数学必修二导学案
高中数学选择性必修二 4 1数列的概念 导学案

4.1数列的概念(1)导学案1.理解数列的有关概念与数列的表示方法.2.掌握数列的分类.3.理解数列的函数特征,掌握判断数列增减性的方法.4.掌握数列通项公式的概念及其应用,能够根据数列的前几项写出数列的一个通项公式.重点:数列的有关概念与数列的表示方法难点:数列的函数特征一、数列1.定义:一般地,我们把按照确定的顺序排列的一列数称为数列.2.项:数列中的每一个数叫做这个数列的项.数列的第一个位置上的数叫做这个数列的第1项,常用符号a1表示;第二个位置上的数叫做这个数列的第2项,用a2表示……第n个位置上的数叫做这个数列的第n项,用an表示.其中第1项也叫做首项.3.表示:数列的一般形式是a1,a2,…,an,…,简记为{an}.点睛:(1)数列是按一定的“顺序”排列的一列数,有序性是数列的基本属性.数相同而顺序不同的两个数列是不相同的数列,例如1,2,3,…与3,2,1…就是不同的数列.(2)符号{an }和an是不同的概念,{an}表示一个数列,而an表示数列中的第n项.二、数列的分类三、数列与函数数列{a n}是从正整数集N*(或它的有限子集{1,2,…,n})到实数集R的函数,其自变量是序号n,对应的函数值是数列的第n项a n,记为a n=f(n).另一方面,对于函数y=f(x),如果f(n)(n∈N*)有意义,那么构成了一个数列{f(n)}.f(1),f(2),…,f(n),…四、数列的通项公式如果数列{an }的第n项an与它的序号n之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的通项公式.点睛:(1)数列的通项公式实际上是一个以正整数集N *(或它的有限子集){1,2,…,n}为定义域的函数表达式.(2)并不是所有的数列都有通项公式.(3)同一数列的通项公式,其表达形式可以是不唯一的,例如数列-1,1,-1,1,-1,1,…的通项公式可以写成an =(-1)n,an=(-1)n+2,an=cos nπ等.1. 下列叙述正确的是()A.所有数列可分为递增数列和递减数列两类B.数列中的数由它的位置序号唯一确定C.数列1,3,5,7可表示为{1,3,5,7}D.同一个数在数列中不可能重复出现2.若数列{an }的通项公式是an=n2-1,则该数列的第10项a10=,224是该数列的第项.一、情景导学古语云:“勤学如春起之苗,不见其增,日有所长”如果对“春起之苗”每日用精密仪器度量,则每日的高度值按日期排在一起,可组成一个数列.那么什么叫数列呢?二、问题探究1. 王芳从一岁到17岁,每年生日那天测量身高,将这些身高数据(单位:厘米)依次排成一列数:75,87,96,103,110,116,120,128,138,145,153,158,160,162,163,165,168 ① 记王芳第i 岁的身高为 ℎi ,那么ℎ1=75 , ℎ2=87, …,ℎ17=168.我们发现ℎi 中的i 反映了身高按岁数从1到17的顺序排列时的确定位置,即ℎ1=75 是排在第1位的数,ℎ2=87是排在第2位的数…,ℎ17 =168是排在第17位的数,它们之间不能交换位置,所以①具有确定顺序的一列数。
高一下学期数学必修二导学案(总体离散程度的估计)

9.2.4 总体离散程度的估计【学习目标】1.会求样本的标准差、方差;2.理解离散程度参数的统计含义;3.会应用相关知识解决实际统计问题.【知识梳理】一、请同学们预习课本9.2.4节(第209-213页),完成下列知识梳理。
1、预习课本中的问题3,回答下列问题(1)计算甲乙两名运动员射击成绩的平均数、中位数、众数是、、。
(2)作出两名运动员射击成绩的频率图(如下)甲的成绩比较,乙的成绩相对,即甲的成绩波动幅度比较大,而乙的成绩比较稳定。
可见,他们的射击成绩是存在差异的。
2、度量数据离散程度的方法-极差度量数据程度的一种方法是用极差。
极差在一定程度上刻画了数据的程度.但因为极差只使用了数据中、两个值的信息,对其他数据的取值情况没有涉及,所以极差所含的信息量很少。
3、平均距离的一种表示形式假设一组数据是x1,x2,⋯,x n,用x̅表示这组数据的平均数. 我们用每个数据与平均数的差的绝对值作为“距离”,即|x i−x̅|(i=1,2,⋯,n)作为x i到x̅的“距离”.可以得到这组数据x1,x2,⋯,x n到x̅的“平均距离”为1 n ∑|x i−x| ni=14、方差和标准差(1)一组数据是x1,x2,⋯,x n,这组数据的方差是1 n ∑(x i−x)2ni=1,或1n∑x i2ni=1−x̅2,(你能证明两者是相等的吗?)(2)由于方差的单位是原始数据的单位的,为了使二者数据单位一致,我们取方差的算术平方根,得到这组数据的标准差√1n∑(x i−x)2ni=1,或 √1n∑x i2ni=1−x̅2,(3)总体方差S2和总体标准差S=√S2S2=1N∑(Y i−Y)2Ni=1=1N∑Y i2Ni=1−Y̅2,也可以写成加权的形式S2=1N∑f i(Y i−Y)2ki=1,(4)样本方差s2和样本标准差s=√s2s2=1n∑(y i−y)2ni=1(5)标准差刻画了数据的程度或幅度,标准差越大,数据的离散程度越;标准差越小,数据的离散程度越。
人教版高中数学必修二精讲练导学案7.3.2 复数乘、除运算的三角表示及其几何意义(解析版)

7.3.2复数乘、除运算的三角表示及其几何意义导学案编写:XXX 初审:XXX 终审:XXX 廖云波【学习目标】1.利用复数三角形式熟练进行复数乘除运算,并能根据乘除运算的几何意义解决相关问题2.注意多种解题方法的灵活运用,体会数形结合、分类讨论等数学思想方法【自主学习】知识点1 复数的三角形式的运算设z 1=r 1( cos θ1+isin θ1),z 2=r 2( cos θ2+isin θ2),则( 1)乘法:z 1·z 2=r 1r 2[cos( θ1+θ2)+isin( θ1+θ2)],这就是说,两个复数相乘,积的模等于各复数的模的积,积的辐角等于各复数的辐角的和.( 2)除法:z 1÷z 2=z 1z 2=r 1r 2[cos( θ1-θ2)+isin( θ1-θ2)]( 其中z 2≠0),这就是说,两个复数相除,商的模等于被除数的模除以除数的模所得的商,商的辐角等于被除数的辐角减去除数的辐角所得的差. ( 3)乘方:z n =r n ( cos nθ+isin nθ).