㈠ 高中數學選修2-1知識總結
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高二數學選修2-1知識點
第一章 常用邏輯用語
1、命題:用語言、符號或式子表達的,可以判斷真假的陳述句.
真命題:判斷為真的語句.
假命題:判斷為假的語句.
2、「若 ,則 」形式的命題中的 稱為命題的條件, 稱為命題的結論.
3、對於兩個命題,如果一個命題的條件和結論分別是另一個命題的結論和條件,則這兩個命題稱為互逆命題.其中一個命題稱為原命題,另一個稱為原命題的逆命題.
若原命題為「若 ,則 」,它的逆命題為「若 ,則 」.
4、對於兩個命題,如果一個命題的條件和結論恰好是另一個命題的條件的否定和結論的否定,則這兩個命題稱為互否命題.中一個命題稱為原命題,另一個稱為原命題的否命題.
若原命題為「若 ,則 」,則它的否命題為「若 ,則 」.
5、對於兩個命題,如果一個命題的條件和結論恰好是另一個命題的結論的否定和條件的否定,則這兩個命題稱為互為逆否命題.其中一個命題稱為原命題,另一個稱為原命題的逆否命題.
若原命題為「若 ,則 」,則它的否命題為「若 ,則 」.
6、四種命題的真假性:
原命題
逆命題
否命題
逆否命題
真
真
真
真
真
假
假
真
假
真
真
真
假
假
假
假
四種命題的真假性之間的關系:
兩個命題互為逆否命題,它們有相同的真假性;
兩個命題為互逆命題或互否命題,它們的真假性沒有關系.
7、若 ,則 是 的充分條件, 是 的必要條件.
若 ,則 是 的充要條件(充分必要條件).
8、用聯結詞「且」把命題 和命題 聯結起來,得到一個新命題,記作 .
當 、 都是真命題時, 是真命題;當 、 兩個命題中有一個命題是假命題時, 是假命題.
用聯結詞「或」把命題 和命題 聯結起來,得到一個新命題,記作 .
當 、 兩個命題中有一個命題是真命題時, 是真命題;當 、 兩個命題都是假命題時, 是假命題.
對一個命題 全盤否定,得到一個新命題,記作 .
若 是真命題,則 必是假命題;若 是假命題,則 必是真命題.
9、短語「對所有的」、「對任意一個」在邏輯中通常稱為全稱量詞,用「 」表示.
含有全稱量詞的命題稱為全稱命題.
全稱命題「對 中任意一個 ,有 成立」,記作「 , 」.
短語「存在一個」、「至少有一個」在邏輯中通常稱為存在量詞,用「 」表示.
含有存在量詞的命題稱為特稱命題.
特稱命題「存在 中的一個 ,使 成立」,記作「 , 」.
10、全稱命題 : , ,它的否定 : , .全稱命題的否定是特稱命題.
第二章 圓錐曲線與方程
11、平面內與兩個定點 , 的距離之和等於常數(大於 )的點的軌跡稱為橢圓.這兩個定點稱為橢圓的焦點,兩焦點的距離稱為橢圓的焦距.
12、橢圓的幾何性質:
焦點的位置
焦點在 軸上
焦點在 軸上
圖形
標准方程
范圍
且
且
頂點
、
、
、
、
軸長
短軸的長 長軸的長
焦點
、
、
焦距
對稱性
關於 軸、 軸、原點對稱
離心率
准線方程
13、設 是橢圓上任一點,點 到 對應准線的距離為 ,點 到 對應准線的距離為 ,則 .
14、平面內與兩個定點 , 的距離之差的絕對值等於常數(小於 )的點的軌跡稱為雙曲線.這兩個定點稱為雙曲線的焦點,兩焦點的距離稱為雙曲線的焦距.
15、雙曲線的幾何性質:
焦點的位置
焦點在 軸上
焦點在 軸上
圖形
標准方程
范圍
或 ,
或 ,
頂點
、
、
軸長
虛軸的長 實軸的長
焦點
、
、
焦距
對稱性
關於 軸、 軸對稱,關於原點中心對稱
離心率
准線方程
漸近線方程
16、實軸和虛軸等長的雙曲線稱為等軸雙曲線.
17、設 是雙曲線上任一點,點 到 對應准線的距離為 ,點 到 對應准線的距離為 ,則 .
18、平面內與一個定點 和一條定直線 的距離相等的點的軌跡稱為拋物線.定點 稱為拋物線的焦點,定直線 稱為拋物線的准線.
19、過拋物線的焦點作垂直於對稱軸且交拋物線於 、 兩點的線段 ,稱為拋物線的「通徑」,即 .
20、焦半徑公式:
若點 在拋物線 上,焦點為 ,則 ;
若點 在拋物線 上,焦點為 ,則 ;
若點 在拋物線 上,焦點為 ,則 ;
若點 在拋物線 上,焦點為 ,則 .
21、拋物線的幾何性質:
標准方程
圖形
頂點
對稱軸
軸
軸
焦點
准線方程
離心率
范圍
第三章 空間向量與立體幾何
22、空間向量的概念:
在空間,具有大小和方向的量稱為空間向量.
向量可用一條有向線段來表示.有向線段的長度表示向量的大小,箭頭所指的方向表示向量的方向.
向量 的大小稱為向量的模(或長度),記作 .
模(或長度)為 的向量稱為零向量;模為 的向量稱為單位向量.
與向量 長度相等且方向相反的向量稱為 的相反向量,記作 .
方向相同且模相等的向量稱為相等向量.
23、空間向量的加法和減法:
求兩個向量和的運算稱為向量的加法,它遵循平行四邊形法則.即:在空間以同一點 為起點的兩個已知向量 、 為鄰邊作平行四邊形 ,則以 起點的對角線 就是 與 的和,這種求向量和的方法,稱為向量加法的平行四邊形法則.
求兩個向量差的運算稱為向量的減法,它遵循三角形法則.即:在空間任取一點 ,作 , ,則 .
24、實數 與空間向量 的乘積 是一個向量,稱為向量的數乘運算.當 時, 與 方向相同;當 時, 與 方向相反;當 時, 為零向量,記為 . 的長度是 的長度的 倍.
25、設 , 為實數, , 是空間任意兩個向量,則數乘運算滿足分配律及結合律.
