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教师资格证数学学科知识与教学能力 高中数学

2023-08-23 来源:榕意旅游网
第一章 课程知识

1.

高中数学课程的地位和作用:

高中数学课程是义务教育后普通高级中学的一门主要课程,它包含了数学中最基本的内容,是培养公民素质的基础课程。

高中数学对于认识数学与自然界、数学与人类社会的关系,提高提出问题、分析和解决问题的能力,形成理性思维,发展智力和创新意识具有基础性的作用。

高中数学课程有助于学生认识数学的应用价值,增强应用意识。 高中数学是学习高中物理、化学等其他课程的基础。 高中数学课程的基本理念:

高中数学课程的定位:面向全体学生;不是培养数学专门人才的基础课。

高中数学增加了选择性(整个高中课程的基本理念):为学生发展、培养自己的兴趣、特长提供空间。

让学生成为学习的主人:倡导自主学习、合作学习;帮助学生养成良好的学习习惯。

提高学生数学应用意识:是数学科学发展的要求;是培养创新能力的需要;是培养学习兴趣的需要;是培养自信心的需要;数学应用的广

2.

泛性需要学生具有应用意识。

强调培养学生的创新意识:强调发现和提出问题;强调归纳、演绎并重;强调数学探究、数学建模。

重视“双基”的发展(数学基础知识和基本能力):理解基本的数学概念和结论的本质;强调概念、结论产生的背景;强调体会其中所蕴含的数学思想方法。

强调数学的文化价值:数学是人类文化的重要组成部分;《新课标》强调了数学文化的重要作用。

全面地认识评价:学习结果和学习过程;学习的水平和情感态度的变化;终结性评价和过程性评价。 高中数学课程的目标:

总目标:使学生在九年义务教育数学课程的基础上,进一步提高作为未来公民所必要的数学素养,以满足个人发展与社会进步的需要。 三维目标:知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观

把“过程与方法”作为课程目标是本次课程改革最大的变化之一。 五大基本能力:计算能力、逻辑推理能力、空间想象能力、抽象概括能力、数据处理能力 高中数学课程的内容结构:

3.

4.

必修课程(每模块2学分,36学时):数学1(集合、函数)、数学2(几何)、数学3(算法、统计和概率)、数学4(三角函数、向量)、数学5(解三角形、数列、不等式)

选修课程(每模块2学分,36学时;每专题1学分,18学时):

选修系列1(文科系列,2模块):1-1(“或且非”、圆锥曲线、导数)、1-2(统计、推理与证明、复数、框图)

选修系列2(理科系列,3模块):2-1(“或且非”、圆锥曲线、向量与立体几何)、2-2(导数、推理与证明、复数)、2-3(技术原理、统计案例、概率) 选修系列3(6个专题) 选修系列4(10个专题)

5.

高中数学课程的主线:

函数主线、运算主线、几何主线、算法主线、统计概率主线、应用主线。 教学建议:

以学生发展为本,指导学生合理选择课程、制定学习计划 帮助学生打好基础,发展能力:

6.

强调对基本概念和基本思想的理解和掌握 ②

重视基本技能的训练

与时俱进地审视基础知识与基本能力

注重联系,提高对数学整体的认知

注重数学知识与实际的联系,发展学生的应用意识和能力 ⑸

关注数学的文化价值,促进学生科学观的形成 ⑹

改善教与学的方式,使学生主动地学习 ⑺

恰当运用现代信息技术,提高教学质量 7.

评价建议:

重视对学生数学学习过程的评价

正确评价学生的数学基础知识和基本能力

重视对学生能力的评价(问题意识、独立思考、交流与合作、自评与互评)

实施促进学生发展的多元化评价(尊重被评价对象) ⑸

根据学生的不同选择进行评价

第二章 教学知识

8.

教学原则

抽象与具体相结合、严谨性与量力性相结合原则(“循序渐进”)、理论与实际相结合原则(“学以致用”)、巩固与发展相结合原则(“温故而知新”) 教学过程

备课(备教材、备学生、备教法)、课堂教学(组织教学、复习提问、讲授新课、巩固新课、布置作业)、课外工作(作业批改、课外辅导、数学补课活动)、成绩的考核与评价(口头考察、书面考察)、教学评价(导向作用、鉴定作用、诊断作用、信息反馈与决策调控作用)

9.

10. 教学方法

讲授法:科学性、系统性(循序渐进)、启发性、量力性(因材施教)、艺术性(教学语言)

讨论法:体现“学生是学习的主体”的特点。

自学辅导法:卢仲衡教授提出,要求学生肯自学、能自学、会自学、爱自学

发现法:又称问题教学法(布鲁纳),步骤是创设问题情境;寻找问题答案,探讨问题解法;完善问题解答,总结思路方法;知识综合,充实改善学生的知识结构。

11. 概念教学

概念的内涵与外延:当概念的内涵扩大时,则概念的外延就缩小;当概念的内涵缩小时,则概念的外延就扩大。内涵和外延之间的这种关系,称为反变关系。

概念间的逻辑关系:相容关系(同一关系如“等边三角形”和“正三角形”、交叉关系如“等腰三角形”和“直角三角形”、包含关系如“菱形”和“四边形”)、不相容关系(对立关系如“正数”和“负数”、矛盾关系如“负数”和“非负数”)

概念下定义的常见方式:属加种差定义法(被定义的概念=最邻近的属概念+种差,如“有一个角是直角的平行四边形是矩形”)、解释外延定义法(不易揭示其内涵,如“有理数和无理数统称实数”)、描述性定义法(用简明清晰的语言描述,如“𝑓(𝑓)=𝑓𝑓”) 数学概念获得的主要方式:概念形成(由学生发现)、概念同化(教师直接展示定义)

