有A 1、B 1、C 1、D 1四点,以其中任三点作三角形,在圆周取一点P ,作P 点的关于这4个三角形的西摩松线,再从P 向这4条西摩松线引垂线,则四个垂足在同一条直线上.58. 从三角形各边的中点,向这条边所对的顶点处的外接圆的切线引垂线,这些垂线交于该三角形的九点圆的圆心 59. 一个圆周上有n 个点,从其中任意n -1个点的重心,向该圆周的在其余一点处的切线所引的垂线都交于一点 60. 康托尔定理1:一个圆周上有n 个点,从其中任意n -2个点的重心向余下两点的连线所引的垂线共点.61. 康托尔定理2:一个圆周上有A 、B 、C 、D 四点及M 、N 两点,则M 和N 点关于四个三角形△BCD 、△CDA 、△DAB 、△ABC 中的每一个的两条西摩松线的交点在同一直线上.这条直线叫做M 、N 两点关于四边形ABCD 的康托尔线. 62. 康托尔定理3:一个圆周上有A 、B 、C 、D 四点及M 、N 、L三点,则M 、N 两点的关于四边形ABCD 的康托尔线、L 、N 两点的关于四边形ABCD 的康托尔线、M 、L 两点的关于四边形ABCD 的康托尔线交于一点.这个点叫做M 、N 、L 三点关于四边形ABCD 的康托尔点.63. 康托尔定理4:一个圆周上有A 、B 、C 、D 、E 五点及M 、N 、L 三点,则M 、N 、L 三点关于四边形BCDE 、CDEA 、DEAB 、EABC 中的每一个康托尔点在一条直线上.这条直线叫做M 、N 、L 三点关于五边形A 、B 、C 、D 、E 的康托尔线. 64. 费尔巴赫定理:三角形的九点圆与切圆和旁切圆相切. 65. 莫利定理:将三角形的三个角三等分,靠近某边的两条三分角线相得到一个交点,则这样的三个交点可以构成一个正三角形.这个三角形常被称作莫利正三角形.66. 布利安松定理:连结外切于圆的六边形ABCDEF 相对的顶点A 和D 、B 和E 、C 和F ,则这三线共点.67. 帕斯卡(Paskal )定理:圆接六边形ABCDEF 相对的边AB和DE 、BC 和EF 、CD 和FA 的(或延长线的)交点共线. 68. 阿波罗尼斯(Apollonius )定理:到两定点A 、B 的距离之比为定比m :n (值不为1)的点P ,位于将线段AB 分成m :n 的分点C 和外分点D 为直径两端点的定圆周上.这个圆称为阿波罗尼斯圆.69. 库立奇*大上定理:(圆接四边形的九点圆)圆周上有四点,过其中任三点作三角形,这四个三角形的九点圆圆心都在同一圆周上,我们把过这四个九点圆圆心的圆叫做圆接四边形的九点圆.70. 密格尔(Miquel )点: 若AE 、AF 、ED 、FB 四条直线相交于A 、B 、C 、D 、E 、F 六点,构成四个三角形,它们是△ABF 、△AED 、△BCE 、△DCF ,则这四个三角形的外接圆共点,这个点称为密格尔点.71. 尔刚(Gergonne )点:△ABC 的切圆分别切边AB 、BC 、CA于点D 、E 、F ,则AE 、BF 、CD 三线共点,这个点称为尔刚点.72. 欧拉关于垂足三角形的面积公式:O 是三角形的外心,M 是三角形中的任意一点,过M 向三边作垂线,三个垂足形成的三角形的面积,其公式: 222ABC D 4||R d R S S EF -=∆∆.二.集合1.元素与集合的关系U x A x C A ∈⇔∉,U x C A 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=⇔=U U A B C B C A ⇔⊆⇔⊆U A C B ⇔=ΦU C A B R ⇔=4.集合12{,,,}n a a a 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.5.集合A 中有M 个元素,集合B 中有N 个元素,则可以构造M*N 个从集合A 到集合B 的映射;6.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 CA card ABC ---+.三.二次函数,二次方程 1·二次函数的解析式的三种形式(1)一般式2()(0)f x ax bx c a =++≠;(2)顶点式2()()(0)f x a x h k a =-+≠;(3)零点式12()()()(0)f x a x x x x a =--≠. 2·解连不等式()N f x M <<常有以下转化形式()N f x M <<⇔[()][()]0f x M f x N --<⇔|()|22M N M Nf x +--<⇔()0()f x N M f x ->- ⇔11()f x N M N>--. 3·方程0)(=x f 在),(21k k 上有且只有一个实根,与0)()(21<k f k f 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)0(02≠=++a c bx ax 有且只有一个实根-在),(21k k ,等价于0)()(21<k f k f ,或0)(1=k f 且22211k k a bk +<-<,或0)(2=k f 且22122k abk k <-<+. 4·闭区间上的二次函数的最值二次函数)0()(2≠++=a c bx ax x f 在闭区间[]q p ,上的最值只能在abx 2-=处及区间的两端点处取得,具体如下:(1)当a>0时,若[]q p abx ,2∈-=,则{}min max max ()(),()(),()2bf x f f x f p f q a =-=;[]q p abx ,2∉-=,{}max max ()(),()f x f p f q =,{}min min ()(),()f x f p f q =.(2)当a<0时,若[]q p abx ,2∈-=,则{}min ()min (),()f x f p f q =,若[]q p abx ,2∉-=,则{}max ()max (),()f x f p f q =,{}min ()min (),()f x f p f q =.5·一元二次方程的实根分布依据:若()()0f m f n <,则方程0)(=x f 在区间(,)m n 至少有一个实根 .设q px x x f ++=2)(,则(1)方程0)(=x f 在区间),(+∞m 有根的充要条件为0)(=m f 或2402p q pm ⎧-≥⎪⎨->⎪⎩; (2)方程0)(=x f 在区间(,)m n 有根的充要条件为()()0f m f n <或2()0()0402f m f n p q p m n >⎧⎪>⎪⎪⎨-≥⎪⎪<-<⎪⎩或()0()0f m af n =⎧⎨>⎩或()0()0f n af m =⎧⎨>⎩; (3)方程0)(=x f 在区间(,)n -∞有根的充要条件为()0f m <或2402p q p m ⎧-≥⎪⎨-<⎪⎩ .6·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L (形如[]βα,,(]β,∞-,[)+∞,α不同)上含参数的二次不等式(,)0f x t ≥(t 为参数)恒成立的充要条件是min (,)0()f x t x L ≥∉.(2)在给定区间),(+∞-∞的子区间上含参数的二次不等式(,)0f x t ≥(t 为参数)恒成立的充要条件是(,)0()man f x t x L ≤∉.(3))(24>++=c bx ax x f 恒成立的充要条件是00a b c ≥⎧⎪≥⎨⎪>⎩或2040a b ac <⎧⎨-<⎩.四.简易逻辑1·真值表234·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.五.函数1·· 函数的单调性(1)设[]2121,,x x b a x x ≠∈⋅那么[]1212()()()0x x f x f x -->⇔[]b a x f x x x f x f ,)(0)()(2121在⇔>--上是增函数;[]1212()()()0x x f x f x --<⇔[]b a x f x x x f x f ,)(0)()(2121在⇔<--上是减函数.(2)设函数)(x f y =在某个区间可导,如果0)(>'x f ,则)(x f 为增函数;如果0)(<'x f ,则)(x f 为减函数.2·如果函数)(x f 和)(x g 都是减函数,则在公共定义域,和函数)()(x g x f +也是减函数; 如果函数)(u f y =和)(x g u =在其对应的定义域上都是减函数,则复合函数)]([x g f y =是增函数.3·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;在对称区间上,奇函数的单调性相同,欧函数相反;,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,如果一个奇函数的定义域包括0,则必有f(0)=0;4若函数)(x f y =是偶函数,则)()(a x f a x f --=+;若函数)(a x f y +=是偶函数,则)()(a x f a x f +-=+. 5· 对于函数)(x f y =(R x ∈),)()(x b f a x f -=+恒成立,则函数)(x f 的对称轴是函数2ba x +=;两个函数)(a x f y +=与)(x b f y -= 的图象关于直线2ba x +=对称. 6·若)()(a x f x f +--=,则函数)(x f y =的图象关于点)0,2(a对称; 若)()(a x f x f +-=,则函数)(x f y =为周期为a 2的周期函数.7 多项式函数110()n n n n P x a x a xa --=+++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. 8函数()y f x =的图象的对称性(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2a b x +=对称()()f a mx f b mx ⇔+=- ()()f a b mx f mx ⇔+-=.9 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0x =(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2a bx m+=对称.(3)函数)(x f y =和)(1x f y -=的图象关于直线y=x 对称.10 若将函数)(x f y =的图象右移a 、上移b 个单位,得到函数b a x f y +-=)(的图象;若将曲线0),(=y x f 的图象右移a 、上移b 个单位,得到曲线0),(=--b y a x f 的图象.11 互为反函数的两个函数的关系a b f b a f =⇔=-)()(1.12若函数)(b kx f y +=存在反函数,则其反函数为])([11b x f ky -=-,并不是)([1b kx f y +=-,而函数)([1b kx f y +=-是])([1b x f ky -=的反函数.13 几个常见的函数方程 (1)正比例函数()f x cx =,()()(),(1)f x y f x f y f c +=+=. (2)指数函数()x f x a =,()()(),(1)0f x y f x f y f a +==≠. (3)对数函数()log a f x x=,()()(),()1(0,1)f xy f x f y f a a a =+=>≠.(4)幂函数()f x x α=,'()()(),(1)f xy f x f y f α==.(5)余弦函数()cos f x x =,正弦函数()sin g x x =,()()()()()f x y f x f y g x g y -=+,0()(0)1,lim 1x g x f x→==.14 几个函数方程的周期(约定a>0)(1))()(a x f x f +=,则)(x f 的周期T=a ; (2)0)()(=+=a x f x f ,或)0)(()(1)(≠=+x f x f a x f ,或1()()f x a f x +=-(()0)f x ≠,或[]1(),(()0,1)2f x a f x =+∈,则)(x f 的周期T=2a ;(3))0)(()(11)(≠+-=x f a x f x f ,则)(x f 的周期T=3a ;(4))()(1)()()(212121x f x f x f x f x x f -+=+且1212()1(()()1,0||2)f a f x f x x x a =⋅≠<-<,则)(x f 的周期T=4a ;(5)()()(2)(3)(4)f x f x a f x a f x a f x a +++++++()()(2)(3)(4)f x f x a f x a f x a f x a =++++,则)(x f 的周期T=5a ; (6))()()(a x f x f a x f +-=+,则)(x f 的周期T=6a.