分配律: ;結合律: .
26、如果表示空間的有向線段所在的直線互相平行或重合,則這些向量稱為共線向量或平行向量,並規定零向量與任何向量都共線.
27、向量共線的充要條件:對於空間任意兩個向量 , , 的充要條件是存在實數 ,使 .
28、平行於同一個平面的向量稱為共面向量.
29、向量共面定理:空間一點 位於平面 內的充要條件是存在有序實數對 , ,使 ;或對空間任一定點 ,有 ;或若四點 , , , 共面,則 .
30、已知兩個非零向量 和 ,在空間任取一點 ,作 , ,則 稱為向量 , 的夾角,記作 .兩個向量夾角的取值范圍是: .
31、對於兩個非零向量 和 ,若 ,則向量 , 互相垂直,記作 .
32、已知兩個非零向量 和 ,則 稱為 , 的數量積,記作 .即 .零向量與任何向量的數量積為 .
33、 等於 的長度 與 在 的方向上的投影 的乘積.
34、若 , 為非零向量, 為單位向量,則有 ;
; , , ;
; .
35、向量數乘積的運算律: ; ;
.
36、若 , , 是空間三個兩兩垂直的向量,則對空間任一向量 ,存在有序實數組 ,使得 ,稱 , , 為向量 在 , , 上的分量.
37、空間向量基本定理:若三個向量 , , 不共面,則對空間任一向量 ,存在實數組 ,使得 .
38、若三個向量 , , 不共面,則所有空間向量組成的集合是
.這個集合可看作是由向量 , , 生成的,
稱為空間的一個基底, , , 稱為基向量.空間任意三個不共面的向量都可以構成空間的一個基底.
39、設 , , 為有公共起點 的三個兩兩垂直的單位向量(稱它們為單位正交基底),以 , , 的公共起點 為原點,分別以 , , 的方向為 軸, 軸, 軸的正方向建立空間直角坐標系 .則對於空間任意一個向量 ,一定可以把它平移,使它的起點與原點 重合,得到向量 .存在有序實數組 ,使得 .把 , , 稱作向量 在單位正交基底 , , 下的坐標,記作 .此時,向量 的坐標是點 在空間直角坐標系 中的坐標 .
40、設 , ,則 .
.
.
.
若 、 為非零向量,則 .
若 ,則 .
.
.
, ,則 .
41、在空間中,取一定點 作為基點,那麼空間中任意一點 的位置可以用向量 來表示.向量 稱為點 的位置向量.
42、空間中任意一條直線 的位置可以由 上一個定點 以及一個定方向確定.點 是直線 上一點,向量 表示直線 的方向向量,則對於直線 上的任意一點 ,有 ,這樣點 和向量 不僅可以確定直線 的位置,還可以具體表示出直線 上的任意一點.
43、空間中平面 的位置可以由 內的兩條相交直線來確定.設這兩條相交直線相交於點 ,它們的方向向量分別為 , . 為平面 上任意一點,存在有序實數對 ,使得 ,這樣點 與向量 , 就確定了平面 的位置.
44、直線 垂直 ,取直線 的方向向量 ,則向量 稱為平面 的法向量.
45、若空間不重合兩條直線 , 的方向向量分別為 , ,則
, .
46、若直線 的方向向量為 ,平面 的法向量為 ,且 ,則
, .
47、若空間不重合的兩個平面 , 的法向量分別為 , ,則
, .
48、設異面直線 , 的夾角為 ,方向向量為 , ,其夾角為 ,則有
.
49、設直線 的方向向量為 ,平面 的法向量為 , 與 所成的角為 , 與 的夾角為 ,則有 .
50、設 , 是二面角 的兩個面 , 的法向量,則向量 , 的夾角(或其補角)就是二面角的平面角的大小.若二面角 的平面角為 ,則 .
51、點 與點 之間的距離可以轉化為兩點對應向量 的模 計算.
52、在直線 上找一點 ,過定點 且垂直於直線 的向量為 ,則定點 到直線 的距離為 .
53、點 是平面 外一點, 是平面 內的一定點, 為平面 的一個法向量,則點 到平面 的距離為 .
n
㈡ 求高中數學選修知識點
選修課程
(一)選修1-1
本模塊包括常用邏輯用語、圓錐曲線與方程、導數及其應用。
1.常用邏輯用語
(1)命題及其關系
(2)簡單的邏輯聯結詞
通過數學實例,了解邏輯聯結詞「或」「且」「非」的含義。
(3)全稱量詞與存在量詞
2.圓錐曲線與方程
(1)了解圓錐曲線的實際背景,感受圓錐曲線在刻畫現實世界和解決實際問題中的作用。
(2)經歷從具體情境中抽象出橢圓模型的過程,掌握橢圓的定義、標准方程、幾何圖形及簡單性質。
(3)了解拋物線、雙曲線的定義、幾何圖形和標准方程,知道它們的簡單幾何性質。
(4)通過圓錐曲線與方程的學習,進一步體會數形結合的思想。
(5)了解圓錐曲線的簡單應用。
3.導數及其應用
(1)導數概念及其幾何意義
(2)導數的運算
① 能根據導數定義
(3)導數在研究函數中的應用
(4)生活中的優化問題舉例
例如,通過使利潤最大、用料最省、效率最高等優化問題,體會導數在解決實際問題中的作用。
(5)數學文化
收集有關微積分創立的時代背景和有關人物的資料,並進行交流,體會微積分的建立在人類文化發展中的意義和價值。
微積分的創立是數學發展中的里程碑,它的發展和廣泛應用開創了向近代數學過渡的新時期,為研究變數和函數提供了重要的方法和手段。導數概念是微積分的核心概念之一,它有極其豐富的實際背景和廣泛的應用。
導數的概念應從其實際背景加以引入,教學中,可以通過研究曲線的切線、增長率、膨脹率、效率、密度、速度等反映導數應用的實例,突出幾何形象描述,引導學生經歷由平均變化率到瞬時變化率的過程,得到對導數概念抽象和形象的理解。
在教學中,要防止將導數僅僅作為一些規則和步驟來學習,而忽視它的思想和價值。應使學生認識到,任何事物的變化率都可以用導數來描述,應當避免過量的形式化運算練習。
利用導數判斷函數的單調性,是導數應用的重點,教學中應多選取具體的函數(如: ),利用它們的圖象,藉助幾何直觀,了解函數的導數與函數單調性之間的本質聯系,學會用導數研究函數的單調性,進而完成對函數的最值(極值)以及生活中的優化問題的教學。在學習利用導數研究函數性質的同時,感受導數在研究函數和解決實際問題中的作用,體會導數的思想及其內涵,幫助學生理解導數的背景、思想和作用。