12. 命题教学:整体性策略(旨在加强命题知识的横、纵向联系)、准备性

策略(教学实施之 前)、问题性策略(激发学生的积极性)、情境化教学、过程性策略(暴露命题产生于证明的“所以然”过程)、产生式策略(变式练习)

13. 推理教学

推理的结构:任何推理都是由前提和结论两部分组成的

推理的形式:演绎推理(由一般到特殊;前提真,结论真;三段论:大前提、小前提,得推理)、归纳推理(由特殊到一般)、类比推理(由特殊到特殊)

14. 问题解决教学

数学问题的设计原则:可行性原则、渐进性原则、应用性原则 纯粹数学问题解决:波利亚怎样解题表(分析题意;拟定计划;执行计划;验算所得到的解)

非常规问题解决:建模分析(分析问题背景,寻找数学联系;建立数学模型;求解数学模型;检验;交流和评价;推广)

15. 学习方式:自主学习、探究学习、合作学习

第三章 教学技能

16. 教学设计

课堂教学设计就是在课堂教学工作进行之前,以现代教育理论为基础,应用系统科学方法分析研究课堂教学的问题,确定解决问题的方法和步骤,并对课堂教学活动进行系统安排的过程。 教学设计与教案的关系:

内容不同:

教学设计的基本组成既包括教学过程,也包括指导思想与理论依据、教学背景分析、对学生需要的分析、学习内容分析、教学方法与策略的选定、教学资源的设计与使用以及学习效果评价等。侧重运用现代教学理论进行分析,不仅说明教什么、如何教,而且说明为什么这样教;教案的基本组成是教学过程,侧重教什么、如何教。 核心目的不同:

教学设计不仅重视教师的教,更重视学生的学,以及怎样使学生学得更好。达到更好的教学效果是教学设计的核心目的;教案的核心目的就是教师怎样讲好教学内容。 范围不同:

从研究范围上讲,教案只是教学设计的一个重要内容。

数学课堂教学设计的意义:

使课堂教学更规范、操作性更强 使课堂教学更科学 使课堂教学过程更优化

数学课堂教学设计的基本要求:

充分体现数学课程标准的基本理念,努力体现以学生发展为本 适应学生的学习心理和年龄特征 重视课程资源的开发和利用 注重预设与生成的辩证统一 辩证认识和处理教学中的多种关系 整体把握教学活动的结构

数学教学设计的准备:

认真学习新课标,了解当前我国数学课程的目标要求 全面关注学生需求

认真研读数学教材和参考书,领悟编写意图

广泛涉猎数学教育的其他优秀资源,吸取他人精华,丰富自己的教学设计

制定学期教学计划、单元教学计划

教材分析

分析和处理教材是教学设计的基本环节和核心任务 整体系统的观念用教材

理解教材的编排意图 突出教材的重点和难点

学情分析

分析学生原有的认知基础 分析学生的个体差异 了解学生的生理、心理

了解学生对本学科学习方法的掌握情况 分析学习知识时可能要遇到的困难

制定合理教学目标的要求

反映学科特点,体现内容本质 要有计划性,可评价性 格式要规范,用词要考究

要全面,不能“重知轻思”、“重知轻情”等 注意教学目标的层次性(记忆、理解、探究) 要实在具体,不浮华

教学反思

教学反思的内容:对教学设计、教学过程、教学效果、个人经验的反思

教学反思的步骤:截取课堂教学片段及其相关的教学设计;提炼反思的问题;个人撰写反思材料;集体讨论;个人再反思,并撰写反思论文 教学设计的撰写:

教学目标:知识与技能(了解、掌握、应用);过程与方法(提高能力);情感态度与价值观(体验规律、培养看问题的方法) 学情分析

教材分析:本节课的作用和地位;本节课的主要内容;重难点分析 教学理念 教学策略 教学环境 教学过程 教学反思

17. 教学实施

课堂导入:直接导入法、复习导入法、事例导入法(情境导入法)、趣味导入法、悬念导入法

课堂提问的原则:目的性原则、启发性原则、适度性原则、兴趣性原则、循序渐进性原则、全面性原则、充分思考性原则、及时评价性原则

课堂提问的类型:复习回忆提问、理解提问、应用提问、归纳提问、比较提问、分析综合提问、评价提问 学生活动:

学生活动体现了学生在学习中的主体地位

作为教学环节之一的“学生活动”是意义建构的组成部分 学生活动的目的是促进学生的理解 从总体上说,学生活动必须是思维活动

课堂结束技能的实施方法:练习法、比较法与归纳法、提问法和答疑法、呈上法和启下法、发散法和拓展法

结束技能实施时应注意的问题:自然贴切,水到渠成;语言精练,紧扣中心;内外沟通,立疑开拓

18. 教学评价

数学教育评价的要素:教学目标、教学内容、教学方法、教学心理环境、教师行为、学生行为、教学效果

数学教育评价的功能:管理功能、导向功能、调控功能、激发功能、诊断功能

第四章 常用数学公式

一、 函数、导数

1.

函数的单调性

设𝑓1、𝑓2∈[𝑓,𝑓]且𝑓1<𝑓2。那么

𝑓(𝑓1)−𝑓(𝑓2)<0𝑓(𝑓)在[𝑓,𝑓]上是增函数; 𝑓(𝑓1)−𝑓(𝑓2)>0𝑓(𝑓)在[𝑓,𝑓]上是减函数。

设函数y=𝑓(𝑓)在某个区间内可导,若𝑓′(𝑓)>0,则在该区间内

𝑓(𝑓)为增函数;若𝑓′(𝑓)<0,则在该区间内𝑓(𝑓)为减函数

2.