( 4)开方:n z =nr ( cos θ+2k πn +isin θ+2k πn )( k =0,1,2,…,n -1).知识点2 复数三角形式乘、除运算的几何意义两个复数z 1,z 2相乘时,可以像图中所示那样,先分别画出与z 1,z 2对应的向量OZ1→,OZ2→,然后把向量OZ1→绕点O 按逆时针方向旋转一个角θ2( 如果θ2<0,就要把OZ1→按顺时针方向旋转一个角|θ2|),再把它的模变为原来的r 2倍,得到向量OZ →,OZ →表示的复数就是积z 1z 2.这就是复数乘法的几何意义.z 2≠0,z 1z 2的几何意义是把z 的对应向量OZ1→按顺时针方向旋转一个角θ2( 如果θ2<0,就要把OZ1→按逆时针方向旋转一个角|θ2|),再把它的模变为原来的1r 2倍,所得的向量即表示商z 1z 2.【合作探究】探究一 复数的三角形式的乘、除运算 【例1】2( cos π12+isin π12)·3( cos π6+isin π6).[解]2( cos π12+isin π12)·3( cos π6+isin π6)=2·3[cos(π12+π6)+isin( π12+π6)] =6( cos π4+isin π4)=6( 22+22i)=3+3i.归纳总结:r 1( cos θ1+isin θ1( ·r 2( cos θ2+isin θ2( =r 1r 2[cos ( θ1+θ2( +isin ( θ1+θ2( ]计算,简便得多.这就是复数的三角形式乘法运算公式.【练习1】设复数z =cos θ+isin θ,θ∈( π,2π),求复数z 2+z 的模和辐角. 解:z 2+z =( cos θ+isin θ)2+cos θ+isin θ =cos2θ+isin2θ+cos θ+isin θ =( cos2θ+cos θ)+i( sin2θ+sin θ) =2cos 3θ2cos θ2+i( 2sin 3θ2cos θ2)=2cos θ2( cos 32θ+isin 32θ)=-2cos θ2⨯⎣⎡⎦⎤cos (-π+32θ)+isin (-π+32θ).∵θ∈( π,2π),∴θ2∈( π2,π),∴-2cos θ2>0,所以复数z 2+z 的模为-2cos θ2,辐角为( 2k -1)π+3θ2( k ∈Z ).探究二 复数的乘、除运算的几何意义【例2】向量OZ →与-1+i 对应,把OZ →按逆时针方向旋转120°,得到OZ ′→,求与向量OZ ′→对应的复数[解] 将向量OZ →逆时针方向旋转120°,得到OZ ′→,由于模未发生变化,应当是OZ →对应复数乘以1·( cos120°+isin120°),即z ′=( -1+i)( cos120°+isin120°)=2( cos135°+isin135°)( cos120°+isin120°)=2( cos255°+isin255°)=1-32-1+32i.归纳总结:利用复数乘、除法的几何意义来解决三角形中角的大小问题,十分方便【练习2】如图,已知平面内并列的三个相等的正方形,利用复数证明∠1+∠2+∠3=π2.证明:∈1,∈2,∈3分别等于复数1+i,2+i,3+i 的辐角主值,这样∈1+∈2+∈3就是( 1+i)( 2+i)( 3+i)=10i 的辐角,∈1,∈2,∈3都是锐角,所以∈1+∈2+∈3=π2.课后作业A 组 基础题一、选择题1.复数( sin10°+icos10°)3的三角形式为( )A .sin30°+icos30°B .cos240°+isin240°C .cos30°+isin30°D .sin240°+icos240°【正确答案】B2.若z =cos θ-isin θ,则使z 2=-1的θ值可能是( )A .0 B.π2 C .π D .2π【正确答案】B详细解析:∈z =cos θ-isin θ=cos( -θ)+isin( -θ), ∈z 2=z ·z =cos( -2θ)+isin( -2θ)=cos2θ-isin2θ=-1,∈⎩⎪⎨⎪⎧cos2θ=-1,-sin2θ=0∈θ=π2.3.4( cos60°+isin60°)×3( cos150°+isin150°)=( )A .63+6iB .63-6iC .-63+6iD .-63-6i【正确答案】D详细解析:4( cos60°+isin60°)×3( cos150°+isin150°)=12[cos( 60°+150°)+isin( 60°+150°)]=12( cos210°+isin210°)=12⎝⎛⎭⎫-32-12i =-63-6i.故选D. 4.复数z 1=1,z 2是由z 1绕原点O 逆时针方向旋转π6而得到,则arg( z 2-z 12)的值为( )A.π12 B.π3 C.5π12D.7π12【正确答案】D5.( 多选)设z 1、z 2是复数,arg z 1=α,arg z 2=β,则arg( z 1·z 2)有可能是下列情况中的( )A .α+βB .α+β-2πC .2π-( α+β)D .π+α+β【正确答案】ABC详细解析:因为arg z 1=α,arg z 2=β,所以α∈[0,2π),β∈[0,2π),而arg( z 1·z 2)∈[0,2π),则当α+β∈[0,2π)时,arg( z 1·z 2)=α+β;当α+β∈[2π,4π)时,α+β-2π∈[0,2π),则arg( z 1·z 2)=α+β-2π;当α+β=π时,2π-( α+β)=π=α+β,此时arg( z 1·z 2)=α+β=2π-( α+β),故选ABC. 二、填空题6.复数-i 的一个立方根是i,它的另外两个立方根是 . 【正确答案】-32-12i,32-12i 详细解析:∵-i =cos 3π2+isin 3π2,其立方根是cos 2k π+3π23+isin 2k π+3π23,k ∈0,1,2,即i,-32-12i,32-12i. 三、参考解答题7.计算:4( cos 4π3+isin 4π3)÷2( cos 5π6+isin 5π6).解:原式=2[cos(4π3-5π6)+isin( 4π3-5π6)] =2( cos π2+isin π2)=2i.8.把复数z 1与z 2对应的向量OA →,OB →分别按逆时针方向旋转π4和5π3后,重合于向量OM →且模相等,已知z 2=-1-3i,求复数z 1的代数形式和它的辐角主值. 