本章內容的教學,整體上要貫穿用形象展示抽象,用微觀說明宏觀,注重研究問題的方法和學生認識的過程,注重培養學生的研究探索能力,注重數形結合思想的滲透。
(二)選修1-2
本模塊包括統計案例、推理與證明、數系擴充及復數的引入、框圖。
1.統計案例
通過典型案例,學習下列一些常見的統計方法,並能初步應用這些方法解決一些實際問題。
(1)通過對典型案例 (如「肺癌與吸煙有關嗎」 等)的探究,了解獨立性檢驗 (只要求2×2列聯表) 的基本思想、方法及初步應用。
(2)通過對典型案例(如「人的體重與身高的關系」等)的探究,了解回歸的基本思想、方法及其初步應用。
本部分內容是學生在初中階段和高中數學必修課程已學習統計的基礎上,通過對典型案例的討論,了解和使用一些常用的統計方法,進一步體會運用統計方法解決實際問題,認識統計方法在決策中的作用。
本部分內容的《課程標准》要求都是了解,因此教學中要注意難度的把握,宜採用案例教學的方式。本部分的內容公式多,但重點應放在通過統計案例,讓學生了解回歸分析和獨立性檢驗的基本思想及其初步應用,對於其理論基礎不做要求,避免學生單純記憶和機械套用公式。
教學中,應鼓勵學生經歷數據處理的過程,培養他們對數據的直觀感覺,認識統計方法的特點(如統計推斷可能犯錯誤,估計結果的隨機性),體會統計方法應用的廣泛性。應盡量給學生提供一定的實踐活動機會,可結合數學建模的活動,選擇一個案例,要求學生親自實踐。
教學中,應鼓勵學生使用計算器、計算機等現代技術手段來處理數據,有條件的學校還可運用一些常見的統計軟體解決實際問題。
在統計案例中,還應介紹所學統計方法在社會生活中的廣泛應用,以豐富學生對數學文化價值的認識。
2.推理與證明
(1)合情推理與演繹推理
① 結合已學過的數學實例和生活中的實例,了解合情推理的含義,能利用歸納和類比等進行簡單的推理,體會並認識合情推理在數學發現中的作用。
② 結合已學過的數學實例和生活中的實例,體會演繹推理的重要性,掌握演繹推理的基本模式,並能運用它們進行一些簡單推理。
③ 通過具體實例,了解合情推理和演繹推理之間的聯系和差異。
(2)直接證明與間接證明
① 結合已經學過的數學實例,了解直接證明的兩種基本方法:分析法和綜合法;了解分析法和綜合法的思考過程、特點。
② 結合已經學過的數學實例,了解間接證明的一種基本方法——反證法;了解反證法的思考過程、特點。
(3)數學文化
① 通過對實例的介紹(如歐幾里得《幾何原本》、馬克思《資本論》、傑弗遜《獨立宣言》、牛頓三定律),體會公理化思想。
② 介紹計算機在自動推理領域和數學證明中的作用。
「推理與證明」是數學的基本思維過程,也是人們學習和生活中經常使用的思維方式。推理一般包括合情推理和演繹推理,證明通常包括邏輯證明和實驗、實踐證明。合情推理得出的結論不一定正確,數學結論是否正確,必須通過演繹推理或邏輯證明來保證,即在前提正確的基礎上,通過正確使用推理規則得出結論。
在本部分內容中,學生將通過對已學知識的回顧,進一步體會合情推理、演繹推理以及二者之間的聯系與差異;體會數學證明的特點,了解數學證明的基本方法,包括直接證明的方法(如分析法、綜合法)和間接證明的方法(如反證法);感受邏輯證明在數學以及日常生活中的作用,養成言之有理、論證有據的習慣。
教學中應通過實例,引導學生運用合情推理去探索、猜測一些數學結論,並用演繹推理確認所得結論的正確性,或者用反例推翻錯誤的猜想。教學的重點在於通過具體實例理解合情推理與演繹推理,而不追求對概念的抽象表述。
本部分設置的證明內容是對學生已學過的基本證明方法的總結。在教學中,應通過實例,引導學生認識各種證明方法的特點,體會證明的必要性。對證明的技巧性不宜作過高的要求。
教學中,可從已學知識中的問題出發,體會兩種推理方法的應用,而在對新問題的解決過程中,自然的理解和區分兩種推理,把握兩種推理在解決問題中的協調應用。推理過程中,要注重學生信息檢索、觀察、分析、判斷等能力的培養,還要注重對學生在文字語言表達、數學語言應用,以及規范書寫證明過程等方面的要求。
為了讓學生初步體會公理化方法,在教學中一定要重視實例的作用,使學生了解數學知識的產生和發展過程,體會公理化思想的發展及對科學發現、社會進步等的作用。
3.數系擴充與復數的引入
(1)在問題情境中了解數系的擴充過程,體會實際需求與數學內部的矛盾(數的運算規則、方程理論)在數系擴充過程中的作用,感受人類理性思維的作用以及數與現實世界的聯系。
(2)理解復數的基本概念以及復數相等的充要條件。
(3)了解復數的代數表示法及其幾何意義。
(4)能進行復數代數形式的四則運算,了解復數代數形式的加減運算的幾何意義。
數系擴充的過程體現了數學的發現和創造過程,同時體現了數學發生發展的客觀需求和背景,復數的引入是中學階段數系的又一次擴充。本部分知識的教學,可結合數學文化的學習,進行數系擴充的介紹,使學生感受人類理性思維的作用以及數與現實世界的聯系。
在復數概念與運算的教學中,應注意避免繁瑣的計算與技巧訓練。對於感興趣的學生,可以安排一些引申的內容,如求 的根,介紹代數基本定理等。
4.框圖
(1)流程圖
① 通過具體實例,進一步認識程序框圖。
② 通過具體實例,了解工序流程圖(即統籌圖)。
③ 能繪制簡單實際問題的流程圖,體會流程圖在解決實際問題中的作用。
(2)結構圖
① 通過實例,了解結構圖;運用結構圖梳理已學過的知識、整理收集到的資料信息。
② 結合做出的結構圖與他人進行交流,體會結構圖在揭示事物聯系中的作用。
框圖是表示一個系統各部分和各環節之間關系的圖示,它的作用在於能夠清晰地表達比較復雜的系統各部分之間的關系。框圖已經廣泛應用於演算法、計算機程序設計、工序流程的表述、設計方案的比較等方面,也是表示數學計算與證明過程中主要邏輯步驟的工具,並將成為日常生活和各門學科中進行交流的一種常用表達方式。
