高中数学知识点总结选修
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数学选修部分知识点总结1. 高级代数高级代数是数学选修课中的重要内容,包括多项式、不等式、函数、方程组等知识点。
其中,多项式是一个常见的数学对象,它是一种形式为f(x) = a0 + a1x + a2x^2 + ... + anxn的函数,其中a0, a1, ..., an是常数,x是变量,n是一个非负整数。
多项式可以进行加法、减法和乘法运算,还可以进行整除运算,根据多项式的性质和运算规则可以求出多项式的零点、系数和导数等信息。
不等式是一个包含不等号的数学表达式,它可以表示变量之间的大小关系,比如x < y、x > y、x <= y、x >= y等。
解不等式时需要考虑不等式的性质和运算规则,通常可以通过变换形式、直接求解、图像法等方法来求解不等式的解集。
函数是一个常见的数学对象,它描述了一个自变量和一个因变量之间的关系。
函数可以用符号、公式、图像等形式来表示,包括线性函数、二次函数、指数函数、对数函数等不同类型的函数。
在学习函数的过程中,需要掌握函数的性质、函数的图像、函数的运算、函数的变换等内容。
方程组是由若干个方程组成的数学对象,它描述了多个未知数之间的关系。
方程组可以分为线性方程组和非线性方程组,根据方程组的性质和数量可以采用不同的解法,比如代入法、相消法、换元法等。
2. 几何几何是数学选修课中的另一个重要内容,包括向量、平面几何和立体几何等知识点。
向量是一个常见的数学对象,它描述了空间中的方向和大小,可以进行加法、减法和数乘等运算,具有平移和方向性等特点。
平面几何是关于平面图形的性质和运算的数学分支,它包括直线、圆、多边形等内容。
在学习平面几何时,需要了解平面几何的基本概念、定理和方法,比如点、直线、线段、角、全等、相似、圆等内容。
立体几何是关于立体图形的性质和运算的数学分支,它包括球、柱、锥、台等内容。
在学习立体几何时,需要了解立体几何的基本概念、定理和方法,比如体积、表面积、平行截面剖面等内容。
数学选修1-1知识点总结导数及其应用一.导数概念的引入 1. 导数的物理意义:瞬时速率。
一般的,函数()y f x =在0x x =处的瞬时变化率是000()()lim x f x x f x x∆→+∆-∆, 我们称它为函数()y f x =在0x x =处的导数,记作0()f x '或0|x x y =',即0()f x '=000()()lim x f x x f x x∆→+∆-∆ 例1. 在高台跳水运动中,运动员相对于水面的高度h (单位:m )与起跳后的时间t(单位:s)存在函数关系2() 4.9 6.510h t t t =-++运动员在t=2s 时的瞬时速度是多少?解:根据定义0(2)(2)(2)lim 13.1x h x h v h x∆→+∆-'===-∆ 即该运动员在t=2s 是13.1m/s,符号说明方向向下2. 导数的几何意义:曲线的切线.通过图像,我们可以看出当点n P 趋近于P 时,直线PT 与曲线相切。
容易知道,割线n PP 的斜率是00()()n n n f x f x k x x -=-,当点n P 趋近于P 时,函数()y f x =在0x x =处的导数就是切线PT 的斜率k ,即0000()()lim ()n x n f x f x k f x x x ∆→-'==- 3. 导函数:当x 变化时,()f x '便是x 的一个函数,我们称它为()f x 的导函数. ()y f x =的导函数有时也记作y ',即0()()()limx f x x f x f x x∆→+∆-'=∆ 二.导数的计算基本初等函数的导数公式:1若()f x c =(c 为常数),则()0f x '=;2 若()f x x α=,则1()f x x αα-'=;3 若()sin f x x =,则()cos f x x '=4 若()cos f x x =,则()sin f x x '=-;5 若()x f x a =,则()ln xf x a a '=6 若()x f x e =,则()x f x e '=7 若()log x a f x =,则1()ln f x x a'=8 若()ln f x x =,则1()f x x '= 导数的运算法则1. [()()]()()f x g x f x g x '''±=±2. [()()]()()()()f x g x f x g x f x g x '''•=•+•3. 2()()()()()[]()[()]f x f x g x f x g x g x g x ''•-•'= 考点:导数的求导及运算★1、已知()22sin f x x x π=+-,则()'0f =★2、若()sin x f x e x =,则()'f x = ★3.)(x f =ax 3+3x 2+2 ,4)1(=-'f ,则a=( ) 319.316.313.310.D C B A ★★4.过抛物线y=x 2上的点M )41,21(的切线的倾斜角是()A.30°B.45°C.60°D.90° ★★5.如果曲线2932y x =+与32y x =-在0x x =处的切线互相垂直,则0x =三.导数在研究函数中的应用 1.函数单调性: ⑴函数单调性的判定方法:设函数)(x f y =在某个区间内可导,如果)('x f >0,则)(x f y =为增函数;如果)('x f <0,则)(x f y =为减函数.求单调性的步骤:① 确定函数)(x f y =的定义域(不可或缺,否则易致错);② 解不等式'()0'()0f x f x ><或;③ 确定并指出函数的单调区间(区间形式,不要写范围形式),区间之间用“,”★隔开,不能用“”连结。
高中数学选修知识点归纳
高中数学选修知识点包括以下内容:
1. 数列与数列极限:常数列、等差数列、等比数列、等差数列的前n项和、等比数列
的前n项和、数列极限、递推关系式。
2. 排列与组合:排列的定义、全排列、圆排列、组合的定义、二项式系数、二项式定理、组合数的性质。
3. 概率与统计:事件、概率的定义、概率的性质、条件概率、独立事件、贝叶斯公式、期望、方差、频率分布、参数估计。
4. 三角函数与图像:弧度制、角度制、正弦函数、余弦函数、正切函数、三角函数的
周期性、三角函数的图像和性质。
5. 平面向量与立体几何:平面向量的定义、向量的运算(加法、数乘、数量积、向量积)、向量的坐标表示、平面向量的共线性与垂直性、立体几何的基本概念(点、直线、平面、球面)。
6. 导数与微分:导数的定义、基本导数公式、导数的四则运算、导数的应用(切线与
法线、函数的单调性与极值、函数的凹凸性与拐点、变化率与边际效应)。
7. 不等式与线性规划:不等式的性质、不等式组的解法(图解法、代入法、分段讨论法)、线性规划的基本概念、线性规划的图解法和算法解法。
8. 微分方程:微分方程的定义、微分方程的求解方法(可分离变量法、齐次方程法、
一阶线性微分方程法)。
这些知识点是高中数学选修课程的主要内容,通过学习这些知识点,可以更深入地了解数学的应用与推导,为后续的学习和研究提供坚实的基础。
人教版高中数学选修二全册知识点归纳总结第一篇:数学选修二必修内容详解第一章函数及其应用1.函数及其概念:定义域、值域、图象、单调性、奇偶性、周期性、对称性等2.函数的运算:加法、减法、乘法、除法、复合函数、反函数等3.函数的应用:函数模型、函数方程、函数关系、函数表示、函数求值等第二章三角函数1.三角函数的基本概念:正弦、余弦、正切、余切、正割、余割2.三角函数的相互关系:借助单位圆解释正弦、余弦函数,借助正切函数解释余割、正割函数3.三角函数的简单运算:倍角公式、半角公式、和差公式、化简公式、合并公式、差积定理等4.三角函数的应用:角度关系、角度测量、三角函数图像、三角函数方程、三角函数求解等第三章解析几何1.二维平面直角坐标系的基本概念:点、直线、圆等2.二维坐标系中的直线方程:斜截式、截距式、一般式、交点式等3.圆的相关概念:圆的标准方程、圆的一般方程、圆心、半径、切线等4.解析几何的应用:确定方程、矢量运算、空间几何、曲线分析等第四章微积分1.导数及其基本概念:导数定义、导数运算、高阶导数、柯西—罗尔定理等2.微积分基本定理:牛顿—莱布尼茨公式、区分反函数、定积分、不定积分等3.微积分应用:函数极值、函数图像分析、相关变化率、微分方程、微积分定理等以上是数学选修二的必修内容,掌握这些知识点,能够帮助学生扎实掌握高中数学基本概念和方法,为进一步发展数学能力打下基础。
第二篇:数学选修二选修内容详解第五章数列及其应用1.数列的概念:等差数列、等比数列等2.数列的性质:通项公式、求和公式、收敛性、发散性等3.数列的应用:数学归纳法、数列问题的解答、计算器计算数列等第六章概率论与数理统计1.随机事件及其概率:基本概念、事件关系、样本空间等2.概率分布及其函数:二项分布、泊松分布、正态分布、指数分布等3.抽样分布及其统计推论:抽样中心极限定理、参数估计、假设检验等4.应用:概率模型、统计图表、数据分析、随机模拟等第七章矩阵论与线性代数1.基本知识:矩阵基本运算、行列式、逆矩阵、秩等2.线性方程组:高斯消元法、矩阵表示、特解、齐次线性方程组、基础解系等3.特征值和特征向量:特征方程、特征值、特征向量、对角化、相似变换等4.应用:向量分析、投影、方程求解、几何变换、矩阵算法等以上是数学选修二的选修内容,掌握这些知识点,能够帮助学生进一步拓展数学领域,学会使用不同的数学方法解决实际问题。
