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教师资格证数学学科知识与教学能力 高中数学 

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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“??(??)=????”) 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??1、??2∈[??,??]且??1

??(??1)???(??2)<0???(??)在[??,??]上是增函数; ??(??1)???(??2)>0???(??)在[??,??]上是减函数。

设函数y=??(??)在某个区间内可导,若??′(??)>0,则在该区间内

??(??)为增函数;若??′(??)<0,则在该区间内??(??)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??,都有??(???)=??(??),则??(??)是偶函数; 对于定义域内任意的??,都有??(???)=???(??),则??(??)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??0处的导数的几何意义

函数??=??(??)在点??0处的导数??′(??0)是曲线??=??(??)在P(??0,??(??0))处的切线的斜率,相应的切线方程是?????(??0)=

3.

??′(??0)(?????0)。

4.

几种常见函数的导数

C′=0(C为常数);(????)′=????ln??;

(????)′=???????1(n∈Q);(????)′=????;

(sin??)′=cos??;(cos??)′=?sin??;

(arc sin??)

′=?(arc cos??)′=1√1???2; (arc tan??)′=?(arc cot??)′=11+??2;

(ln??)

′=1′1??;(log????)=??ln??;

5.

导数的运算法则

(??±??)′=??′±??′;(????)′=??′??+????′;??=??(??),??′=??′(??)??′

6.

幂函数??(??)=????(α∈R,α≠1)

(??),v=

??αα<0 0<α<1 α>1 性质 ??= ?? ??为奇数, 奇函数 ??为奇数 ??为奇数, ??为偶数 ??为偶函偶数, 数 ??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??=??(??)的极值的方法:解方程??′(??)=0。当??′(??0)=0时:

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

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

凹凸函数:设??(??)在开区间I上存在二阶导数:

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

sin??+cos2??=1,tanθ=

2sinθ

,tan???cot??=1

cosθ

10. 正弦、余弦的诱导公式

sin(

??π

2±α)={

???1(?1)2cos??(??为奇数) ??+1(?1)2sin??(??为奇数)

??(?1)2cos????(?1)2sin??(??为偶数)

cos(

??π

2±α)={

(??为偶数)

11. 和角与差角公式

sin(α±β)=sin??cos??±cos??sin??; cos(α±β)=cos??cos???sin??sin??;

tan??±tan?? 1?tan??tan??tan(α±β)=

αsin??+??cos??=√??2+??2sin(α±φ)(辅助角φ所在象限由点(??,??)的象限决定, tanθ=)

??b

12. 二倍角公式

sin2??=2sin??cos??;

cos2α=cos2???sin??=2cos2???1=1?2sin??;

tan2??=

222tan?? 21?tan??13. 三角函数的周期

函数??=??sin(ωα+φ),??∈R及函数??=??cos(ωα+φ),??∈R(??,ω,φ为常数,且A≠0,ω>0)的周期T=

??2????;函数??=

??tan(ωα+φ),??≠????+2,??∈Z(??,ω,φ为常数,且A≠

0,ω>0)的周期T=。

????14. 三角函数的图像变换:

函数??=??sin(ωα+φ),??∈R即??=sin??横坐标伸长(0<

1??ω<1)或缩短(ω>1)到原来的ω倍,再向左(??>0)或向右(<ωω

0)平移|??|个单位,最后纵坐标伸长(A>1)或缩短(0

到原来的A倍。

函数??=??sin(ωα+φ),??∈R即??=sin??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

??sin??=sin??=sin??=2??(??是?ABC外接圆的半径)

????16. 余弦定理

??2=??2+??2?2????cos??; ??2=??2+??2?2????cos??; c=??2+??2?2????cos??

17. 三角形面积公式

111

S=????sin??=????sin??=????sin??

222

18. a

与b的数量积(或内积)

?????=|??|?|??|cos??(??是向量a,b的夹角)

19. 向量的坐标运算

设A(??1,??1,??1),B(??2,??2,??2),则??????????????? =??????????????? ???????????????? =(??2?

??1,??2???1,??1???2);

设??(??1,??1,??1),??(??2,??2,??2),则?????=??1??2+??1??2+

??1??2;

设??(??,??,??),则|??|=√??2+??2+??2。

20. 两向量的夹角公式

设??(??1,??1,??1),??(??2,??2,??2),且??≠??,则cos??=|??|?|??|=

??1??2+??1??2+??1??2√??12+??12+??12√??22+??22+??22?????