框圖是新增內容,通過框圖的學習過程能夠提高學生的抽象概括能力和邏輯思維能力,能幫助學生清晰地表達和交流思想。尤其對希望在人文、社會科學方面發展的學生是十分必要的。
框圖的教學,應從分析實例入手,結合必修中的演算法,引導學生運用框圖表示數學計算與證明過程中的主要思路與步驟、實際問題中的工序流程、某一數學知識系統的結構關系等。使學生在運用框圖的過程中理解流程圖和結構圖的特徵,掌握框圖的用法,體驗用框圖表示解決問題過程的優越性。
(三)選修2-1
本模塊包括常用邏輯用語、圓錐曲線與方程、空間中的向量(簡稱空間向量)與立體幾何。
1.常用邏輯用語
(1)命題及其關系
① 了解命題的逆命題、否命題與逆否命題。
② 理解必要條件、充分條件與充要條件的意義,會分析四種命題的相互關系。
(2)簡單的邏輯聯結詞
通過數學實例,了解邏輯聯結詞「或」「且」「非」的含義。
(3)全稱量詞與存在量詞
① 通過生活和數學中的豐富實例,理解全稱量詞與存在量詞的意義。
② 能正確地對含有一個量詞的命題進行否定。
本部分教學的目的是讓學生體會邏輯用語在表述和論證中的作用,利用這些邏輯用語准確地表達數學內容,更好地進行交流,而不是進行邏輯學的教學。因此,教學中要注意把握尺度,不宜過難。
這里考慮的命題是指明確地給出條件和結論的命題,對逆命題、否命題、逆否命題的概念,只要求作一般性的了解,重點關注四種命題的相互關系和命題的必要條件、充分條件、充要條件。
教學中要多用實例,通過實例理解邏輯聯結詞及量詞的含義,避免對邏輯用語的機械記憶和抽象解釋,也不要求使用真值表。注意引導學生使用常用邏輯用語,在運用的過程中,加深對常用邏輯用語的認識,糾正出現的邏輯錯誤,體會運用常用邏輯用語表述數學內容的准確性、簡潔性,感受數學的美。
對於部分感興趣的同學,還可以引導他們進一步選修「開關電路與布爾代數」,繼續接觸有關命題的一些知識。
2.圓錐曲線與方程
(1)圓錐曲線
① 了解圓錐曲線的實際背景,感受圓錐曲線在刻畫現實世界和解決實際問題中的作用。
② 經歷從具體情境中抽象出橢圓、拋物線模型的過程,掌握它們的定義、標准方程、幾何圖形及簡單性質。
③ 了解雙曲線的定義、幾何圖形和標准方程,知道它的有關性質。
④ 能用坐標法解決一些與圓錐曲線有關的簡單幾何問題(直線與圓錐曲線的位置關系)和實際問題。
⑤ 通過圓錐曲線的學習,進一步體會數形結合的思想。
(2)曲線與方程
結合已學過的曲線及其方程的實例,了解曲線與方程的對應關系,進一步感受數形結合的基本思想。
本部分內容所滲透的幾何直觀和數形結合的思想,對於後續的數學學習是很有幫助的,教學中要充分地重視這一點。
教學中可通過多種方式向學生介紹圓錐曲線的背景和應用,有意識地強調數學的科學價值、文化價值和美學價值,一方面引發學生學習的興趣,另一方面,也可以對曲線和方程的關系有進一步的認識。
圓錐曲線在實踐中的應用相當廣泛,是體現數學應用價值的好素材,因此,教學中可以通過豐富的實例,使學生了解其背景和應用。
在學習了橢圓之後,可引導學生運用類比的方法去研究拋物線,雙曲線的幾何性質。對於感興趣的學生,教師也可以引導學生了解圓錐曲線的離心率與統一方程。
有條件的學校,要充分發揮現代教育技術的作用,通過一些軟體演示方程中參數的變化對曲線的影響,使學生進一步理解曲線和方程的關系,把握好曲線的「幾何性質」與方程的「數量關系」之間的對應關系。
3.空間向量與立體幾何
(1)空間向量及其運算
① 經歷向量及其運算由平面向空間推廣的過程。
② 了解空間向量的概念,了解空間向量的基本定理及其意義,掌握空間向量的正交分解及其坐標表示。
③ 掌握空間向量的線性運算及其坐標表示。
④ 掌握空間向量的數量積及其坐標表示;能運用向量的數量積判斷向量的共線與垂直。
(2)空間向量的應用
① 理解直線的方向向量與平面的法向量。
② 能用向量語言表述線線、線面、面面的垂直、平行關系。
③ 能用向量方法證明有關線、面位置關系的一些定理(包括三垂線定理)。
④ 能用向量方法解決線線、線面、面面的夾角的計算問題。
空間向量的教學應引導學生運用類比的方法,經歷向量及其運算由平面向空間推廣的過程,體會維數增加所帶來的影響。
在必修的基礎上繼續學習立體幾何,可以鼓勵學生靈活選擇運用向量方法與綜合方法,從不同角度解決立體幾何問題。
用空間向量處理立體幾何問題,關鍵在於理解直線的方向向量、平面的法向量、兩個向量的數量積的定義,以及實數與向量乘積的幾何意義——平行向量。
向量是代數的,它可以進行豐富的運算,通過這些運算可以解決很多問題;向量又是幾何的,向量可以描述、刻畫幾何中的基本研究對象:點、線、面以及它們之間的關系。向量所發揮的作用,是用代數方法處理幾何問題思想的集中反映。向量不僅僅是一個計算的工具,更重要的是,它還是連接代數與幾何的天然「橋梁」。教學中要讓學生體會向量方法在研究幾何問題中的作用,發展學生的幾何直觀和數形結合的能力,並充分挖掘向量的實際背景,如向量的物理學背景等。
(四)選修2—2
本模塊包括導數及其應用、推理與證明、數系擴充與復數的引入。
1.導數及其應用
(1)導數概念及其幾何意義
① 通過對大量實例的分析,經歷由平均變化率過渡到瞬時變化率的過程,了解導數概念的實際背景,知道瞬時變化率就是導數,體會導數的思想及其內涵。
② 通過函數圖象直觀地理解導數的幾何意義。
(2)導數的運算
① 能根據導數定義求函數 , , , , , 的導數。
② 能利用給出的基本初等函數的導數公式和導數的四則運演算法則求簡單函數的導數,能求簡單的復合函數(僅限於形如 )的導數。
③ 會使用導數公式表。
(3)導數在研究函數中的應用
① 結合實例,藉助幾何直觀探索並了解函數的單調性與導數的關系;能利用導數研究函數的單調性,會求不超過三次的多項式函數的單調區間。