高中数学必修+选修1.课程内容:必修课程由5个模块组成:必修1:集合、函数概念与基本初等函数(指、对、幂函数)必修2:立体几何初步、平面解析几何初步.必修3:算法初步、统计、概率.必修4:基本初等函数(三角函数)、平面向量、三角恒等变换.必修5:解三角形、数列、不等式.以上是每一个高中学生所必须学习的.上述内容覆盖了高中阶段传统的数学基础知识和基本技能的主要部分,其中包括集合、函数、数列、不等式、解三角形、立体几何初步、平面解析几何初步等.不同的是在保证打好基础的同时,进一步强调了这些知识的发生、发展过程和实际应用,而不在技巧与难度上做过高的要求.此外,基础内容还增加了向量、算法、概率、统计等内容.选修课程有4个系列:系列1:由2个模块组成.选修1—1:常用逻辑用语、圆锥曲线与方程、导数及其应用.选修1—2:统计案例、推理与证明、数系的扩充与复数、框图系列2:由3个模块组成.选修2—1:常用逻辑用语、圆锥曲线与方程、空间向量与立体几何.选修2—2:导数及其应用,推理与证明、数系的扩充与复数选修2—3:计数原理、随机变量及其分布列,统计案例.系列3:由6个专题组成.选修3—1:数学史选讲.选修3—2:信息安全与密码.选修3—3:球面上的几何.选修3—4:对称与群.选修3—5:欧拉公式与闭曲面分类.选修3—6:三等分角与数域扩充.系列4:由10个专题组成.选修4—1:几何证明选讲.选修4—2:矩阵与变换.选修4—3:数列与差分.选修4—4:坐标系与参数方程.选修4—5:不等式选讲.选修4—6:初等数论初步.选修4—7:优选法与试验设计初步.选修4—8:统筹法与图论初步.选修4—9:风险与决策.选修4—10:开关电路与布尔代数.2.重难点及考点:重点:函数,数列,三角函数,平面向量,圆锥曲线,立体几何,导数难点:函数、圆锥曲线高考相关考点:⑴集合与简易逻辑:集合的概念与运算、简易逻辑、充要条件⑵函数:映射与函数、函数解析式与定义域、值域与最值、反函数、三大性质、函数图象、指数与指数函数、对数与对数函数、函数的应用⑶数列:数列的有关概念、等差数列、等比数列、数列求和、数列的应用⑷三角函数:有关概念、同角关系与诱导公式、和、差、倍、半公式、求值、化简、证明、三角函数的图象与性质、三角函数的应用⑸平面向量:有关概念与初等运算、坐标运算、数量积及其应用⑹不等式:概念与性质、均值不等式、不等式的证明、不等式的解法、绝对值不等式、不等式的应用⑺直线和圆的方程:直线的方程、两直线的位置关系、线性规划、圆、直线与圆的位置关系⑻圆锥曲线方程:椭圆、双曲线、抛物线、直线与圆锥曲线的位置关系、轨迹问题、圆锥曲线的应用⑼直线、平面、简单几何体:空间直线、直线与平面、平面与平面、棱柱、棱锥、球、空间向量⑽排列、组合和概率:排列、组合应用题、二项式定理及其应用⑾概率与统计:概率、分布列、期望、方差、抽样、正态分布⑿导数:导数的概念、求导、导数的应用⒀复数:复数的概念与运算专题一:常用逻辑用语1.命题:可以判断真假的语句叫命题;逻辑联结词:“或”“且”“非”这些词就叫做逻辑联结词;简单命题:不含逻辑联结词的命题;复合命题:由简单命题与逻辑联结词构成的命题.常用小写的拉丁字母p,q,r,s,……表示命题.2.四种命题及其相互关系四种命题的真假性之间的关系:⑴两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;⑵两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系. 3.充分条件、必要条件与充要条件⑴一般地,如果已知p q ⇒,那么就说:p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件; 若p q ⇔,则p 是q 的充分必要条件,简称充要条件.⑴ 充分条件,必要条件与充要条件主要用来区分命题的条件p 与结论q 之间的关系: Ⅰ.从逻辑推理关系上看:①若p q ⇒,则p 是q 充分条件,q 是p 的必要条件; ②若p q ⇒,但q p ,则p 是q 充分而不必要条件;③若p q ,但q p ⇒,则p 是q 必要而不充分条件; ④若p q ⇒且q p ⇒,则p 是q 的充要条件;② 若p q 且q p ,则p 是q 的既不充分也不必要条件. Ⅱ.从集合与集合之间的关系上看:已知{A x x =满足条件}p ,{B x x =满足条件}q : ①若A B ⊆,则p 是q 充分条件; ②若B A ⊆,则p 是q 必要条件;③若A B ,则p 是q 充分而不必要条件;④若B A ,则p 是q 必要而不充分条件;⑤若A B =,则p 是q 的充要条件;⑥若A B ⊄且B A ⊄,则p 是q 的既不充分也不必要条件. 4.复合命题⑴复合命题有三种形式:p 或q (p q ∨);p 且q (p q ∧);非p (p ⌝). ⑵复合命题的真假判断“p 或q ”形式复合命题的真假判断方法:一真必真; “p 且q ”形式复合命题的真假判断方法:一假必假; “非p ”形式复合命题的真假判断方法:真假相对. 5.全称量词与存在量词 ⑴全称量词与全称命题短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,并用符号“∀”表示.含有全称量词的命题,叫做全称命题.(2)存在量词与特称命题短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,并用符号“∃”表示.含有存在量词的命题,叫做特称命题.⑶全称命题与特称命题的符号表示及否定①全称命题p :,()x p x ∀∈M ,它的否定p ⌝:00,().x p x ∃∈M ⌝全称命题的否定是特称命题. ②特称命题p :00,(),x p x ∃∈M ,它的否定p ⌝:,().x p x ∀∈M ⌝特称命题的否定是全称命题. 专题二:圆锥曲线与方程关于抛物线焦点弦的几个结论:设AB 为过抛物线22(0)y px p =>焦点的弦,1122(,)(,)A x y B x y 、,直线AB 的倾斜角为θ,则⑴ 221212,;4p x x y y p ==- ⑵ 22;sin p AB θ= ⑶ 以AB 为直径的圆与准线相切; ⑷ 焦点F 对A B 、在准线上射影的张角为2π; ⑸112.||||FA FB P+=专题三:定积分 1.定积分的概念如果函数()f x 在区间[,]a b 上连续,用分点011i i n a x x x x x b -=<<<<<<=……将区间[,]a b 等分成n 个小区间,在每个小区间1[,]i i x x -上任取一点(1,2,,)i i n ξ=…,作和式11()(),n nn i i i i b aL f x f nξξ==-=∆=∑∑,当n →∞时,上述和式无限接近某个常数,这个常数叫做函数()f x 在区间[,]a b 上的定积分.记作⎰b adx x f )(,即1()lim ()nbi an i b af x dx f nξ→∞=-=∑⎰,这里,a 与b 分别叫做积分下限与积分上限,区间[,]a b 叫做积分区间,函数()f x 叫做被积函数,x 叫做积分变量,()f x dx 叫做被积式.说明:(1)定积分的值是一个常数,可正、可负、可为零;(2)用定义求定积分的四个基本步骤:①分割;②近似代替;③求和;④取极限. 2.微积分基本定理(牛顿-莱布尼兹公式)如果()()F x f x '=,且()f x 在],[b a 上可积,则()()()()bba af x dx F x F b F a ==-⎰,【其中()F x 叫做()f x 的一个原函数,因为()()()()F x C F x f x ''+==】3.常用定积分公式 ⑴0dx c ⎰=(c 为常数)⑵1dx x c ⎰=+⑶1(1)1x x dx c αααα+⎰=+≠-+⑷1ln dx x c x⎰=+ ⑸xxe dx e c ⎰=+⑹(0,1)ln xxa a dx c a a a⎰=+>≠ ⑺sin cos xdx x c ⎰=-+ ⑻cos sin xdx x c ⎰=+ ⑼1sin cos (0)axdx ax c a a⎰=-+≠ ⑽1cos sin (0)axdx ax c a a⎰=+≠ 4.定积分的性质 ⑴⎰⎰=babadx x f k dx x kf )()((k 为常数);⑵⎰⎰⎰±=±bababadx x g dx x f dx x g x f )()()()(;⑶()()()bcbaacf x dx f x dx f x dx =+⎰⎰⎰(其中)a c b <<;⑷利用函数的奇偶性求定积分:若()f x 是[,]a a -上的奇函数,则0dx )x (f aa=⎰-;若()f x 是[,]a a -上的偶函数,则⎰⎰=-aaadx )x (f 2dx )x (f .5.定积分的几何意义 定积分()baf x dx ⎰表示在区间[,]a b 上的曲线()y f x =与直线x a =、x b =以及x 轴所围成的平面图形(曲边梯形)的面积的代数和,即()bax x f x dx S S =⎰轴上方轴下方-.(在x 轴上方的面积取正号,在x 轴下方的面积取负号)6.求曲边梯形面积的方法与步骤⑴画出草图,在直角坐标系中画出曲线或直线的大致图像;⑵借助图形确定出被积函数,求出交点坐标,确定积分的上、下限; ⑶写出定积分表达式;⑷求出曲边梯形的面积和,即各积分的绝对值的和. 7.定积分的简单应用⑴定积分在几何中的应用:几种常见的曲边梯形面积的计算方法: (1)x 型区域:①由一条曲线)其中0≥=)()((x f x f y 与直线)(,b a b x a x <==以及x 轴所围成的曲边梯形的面积:()b S f x dx a ⎰=(如图(1));图(1)②由一条曲线)其中0≤=)()((x f x f y 与直线)(,b a b x a x <==以及x 轴所围成的曲边梯形的面积:⎰⎰babadx x f dx x f S )()(=-=(如图(2));图(2) ③由一条曲线()y f x = 【当a x c ≤≤时,()0()0;ca f x f x dx ≥⇒≥⎰当c x b ≤≤时,()0()0.bcf x f x dx ≤⇒≤⎰】与直线)(,b a b x a x <==以及x 轴所围成的曲边梯形的面积:3));图(3)④由两条曲线()()y f x y g x ==,(()())f x g x ≥与直线)(,b a b x a x <==所围成的曲边梯形的面积:[]()()()().b b baaaS f x dx g x dx f x g x dx =-=-⎰⎰⎰(如图(4))图(4)(2)y 型区域:①由一条曲线)其中0≥=x x f y )((与直线)(,b a b y a y <==以及y 轴所围成的曲边梯形的面积,可由)(x f y =得)(y h x =,然后利用⎰bady y h S )(=求出(如图(5));图(5)②由一条曲线)其中0≤=x x f y )((与直线)(,b a b y a y <==以及y 轴所围成的曲边梯形的面积,可由)(x f y =先求出)(y h x =,然后利用⎰⎰babady y h dy y h S )()(=-=求出(如图(6));图(6)③由两条曲线)()(x g y x f y ==,与直线)(,b a b y a y <==所围成的曲边梯形的面积,可由)()(x g y x f y ==,先分别求出)(y h x 1=,)(y h x 2=,然后利用⎰bady y h y h S |)()(|21-=求出(如图(7));图(7)⑵定积分在物理中的应用: ①变速直线运动的路程作变速直线运动的物体所经过的路程S ,等于其速度函数()(()0)v v t v t =≥在时间区间[],a b 上的定积 分,即().baS v t dt =⎰.