数学选修2-2知识点总结
一、导数
1.函数的平均变化率为
注1:其中是自变量的改变量,可正,可负,可零。
注2:函数的平均变化率可以看作是物体运动的平均速度。
2、导函数的概念:函数在处的瞬时变化率是,则称函数在点处可导,并把这个极限叫做在处的导数,记作或,即=.
3.函数的平均变化率的几何意义是割线的斜率;函数的导数的几何意义是切线的斜率。
4导数的背景(1)切线的斜率;(2)瞬时速度;(3)边际成本。
5、常见的函数导数和积分公式
6、常见的导数和定积分运算公式:若,均可导(可积),则有:
6.用导数求函数单调区间的步骤:①求函数f(x)的导数②令>0,解不等式,得x的范围就是递增区间.③令<0,解不等式,得x的范围,就是递减区间;[注]:求单调区间之前一定要先看原函数的定义域。
7.求可导函数f(x)的极值的步骤:(1)确定函数的定义域。(2) 求函数f(x)的导数 (3)求方程=0的根(4) 用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格,检查在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号,那么f(x)在这个根处无极值
8.利用导数求函数的最值的步骤:求在上的最大值与最小值的步骤如下: ⑴求在上的极值;⑵将的各极值与比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值。[注]:实际问题的开区间唯一极值点就是所求的最值点;
9.求曲边梯形的思想和步骤:分割近似代替求和取极限 (“以直代曲”的思想)
10.定积分的性质
根据定积分的定义,不难得出定积分的如下性质:
性质1
性质5 若,则
①推广:
②推广:
11定积分的取值情况:定积分的值可能取正值,也可能取负值,还可能是0.
( l )当对应的曲边梯形位于 x 轴上方时,定积分的值取正值,且等于x轴上方的图形面积;
(2)当对应的曲边梯形位于 x 轴下方时,定积分的值取负值,且等于x轴上方图形面积的相反数;
(3)当位于 x 轴上方的曲边梯形面积等于位于 x 轴下方的曲边梯形面积时,定积分的值为0,且等于x轴上方图形的面积减去下方的图形的面积.
12.物理中常用的微积分知识(1)位移的导数为速度,速度的导数为加速度。(2)力的积分为功。
推理与证明知识点
13.归纳推理的定义:从个别事实中推演出一般性的结论,像这样的推理通常称为归纳推理。
归纳推理是由部分到整体,由个别到一般的推理。
14.归纳推理的思维过程
大致如图:
15.归纳推理的特点: ①归纳推理的前提是几个已知的特殊现象,归纳所得的结论是尚属未知的一般现象。②由归纳推理得到的结论具有猜测的性质,结论是否真实,还需经过逻辑证明和实验检验,因此,它不能作为数学证明的工具。③归纳推理是一种具有创造性的推理,通过归纳推理的猜想,可以作为进一步研究的起点,帮助人们发现问题和提出问题。
16.类比推理的定义:根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相似或相同,推演出它们在其他方面也相似或相同,这样的推理称为类比推理。类比推理是由特殊到特殊的推理。
17.类比推理的思维过程
18.演绎推理的定义:演绎推理是根据已有的事实和正确的结论(包括定义、公理、定理等)按照严格的逻辑法则得到新结论的推理过程。演绎推理是由一般到特殊的推理。
19.演绎推理的主要形式:三段论
20.“三段论”可以表示为:①大前题:M是P②小前提:S是M ③结论:S是P。
其中①是大前提,它提供了一个一般性的原理;②是小前提,它指出了一个特殊对象;③是结论,它是根据一般性原理,对特殊情况做出的判断。
21.直接证明是从命题的条件或结论出发,根据已知的定义、公理、定理,直接推证结论的真实性。直接证明包括综合法和分析法。
22.综合法就是“由因导果”,从已知条件出发,不断用必要条件代替前面的条件,直至推出要证的结论。
23.分析法就是从所要证明的结论出发,不断地用充分条件替换前面的条件或者一定成立的式子,可称为“由果索因”。要注意叙述的形式:要证A,只要证B,B应是A成立的充分条件. 分析法和综合法常结合使用,不要将它们割裂开。
24反证法:是指从否定的结论出发,经过逻辑推理,导出矛盾,证实结论的否定是错误的,从而肯定原结论是正确的证明方法。
25.反证法的一般步骤(1)假设命题结论不成立,即假设结论的反面成立; (2)从假设出发,经过推理论证,得出矛盾;(3)从矛盾判定假设不正确,即所求证命题正确。
26常见的“结论词”与“反义词”
27.反证法的思维方法:正难则反
28.归缪矛盾(1)与已知条件矛盾:(2)与已有公理、定理、定义矛盾; (3)自相矛盾.
29.数学归纳法(只能证明与正整数有关的数学命题)的步骤(1)证明:当n取第一个值时命题成立;(2)假设当n=k (k∈N*,且k≥n0)时命题成立,证明当n=k+1时命题也成立.由(1),(2)可知,命题对于从n0开始的所有正整数n都正确 [注]:常用于证明不完全归纳法推测所得命题的正确性的证明。
数系的扩充和复数的概念知识点
30.复数的概念:形如a+bi的数叫做复数,其中i叫虚数单位,叫实部, 叫虚部,数集叫做复数集。
规定:a=c且b=d,强调:两复数不能比较大小,只有相等或不相等。
31.数集的关系:
32.复数的几何意义:复数与平面内的点或有序实数对一一对应。
33.复平面:根据复数相等的定义,任何一个复数,都可以由一个有序实数对唯一确定。由于有序实数对与平面直角坐标系中的点一一对应,因此复数集与平面直角坐标系中的点集之间可以建立一一对应。这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,轴叫做实轴,轴叫做虚轴。实轴上的点都表示实数,除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数。
34.求复数的模(绝对值)与复数对应的向量的模叫做复数的模(也叫绝对值)记作。由模的定义可知:
35.复数的加、减法运算及几何意义①复数的加、减法法则:,则。注:复数的加、减法运算也可以按向量的加、减法来进行。
②复数的乘法法则:。
③复数的除法法则:其中叫做实数化因子
36.共轭复数:两复数互为共轭复数,当时,它们叫做共轭虚数。
常见的运算规律
设是1的立方虚根,则,
高中数学选修2-3(人教B版)知识点总结含同步练习题及答案
第一章 计数原理 1.3计数模型(补充)
一、学习任务
掌握计数的几种模型,并能处理一些简单的实际问题.