② 結合函數的圖象,了解函數在某點取得極值的必要條件和充分條件;會用導數求不超過三次的多項式函數的極大值、極小值,以及閉區間上不超過三次的多項式函數最大值、最小值;體會導數方法在研究函數性質中的一般性和有效性。
(4)生活中的優化問題舉例
例如,通過使利潤最大、用料最省、效率最高等優化問題,體會導數在解決實際問題中的作用。
(5)定積分與微積分基本定理
① 通過實例(如求曲邊梯形的面積、變力做功等),從問題情境中了解定積分的實際背景;藉助幾何直觀體會定積分的基本思想,初步了解定積分的概念。
② 通過實例(如變速運動物體在某段時間內的速度與路程的關系),直觀了解微積分基本定理的含義。
(6)數學文化
收集有關微積分創立的時代背景和有關人物的資料,並進行交流;體會微積分的建立在人類文化發展中的意義和價值。
微積分的創立是數學發展中的里程碑,它的發展和廣泛應用開創了向近代數學過渡的新時期,為研究變數和函數提供了重要的方法和手段。導數概念是微積分的核心概念之一,它有極其豐富的實際背景和廣泛的應用。
導數的概念應從其實際背景加以引入,教學中可以通過研究曲線的切線、增長率、膨脹率、效率、密度、速度等反映導數應用的實例,突出幾何形象描述,引導學生經歷由平均變化率到瞬時變化率的認識過程,得到對導數概念形象的理解。
在教學中,要防止將導數僅僅作為一些規則和步驟來學習,而忽視它的思想和價值。應使學生認識到,任何事物的變化率都可以用導數來描述。
利用導數判斷函數的單調性是導數應用的重點,也是本部分內容的重點之一。教學中應選取具體的函數(如: ),利用它們的圖象,藉助幾何直觀,了解函數的導數與函數單調性之間的本質聯系,學會用導數研究函數的單調性,進而完成對函數的最值(極值)以及生活中的優化問題的教學。在學習利用導數研究函數性質的同時,感受導數在研究函數和解決實際問題中的作用,體會導數的思想及其內涵,幫助學生理解導數的背景、思想和作用。
教師應引導學生在解決具體問題的過程中,將研究函數的導數方法與初等方法作比較,以體會導數方法在研究函數性質中的一般性和有效性。
本章內容的教學,整體上要貫穿用形象展示抽象,用微觀說明宏觀,注重研究問題的方法和學生認識的過程,注重培養學生的研究探索能力,注重數形結合思想的滲透。
2.推理與證明
(1)合情推理與演繹推理
① 結合已學過的數學實例和生活中的實例,了解合情推理的含義,能利用歸納和類比等進行簡單的推理,體會並認識合情推理在數學發現中的作用。
② 結合已學過的數學實例和生活中的實例,體會演繹推理的重要性,掌握演繹推理的基本模式,並能運用它們進行一些簡單推理。
③ 通過具體實例,了解合情推理和演繹推理之間的聯系和差異。
(2)直接證明與間接證明
① 結合已經學過的數學實例,了解直接證明的兩種基本方法:分析法和綜合法;了解分析法和綜合法的思考過程、特點。
② 結合已經學過的數學實例,了解間接證明的一種基本方法——反證法;了解反證法的思考過程、特點。
(3)數學歸納法
了解數學歸納法的原理,能用數學歸納法證明一些簡單的數學命題。
(4)數學文化
① 通過對實例的介紹(如歐幾里得《幾何原本》、馬克思《資本論》、傑弗遜《獨立宣言》、牛頓三定律),體會公理化思想。
② 介紹計算機在自動推理領域和數學證明中的作用。
「推理與證明」是數學的基本思維過程,也是人們學習和生活中經常使用的思維方式。推理一般包括合情推理和演繹推理,證明通常包括邏輯證明和實驗、實踐證明。合情推理得出的結論不一定正確,數學結論是否正確,必須通過演繹推理或邏輯證明來保證,即在前提正確的基礎上,通過正確使用推理規則得出結論。
教學中應通過實例,引導學生運用合情推理去探索、猜測一些數學結論,並用演繹推理確認所得結論的正確性,或者用反例推翻錯誤的猜想。教學的重點在於通過具體實例理解合情推理與演繹推理,而不必追求對概念的抽象表述。
本部分設置的證明內容是對學生已學過的基本證明方法的總結。在教學中,應通過實例,引導學生認識各種證明方法的特點,體會證明的必要性。對證明的技巧性不宜作過高的要求。
教師應藉助具體實例讓學生了解數學歸納法的原理,對證明的問題要控制難度。
教學中,可從已學知識中的問題出發,體會兩種推理方法的應用,而在對新問題的解決過程中,自然的理解和區分兩種推理,把握兩種推理在解決問題中的協調應用。推理過程中,要注重學生信息檢索、觀察、分析、判斷等能力的培養,還要注重對學生在文字語言表達、數學語言應用,以及規范書寫證明過程等方面的要求。
為了讓學生初步體會公理化方法,在教學中一定要重視實例的作用,使學生了解數學知識的產生和發展過程,體會公理化思想的發展及對科學發現、社會進步等的作用。
3.數系擴充與復數的引入
(1)在問題情境中了解數系的擴充過程,體會實際需求與數學內部的矛盾(數的運算規則、方程理論)在數系擴充過程中的作用,感受人類理性思維的作用以及數與現實世界的聯系。
(2)理解復數的基本概念以及復數相等的充要條件。
(3)了解復數的代數表示法及其幾何意義。
(4)能進行復數代數形式的四則運算,了解復數代數形式的加減運算的幾何意義。
數系擴充的過程體現了數學的發現和創造過程,同時體現了數學發生發展的客觀需求和背景,復數的引入是中學階段數系的又一次擴充。本部分知識的教學,可結合數學文化的學習,進行數系擴充的介紹,使學生感受人類理性思維的作用以及數與現實世界的聯系。
在復數概念與運算的教學中,應注意避免繁瑣的計算與技巧訓練。對於感興趣的學生,可以安排一些引申的內容,如求 的根,介紹代數基本定理等。
(五)選修2—3
本模塊包括計數原理、統計案例、概率。
1.計數原理
(1)分類加法計數原理、分步乘法計數原理
通過實例,總結出分類加法計數原理、分步乘法計數原理;能根據具體問題的特徵,選擇分類加法計數原理或分步乘法計數原理解決一些簡單的實際問題。
(2)排列與組合
通過實例,理解排列、組合的概念;能利用計數原理推導排列數公式、組合數公式,並能解決簡單的實際問題。
(3)二項式定理
能用計數原理證明二項式定理; 會用二項式定理解決與二項展開式有關的簡單問題.