②变力作功物体在变力()F x 的作用下做直线运动,并且物体沿着与()F x 相同的方向从x a =移动到()x b a b =<, 那么变力()F x 所作的功()baW F x dx =⎰.专题四:推理与证明1.归纳推理把从个别事实中推演出一般性结论的推理,称为归纳推理(简称归纳). 简言之,归纳推理是由部分到整体、由特殊到一般的推理. 归纳推理的一般步骤:∙通过观察个别情况发现某些相同的性质;∙从已知的相同性质中推出一个明确表述的一般命题(猜想); ∙证明(视题目要求,可有可无).2.类比推理由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理称为类比推理(简称类比).简言之,类比推理是由特殊到特殊的推理. 类比推理的一般步骤:∙找出两类对象之间可以确切表述的相似特征;∙用一类对象的已知特征去推测另一类对象的特征,从而得出一个猜想; ∙检验猜想.3.合情推理归纳推理和类比推理都是根据已有的事实,经过观察、分析、比较、联想,再进行归纳、类比,然后提出猜想的推理.归纳推理和类比推理统称为合情推理,通俗地说,合情推理是指“合乎情理”的推理. 4.演绎推理从一般性的原理出发,推出某个特殊情况下的结论,这种推理称为演绎推理. 简言之,演绎推理是由一般到特殊的推理. 演绎推理的一般模式———“三段论”,包括 ⑴大前提-----已知的一般原理; ⑵小前提-----所研究的特殊情况;⑶结论-----据一般原理,对特殊情况做出的判断.用集合的观点来理解:若集合M 中的所有元素都具有性质P ,S 是M 的一个子集,那么S 中所有元素也都具有性质P.从推理所得的结论来看,合情推理的结论不一定正确,有待进一步证明;演绎推理在前提和推理形式都正确的前提下,得到的结论一定正确. 5.直接证明与间接证明⑴综合法:利用已知条件和某些数学定义、公理、定理等,经过一系列的推理论证,最后推导出所要证明的结论成立. 框图表示:要点:顺推证法;由因导果.⑵分析法:从要证明的结论出发,逐步寻找使它成立的充分条件,直至最后,把要证明的结论归结为判定一个明显成立的条件(已知条件、定理、定义、公理等)为止.框图表示:要点:逆推证法;执果索因.⑶反证法:一般地,假设原命题不成立,经过正确的推理,最后得出矛盾,因此说明假设错误,从而证明了原命题成立.的证明方法.它是一种间接的证明方法. 反证法法证明一个命题的一般步骤: (1)(反设)假设命题的结论不成立;(2)(推理)根据假设进行推理,直到导出矛盾为止; (3)(归谬)断言假设不成立; (4)(结论)肯定原命题的结论成立. 6.数学归纳法数学归纳法是证明关于正整数n 的命题的一种方法. 用数学归纳法证明命题的步骤;(1)(归纳奠基)证明当n 取第一个值*00()n n N ∈时命题成立;(2)(归纳递推)假设*0(,)n k k n k N =≥∈时命题成立,推证当1n k =+时命题也成立. 只要完成了这两个步骤,就可以断定命题对从0n 开始的所有正整数n 都成立.用数学归纳法可以证明许多与自然数有关的数学命题,其中包括恒等式、不等式、数列通项公式、几何中的计算问题等.专题五:数系的扩充与复数 1.复数的概念 ⑴虚数单位i ;⑵复数的代数形式(,)z a bia b R =+∈;⑶复数的实部、虚部,虚数与纯虚数. 2.复数的分类 复数(),z a bia b R =+∈(0)(0,0)(0)(0,0)b a b b a b =⎧⎪=≠⎧⎨≠⎨⎪≠≠⎩⎩实数纯虚数虚数非纯虚数 3.相关公式⑴d c b a di c bi a ==⇔+=+且, ⑵00==⇔=+b a bi a⑶22b a bi a z +=+=⑷z a bi =-z z ,指两复数实部相同,虚部互为相反数(互为共轭复数).4.复数运算⑴复数加减法:()()()()i d b c a di c bi a ±+±=+±+; ⑵复数的乘法:()()()()a bi c di ac bd bc ad i ++=-++;⑶复数的除法:()()()()a bi c di a bi c di c di c di +-+=++- ()()222222ac bd bc ad i ac bd bc ad i c d c d c d ++-+-==++++(类似于无理数除法的分母有理化→虚数除法的分母实数化) 5.常见的运算规律(1);(2)2,2;z z z z a z z bi =+=-=2222(3);(4);(5)z z z z a b z z z z z R ⋅===+==⇔∈41424344(6),1,,1;n n n n ii iii i++++==-=-=()2211(7)1;(8),,11i i i i i i i i i +-±=±==-=±-+ )9(设231i +-=ω是1的立方虚根,则012=++ωω,1,,332313===+++n n n ωωωωω 6.复数的几何意义复平面:用来表示复数的直角坐标系,其中x 轴叫做复平面的实轴,y 轴叫做复平面的虚轴.专题六:排列组合与二项式定理 1.基本计数原理⑴ 分类加法计数原理:(分类相加)做一件事情,完成它有n 类办法,在第一类办法中有1m 种不同的方法,在第二类办法中有2m 种不同的方法……在第n 类办法中有n m 种不同的方法.那么完成这件事情共有n m m m N +++= 21种不同的方法.⑵ 分步乘法计数原理:(分步相乘)做一件事情,完成它需要n 个步骤,做第一个步骤有1m 种不同的方法,做第二个步骤有2m 种不同的方法……做第n 个步骤有n m 种不同的方法.那么完成这件事情共有n m m m N ⨯⨯⨯= 21种不同的方法. 2.排列与组合⑴排列定义:一般地,从n 个不同的元素中任取()n m m ≤个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n 个不同的元素中任取m 个元素的一个排列.⑵组合定义:一般地,从n 个不同的元素中任取()n m m ≤个元素并成一组,叫做从n 个不同的元素中任取m 个元素的一个组合.⑶排列数:从n 个不同的元素中任取()n m m ≤个元素的所有排列的个数,叫做从n 个不同的元素中任取m 个元素的排列数,记作mn A .⑷组合数:从n 个不同的元素中任取()n m m ≤个元素的所有组合的个数,叫做从n 个不同的元素中任取m 个元素的组合数,记作m n C .⑸排列数公式:①()()()121+---=m n n n n A m n()!m n n A m n -=!;②!n A n n =,规定1!0=.⑹组合数公式: ①()()()!121m m n n n n C mn +---=或()!!m n m n C mn -=!;②mn nm n C C -=,规定10=n C . ⑺排列与组合的区别:排列有顺序,组合无顺序.⑻排列与组合的联系:m mm n m n A C A ⋅=,即排列就是先组合再全排列. ()(1)(1)!()(1)21!!mmn nm m A n n n m n C m n A m m m n m ⋅-⋅⋅-+===≤⋅-⋅⋅⋅- ⑼排列与组合的两个性质性质排列11-++=m nm n m n mA A A ;组合11-++=m nm n m n C C C .⑽解排列组合问题的方法①特殊元素、特殊位置优先法(元素优先法:先考虑有限制条件的元素的要求,再考虑其他元素;位置优先法:先考虑有限制条件的位置的要求,再考虑其他位置).②间接法(对有限制条件的问题,先从总体考虑,再把不符合条件的所有情况去掉).③相邻问题捆绑法(把相邻的若干个特殊元素“捆绑”为一个大元素,然后再与其余“普通元素”全排列,最后再“松绑”,将特殊元素在这些位置上全排列).④不相邻(相间)问题插空法(某些元素不能相邻或某些元素要在某特殊位置时可采用插空法,即先安排好没有限制元条件的元素,然后再把有限制条件的元素按要求插入排好的元素之间). ⑤有序问题组合法. ⑥选取问题先选后排法. ⑦至多至少问题间接法. ⑧相同元素分组可采用隔板法.⑨分组问题:要注意区分是平均分组还是非平均分组,平均分成n 组问题别忘除以n !. 3.二项式定理⑴二项展开公式:()011222nn n n r n r r n n n n a b C a C a b C a b C a b ---+=++++ ()n n n C b n N +++∈ .⑵二项展开式的通项公式:()+-+∈∈≤≤=N n N r n r b a C T r r n r n r ,,01.主要用途是求指定的项.⑶项的系数与二项式系数项的系数与二项式系数是不同的两个概念,但当二项式的两个项的系数都为1时,系数就是二项式系数.如在()n ax b +的展开式中,第1r +项的二项式系数为r n C ,第1r +项的系数为r n r rn C a b -;而1()n x x+的展开式中的系数等于二项式系数;二项式系数一定为正,而项的系数不一定为正.⑷()nx +1的展开式:()0221101x C x C x C x C x n n n n n n n n n++++=+-- ,若令1=x ,则有()nnn n n n nC C C C ++++==+ 210211. 二项式奇数项系数的和等于二项式偶数项系数的和.即131202-=⋅⋅⋅++=⋅⋅⋅++n n n n n C C C C⑸二项式系数的性质:(1)对称性:与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等,即mn nm n C C -=; (2)增减性与最大值:当12n r +≤时,二项式系数C r n 的值逐渐增大,当12n r +≥时,C r n 的值逐渐减小,且在中间取得最大值.当n 为偶数时,中间一项(第2n+1项)的二项式系数2nn C 取得最大值.当n 为奇数时,中间两项(第21+n 和21+n +1项)的二项式系数1122n n n n C C -+=相等并同时取最大值.⑹系数最大项的求法设第r 项的系数r A 最大,由不等式组11r r rr A A A A -+≥⎧⎨≥⎩可确定r .⑺赋值法若2012()...,n n n ax b a a x a x a x +=++++则设()().n f x ax b =+ 有: ①0(0);a f =②012...(1);n a a a a f ++++=③0123...(1)(1);n n a a a a a f -+-++-=-④0246(1)(1)...;2f f a a a a +-++++=⑤1357(1)(1) (2)f f a a a a --++++=专题七:随机变量及其分布1.基本概念⑴互斥事件:不可能同时发生的两个事件.