解:由复数乘法的几何意义得 z 1( cos π4+isin π4)=z 2( cos 5π3+isin 5π3),又z 2=-1-3i =2( cos 4π3+isin 4π3),∴z 1=2(cos 4π3+isin 4π3)·(cos 5π3+isin 5π3)cos π4+isin π4=2[cos( 3π-π4)+isin( 3π-π4)]=-2+2i,z 1的辐角主值为3π4.9.计算:3( cos π6+isin π6)·4( cos π12+isin π12).解:原式=43[cos( π6+π12)+isin( π6+π12)]=43( cos π4+isin π4)=26+26i.10.若z =3( cos π6+isin π6),求z 2与z 3的值.解:z 2=z ·z =( 3)2[cos( π6+π6)+isin( π6+π6)]=3( cos π3+isin π3)=32+332i.z 3=z ·z ·z =( 3)3[cos( π6×3)+isin( π6×3)]=33( cos π2+isin π2)=33i.11.在复平面上A ,B 表示复数为α,β( α≠0),且β=( 1+i)α,判断△AOB 形状, 并证明S △AOB =12|α|2.解:∈AOB 为等腰直角三角形. 证明:∵α≠0,∴β=( 1+i)α,∴βα=1+i =2( cos π4+isin π4),∴∠AOB =π4; ∵OA →,AB →分别表示复数α,β-α,由β-α=αi,得β-αα=i =cos π2+isin π2,∴∠OAB =90°,∴△AOB 为等腰直角三角形. ∴S △AOB =12|OA |2=12|α|2.12.设复数z 1=3+i,复数z 2满足|z 2|=2,已知z 1·z 22的对应点在虚轴的负半轴上,且arg z 2∈( 0,π),求z 2的代数形式.解:因为z 1=2( cos π6+isin π6),设z 2=2( cos α+isin α),α∈( 0,π),所以z 1z 22=8[cos( 2α+π6)+isin( 2α+π6)].由题设知2α+π6=2k π+3π2( k ∈Z ),所以α=k π+2π3( k ∈Z ),又α∈( 0,π),所以α=2π3,所以z 2=2( cos 2π3+isin 2π3)=-1+3i.B 组 能力提升一、选择题1.复数z =sin π6-icos π6,若z n =Z ( n ∈N ),则n 的最小值是( )A .1B .3C .5D .7【正确答案】C详细解析:因为z =sin π6-icos π6=cos 5π3+isin 5π3,所以z n =cos 5n 3π+isin 5n 3π,Z =cos 5π3-isin 5π3=cos π3+isin π3.因为z n =Z ,所以5n 3π=π3+2k π,n =6k +15,因为n ∈N ,k ∈Z ,所以当k =4时,n =5. 2.设复数z 1=2sin θ+icos θ( π4<θ<π2)在复平面上对应向量OZ 1→,将OZ 1→按顺时针方向旋转3π4后得到向量OZ 2→,OZ 2→对应复数z 2=r ( cos φ+isin φ),则tan φ=( )A.2tan θ+12tan θ-1B.2tan θ-12tan θ+1C.12tan θ+1D.12tan θ-1 【正确答案】A 二、填空题3.( 1-3i)7详细解析:( 1-3i)7=⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫cos 5π3+isin 5π37 =27⎝⎛⎭⎫cos 35π3+isin 35π3 =128⎝⎛⎭⎫12-32i =64-643i.三、参考解答题4.若z ∈C ,|z -2|≤1,求|z |的最大值,最小值和arg z 范围.解:如图,由|z -2|≤1,知z 的轨迹为复平面上以( 2,0)为圆心,1为半径的圆面( 包括圆周),|z |表示圆面上任一点到原点的距离.显然1≤|z |≤3,∈|z |max =3,|z |min =1,另设圆的两条切线为OA ,OB ,A ,B 为切点,由|CA |=1,|OC |=2知∈AOC =∈BOC =π6,∈arg z ∈[0,π6]∈[116π,2π).5.已知复数z 1=-2+i 对应的点为P 1,z 2=-3+4i 对应的点为P 2,把向量P 1P 2→绕P 1点按顺时针方向旋转π2后,得到向量P 1P →,求向量P 1P →和点P 对应的复数分别是什么? 解:由题意知向量P 1P 2→对应的复数是z 2-z 1=( -3+4i)-( -2+i)=-1+3i.再由复数乘法的几何意义得,向量P 1P →对应的复数是( -1+3i)·⎣⎡⎦⎤cos ⎝⎛⎭⎫-π2+isin ⎝⎛⎭⎫-π2=3+i,最后由复数加法的几何意义得,向量OP →=OP 1→+P 1P →,其对应的复数是( -2+i)+( 3+i)=1+2i,故点P 对应的复数为1+2i.6.已知z =-1+i i -2i,z 1-z ·z 2=0,arg z 2=7π12,若z 1,z 2在复平面上分别对应点A ,B ,且|AB |=2,求z 1的立方根.解:由题设知z =1-i,因为|AB |=2,即|z 1-z 2|=2,所以|z 1-z 2|=|z z 2-z 2|=|( 1+i)z 2-z 2|=|i z 2|=|z 2|=2,又arg z 2=7π12, 所以z 2=2( cos 7π12+isin 7π12),z 1=z z 2=( 1+i)z 2 =2( cos π4+isin π4)·2( cos 7π12+isin 7π12) =2( cos 5π6+isin 5π6),所以z 1的立方根为32[cos 5π6+2k π3+isin 5π6+2k π3],k =0,1,2, 即32( cos 5π18+isin 5π18),32( cos 17π18+isin 17π18), 32( cos 29π18+isin 29π18).。
高中数学必修二《倾斜角与斜率》导学案

3.1.1倾斜角与斜率学案一、考纲要求1、在平面直角坐标系中,结合具体图形掌握确定直线位置的几何要素。
2、理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式。
二、新知探究问题1、图中给出的两点P 、Q 相同吗?问题2、经过这两点可作什么图形?唯一吗?只经过其中一点(如点P )可以确定一条直线么?问题3、角的形成还需一条线,也就是说要有刻画倾斜程度的角,就必须还有一条形成角的参照的直线。