教學中要突出分類加法計數原理、分步乘法計數原理的基礎性作用。分類加法計數原理、分步乘法計數原理是處理計數問題的兩種基本方法。當面臨一個復雜問題時,通過分類或分步將它分解成為一些簡單的問題,先解決簡單問題,然後再將它們整合起來得到整個問題的解決,這是一種重要而基本的思想方法。
引導學生體會兩個計數原理在排列數公式、組合數公式和二項式定理推導中的工具性作用。以上知識的學習都是兩個計數原理的重要應用,這樣有利於避免學生單純記憶和機械套用公式進行計算。
通過學生熟悉和感興趣的實例,理解排列組合的概念,區分排列問題中元素的「有序」和組合問題中元素的「無序」,這是解決這兩類問題的關鍵,也是初學者容易犯錯誤的地方。
教學中,應避免繁瑣的、技巧性過高的計數問題。
對於有興趣和能力的學生可自主探究組合數的兩個性質,但在教學中不作統一要求。
在二項式定理的教學過程中可介紹我國古代數學成就「楊輝三角」及數學家楊輝其人其事,激發學生的學習熱情,豐富學生對數學文化價值的認識。
2.統計案例
通過典型案例,學習下列一些常見的統計方法,並能初步應用這些方法解決一些實際問題。
(1)通過對典型案例(如「肺癌與吸煙有關嗎」等)的探究,了解獨立性檢驗(只要求2×2列聯表)的基本思想、方法及初步應用。
(2)通過對典型案例(如「人的體重與身高的關系」等)的探究,了解回歸的基本思想、方法及其初步應用。
本部分內容是學生在初中階段和高中數學必修課程已學習統計的基礎上,通過對典型案例的討論,了解和使用一些常用的統計方法,進一步體會運用統計方法解決實際問題,認識統計方法在決策中的作用。
本部分內容《課程標准》規定的要求都是了解,應採用案例教學的方式,教學中要注意控制難度。本部分的內容公式多,但重點應放在通過統計案例,讓學生了解回歸分析和獨立性檢驗的基本思想及其初步應用,對於其理論基礎不做要求。
教學中,應鼓勵學生經歷數據處理的過程,培養他們對數據的直觀感覺,認識統計方法的特點(如統計推斷可能犯錯誤,估計結果的隨機性),體會統計方法應用的廣泛性。應盡量給學生提供一定的實踐活動機會,可結合數學建模的活動,選擇一個案例,要求學生親自實踐。
教學中,應鼓勵學生使用計算器、計算機等現代技術手段來處理數據,有條件的學校還可運用一些常見的統計軟體解決實際問題。
3.概率
(1)在對具體問題的分析中,理解取有限值的離散型隨機變數及其分布列的概念,認識分布列對於刻畫隨機現象的重要性。
(2)通過實例(如彩票抽獎),理解超幾何分布及其導出過程,並能進行簡單的應用。
(3)在具體情境中,了解條件概率和兩個事件相互獨立的概念,理解n次獨立重復試驗的模型及二項分布,並能解決一些簡單的實際問題。
(4)通過實例,理解取有限值的離散型隨機變數均值、方差的概念,能計算簡單離散型隨機變數的均值、方差,並能解決一些實際問題。
(5)通過實際問題,藉助直觀(如實際問題的直方圖),認識正態分布曲線的特點及曲線所表示的意義。
研究一個隨機現象,就是要了解它所有可能出現的結果和每一個結果出現的概率,分布列正是描述了離散型隨機變數取值的概率規律。因此本部分內容的重點是隨機變數的分布列。為了能正確求出隨機變數對應的概率值,教學中應適當復習必修課所學的概率知識。
在學習了離散型隨機變數的基礎上,通過實例,重點研究二項分布和超幾何分布,這些都是應用廣泛的重要的概率模型。對於這些概率模型的教學,注重通過實例引入,讓學生對這些概率模型直觀認識,不追求形式化的描述。
正態分布在自然界中大量存在,因此正態分布是一個重要的數學模型。但高中階段正態分布的教學要注意把握好教學深度。正態分布涉及到連續型隨機變數的總體密度曲線,本部分教學內容只要求簡單介紹。
結合本部分教學內容特點和教學方式,應引導學生利用所學知識解決一些實際問題。讓學生自行選擇一些實際問題,建立恰當的概率模型,培養學生實踐能力,努力提高學生分析和解決問題的能力。體會數學的實際應用價值,努力提高學生數學學習興趣。
㈢ 求高中數學選修知識點 是關於數學期望那個單元的。 例如求數學期望的公式,數學期望的定義。方差的公式
一:抽球類問題數學期望
E=n*E1
註:E為數學期望,E1為抽一次球的數學期望,n為抽的次數
例:有完全相同的黑球,白球,紅球共15個,其中黑7個,白3個,黑5個
則抽5次抽到黑球的個數的數學期望E=5*(5/15)=5/3
衍生問題還有抽人,抽產品等
二:遇紅燈問題數學期望
E=P1+P2+……..
