),(y x P ,点P 到原点的距离记为r ,则sin α= r y ,cos α=r x ,tg α=x y ,ctg α=y x ,sec α=x r ,csc α=y r 。 2、同角三角函数的关系中,平方关系是:1cos sin 2 2 =+αα,αα22sec 1=+tg ,αα22csc 1=+ctg ; 倒数关系是:1=?ααctg tg ,1csc sin =?αα,1sec cos =?αα; 相除关系是:αααcos sin = tg ,α α αsin cos =ctg 。 3、诱导公式可用十个字概括为:奇变偶不变,符号看象限。如:=-)23sin( απαcos -,)2 15(απ -ctg =αtg ,=-)3(απtg αtg -。 4、 函数B x A y ++=)sin(?ω),(其中00>>ωA 的最大值是B A +,最小值是A B -,周期是ω π 2= T ,频 率是πω2= f ,相位是?ω+x ,初相是?;其图象的对称轴是直线)(2 Z k k x ∈+=+π π?ω,凡是该图象与直线B y =的交点都是该图象的对称中心。 5、 三角函数的单调区间: x y s i n =的递增区间是??? ?? ? + -222 2πππ πk k ,)(Z k ∈,递减区间是????? ? ++23222ππππk k ,)(Z k ∈;x y cos =的递增区间是[]πππk k 22,-)(Z k ∈,递减区间是[]πππ+k k 22,)(Z k ∈,tgx y =的递增区间是 ??? ? ? +-22ππππk k ,)(Z k ∈,ctgx y =的递减区间是()πππ+k k ,)(Z k ∈。 6、=±)sin(βαβαβαsin cos cos sin ± =±)c o s (βαβαβαs i n s i n c o s c o s = ±)(βαtg β αβ αtg tg tg tg ?± 1 7、二倍角公式是:sin2α=ααcos sin 2? cos2α=αα2 2 sin cos -=1cos 22 -α=α2 sin 21- tg2α= α α 2 12tg tg -。
高中数学函数图象高考题
函数图象B1 .函数y = a| x | (a > 1)的图象是( ) B() B3.当a>1时,函数y=log a x和y=(1-a)x的图象只可能是() A4.已知y=f(x)与y=g(x)的图象如图所示 则函数F(x)=f(x)·g(x)的图象可以是(A) B5.函数(1) || x xa y a x =>的图像大致形状是()D
A B C D D 7.函数x x y cos -=的部分图象是( ) A 8.若函数f(x)=x 2+b x +c 的图象的顶点在第四象限,则函数f /(x)的图象是 ( ) A 9.一给定函数) (x f y =的图象在下列图中,并且对任意)1,0 (1∈a ,由关系式) (1n n a f a =+得到的数列}{n a 满足)(* 1N n a a n n ∈>+,则该函数的图象是 ( ) A B C D C 10.函数y=kx+k 与y=x k 在同一坐标系是的大致图象是( ) A D C
A 12. 当a >1时,在同一坐标系中,函数y =a - x 与y =log a x 的图像( ) B 13. 函数1 1 1--=x y 的图象是( ) D 14.函数b x a x f -=)(的图象如图,其中a 、b 为常数,则下列结论正确的是 ( ) A .0,1<>b a B .0,1>>b a C .0,10><新课标人教A版高中数学全部知识点归纳总结
高三第一轮复习资料(注意保密) 引言 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
高中各种函数图像画法与函数性质
一次函数 二次函数