函数的奇偶性(该函数的定义域关于原点对称)

对于定义域内任意的𝑓,都有𝑓(−𝑓)=𝑓(𝑓),则𝑓(𝑓)是偶函数; 对于定义域内任意的𝑓,都有𝑓(−𝑓)=−𝑓(𝑓),则𝑓(𝑓)是奇函数。

奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于 y轴对称。 函数在点𝑓0处的导数的几何意义

函数𝑓=𝑓(𝑓)在点𝑓0处的导数𝑓′(𝑓0)是曲线𝑓=𝑓(𝑓)在P(𝑓0,𝑓(𝑓0))处的切线的斜率,相应的切线方程是𝑓−𝑓(𝑓0)=

3.

𝑓′(𝑓0)(𝑓−𝑓0)。

4.

几种常见函数的导数

C′=0(C为常数);(𝑓𝑓)′=𝑓𝑓ln𝑓;

(𝑓𝑓)′=𝑓𝑓𝑓−1(n∈Q);(𝑓𝑓)′=𝑓𝑓;

(sin𝑓)′=cos𝑓;(cos𝑓)′=−sin𝑓;

(arc sin𝑓)

′=−(arc cos𝑓)′=1√1−𝑓2; (arc tan𝑓)′=−(arc cot𝑓)′=11+𝑓2;

(ln𝑓)

′=1′1𝑓;(log𝑓𝑓)=𝑓ln𝑓;

5.

导数的运算法则

(𝑓±𝑓)′=𝑓′±𝑓′;(𝑓𝑓)′=𝑓′𝑓+𝑓𝑓′;𝑓=𝑓(𝑓),𝑓′=𝑓′(𝑓)𝑓′

6.

幂函数𝑓(𝑓)=𝑓𝑓(α∈R,α≠1)

(𝑓),v=

𝑓αα<0 0<α<1 α>1 性质 𝑓= 𝑓 𝑓为奇数, 奇函数 𝑓为奇数 𝑓为奇数, 𝑓为偶数 𝑓为偶函偶数, 数 𝑓为奇数 第一象限图像 减函数 增函数 增函数 过定点(1,1) 7.

求函数𝑓=𝑓(𝑓)的极值的方法:解方程𝑓′(𝑓)=0。当𝑓′(𝑓0)=0时:

如果在𝑓0附近的左侧𝑓′(𝑓0)>0,右侧𝑓′(𝑓0)<0,则𝑓(𝑓0)是极大值;

如果在𝑓0附近的左侧𝑓′(𝑓0)<0,右侧𝑓′(𝑓0)>0,则𝑓(𝑓0)是极小值;

凹凸函数:设𝑓(𝑓)在开区间I上存在二阶导数:

若对任意𝑓∈I,有𝑓“(𝑓)>0,则𝑓(𝑓)在I上为下凸函数; 若对任意𝑓∈I,有𝑓“(𝑓)<0,则𝑓(𝑓)在I上为上凸函数;

8.

二、 三角函数、三角变换、解三角形、向量

9.

同角三角函数的基本关系式

sin𝑓+cos2𝑓=1,tanθ=

2sinθ

,tan𝑓?cot𝑓=1

cosθ

10. 正弦、余弦的诱导公式

sin(

𝑓π

2±α)={

𝑓−1(−1)2cos𝑓(𝑓为奇数) 𝑓+1(−1)2sin𝑓(𝑓为奇数)

𝑓(−1)2cos𝑓𝑓(−1)2sin𝑓(𝑓为偶数)

cos(

𝑓π

2±α)={

(𝑓为偶数)

11. 和角与差角公式

sin(α±β)=sin𝑓cos𝑓±cos𝑓sin𝑓; cos(α±β)=cos𝑓cos𝑓?sin𝑓sin𝑓;

tan𝑓±tan𝑓 1?tan𝑓tan𝑓tan(α±β)=

αsin𝑓+𝑓cos𝑓=√𝑓2+𝑓2sin(α±φ)(辅助角φ所在象限由点(𝑓,𝑓)的象限决定, tanθ=)

𝑓b

12. 二倍角公式

sin2𝑓=2sin𝑓cos𝑓;

cos2α=cos2𝑓−sin𝑓=2cos2𝑓−1=1−2sin𝑓;

tan2𝑓=

222tan𝑓 21−tan𝑓13. 三角函数的周期

函数𝑓=𝑓sin(ωα+φ),𝑓∈R及函数𝑓=𝑓cos(ωα+φ),𝑓∈R(𝑓,ω,φ为常数,且A≠0,ω>0)的周期T=

𝑓2𝑓𝑓;函数𝑓=

𝑓tan(ωα+φ),𝑓≠𝑓𝑓+2,𝑓∈Z(𝑓,ω,φ为常数,且A≠

0,ω>0)的周期T=。

𝑓𝑓14. 三角函数的图像变换:

函数𝑓=𝑓sin(ωα+φ),𝑓∈R即𝑓=sin𝑓横坐标伸长(0<

1𝑓ω<1)或缩短(ω>1)到原来的ω倍,再向左(𝑓>0)或向右(<ωω

0)平移|𝑓|个单位,最后纵坐标伸长(A>1)或缩短(0到原来的A倍。

函数𝑓=𝑓sin(ωα+φ),𝑓∈R即𝑓=sin𝑓向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φ|个单位,再横坐标伸长(0<ω<1)或缩短

