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高中数学选修2----2知识点
第一章
一.
导数及其应用
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
x?x
0
处的瞬时变化率是
f(x
0
??x)?f(x
0
)
,
?x?0
?
x
我们称它为函数
y?f(x)
在
x?x
0
处的导数,记作
f
?
(x
0
)
或
y
?
|
x?x
0
,
lim
即
f
?
(x
0
)
=
lim
2.
?x?0
f(x
0
??x)?f(x
0
)
?x
P
时,直线
PT
与曲线相切。容导数的几何意义:曲线的切线.通过图
像,我们可以看出当点
P
n
趋近于
易知道,割线
PP
n的斜率是
k
n
?
f(x
n
)?f(x
0
)
P
时,函数
y?f(x)
在
x?x
0
处的导,
当点
P
n
趋近于
x
n
?x
0
f(x
n
)?f(x
0
)
数就是切线PT的斜率k,即
k?lim?f<
br>?
(x
0
)
?x?0
x
n
?x
0
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. <
br>y?f(x)
的导函数
f(x??x)?f(x)
有时也记作
y
?
,即
f
?
(x)?lim
?x?0
?x
二.导数的计算
1)基本初等函数的导数公式:
1若
f(x)?c
(c为常数),则
f
?
(x)?0
;
2 若
f(x)?x
?
,则
f
?
(x)?<
br>?
x
?
?1
;
3
若
f(x)?sinx
,则
f
?
(x)?cosx
4
若
f(x)?cosx
,则
f
?
(x)??sinx
;
5 若
f(x)?a
,则
f
?
(x)?alna
xx
6
若
f(x)?e
,则
f
?
(x)?e
xx
1
xlna
1
8
若
f(x)?lnx
,则
f
?
(x)?
x
x
7 若
f(x)?log
a
,则
f
?
(x)?
2)导数的运算法则
1.
[f(x)?g(x)]
?<
br>?f
?
(x)?g
?
(x)
2.
[f(
x)?g(x)]
?
?f
?
(x)?g(x)?f(x)?g
?(x)
3.
[
f(x)f
?
(x)?g(x)?f
(x)?g
?
(x)
]
?
?
g(x)[g(x)]
2
3)复合函数求导
y?f(u)
和
u?g(x)
,称则
y
可以表示成为
x
的函数,即
y?f
(g(x))
为一个复合函数
y
?
?f
?
(g(x))?g
?
(x)
三.导数在研究函数中的应用
1.函数的单调性与导数:
一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系:
在某个区间
(a,b)
内,如果
f
?
(x)?0
,那么函数
y?f(x)
在这个区间单调递
增;
如果
f
?
(x)?0
,那么函数
y?f(x)
在这个区间单调递减.
2.函数的极值与导数
极值反映的是函数在某一点附近的大小情况.
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求函数
y?f(x)
的极值的方法是:
(1)
(2)
如果在
x
0
附近的左侧
f
?
(x
)?0
,右侧
f
?
(x)?0
,那么
f(x
0)
是极大值;
如果在
x
0
附近的左侧
f
?<
br>(x)?0
,右侧
f
?
(x)?0
,那么
f(x0
)
是极小值;
4.函数的最大(小)值与导数
函数极大值与最大值之间的关系.
求函数
y?f(x)
在
[a,b]
上的最大值与最小值的步骤
(1)
(2)
求函数
y?f(x)
在
(a,b)
内的极值;
将函数y?f(x)
的各极值与端点处的函数值
f(a)
,
f(b)
比
较,其中最大的是一个最大值,最
小的是最小值.
四.生活中的优化问题
利用导数的知识,,求函数的最大(小)值,从而解决实际问题
第二章 推理与证明
知识结构
合情推理
推理
推
理
与
证
明
证明
间接证明
数学归纳法
演绎推理
归纳推理
类比推理
比较法
直接证明
综合法
分析法
反证法
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;
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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.
M
·a S
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<
br>n
0
(n
0
?N
*
)
时命题成立;
(2)(归纳递推)假设
n?k(k?n
0
,k?N
*
)
时命题成立,推证当
n?k?1
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
n
0
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.
第三章 数系的扩充与复数的引入
一:复数的概念
(1) 复数:形
如
a?bi(a?R,b?R)
的数叫做复数,
a
和
b
分别
叫它的实部和虚部.
(2)
数.
(3)
(4)
(5)
(6)
复数相等:如果两个复数实部相等且虚部相等就说这两个复数相等.
共轭复数:当两个复数实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数互为共轭复数.
复平面:建立直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,x轴叫做实轴,y轴除去原点的部分叫做虚轴。
两个实数可以比较大小,但两个复数如果不全是实数就不能比较大小。
2.相关公式
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分类:复数
a?bi(a?R,b?R)
中,当
b?0
,就是实数;
b?0
,叫做虚数;当
a?0,b?0
时,叫做纯虚
⑴
a?bi?c?di?a?b,且c?d
⑵
a?bi?0?a?b?0
⑶
z?a?bi?a
2
?b
2
⑷
z?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).
3.复数运算
⑴复数加减法:
?
a?bi
?
?
?
c?di
?
?
?
a?c
?
?
?
b
?d
?
i
;
⑵复数的乘法:
?
a?bi
??c?di
?
?
?
ac?bd
?
?
?
b
c?ad
?
i
;
a?bi
?
a?bi
??
c?di
?
?
⑶复数的除法:
c?di
?
c?di??
c?di
?
c
2
?d
2
c
2?d
2
(类似于无理数除法的分母有理化
?
虚数除法的分母实数化)
4.常见的运算规律
?
?
ac?bd
?
?
?bc?ad
?
i
?
ac?bd
?
bc?ad
i
c
2
?d
2
(1)z?z;
2
(2)z
?z?2a,z?z?2bi;
2
(3)z?z?z?z?a
2
?
b
2
;(4)z?z;(5)z?z?z?R
4n?14n?2
4n?34n?4
(6)i?i,i
2
??1,i??i,i?1;
(7)<
br>?
1?i
?
1?i1?i
?
1?i
?
??i
;(8)?i,??i,
?
??i
?
1?i1?i
?2
?
2
(9)
设
?
?
?1?3i
2<
br>是1的立方虚根,则
1?
?
?
?
?0
,
?<
br>3n?1
?
?
,
?
3n?2
?
?
,
?
3n?3
?1
2
5.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.
一一对应
复数
z?a?bi?????
复平面内的点
Z(
a,b)
一一对应
复数
z?a?bi?????
平面向量
OZ
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