六 指数与对数1·分数指数幂(1)m na=(0,,am n N *>∈,且1n >).(2)1m nm naa-=(0,,am n N *>∈,且1n >).2·根式的性质(1)n a =.(2)当na =;当n,0||,0a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩.3·有理指数幂的运算性质(1) (0,,)r s r s a a a a r s Q +⋅=>∈.(2)()(0,,)r s rs a a a r s Q =>∈.(3)()(0,0,)rr rab a b a b r Q =>>∈.注: 若a >0,p 是一个无理数,则a p 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. 4·指数式与对数式的互化式log ba Nb a N =⇔=(0,1,0)a a N >≠>.5·对数的换底公式log log log m a m N N a=(0a >,且1a ≠,0m >,且1m ≠,0N >).推论log log m n a a nb b m=(0a >,且1a >,,0m n >,且1m ≠,1n ≠, 0N >).6·对数的四则运算法则若a >0,a ≠1,M >0,N >0,则(1)log ()log log a a a MN M N=+;(2)log log log aa a MM N N=-; (3)log log ()na a M n M n R =∈. 7·设函数)0)((log )(2≠++=a c bx ax x f m ,记ac b 42-=∆.若)(x f 的定义域为R ,则0>a ,且0<∆;若)(x f 的值域为R ,则0>a ,且0≥∆.对于0=a 的情形,需要单独检验.8·对数换底不等式及其推广 若0a>,0b >,0x >,1x a≠,则函数log ()ax y bx = (1)当a b >时,在1(0,)a 和1(,)a+∞上log ()ax y bx =为增函数.,(2)当a b <时,在1(0,)a和1(,)a +∞上log ()ax y bx =为减函数.推论:设1n m >>,0p >,0a >,且1a ≠,则(1)log ()log m p m n p n++<.(2)2log log log 2a a a m nm n +<. 9·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)xy N p =+.39.数列的同项公式与前n 项的和的关系11,1,2n n n s n a s s n -=⎧=⎨-≥⎩( 数列{}n a 的前n 项的和为12n n s a a a =+++).七 数列1·等差数列的通项公式*11(1)()n a a n d dn a d n N =+-=+-∈;其前n项和公式为1()2n n n a a s +=1(1)2n n na d -=+211()22d n a d n =+-. 2·等比数列的通项公式1*11()n nna a a q q n N q-==⋅∈; 其前n 项的和公式为11(1),11,1n n a q q s q na q ⎧-≠⎪=-⎨⎪=⎩或11,11,1n n a a qq q s na q -⎧≠⎪-=⎨⎪=⎩.3·等比差数列{}n a :11,(0)n n a qa d a b q +=+=≠的通项公式为1(1),1(),11n 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)111n n nb n n d q s d q db n q q q q +-=⎧⎪=-⎨-+≠⎪---⎩. 4·分期付款(按揭贷款)八 三角函数1·常见三角不等式(1)若(0,)2x π∈,则sin tan x x x <<. (2) 若(0,)2x π∈,则1sin cos x x <+≤(3) |sin ||cos |1x x +≥.2·同角三角函数的基本关系式22sin cos 1θθ+=,tan θ=θθcos sin ,tan 1cot θθ⋅=.3·正弦、余弦的诱导公式212(1)sin ,sin()2(1)s ,nn n co απαα-⎧-⎪+=⎨⎪-⎩212(1)s ,s()2(1)sin ,nn co n co απαα+⎧-⎪+=⎨⎪-⎩4·和角与差角公式tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=.22sin()sin()sin sin αβαβαβ+-=-(平方正弦公式);22cos()cos()cos sin αβαβαβ+-=-.sin cos a b αα+=)αϕ+(辅助角ϕ所在象限由点(,)a b 的象限决定,tan baϕ= ).5·半角正余切公式:sin sin tan ,cot 21cos 1cos αααααα==+- 6·二倍角公式sin 2sin cos ααα=.2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-.22tan tan 21tan ααα=-. 7·最简单的三角不等式及其解集sin (||1)(2arcsin ,2arcsin ),x a a x k a k a k Z πππ>≤⇔∈++-∈sin (||1)(2arcsin ,2arcsin ),x a a x k a k a k Z πππ<≤⇔∈--+∈cos (||1)(2arccos ,2arccos ),x a a x k a k a k Zππ>≤⇔∈-+∈cos (||1)(2arccos ,22arccos ),x a a x k a k a k Zπππ<≤⇔∈++-∈tan ()(arctan ,),2x a a R x k a k k Zπππ>∈⇒∈++∈tan ()(,arctan ),2x a a R x k k a k Z πππ<∈⇒∈-+∈角的变形:2()()2()()()ααβαββαβαβααββ=-++=+--=+-8·三倍角公式3sin 33sin 4sin 4sin sin()sin()33ππθθθθθθ=-=-+3cos34cos 3cos 4cos cos()cos()33ππθθθθθθ=-=-+323tan tan tan 3tan tan()tan()13tan 33θθππθθθθθ-==-+-9·三角函数的周期公式函数sin()y x ωϕ=+,x ∈R 及函数cos()y x ωϕ=+,x ∈R(A,ω,ϕ为常数,且A ≠0,ω>0)的周期2T πω=;函数tan()y x ωϕ=+,,2x k k Z ππ≠+∈(A,ω,ϕ为常数,且A ≠0,ω>0)的周期T πω=.10·正弦定理 2sin sin sin a b cR A B C===.11余弦定理2222cos a b c bc A =+-;2222cos b c a ca B=+-;2222cos c a b ab C =+-.12·面积定理(1)111222a b c Sah bh ch ===(a b c h h h 、、分别表示a 、b 、c 边上的高).(2)111sin sin sin 222Sab C bc A ca B ===. (3)OABS ∆=.13·在三角形中有下列恒等式:①sin()sin A B C +=② tan tan tan tan .tan .tan A B C A B C ++=14·简单的三角方程的通解sin (1)arcsin (,||1)kx a x k a k Z a π=⇔=+-∈≤. s 2arccos (,||1)co x a x k a k Z a π=⇔=±∈≤.tan arctan (,)x a x k a k Z a R π=⇒=+∈∈.特别地,有sin sin (1)()k k k Z αβαπβ=⇔=+-∈. s cos 2()co k k Z αβαπβ=⇔=±∈.tan tan ()k k Z αβαπβ=⇒=+∈.15·三角形角和定理在△ABC 中,有()A B C C A B ππ++=⇔=-+222C A B π+⇔=-222()C A B π⇔=-+八 向量1·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 .2·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. 3·平面向量基本定理如果e 1、e 2是同一平面的两个不共线向量,那么对于这一平面的任一向量,有且只有一对实数λ1、λ2,使得a=λ1e 1+λ2e 2.不共线的向量e 1、e 2叫做表示这一平面所有向量的一组基底. 4·向量平行的坐标表示 设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,且b≠0,则a b(b ≠0)12210x y x y ⇔-=.5·a 与b 的数量积(或积)a ·b =|a ||b |cos θ. 6·a ·b 的几何意义数量积a ·b 等于a 的长度|a |与b 在a 的方向上的投影|b |cos θ的乘积.7·平面向量的坐标运算(1)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a+b=1212(,)x x y y ++. (2)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a-b=1212(,)x x y y --.(3)设A11(,)x y ,B22(,)x y ,则2121(,)AB OB OA x x y y =-=--.(4)设a =(,),x y R λ∈,则λa=(,)x y λλ.(5)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a ·b=1212()x x y y +.8·两向量的夹角公式cos θ=(a =11(,)x y ,b =22(,)x y ).9·平面两点间的距离公式,A Bd =||AB AB AB =⋅=11(,)x y ,B 22(,)x y ).10·向量的平行与垂直设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,且b ≠0,则A ||b ⇔b =λa12210x y x y ⇔-=.a ⊥b(a ≠0)⇔a ·b=012120x x y y ⇔+=.11·线段的定比分公式设111(,)P x y ,222(,)P x y ,(,)P x y 是线段12PP 的分点,λ是实数,且12PP PP λ=,则121211x x x y y y λλλλ+⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩⇔121OP OP OP λλ+=+ ⇔12(1)OP tOP t OP =+-(11t λ=+). 12·三角形的重心坐标公式△ABC 三个顶点的坐标分别为11A(x ,y )、22B(x ,y )、33C(x ,y ),则△ABC 的重心的坐标是123123(,)33x x x y y y G ++++.13·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 . 14·“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 :(,)0f x y =按向量a =(,)h k 平移后得到图象'C ,则'C 的方程为(,)0f 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 .15·三角形五“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222OA OB OC⇔==.(2)O 为ABC ∆的重心0OA OB OC ⇔++=.(3)O 为ABC ∆的垂心OA OB OB OC OC OA ⇔⋅=⋅=⋅.(4)O 为ABC ∆的心0aOA bOB cOC ⇔++=.(5)O 为ABC∆的A∠的旁心aOA bOB cOC ⇔=+.