1(ω>1)到原来的ω倍,再,最后纵坐标伸长(A>1)或缩短(0<

A<1)到原来的A倍。

15. 正弦定理

𝑓sin𝑓=sin𝑓=sin𝑓=2𝑓(𝑓是?ABC外接圆的半径)

𝑓𝑓16. 余弦定理

𝑓2=𝑓2+𝑓2−2𝑓𝑓cos𝑓; 𝑓2=𝑓2+𝑓2−2𝑓𝑓cos𝑓; c=𝑓2+𝑓2−2𝑓𝑓cos𝑓

17. 三角形面积公式

111

S=𝑓𝑓sin𝑓=𝑓𝑓sin𝑓=𝑓𝑓sin𝑓

222

18. a

与b的数量积(或内积)

𝑓?𝑓=|𝑓|?|𝑓|cos𝑓(𝑓是向量a,b的夹角)

19. 向量的坐标运算

设A(𝑓1,𝑓1,𝑓1),B(𝑓2,𝑓2,𝑓2),则𝑓𝑓⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =𝑓𝑓⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −𝑓𝑓⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(𝑓2−

𝑓1,𝑓2−𝑓1,𝑓1−𝑓2);

设𝑓(𝑓1,𝑓1,𝑓1),𝑓(𝑓2,𝑓2,𝑓2),则𝑓?𝑓=𝑓1𝑓2+𝑓1𝑓2+

𝑓1𝑓2;

设𝑓(𝑓,𝑓,𝑓),则|𝑓|=√𝑓2+𝑓2+𝑓2。

20. 两向量的夹角公式

设𝑓(𝑓1,𝑓1,𝑓1),𝑓(𝑓2,𝑓2,𝑓2),且𝑓≠𝑓,则cos𝑓=|𝑓|?|𝑓|=

𝑓1𝑓2+𝑓1𝑓2+𝑓1𝑓2√𝑓12+𝑓12+𝑓12√𝑓22+𝑓22+𝑓22𝑓?𝑓

21. 向量的平行与垂直

𝑓𝑓𝑓𝑓∕⁄𝑓?𝑓=λ𝑓?𝑓1=𝑓1=𝑓1;

222𝑓⊥𝑓(𝑓≠𝑓)?𝑓?𝑓=0?𝑓1𝑓2+𝑓1𝑓2+𝑓1𝑓2=0

三、 数列、集合与命题

22. 数列的通项公式与前𝑓项的和的关系

𝑓1𝑓=1(数列{𝑓}的前𝑓项的和为𝑓=𝑓+𝑓𝑓={𝑓𝑓−𝑓 𝑓𝑓1𝑓−1𝑓≥2𝑓2+?+𝑓𝑓)

23. 等差数列的通项公式和前𝑓项和公式

(−1)+𝑓𝑓)

𝑓𝑓=𝑓1+(𝑓−1)𝑓;𝑓𝑓=𝑓(𝑓12=n𝑓1+𝑓𝑓𝑓 224. 等比数列的通项公式和前𝑓项和公式

𝑓𝑓=𝑓1𝑓𝑓−1;𝑓𝑓={𝑓𝑓𝑓1,𝑓=1𝑓1(1−𝑓)

1−𝑓=

𝑓1−𝑓𝑓𝑓,𝑓1−𝑓≠1

25. 数列求和常见结论:

1𝑓𝑓111=𝑓−−; ()(p12+22+32+?+𝑓2=1𝑓(𝑓+1)(2𝑓+1); 61+2+3333+?+𝑓3=

21[2𝑓(𝑓+1)]。

𝑓𝑓26. 有𝑓个元素的集合,含有2个子集,2−1个真子集。

27. 原命题:若p则𝑓;否命题:若?p则?𝑓;命题的否定:若p则?𝑓。

28. 全称量词即“所有”,“全部”,可写作“?”;存在量词又称特称量

词,写作“?”。

四、 不等式

29. 均值不等式

设𝑓,b∈𝑓+,

30. 柯西不等式

𝑓+b

2

≥√𝑓𝑓 (当且仅当𝑓=b时取“=”号)

22222(𝑓21+𝑓2+?+𝑓𝑓)(𝑓1+𝑓2+?+𝑓𝑓)≥(𝑓1𝑓1+

𝑓2𝑓2+?+𝑓𝑓𝑓𝑓)2,其中𝑓1,?,𝑓𝑓,𝑓1,?,𝑓𝑓∈𝑓+,当且仅

当𝑓1=𝑓2=?=𝑓𝑓时不等式取等号。

12𝑓𝑓𝑓𝑓31. Jensen不等式

[𝑓(𝑓)+𝑓(𝑓)+𝑓(𝑓)]

3≤𝑓(

𝑓+𝑓+𝑓)

332. 三角不等式:||𝑓|−|𝑓||≤|𝑓±𝑓|≤|𝑓|+|𝑓|

33. 指数不等式:𝑓𝑓(𝑓)

>𝑓(𝑓>0,𝑓>0)?𝑓(𝑓)lg𝑓>lg𝑓

五、 解析几何与立体几何

34. 直线的五种方程

点斜式:𝑓−𝑓0=𝑓(𝑓−𝑓0)(直线l过点(𝑓0,𝑓0),且斜率为k) 斜截式:𝑓=𝑓𝑓+𝑓(b为直线l在y轴上的截距) 两点式:𝑓𝑓−𝑓12−𝑓1⑵

=𝑓𝑓−𝑓1(直线l过点(𝑓1,𝑓1)(𝑓2,𝑓2),且𝑓12−𝑓1≠𝑓2,

𝑓1≠𝑓2)