如果事件A B C 、、,其中任何两个都是互斥事件,则说事件A B C 、、彼此互斥.当A B 、是互斥事件时,那么事件A B +发生(即A B 、中有一个发生)的概率,等于事件A B 、分别发生的概率的和,即()()()P A B P A P B +=+.⑵对立事件:其中必有一个发生的两个互斥事件.事件A 的对立事件通常记着A . 对立事件的概率和等于1. ()1()P A P A =-.特别提醒:“互斥事件”与“对立事件”都是就两个事件而言的,互斥事件是不可能同时发生的两个事件,而对立事件是其中必有一个发生的互斥事件,因此,对立事件必然是互斥事件,但互斥事件不一定是对立事件,也就是说“互斥”是“对立”的必要但不充分的条件.⑶相互独立事件:事件A (或B )是否发生对事件B (或A )发生的概率没有影响,(即其中一个事件是否发生对另一个事件发生的概率没有影响).这样的两个事件叫做相互独立事件.当A B 、是相互独立事件时,那么事件A B ⋅发生(即A B 、同时发生)的概率,等于事件A B 、分别发生的概率的积.即()()()P A B P A P B ⋅=⋅.若A 、B 两事件相互独立,则A 与B 、A 与B 、A 与B 也都是相互独立的. ⑷独立重复试验①一般地,在相同条件下重复做的n 次试验称为n 次独立重复试验. ②独立重复试验的概率公式如果在1次试验中某事件发生的概率是p ,那么在n 次独立重复试验中这个试验恰好发生k 次的概率()()(1)0,12,.,k k n kn n P k n k C p p -==-⑸条件概率:对任意事件A 和事件B ,在已知事件A 发生的条件下事件B 发生的概率,叫做条件概率.记作P(B|A),读作A 发生的条件下B 发生的概率.公式:()(),()0.()P AB P B A P A P A => 2.离散型随机变量⑴随机变量:如果随机试验的结果可以用一个变量来表示,那么这样的变量叫做随机变量 随机变量常用字母,,,X Y ξη等表示.⑵离散型随机变量:对于随机变量可能取的值,可以按一定次序一一列出,这样的随机变量叫做离散型随机变量.⑶连续型随机变量: 对于随机变量可能取的值,可以取某一区间内的一切值,这样的变量就叫做连续型随机变量.⑷离散型随机变量与连续型随机变量的区别与联系: 离散型随机变量与连续型随机变量都是用变量表示随机试验的结果;但是离散型随机变量的结果可以按一定次序一一列出,而连续性随机变量的结果不可以一一列出.若X 是随机变量,(,Y aX b a b =+是常数)则Y 也是随机变量 并且不改变其属性(离散型、连续型).3.离散型随机变量的分布列⑴概率分布(分布列)设离散型随机变量X 可能取的不同值为12,x x ,…,i x ,…,n x ,X 的每一个值i x (1,2,,i n =⋯)的概率()i i P X x p ==,则称表为随机变量X 的概率分布,简称X 的分布列. 性质:①0,1,2,...;i p i n ≥= ②11.nii p==∑⑵两点分布如果随机变量X 的分布列为则称X 服从两点分布,并称(1)p P X ==为成功概率. ⑶二项分布如果在一次试验中某事件发生的概率是p ,那么在n 次独立重复试验中这个事件恰好发生k 次的概率是()(1).k kn k n P X k C p p -==-其中0,1,2,...,,1k n q p ==-,于是得到随机变量X 的概率分布如下:我们称这样的随机变量X 服从二项分布,记作()p n B X ,~,并称p 为成功概率. 判断一个随机变量是否服从二项分布,关键有三点: ①对立性:即一次试验中事件发生与否二者必居其一; ②重复性:即试验是独立重复地进行了n 次; ③等概率性:在每次试验中事件发生的概率均相等. 注:⑴二项分布的模型是有放回抽样;⑵二项分布中的参数是,,.p k n ⑷超几何分布一般地, 在含有M 件次品的N 件产品中,任取n 件,其中恰有X 件次品数,则事件{}X k =发生的概率为()(0,1,2,,)k n k M N MnNC C P X k k m C --=== ,于是得到随机变量X 的概率分布如下:其中{}min ,m M n =,*,,,,n N M N n M N N ∈≤≤. 我们称这样的随机变量X 的分布列为超几何分布列,且称随机变量X 服从超几何分布.注:⑴超几何分布的模型是不放回抽样;⑵超几何分布中的参数是,,.M N n 其意义分别是 总体中的个体总数、N 中一类的总数、样本容量. 4.离散型随机变量的均值与方差 ⑴离散型随机变量的均值一般地,若离散型随机变量X 的分布列为则称()1122i i n n E X x p x px p x p =+++++ 为离散型随机变量X 的均值或数学期望(简称期望).它反映了离散型随机变量取值的平均水平. ⑵离散型随机变量的方差一般地,若离散型随机变量X 的分布列为则称21()(())ni i i D X x E X p ==-∑为离散型随机变量X 的方差,为随机变量X 的标准差.它反映了离散型随机变量取值的稳定与波动,集中与离散的程度.()D X 越小,X 的稳定性越高,波动越小,取值越集中;()D X 越大,X 的稳定性越差,波动越大,取值越分散.50正态分布正态变量概率密度曲线函数表达式:()()R x ex f x ∈⋅=--,21222σμσπ,其中σμ,是参数,且+∞<<-∞>μσ,0.记作2(,).N μσ如下图:专题八:统计案例 1.回归分析回归直线方程bx a y+=ˆ, 其中()()()1122211nni i i ii i n ni ii i x x y y x y nx yb x x xnx a y bx====⎧---⎪⎪==⎨--⎪⎪=-⎩∑∑∑∑相关系数:()()niixx y y r --=∑ni ix y nxy-=∑2.独立性检验假设有两个分类变量X 和Y ,它们的值域分另为{x 1, x 2}和{y 1, y 2},其样本频数2⨯2列联表为:若要推断的论述为H 1:“X 与Y 有关系”,可以利用独立性检验来考察两个变量是否有关系,并且能较精确地给出这种判断的可靠程度.具体的做法是,由表中的数据算出随机变量2K 的值22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++为样本容量,K 2的值越大,说明“X 与Y 有关系”成立的可能性越大.随机变量2K 越大,说明两个分类变量,关系越强;反之,越弱.2 3.841K ≤时,X 与Y 无关;2 3.841K >时,X 与Y 有95%可能性有关;2 6.635K ≥时X 与Y 有99%可能性有关.专题九:坐标系与参数方程 1.平面直角坐标系中的伸缩变换设点),(y x P 是平面直角坐标系中的任意一点,在变换⎩⎨⎧>⋅='>⋅=').0(,y y 0),(x,x :μμλλϕ的作用下,点),(y x P 对应到点),(y x P ''',称ϕ为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,简称伸缩变换. 2.极坐标系的概念在平面内取一个定点O ,叫做极点;自极点O 引一条射线Ox 叫做极轴;再选定一个长度单位、一个角度单位(通常取弧度)及其正方向(通常取逆时针方向),这样就建立了一个极坐标系.点M 的极坐标:设M 是平面内一点,极点O 与点M 的距离||OM 叫做点M 的极径,记为ρ;以极轴Ox 为始边,射线OM 为终边的xOM ∠叫做点M 的极角,记为θ.有序数对),(θρ叫做点M 的极坐标,记为),(θρM .注:极坐标),(θρ与)Z )(2,(∈+k k πθρ表示同一个点.极点O 的坐标为)R )(,0(∈θθ.若0<ρ,则0>-ρ,规定点),(θρ-与点),(θρ关于极点对称,即),(θρ-与),(θπρ+表示同一点.如果规定0,02ρθπ>≤<,那么除极点外,平面内的点可用唯一的极坐标),(θρ表示(即一一对应的关系);同时,极坐标),(θρ表示的点也是唯一确定的.极坐标与直角坐标都是一对有序实数确定平面上一个点,在极坐标系下,一对有序实数ρ、θ对应惟一点P (ρ,θ),但平面内任一个点P 的极坐标不惟一.一个点可以有无数个坐标,这些坐标又有规律可循的,P (ρ,θ)(极点除外)的全部坐标为(ρ,θ+πk 2)或(ρ-,θ+π)12(+k ),(∈k Z ).极点的极径为0,而极角任意取.若对ρ、θ的取值范围加以限制.则除极点外,平面上点的极坐标就惟一了,如限定ρ>0,0≤θ<π2或ρ<0,π-<θ≤π等.极坐标与直角坐标的不同是,直角坐标系中,点与坐标是一一对应的,而极坐标系中,点与坐标是一多对应的.即一个点的极坐标是不惟一的. 3.极坐标与直角坐标的互化设M 是平面内任意一点,它的直角坐标是(,)x y ,极坐标是(,)ρθ,从图中可以得出:θρcos 2a =θρsin 2a =图4θρsin 2a -=图5θρcos 2a -=a=ρ图1)cos(2ϕθρ-=a 图64.简单曲线的极坐标方程 ⑴圆的极坐标方程①以极点为圆心,a 为半径的圆的极坐标方程是 a ρ=;(如图1)②以(,0)a )0(>a 为圆心, a 为半径的圆的极坐标方程是 θρcos 2a =;(如图2) ③以(,)2a π)0(>a 为圆心,a 为半径的圆的极坐标方程是θρsin 2a =;(如图4)⑵直线的极坐标方程①过极点的直线的极坐标方程是)0(≥=ραθ和(0)θπαρ=+≥. (如图1)① 过点)0)(0,(>a a A ,且垂直于极轴的直线l 的极坐标方程是a =θρcos . 化为直角坐标方程为x a =.(如图2) ② 过点(,)2A a π且平行于极轴的直线l 的极坐标方程是sin a ρθ=. 化为直角坐标方程为y a =.(如图4)ϕθ=θρcos a=θρcos a -=θρsin a=图4θρsin a -=图5)cos(ϕθρ-=a )0(tan ≠= x xy θ⎩⎪⎩(直极互化 图)。
高中数学选修三知识点全总结1. 复数与多项式:包括复数的概念,实部和虚部;复数的四则运算,共轭复数和模的概念;多项式的基本概念,包括系数、次数和根的概念;多项式的运算法则,包括加法、乘法、除法和求导等。
2. 数列与数学归纳法:数列的概念,包括等差数列和等比数列;数学归纳法的原理和步骤。
3. 几何证明选讲:包括三角形全等的证明方法,平行线的证明方法,线段的垂直平分线的证明方法,角的平分线的证明方法等。
4. 极坐标与参数方程:极坐标系的基本概念,极坐标与直角坐标的互化,极坐标方程的作图方法;参数方程的基本概念,参数方程的应用等。
5. 推理与证明:包括直接证明和间接证明,数学归纳法的应用,反证法的应用等。