九 不等式1·常用不等式:(1),a b R ∈⇒222a b ab +≥(当且仅当a =b 时取“=”号).(2),a b R +∈⇒2a b+≥(当且仅当a =b 时取“=”号).(3)3333(0,0,0).ab c abc a b c ++≥>>>(4)柯西不等式22222()()(),,,,.a b c d ac bd a b c d R ++≥+∈(5)b a b a b a +≤+≤-.2·极值定理已知y x ,都是正数,则有(1)若积xy 是定值p ,则当y x =时和y x +有最小值p 2;(2)若和y x +是定值s ,则当y x =时积xy 有最大值241s . 推广 已知R y x ∈,,则有xy y x y x 2)()(22+-=+(1)若积xy 是定值,则当||y x -最大时,||y x +最大; 当||y x -最小时,||y x +最小.(2)若和||y x +是定值,则当||y x -最大时, ||xy 最小; 当||y x -最小时, ||xy 最大.3·一元二次不等式20(0)ax bx c ++><或2(0,40)a b ac ≠∆=->,如果a 与2axbx c ++同号,则其解集在两根之外;如果a 与2ax bx c ++异号,则其解集在两根之间.简言之:同号两根之外,异号两根之间.121212()()0()x x x x x x x x x <<⇔--<<; 121212,()()0()x x x x x x x x x x <>⇔--><或.4·含有绝对值的不等式当a> 0时,有22x a x a a x a <⇔<⇔-<<.22x a x a x a >⇔>⇔>或x a <-.75.无理不等式(1()0()0()()f x g x f x g x ≥⎧⎪>⇔≥⎨⎪>⎩.(2)2()0()0()()0()0()[()]f x f x g x g x g x f x g x ≥⎧≥⎧⎪>⇔≥⎨⎨<⎩⎪>⎩或.(32()0()()0()[()]f x g x g x f x g x ≥⎧⎪<⇔>⎨⎪<⎩. 5·指数不等式与对数不等式(1)当1a >时,()()()()f x g x a a f x g x >⇔>;()0log ()log ()()0()()a a f x f x g x g x f x g x >⎧⎪>⇔>⎨⎪>⎩.(2)当01a <<时,()()()()f x g x a a f x g x >⇔<;()0log ()log ()()0()()a a f x f x g x g x f x g x >⎧⎪>⇔>⎨⎪<⎩十 直线方程1·斜率公式①2121y y kx x -=-(111(,)P x y 、222(,)P x y ).② k=tanα(α为直线倾斜角) 2·直线的五种方程(1)点斜式 11()y y k x x -=- (直线l 过点111(,)P x y ,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 112121y y x x y y x x --=--(12y y ≠)(111(,)P x y 、222(,)P x y (12x x ≠)).(4)截距式 1x ya b+=(a b 、分别为直线的横、纵截距,0a b ≠、)(5)一般式 0Ax By C ++=(其中A 、B 不同时为0).5·两条直线的平行和垂直(1)若111:l y k x b =+,222:l y k x b =+ ①121212||,l l k k b b ⇔=≠;②12121l l k k ⊥⇔=-.(2)若1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,且A 1、A 2、B 1、B 2都不为零,①11112222||A B C l l A B C ⇔=≠;②两直线垂直的充要条件是12120A A B B +=;即:12l l ⊥⇔12120A A B B +=6·夹角公式(1)2121tan ||1k k k k α-=+.(111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-)(2)12211212tan ||A B A B A A B B α-=+. (1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠).直线12l l ⊥时,直线l 1与l 2的夹角是2π. 7·1l 到2l 的角公式(1)2121tan 1k k k k α-=+.(111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-)(2)12211212tan A B A B A A B B α-=+.(1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠).直线12l l ⊥时,直线l 1到l 2的角是2π.8·四种常用直线系方程(1)定点直线系方程:经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()y y k x x -=-(除直线0x x =),其中k是待定的系数; 经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()()0A x x B y y -+-=,其中,A B 是待定的系数.(2)共点直线系方程:经过两直线1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=的交点的直线系方程为111222()()0A x B y C A x B y C λ+++++=(除2l ),其中λ是待定的系数.(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0Ax By C ++=平行的直线系方程是0Ax By λ++=(0λ≠),λ是参变量.(4)垂直直线系方程:与直线0Ax By C ++= (A ≠0,B ≠0)垂直的直线系方程是0Bx Ay λ-+=,λ是参变量.9·点到直线的距离d =(点00(,)P x y ,直线l:0Ax By C ++=).10·0Ax By C ++>或0<所表示的平面区域设直线:0l Ax By C ++=,若A>0,则在坐标平面从左至右的区域依次表示 0Ax By C ++<,0Ax By C ++>,若A<0,则在坐标平面从左至右的区域依次表示0Ax By C ++>,0Ax By C ++<,可记为“x 为正开口对,X 为负背靠背“。
平面几何的基本定理在数学中,平面几何是研究平面上的图形和形状的分支学科。
它基于一系列基本定理和性质,帮助我们了解和解决与平面图形、角度、线段等相关的问题。
以下是一些平面几何的基本定理。
一、平行线的定理平行线的定理指出,如果一条直线与另外两条直线分别相交,使得同位角之和为180度,则这两条直线是平行的。
这被称为同位角定理。
二、三角形的基本性质1. 三角形内角和定理:任何三角形的内角之和等于180度。
2. 直角三角形的性质:直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方。
这被称为勾股定理。
3. 直角三角形的角度关系:直角三角形的两个锐角是互补角,它们的和为90度。
4. 等腰三角形的性质:等腰三角形的两条边相等。
5. 等边三角形的性质:等边三角形的所有边相等,所有角度均为60度。
三、四边形的性质1. 矩形的性质:矩形的对角线长度相等,且互相垂直。
2. 正方形的性质:正方形是一种特殊的矩形,所有边长相等,对角线相等且互相垂直。
3. 平行四边形的性质:平行四边形的对角线互相平分,且对角线长度相等。
4. 梯形的性质:梯形的两边平行,且对角线交于一点。
四、圆的性质1. 圆的定理:圆是以一个点为中心、与该点到各点的距离均相等的点的集合。
2. 弧和圆心角的关系:一个圆心角所对的弧的长度是固定的,而一个弧所对的圆心角的大小也是固定的。
3. 弦和切线的性质:如果一条切线与一条弦相交,那么切线与弦的交点处的角是弦所对的圆心角的一半。
五、相似三角形的定理相似三角形的定理涉及到三角形的比例关系。
如果两个三角形的对应边成比例,那么它们是相似的。
相似三角形有以下定理:1. AAA相似定理:如果两个三角形的对应角相等,那么它们是相似的。
2. AA相似定理:如果两个三角形的一个角相等,且其他两个角的对应边成比例,那么它们是相似的。
3. SAS相似定理:如果两个三角形的一条边成比例,且这两个边之间夹角相等,那么它们是相似的。
总结:平面几何的基本定理使我们能够准确地描述和分析平面图形的性质。
平⾯⼏何基本定理(共线、共点问题)⼏何重要定理⼀【基础知识】梅涅劳斯定理设直线DEF 交ABC 三边,,BC CA AB 所在直线于,,D E F ,若,,D E F 三点共线,则1AE CD BF EC DB FA= 证明⼀过C 作DF 平⾏线交AB 于P则AE AF EC FP =,CD PFDB FB=,两式相乘得AE CD AF EC DB BF = ,即1AE CD BF EC DB FA= 证明⼆由正弦定理,sin sin CD CEDCE CDE∠=∠ sin sin BF BDF BD BFD ∠=∠,sin sin AE AFEAF AEF∠=∠三式相乘即得1AE CD BF EC DB FA = 证明三由于CD CDF DB BDF = ,BF BDFFA ADF= , AE AEF AED AEF AED ADFEC CEF CED CEF CED CDF+====+ ,三式相乘即得1AE CD BF EC DB FA= 梅涅劳斯定理的逆定理设,,D E F 分别是ABC 的边,,BC CA AB 或其延长线上的点,且有奇数个点在边的延长线上,1AE CD BF EC DB FA= ,则,,D E F 三点共线塞⽡定理设,,D E F 分别是ABC 的边,,BC CA AB 或其延长线上的点,若,,AD BE CF 三线平⾏或共点,则1AE CD BF EC DB FA= 这⾥只给出三线共点时的证明证明⼀过A 作BC 平⾏线交,BE CF 于,M N于是有AE AM EC BC =,CD ANDP AP= PD AP DB AM =,BF BC= 四式相乘即得1AE CD BF EC DB FA=证明⼆对截线CPF 以及ABD 应⽤梅涅劳斯定理有1AP DC BF PD CB FA= ,对截线BPE 以及ACD 应⽤梅涅劳斯定理有1AP DB CE PD BC EA= ,两式相除即得1AE CD BF EC DB FA= 证明三由合⽐定理AE ABE APE ABE APE ABPEC BCE PCE BCE PCE BCP-====- ,同理有CD ACP DB ABP = ,BF BCP FA ACP = ,三式相乘即得1AE CD BFEC DB FA= 注点P 常称为赛⽡点塞⽡定理的逆定理设,,D E F 分别是ABC 的边,,BC CA AB 或其延长线上的点,且有偶数个点在边的延长线上,1AE CD BFEC DB FA= ,则,,AD BE CF 三线平⾏或共点⾓元形式的塞⽡定理设,,D E F 分别是ABC 的边,,BC CA AB 或其延长线上的点,且有偶数个点在边的延长线上,则三直线,,AD BE CF 平⾏或共点的充要条件是sin sin sin 1sin sin sin BAD ACF CBEDAC FCB EBA∠∠∠=∠∠∠证明由于sin sin BD ABD AB BADDC ACD AC DAC∠==∠,同理sin sin AF AC ACF FB BC FCB ∠=∠,sin sin CE BC CBEEA AB EBA∠=∠,三式相乘,再运⽤塞⽡定理及其逆定理,知结论成⽴【典型例题】例1在四边形ABCD 中,,,ABD BCD ABC 的⾯积⽐是3:4:1,点,M N 分别在,A C B D 上,满⾜::AM AC CN CD ,并且,,B M N 共线,求证:M 与N 分别是AC 和BD 的中点(1983年全国⾼中数学联赛)证明设(01)AC AM CN==<<,AC 交BD 于E ∵ABD :BCD :ABC =3:4:1∴17BE BD =,37AE AC = 37371771AM AE r EM AM AE r AC AC AM MC AC AM r r AC----====---- 对CDE 以及截线BMN 应⽤梅涅劳斯定理:1CN DB EMND BE MC= 即77311177r r r r -=-- ,化简整理,得2610r