截距式:𝑓+𝑓=0(𝑓、b分别为直线的横、纵截距,𝑓,𝑓≠0) 一般式:𝑓𝑓+𝑓𝑓+𝑓=0(其中A、B不同时为0)

𝑓𝑓⑸

35. 两条直线的平行和垂直

若𝑓1:y=𝑓1𝑓+𝑓1,𝑓2:y=𝑓2𝑓+𝑓2

⑴ 𝑓1∕⁄𝑓2?𝑓1=𝑓2,𝑓1≠𝑓2; ⑵ 𝑓1⊥𝑓2?𝑓1?𝑓2=−1

36. 点(𝑓0,𝑓0)到直线𝑓:𝑓𝑓+𝑓𝑓+𝑓=0(的距离

d=

|𝑓𝑓0+𝑓𝑓0+𝑓|

√𝑓2+𝑓2 37. 角平分线所在直线的方程

−𝑓1𝑓2−𝑓tan𝑓=1𝑓=,其中𝑓1、𝑓2分别为角的边所在直线的斜率,+𝑓?𝑓1+𝑓?𝑓122𝑓为原角的大小

38. 圆的三种方程

圆的一般方程:𝑓2+𝑓2+D𝑓+𝑓𝑓+𝑓=0(𝑓2+𝑓2−4𝑓>0) 圆的标准方程:(𝑓−𝑓)2+(𝑓−𝑓)2=𝑓2 圆的参数方程:{𝑓=𝑓+𝑓cos𝑓

𝑓=𝑓+𝑓sin𝑓⑵

39. 两个圆的公共弦所在方程

(𝑓2+𝑓2+D1𝑓+𝑓1𝑓+𝑓1)−(𝑓2+𝑓2+D2𝑓+𝑓2𝑓+𝑓2)=0

40. 直线与圆的位置关系

直线𝑓:𝑓𝑓+𝑓𝑓+𝑓=0与圆(𝑓−𝑓)2+(𝑓−𝑓)2=𝑓2的位置关系有三种:

d>r?相离?Δ<0;d=r?相切?Δ=0;d0,弦长=2√𝑓2−𝑓2; 其中d=

|𝑓𝑓+𝑓𝑓+𝑓|√𝑓2+𝑓2 41. 椭圆、双曲线、抛物线的图形、定义、标准方程、几何性质

𝑓椭圆:𝑓+=1(𝑓>𝑓>0),𝑓2−𝑓2=𝑓2,离心率𝑓=2𝑓𝑓222𝑓𝑓<1,

准线𝑓=±

𝑓2𝑓=𝑓cos𝑓,椭圆上的点与两个定,参数方程是{𝑓𝑓=𝑓sin𝑓点𝑓1(𝑓,0)、𝑓2(−𝑓,0)的距离之和等于常数(2𝑓)。

𝑓𝑓双曲线:−=1(𝑓>𝑓>0),𝑓2−𝑓2=𝑓2,离心率𝑓=22𝑓𝑓22𝑓𝑓>1,

准线𝑓=±

𝑓2𝑓2,渐近线方程是𝑓2𝑓=

𝑓2,椭圆上的点与两个定点𝑓2𝑓1(𝑓,0)、𝑓2(−𝑓,0)的距离之差等于常数(2𝑓)。

𝑓抛物线:𝑓2=2𝑓𝑓,焦点(𝑓,0,准线𝑓=−,焦半径|PF|=𝑓+,)0222𝑓过抛物线焦点的弦长|AB|=𝑓1+𝑓2+𝑓,抛物线上的点到焦点的距离等于它到准线的距离。

42. 双曲线的方程与渐近线方程的关系

𝑓𝑓𝑓𝑓若双曲线方程为𝑓−=1?−=0?𝑓=±𝑓。 2222𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓?±=0?双曲线可设为𝑓−=𝑓。 2𝑓𝑓2𝑓𝑓𝑓222222⑵

若渐近线方程为𝑓=±

22𝑓𝑓22⑶

𝑓𝑓𝑓若双曲线与𝑓−=1有公共渐近线,可设为−=𝑓(𝑓>0,222𝑓𝑓𝑓𝑓2焦点𝑓在轴上;𝑓<0,焦点y在轴上)

43. 若斜率为𝑓的直线与圆锥曲线相交于A(𝑓1,𝑓1)、B(𝑓2,𝑓2)两点,则弦

长公式为

AB=√(1+𝑓2)[(𝑓1+𝑓2)2−4𝑓1𝑓2]=√(1+

1𝑓2)[(𝑓1+𝑓2)2−4𝑓1𝑓2](𝑓≠0)

44. 柱体、锥体、球体的侧面积、表面积、体积计算公式

圆柱侧面积=2πr𝑓,表面积=2πr𝑓+2π𝑓2,体积= 𝑓𝑓(𝑓是柱体的底面积,𝑓是柱体的高);圆锥侧面积=πr𝑓,表面积=πr𝑓+π𝑓2,体积= 𝑓𝑓(𝑓是锥体的底面积,𝑓是锥体的高);

31球的半径是 𝑓,则其体积V=πR3,其表面积𝑓=4πR2

34六、 空间几何

45. 平面方程:

点法式:𝑓(𝑓−𝑓0)+𝑓(𝑓−𝑓0)+𝑓(𝑓−𝑓0)=0,𝑓=(𝑓,𝑓,𝑓)是平面的法向量

一般式:A𝑓+𝑓𝑓+𝑓𝑓+𝑓=0(𝑓,𝑓,𝑓不全为0)

参数式:已知平面Π上一点M(𝑓0,𝑓0,𝑓0)以及平行于平面的两不共线向量μ1=(𝑓1,𝑓1,𝑓1)和μ2=(𝑓2,𝑓2,𝑓2),则有

𝑓=𝑓1𝑓1+𝑓2𝑓2+𝑓0{𝑓=𝑓1𝑓1+𝑓2𝑓2+𝑓0 𝑓=𝑓1𝑓1+𝑓2𝑓2+𝑓046. 两平面间的关系:

𝑓𝑓𝑓𝑓⑴

Π1∕⁄Π2?𝑓1=𝑓1=𝑓1≠𝑓1;(法向量共线但两平面不重合)

2222⑵

Π1⊥Π2?𝑓1𝑓2+𝑓1𝑓2+𝑓1𝑓2=0

2Π1与Π2的夹角(θ<):cos𝑓=|𝑓1|?|𝑓=|

π2

|𝑓?𝑓|

12|𝑓1𝑓2+𝑓1𝑓2+𝑓1𝑓2|22222√𝑓21+𝑓1+𝑓1?√𝑓2+𝑓2+𝑓2 47. 直线方程:

一般式(交面式):{

𝑓1𝑓+𝑓1𝑓+𝑓1𝑓+𝑓1=0

𝑓2𝑓+𝑓2𝑓+𝑓2𝑓+𝑓2=0⑵

𝑓=𝑓0+𝑓𝑓参数式:{𝑓=𝑓0+𝑓𝑓

𝑓=𝑓0+𝑓𝑓对称式(标准式):

𝑓−𝑓0𝑓⑶

=

𝑓−𝑓0𝑓=

𝑓−𝑓0 𝑓48. 直线与平面的关系:

𝑓∕⁄Π?A𝑓+𝑓𝑓+𝑓𝑓=0且A𝑓0+𝑓𝑓0+𝑓𝑓0+𝑓≠0; 𝑓⊥Π?𝑓=𝑓=𝑓 𝑓与Π的夹角(θ<2):sin𝑓=√π

|A𝑓+𝑓𝑓+𝑓𝑓|⑵

A𝑓𝑓⑶

𝑓2+𝑓2+𝑓2?√𝑓2+𝑓2+𝑓2 49. 曲面方程:

𝑓𝑓单叶双曲面:𝑓+−=1(𝑓,𝑓,c>0) 22𝑓𝑓𝑓2222222⑵

𝑓𝑓双叶双曲面:𝑓+−=−1(𝑓,𝑓,c>0) 22𝑓𝑓𝑓222⑶

𝑓椭圆抛物面:𝑓+=2𝑓(𝑓,𝑓>0),当𝑓=𝑓时,曲面为旋转𝑓𝑓抛物面

𝑓2𝑓2⑷ 双曲抛物面:−𝑓𝑓=2𝑓(𝑓,𝑓>0)

七、 概率统计

50. 平均数、方差、标准差、期望的计算

𝑓+𝑓2+?+𝑓𝑓平均数:𝑓̅̅̅̅=1

𝑓1方差:𝑓2=𝑓[(𝑓1−𝑓)2+(𝑓2−𝑓)2+?+(𝑓𝑓−𝑓)2]

标准差:s=√[(𝑓1−𝑓)2+(𝑓2−𝑓)2+?+(𝑓𝑓−𝑓)2]

𝑓1期望

51. 回归线方程

∑𝑓̅̅̅)(𝑓𝑓−𝑓̅̅̅)𝑓=1(𝑓𝑓−𝑓𝑓2∑𝑓̅̅̅̅̅̅𝑓=1𝑓𝑓𝑓𝑓−𝑓𝑓𝑓2𝑓2𝑓̂=𝑓+b𝑓,其中b=

=,𝑓=

∑𝑓=1(𝑓𝑓−̅𝑓̅̅)∑𝑓=1𝑓𝑓−𝑓𝑓̅̅̅̅𝑓̅̅−𝑓𝑓̅̅̅

52. 独立性检验:𝑓2=

𝑓(𝑓𝑓−𝑓𝑓)2(𝑓+𝑓)(𝑓+𝑓)(𝑓+𝑓)(𝑓+𝑓)

53. 排列数、组合数

排列数公式:𝑓𝑓𝑓=𝑓(𝑓−1)?(𝑓−𝑓+1)=𝑓!

(𝑓−𝑓)!,其中𝑓𝑓𝑓=𝑓0𝑓=1;

组合数公式:𝑓𝑓𝑓𝑓=

𝑓𝑓=𝑓!𝑓𝑓𝑓𝑓0𝑓!(𝑓−𝑓)!