6. 概率与统计:包括古典概型,几何概型,条件概率,独立事件的概率,随机变量的分布和数学期望等。
7. 优选法与试验设计初步:包括优选法的基本概念和应用,试验设计的基本概念和应用等。
8. 统筹法与图论初步:包括统筹法的基本概念和应用,图论初步的概念和应用等。
9. 坐标系与参数方程:包括直角坐标系、极坐标系和参数方程的基本概念和性质;平面解析几何的基本思想和应用等。
10. 矩阵与变换:包括矩阵的基本概念和性质,矩阵的初等变换和应用,矩阵的秩和行列式等。
11. 算法初步:包括算法的基本概念和应用,流程图和伪代码的编写,算法的复杂度分析等。
12. 初步概率:包括概率的基本概念和性质,古典概型和几何概型的计算和应用,条件概率和独立事件的概率等。
13. 统计案例分析:包括假设检验、方差分析、回归分析和协方差分析等统计方法的应用,以及对应的案例分析。
14. 优选法与试验设计:包括优选法的实际应用和试验设计的基本原理和方法,如何应用优选法和试验设计解决实际问题。
15. 统筹法与图论初步:包括统筹法的实际应用和图论初步的理论和应用,如何应用统筹法和图论初步解决实际问题。
这些知识点都是为了让学生更好地理解和掌握数学在实际生活中的应用,提高学生的数学素养和应用能力。
高中选修5数学知识点总结一、基本概念1.1 对数函数对数函数是指以a为底的对数函数。
其定义域为正实数集合,值域为实数集合。
对数函数的图象是以直线 y=x 为对称轴的曲线。
1.2 指数函数指数函数是指 y=a^x 这种形式的函数。
其中a>0且a≠1,x∈R。
指数函数的图象是在(a,0)处与x轴相交,且随x的增大而增大。
1.3 导数与微分导数表示函数在某一点处的变化率,即函数的瞬时变化量与自变量的瞬时变化量的比值。
微分是导数的几何意义,在函数图像上表现为曲线的局部线性近似。
1.4 概率与统计概率是指某一事件发生的可能性。
概率是一个介于0和1之间的实数。
统计是通过收集、整理、分析、解释数据,从而得出结论的过程。
统计包括描述统计和推断统计。
1.5 三角函数三角函数是以角为自变量的周期函数。
常见的三角函数有正弦函数、余弦函数、正切函数等。
三角函数在数学和物理等领域有广泛的应用。
二、知识点应用2.1 对数函数的应用对数函数在科学、工程、经济、生活等领域都有广泛的应用。
例如在科学中常用对数函数来描述物理规律,工程中常用对数函数来描述振动、衰减等问题,经济学中常用对数函数来描述人口增长、资金投资等情况。
2.2 指数函数的应用指数函数在增长、衰减、放射性衰变、利滚利等问题中有广泛的应用。
在生活中,指数函数也常常用来描述生物或物种的增长、衰退等情况。
2.3 导数与微分的应用导数与微分在物理、工程、经济学等领域有广泛的应用。
例如在物理中,导数与微分可以描述速度、加速度、力等物理量的变化规律。
在经济学中,导数与微分可以用来描述边际效用、生产函数、成本函数等经济现象。
2.4 概率与统计的应用概率与统计在医学、人口学、金融等领域有广泛的应用。
例如在医学中,可以利用统计学方法来分析疾病的流行病学特征;在金融中,可以利用概率论来进行风险管理、投资决策等。
2.5 三角函数的应用三角函数在航空、航海、地理等领域有广泛的应用。
选修一高中数学知识点全总结高中数学是学生在中学阶段接触的较为深入和系统的数学知识体系。
它不仅包括了初中数学的基础知识,还引入了许多新的数学概念、理论和方法。
本文将对高中数学的主要知识点进行一个全面的总结,以帮助学生更好地理解和掌握这些知识。
一、集合与函数概念集合是高中数学的基础概念之一,它涉及到集合的定义、性质、运算等。
学生需要理解集合的含义,掌握集合间的包含关系、交集、并集、补集等基本概念。
函数作为高中数学的核心,学生需要了解函数的定义、性质、图象以及常见函数如一次函数、二次函数、指数函数、对数函数和三角函数的特点与性质。
二、数列与数学归纳法数列是一系列按照特定顺序排列的数。
在高中数学中,学生将学习到等差数列、等比数列的性质和求和公式,以及如何通过递推关系定义数列。
数学归纳法是一种证明方法,它在数列的证明题中尤为重要,学生需要掌握其基本步骤和应用。
三、三角函数与三角变换三角函数是高中数学中的重要内容,包括正弦、余弦、正切等基本三角函数的性质、图像和变换。
学生还需要了解三角恒等式,以及如何利用这些恒等式进行三角函数的化简和计算。
此外,反三角函数和三角方程也是这一部分的重要知识点。
四、平面向量与立体几何向量是数学中的一个重要概念,它在物理学和其他科学领域中也有广泛应用。
在高中数学中,学生将学习到向量的加法、数乘、数量积和向量积等运算,以及向量在几何中的应用,如向量的坐标表示和用向量方法解决几何问题。
立体几何部分则包括空间几何体的性质、多面体和旋转体的体积与表面积计算。
五、解析几何解析几何是高中数学中的一个高级主题,它将代数和几何结合起来,通过坐标系统来研究几何图形。
学生需要掌握直线、圆、椭圆、双曲线和抛物线等曲线的方程,以及这些曲线的性质和位置关系。
此外,学生还需要学习如何通过代数方法解决几何问题,如求解两直线的交点、计算点到直线的距离等。
六、概率与统计概率与统计是高中数学的应用部分,它涉及到随机事件的概率计算、概率分布、统计量的计算以及数据的收集、整理和分析。
高中数学选修知识点归纳高中数学选修知识点11、圆的定义:平面内到一定点的间隔等于定长的点的集合叫圆,定点为圆心,定长为圆的半径.2、圆的方程(1)标准方程,圆心,半径为r;(2)一般方程当时,方程表示圆,此时圆心为,半径为当时,表示一个点;当时,方程不表示任何图形.(3)求圆方程的方法:一般都采用待定系数法:先设后求.确定一个圆需要三个独立条件,假设利用圆的标准方程,需求出a,b,r;假设利用一般方程,需要求出D,E,F;另外要注意多利用圆的几何性质:如弦的中垂线必经过原点,以此来确定圆心的位置.3、高中数学必修二知识点总结:直线与圆的位置关系:直线与圆的位置关系有相离,相切,相交三种情况:(1)设直线,圆,圆心到l的间隔为,那么有;;(2)过圆外一点的切线:①k不存在,验证是否成立②k存在,设点斜式方程,用圆心到该直线间隔 =半径,求解k,得到方程【一定两解】(3)过圆上一点的切线方程:圆(x-a)2+(y-b)2=r2,圆上一点为(x0,y0),那么过此点的切线方程为(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r24、圆与圆的位置关系:通过两圆半径的和(差),与圆心距(d)之间的大小比拟来确定.设圆,两圆的位置关系常通过两圆半径的和(差),与圆心距(d)之间的大小比拟来确定.当时两圆外离,此时有公切线四条;当时两圆外切,连心线过切点,有外公切线两条,内公切线一条;当时两圆相交,连心线垂直平分公共弦,有两条外公切线;当时,两圆内切,连心线经过切点,只有一条公切线;当时,两圆内含;当时,为同心圆.注意:圆上两点,圆心必在中垂线上;两圆相切,两圆心与切点共线5、空间点、直线、平面的位置关系公理1:假如一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线是所有的点都在这个平面内.应用:判断直线是否在平面内用符号语言表示公理1:公理2:假如两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线符号:平面α和β相交,交线是a,记作α∩β=a.符号语言:公理2的作用:①它是断定两个平面相交的方法.②它说明两个平面的交线与两个平面公共点之间的关系:交线必过公共点.③它可以判断点在直线上,即证假设干个点共线的重要根据.公理3:经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面.推论:一直线和直线外一点确定一平面;两相交直线确定一平面;两平行直线确定一平面.公理3及其推论作用:①它是空间内确定平面的根据②它是证明平面重合的根据公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行高中数学必修二知识点总结:空间直线与直线之间的位置关系①异面直线定义:不同在任何一个平面内的两条直线②异面直线性质:既不平行,又不相交.③异面直线断定:过平面外一点与平面内一点的直线与平面内不过该店的直线是异面直线④异面直线所成角:作平行,令两线相交,所得锐角或直角,即所成角.两条异面直线所成角的范围是(0°,90°],假设两条异面直线所成的角是直角,我们就说这两条异面直线互相垂直.求异面直线所成角步骤:A、利用定义构造角,可固定一条,平移另一条,或两条同时平移到某个特殊的位置,顶点选在特殊的位置上.B、证明作出的角即为所求角C、利用三角形来求角(7)等角定理:假如一个角的两边和另一个角的两边分别平行,那么这两角相等或互补.(8)空间直线与平面之间的位置关系直线在平面内——有无数个公共点.三种位置关系的符号表示:aαa∩α=Aa‖α(9)平面与平面之间的位置关系:平行——没有公共点;α‖β相交——有一条公共直线.α∩β=b高中数学选修知识点2解三角形(1)正弦定理和余弦定理掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.(2)应用可以运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题.数列(1)数列的概念和简单表示法①理解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式).②理解数列是自变量为正整数的一类函数.(2)等差数列、等比数列①理解等差数列、等比数列的概念.②掌握等差数列、等比数列的通项公式与前项和公式.③能在详细的问题情境中,识别数列的等差关系或等比关系,并能用有关知识解决相应的问题.④理解等差数列与一次函数、等比数列与指数函数的关系不等关系一元二次不等式①会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型.②通过函数图象理解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联络.③会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图.二元一次不等式组与简单线性规划问题①会从实际情境中抽象出二元一次不等式组.②理解二元一次不等式的几何意义,能用平面区域表示二元一次不等式组.③会从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以解决.根本不等式:①理解根本不等式的证明过程.②会用根本不等式解决简单的最大(小)值问题圆的辅助线一般为连圆心与切线或者连圆心与弦中点高中数学选修知识点31.函数的概念:设A、B是非空的数集,假如按照某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B 中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数.记作:y=f(x),x∈A.其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.注意:2假如只给出解析式y=f(x),而没有指明它的定义域,那么函数的定义域即是指能使这个式子有意义的实数的集合;3函数的定义域、值域要写成集合或区间的形式.定义域补充能使函数式有意义的实数x的集合称为函数的定义域,求函数的定义域时列不等式组的主要根据是:(1)分式的分母不等于零;(2)偶次方根的被开方数不小于零;(3)对数式的真数必须大于零;(4)指数、对数式的底必须大于零且不等于1.(5)假如函数是由一些根本函数通过四那么运算结合而成的.那么,它的定义域是使各部分都有意义的x的值组成的集合.(6)指数为零底不可以等于零(6)实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义.(又注意:求出不等式组的解集即为函数的定义域。