r --=,解得12r = 故M 与N 分别是AC 和BD 的中点例2在ABC 中,AM 是中线,G 在AM 上且2AG GM =,过G 的直线分别交线段,AB AC 于,E F ,交直线BC 于D ,求证:1B E C FE AF A+=证明对,ABM ACM 以及截线DEGF 应⽤两次梅涅劳斯定理:1AE BD MG EB DM GA = 1AF CD MG FC DM GA= ∵2AG GM = ∴2BD BE DM EA =……① 2CD CFDM FA=……②⽽2BD CD DM BM DM CM DM +=-++= ∴①+②即得1BE CFEA FA+=例3在平⾏四边形ABCD中,,E F分别是,AF ED交于G,AB CD上的点,,AD BC于,L M,求证:BF CE交于H,直线GH分别交,, Array DL BM证明设直线GH 分别交,CD AB 于,I J 对ECD 以及截线GHI 应⽤梅涅劳斯定理:1EG DI CH GD IC HE= ……①对FAB 以及截线HGJ 应⽤梅涅劳斯定理:1AG FH BJGF HB JA= ……②由于//AB CD ,于是,EG AG CH FH GD GF HE HB ==,结合①②有DI BJIC JA = 即CD CI AB AJCI AJ++=,于是CI AJ = ⼜BM BJ AB AJ CD CI DI DLCM CI CI AJ AJ AL++===== 结合AD BC =,所以DL BM =说明多次应⽤梅涅劳斯定理时要有对称的思想例 4 过ABC的三个顶点,,A B C作它的外接圆的切线,分别和直线P Q R三点共线P Q R,求证:,,,,BC CA AB交于,,证明由梅涅劳斯定理及其逆定理,知 ,,P Q R 三点共线1BP CQ AR PC QA RB= ⽽∵AP 是圆的切线∴BPA APC ∽从⽽22BP BPA AB PC APC AC == 同理22CQ BC QA AB=,22AR AC RB BC = 所以1BP CQ ARPC QA RB= ,故,,P Q R 三点共线说明证明点共线问题常⽤梅涅劳斯定理的逆定理例5 圆内接六边形ABCDEF中,三组对边AB与DE,BC与EF,CD 与FA分别交于,,P Q R三点共线(帕斯卡定理)P Q R,求证:,,N证明设直线,,BC AF DE 交得KMN ,对KMN 以及截线,,PAB QEF RDC 应⽤梅涅劳斯定理:1NB KP MA BK PM AN= ……① 1NQ KE MF QK EM FN= ……② 1NC KD MR CK DM RN= ……③另⼀⽅⾯,KC KB KD KE = ……④ME MD MF MA = ……⑤NB NC NA NF = ……⑥①×②×③结合④⑤⑥得:1KP MR NQPM RN QK= 由梅涅劳斯定理的逆定理知,,P Q R 三点共线说明把题⽬中的圆换成任意⼆次曲线(圆,椭圆,双曲线,抛物线),结论仍然成⽴例6 设,,D E F 分别是ABC 的边,,BC CA AB 或其延长线上的点,且有奇数个点在延长线上,则,,D E F 共线当且仅当sin sin sin 1sin sin sin ABE CAD BCFEBC DAB FCA∠∠∠=∠∠∠(第⼀⾓元形式的梅涅劳斯定理)证明由梅涅劳斯定理及其逆定理:,,D E F 共线1AE CD BF EC DB FA= ⽽sin sin AE ABE AB ABEEC BCE BC EBC ∠==∠ sin sin CD CDA AC CADDB DAB AB DAB ∠==∠ sin sin BF BCF BC BCFFA ACF AC FCA ∠==∠∴sin sin sin 11sin sin sin AE CD BF ABE CAD BCF EC DB FA EBC DAB FCA∠∠∠=?=∠∠∠例7凸四边形ABCD对⾓线交于点J,点,,,AB BC CD DASW X T分别在,,,上,点P在AC上,点,Q R在BD上,且点,,,S P R X四点W Q P T四点共线,点,,,共线,若,=BQ RD WQ PT==,求证:SP RX证明设,,,BQ a QJ b JR c RD d ====,则a d = 对PQJ 以及截线BWC 应⽤梅涅劳斯定理:1PW QB JCWQ BJ CP= ……①对PQJ 以及截线ATD 应⽤梅涅劳斯定理:1PT QD JA TQ DJ AP= ……②由于,WQ PT WP TQ ==,①×②得:1JA JC a b c d AP CP a b c d++=++ ……③对PRJ 以及截线ASB 应⽤梅涅劳斯定理:1PS RB JA SR BJ AP = ……④对PRJ 以及截线CXD 应⽤梅涅劳斯定理:1PX RD JCXR DJ CP= ……⑤④×⑤得:JA JC d a b c SR XR AP CP c d a b SP XP++=++ ……⑥由于a d =,⽐较③,⑥式,得:1SR XRSP XP=设,,SP x PR y RX z ===,代⼊,知x z =,即SP RX =说明有时在⼀条直线上的线段过多时,可分别设其长度为,,a b c 等,⽤代数⽅法解决例8 在ABC 中,,D E 是边,AC AB 上的点,,BD CE 交于P ,延长AP 交BC于M ,求证:M 是BC 中点当且仅当//DE BC证明对ABC 以及点P 应⽤塞⽡定理:1AD CM BEDC MB EA= 于是//AD AEBM CM DE BC DC EB=?=? 说明当,D E 分别在,AC AB 延长线上时,也有此结论,请读者⾃⾏证明例9 凸四边形ABCD 中AC 交BD 于Q ,BA 延长线交CD 延长线于P ,BC 延长线交AD 延长线于F ,PQ 延长线交BC 于E ,求证:BF BEFC EC=证明对PBC 以及点Q 应⽤塞⽡定理得:1BE CD PA EC DP AB= 对PBC 以及截线ADF 应⽤梅涅劳斯定理得:1BF CD PA FC DP AB= ⽐较两式即得BF BEFC EC=B例10在四边形ABCD中,对⾓线AC平分BAD∠,在CD上取⼀点E,BE 与AC相交于F,延长DF交BC于G,求证:GAC EAC∠=∠(1999年全国⾼中数学联赛)B证明连接BD 交AC 于H 对BCD 以及点F 应⽤塞⽡定理:1CG BH DEGB HD EC= 由⾓平分线定理得BH ABHD AD= 于是1CG AB DEGB AD EC= ……①过C 作AB 的平⾏线交AG 延长线于I 过C 作AD 的平⾏线交AE 延长线于J 则,CG CI DE ADGB AB EC CJ== 代⼊①中得CI CJ =⼜180180ACI BAC DAC ACJ ∠=?-∠=?-∠=∠因此ACI ACJ ? ,从⽽GAC EAC ∠=∠。
平面几何基本定理在平面几何中,有一些基本定理被广泛应用于证明和解决各种几何问题。
这些基本定理是我们理解和应用平面几何的基础。
本文将介绍几个常见的平面几何基本定理。
一、直角三角形的勾股定理直角三角形是一种特殊的三角形,其中一个角度为90度。
勾股定理是描述直角三角形边长关系的重要定理。
根据勾股定理,设直角三角形的两条直角边分别为a和b,斜边的长度为c,则有以下关系:c² = a² + b²勾股定理可以帮助我们计算直角三角形中的边长,以及判断一个三角形是否为直角三角形。
二、平行线的性质平行线是指在同一个平面上永远不会相交的直线。
平行线的性质有以下几个基本定理:1. 若两条直线被一条平行线截断,那么它们被另一条平行线所截断的对应线段成比例。
2. 若两条直线被一条平行线截断,那么对应的内角和外角相等。
3. 若两条直线被一条平行线截断,那么对应的同旁内角相等,对应的同旁外角相等。
平行线的性质在证明和解决平面几何问题时经常被使用。
三、相似三角形的性质相似三角形是指具有相等角度但是边长不一定相等的三角形。
相似三角形的性质有以下几个基本定理:1. AAA相似定理:若两个三角形的对应角度相等,则它们是相似的。
2. AA相似定理:若两个三角形的两个对应角度相等,则它们是相似的。
3. SAS相似定理:若两个三角形的一个对应角度相等,且两边成比例,则它们是相似的。
相似三角形的性质可以帮助我们求解三角形的边长比例,以及推导出其他与三角形相关的性质。
四、圆的性质圆是平面几何中的一个重要概念,其性质有以下几个基本定理:1. 圆的半径:圆心到圆上任意一点的距离均为半径,记作r。
2. 圆的直径:通过圆心的一条线段,两个端点在圆上,长度为圆的直径,记作d。
3. 圆的弧长和扇形面积:圆的弧长是圆周上一段弧所对应的圆心角的大小决定的,扇形面积是圆的扇形所覆盖的部分的面积。
圆的性质在解决与圆相关的问题时非常重要。
平面几何基本定理的证明与应用平面几何学是研究二维空间内的图形、形状和属性,其中包含了许多基本定理。
这些基本定理是数学中的重要概念,它们的证明和应用帮助我们理解几何学,解决实际问题,并建立更复杂的几何定理。
本文将重点介绍三条平面几何的基本定理:直角三角形的勾股定理、同位角定理以及平行线与角的性质。
一、直角三角形的勾股定理勾股定理是最为人熟知的几何学定理之一,它关于直角三角形的边长之间的关系。
勾股定理表明,在一个直角三角形中,直角边的平方等于两条直角边的平方和。
数学表达方式如下:在直角三角形ABC中,设直角边分别为a、b,斜边为c,则有 a² + b² = c²。
这一定理的证明可以根据几何原理和代数运算,利用形状相似、三角恒等式等方法得到。
例如,可以通过把直角三角形拆分为两个小三角形,利用三角形的面积关系得到证明过程。
勾股定理有广泛的应用,例如可以用于求解直角三角形的边长、判断三角形是否为直角三角形,或者是计算物体的斜边长度等等。
二、同位角定理同位角定理是几何学中关于平行线与角性质的基本定理。
同位角是指两条平行线被一条截线所切所得的对应角。
同位角定理指出,如果两条直线被一条截线所切,那么同位角是相等的。
形式化表达如下:在平行线l₁和l₂被一条截线t所切的情况下,同位角A和B相等,同位角C和D相等。
同位角定理的证明可以使用面积相等、平行线之间的特性等方法进行推导。
通过利用形状的对称性和角度之间的关系,可以得到同位角相等的结论。
同位角定理在几何学中有广泛的应用。
例如,可以用于证明两条直线平行,或者是求解直线与平行线夹角的度数等问题。
三、平行线与角的性质平行线与角的性质是平面几何中重要的定理之一,它建立了平行线与角度之间的联系。
在平面直角坐标系中,如果两条直线互相平行,则它们的斜率相等。
具体地说,设直线l₁的斜率为k₁,直线l₂的斜率为k₂,则有:如果l₁ || l₂,则k₁ = k₂。
平面几何基础学习平面几何的基本概念和定理在数学领域中,平面几何是研究平面上的图形、形状、大小、位置关系以及性质的一门学科。
通过学习平面几何的基本概念和定理,我们可以深入理解和掌握几何学的基础知识,为后续进一步的学习打下坚实的基础。
一、点、线、面的基本概念点、线、面是平面几何中最基本的概念。
点是没有大小和形状的,用字母表示,如A、B、C等;线是由一连串的点连在一起形成的,用两个点的字母表示,如AB、CD等;面是由一连串的线围成的平面,用大写字母表示,如面ABC。
二、线段、直线、射线的定义线段是由两个端点和两个端点之间的点组成,用字母表示,如AB;直线是一条没有端点的无限延伸的线段,在字母上加一个横杠表示,如AB;射线是由一个端点和这个端点向一个方向无限延伸的线段,用字母表示,如→AB。
三、平行线与垂直线的性质平行线指在同一个平面内永不相交的直线,用符号“∥”表示;垂直线指两条线段、直线或射线相交时,所成的角度为90度,用符号“⊥”表示。
平行线具有性质:1.平行关系具有传递性,即若AB∥CD,CD∥EF,则AB∥EF;2.任意一条直线与平行线横切时,所成的对应角相等。
四、三角形的性质三角形是由三条线段组成的多边形。
根据边的关系和角的关系,我们可以得出三角形的一些基本性质:1.三角形的内角和等于180度;2.等边三角形的三个边相等,三个角都是60度;3.等腰三角形的两条边相等,两个底角也相等;4.直角三角形的一个角是90度。
五、平面图形的面积计算矩形、正方形、三角形和梯形是我们常见的平面图形,根据其特点我们可以计算出它们的面积。
矩形的面积等于长乘以宽,正方形的面积等于边长的平方,三角形的面积等于底乘以高的一半,梯形的面积等于上底加下底乘以高的一半。
六、三角形的重心、外心、内心和垂心三角形有四个特殊的点,分别是重心、外心、内心和垂心。
重心是三条中线的交点,中线是由一个顶点与对应边的中点组成;外心是三角形外接圆的圆心,外接圆通过三个顶点;内心是三角形内切圆的圆心,内切圆与三条边都相切;垂心是三角形的三条高线的交点,高线是由一个顶点与对边垂直相交的线段组成。