反比例函数 1、反比例函数图象:反比例函数的图像属于以原点为对称中心的中心对称的双曲线 反比例函数图像中每一象限的每一支曲线会无限接近X轴Y轴但不会与坐标轴相交(K≠0)。 2、性质: 1.当k>0时,图象分别位于第一、三象限,同一个象限内,y随x的增大而减小;当k<0时,图象分别位于二、四象限,同一个象限内,y随x的增大而增大。 2.k>0时,函数在x<0上同为减函数、在x>0上同为减函数;k<0时,函数在x<0上为增函数、在x>0上同为增函数。 定义域为x≠0;值域为y≠0。 3.因为在y=k/x(k≠0)中,x不能为0,y也不能为0,所以反比例函数的图象不可能与x轴相交,也不可能与y轴相交。 4. 在一个反比例函数图象上任取两点P,Q,过点P,Q分别作x轴,y轴的平行线,与坐标轴围成的矩形面积为S1,S2则S1=S2=|K| 5. 反比例函数的图象既是轴对称图形,又是中心对称图形,它有两条对称轴 y=x y=-x(即第一三,二四象限角平分线),对称中心是坐标原点。
指数函数y=a x (a>0,a≠1) 注意:⒈指数函数对外形要求严格,前系数要为1,否则不能为指数函数。 ⒉指数函数的定义仅是形式定义。 指数函数的图像与性质 规律:1. 当两个指数函数中的a互为倒数时,两个函数关于y轴对称,但这两个函数都不具有奇偶性。 2.当a>1时,底数越大,图像上升的越快,在y轴的右侧,图像越靠近y轴; 当0<a<1时,底数越小,图像下降的越快,在y轴的左侧,图像越靠近y轴。 在y轴右边“底大图高”;在y轴左边“底大图低”。
3.四字口诀:“大增小减”。即:当a>1时,图像在R上是增函数; 当0<a<1时,图像在R上是减函数。 4. 指数函数既不是奇函数也不是偶函数 比较幂式大小的方法: 1.当底数相同时,则利用指数函数的单调性进行比较; 2.当底数中含有字母时要注意分类讨论; 3.当底数不同,指数也不同时,则需要引入中间量进行比较; 4.对多个数进行比较,可用0或1作为中间量进行比较 底数的平移: 在指数上加上一个数,图像会向左平移;减去一个数,图像会向右平移。 在f(X)后加上一个数,图像会向上平移;减去一个数,图像会向下平移。
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高一数学知识要点与公式总结高一数学公式大全总结高一数学知识点总结及公式大 全 高一数学公式大全总结高一数学知识点总结及公式大全 高一数学知识要点与公式总结1)、理解集合中的有关概念 (1)集合中元素的特征:确定性,互异性,无序性。 (2)集合与元素的关系用符号,表示。 (3)常用数集的符号表示:自然数集 ;正整数集、 ;整数集 ;有理数集、实数集。 (4)集合的表示法:列举法,描述法,韦恩图。 (5)空集是指不含任何元素的集合。 空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。 2)、集合中元素的个数的计算: (1)若集合中有 n 个元素,则集合的所有不同的子集个数为_________,所有真子集的个数是__________,所有非空真子集的个数是。
3)、若 ; 则是的充分非必要条件 ; 若 ; 则是的必要非充分条件 ; 若 ; 则是的充要条件 ; 若 ; 则是的既非充分又非必要条件 ; 4)、原命题与逆否命题,否命题与逆命题具有相同的 ; 5)、反证法:当证明“若,则”感到困难时,改证它的等价命题“若则”成立,步骤:1、假设结论反面成立;2、从这个假设出发,推理论证,得出矛盾;3、由矛盾判断假设不成立,从而肯定结论正确。 矛盾的 1、与原命题的条件矛盾;2、导出与假设相矛盾的命题;3、导出一个恒假命题。 适用与待证命题的结论涉及“不可能”、“不是”、“至少”、“至多”、“唯一”等字眼时。 正面词语等于大于小于是都是至多有一个否定正面词语至少有一个任意的所有的至多有 n 个任意两个否定 1)、映射与函数: (1)映射的概念: (2)一一映射: (3)函数的概念: 2)、函数的三要素:,,。 (1)函数解析式的求法:①定义法(拼凑):②换元法: ③待定系数法:④赋值法: (2)函数定义域的求法:含参问题的定义域要分类讨论; 对于实际问题,在求出函数解析式后;必须求出其定义域,此时的定义域要根据实际意义来
高中数学知识大全(完整)