21. 向量的平行与垂直

????????∕??????=λ?????1=??1=??1;

222??⊥??(??≠??)??????=0???1??2+??1??2+??1??2=0

三、 数列、集合与命题

22. 数列的通项公式与前??项的和的关系

??1??=1(数列{??}的前??项的和为??=??+????={??????? ????1???1??≥2??2+?+????)

23. 等差数列的通项公式和前??项和公式

(?1)+????)

????=??1+(???1)??;????=??(??12=n??1+?????? 224. 等比数列的通项公式和前??项和公式

????=??1?????1;????={??????1,??=1??1(1???)

1???=

??1???????,??1???≠1

25. 数列求和常见结论:

1????111=????; ()(p

12+22+32+?+??2=1??(??+1)(2??+1); 61+2+3333+?+??3=

21[2??(??+1)]。

????26. 有??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??;否命题:若?p则???;命题的否定:若p则???。

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??,b∈??+,

30. 柯西不等式

??+b

2

≥√???? (当且仅当??=b时取“=”号)

22222(??21+??2+?+????)(??1+??2+?+????)≥(??1??1+

??2??2+?+????????)2,其中??1,?,????,??1,?,????∈??+,当且仅

当??1=??2=?=????时不等式取等号。

12????????31. Jensen不等式

[??(??)+??(??)+??(??)]

3≤??(

??+??+??)

332. 三角不等式:||??|?|??||≤|??±??|≤|??|+|??|

33. 指数不等式:????(??)

>??(??>0,??>0)???(??)lg??>lg??

五、 解析几何与立体几何

34. 直线的五种方程

点斜式:?????0=??(?????0)(直线l过点(??0,??0),且斜率为k) 斜截式:??=????+??(b为直线l在y轴上的截距) 两点式:???????12???1⑵

=???????1(直线l过点(??1,??1)(??2,??2),且??12???1≠??2,

??1≠??2)

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

????⑸

35. 两条直线的平行和垂直

若??1:y=??1??+??1,??2:y=??2??+??2

⑴ ??1∕???2???1=??2,??1≠??2; ⑵ ??1⊥??2???1???2=?1

36. 点(??0,??0)到直线??:????+????+??=0(的距离

d=

|????0+????0+??|

√??2+??2 37. 角平分线所在直线的方程

???1??2???tan??=1??=,其中??1、??2分别为角的边所在直线的斜率,+?????1+?????122??为原角的大小

38. 圆的三种方程

圆的一般方程:??2+??2+D??+????+??=0(??2+??2?4??>0) 圆的标准方程:(?????)2+(?????)2=??2 圆的参数方程:{??=??+??cos??

??=??+??sin??⑵

39. 两个圆的公共弦所在方程

(??2+??2+D1??+??1??+??1)?(??2+??2+D2??+??2??+??2)=0

40. 直线与圆的位置关系

直线??:????+????+??=0与圆(?????)2+(?????)2=??2的位置关系有三种:

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

|????+????+??|√??2+??2 41. 椭圆、双曲线、抛物线的图形、定义、标准方程、几何性质

??椭圆:??+=1(??>??>0),??2???2=??2,离心率??=2????222????<1,

准线??=±

??2??=??cos??,椭圆上的点与两个定,参数方程是{????=??sin??点??1(??,0)、??2(???,0)的距离之和等于常数(2??)。

????双曲线:?=1(??>??>0),??2???2=??2,离心率??=22????22????>1,

准线??=±

??2??2,渐近线方程是??2??=

??2,椭圆上的点与两个定点??2??1(??,0)、??2(???,0)的距离之差等于常数(2??)。

??抛物线:??2=2????,焦点(??,0,准线??=?,焦半径|PF|=??+,)0222??过抛物线焦点的弦长|AB|=??1+??2+??,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

????????若双曲线方程为???=1??=0???=±??。 2222?????????????????±=0?双曲线可设为???=??。 2????2??????222222⑵

若渐近线方程为??=±

22????22⑶

??????若双曲线与???=1有公共渐近线,可设为?=??(??>0,222????????2焦点??在轴上;??<0,焦点y在轴上)