高中数学知识点总结选修高中数学选修包括了微积分、概率论与数理统计、数学分析等多个部分,下面就这些部分进行详细的知识点总结:一、微积分:1.导数与微分:导数的定义、导数的计算、导数的应用;微分的定义、微分的计算、微分中值定理。
2.函数的极限与连续性:函数的极限、函数的极限性质、函数的极限运算法则;函数的连续性、连续函数的性质、闭区间上连续函数的性质。
3.微分中值定理:罗尔定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理。
4.不定积分与定积分:不定积分的定义与性质、不定积分的计算、不定积分的应用;定积分的定义与性质、定积分的计算、定积分的应用。
5.常微分方程:常微分方程的基本概念、解的存在唯一性定理、一阶线性微分方程、可分离变量方程、齐次方程、一阶线性方程、可降阶的高阶方程。
二、概率论与数理统计:1.随机事件与概率:基本概念、事件的运算、事件的概率、频率与概率的关系。
2.随机变量与概率分布:随机变量的定义与分类、分布函数、离散型随机变量、连续型随机变量、随机变量的数学期望与方差。
3.随机事件的概率分布与数理统计:二项分布、泊松分布、正态分布、统计量的分布、大数定律、中心极限定理。
4.参数估计与假设检验:参数估计的方法、点估计与区间估计、假设检验的基本思想、假设检验的步骤。
三、数学分析:1.序列与极限:数列的性质、数列的极限、极限的性质与运算、单调数列、数列极限存在的判定准则。
2.函数极限与连续:函数的极限、极限性质与运算、函数的连续性与间断点的分类、闭区间上连续函数的性质、间断点的判定方法。
3.一元函数导数:函数导数的定义、导数的运算法则、函数的单调性与极值、函数的凹凸性与拐点。
4.不定积分与定积分:不定积分的定义与性质、基本积分法、换元积分法、分部积分法、定积分的定义与性质、牛顿-莱布尼茨公式、定积分的计算。
5.泰勒公式与函数的展开:泰勒公式的定义、泰勒公式的误差估计、泰勒展开式、函数的局部近似与全局近似。
高中选修数学知识点由于您没有给出具体的高中选修数学的板块内容(例如选修1 - 1、选修2 - 2等),以下为人教版高中数学选修2 - 1知识点整理:一、常用逻辑用语。
1. 命题及其关系。
- 命题:可以判断真假的陈述句叫做命题。
- 四种命题:原命题“若p,则q”;逆命题“若q,则p”;否命题“若¬p,则¬q”;逆否命题“若¬q,则¬p”。
原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题同真同假。
2. 充分条件与必要条件。
- 充分条件:如果p⇒q,则p是q的充分条件。
- 必要条件:如果q⇒p,则p是q的必要条件。
- 充要条件:如果p⇒q且q⇒p,则p是q的充要条件,记作p⇔q。
3. 简单的逻辑联结词。
- “且”:命题p∧q,当p、q都为真时,p∧q为真,否则为假。
- “或”:命题p∨q,当p、q至少有一个为真时,p∨q为真,当p、q都为假时,p∨q为假。
- “非”:命题¬p,p为真时,¬p为假;p为假时,¬p为真。
4. 全称量词与存在量词。
- 全称量词:短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,用“∀”表示。
含有全称量词的命题叫做全称命题,例如∀x∈M,p(x)。
- 存在量词:短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,用“∃”表示。
含有存在量词的命题叫做特称命题,例如∃x∈M,p(x)。
- 全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题。
二、圆锥曲线与方程。
1. 椭圆。
- 定义:平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于F1F2)的点的轨迹叫做椭圆。
这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距。
- 标准方程:- 当焦点在x轴上时,frac{x^2}{a^2}+frac{y^2}{b^2} = 1(a>b>0),其中c^2=a^2-b^2,焦点坐标为(± c,0)。
- 当焦点在y轴上时,frac{y^2}{a^2}+frac{x^2}{b^2}=1(a > b>0),焦点坐标为(0,± c)。
高中数学选修知识点版 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】高中数学选修4-5知识点1.不等式的基本性质1.实数大小的比较(1)数轴上的点与实数之间具有一一对应关系.(2)设a、b是两个实数,它们在数轴上所对应的点分别是A、B.当点A在点B的左边时,a<b;当点A在点B的右边时,a>b.(3)两个实数的大小与这两个实数差的符号的关系(不等式的意义)(4)两个实数比较大小的步骤①作差;②变形;③判断差的符号;④结论.2.不等关系与不等式(1)不等号有≠,>,<,≥,≤共5个.(2)相等关系和不等关系任意给定两个实数,它们之间要么相等,要么不相等.现实生活中的两个量从严格意义上说相等是特殊的、相对的,不等是普遍的、绝对的,因此绝大多数的量都是以不等关系存在的.(3)不等式的定义:用不等号连接起来的式子叫做不等式.(4)不等关系的表示:用不等式或不等式组表示不等关系.3.不等式的基本性质(1)对称性:a>bb<a;(2)传递性:a>b,b>ca>c;(3)可加性:a>b,c∈R a+c>b+c;(4)加法法则:a >b ,c >da +c >b +d ;(5)可乘性:a >b ,c >0ac >bc ;a >b ,c <0ac <bc ; (6)乘法法则:a >b >0,c >d >0ac >bd ; (7)乘方法则:a >b >0,n ∈N 且n ≥2a n >b n ; (8)开方法则:a >b >0,n ∈N 且n ≥2n a >nb . (9)倒数法则,即a >b >01a <1b.2.基本不等式1.重要不等式定理1:如果a ,b ∈R ,那么a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立.2.基本不等式(1)定理2:如果a ,b >0,那么a b +≥ ( a +b2≥ab),当且仅当a =b 时,等号成立.(2)定理2的应用:对两个正实数x ,y ,①如果它们的和S 是定值,则当且仅当x =y 时,它们的积P 取得最大值,最大值为S 24.②如果它们的积P 是定值,则当且仅当x =y 时,它们的和S 取得最小值,最小值为2P .3.基本不等式ab ≤a +b2的几何解释如图,AB 是⊙O 的直径,C 是AB 上任意一点,DE 是过C 点垂直AB 的弦.若AC =a ,BC =b ,则AB =a +b ,⊙O 的半径R =a +b2,Rt △ACD ∽Rt △DCB ,CD 2=AC ·BC =ab ,CD =ab ,CD ≤R ab ≤a +b2,当且仅当C 点与O 点重合时,CD =R =AB2,即ab =a +b2.4.几个常用的重要不等式(1)如果a ∈R,那么a 2≥0,当且仅当a =0时取等号;(2)如果a ,b >0,那么ab ≤(a +b )24,当且仅当a =b 时等号成立.(3)如果a >0,那么a +1a≥2,当且仅当a =1时等号成立.(4)如果ab >0,那么a b +ba≥2,当且仅当a =b 时等号成立.3.三个正数的算术-几何平均不等式1.如果a 、b 、c ∈R +,那么a 3+b 3+c 3≥3abc ,当且仅当a =b =c 时,等号成立.2.(定理3)如果a 、b 、c ∈R+,那么3++≥a b c (a +b +c3≥3abc),当且仅当a =b =c 时,等号成立.即三个正数的算术平均不小于它们的几何平均.3.如果a 1,a 2,…,a n ∈R +,那么a 1+a 2+…+a n n≥na 1a 2…a n ,当且仅当a 1=a 2=…=a n 时,等号成立.即对于n 个正数a 1,a 2,…,a n ,它们的算术平均不小于它们的几何平均.二 绝对值不等式 1.绝对值三角不等式1.绝对值及其几何意义(1)绝对值定义:|a |=⎩⎪⎨⎪⎧a (a ≥0)-a (a <0)(2)绝对值几何意义:实数a 的绝对值|a |表示数轴上坐标为a 的点A 到原点O 的距离|OA |.(3)数轴上两点间的距离公式:设数轴上任意两点A ,B 分别对应实数x 1,x 2,则|AB |=|x 1-x 2|.2.绝对值三角不等式(1)定理1:如果a ,b 是实数,则|a +b |≤|a |+|b |,当且仅当ab ≥0时,等号成立.推论1:如果a ,b 是实数,那么|a |-|b |≤|a -b |≤|a |+|b |. 推论2:如果a ,b 是实数,那么|a |-|b |≤|a +b |≤|a |+|b |. (2)定理2:如果a ,b ,c 是实数,那么|a -c |≤|a -b |+|b -c |,当且仅当(a -b )(b -c )≥0时,等号成立.2.绝对值不等式的解法1.