第一章 集合和命题 1. 集合及其表示法 能够确切指定的一些对象组成的整体叫做集合,简称集; 集合中的各个对象叫做这个集合的元素;集合的元素具有确定性、互异性和无序性; 集合常用大写字母A 、B 、 C …表示,集合中的元素用小写字母a 、b 、c …表示;如果a 是集合A 的元素,就记作A a ∈,读作“a 属于A ”,如果a 不是集合A 的元素,就记作A a ?,读作“a 不属于A ” 数的集合简称数集;全体自然数组成的集合,即自然数集,记作N ,不包括零的自然 数组成的集合,记作N*;全体整数组成的集合即整数集,记作Z ;全体有理数组成的集合即有理数集,记作Q ;全体实数组成的集合即实数集,记作R ;另外正整数集、负整数集、 正有理数集、负有理数集、正实数集、负实数集分别表示为+Z 、-Z 、+Q 、-Q 、+R 、 -R ; 点的集合简称点集,即以直角坐标平面内的点作为元素构成的集合; 含有有限个元素的集合叫做有限集,含有无限个元素的集合叫做无限集; 规定空集不含元素,记作?; 集合的表示方法常用列举法和描述法; 将集合中的元素一一 列出来,并且写在大括号内,这种表示集合的方法叫做列举法;在大括号内先写出这个集合的元素的一般形式,再划一条竖线,在竖线后面写上集合中元素所共同具有的特性,即{}p x x A 满足性质|=,这种表示集合的方法叫做描述法;
2. 集合之间的关系 对于两个集合A 和B ,如果集合A 中任何一个元素都属于集合B , 那么集合A 叫做集合B 的子集,记作B A ?或A B ?,读作“A 包含于B”或“B 包含A”; 空集包含于任何一个集合,空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集;所以若B A ?,不要遗漏?=A 的情况; 对于一个含有n 个元素的集合P ,它的子集个数为n 2真子集个数为12-n ,非空子集个数为12-n ,非空真子集的个数为22-n ; 用平面区域来表示集合之间关系的方法叫做集合的图示法,所用图叫做文氏图; 对于两个集合A 和B ,如果B A ?且A B ?,那么叫做集合A 与集合B 相等,记作B A =,读作“集合A 等于集合B ”,因此,如果两个集合所含的元素完全相等,那么这两个集合相等; 对于两个集合A 和B ,如果B A ?,并且B 中至少有一个元素不属于A ,那么集合A 叫做集合的B 真子集,记作B A ≠ ?或 A B ≠ ?,读作“A 包含于B ”或“B 真包含A ”; 对于数集N 、Z 、Q 、R 来说,有R Q Z N ≠ ≠ ≠ ???; 3. 集合的运算 一般地,由集合A 和集合B 的所有公共元素组成的集合叫做A 与B 的交集,记作B A ,读作“A 交B ”,即{}B x A x x B A ∈∈=且| ; 由所有属于集合A 或者属于集合B 的元素组成的集合叫做集合A 、B 的并集,记作B A ,读作“A 并B ”,即{}B x A x x B A ∈∈=或| ; 在研究集合与集合之间的关系时,这些集合往往是某个给定集合的子集,这个确定的集合叫做全集,常用符合U 表示;即全集含有我们所要研究的各个集合的全部元素; 设U 为全集,A 是U 的子集,则由U 中所有不属于A 的元素组成的集合叫做集合A 在 全集U 中的补集,记作A C U ,读作“A 补”,即{}A x U x x A C U ?∈=,| 德摩根定律:()B C A C B A C U U U =;()B C A C B A C U U U = 容斥原理:用A 表示集合A 的元素个数,则B A B A B A -+=; C B A A C C B B A C B A C B A +---++=;
(新)高中数学复习专题一---函数图象问题
专题一 函数图象 数形结合是中学数学的重要的数学思想方法,尤其是函数的图象更是历年高考的热点.函数图象是函数的一种表达形式,形象的显示了函数的性质,为研究数量关系提供了“形”的直观性,它是探求解题途径,获得问题的结果的重要工具. 一、知识方法 1.函数图象作图方法 (1)描点法:列表、描点(注意关键点:如图象与x 、y 轴的交点,端点,极值点等))、连线(注 意关键线:如;对称轴,渐近线等) (2)利用基本函数图象变换。 2.图象变换(由一个图象得到另一个图象):平移变换、对称变换和伸缩变换等。 (1)平移变换 ① 水平平移:函数()y f x a =+的图象可以把函数()y f x =的图象沿x 轴方向向左 (0)a >或向右(0)a <平移||a 个单位即可得到; ② 竖直平移:函数()y f x a =+的图象可以把函数()y f x =的图象沿y 轴方向向上(0)a >或向下(0)a <平移||a 个单位即可得到. (2)对称变换 ① 函数()y f x =-的图象可以将函数()y f x =的图象关于y 轴对称即可得到; ② 函数()y f x =-的图象可以将函数()y f x =的图象关于x 轴对称即可得到; ③ 函数()y f x =--的图象可以将函数()y f x =的图象关于原点对称即可得到; (3)翻折变换 ① 函数|()|y f x =的图象可以将函数()y f x =的图象的x 轴下方部分沿x 轴翻折到x 轴上方,去掉原x 轴下方部分,并保留()y f x =的x 轴上方部分即可得到; ② 函数(||)y f x =的图象可以将函数()y f x =的图象右边沿y 轴翻折到y 轴左边替代原y 轴左边部分并保留()y f x =在y 轴右边部分即可得到. (4)伸缩变换 ① 函数()y af x =(0)a >的图象可以将函数()y f x =的图象中的每一点横坐标不变纵坐标伸长(1)a >或压缩(01a <<)为原来的a 倍得到; ② 函数()y f ax =(0)a >的图象可以将函数()y f x =的图象中的每一点纵坐标不变横坐标伸长(01a <<)或压缩(1)a >为原来的 1 a 倍得到. 3.函数图象的对称性:对于函数)(x f y =,若对定义域内的任意x 都有 ①)()(x a f x a f +=-(或))2()(x a f x f -=,则)(x f 的图象关于直线a x =对称; ②b x a f x a f 2)()(=++-(或)2)2()(b x a f x f =-+,,则)(x f 的图象关于点),(b a P 对称. 4、熟练掌握基本初等函数(如正、反比例函数,一次、二次函数,指数、对数函数,幂函数,三角函数)的图象 5、作函数图象的一般步骤: (1)求出函数的定义域;(2)化简函数式;(3)讨论函数的性质(如奇偶性、周期性、单调性)以及图像上的特殊点、线(如极值点、渐近线、对称轴等);(4)利用基本函数的图像(5)利
高一数学必修一重点知识点总结
高一数学必修一重点知识点总结 一、集合 一、集合相关概念 1.集合的含义 2.集合的中元素的三个特性: (1)元素的确定性如:世界上的山 (2)元素的互异性如:由HAPPY的字母组成的集合{H,A,P,Y} (3)元素的无序性:如:{a,b,c}和{a,c,b}是表示同一个集合 3.集合的表示:{…}如:{我校的篮球队员},{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋} (1)用拉丁字母表示集合:A={我校的篮球队员},B={1,2,3,4,5} (2)集合的表示方法:列举法与描述法。 注意:常用数集及其记法: 非负整数集(即自然数集)记作:N 正整数集N*或N+整数集Z有理数集Q实数集R 1)列举法:{a,b,c……} 2)描述法:将集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号内表示集合的方法。{xR|x-3>2},{x|x-3>2} 3)语言描述法:例:{不是直角三角形的三角形} 4)Venn图: 4、集合的分类:
(1)有限集含有有限个元素的集合 (2)无限集含有无限个元素的集合 (3)空集不含任何元素的集合例:{x|x2=-5} 二、集合间的基本关系 1.“包含”关系—子集 注意:有两种可能(1)A是B的一部分,;(2)A与B是同一集合。 反之:集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A,记作AB或BA 2.“相等”关系:A=B(5≥5,且5≤5,则5=5) 实例:设A={x|x2-1=0}B={-1,1}“元素相同则两集合相等” 即:①任何一个集合是它本身的子集。AA ②真子集:如果AB,且AB那就说集合A是集合B的真子集,记作AB(或BA) ③如果AB,BC,那么AC ④如果AB同时BA那么A=B 3.不含任何元素的集合叫做空集,记为Φ 规定:空集是任何集合的子集,空集是任何非空集合的真子集。 有n个元素的集合,含有2n个子集,2n-1个真子集 二、函数 1、函数定义域、值域求法综合 2.、函数奇偶性与单调性问题的解题策略 3、恒成立问题的求解策略