在平面直角坐标系下,以哪条轴线为基准形成刻画倾斜程度的角? 问题4、过点P 与x 轴形成45角的直线有几条?1、倾斜角的定义: 规定: 倾斜角的范围是坡度=2、斜率: 即k =问题5、当α为钝角时,直线的斜率如何求? 倾斜角 030456090120135150斜率问题6、当α在[0 ,180)内变化时,斜率k 如何变化?poy·xQ ·poy·x问题7、在平面直角坐标系中,已知直线上两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)且x1≠ x2,能否用P1、P2的坐标来表示直线的斜率k?3、斜率公式:经过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)(x1≠ x2)的直线的斜率公式例1 已知A(3, 2), B(-4, 1), C(0, -1), 求直线AB, BC, CA的斜率, 并判断它们的倾斜角是钝角还是锐角。
变式:D(1, 2), E(3, 1),求直线AD, AE的斜率。
例2 在平面直角坐标系中, 画出经过原点且斜率分别为1, -1, 2, 及-3的直线1234,,l l l l及。
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高中数学(直线和圆的位置关系)导学案 北师大版必修2 学案

第10课时直线和圆的位置关系1.理解直线与圆的位置关系的种类.2.利用平面直角坐标系中点到直线的距离公式求圆心到直线的距离.3.会用方程思想(判别式法)或点到直线的距离来判断直线与圆的位置关系.一艘船在沿直线返回港口的途中,接到台风预报:台风中心位于船正西70千米处,受影响的X围是半径为30千米的圆形区域.已知港口位于台风中心正北40千米处,如果这艘船不改变航线,那么它是否会受到台风影响?这个问题可归结为直线和圆是否有公共点的问题,也是我们这节课研究的对象.问题1:直线与圆的位置关系有三种:、、.判断直线与圆的位置关系有两种方法:(1)代数法:联立直线方程与圆的方程消去x或y整理成一元二次方程后,计算判别式Δ,当判别式Δ<0时,直线和圆;当判别式Δ=0时,直线和圆 ;当判别式Δ>0时,直线和圆.(2)几何法:利用圆心到直线的距离d和圆半径r的大小关系:d<r⇒,d=r⇒,d>r⇒.问题2:过一定点是否都存在圆的切线?如果存在,如何求圆的切线方程?(1)若点在圆内,此时直线和圆相交,不存在圆的切线.(2)若点在圆上,则过该点的切线只有,切线方程求法如下:①直接法,先求该点与圆心的连线的直线的斜率,再利用垂直关系求出切线斜率,最后用点斜式求出切线方程.②设元法,先设出切线方程(注意斜率不存在时的讨论),再利用圆心到切线的距离等于半径,求出所设参数.③公式法,设A(x0,y0)是圆(x-a)2+(y-b)2=r2上的一点,则过点A的切线方程为:(x-a)(x0-a)+(y-b)·(y0-b)=r2,特别地,当圆心在原点时,即:A(x0,y0)是圆x2+y2=r2上一点,则过点A的切线方程为:.(3)若点在圆外,则过该点的切线有,切线方程求法如下:首先分析斜率不存在是否满足条件,再分析斜率存在时:设斜率为k,写出切线方程,利用圆心到切线的距离等于半径求出斜率,从而求出切线方程.问题3:计算直线被圆截得的弦长的常用方法(1)几何法:运用弦心距(即圆心到直线的距离)、弦长的一半及半径构成直角三角形计算.(2)代数法:运用韦达定理及两点距离公式有|AB|= .问题4:用直线与圆的知识解决实际问题的步骤(1)仔细审题,理解题意;(2)引入,建立;(3)用直线与圆的知识解决已建立的数学模型;(4)用结果解释.1.直线3x+4y=5与圆x2+y2=16的位置关系是( ).2.自点A(-1,4)作圆(x-2)2+(y-3)2=1的切线,则切线长为().A. B.3 C.3.若直线y=kx+2与圆(x-2)2+(y-3)2=1有两个不同的交点,则k的取值X围是.4.过原点作圆x2+y2-2x-2y+1=0的切线,求切线方程.圆的切线方程已知圆的方程是x2+y2=r2,求经过圆上一点M(x0,y0)的切线方程.求圆的弦长求直线x-y+2=0被圆x2+y2=4截得的弦长.利用圆的方程求最值已知实数x,y满足(x-2)2+y2=4,求3x2+4y2的最值.求过点P(4,5)的圆(x-2)2+y2=4的切线方程.已知圆C:x2+y2-8y+12=0,直线l:ax+y+2a=0.当直线l与圆C相交于A,B两点,且AB=2时,求直线l的方程.已知点P(x,y)在圆x2+(y-1)2=1上运动,则的最大值为;最小值为.1.直线y=x+1与圆x2+y2=1的位置关系是().2.圆C:x2+y2-4x=0在点P(1,)处的切线方程为().A.x+y-2=0B.x+y-4=0C.x-y+4=0D.x-y+2=03.直线x-y+m=0与圆x2+y2-2x-2=0相切,则实数m等于.4.已知圆x2+y2=8内一点P(-1,2),过点P的直线l的倾斜角为135°,直线l交圆于A、B两点,求AB的长.(2012年·卷) 直线y=x被圆x2+(y-2)2=4截得的弦长为.考题变式(我来改编):第10课时直线和圆的位置关系知识体系梳理问题1:相交相切相离(1)相离相切相交(2)相交相切相离问题2:(2)一条③x0x+y0y=r2(3)两条问题3:(2)·|x A-x B|=问题4:(2)数学符号数学模型(4)实际问题基础学习交流1.A∵d==1<4,∴直线与圆的位置关系是相交.2.B因为过圆外一点作圆的切线,两条切线长相等,故切线长为=3,或2-(-1)=3.3.(0,)依题意有<1,解得0<k<,∴k的取值X围是(0,).4.解:已知圆的标准方程为(x-1)2+(y-1)2=1,所以圆与坐标轴相切,所以切线方程为x=0或y=0.重点难点探究探究一: 【解析】(法一)当点M不在坐标轴上时,设切线的斜率为k,半径OM的斜率为k1,∵圆的切线垂直于过切点的半径,∴k=-.∵k1=,∴k=-.∴经过点M的切线方程是y-y0=-(x-x0),整理得x0x+y0y=+.又∵点M(x0,y0)在圆上,∴+=r2.∴所求的切线方程是x0x+y0y=r2.当点M在坐标轴上时,可以验证上面的方程同样适用.(法二)设P(x,y)为所求切线上的任意一点,当P与M不重合时,△OPM为直角三角形,OP为斜边,∴OP2=OM2+MP2,即x2+y2=++(x-x0)2+(y-y0)2,整理得x0x+y0y=r2.可以验证,当P与M重合时同样适合上式,故所求的切线方程是x0x+y0y=r2.