註:P為概率,E為相應所有P的和
例:小紅去學校的路上有4個紅燈,遇第1個紅燈的概率為0.5,第2個的為0.35,第3個的為0.65,第4個的為0.23(遇紅燈是互相獨立的,互不影響的)
則小紅在一次去學校的路上遇到的紅燈的數學期望E=0.5+0.35+0.65+0.23=1.73
衍生問題有很多
三:三局兩勝制問題的局數期望
E=2(1+P1*P2)
註:E為局數期望,P1,P2為兩隊或兩人的獲勝的概率(P1+P2=1)
例:甲和乙下棋,甲贏的概率為0.45,乙贏的概率為0.55
則他們三局兩勝的局數期望E=2(1+0.45*0.55)=2.495
在概率論和統計學中,數學期望(mean)(或均值,亦簡稱期望)是試驗中每次可能結果的概率乘以其結果的總和。是最基本的數學特徵之一。它反映隨機變數平均取值的大小。
需要注意的是,期望值並不一定等同於常識中的「期望」——「期望值」也許與每一個結果都不相等。(換句話說,期望值是該變數輸出值的平均數。期望值並不一定包含於變數的輸出值集合里。)
㈣ 高二數學選修一重要知識點分析
數學習題無非就是數學概念和數學思想的組合應用,弄清數學基本概念、基本定理、基本 方法 是判斷題目類型、知識范圍的前提,是正確把握解題方法的依據。以下是我給大家整理的 高二數學 選修一重要知識點分析,希望大家能夠喜歡!
高二數學選修一重要知識點分析1
1、圓的定義
平面內到一定點的距離等於定長的點的集合叫圓,定點為圓心,定長為圓的半徑。
2、圓的方程
(x-a)^2+(y-b)^2=r^2
(1)標准方程,圓心(a,b),半徑為r;
(2)求圓方程的方法:
一般都採用待定系數法:先設後求。確定一個圓需要三個獨立條件,若利用圓的標准方程,
需求出a,b,r;若利用一般方程,需要求出D,E,F;
另外要注意多利用圓的幾何性質:如弦的中垂線必經過原點,以此來確定圓心的位置。
3、直線與圓的位置關系
直線與圓的位置關系有相離,相切,相交三種情況:
(1)設直線,圓,圓心到l的距離為,則有;;
(2)過圓外一點的切線:①k不存在,驗證是否成立②k存在,設點斜式方程,用圓心到該直線距離=半徑,求解k,得到方程【一定兩解】
(3)過圓上一點的切線方程:圓(x-a)2+(y-b)2=r2,圓上一點為(x0,y0),則過此點的切線方程為(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2
練習題:
2.若圓(x-a)2+(y-b)2=r2過原點,則()
A.a2-b2=0B.a2+b2=r2
C.a2+b2+r2=0D.a=0,b=0
【解析】選B.因為圓過原點,所以(0,0)滿足方程,
即(0-a)2+(0-b)2=r2,
所以a2+b2=r2.
高二數學選修一重要知識點分析2
一、隨機事件
主要掌握好(三四五)
(1)事件的三種運算:並(和)、交(積)、差;注意差A-B可以表示成A與B的逆的積。
(2)四種運算律:交換律、結合律、分配律、德莫根律。
(3)事件的五種關系:包含、相等、互斥(互不相容)、對立、相互獨立。
二、概率定義
(1)統計定義:頻率穩定在一個數附近,這個數稱為事件的概率;(2)古典定義:要求樣本空間只有有限個基本事件,每個基本事件出現的可能性相等,則事件A所含基本事件個數與樣本空間所含基本事件個數的比稱為事件的古典概率;
(3)幾何概率:樣本空間中的元素有無窮多個,每個元素出現的可能性相等,則可以將樣本空間看成一個幾何圖形,事件A看成這個圖形的子集,它的概率通過子集圖形的大小與樣本空間圖形的大小的比來計算;
(4)公理化定義:滿足三條公理的任何從樣本空間的子集集合到[0,1]的映射。
三、概率性質與公式
(1)加法公式:P(A+B)=p(A)+P(B)-P(AB),特別地,如果A與B互不相容,則P(A+B)=P(A)+P(B);
(2)差:P(A-B)=P(A)-P(AB),特別地,如果B包含於A,則P(A-B)=P(A)-P(B);
(3)乘法公式:P(AB)=P(A)P(B|A)或P(AB)=P(A|B)P(B),特別地,如果A與B相互獨立,則P(AB)=P(A)P(B);
(4)全概率公式:P(B)=∑P(Ai)P(B|Ai).它是由因求果,
貝葉斯公式:P(Aj|B)=P(Aj)P(B|Aj)/∑P(Ai)P(B|Ai).它是由果索因;
如果一個事件B可以在多種情形(原因)A1,A2,....,An下發生,則用全概率公式求B發生的概率;如果事件B已經發生,要求它是由Aj引起的概率,則用貝葉斯公式.
(5)二項概率公式:Pn(k)=C(n,k)p^k(1-p)^(n-k),k=0,1,2,....,n.當一個問題可以看成n重貝努力試驗(三個條件:n次重復,每次只有A與A的逆可能發生,各次試驗結果相互獨立)時,要考慮二項概率公式.