43. 若斜率为??的直线与圆锥曲线相交于A(??1,??1)、B(??2,??2)两点,则弦

长公式为

AB=√(1+??2)[(??1+??2)2?4??1??2]=√(1+

1??2)[(??1+??2)2?4??1??2](??≠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=2πr??,表面积=2πr??+2π??2,体积= ????(??是柱体的底面积,??是柱体的高);圆锥侧面积=πr??,表面积=πr??+π??2,体积= ????(??是锥体的底面积,??是锥体的高);

31球的半径是 ??,则其体积V=πR3,其表面积??=4πR2

34六、 空间几何

45. 平面方程:

点法式:??(?????0)+??(?????0)+??(?????0)=0,??=(??,??,??)是平面的法向量

一般式:A??+????+????+??=0(??,??,??不全为0)

参数式:已知平面Π上一点M(??0,??0,??0)以及平行于平面的两不共线向量μ1=(??1,??1,??1)和μ2=(??2,??2,??2),则有

??=??1??1+??2??2+??0{??=??1??1+??2??2+??0 ??=??1??1+??2??2+??046. 两平面间的关系:

????????⑴

Π1∕?Π2???1=??1=??1≠??1;(法向量共线但两平面不重合)

2222⑵

Π1⊥Π2???1??2+??1??2+??1??2=0

2Π1与Π2的夹角(θ<):cos??=|??1|?|??=|

π2

|?????|

12|??1??2+??1??2+??1??2|22222√??21+??1+??1?√??2+??2+??2 47. 直线方程:

一般式(交面式):{

??1??+??1??+??1??+??1=0

??2??+??2??+??2??+??2=0⑵

??=??0+????参数式:{??=??0+????

??=??0+????对称式(标准式):

?????0??⑶

=

?????0??=

?????0 ??48. 直线与平面的关系:

??∕?Π?A??+????+????=0且A??0+????0+????0+??≠0; ??⊥Π???=??=?? ??与Π的夹角(θ<2):sin??=√π

|A??+????+????|⑵

A????⑶

??2+??2+??2?√??2+??2+??2 49. 曲面方程:

????单叶双曲面:??+?=1(??,??,c>0) 22??????2222222⑵

????双叶双曲面:??+?=?1(??,??,c>0) 22??????222⑶

??椭圆抛物面:??+=2??(??,??>0),当??=??时,曲面为旋转????抛物面

??2??2⑷ 双曲抛物面:?????=2??(??,??>0)

七、 概率统计

50. 平均数、方差、标准差、期望的计算

??+??2+?+????平均数:??????=1

??1方差:??2=??[(??1???)2+(??2???)2+?+(???????)2]

标准差:s=√[(??1???)2+(??2???)2+?+(???????)2]

??1期望

51. 回归线方程

∑?????)(??????????)??=1(?????????2∑??????????=1???????????????2??2???=??+b??,其中b=

=,??=

∑??=1(??????????)∑??=1?????????????????????????

52. 独立性检验:??2=

??(?????????)2(??+??)(??+??)(??+??)(??+??)

53. 排列数、组合数

排列数公式:??????=??(???1)?(?????+1)=??!

(?????)!,其中??????=??0??=1;

组合数公式:????????=

????=??!????????0??!(?????)!

,其中????=????=1 54. 二项式定理:

⑴ (??+??)??=??0????????0+

??1???????1??1+?+?????????????????+?+????????0???? ⑵

第r+1项:????+1=?????????????????(0≤r≤??,r∈Z) ⑶

系数和:??0??+??1??+?+??????=2??,??0??+??2??+??4??+?=????3??+??5??+?=2???1 ⑷

当??的绝对值与1相比很小且??不大时,有(1+??)??≈1+????(1???)

??≈1?????

55. 相对独立事件同时发生的概率P(?????)

=??(??)???(??)