高中数学必修4知识总结(完整版)
高中数学必修四知识点总结 ?? ??? 正角:按逆时针方向旋转形成的角1、任意角负角:按顺时针方向旋转形成的角零角:不作任何旋转形成的角 2、角α的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,则称α为第几象限角.第一象限角的集合为{} 36036090,k k k αα?<+∈Z 第二象限角的集合为{} 36090360180,k k k α?++∈Z 第三象限角的集合为{}360180360270,k k k αα?+<+∈Z 第四象限角的集合为{}360270360360,k k k αα?+<+∈Z 终边在x 轴上的角的集合为{}180,k k αα=?∈Z 终边在y 轴上的角的集合为{}18090,k k αα=?+∈Z 终边在坐标轴上的角的集合为{}90,k k αα=?∈Z 3、与角α终边相同的角的集合为{}360,k k ββα=?+∈Z 4、已知α是第几象限角,确定 ()* n n α ∈N 所在象限的方法:先把各象限均分n 等份,再从x 轴的正半轴的上方起,依次将各区域标上一、二、三、四,则α原来是第几象限对应的标号即为n α 终边所落在的区域. 5、长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角. 6、半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,则角α的弧度数的绝对值是l r α=. 7、弧度制与角度制的换算公式:2360π=,1180π = ,180157.3π??=≈ ??? . 8、若扇形的圆心角为()αα为弧度制,半径为r ,弧长为l ,周长为C ,面积为S , 则l r α=,2C r l =+, 211 22 S lr r α==. 9、(一)设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点(,)P x y ,那么:(1)y 叫做α的正弦,记做sin α, 即sin y α=;(2)x 叫做α的余弦,记做cos α,即cos x α=;(3)y x 叫做α的正切,记做tan α,即 tan (0)y x x α=≠。 (二)设α是一个任意大小的角,α的终边上任意一点P 的坐标是(),x y ,它与原点的距离是 () 0r r =>,则sin y r α= ,cos x r α=,()tan 0y x x α=≠.
高中数学常见函数图像
高中数学常见函数图像 1.指数函数: 定义 函数 (0x y a a =>且1)a ≠叫做指数函数 图象 1a > 01a << 定义域 R 值域 (0,)+∞ 过定点 图象过定点(0,1),即当0x =时,1y =. 奇偶性 非奇非偶 单调性 在R 上是增函数 在R 上是减函数 2.对数函数: 定义 函数 log (0a y x a =>且1)a ≠叫做对数函数 图象 1a > 01a << 定义域 (0,)+∞ 值域 R 过定点 图象过定点(1,0),即当1x =时,0y =. 奇偶性 非奇非偶 单调性 在(0,)+∞上是增函数 在(0,)+∞上是减函数 x a y =x y (0,1) O 1 y =x a y =x y (0,1) O 1 y =x y O (1,0) 1 x =log a y x =x y O (1,0) 1 x =log a y x =
3.幂函数: 定义形如αx y=(x∈R)的函数称为幂函数,其中x是自变量,α是常数. 图像 性质过定点:所有的幂函数在(0,) +∞都有定义,并且图象都通过点(1,1).单调性:如果0 α>,则幂函数的图象过原点,并且在[0,) +∞上为增函数.如果0 α<,则幂函数的图象在(0,) +∞上为减函数,在第一象限内,图象无限接近x轴与y轴.