(法三)设P(x,y)为所求切线上的任意一点(M与P不重合),当点M不在坐标轴上时,由OM⊥MP得k OM· k MP=-1,即·=-1,整理得x0x+y0y=r2.可以验证,当点M在坐标轴上时,同样适合上式;当P与M重合时亦适合上式.故所求的切线方程是x0x+y0y=r2.【小结】(1)求圆的切线方程一般有三种方法:①设切线斜率,利用判别式,但过程冗长,计算复杂,易出错,通常不采用此法,但该法却是判断直线和曲线相切的通法,以后会经常用到;②设切线斜率,利用圆心到直线的距离等于半径;③设切点,利用过圆心和切点的直线与切线垂直.前两种方法要验证斜率是否存在.(2)过圆外一点可作圆的两条切线.探究二:【解析】(法一)直线x-y+2=0和圆x2+y2=4的公共点坐标就是方程组的解.根据x-y+2=0得y=x+2,代入x2+y2=4得x2+x=0,解得或∴公共点坐标为(-,1)和(0,2),直线x-y+2=0被圆x2+y2=4截得的弦长为=2.(法二)如图,设直线x-y+2=0与圆x2+y2=4交于A,B两点,弦AB的中点为M,则OM⊥AB(O为坐标原点),所以OM==,所以AB=2AM=2=2=2.【小结】在本题的两种方法中,前一种方法是代数法,后一种方法是几何法.在处理与直线和圆相交形成的弦的有关问题时,我们经常用到如下解法:(1)设弦的两个端点坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),代入圆的方程后寻求坐标与弦的关系,然后加以求解;(2)涉及圆的弦长问题时,为了简化运算,常利用垂径定理或半弦长、弦心距及半径构成的直角三角形进行运算.探究三:【解析】由(x-2)2+y2=4得y2=4x-x2,所以3x2+4y2=3x2+4(4x-x2)=-x2+16x=-(x-8)2+64,故3x2+4y2在x=8时有最大值64,没有最小值.[问题]在圆的方程中变量x的取值X围是R吗?[结论]将x=8代入圆方程(x-2)2+y2=4,得y2=-32,矛盾,所以上述解法是错误的.因为y2=4-(x-2)2≥0,所以x的取值X围不是R.于是,正确解答如下:由(x-2)2+y2=4得y2=4x-x2≥0,得0≤x≤4,所以3x2+4y2=3x2+4(4x-x2)=-x2+16x=-(x-8)2+64(0≤x≤4),所以当x=y=0时,3x2+4y2取得最小值0;当x=4,y=0时,3x2+4y2取得最大值48.【小结】确定圆的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0中的变量的取值X围的方法:先配方,再根据平方项非负来确定.圆的方程中变量的X围一般是以隐含条件的形式出现在试题中,因此在解题时注意挖掘出这个隐含条件.思维拓展应用应用一:把点P(4,5)代入(x-2)2+y2=4,得(4-2)2+52=29>4,即点P在圆(x-2)2+y2=4外.设切线斜率为k,则切线方程为y-5=k(x-4),即kx-y+5-4k=0,又圆心坐标为(2,0),r=2,由圆心到切线的距离等于半径,得=2,解得k=.将k代入所设方程得此时切线方程为21x-20y+16=0.当直线的斜率不存在时,还有一条切线是x=4.因此切线方程为x=4或21x-20y+16=0.应用二:将圆C的方程x2+y2-8y+12=0配方后得到标准方程x2+(y-4)2=4,则此圆的圆心为C(0,4),半径为2.(法一)过圆心C作CD⊥AB交AB于点D,则根据题意和圆的性质,得即:+2=4.解得a=-7或a=-1.即直线l的方程为7x-y+14=0或x-y+2=0.(法二)联立方程组消去y,得(a2+1)x2+4(a2+2a)x+4(a2+4a+3)=0.Δ=-16(4a+3)>0,即a<-,设此方程的两根分别为x1,x2,由韦达定理知x1+x2=-,x1x2=.由AB=2=,可求出a=-7或a=-1,所以直线l的方程是7x-y+14=0或x-y+2=0.应用三:-因为表示的几何意义是圆上的动点与(2,1)连线的斜率,所以设=k,即kx-y+1-2k=0,当直线与圆相切时,斜率k取最大值或最小值,此时=1,解得k=±.所以的最大值为 ,最小值为-.基础智能检测1.B因为圆心(0,0)到直线x-y+1=0的距离d=<1,故直线与圆相交,又(0,0)不在直线上,所以直线不过圆心.2.D因为点P在圆C上,k PC=-,所以切线的斜率为,所以切线方程为y-=(x-1),即x-y+2=0.3.-3或由题设知圆心坐标为(1,0),因为直线与圆相切,所以d==r=,解得m=或-3.4.解:k AB=-1,直线AB的方程为y-2=-(x+1),即x+y-1=0.故圆心(0,0)到AB的距离d==,从而弦长|AB|=2 =.全新视角拓展2本题考查直线和圆的位置关系以及简单的平面几何知识.(法一)几何法:圆心到直线的距离为d==,圆的半径r=2,所以弦长为l=2×=2=2;(法二)代数法:联立直线和圆的方程消去y可得x2-2x=0,所以直线和圆的两个交点坐标分别为(2,2),(0,0),弦长为=2.。
人教版高中数学必修二《第九章 统计》单元导学案及答案

人教版高中数学必修二《第九章统计》单元导学案《9.1.1简单的随机抽样》导学案【学习目标】1.体会随机抽样的必要性和重要性2.理解随机抽样的目的和基本要求;3.掌握简单随机抽样中的抽签法、随机数法的一般步骤【自主学习】知识点1 统计的基本概念1.总体:一般把所考察对象的某一数值指标的全体构成的集合看成总体.2.个体:构成总体的每一个元素作为个体.3.样本:从总体中抽出若干个个体所组成的集合叫样本.4.样本容量:样本中个体的数目叫样本容量.知识点2 简单随机抽样1.一般地,设一个总体含有N个个体,从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样.2.简单随机抽样的四个特点(1)它要求被抽取样本的总体的个数有限,这样便于通过随机抽取的样本对总体进行分析.(2)它是从总体中逐个抽取,这样便于在抽样实践中进行操作.(3)它是一种不放回抽样,由于抽样实践中多采用不放回抽样,使其具有较广泛的实用性,而且由于所抽取的样本中没有被重复抽取的个体,便于进行有关的分析和计算.(4)它是一种等机会抽样,不仅每次从总体中抽取一个个体时,各个个体被抽到的机会相等,而且在整个抽样的过程中,各个个体被抽取的机会也相等,从而保证了这种抽样方法的公平性.知识点3 抽签法和随机数法1.