数学平面几何知识数学是一门抽象而理性的学科,其中平面几何是数学的基础之一,它研究了平面上的点、线、圆以及它们之间的关系和性质。
在本篇文章中,将详细介绍数学平面几何的基本概念、性质和定理。
一、点、线和圆的定义1. 点:在平面上不占据空间、没有大小和形状,仅有位置的几何对象称为点。
2. 线:点的集合,表示一条直线或曲线。
直线是无限延伸的,曲线则是有限或无限弯曲的。
3. 圆:平面上所有到一个固定点的距离等于常数的点的集合。
二、线段、射线和向量1. 线段:在直线上任意取两点,连接这两点并延长一段固定长度得到的线段。
2. 射线:在直线上取一个起始点,并延长一段固定长度得到的线段。
3. 向量:既有大小又有方向的几何对象表示为箭头,可以表示平移和方向。
三、基本性质和定理1. 同位角定理:同位角是指以两个平行线被一条穿过的直线所形成的内错、内角或外错、外角。
同位角相等。
2. 平行定理:如果一条直线与两条平行线相交,则所形成的内角或外角互为补角。
3. 垂直定理:两条互相垂直的直线是平面上一对相互垂直的线。
4. 内角和定理:任意三角形内角和等于180度。
5. 加法定理:两个向量的和等于它们的有序排列的几何对象之和。
四、关于三角形的知识1. 等腰三角形:两边长度相等的三角形。
2. 直角三角形:其中一个角度为90度的三角形。
3. 锐角三角形:三个内角都小于90度的三角形。
4. 钝角三角形:其中一个内角大于90度的三角形。
5. 正弦定理:在任意三角形中,任意一边的长度与其对立角的正弦比例相等。
6. 余弦定理:在任意三角形中,任意一边的平方等于其他两边平方和减去这两边的两倍乘积的余弦。
五、圆和圆的关系1. 切线:与圆只有一个交点的直线称为切线。
2. 弦:圆上连接两点的线段。
3. 弧:圆上两点之间的连续部分。
4. 弧度:圆的弧所对应的圆心角的大小,一个圆的弧度等于360度。
以上是数学平面几何知识的基本概念、性质和定理的简要介绍。
.一.平面几何1. 勾股定理(毕达哥拉斯定理)(广义勾股定理)(1)锐角对边的平方,等于其他两边之平方和,减去这两边中的一边和另一边在这边上的射影乘积的两倍. (2)钝角对边的平方等于其他两边的平方和,加上这两边中的一边与另一边在这边上的射影乘积的两倍. 2. 射影定理(欧几里得定理)3. 中线定理(巴布斯定理)设△ABC 的边BC 的中点为P ,则有)(22222BP AP AC AB +=+; 中线长:222222a c b m a -+=4. 垂线定理:2222BD BC AD AC CD AB -=-⇔⊥高线长:C b B c A abcc p b p a p p a h a sin sin sin ))()((2===---=5. 角平分线定理:三角形一个角的平分线分对边所成的两条线段与这个角的两边对应成比例.如△ABC 中,AD 平分∠BAC ,则AC AB DC BD =;(外角平分线定理)角平分线长:2cos 2)(2Ac b bc a p bcp c b t a +=-+=(其中p 为周长一半)6. 正弦定理:R CcB b A a 2sin sin sin ===,(其中R 为三角形外接圆半径) 7. 余弦定理:C ab b a ccos 2222-+=8. 张角定理:AB DAC AC BAD AD BAC ∠+∠=∠sin sin sin9. 斯特瓦尔特(Stewart )定理:设已知△ABC 及其底边上B 、C两点间的一点D ,则有AB 2·DC +AC 2·BD -AD 2·BC =BC ·DC ·BD 10. 圆周角定理:同弧所对的圆周角相等,等于圆心角的一半.(圆外角如何转化?)11. 弦切角定理:弦切角等于夹弧所对的圆周角12. 圆幂定理:(相交弦定理:垂径定理:切割线定理(割线定理):切线长定理:)13. 布拉美古塔(Brahmagupta )定理: 在圆内接四边形ABCD中,AC ⊥BD ,自对角线的交点P 向一边作垂线,其延长线必平分对边14. 点到圆的幂:设P 为⊙O 所在平面上任意一点,PO =d ,⊙O 的半径为r ,则d 2-r 2就是点P 对于⊙O 的幂.过P 任作一直线与⊙O 交于点A 、B ,则PA ·PB = |d 2-r 2|.“到两圆等幂的点的轨迹是与此二圆的连心线垂直的一条直线,如果此二圆相交,则该轨迹是此二圆的公共弦所在直线”这个结论.这条直线称为两圆的“根轴”.三个圆两两的根轴如果不互相平行,则它们交于一点,这一点称为三圆的“根心”.三个圆的根心对于三个圆等幂.当三个圆两两相交时,三条公共弦(就是两两的根轴)所在直线交于一点.15. 托勒密(Ptolemy )定理:圆内接四边形对角线之积等于两组对边乘积之和,即AC ·BD =AB ·CD +AD ·BC ,(逆命题成立) .(广义托勒密定理)AB ·CD +AD ·BC ≥AC ·BD16. 蝴蝶定理:AB 是⊙O 的弦,M 是其中点,弦CD 、EF 经过点M ,CF 、DE 交AB 于P 、Q ,求证:MP =QM . 17. 费马点:定理1等边三角形外接圆上一点,到该三角形较近两顶点距离之和等于到另一顶点的距离;不在等边三角形外接圆上的点,到该三角形两顶点距离之和大于到另一点的距离.定理2 三角形每一内角都小于120°时,在三角形内必存在一点,它对三条边所张的角都是120°,该点到三顶点距离和达到最小,称为“费马点”,当三角形有一内角不小于120°时,此角的顶点即为费马点18. 拿破仑三角形:在任意△ABC 的外侧,分别作等边△ABD 、△BCE 、△CAF ,则AE 、AB 、CD 三线共点,并且AE =BF =CD ,这个命题称为拿破仑定理. 以△ABC 的三条边分别向外作等边△ABD 、△BCE 、△CAF ,它们的外接圆⊙C 1 、⊙A 1 、⊙B 1的圆心构成的△——外拿破仑的三角形,⊙C 1 、⊙A 1 、⊙B 1三圆共点,外拿破仑三角形是一个等边三角形;△ABC 的三条边分别向△ABC 的内侧作等边△ABD 、△BCE 、△CAF ,它们的外接圆⊙C 2 、⊙A 2 、⊙B 2的圆心构成的△——内拿破仑三角形,⊙C 2 、⊙A 2 、⊙B 2三圆共点,内拿破仑三角形也是一个等边三角形.这两个拿破仑三角形还具有相同的中心19. 九点圆(Nine point round 或欧拉圆或费尔巴赫圆):三角形中,三边中心、从各顶点向其对边所引垂线的垂足,以及垂心与各顶点连线的中点,这九个点在同一个圆上,九点圆具有许多有趣的性质,例如:(1)三角形的九点圆的半径是三角形的外接圆半径之半 (2)九点圆的圆心在欧拉线上,且恰为垂心与外心连线的中点(3)三角形的九点圆与三角形的内切圆,三个旁切圆均相切〔费尔巴哈定理〕20. 欧拉(Euler )线:三角形的外心、重心、九点圆圆心、垂心依次位于同一直线(欧拉线)上.21. 欧拉(Euler )公式:设三角形的外接圆半径为R ,内切圆半径为r ,外心与内心的距离为d ,则d 2=R 2-2Rr .22. 锐角三角形的外接圆半径与内切圆半径的和等于外心到各边距离的和.23. 重心:三角形的三条中线交于一点,并且各中线被这个点分成2:1的两部分;)3,3(C B A C B A y y y x x x G ++++重心性质:(1)设G 为△ABC 的重心,连结AG 并延长交BC.于D ,则D 为BC 的中点,则1:2:=GD AG ;(2)设G 为△ABC 的重心,则ABC ACG BCG ABG S S S S ∆∆∆∆===31(3)设G 为△ABC 的重心,过G 作DE ∥BC 交AB 于D ,交AC 于E ,过G 作PF ∥AC 交AB 于P ,交BC 于F ,过G 作HK ∥AB 交AC 于K ,交BC 于H ,则2;32=++===ABKHCA FP BC DE AB KH CA FP BC DE (4)设G 为△ABC 的重心,则222222333GC AB GB CA GA BC +=+=+)(31222222CA BC AB GC GB GA ++=++22222223PG GC GB GA PC PB PA +++=++(P 为△ABC 内任意一点);④到三角形三顶点距离的平方和最小的点是重心,即222GC GB GA ++最小;⑤三角形内到三边距离之积最大的点是重心;反之亦然(即满足上述条件之一,则G 为△ABC 的重心).24. 垂心:三角形的三条高线的交点;)cos cos cos cos cos cos ,cos cos cos cos cos cos (Cc B b A a y C cy B b y A a C c B b A a x C c x B b x A a H C B A C B A ++++++++垂心性质:(1)三角形任一顶点到垂心的距离,等于外心到对边的距离的2倍(2)垂心H 关于△ABC 的三边的对称点,均在△ABC 的外接圆上;(3)△ABC 的垂心为H ,则△ABC ,△ABH ,△BCH ,△ACH 的外接圆是等圆;(4)设O ,H 分别为△ABC 的外心和垂心,HCA BCO ABH CBO HAC BAO ∠=∠∠=∠∠=∠,,25. 内心:三角形的三条角分线的交点—内接圆圆心,即内心到三角形各边距离相等),(cb a cy by ayc b a cx bx ax I CB AC B A ++++++++内心性质:(1)设I 为△ABC 的内心,则I 到△ABC 三边的距离相等,反之亦然 (2)设I为△ABC的内心,则C AIB B AIC A BIC ∠+︒=∠∠+︒=∠∠+︒=∠2190,2190,2190(3)三角形一内角平分线与其外接圆的交点到另两顶点的距离与到内心的距离相等;反之,若A ∠平分线交△ABC 外接圆于点K ,I 为线段AK 上的点且满足KI=KB ,则I 为△ABC 的内心(4)设I 为△ABC 的内心,,,,c AB b AC a BC === A ∠平分线交BC于D ,交△ABC 外接圆于点K ,则acb KD IK KI AK ID AI +=== (5)设I 为△ABC 的内心,,,,c AB b AC a BC ===I在AB AC BC ,,上的射影分别为F E D ,,,内切圆半径为r ,令)(21c b a p ++=①pr S ABC =∆;②c p CD CE b p BF BD a p AF AE -==-==-==;;;③CI BI AI p abcr ⋅⋅⋅=.26. 外心:三角形的三条中垂线的交点——外接圆圆心,即外心到三角形各顶点距离相等;2sin 2sin 2sin 2sin ,2sin 2sin 2sin 2sin 2sin 2sin (B A By AyC B A Cx Bx Ax O BA CB A +++++++外心性质:(1)外心到三角形各顶点距离相等(2)设O 为△ABC 的外心,则A BOC ∠=∠2或A BOC ∠-︒=∠2360(3)∆=S abc R 4;(4)锐角三角形的外心到三边的距离之和等于其内切圆与外接圆半径之和27. 旁心:一内角平分线与两外角平分线交点——旁切圆圆心;设△ABC 的三边,,,c AB b AC a BC ===令)(21c b a p ++=,分别与AB AC BC ,,外侧相切的旁切圆圆心记为C B A I I I ,,,其半径分别记为C B A r r r ,,旁心性质:(1),21,2190A C BI C BI A C BI C B A ∠=∠=∠∠-︒=∠(对于顶角B ,C 也有类似的式子) (2))(21C A I I I C B A ∠+∠=∠ (3)设A AI 的连线交△ABC 的外接圆于D ,则DC DB DI A ==(对于C B CI BI ,有同样的结论)(4)△ABC 是△I A I B I C 的垂足三角形,且△I A I B I C 的外接圆半径'R 等于△ABC 的直径为2R .28. 三角形面积公式C B A R Rabc C ab ah S a ABC sin sin sin 24sin 21212====∆)cot cot (cot 4222C B A c b a ++++=))()((c p b p a p p pr ---==,其中a h 表示BC 边上的.高,R 为外接圆半径,r 为内切圆半径,)(21c b a p ++=29. 三角形中内切圆,旁切圆和外接圆半径的相互关系;2sin 2cos 2cos 4,2cos 2sin 2cos 4,2cos 2cos 2sin 4;2sin 2sin 2sin 4CB A R rC B A R r C B A R r C B A R r c b a ====.1111;2tan2tan ,2tan 2tan ,2tan 2tan rr r r B A r r C A r r C B r r c b a c b a =++===30. 