!,

+,

??1??56. 正态分布记为ξ~N(??,??2),其中期望Eξ=μ,方差Dξ=??2,曲线

关于直线??=μ对称并在??=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=??1??1+??2??2+?+????????;E(??)=??(??为常数) Dξ=(??1?Eξ)2??1+(??2?Eξ)2??2+?+(?????Eξ)2????D(??)=0(??为常数)

设η=??ξ+b,则E(η)=??Eξ+b,D(η)=??2Dξ,D(η)=Eξ2?(Eξ)2

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

??11?????2。

八、 复数

58. 复数的除法运算:

??+????(??+????)(???????)(????+????)+(?????????)??== ??+????(??+????)(???????)??2+??259. 复数z

=??+????的模:|??|=|??+????|=√??2+??2

60. 复数之间不能进行大小比较

61. 设一元三次方程????3+????2+c??+??=0(??≠0)的三个根分别

是??1,??2,??3,则有:

????1+??2+??3=???,????+????+????=,??1??2??3=122313??????? ??令?=()+(),其中p=

23??2??33???????23??2⑵

,q=

27??2???9??????+2??327??3

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{????}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|?????????|<

??。

63. 极限的定义:

??→??0lim??(??)=??:对于任意ε>0,存在正数δ,当0<

|?????0|<δ时,有|??(??)???|

64. 当??→

0时,有?????1~??~sin??~ln(1+??),1

=lim

ln(1+??)

?cos??~

1??)

??22,则有

??→0??lim

sin????→0??=

1??1,lim(1+??)??→0=lim(1+????→0=??

65. 函数极限的计算:

??→??0lim

[??(??)]??=[??lim??(??)](??∈??+)其中各函数极限均存在

→??0??⑵

洛必达法则:若函数和满足下列条件:

lim??(??)=??lim??(??)=?? ,其中??=0或??=→??①

??→??∞;

在点??的某去心邻域内两者均可导,且??′(??)≠0;

=

??′(??)

lim ??→????′(??)

??(??)

则有??lim→????(??)

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

区间(??,??)内可导;那 么在开区间(??,??)内至少有一点ε(??<ε

67. 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∑∞??=1????收敛=1,此判别法失效

{

若??lim→∞????+1????=??>1,级数∑∞lim????=+∞; ??=1????发散,且??→∞<1,级数∑∞??=1????收敛=1,此判别法失效

??若??lim lim????=+∞;√????=??>1,级数∑∞??=1????发散,且??→∞→∞

1∞与p级数比较:设∑∞??=1????=∑??=1????>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∑∞??=1(?1)

∑∞足????≥????+1,n≥N>1;lim??

???1敛,且其和0<∑∞????

69. 幂级数收敛半径及收敛域:

??设幂级数∑∞??=0????(?????0),则有

??,0

{+∞,??=0⑵

??判断∑∞??=0????(?????0)在?????0=±R处的敛散性;

1⑶

若该级数在?????0=R处收敛,则其收敛域为(?R+??0,R+??0];若该级数在?????0=?R处收敛,则其收敛域为[?R+??0,R+??0);若该级数在?????0=±R处都收敛,则其收敛域为[?R+??0,R+

??0]]。

十、 矩阵、线性空间与线性变换

70. 矩阵的转置:

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

若??阶方阵??满足????=??,则称??为对称矩阵;若??阶方阵??满足????=???,则称??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:(????)??=????????

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Mα???? =λα???? ,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??和??的特征值相同,则有??等价于??。

73. 非异矩阵:若??阶矩阵??的行列式不为零,即|??|≠0,则称??为非奇异

矩阵或满秩矩阵, 否则称??为奇异矩阵或降秩矩阵。

74. 相似、合同:

相似:?非异矩阵P,使得???????1=??,则有??相似于??。 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????????=??,则有??与??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??是欧式空间,??、??∈R,则

(??,??)2≤(??,??)(??,??),当且仅当??、??线性相关时,等号才成立

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

设??1与??2是线性空间??的两个子空间,则dim??1+dim??2=dim(??1+??2)+dim(??1∩??2)

76. 施密特正交化法:

对??维欧式空间??的任一组基??1,??2,??3,?,????, 令??1=??1,

??2,??1)??2=??2?(??1, (??,??)

11(??3,??2)??3,??1)??3=??3?(?????2, 1(??,??)(??,??)

1122?,

(????,??2)(????,?????1)??,??1)????=?????((???????????????1, 12(??,??)(??)??,??),??1122???1???11????=|??????,i=1,2,?,?? |

??????即为??的一组标准正交基。

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