|x |<a 与|x |>a 型不等式的解法 设a >0,则(1)|x |<a -a <x <a ; (2)|x |≤a -a ≤x ≤a ; (3)|x |>ax <-a 或x >a ; (4)|x |≥ax ≤-a 或x ≥a .2.|ax +b |≤c (c >0)与|ax +b |≥c (c >0)型不等式的解法(1)|ax+b|≤c-c≤ax+b≤c;(2)|ax+b|≥cax+b≤-c或ax+b≥c.3.|x-a|+|x-b|≤c与|x-a|+|x-b|≥c型不等式的解法(1)利用绝对值不等式的几何意义求解,体现数形结合思想,理解绝对值的几何意义,给绝对值不等式以准确的几何解释.(2)以绝对值的零点为分界点,将数轴分为几个区间,利用“零点分段法”求解,体现分类讨论的思想.确定各个绝对值号内多项式的正、负号,进而去掉绝对值号.(3)通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想.正确求出函数的零点并画出函数图象(有时需要考察函数的增减性)是关键.注:绝对值的几何意义(1)|x|的几何意义是数轴上点x与原点O的距离;(2)|x-a|+|x-b|的几何意义是数轴上点x到点a和点b的距离之和;(3)|x-a|-|x-b|的几何意义是数轴上点x到点a和点b的距离之差.2.绝对值不等式的几何意义(1)|x|≤a(a>0)的几何意义是以点a和-a为端点的线段,|x|≤a的解集是[-a,a].(2)|x|>a(a>0)的几何意义是数轴除去以点a和-a为端点的线段后剩下的两条射线,|x|>a的解集是(-∞,-a)∪(a,+∞).3.解含绝对值不等式的关键是去掉绝对值变形为不含绝对值的不等式(组)求解.例题:例如:分类讨论法:即通过合理分类去绝对值后再求解。
高中数学选修知识点总结一、函数1.函数的概念:自变量和因变量的关系。
2.函数的运算:函数的四则运算、复合运算和反函数运算。
3.函数的图像与性质:函数的图像、定义域、值域、单调性、奇偶性等。
4.常见函数类型:一次函数、二次函数、幂函数、指数函数、对数函数等。
5.函数的应用:函数在实际问题中的应用,如函数模型的建立和问题的解决。
二、数列与数列极限1.数列的概念:有序数的无穷序列。
2.等差数列和等比数列:求和公式、通项公式等。
3.数列的极限:数列的收敛、发散,以及极限的计算方法与性质。
4.级数:部分和的极限。
三、概率与统计1.事件与概率:事件的概念、概率的计算方法与性质。
2.条件概率与独立事件:条件概率的计算、事件的独立性判定。
3.排列与组合:对一组元素进行排列和组合的方法和性质。
4.统计学:数据的收集与整理、统计量(均值、中位数、众数等)的计算与性质。
5.正态分布:正态分布的定义、性质和应用。
四、解析几何1.平面与空间几何:平面与空间几何中的基本概念和性质。
2.直线与曲线:直线方程与曲线方程的求解与应用。
3.空间图形与方程:常见的空间图形和它们的方程。
4.参数方程与向量:参数方程的表示和应用、向量的概念和运算。
五、数论1.数论基本概念:因数与倍数、最大公约数和最小公倍数等。
2.同余与模运算:同余方程与模运算的基本性质。
3.线性同余方程组:线性同余方程组的求解、中国剩余定理。
4.费马小定理和欧拉定理:费马小定理和欧拉定理的应用。
六、离散数学1.图论:图的基本概念、树与网络。
2.数学归纳法:数学归纳法的应用与思维方法。
3.布尔代数:布尔代数的基本运算、推理与应用。
七、数学建模1.问题建模:将实际问题转化为数学问题的方法与思路。
2.模型分析与求解:选择合适的数学模型和求解方法,对问题进行分析和求解。
3.结果评价与优化:对数学模型的结果进行评价和分析,优化解决方案。
以上是对高中数学选修知识点的一个总结,其中涉及了很多不同的内容。
选修1-1、1-2数学知识点1.原命题:“若p ,则q ”;逆命题: “若q ,则p ”; 否命题:“若p ⌝,则q ⌝”;逆否命题:“若q ⌝,则p ⌝”2.四种命题的真假性之间的关系:(1)两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;(2)两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.3.若p q ⇒,则p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件. 若p q ⇔,则p 是q 的充要条件(充分必要条件).集合间的包含关系:若B A ⊆,则A 是B 的充分条件或B 是A 的必要条件;若A=B ,则A 是B 的充要条件; 4. ⑴全称量词——“所有的”、“任意一个”等,用“∀”表示; 全称命题p :)(,x p M x ∈∀; 全称命题p 的否定⌝p :)(,x p M x ⌝∈∃。
⑵存在量词——“存在一个”、“至少有一个”等,用“∃”表示; 特称命题p :)(,x p M x ∈∃; 特称命题p 的否定⌝p :)(,x p M x ⌝∈∀;1.概念: (1) z =a +bi 是虚数⇔b ≠0;(2) z =a+b i 是纯虚数⇔a =0且b ≠0; (3) a +b i=c +di ⇔a =c 且c =d ;2.复数的代数形式及其运算:设z 1= a + bi , z 2 = c + di ,则: (1) z 1±z 2 = (a + b )± (c + d )i ;(2) z 1.z 2 = (a +bi )·(c +di )=(ac -bd )+ (ad +bc )i ;(3) z 1÷z 2 ==-+-+))(())((di c di c di c bi a i dc adbc d c bd ac 2222+-+++ (z 2≠0) ;第三部分 圆锥曲线1.椭圆的几何性质: 焦点的位置焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形标准方程 ()222210x y a b a b +=>> ()222210y x a b a b +=>> 轴长 短轴的长2b = 长轴的长2a =焦点 ()1,0F c -、()2,0F c()10,F c -、()20,F c离心率()22101c b e e a a==-<< 2.双曲线的几何性质: 焦点的位置焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形标准方程 ()222210,0x y a b a b -=>> ()222210,0y x a b a b -=>> 轴长 虚轴的长2b = 实轴的长2a =焦点 ()1,0F c -、()2,0F c()10,F c -、()20,F c离心率 ()2211c b e e a a==+> 渐近线方程b y x a=±ay x b=±注:实轴和虚轴等长的双曲线称为等轴双曲线.3.抛物线的几何性质: 标准方程 22y px = 22y px =-22x py= 22x py =-图形焦点 ,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,02p F ⎛⎫- ⎪⎝⎭0,2p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭0,2p F ⎛⎫- ⎪⎝⎭准线方程 2px =-2p x =2p y =-2p y =离心率 1e =范围0x ≥0x ≤0y ≥0y ≤第四部分 导数及其应用1.函数()y f x =在点0x 处的导数的几何意义是曲线()y f x =在点()()00,x f x P 处的切线的斜率.2.常见函数的导数公式: ①'C0=; ②1')(-=n n nx x ; ③x x cos )(sin '=; ④x x sin )(cos '-=;⑤a a a x x ln )('=;⑥x x e e =')(; ⑦a x x a ln 1)(log '=; ⑧xx 1)(ln '=3.导数运算法则:()1 ()()()()f x g x f x g x '''±=±⎡⎤⎣⎦;()2 ()()()()()()f x g x f x g x f x g x '''⋅=+⎡⎤⎣⎦;()3()()()()()()()()()20f x f x g x f x g x g x g x g x '⎡⎤''-=≠⎢⎥⎡⎤⎣⎦⎣⎦.4.在某个区间(),a b 内,若()0f x '>,则函数()y f x =在这个区间内单调递增;若()0f x '<,则函数()y f x =在这个区间内单调递减.5.求函数()y f x =的极值的方法是:解方程()0f x '=.当()00f x '=时:()1如果在0x 附近的左侧()0f x '>,右侧()0f x '<,那么()0f x 是极大值; ()2如果在0x 附近的左侧()0f x '<,右侧()0f x '>,那么()0f x 是极小值.6.求函数()y f x =在[],a b 上的最大值与最小值的步骤是:()1求函数()y f x =在(),a b 内的极值;()2将函数()y f x =的各极值与端点处的函数值()f a ,()f b 比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.1.线性回归方程 注意:线性回归直线经过定点 ),(y x 。
高中数学选修知识点归纳
高中数学选修课包括概率与统计、数学建模、数学竞赛、几何证明等内容。
以下是高
中数学选修课的知识点归纳:
1. 概率与统计:概率的基本概念,随机事件、随机变量、概率分布、期望和方差等;
统计的基本概念,统计图表的制作和分析,样本调查和推断统计等。
2. 数学建模:问题的数学描述,数学模型的建立和求解,将数学方法应用于实际问题
的解决等。
3. 数学竞赛:解题技巧和策略,常用数学思想和方法,数学竞赛中常见的题型和解法等。
4. 几何证明:平面几何中的基本定义和定理,几何图形的性质和关系,几何证明的基
本方法等。
5. 数列与数学归纳法:数列的概念、性质和分类,数列的求和、通项公式和倒数列等;数学归纳法的原理和应用。
6. 三角函数与解三角形:三角函数的定义、性质和图像,解三角形的基本原理和方法,三角恒等式和三角方程的求解等。
7. 人工智能与数据分析:数据的采集和整理,数据的可视化和分析,机器学习和深度
学习的基本原理等。
8. 线性代数:矩阵的基本操作和性质,矩阵的行列式和逆矩阵,线性方程组的解法和
矩阵的特征值等。
以上是高中数学选修课的主要知识点归纳,具体课程内容可能会有所不同,学生可以根据自己的兴趣和需求选择相应的选修课。