4. 函数 sin y x = cos y x = tan y x = 图象 定义域 R R ,2x x k k ππ??≠+∈Z ???? 值域 []1,1- []1,1- R 最值 当 22 x k π π=+ () k ∈Z 时, max 1y =; 当22 x k π π=- ()k ∈Z 时,min 1y =-. 当()2x k k π =∈Z 时, max 1y =; 当2x k ππ=+ ()k ∈Z 时,min 1y =-. 既无最大值也无最小值 周期性 2π 2π π 奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 单调性 在 2,222k k ππππ? ?-+???? ()k ∈Z 上是增函数;在 32,222k k π πππ? ?++??? ? ()k ∈Z 上是减函数. 在[]() 2,2k k k πππ-∈Z 上 是 增 函 数 ; 在 []2,2k k πππ+ ()k ∈Z 上是减函数. 在,2 2k k π ππ π? ? - + ?? ? ()k ∈Z 上是增函数. 对称性 对称中心 ()(),0k k π∈Z 对称轴 ()2 x k k π π=+ ∈Z 对称中心 (),02k k ππ??+∈Z ?? ? 对称轴()x k k π =∈Z 对称中心(),02k k π?? ∈Z ??? 无对称轴
高中数学课程内容主线运算主线解读
高中数学课程内容主线(三)—运算主线 知识结构框图: 对数学最朴实的理解是:数学就是“算”,即“运算”。“运算”包括两方面,一个是“运算的对象”,一个是“运算的规律”。“数”、“字母”(代数式)、“指数”、“对数”、“三角函数”、“向量”等等都是运算对象。“结合律”、“a+(-a)=0”(即加一项,减一项)、“交换律”、各种“分配律”等等都是运算规律。“运算”几乎渗透到数学的每一个角落,运算是贯穿数学的基本脉络,是贯穿数学课程的主线,在高中数学课程中,发挥着不可替代的作用。 1.对运算的认识 运算是数学学习的一个基本内容。运算对象的不断扩展是数学发展的一条重要线索。从小学开始,学生接触的运算在不断地扩充,从整数到分数,从正数到负数,从有理数到实数、复数,从数到字母、到多项式。数的运算,字母运算,向量运算,函数、映射、变换运算,矩阵运算等,都是数学运算。 从数的运算到字母运算,是运算的一次跳跃。数的运算可以用来刻画具体问题中的数量关系,解决一个一个有关数量的具体问题。而字母运算则可以刻画蕴涵规律的一类问题,解决一类问题。例如,c + +) ) (,就刻画了 = ( + b a c a+ b 数运算的一个规律——结合律。同时,字母运算也是表达函数关系、刻画普遍规
律的工具。从数运算进入字母运算,使学生数学学习的一次质变,学生对运算的理解也会产生一个跳跃。 从数的运算,到向量运算,是认识运算的又一次跳跃。运算是一类映射,在代数中,最常见的运算是这样的映射A A A →?,它是二元映射,实数的加法和乘法就是二元映射,但是,并不是二元映射都是运算,实际上,大部分二元映射不是运算,只有满足规律的二元映射才可以成为运算,即代数运算。数的运算、多项式运算都是A A A →?型的代数运算,例如,就加法运算来说,它们满足结合律,有零元,0)(=-+a a ,还满足分配率。在初中阶段,所有的数学内容都离不开运算,例如,代数基本公式,因式分解,方程,不等式,函数等。向量是可以“算”的,向量的加法、减法运算的特征是两个向量通过加法、减法运算得 到第三个向量,也满足结合律,有零元,0)(ρρρ=-+a a ,所以向量的加法、减法 运算是属于A A A →?型的代数运算;向量的数乘运算的特征是一个数与一个向量通过数乘运算得到一个向量,它满足一系列运算规则,例如,结合律: ααρρ)()(b a ab =,分配率:βαβαρρρρa a a +=+)(,等。所以,数与向量的数乘也是 一种运算,是属于B B A →?型的代数运算;向量的数量积的特征是两个向量通过数量及运算得到一个数,同样,它也满足一系列的运算规则,例如,分配率:βαβαρρρρρρρ?+?=+?v v v )( ,等,所以向量的数量积也是一种运算,是属于B A A →?型的代数运算。向量的运算不同于数的运算,它涵盖了三种类型的代数运算。与数的运算相比,向量的运算扩充了运算对象。向量运算更加清晰地展示了三种类型的代数运算的特征以及代数运算的功能,同时,向量运算具有与代数运算不同的一些运算规律,这对于学生进一步理解其他数学运算、增强学生的运算能力具有基础作用。因此,从数的运算到向量运算,是学生数学学习的又一次质变,学生对运算的理解也会更上一层楼。 指数运算、对数运算、三角运算、导数运算等,从形式上看,它们都是A A A →?型的映射,但是,它们满足一些运算规律,例如,指数满足:y x y x a a a ?=+等规律。通常把具有规律的映射称为“算子”,又称之为一元运算。例如,导数运算也是一种运算,它满足两个函数和的导函数等于先求导再求和,这是运算规律,当然,它还满足其他的规律。这是对运算的认识的有一次飞跃。