梅涅劳斯(Menelaus )定理:设△ABC 的三边BC 、CA 、AB或其延长线和一条不经过它们任一顶点的直线的交点分别为P 、Q 、R 则有1=⋅⋅RBARQA CQ PC BP .(逆定理也成立) 31. 梅涅劳斯定理的应用定理1:设△ABC 的∠A 的外角平分线交边CA 于Q ,∠C 的平分线交边AB 于R ,∠B 的平分线交边CA 于Q ,则P 、Q 、R 三点共线32. 梅涅劳斯定理的应用定理2:过任意△ABC 的三个顶点A 、B 、C 作它的外接圆的切线,分别和BC 、CA 、AB 的延长线交于点P 、Q 、R ,则P 、Q 、R 三点共线33. 塞瓦(Ceva )定理:设X 、Y 、Z 分别为△ABC 的边BC 、CA 、AB 上的一点,则AX 、BY 、CZ 所在直线交于一点的充要条件是AZ ZB ·BX XC ·CYYA=1 34. 塞瓦定理的应用定理:设平行于△ABC 的边BC 的直线与两边AB 、AC 的交点分别是D 、E ,又设BE 和CD 交于S ,则AS 一定过边BC 的中点M35. 塞瓦定理的逆定理:(略)36. 塞瓦定理的逆定理的应用定理1:三角形的三条中线交于一点,三角形的三条高线交于一点,三角形的三条角分线交于一点37. 塞瓦定理的逆定理的应用定理2:设△ABC 的内切圆和边BC 、CA 、AB 分别相切于点R 、S 、T ,则AR 、BS 、CT 交于一点.38. 西摩松(Simson )定理:从△ABC 的外接圆上任意一点P向三边BC 、CA 、AB 或其延长线作垂线,设其垂足分别是D 、E 、R ,则D 、E 、R 共线,(这条直线叫西摩松线Simson line )39. 西摩松定理的逆定理:(略)40. 关于西摩松线的定理1:△ABC 的外接圆的两个端点P 、Q关于该三角形的西摩松线互相垂直,其交点在九点圆上 41. 关于西摩松线的定理2(安宁定理):在一个圆周上有4点,以其中任三点作三角形,再作其余一点的关于该三角形的西摩松线,这些西摩松线交于一点42. 史坦纳定理:设△ABC 的垂心为H ,其外接圆的任意点P ,这时关于△ABC 的点P 的西摩松线通过线段PH 的中心. 43. 史坦纳定理的应用定理:△ABC 的外接圆上的一点P 的关于边BC 、CA 、AB 的对称点和△ABC 的垂心H 同在一条(与西摩松线平行的)直线上.这条直线被叫做点P 关于△ABC 的镜象线.44. 牛顿定理1:四边形两条对边的延长线的交点所连线段的中点和两条对角线的中点,三点共线.这条直线叫做这个四边形的牛顿线.45. 牛顿定理2:圆外切四边形的两条对角线的中点,及该圆的圆心,三点共线. 46. 笛沙格定理1:平面上有两个三角形△ABC 、△DEF ,设它们的对应顶点(A 和D 、B 和E 、C 和F )的连线交于一点,这时如果对应边或其延长线相交,则这三个交点共线. 47. 笛沙格定理2:相异平面上有两个三角形△ABC 、△DEF ,设它们的对应顶点(A 和D 、B 和E 、C 和F )的连线交于一点,这时如果对应边或其延长线相交,则这三个交点共线. 48. 波朗杰、腾下定理:设△ABC 的外接圆上的三点为P 、Q 、R ,则P 、Q 、R 关于△ABC 交于一点的充要条件是:弧AP +弧BQ +弧CR =0(mod2π) .49. 波朗杰、腾下定理推论1:设P 、Q 、R 为△ABC 的外接圆上的三点,若P 、Q 、R 关于△ABC 的西摩松线交于一点,则A 、B 、C 三点关于△PQR 的的西摩松线交于与前相同的一点.50. 波朗杰、腾下定理推论2:在推论1中,三条西摩松线的交点是A 、B 、C 、P 、Q 、R 六点任取三点所作的三角形的垂心和其余三点所作的三角形的垂心的连线段的中点. 51. 波朗杰、腾下定理推论3:考查△ABC 的外接圆上的一点P的关于△ABC 的西摩松线,如设QR 为垂直于这条西摩松线该外接圆的弦,则三点P 、Q 、R 的关于△ABC 的西摩松线交于一点.52. 波朗杰、腾下定理推论4:从△ABC 的顶点向边BC 、CA 、AB 引垂线,设垂足分别是D 、E 、F ,且设边BC 、CA 、AB的中点分别是L 、M 、N ,则D 、E 、F 、L 、M 、N 六点在同一个圆上,这时L 、M 、N 点关于关于△ABC 的西摩松线交于一点53. 卡诺定理:通过△ABC 的外接圆的一点P ,引与△ABC 的三边BC 、CA 、AB 分别成同向的等角的直线PD 、PE 、PF ,与三边的交点分别是D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线. 54. 奥倍尔定理:通过△ABC 的三个顶点引互相平行的三条直线,设它们与△ABC 的外接圆的交点分别是L 、M 、N ,在△ABC 的外接圆上取一点P ,则PL 、PM 、PN 与△ABC 的三边BC 、CA 、AB 或其延长线的交点分别是D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线.55. 清宫定理:设P 、Q 为△ABC 的外接圆的异于A 、B 、C 的两点,P 点的关于三边BC 、CA 、AB 的对称点分别是U 、V 、W ,这时,QU 、QV 、QW 和边BC 、CA 、AB 或其延长线的交点分别是D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线.56. 他拿定理:设P 、Q 为关于△ABC 的外接圆的一对反点,点P 的关于三边BC 、CA 、AB 的对称点分别是U 、V 、W ,这时,.如果QU 、QV 、QW 和边BC 、CA 、AB 或其延长线的交点分别是D 、E 、F ,则D 、E 、F 三点共线.(反点:P 、Q 分别为圆O 的半径OC 和其延长线的两点,如果OC 2=OQ ×OP 则称P 、Q 两点关于圆O 互为反点)57. 朗古来定理:在同一圆周上有A 1、B 1、C 1、D 1四点,以其中任三点作三角形,在圆周取一点P ,作P 点的关于这4个三角形的西摩松线,再从P 向这4条西摩松线引垂线,则四个垂足在同一条直线上.58. 从三角形各边的中点,向这条边所对的顶点处的外接圆的切线引垂线,这些垂线交于该三角形的九点圆的圆心 59. 一个圆周上有n 个点,从其中任意n -1个点的重心,向该圆周的在其余一点处的切线所引的垂线都交于一点 60. 康托尔定理1:一个圆周上有n 个点,从其中任意n -2个点的重心向余下两点的连线所引的垂线共点.61. 康托尔定理2:一个圆周上有A 、B 、C 、D 四点及M 、N 两点,则M 和N 点关于四个三角形△BCD 、△CDA 、△DAB 、△ABC 中的每一个的两条西摩松线的交点在同一直线上.这条直线叫做M 、N 两点关于四边形ABCD 的康托尔线. 62. 康托尔定理3:一个圆周上有A 、B 、C 、D 四点及M 、N 、L三点,则M 、N 两点的关于四边形ABCD 的康托尔线、L 、N 两点的关于四边形ABCD 的康托尔线、M 、L 两点的关于四边形ABCD 的康托尔线交于一点.这个点叫做M 、N 、L 三点关于四边形ABCD 的康托尔点.63. 康托尔定理4:一个圆周上有A 、B 、C 、D 、E 五点及M 、N 、L 三点,则M 、N 、L 三点关于四边形BCDE 、CDEA 、DEAB 、EABC 中的每一个康托尔点在一条直线上.这条直线叫做M 、N 、L 三点关于五边形A 、B 、C 、D 、E 的康托尔线.64. 费尔巴赫定理:三角形的九点圆与内切圆和旁切圆相切. 65. 莫利定理:将三角形的三个内角三等分,靠近某边的两条三分角线相得到一个交点,则这样的三个交点可以构成一个正三角形.这个三角形常被称作莫利正三角形.66. 布利安松定理:连结外切于圆的六边形ABCDEF 相对的顶点A 和D 、B 和E 、C 和F ,则这三线共点.67. 帕斯卡(Paskal )定理:圆内接六边形ABCDEF 相对的边AB和DE 、BC 和EF 、CD 和FA 的(或延长线的)交点共线. 68. 阿波罗尼斯(Apollonius )定理:到两定点A 、B 的距离之比为定比m :n (值不为1)的点P ,位于将线段AB 分成m :n 的内分点C 和外分点D 为直径两端点的定圆周上.这个圆称为阿波罗尼斯圆.69. 库立奇*大上定理:(圆内接四边形的九点圆)圆周上有四点,过其中任三点作三角形,这四个三角形的九点圆圆心都在同一圆周上,我们把过这四个九点圆圆心的圆叫做圆内接四边形的九点圆.70. 密格尔(Miquel )点: 若AE 、AF 、ED 、FB 四条直线相交于A 、B 、C 、D 、E 、F 六点,构成四个三角形,它们是△ABF 、△AED 、△BCE 、△DCF ,则这四个三角形的外接圆共点,这个点称为密格尔点.71. 葛尔刚(Gergonne )点:△ABC 的内切圆分别切边AB 、BC 、CA 于点D 、E 、F ,则AE 、BF 、CD 三线共点,这个点称为葛尔刚点.72. 欧拉关于垂足三角形的面积公式:O 是三角形的外心,M 是三角形中的任意一点,过M 向三边作垂线,三个垂足形成的三角形的面积,其公式: 222ABC D 4||R d R S S EF -=∆∆.二.集合1.元素与集合的关系U x A x C A ∈⇔∉,U x C A 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=⇔=U U A B C B C A ⇔⊆⇔⊆U A C B ⇔=ΦU C A B R ⇔=4.集合12{,,,}n a a a 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. 5.集合A 中有M 个元素,集合B 中有N 个元素,则可以构造M*N 个从集合A 到集合B 的映射;6.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 CA card ABC ---+.三.二次函数,二次方程1·二次函数的解析式的三种形式(1)一般式2()(0)f x ax bx c a =++≠;(2)顶点式2()()(0)f x a x h k a =-+≠;(3)零点式12()()()(0)f x a x x x x a =--≠. 2·解连不等式()N f x M <<常有以下转化形式()N f x M <<⇔[()][()]0f x M f x N --<⇔|()|22M N M Nf x +--<⇔()0()f x N M f x ->- ⇔11()f x N M N>--. 3·方程0)(=x f 在),(21k k 上有且只有一个实根,与0)()(21<k f k f 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)0(02≠=++a c bx ax有且只有一个实根在),(21k k ,等价于0)()(21<k f k f ,或0)(1=k f 且22211k k a bk +<-<,或0)(2=k f 且22122k abk k <-<+. 4·闭区间上的二次函数的最值二次函数)0()(2≠++=a c bx ax x f 在闭区间[]q p ,上的最值只能在abx 2-=处及区间的两端点处取得,具体如下:(1)当a>0时,若[]q p abx ,2∈-=,则{}min max max ()(),()(),()2bf x f f x f p f q a =-=;[]q p abx ,2∉-=,{}max max ()(),()f x f p f q =,{}min min ()(),()f x f p f q =.(2)当a<0时,若[]q p abx ,2∈-=,则{}min ()min (),()f x f p f q =,若[]q p abx ,2∉-=,则{}max ()max (),()f x f p f q =,{}min ()min (),()f x f p f q =.5·一元二次方程的实根分布依据:若()()0f m f n <,则方程0)(=x f 在区间(,)m n 内至少有一个实根 .设q px x x f ++=2)(,则(1)方程0)(=x f 在区间),(+∞m 内有根的充要条件为0)(=m f 或2402p q pm ⎧-≥⎪⎨->⎪⎩; (2)方程0)(=x f 在区间(,)m n 内有根的充要条件为()()0f m f n <或2()0()0402f m f n p q p m n >⎧⎪>⎪⎪⎨-≥⎪⎪<-<⎪⎩或()0()0f m af n =⎧⎨>⎩或()0()0f n af m =⎧⎨>⎩; (3)方程0)(=x f 在区间(,)n -∞内有根的充要条件为()0f m <或2402p q pm ⎧-≥⎪⎨-<⎪⎩ . 