高中數學定理證明彙總

2021-05-18 05:28:35 字數 2732 閱讀 7995

必修1p64 分數指數冪的定義、根式解釋:

一般的,給定正實數a,對於任意給定的正整數m,n,存在唯一的正實數b,使得bn=am,我們把b叫作a的次冪,記作, 它就是正分數指數冪。

有時我們把正分數指數冪寫成根式形式,即 (a>0)

p81 對數的運算性質:

證明:設logam=p,logan=q,則由對數定義得ap=m,aq=n.

因為 mn=apaq=ap+q,所以p+q=loga(mn)

即loga(mn)=logam+logan

p84 換底公式:

證明:設x=logbn,根據對數定義,有n=bx. 兩邊取以a為底的對數,得logan=logabx.

而logabx=xlogab,所以logan=xlogab.

由於b≠1,則logab≠0,解出x,得x=,

因為x=logbn,所以logbn=

很容易由換底公式得到 logba=

必修2p24 平面的基本性質的推論:

1. 經過一條直線和這條直線外一點,有且只有乙個平面。

2. 經過兩條相交直線,有且只有乙個平面。

3. 經過兩條平行直線,有且只有乙個平面。

證明推論2:

設,在直線a上取點b,且a、b不重合,在直線b上取點c,且a、c不重合。

因為a、b、c不重合

則有且僅有乙個平面經過a、b、c

因為點a、b都在直線a上

所以直線a在平面內

同理直線b也在平面內

所以經過兩條相交直線只有乙個平面。

推論3:證明:設直線a∥b,任取點aa, ba,取點cb,則三點a、b、c確定乙個平面abc.

再任取c以外一點db

假設過兩條條直線a、b有兩個或以上平面

即平面abc 、平面abd是兩個不同的平面且相交於ab,且點c、d不在直線ab上

得出ab cd是異面直線

與a∥b衝突

所以,假設錯誤

p28 定理5.1 若平面外一條直線與此平面內的一條直線平行,則該直線與此平面平行。

p30 定理5.2 如果乙個平面內有兩條相交直線都平行於另乙個平面,那麼這兩個平面平行。

p31 定理5.3 如果一條直線與乙個平面平行,那麼過這直線的任意乙個平面與已知平面的交線與該直線平行。

p32 定理5.4 如果兩個平行平面同時與第三個平面相交,那麼它們的交線平行.

p36 定理6.1 如果一條直線和乙個平面內的兩條相交直線都垂直,那麼該直線與此平面垂直.

p37 定理6.2如果乙個平面經過另乙個平面的一條垂線,那麼這兩個平面互相垂直.

p39 定理6.3 如果兩條直線同垂直於乙個平面,那麼這兩條直線平行.

證明:一般的,如果直線a⊥平面,直線b⊥平面,這時,a和b平行嗎?

如圖,假設a和b不平行。

設b與a交於點o,b'是經過點o與a平行的直線。

因為a∥b',a⊥平面,所以,b'⊥平面。

這樣,經過同一點o的直線b,b'都垂直於平面,這是不可能的。

因此,a∥b。

p40 定理6.4 如果兩個平面互相垂直,那麼在乙個平面內垂直於它們交線的直線垂直於另乙個平面。

在一般情況下,平面α⊥平面β, =mnb,這時,直線ab和平面α垂直嗎?

如圖,在平面α內作直線bcmn,則abc是二面角α-mn-β的平面角,因為平面α⊥平面β,所以abc=90°,即ab⊥bc,又已知ab⊥mn,從而ab⊥α。

p47p73 △abc中,d是bc邊上任意一點(d與b,c不重合),且|ab|2=|ad|2+|bd||dc|.求證:△abc為等腰三角形。

解:作ao⊥bc,垂足為o,以bc所在直線為x軸,以oa所在直線為y軸,建立直角座標系。

設a(0,a),b(b,0),c(c,0),d(d,0),

因為|ab|2=|ad|2+|bd||dc|,所以,由距離公式可得

b2+a2=d2+a2+(d-b)(c-d),

即 - (d-b) (b+d) = (d-b)(c-d)

又 d-b≠0,

故 -b-d=c-d

即-b=c.

所以|ab|=|ac|,即△abc為等腰三角形。

p75例19 用解析法證明:等腰三角形底邊延長線上一點到兩腰的距離之差等於一腰上的高。

證明:在△abc中,ab=ac,p為bc延長線上一點,pd⊥ab於d,pe⊥ac於e,cf⊥ab於f.以bc所在直線為x軸,以bc的中垂線為y軸,建立直角座標系。

設a(0,b),b( -a,0),c( a,0)(a>0,b>0),則直線ab方程為bx-ay+ab=0,直線ac方程為bx+ay-ab=0,取p(x0,0),使x0>a,則點p到直線ab,ac的距離分別為

,點c到直線ab的距離為,

則|pd|-|pecf|.

必修4p83

平面向量基本定理如果el,e2是同一平面內的兩個不共線向量,那麼對於這一平面內的仟一向量a,存在一對實數,使.

我們把不共線的向量el,e2叫作表示這一平面內所有向量的一組基底.

如果el,e2是同一平面內的兩個不共線向量,a這一平面內的任一向量,那麼a與el,e2之間有什麼關係呢?

如圖2—25,在平面內任取一點o.作=el, =e2, =a.過點c分別作平行於ob,oa的直線,交直線oa於點m,交直線ob於點n,則有且只有一對實數,使得,

因為所以

p94p97

p99p100

p116

p122

p127

必修5p15

p27p45

p48p49

p83p88

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