高二數學選修一重要知識點分析3
導數是微積分中的重要基礎概念。當函數y=f(x)的自變數x在一點x0上產生一個增量Δx時,函數輸出值的增量Δy與自變數增量Δx的比值在Δx趨於0時的極限a如果存在,a即為在x0處的導數,記作f'(x0)或df(x0)/dx。
導數是函數的局部性質。一個函數在某一點的導數描述了這個函數在這一點附近的變化率。如果函數的自變數和取值都是實數的話,函數在某一點的導數就是該函數所代表的曲線在這一點上的切線斜率。導數的本質是通過極限的概念對函數進行局部的線性逼近。例如在運動學中,物體的位移對於時間的導數就是物體的瞬時速度。
不是所有的函數都有導數,一個函數也不一定在所有的點上都有導數。若某函數在某一點導數存在,則稱其在這一點可導,否則稱為不可導。然而,可導的函數一定連續;不連續的函數一定不可導。
對於可導的函數f(x),x?f'(x)也是一個函數,稱作f(x)的導函數。尋找已知的函數在某點的導數或其導函數的過程稱為求導。實質上,求導就是一個求極限的過程,導數的四則運演算法則也來源於極限的四則運演算法則。反之,已知導函數也可以倒過來求原來的函數,即不定積分。微積分基本定理說明了求原函數與積分是等價的。求導和積分是一對互逆的操作,它們都是微積分學中最為基礎的概念。
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㈤ 高二數學選修三各章節的知識點總結
數學學習其主要的目的是為了培養我們的創造性,培養我們處理事情、解決問題的能力,因此,對處理數學問題時的大策略、大思維的掌握顯得特別重要,在平時的學習時應注重歸納它。以下是我給大家整理的 高二數學 選修三各章節的知識點 總結 ,希望大家能夠喜歡!
高二數學選修三各章節的知識點總結1
一、映射與函數:
(1)映射的概念:(2)一一映射:(3)函數的概念:
二、函數的三要素:
相同函數的判斷 方法 :①對應法則;②定義域(兩點必須同時具備)
(1)函數解析式的求法:
①定義法(拼湊):②換元法:③待定系數法:④賦值法:
(2)函數定義域的求法:
①含參問題的定義域要分類討論;
②對於實際問題,在求出函數解析式後;必須求出其定義域,此時的定義域要根據實際意義來確定。
(3)函數值域的求法:
①配方法:轉化為二次函數,利用二次函數的特徵來求值;常轉化為型如:的形式;
②逆求法(反求法):通過反解,用來表示,再由的取值范圍,通過解不等式,得出的取值范圍;常用來解,型如:;
④換元法:通過變數代換轉化為能求值域的函數,化歸思想;
⑤三角有界法:轉化為只含正弦、餘弦的函數,運用三角函數有界性來求值域;
⑥基本不等式法:轉化成型如:,利用平均值不等式公式來求值域;
⑦單調性法:函數為單調函數,可根據函數的單調性求值域。
⑧數形結合:根據函數的幾何圖形,利用數型結合的方法來求值域。
高二數學選修三各章節的知識點總結2
一、直線與方程
(1)直線的傾斜角
定義:x軸正向與直線向上方向之間所成的角叫直線的傾斜角。特別地,當直線與x軸平行或重合時,我們規定它的傾斜角為0度。因此,傾斜角的取值范圍是0°≤α<180°
(2)直線的斜率
①定義:傾斜角不是90°的直線,它的傾斜角的正切叫做這條直線的斜率。直線的斜率常用k表示。即。斜率反映直線與軸的傾斜程度。當時,。當時,;當時,不存在。
②過兩點的直線的斜率公式:
注意下面四點:(1)當時,公式右邊無意義,直線的斜率不存在,傾斜角為90°;
(2)k與P1、P2的順序無關;
(3)以後求斜率可不通過傾斜角而由直線上兩點的坐標直接求得;
(4)求直線的傾斜角可由直線上兩點的坐標先求斜率得到。
(3)直線方程
①點斜式:直線斜率k,且過點
注意:當直線的斜率為0°時,k=0,直線的方程是y=y1。當直線的斜率為90°時,直線的斜率不存在,它的方程不能用點斜式表示.但因l上每一點的橫坐標都等於x1,所以它的方程是x=x1。
②斜截式:,直線斜率為k,直線在y軸上的截距為b
③兩點式:()直線兩點,
④截矩式:其中直線與軸交於點,與軸交於點,即與軸、軸的截距分別為。
⑤一般式:(A,B不全為0)
⑤一般式:(A,B不全為0)
注意:○1各式的適用范圍
○2特殊的方程如:平行於x軸的直線:(b為常數);平行於y軸的直線:(a為常數);
(4)直線系方程:即具有某一共同性質的直線
(一)平行直線系
平行於已知直線(是不全為0的常數)的直線系:(C為常數)
(二)過定點的直線系
(ⅰ)斜率為k的直線系:,直線過定點;
(ⅱ)過兩條直線,的交點的直線系方程為(為參數),其中直線不在直線系中。
(5)兩直線平行與垂直
當,時,;注意:利用斜率判斷直線的平行與垂直時,要注意斜率的存在與否。
(6)兩條直線的交點
相交:交點坐標即方程組的一組解。方程組無解;方程組有無數解與重合
(7)兩點間距離公式:設是平面直角坐標系中的兩個點,則
(8)點到直線距離公式:一點到直線的距離
(9)兩平行直線距離公式:在任一直線上任取一點,再轉化為點到直線的距離進行求解。
高二數學選修三各章節的知識點總結3
函數圖像變換:(重點)要求掌握常見基本函數的圖像,掌握函數圖像變換的一般規律。
常見圖像變化規律:(注意平移變化能夠用向量的語言解釋,和按向量平移聯系起來思考)
平移變換y=f(x)→y=f(x+a),y=f(x)+b
注意:(ⅰ)有系數,要先提取系數。如:把函數y=f(2x)經過平移得到函數y=f(2x+4)的圖象。
(ⅱ)會結合向量的平移,理解按照向量(m,n)平移的意義。
對稱變換y=f(x)→y=f(-x),關於y軸對稱
y=f(x)→y=-f(x),關於x軸對稱
y=f(x)→y=f|x|,把x軸上方的圖象保留,x軸下方的圖象關於x軸對稱
y=f(x)→y=|f(x)|把y軸右邊的圖象保留,然後將y軸右邊部分關於y軸對稱。(注意:它是一個偶函數)
伸縮變換:y=f(x)→y=f(ωx),
y=f(x)→y=Af(ωx+φ)具體參照三角函數的圖象變換。
一個重要結論:若f(a-x)=f(a+x),則函數y=f(x)的圖像關於直線x=a對稱;
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