6·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L (形如[]βα,,(]β,∞-,[)+∞,α不同)上含参数的二次不等式(,)0f x t ≥(t 为参数)恒成立的充要条件是min (,)0()f x t x L ≥∉.(2)在给定区间),(+∞-∞的子区间上含参数的二次不等式(,)0f x t ≥(t 为参数)恒成立的充要条件是(,)0()man f x t x L ≤∉.(3))(24>++=c bx ax x f 恒成立的充要条件是00a b c ≥⎧⎪≥⎨⎪>⎩或2040a b ac <⎧⎨-<⎩.四.简易逻辑1·真值表234·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.五.函数1· 函数的单调性(1)设[]2121,,x x b a x x ≠∈⋅那么[]1212()()()0x x f x f x -->⇔[]b a x f x x x f x f ,)(0)()(2121在⇔>--上是增函数;[]1212()()()0x x f x f x --<⇔[]b a x f x x x f x f ,)(0)()(2121在⇔<--上是减函数.(2)设函数)(x f y =在某个区间内可导,如果0)(>'x f ,则)(x f 为增函数;如果0)(<'x f ,则)(x f 为减函数.2·如果函数)(x f 和)(x g 都是减函数,则在公共定义域内,和函数)()(x g x f +也是减函数; 如果函数)(u f y =和)(x g u =在其对应的定义域上都是减函数,则复合函数)]([x g f y =是增函数.3·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;在对称区间上,奇函数的单调性相同,欧函数相反;,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,如果一个奇函数的定义域包括0,则必有f(0)=0;4若函数)(x f y =是偶函数,则)()(a x f a x f --=+;若函数)(a x f y +=是偶函数,则)()(a x f a x f +-=+. 5· 对于函数)(x f y =(R x ∈),)()(x b f a x f -=+恒成立,则函数)(x f 的对称轴是函数2ba x +=;两个函数)(a x f y +=与)(x b f y -= 的图象关于直线2ba x +=对称. 6·若)()(a x f x f +--=,则函数)(x f y =的图象关于点)0,2(a对称; 若)()(a x f x f +-=,则函数)(x f y =为周期为a 2的周期函数.7 多项式函数110()n n n n P x a x a xa --=+++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. 8函数()y f x =的图象的对称性 (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2a b x +=对称()()f a mx f b mx ⇔+=- ()()f a b mx f mx ⇔+-=.9两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0x =(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2a bx m+=对称.(3)函数)(x f y =和)(1x f y -=的图象关于直线y=x 对称.10 若将函数)(x f y =的图象右移a 、上移b 个单位,得到函数b a x f y +-=)(的图象;若将曲线0),(=y x f 的图象右移a 、上移b 个单位,得到曲线0),(=--b y a x f 的图象.11 互为反函数的两个函数的关系a b f b a f =⇔=-)()(1.12若函数)(b kx f y +=存在反函数,则其反函数为])([11b x f ky -=-,并不是)([1b kx f y +=-,而函数)([1b kx f y +=-是])([1b x f ky -=的反函数.13 几个常见的函数方程 (1)正比例函数()f x cx =,()()(),(1)f x y f x f y f c +=+=. (2)指数函数()x f x a =,()()(),(1)0f x y f x f y f a +==≠. (3)对数函数()log a f x x =,()()(),()1(0,1)f xy f x f y f a a a =+=>≠.(4)幂函数()f x x α=,'()()(),(1)f xy f x f y f α==. (5)余弦函数()cos f x x =,正弦函数()sin g x x =,()()()()()f x y f x f y g x g y -=+,0()(0)1,lim 1x g x f x→==.14 几个函数方程的周期(约定a>0)(1))()(a x f x f +=,则)(x f 的周期T=a ; (2)0)()(=+=a x f x f ,或)0)(()(1)(≠=+x f x f a x f ,或1()()f x a f x +=-(()0)f x ≠,或[]1(),(()0,1)2f x a f x =+∈,则)(x f 的周期T=2a ;(3))0)(()(11)(≠+-=x f a x f x f ,则)(x f 的周期T=3a ;.(4))()(1)()()(212121x f x f x f x f x x f -+=+且1212()1(()()1,0||2)f a f x f x x x a =⋅≠<-<,则)(x f 的周期T=4a ;(5)()()(2)(3)(4)f x f x a f x a f x a f x a +++++++()()(2)(3)(4)f x f x a f x a f x a f x a =++++,则)(x f 的周期T=5a ;(6))()()(a x f x f a x f +-=+,则)(x f 的周期T=6a.六 指数与对数1·分数指数幂(1)m na=(0,,am n N *>∈,且1n >).(2)1mnm naa-=(0,,a m n N *>∈,且1n >).2·根式的性质(1)n a =.(2)当na =;当n 为,0||,0a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩. 3·有理指数幂的运算性质(1) (0,,)r s r s a a a a r s Q +⋅=>∈.(2)()(0,,)r s rs a a a r s Q =>∈.(3)()(0,0,)rr r ab a b a b r Q =>>∈.注: 若a >0,p 是一个无理数,则a p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. 4·指数式与对数式的互化式log b a N b a N =⇔=(0,1,0)a a N >≠>.5·对数的换底公式log log log m a m N N a=(0a >,且1a ≠,0m >,且1m ≠,0N >).推论log log m n a a nb b m=(0a >,且1a >,,0m n >,且1m ≠,1n ≠,0N >).6·对数的四则运算法则若a >0,a ≠1,M >0,N >0,则(1)log ()log log a a a MN M N=+;(2)log log log aa a MM N N=-; (3)log log ()na a M n M n R =∈. 7·设函数)0)((log )(2≠++=a c bx ax x f m ,记ac b 42-=∆.若)(x f 的定义域为R ,则0>a ,且0<∆;若)(x f 的值域为R ,则0>a ,且0≥∆.对于0=a 的情形,需要单独检验.8·对数换底不等式及其推广若0a>,0b >,0x >,1x a ≠,则函数log ()ax y bx = (1)当a b >时,在1(0,)a 和1(,)a+∞上log ()ax y bx =为增函数.,(2)当a b <时,在1(0,)a 和1(,)a +∞上log ()ax y bx =为减函数.推论:设1n m >>,0p >,0a >,且1a ≠,则(1)log ()log m p m n p n++<.(2)2log log log 2a a a m nm n +<. 9·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11,1,2n n n s n a s s n -=⎧=⎨-≥⎩( 数列{}n a 的前n 项的和为12n n s a a a =+++).七 数列1·等差数列的通项公式*11(1)()n a a n d dn a d n N =+-=+-∈;其前n项和公式为1()2n n n a a s +=1(1)2n n na d -=+211()22d n a d n =+-. 2·等比数列的通项公式1*11()n nna a a q q n N q-==⋅∈; 其前n 项的和公式为11(1),11,1n n a q q s q na q ⎧-≠⎪=-⎨⎪=⎩或11,11,1n n a a qq q s na q -⎧≠⎪-=⎨⎪=⎩.3·等比差数列{}n a :11,(0)n n a qa d a b q +=+=≠的通项公式为1(1),1(),11n 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)111n n nb n n d q s d q db n q q q q +-=⎧⎪=-⎨-+≠⎪---⎩..八 三角函数1·常见三角不等式(1)若(0,)2x π∈,则sin tan x x x <<. (2) 若(0,)2x π∈,则1sin cos x x <+≤(3) |sin ||cos |1x x +≥.2·同角三角函数的基本关系式22sin cos 1θθ+=,tan θ=θθcos sin ,tan 1cot θθ⋅=.3·正弦、余弦的诱导公式212(1)sin ,sin()2(1)s ,nn n co απαα-⎧-⎪+=⎨⎪-⎩212(1)s ,s()2(1)sin ,nn co n co απαα+⎧-⎪+=⎨⎪-⎩;tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=.22sin()sin()sin sin αβαβαβ+-=-(平方正弦公式);22cos()cos()cos sin αβαβαβ+-=-.sin cos a b αα+=)αϕ+(辅助角ϕ所在象限由点(,)a b 的象限决定,tan baϕ= ).5·半角正余切公式:sin sin tan ,cot 21cos 1cos αααααα==+- 6·二倍角公式sin 2sin cos ααα=.2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-.22tan tan 21tan ααα=-. 7·最简单的三角不等式及其解集sin (||1)(2arcsin ,2arcsin ),x a a x k a k a k Z πππ>≤⇔∈++-∈sin (||1)(2arcsin ,2arcsin ),x a a x k a k a k Z πππ<≤⇔∈--+∈cos (||1)(2arccos ,2arccos ),x a a x k a k a k Zππ>≤⇔∈-+∈cos (||1)(2arccos ,22arccos ),x a a x k a k a k Zπππ<≤⇔∈++-∈tan ()(arctan ,),2x a a R x k a k k Zπππ>∈⇒∈++∈tan ()(,arctan ),2x a a R x k k a k Z πππ<∈⇒∈-+∈角的变形:2()()2()()()ααβαββαβαβααββ=-++=+--=+-8·三倍角公式3sin 33sin 4sin 4sin sin()sin()33ππθθθθθθ=-=-+3cos34cos 3cos 4cos cos()cos()33ππθθθθθθ=-=-+323tan tan tan 3tan tan()tan()13tan 33θθππθθθθθ-==-+-9·三角函数的周期公式函数sin()y x ωϕ=+,x ∈R 及函数cos()y x ωϕ=+,x ∈R(A,ω,ϕ为常数,且A ≠0,ω>0)的周期2T πω=;函数tan()y x ωϕ=+,,2x k k Z ππ≠+∈(A,ω,ϕ为常数,且A ≠0,ω>0)的周期T πω=.10·正弦定理 2sin sin sin a b cR A B C===.11余弦定理2222cos a b c bc A =+-;2222cos b c a ca B =+-;2222cos c a b ab C =+-.12·面积定理(1)111222a b c Sah bh ch ===(a b c h h h 、、分别表示a 、b 、c 边上的高).