,其中𝑓𝑓=𝑓𝑓=1 54. 二项式定理:

⑴ (𝑓+𝑓)𝑓=𝑓0𝑓𝑓𝑓𝑓0+

𝑓1𝑓𝑓𝑓−1𝑓1+?+𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓−𝑓𝑓𝑓+?+𝑓𝑓𝑓𝑓0𝑓𝑓 ⑵

第r+1项:𝑓𝑓+1=𝑓𝑓𝑓𝑓𝑓−𝑓𝑓𝑓(0≤r≤𝑓,r∈Z) ⑶

系数和:𝑓0𝑓+𝑓1𝑓+?+𝑓𝑓𝑓=2𝑓,𝑓0𝑓+𝑓2𝑓+𝑓4𝑓+?=𝑓𝑓3𝑓+𝑓5𝑓+?=2𝑓−1 ⑷

当𝑓的绝对值与1相比很小且𝑓不大时,有(1+𝑓)𝑓≈1+𝑓𝑓(1−𝑓)

𝑓≈1−𝑓𝑓

55. 相对独立事件同时发生的概率P(𝑓?𝑓)

=𝑓(𝑓)?𝑓(𝑓)

!,

+,

𝑓1𝑓56. 正态分布记为ξ~N(𝑓,𝑓2),其中期望Eξ=μ,方差Dξ=𝑓2,曲线

关于直线𝑓=μ对称并在𝑓=μ时取最大值。

57. 离散型随机变量的期望与方差的性质:

期望反映了离散型随机变量取值的平均水平;方差与标准差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。 Eξ=𝑓1𝑓1+𝑓2𝑓2+?+𝑓𝑓𝑓𝑓;E(𝑓)=𝑓(𝑓为常数) Dξ=(𝑓1−Eξ)2𝑓1+(𝑓2−Eξ)2𝑓2+?+(𝑓𝑓−Eξ)2𝑓𝑓D(𝑓)=0(𝑓为常数)

设η=𝑓ξ+b,则E(η)=𝑓Eξ+b,D(η)=𝑓2Dξ,D(η)=Eξ2−(Eξ)2

若ξ~B(𝑓,𝑓),则Eξ=𝑓𝑓,Dξ=𝑓𝑓(1−𝑓);若ξ服从几何分布,且P(ξ=𝑓)=𝑓(𝑓,𝑓),则Eξ=,Dξ=

𝑓11−𝑓𝑓2。

八、 复数

58. 复数的除法运算:

𝑓+𝑓𝑓(𝑓+𝑓𝑓)(𝑓−𝑓𝑓)(𝑓𝑓+𝑓𝑓)+(𝑓𝑓−𝑓𝑓)𝑓== 𝑓+𝑓𝑓(𝑓+𝑓𝑓)(𝑓−𝑓𝑓)𝑓2+𝑓259. 复数z

=𝑓+𝑓𝑓的模:|𝑓|=|𝑓+𝑓𝑓|=√𝑓2+𝑓2

60. 复数之间不能进行大小比较

61. 设一元三次方程𝑓𝑓3+𝑓𝑓2+c𝑓+𝑓=0(𝑓≠0)的三个根分别

是𝑓1,𝑓2,𝑓3,则有:

𝑓𝑓1+𝑓2+𝑓3=−𝑓,𝑓𝑓+𝑓𝑓+𝑓𝑓=,𝑓1𝑓2𝑓3=122313𝑓𝑓−𝑓 𝑓令?=()+(),其中p=

23𝑓2𝑓33𝑓𝑓−𝑓23𝑓2⑵

,q=

27𝑓2𝑓−9𝑓𝑓𝑓+2𝑓327𝑓3

当?>0时,方程有一个实根,一对共轭复根; 当?=0时,方程有三个实根,其中有一个二重根; 当?<0时,方程有三个不等实根。

九、 极限与级数

62. 柯西收敛准则:数列{𝑓𝑓}收敛的充分必要条件是:对于任意ε>0,存

在整数N>0,使 得当n,m>N时,有|𝑓𝑓−𝑓𝑓|<

𝑓。

63. 极限的定义:

𝑓→𝑓0lim𝑓(𝑓)=𝑓:对于任意ε>0,存在正数δ,当0<

|𝑓−𝑓0|<δ时,有|𝑓(𝑓)−𝑓|<𝑓。

64. 当𝑓→

0时,有𝑓𝑓−1~𝑓~sin𝑓~ln(1+𝑓),1

=lim

ln(1+𝑓)

−cos𝑓~

1𝑓)

𝑓22,则有

𝑓→0𝑓lim

sin𝑓𝑓→0𝑓=

1𝑓1,lim(1+𝑓)𝑓→0=lim(1+𝑓𝑓→0=𝑓

65. 函数极限的计算:

𝑓→𝑓0lim

[𝑓(𝑓)]𝑓=[𝑓lim𝑓(𝑓)](𝑓∈𝑓+)其中各函数极限均存在

→𝑓0𝑓⑵

洛必达法则:若函数和满足下列条件:

lim𝑓(𝑓)=𝑓lim𝑓(𝑓)=𝑓 ,其中𝑓=0或𝑓=→𝑓①

𝑓→𝑓∞;

在点𝑓的某去心邻域内两者均可导,且𝑓′(𝑓)≠0;

=

𝑓′(𝑓)

lim 𝑓→𝑓𝑓′(𝑓)

𝑓(𝑓)

则有𝑓lim→𝑓𝑓(𝑓)

66. 拉格朗日中值定理:如果函数𝑓(𝑓)满足在闭区间[𝑓,𝑓]上连续;在开

区间(𝑓,𝑓)内可导;那 么在开区间(𝑓,𝑓)内至少有一点ε(𝑓<ε67. 正项级数敛散性判断:

比较判别法:大收敛推出小收敛,小发散推出大发散 比值与根值判别法:

{

<1,级数∑∞𝑓=1𝑓𝑓收敛=1,此判别法失效

{

若𝑓lim→∞𝑓𝑓+1𝑓𝑓=𝑓>1,级数∑∞lim𝑓𝑓=+∞; 𝑓=1𝑓𝑓发散,且𝑓→∞<1,级数∑∞𝑓=1𝑓𝑓收敛=1,此判别法失效

𝑓若𝑓lim lim𝑓𝑓=+∞;√𝑓𝑓=𝑓>1,级数∑∞𝑓=1𝑓𝑓发散,且𝑓→∞→∞

1∞与p级数比较:设∑∞𝑓=1𝑓𝑓=∑𝑓=1𝑓𝑓>0,当p>1时收敛,当p≤1

时发散。

68. 交错级数的敛散性(莱布尼茨判别法):设交错级数∑∞𝑓=1(−1)

∑∞足𝑓𝑓≥𝑓𝑓+1,n≥N>1;lim𝑓<𝑓=0,则𝑓1𝑓=1(−1)𝑓→∞𝑓−1𝑓−1𝑓𝑓满𝑓𝑓收

𝑓−1敛,且其和0<∑∞𝑓𝑓<𝑓1,余项|𝑓𝑓|<𝑓𝑓+1。 𝑓=1(−1)

69. 幂级数收敛半径及收敛域:

𝑓设幂级数∑∞𝑓=0𝑓𝑓(𝑓−𝑓0),则有

𝑓,0<𝑓<+∞𝑓⑴ 若lim|𝑓+1|=𝑓,则其收敛半径为R=0,𝑓=+∞; 𝑓→∞𝑓𝑓

{+∞,𝑓=0⑵

𝑓判断∑∞𝑓=0𝑓𝑓(𝑓−𝑓0)在𝑓−𝑓0=±R处的敛散性;

1⑶

若该级数在𝑓−𝑓0=R处收敛,则其收敛域为(−R+𝑓0,R+𝑓0];若该级数在𝑓−𝑓0=−R处收敛,则其收敛域为[−R+𝑓0,R+𝑓0);若该级数在𝑓−𝑓0=±R处都收敛,则其收敛域为[−R+𝑓0,R+

𝑓0]]。

十、 矩阵、线性空间与线性变换

70. 矩阵的转置:

对于𝑓阶实矩阵𝑓,若满足𝑓𝑓𝑓=𝑓或𝑓𝑓𝑓=𝑓(为单位矩阵),则矩阵𝑓称为正交矩阵,其中𝑓𝑓为𝑓的转置;

若𝑓阶方阵𝑓满足𝑓𝑓=𝑓,则称𝑓为对称矩阵;若𝑓阶方阵𝑓满足𝑓𝑓=−𝑓,则称𝑓为反对称矩阵,反对称矩阵对角线上的元素必为0;

转置的运算规律:(𝑓𝑓)𝑓=𝑓𝑓𝑓𝑓

71. 齐次线性方程组的解空间的维数=方程组系数矩阵的列数-系数矩阵的

72. 特征值和特征向量:

⃗⃗⃗⃗⃗ 和实数λ,满足Mα⃗⃗⃗⃗ =λα⃗⃗⃗⃗ ,则给定矩阵M,若存在一个非零向量α

⃗⃗⃗⃗⃗ 为矩阵M的属于特征值λ的特征向量。 称λ为矩阵M的特征值,α

任意矩阵所有特征值的和等于该矩阵对角线元素之和;所有特征值的乘积等于该矩阵的行列式的值。

若同阶矩阵𝑓和𝑓的特征值相同,则有𝑓等价于𝑓。

73. 非异矩阵:若𝑓阶矩阵𝑓的行列式不为零,即|𝑓|≠0,则称𝑓为非奇异

矩阵或满秩矩阵, 否则称𝑓为奇异矩阵或降秩矩阵。

74. 相似、合同:

相似:?非异矩阵P,使得𝑓𝑓𝑓−1=𝑓,则有𝑓相似于𝑓。 相似的判断:相同的特征值、迹(自左上到右下的主对角线的和)、行列式的值相同

合同:?非异矩阵P,使得𝑓𝑓𝑓𝑓=𝑓,则有𝑓与𝑓合同。 合同的判断:正、负特征值的个数相等

75. 线性空间:

柯西?布涅科夫斯基不等式:设𝑓是欧式空间,𝑓、𝑓∈R,则

(𝑓,𝑓)2≤(𝑓,𝑓)(𝑓,𝑓),当且仅当𝑓、𝑓线性相关时,等号才成立

𝑓本身与{𝑓}都是𝑓的子空间,称之为𝑓的平凡子空间,而𝑓的其他子空间称为非平凡子空间。

设𝑓1与𝑓2是线性空间𝑓的两个子空间,则dim𝑓1+dim𝑓2=dim(𝑓1+𝑓2)+dim(𝑓1∩𝑓2)

76. 施密特正交化法:

对𝑓维欧式空间𝑓的任一组基𝑓1,𝑓2,𝑓3,?,𝑓𝑓, 令𝑓1=𝑓1,

𝑓2,𝑓1)𝑓2=𝑓2−(𝑓1, (𝑓,𝑓)

11(𝑓3,𝑓2)𝑓3,𝑓1)𝑓3=𝑓3−(𝑓−𝑓2, 1(𝑓,𝑓)(𝑓,𝑓)

1122,

(𝑓𝑓,𝑓2)(𝑓𝑓,𝑓𝑓−1)𝑓,𝑓1)𝑓𝑓=𝑓𝑓−((𝑓𝑓−𝑓−?−𝑓𝑓−1, 12(𝑓,𝑓)(𝑓)𝑓,𝑓),𝑓1122𝑓−1𝑓−11𝑓𝑓=|𝑓𝑓𝑓,i=1,2,?,𝑓 |

𝑓𝑓𝑓即为𝑓的一组标准正交基。

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