抽签法:把总体中的N个个体编号,把号码写在号签上,将号签放在一个容器中,搅拌均匀后,每次从中抽取一个号签,连续抽取n次,就得到一个容量为n的样本.2.随机数法:随机抽样中,另一个经常被采用的方法是随机数法,即利用随机数表、随机数骰子或计算机产生的随机数进行抽样.3.利用随机数法抽取个体时的注意事项(1)定起点:事先应确定以表中的哪个数(哪行哪列)作为起点. (2)定方向:读数的方向(向左、向右、向上或向下都可以).(3)读数规则:读数时结合编号的特点进行读取,编号为两位数则两位两位地读取,编号为三位数则三位三位地读取,如果出现重复则跳过,直到取满所需的样本个体数.知识点4 总体平均数和加权平均数1.一般地,总体中有N 个个体,它们的变量值分别为Y 1,Y 2,…,Y N ,则称∑==++=Ni iN YN N Y Y Y Y 1211 为总体均值,又称总体平均数.2.一般地,对于f 1个x 1,f 2个x 2,…,f n 个x n ,共f 1+f 2+…+f n 个数组成的一组数据的平均数为x 1f 1+x 2f 2+…+x n f nf 1+f 2+…+f n.这个平均数叫做加权平均数,其中f 1, f 2,…, f n 叫做权,这个“权”,含有权衡所占份量的轻重之意,即f i (i =1,2,…,k )越大,表明x i 的个数越多,“权”就越大.【合作探究】探究一 简单随机抽样的判断【例1】下面的抽样是简单随机抽样吗?为什么?(1)小乐从玩具箱中的10件玩具中随意拿出一件玩,玩后放回,再拿出一件,连续拿出四件;(2)某学校从300名学生中一次性抽取20名学生调查睡眠情况.解 (1)不是简单随机抽样,因为玩具被放回了,不符合“不放回抽样”这一特点. (2)不是简单随机抽样,因为一次性抽取不符合“逐个抽取”这一特点.反思与感悟 当抽样具有:(1)总体中个体数是有限的,(2)逐个抽取,(3)不放回抽取,(4)每个个体被抽到的机会等可能时,为简单随机抽样,否则不是简单随机抽样.【练习1】下面的抽样方法是简单随机抽样的是( )A .盒子中有80个零件,从中选出5个零件进行质量检验,在抽样操作时,从中任意拿出一个零件进行质量检验后再把它放回盒子里B .某车间包装一种产品,在自动包装传送带上,每隔5分钟抽一包产品,称其重量是否合格C .某校分别从行政人员、教师、后勤人员中抽取2人,14人,4人了解对他们学校机构改革的意见D .从8台电脑中不放回地随机抽取2台进行质量检验(假设8台电脑已编好号,对编号随机抽取)答案 D解析 依据简单随机抽样的特点知,只有D 符合.探究二 简单随机抽样等可能性应用【例2】一个布袋中有10个同样质地的小球,从中不放回地依次抽取3个小球,则某一特定小球被抽到的可能性是________,第三次抽取时,剩余每个小球被抽到的可能性是________.答案310 18解析 因为简单随机抽样过程中每个个体被抽到的可能性均为n N ,所以第一个空填310.因为本题中的抽样是不放回抽样,所以第一次抽取时,每个小球被抽到的可能性为110,第二次抽取时,剩余9个小球,每个小球被抽到的可能性为19,第三次抽取时,剩余8个小球,每个小球被抽到的可能性为18.反思与感悟 简单随机抽样,每次抽取时,总体中各个个体被抽到的概率相同,在整个抽样过程中各个个体被抽到的机会也都相等.【练习2】从总体容量为N 的一批零件中,抽取一个容量为30的样本,若每个零件被抽到的可能性为0.25,则N 的值为( )A .120B .200C .150D .100答案 A解析 因为从含有N 个个体的总体中抽取一个容量为30的样本时,在每次抽取一个个体的过程中任意一个个体被抽到的可能性为1N,在整个抽样过程中每个个体被抽到的可能性为30N ,所以30N=0.25,从而有N =120.故选A.探究三 抽签法的应用【例3】某卫生单位为了支援抗震救灾,要在18名志愿者中选取6人组成医疗小组去参加救治工作,请用抽签法设计抽样方案.解 方案如下:第一步,将18名志愿者编号,号码为01,02,03,…,18. 第二步,将号码分别写在相同的纸条上,揉成团,制成号签. 第三步,将得到的号签放到一个不透明的盒子中,充分搅匀. 第四步,从盒子中依次取出6个号签,并记录上面的编号. 第五步,与所得号码对应的志愿者就是医疗小组成员.反思与感悟 一个抽样试验能否用抽签法,关键看两点:一是制签是否方便;二是个体之间差异不明显.一般地,当样本容量和总体容量较小时,可用抽签法.【练习3】从20架钢琴中抽取5架进行质量检查,请用抽签法确定这5架钢琴. 解 第一步,将20架钢琴编号,号码是01,02,…,20. 第二步,将号码分别写在相同的纸条上,揉成团,制成号签. 第三步,将得到的号签放入一个不透明的袋子中,并充分搅匀. 第四步,从袋子中逐个不放回地抽取5个号签,并记录上面的编号. 第五步,与所得号码对应的5架钢琴就是要进行质量检查的对象.探究四 随机数法的应用【例4】假设我们要考察某公司生产的500克袋装牛奶的质量是否达标,现从800袋牛奶中抽取60袋进行检验,利用随机数表抽取样本时,应如何操作?解 第一步,将800袋牛奶编号为000,001, (799)第二步,在随机数表中任选一个数作为起始数(例如选出第8行第7列的数7). 第三步,从选定的数7开始依次向右读(读数的方向也可以是向左、向上、向下等),将编号范围内的数取出,编号范围外的数去掉,直到取满60个号码为止,就得到一个容量为60的样本.【练习4】总体由编号为01,02,…,19,20的20个个体组成,利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法是从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右一次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为( )A .答案D解析:从随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字中小于20的编号依次为08,02,14,07,02,01.其中第二个和第四个都是02,重复.可知对应的数值为08,02,14,07,01,则第5个个体的编号为01.探究五 总体平均数和加权平均数【例5】小林在八年级第一学期的数学书面测验成绩分别为:平时考试第一单元得84分,第二单元得76分,第三单元得92分;期中考试得82分;期末考试得90分,如果按照平时、期中、期末的权重分别为10%、30%、60%计算,那么小林该学期数学书面测验的总平均成绩应为多少分?