(2)111sin sin sin 222Sab C bc A ca B ===. (3)OABS ∆=.13·在三角形中有下列恒等式:①sin()sin A B C +=② tan tan tan tan .tan .tan A B C A B C ++=.14·简单的三角方程的通解sin (1)arcsin (,||1)kx a x k a k Z a π=⇔=+-∈≤. s 2arccos (,||1)co x a x k a k Z a π=⇔=±∈≤.tan arctan (,)x a x k a k Z a R π=⇒=+∈∈.特别地,有sin sin (1)()k k k Z αβαπβ=⇔=+-∈. s cos 2()co k k Z αβαπβ=⇔=±∈.tan tan ()k k Z αβαπβ=⇒=+∈.15·三角形内角和定理在△ABC 中,有()A B CC A B ππ++=⇔=-+222C A Bπ+⇔=-222()C A B π⇔=-+八 向量1·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 .2·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.3·平面向量基本定理如果e 1、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=λ1e 1+λ2e 2. 不共线的向量e 1、e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. 4·向量平行的坐标表示 设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,且b≠0,则a b(b ≠0)12210x y x y ⇔-=.5·a 与b 的数量积(或内积)a ·b =|a ||b |cos θ.6·a ·b 的几何意义数量积a ·b 等于a 的长度|a |与b 在a 的方向上的投影|b |cos θ的乘积.7·平面向量的坐标运算(1)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a+b=1212(,)x x y y ++. (2)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a-b=1212(,)x x y y --. (3)设A11(,)x y ,B22(,)x y ,则2121(,)AB OB OA x x y y =-=--.(4)设a =(,),x y R λ∈,则λa=(,)x y λλ.(5)设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,则a ·b=1212()x x y y +.8·两向量的夹角公式cos θ=(a =11(,)x y ,b =22(,)x y ).9·平面两点间的距离公式,A Bd =||AB AB AB =⋅=11(,)x y ,B 22(,)x y ).10·向量的平行与垂直设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,且b ≠0,则A ||b ⇔b =λa12210x y x y ⇔-=.a ⊥b(a ≠0)⇔a ·b=012120x x y y ⇔+=.11·线段的定比分公式设111(,)P x y ,222(,)P x y ,(,)P x y 是线段12PP 的分点,λ是实数,且12PP PP λ=,则121211x x x y y y λλλλ+⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩⇔121OP OP OP λλ+=+ ⇔12(1)OP tOP t OP =+-(11t λ=+). 12·三角形的重心坐标公式△ABC 三个顶点的坐标分别为11A(x ,y )、22B(x ,y )、33C(x ,y ),则△ABC 的重心的坐标是123123(,)33x x x y y y G ++++.13·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'''(,)Px y ,且'PP 的坐标为(,)h k .14·“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 :(,)0f x y =按向量a =(,)h k 平移后得到图象'C ,则'C 的方程为(,)0f 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 .15·三角形五“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222OA OB OC ⇔==.(2)O 为ABC ∆的重心0OA OB OC ⇔++=. (3)O 为ABC ∆的垂心.OA OB OB OC OC OA ⇔⋅=⋅=⋅.(4)O 为ABC ∆的内心0aOA bOB cOC ⇔++=. (5)O 为ABC ∆的A ∠的旁心aOAbOB cOC ⇔=+.九 不等式1·常用不等式:(1),a b R ∈⇒222a b ab +≥(当且仅当a =b 时取“=”号).(2),a b R +∈⇒2a b+≥(当且仅当a =b 时取“=”号).(3)3333(0,0,0).ab c abc a b c ++≥>>>(4)柯西不等式22222()()(),,,,.a b c d ac bd a b c d R ++≥+∈(5)b a b a b a +≤+≤-.2·极值定理已知y x ,都是正数,则有(1)若积xy 是定值p ,则当y x =时和y x +有最小值p 2;(2)若和y x +是定值s ,则当y x =时积xy 有最大值241s . 推广 已知R y x ∈,,则有xy y x y x 2)()(22+-=+(1)若积xy 是定值,则当||y x -最大时,||y x +最大; 当||y x -最小时,||y x +最小.(2)若和||y x +是定值,则当||y x -最大时, ||xy 最小;当||y x -最小时, ||xy 最大.3·一元二次不等式20(0)ax bx c ++><或2(0,40)a b ac ≠∆=->,如果a 与2axbx c ++同号,则其解集在两根之外;如果a 与2ax bx c ++异号,则其解集在两根之间.简言之:同号两根之外,异号两根之间.121212()()0()x x x x x x x x x <<⇔--<<; 121212,()()0()x x x x x x x x x x <>⇔--><或.4·含有绝对值的不等式当a> 0时,有22x a x a a x a <⇔<⇔-<<.22x a x a x a >⇔>⇔>或x a <-.75.无理不等式(1()0()0()()f x g x f x g x ≥⎧⎪>⇔≥⎨⎪>⎩. (2)2()0()0()()0()0()[()]f x f x g x g x g x f x g x ≥⎧≥⎧⎪>⇔≥⎨⎨<⎩⎪>⎩或. (32()0()()0()[()]f x g x g x f x g x ≥⎧⎪<⇔>⎨⎪<⎩.5·指数不等式与对数不等式(1)当1a >时,()()()()f x g x a a f x g x >⇔>;()0log ()log ()()0()()a a f x f x g x g x f x g x >⎧⎪>⇔>⎨⎪>⎩.(2)当01a <<时,()()()()f x g x a a f x g x >⇔<;()0log ()log ()()0()()a a f x f x g x g x f x g x >⎧⎪>⇔>⎨⎪<⎩十 直线方程1·斜率公式①2121y y kx x -=-(111(,)P x y 、222(,)P x y ).② k=tan α(α为直线倾斜角)2·直线的五种方程(1)点斜式 11()y y k x x -=- (直线l 过点111(,)P x y ,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 112121y y x x y y x x --=--(12y y ≠)(111(,)P x y 、222(,)P x y (12x x ≠)).(4)截距式 1x ya b+=(a b 、分别为直线的横、纵截距,0a b ≠、)(5)一般式 0Ax By C ++=(其中A 、B 不同时为0).5·两条直线的平行和垂直(1)若111:l y k x b =+,222:l y k x b =+ ①121212||,l l k k b b ⇔=≠;②12121l l k k ⊥⇔=-.(2)若1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,且A 1、A 2、B 1、B 2都不为零,①11112222||A B C l l A B C ⇔=≠;②两直线垂直的充要条件是12120A A B B +=;即:12l l ⊥⇔12120A A B B +=.6·夹角公式(1)2121tan ||1k k k k α-=+.(111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-)(2)12211212tan ||A B A B A A B B α-=+. (1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠).直线12l l ⊥时,直线l 1与l 2的夹角是2π. 7·1l 到2l 的角公式(1)2121tan 1k k k k α-=+.(111:l y k x b =+,222:l y k x b =+,121k k ≠-)(2)12211212tan A B A B A A B B α-=+.(1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=,12120A A B B +≠).直线12l l ⊥时,直线l 1到l 2的角是2π.8·四种常用直线系方程(1)定点直线系方程:经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()y y k x x -=-(除直线0x x =),其中k 是待定的系数; 经过定点000(,)P x y 的直线系方程为00()()0A x x B y y -+-=,其中,A B 是待定的系数.(2)共点直线系方程:经过两直线1111:0l A x B y C ++=,2222:0l A x B y C ++=的交点的直线系方程为111222()()0A x B y C A x B y C λ+++++=(除2l ),其中λ是待定的系数.(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0Ax By C ++=平行的直线系方程是0Ax By λ++=(0λ≠),λ是参变量.(4)垂直直线系方程:与直线0Ax By C ++= (A ≠0,B ≠0)垂直的直线系方程是0Bx Ay λ-+=,λ是参变量.9·点到直线的距离d =(点00(,)P x y ,直线l:0Ax By C ++=).10·0Ax By C ++>或0<所表示的平面区域设直线:0l Ax By C ++=,若A>0,则在坐标平面内从左至右的区域依次表示Ax By C ++<,0Ax By C ++>,若A<0,则在坐标平面内从左至右的区域依次表示 0Ax By C ++>,0Ax By C ++<,可记为“x 为正开口对,X 为负背靠背“。