第一章计数原理1.1分类加法计数与分步乘法计数分类加法计数原理:完成一件事有两类不同方案,在第1类方案中有m种不同的方法,在第2类方案中有n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m+n种不同的方法。
分类要做到“不重不漏”。
分步乘法计数原理:完成一件事需要两个步骤。
做第1步有m种不同的方法,做第2步有n种不同的方法,那么完成这件事共有N=m×n种不同的方法。
分步要做到“步骤完整”。
n元集合A={a1,a2⋯,a n}的不同子集有2n 个。
1.2排列与组合1.2.1排列一般地,从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的一个排列(arrangement)。
从n 个不同元素中取出m(m ≤n)个元素的所有不同排列的个数叫做从n 个不同元素中取出m 个元素的排列数,用符号表示。
排列数公式:n 个元素的全排列数规定:0!=11.2.2 组合一般地,从n 个不同元素中取出m(m ≤n)个元素合成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合(combination)。
从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有不同组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号或表示。
组合数公式:∴规定:组合数的性质:(“构建组合意义”——“殊途同归”)(杨辉三角)*1.3 二项式定理1.3.1 二项式定理(binomial theorem)*注意二项展开式某一项的系数与这一项的二项式系数是两个不同的概念。
(n∈N *)其中各项的系数 (k ∈{0,1,2,⋯,n})叫做二项式系数(binomial coefficient); 式中的叫做二项展开式的通项,用T k+1表示通项展开式的第k+1项:1.3.2“杨辉三角”与二项式系数的性质*表现形式的变化有时能帮助我们发现某些规律!(1) 对称性(2) 当n是偶数时,共有奇数项,中间的一项取得最大值;当n是奇数时,共有偶数项,中间的两项,同时取得最大值。
(3) 各二项式系数的和为(4) 二项式展开式中,奇数项二项式系数之和等于偶数项二项式系数之和:(5) 一般地,第二章随机变量及其分布2.1 离散型随机变量及其分布2.1.1 离散型随机变量随着试验结果变化而变化的变量称为随机变量(random variable)。
随机变量和函数都是一种映射,随机变量把随机试验的结果映为实数,函数把实数映为实数。
试验结果的范围相当于函数的定义域,随机变量的取值范围相当于函数的值域。
所有取值可以一一列出的随机变量,称为离散型随机变量(discrete random variable)。
概率分布列(probability distribution series),简称为分布列(distribution series)。
X x1x2⋯x i⋯x n P p1p2⋯p i⋯p n也可用等式表示:根据概率的性质,离散型随机变量的分布列具有如下性质:(1)pi≥0,i=1,2,⋯,n;(2)随机变量X的均值(mean)或数学期望(mathematical expectation):它反映了离散型随机变量取值的平均水平。
随机变量X的方差(variance)刻画了随机变量X与其均值E(X)的平均偏离程度其算术平方根为随机变量X的标准差(standard deviation)。
若随机变量X的分布具有下表的形式,则称X服从两点分布(two-point distribution),并称p=P(X=1)为成功概率。
(两点分布又称0-1分布。
由于只有两个可能结果的随机试验叫伯努利试验,所以两点分布又叫伯努利分布)X 0 1P 1-p p若X服从两点分布,则,一般地,在含有M件次品的N件产品中,任取n件,其中恰有X件次品,则,k=0,1,2,⋯,m X 0 1 ⋯mP ⋯其中m=min{M,n},且n≤N,M≤N,n,M,N∈N*如果随机变量X的分布列具有上表的形式,则称随机变量X服从超几何分布(hypergeometric distribution)。
2.2 二项分布及其应用2.2.1 条件概率一般地,设A,B为两个事件,且P(A)>0,称为在事件A发生的条件下,事件B发生的条件概率(conditional probability)。
如果B和C是两个互斥事件,则2.2.2 事件的相互独立性设A,B为两个事件,若则称事件A与事件B相互独立(mutually independent)。
可以证明,如果事件A与B相互独立,那么A与,与B,与也都相互独立。
2.2.3 独立重复试验与二项分布一般地,在相同条件下重复做的n次试验称为n次独立重复试验(independent and repeated trials)。
其中A i(i=1,2,⋯,n)是第i次试验的结果。
一般地,在n次独立重复试验中,用X表示事件A发生的次数,设每次试验中事件A 发生的概率为p,则此时称随机变量X服从二项分布(binomial distribution),记作,并称p为成功概率。
若,则*随机变量的均值是常数,而样本的平均值是随着样本的不同而变化的,因此样本的平均值是随机变量。
随机变量的方差是常数,而样本的方差是随着样本的不同而变化的,因此样本的方差是随机变量。
2.4 正态分布一般地,如果对于任何实数a,b (a<b),随机变量X满足则称随机变量X服从正态分布(normal distribution)。
正态分布完全由参数μ和σ确定,记作N(μ,σ2)。
如果随机变量X服从正态分布,则记为X~ N(μ,σ2).的图像称为正态分布密度曲线,简称正态曲线。
(参数μ是反映随机变量取值的平均水平的特征数,可用样本的均值去估计;σ是衡量随机变量总体波动大小的特征数,可用样本的标准差去估计。
)标准正态分布:X~N(0,1)经验表明,一个随机变量如果是众多的、互不相干的、不分主次的偶然因素作用结果之和,它就服从或近似服从正态分布。
正态曲线的特点:(1)曲线位于x轴上方,与x轴不相交;(2)曲线是单峰的,它关于直线x=μ对称;(3)曲线在x=μ处达到峰值;(4)曲线与x轴之间的面积为1。
*σ越小,曲线越“高瘦”,表示总体分布越集中;σ越大,曲线越“矮胖”,表示总体分布越分散;若X~ N(μ,σ2),则对于任何实数a>0,该面积随着σ的减少而变大。
这说明σ越小,X落在区间(,]的概率越大,即X 集中在μ周围概率越大。
特别有在实际应用中,通常认为服从于正态分布N(μ,σ2)的随机变量X只取之间的值,并简称之为原则。
第三章统计案例3.1 回归分析的基本思想回归分析(regression analysis)是对具有相关关系的两个变量进行统计分析的一种常用方法。
对于一组具有线性相关关系的数据其中,,称为样本点的中心,回归直线过样本点的中心。
回归方程:线性回归模型:其中a和b为模型的未知参数,e是y与bx+a之间的误差。
通常e为随机变量,称为随机误差(random error)。
与函数关系不同,在回归模型中,y的值由x和随机因素e共同确定,即x只能解释部分y的变化,因此我们把x称为解释变量,把y称为预报变量。
随机误差e的方差越小,用bx+a预报真实值y的精度越高。
随机误差是引起预报值与真实值y之间存在误差的原因之一,其大小取决于随机误差的方差。
另一方面,和为斜率和截距的估计值,它们与真实值a和b之间也存在误差,这种误差是引起预报值与真实值y之间存在误差的另一个原因。
由于随机误差,所以是e的估计量。
对于样本点它们的随机误差为其估计值为称为相应于点的残差(residual)。
可以通过残差发现原始数据中的可疑数据,判断所建立模型的拟合效果。
以样本编号为横坐标,残差为纵坐标,可作出残差图。
检查残差较大的样本点,确认采集该样本点过程中是否有人为错误,如有,应予以纠正,再重新利用线性回归模型拟合数据;如没有,则需寻找其它原因。
另外,对于已经获取的样本数据,中的为确定的数。
因此越大,意味着残差平方和越小,即模型拟合效果越好;越小,残差平方和越大,即模型拟合效果越差。
表示解释变量对于预报变量变化的贡献率,越接近于1,表示回归的效果越好。
一般地,建立回归模型的基本步骤:(1)确定研究对象,明确哪个变量是解释变量,哪个变量是预报变量;(2)画出解释变量和预报变量的散点图,观察它们之间的关系(如是否存在线性关系等)(3)有经验确定回归方程的类型(如我们观察到数据呈线性关系,则选用线性回归方程)(4)按一定规则(如最小二乘法)估计回归方程中的参数;(5)得出结果后分析残差图是否有异常(如个别数据对应残差过大,残差呈现不随机的规律性等)。
若存在异常,则检查数据是否有误,或模型是否合适等。
回归模型的适用范围:(1)回归方程只适用于我们所研究的样本的总体;(2)我们所建立的回归方程一般都有时间性;(3)样本取值的范围会影响回归方程的适用范围;(4)不能期望回归方程得到的预报值就是预报变量的精确值。
一般地,比较两个函数模型的拟合程度的步骤如下:(1)分别建立对应于两个模型的回归方程与,其中和分别是参数a和b的估计值(2)分别计算两个模型的R2值(3)若,则模型1比模型2拟合效果更好;若,则模型2比模型1拟合效果更好。
3.2 独立性检验的基本思想不同的“值”表示不同类别的变量叫做分类变量。
列出两个分类变量的频数表称为列联表(contingency table)。
常用等高条形图展示列联表数据的频率特征。
利用随机变量K2来判断“两个分类变量有关系”的方法称为独立性检验(test of independence)。
反证法原理与独立性检验原理的比较一般地,假设有两个分类变量X和Y,它们的取值分别为{x1,x2}和{y1,y2},其样本频数列联表(称为2×2列联表)为:假设H0:X与Y没有关系,即X与Y独立。
则有P(XY)=P(X)P(Y) ;根据频率近似于概率,故有化简得因此,越小,两者关系越弱;越大,两者关系越强;基于以上分析,构造随机变量,其中为样本容量K2的值越小则关系越小,K2的值越大则关系越大。
(实际应用中通常要求a,b,c,d都不小于5)计算K2的观测值k并与K2作比较。
统计学研究发现,在H0成立的情况下,即在H0成立的情况下,K2的观测值超过6.635的概率非常小,近似为0.01,是一个小概率事件。
若观测值k大于6.635,则有理由判定H0不成立,即“X与Y有关系”。
但这种判断会犯错误,犯错误的概率不会超过0.01 .*(这里概率计算的前提是H0成立,即H0:两个分类变量没有关系)若要推断的论述为H1:“X与Y有关系”。
可以通过频率直观地判断两个条件概率P(Y=y1|X=x1)和P(Y=y1|X=x2)是否相等。