解:x (平时单元测试平均成绩)=84+76+923=84(分).所以总平均成绩为84×10%+82×30%+90×60%10%+30%+60%=87(分).所以小林该学期数学书面测验的总平均成绩应为87分【练习5】2. “一世”又叫“一代”.东汉·王充《论衡·宜汉篇》:“且孔子所谓一世,三十年也”,清代·段玉裁《说文解字注》:“三十年为一世,按父子相继曰世”.而当代中国学者测算“一代”平均为25年.另根据国际一家研究机构的研究报告显示,全球家族企业的平均寿命其实只有26年,约占总量的28%的家族企业只能传到第二代,约占总量的14%的家族企业只能传到第三代,约占总量4%的家族企业可以传到第四代甚至更久远(为了研究方便,超过四代的可忽略不计).根据该研究机构的研究报告,可以估计该机构所认为的“一代”大约为()A. 23年B. 22年C. 21年D. 20年答案:B【分析】设“一代”为x年,根据约占总量的28%的家族企业只能传到第二代,约占总量的14%的家族企业只能传到第三代,约占总量4%的家族企业可以传到第四代,列出频率分布表,然后根据平均寿命其实只有26年,利用平均数的求法求解.【详解】设“一代”为x年,由题意得:企业寿命的频率分布表为:又因为全球家族企业的平均寿命其实只有26年,所以家族企业的平均寿命为:0.540.50.28 1.50.14 2.50.04 3.526⨯+⨯+⨯+⨯=,x x x xx≈,解得22故选:B《9.1.2分层随机抽样 9.1.3获取数据的途径》导学案【学习目标】1.理解并掌握分层随机抽样,会用分层随机抽样从总体中抽取样本2.记住分层随机抽样的特点和步骤3.利用分层随机抽样的方法解决实际问题4.了解获取数据的途径,并学会简单应用【自主学习】知识点1 分层随机抽样的概念 (1)定义一般地,按一个或多个变量把总体划分成若干个子总体,每个个体属于且仅属于一个子总体,在每个子总体中独立地进行简单随机抽样,再把所有子总体中抽取的样本合在一起作为总样本,这样的抽样方法称为分层随机抽样,每一个子总体称为层.(2)适用范围当总体是由差异明显的几个部分组成时,往往采用分层随机抽样. (3)比例分配在分层随机抽样中,如果每层样本量都与层的大小成比例,那么称这种样本量的分配方式为比例分配.知识点2 分层随机抽样的步骤(1)根据已掌握的信息,将总体分成若干部分.(2)根据总体中的个体数N 和样本量n 计算出抽样比k =nN.(3)根据抽样比k 计算出各层中应抽取的个体数:n N·N i (其中N i 为第i 层所包含的个体总数).(4)按步骤3所确定的数在各层中随机抽取个体,并合在一起得到容量为n 的样本.【合作探究】探究一 分层随机抽样的概念【例1-1】(1) 下列问题中,最适合用分层随机抽样抽取样本的是( ) A .从10名同学中抽取3人参加座谈会B .一次数学竞赛中,某班有10人在110分以上,40人在90~100分,12人低于90分,现从中抽取12人了解有关情况C .从1 000名工人中,抽取100名调查上班途中所用时间D .从生产流水线上,抽取样本检查产品质量(2)分层随机抽样又称类型抽样,即将相似的个体归入一类(层),然后每类抽取若干个个体构成样本,所以分层随机抽样为保证每个个体等可能抽样,必须进行( )A .每层等可能抽样B.每层可以不等可能抽样C.所有层按同一抽样比等可能抽样D.所有层抽取的个体数量相同【答案】(1)B (2)C[分析] 当总体由差异明显的几部分组成时,该样本的抽取适合用分层随机抽样,结合题中的四个选项及分层随机抽样的特点可对(1)(2)作出判断.[解析] (1)A中总体个体无明显差异且个数较少,不适合用分层随机抽样;C和D中总体个体无明显差异且个数较多,不适合用分层随机抽样;B中总体个体差异明显,适合用分层随机抽样.(2)保证每个个体等可能地被抽取是简单随机抽样和分层随机抽样的共同特征,为了保证这一点,分层随机抽样时必须在所有层都按同一抽样比等可能抽取.归纳总结:1.使用分层随机抽样的前提:,分层随机抽样的适用前提条件是总体可以分层、层与层之间有明显区别,而层内个体间差异较小.2.使用分层随机抽样应遵循的原则:(1)将相似的个体归入一类,即为一层,分层要求每层的各个个体互不交叉,即遵循不重复、不遗漏的原则;(2)分层随机抽样为保证每个个体等可能入样,需遵循在各层中进行简单随机抽样,每层样本数量与每层个体数量的比等于抽样比.【练习1】某学校有男、女学生各500名,为了解男、女学生在学习兴趣与业余爱好方面是否存在显著差异,拟从全体学生中抽取100名学生进行调查,则宜采用的抽样方法是( )A.抽签法B.随机数法C.分层随机抽样法D.任何抽样法都可以【答案】 C解析:由于被抽取的个体属性有明显的差异,因此宜采用分层随机抽样法.探究二分层随机抽样的设计【例2】某政府机关有在编人员100人,其中副处级以上干部10人,一般干部70人,工人20人,上级机关为了了解政府机构改革的意见,要从中抽取一个容量为20的样本,试确定用何种方法抽取,请具体实施操作.[分析] 观察特征→确定抽样方法→求出比例→确定各层样本数→从各层中抽样→成样[解] 因机构改革关系到每个人的不同利益,故采用分层随机抽样方法较妥. ∵20100=15,∴105=2,705=14,205=4. ∴从副处级以上干部中抽取2人,从一般干部中抽取14人,从工人中抽取4人. 因副处级以上干部与工人数都较少,将他们分别按1~10和1~20编号,然后采用抽签法分别抽取2人和4人;对一般干部70人采用00,01,…,69编号,然后用随机数法抽取14人.这样便得到了一个容量为20的样本.归纳总结:分层随机抽样的特点1适用于总体由差异明显的几部分组成的情况.2更充分体现和反映了总体的情况.3等可能抽样,每个个体被抽到的可能性都相等.【练习2】某公司生产三种型号的轿车,产量分别是1 200辆,6 000辆和2 000辆,为检验该公司的产品质量,现用分层随机抽样的方法抽取46辆进行检验,这三种型号的轿车依次应抽取的数量为( )A .15,15,16B .6,30,10C .10,13,23D .12,16,18 【答案】 B解析:三种型号的轿车共9 200辆,抽取样本为46辆,则按469 200=1200的比例抽样,所以依次应抽取1 200×1200=6(辆),6 000×1200=30(辆),2 000×1200=10(辆). 探究三 获取数据的途径【例3】为了研究近年来我国高等教育发展状况,小明需要获取近年来我国大学生入学人数的相关数据,他获取这些数据的途径最好是( )A .