二、知识清单
数字组成模型
染色模型 条件排列模型 计数杂题 分组分配模型
三、知识讲解
1.数字组成模型
描述:与顺序相关的数字问题,通常是计算满足某些特征的数字的个数.
常见特征比如各个数位的数字不同、四位数、奇数、比某数大的数、某个数位满足某种条件的数等等,其中各个数位数字可以相同的问题通常借助乘法原理分步解决,各个数位数字不相同通常是与排列相关的问题.
例题:由 0、1、2、3、4 这五个数字可组成多少个无重复数字的五位数?414解:首位不能是 0,有 C14 种,后四位数有 A4 种排列,所以这五个数可以组成 C4A4=96
个无重复的五位数.
用数字 2、3 组成四位数,且数字 2、3 至少都出现一次,这样的四位数共有______个(用数字作答).
解:14
因为四位数的每个数位上都有两种可能性,其中四个数字全是 2 或 3 的情况不合题意,所以符合题意的四位数有 24?2=14 个.
从 0,2 中选一个数字,从 1、3、5 中选两个数字,组成无重复数字的三位数,其中奇数的个数为( )
A.24 B.18 C.12 D.6
解:B
当选 0 时,先从 1、3、5 中选 2 个数字有 C23 种方法,然后从选中的 2 个数字中选 1 个
21排在末位有 C12 种方法,剩余 1 个数字排在首位,共有 C3C2=6 种方法;
当选 2 时,先从 1、3、5 中选 2 个数字有 C23 种方法,然后从选中的 2 个数字中选 1 个
212排在末位有 C12 种方法,其余 2 个数字全排列,共有 C3C2A2=12 种方法.
依分类加法计数原理知共有 6+12=18 个奇数.
用 0 , 1 ,
2 , 3 , 4 , 5 这 6 个数字,可以组成______个大于 3000 且小于 5421 的
不重复的四位数.
解:175
分四类:
①千位数字为 3,4 之一时,百十个位数只要不重复即可,有 2A35=120(个);2②千位数字为 5 ,百位数字为 0,1,2,3 之一时,共有 A14A4=48(个);1③千位数字是 5 ,百位数字是 4 ,十位数字是 0,1 之一时,共有 A12A3=6(个);
④最后还有 5420 也满足条件.
所以,所求四位数共有 120+48+6+1=175(个).
2.条件排列模型
描述:计算满足某些限制条件的排列的个数,常见的如相邻问题、不相邻问题、某位置不能排某人、某
人只能或不能排在某些位置的问题等等.
例题:3 名男生,4 名女生,按照不同的要求排队,求不同的排队方案的方法种数.
(1)全体站成一排,其中甲只能在中间或两端;
(2)全体站成一排,男生必须排在一起;
(3)全体站成一排,甲、乙不能相邻.
6解:(1)先考虑甲的位置,有 A13 种方法,再考虑其余 6 人的位置,有 A6 种方法.故有
6A13A6=2160 种方法;
(2)(捆绑法)男生必须站在一起,即把 3 名男生进行全排列,有 A33 种排法,与 4 名女生
5组成 5 个元素全排列,故有 A33A5=720 种不同的排法;
(3)(插空法)甲、乙不能相邻,先把剩余的 5 名同学全排列,有 A55 种排法,然后将甲、乙
52分别插到 6 个空中,有 A26 种排法,故有 A5A6=3600 种不同的排法.
有甲、乙、丙在内的 6 个人排成一排照相,其中甲和乙必须相邻,丙不排在两头,则这样的排法共有______种.
解:144
甲和乙必须相邻,可将甲、乙捆绑,看成一个元素,与丙除外的另三个元素构成四个元素,自由排列,有 A44 种方法;丙不排在两头,可对丙插空,插四个元素生成的中间的三个空中的任何一
2412个,有 A13 种方法;最后甲、乙两人的排法有 A2 种方法.综上,总共有 A4A3A2=144 种
排法.
6 把椅子摆成一排,3 人随机就座,任何两人不相邻的坐法种数为( )
A.144 B.120 C.72
D.24
解:D
“不相邻”应该用“插空法”,三个空椅子,形成 4 个空,三个坐人的椅子插入空中,因为人不同,所以需排序,所以有 A34=24 种不同坐法.
某一天的课程表要排入政治、语文、数学、物理、体育、美术共六节课,如果第一节不排体育,最后一节不排数学,那么共有多少种不同课程的排法?
5解:法一:6 门课程总的排法是 A66 种,其中不符合要求的可分为:体育排在第一节有 A5 种
排法,数学排在最后一节有 A55 种排法,但这两种方法,都包括体育在第一节,数学排在最后一
654节,这种情况有 A44 种排法,因此符合条件的排法应是:A6?2A5+A4=504 种.
4法二:① 体育、数学即不排在第一节也不排在最后一节,这种情况有 A24?A4 种排法;② 数学
1
?4
3×2×2×2×2=48 种种植方法.但其中有 2×3=6 种是只种两种作物的种植方法,故所求的种植方法有 48?6=
42 种.
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