通过调查获取数据B .通过试验获取数据C .通过观察获取数据D .通过查询获得数据【答案】D [因为近年来我国大学生入学人数的相关数据有所存储,所以小明获取这些数据的途径最好是通过查询获得数据.]归纳总结:【练习3】下列调查方案中,抽样方法合适、样本具有代表性的是( )A.用一本书第1页的字数估计全书的字数B.为调查某校学生对航天科技知识的了解程度,上学期间,在该校门口,每隔2分钟随机调查一位学生C.在省内选取一所城市中学,一所农村中学,向每个学生发一张卡片,上面印有一些名人的名字,要求每个学生只能在一个名字下面画“√”,以了解全省中学生最崇拜的人物是谁D.为了调查我国小学生的健康状况,共抽取了100名小学生进行调查【答案】B[A中样本缺少代表性(第1页的字数一般较少);B中抽样保证了随机性原则,样本具有代表性;对于C,城市中学与农村中学的规模往往不同,学生崇拜的人物也未必在所列的名单之中,这些都会影响数据的代表性;D中总体数量很大,而样本容量太少,不足以体现总体特征.]《9.2.1总体取值规律的估计》导学案【学习目标】1.学会用频率分布直方图表示样本数据2.能通过频率分布直方图对数据做出总体统计【自主学习】知识点1 频率分布直方图的绘制(1)求极差,即一组数据中的最大值与最小值的差.(2)决定组距与组数.组距与组数的确定没有固定的标准,一般来说,数据分组的组数与数据的个数有关,数据的个数越多,所分组数越多,当样本量不超过100时,常分为5~12组.(3)将数据分组.(4)列频率分布表,计算各小组的频率,作出频率分布表.(5)画频率分布直方图.其中横轴表示样本数据,纵轴表示频率与组距的比.知识点2 频率分布直方图的意义频率分布直方图中,各小长方形的面积表示相应各组的频率,各小长方形的面积的总和等于1.【合作探究】探究一 频率分布概念的理【答案】【例1】例1 关于频率分布直方图,下列说法正确的是( ) A .直方图中小长方形的高表示取某数的频率B .直方图中小长方形的高表示该组上的个体在样本中出现的频率C .直方图中小长方形的高表示该组上的个体在样本中出现的频数与组距的比值D .直方图中小长方形的高表示该组上的个体在样本中出现的频率与组距的比值 【答案】 D【答案】析 注意频率分布直方图和条形图的区别,在直方图中,纵轴(小长方形的高)表示频率与组距的比值,其相应组距上的频率等于该组距上的小长方形的面积.归纳总结:由频率的定义不难得出,各组数据的频率之和为1,因为各组数据的个数之和为样本容量.在列频率分布表时,可以利用这种方法检查是否有数据的丢失.【练习1】一个容量为20的样本数据,将其分组如下表:则样本在区间(-∞,50)上的频率为( ) A .0.5 B .0.25 C .0.6 D .0.7 【答案】 D【答案】析 样本在区间(-∞,50)上的频率为2+3+4+520=1420=0.7.探究二 频率分布直方图的绘制【例2】某中学从高一年级随机抽取50名学生进行智力测验,其得分如下(单位:分): 48 64 52 86 71 48 64 41 86 79 71 68 82 84 68 64 62 68 81 57 90 52 74 73 56 78 47 66 55 64 56 88 69 40 73 97 68 56 67 59 70 52 79 44 55 69 62 58 32 58 根据上面的数据,回答下列问题:(1) 这次测验成绩的最高分和最低分分别是多少?(2)将区间[30,100]平均分成7个小区间,试列出这50名学生智力测验成绩的频率分布表,进而画出频率分布直方图;(3)分析频率分布直方图,你能得出什么结论?【答案】(1)这次测验成绩的最低分是32分,最高分是97分.(2)根据题意,列出样本的频率分布表如下:(3)从频率分布直方图可以看出,这50名学生的智力测验成绩大体上呈两头小、中间大,左右基本对称,说明这50名学生中智力特别好或特别差的占极少数,而智力一般的占多数,这是一种最常见的分布.归纳总结:频率分布表和频率分布直方图之间的密切关系是显然的,它们只不过是相同的数据的两种不同的表达方式,是通过各小组数据在样本容量中所占比例大小来表示数据的分布规律,它可以让我们更清楚地看到整个样本数据的频率分布情况,并由此估计总体的分布情况.【练习2】如表所示给出了在某校500名12岁男孩中,用随机抽样得出的120人的身高(单位:cm).(1)列出样本频率分布表;(2)画出频率分布直方图;(3)估计身高小于134 cm的人数占总人数的百分比.【答案】(1)样本频率分布表如下:(2)(3)由样本频率分布表可知,身高小于134 cm的男孩出现的频率为0.04+0.07+0.08=0.19,所以我们估计身高小于134 cm的人数占总人数的19%.探究三频率分布直方图的应用【例3】从某校随机抽取100名学生,获得了他们一周课外阅读时间(单位:小时)的数据,整理得到数据分组及频数分布表和频率分布直方图:(1)从该校随机选取一名学生,试估计这名学生该周课外阅读时间少于12小时的概率; (2)求频率分布直方图中的a ,b 的值;(3)假设同一组中的每个数据可用该组区间的中点值代替,试估计样本中的100名学生该周课外阅读时间的平均数在第几组(只需写出结论).【答案】 (1)根据频数分布表知,100名学生中一周课外阅读时间不少于12小时的学生共有6+2+2=10(名),所以样本中的学生一周课外阅读时间少于12小时的频率是1-10100=0.9.故从该校随机选取一名学生,估计其该周课外阅读时间少于12小时的概率为0.9. (2)课外阅读时间落在组[4,6)内的有17人,频率为0.17,所以a =频率组距=0.172=0.085.课外阅读时间落在组[8,10)内的有25人,频率为0.25,所以b =频率组距=0.252=0.125.(3)样本中的100名学生该周课外阅读时间的平均数在第4组.归纳总结:在频率分布直方图中,各小长方形的面积等于相应各组的频率,小长方形的高与频数成正比,各组频数之和等于样本容量,频率之和等于1.【练习3】某学校组织学生参加数学测试,某班学生的成绩频率分布直方图如图,数据的分组依次为[20,40),[40,60),[60,80),[80,100],若低于60分的人数是15,则该班的学生总人数是( )A.45 B.50 C.55 D.60【答案】 B【答案】析结合频率分布直方图,得分低于60分的人数占总人数的频率为20×(0.005+0.01)=0.30,所以总人数为150.30=50,故选B.《9.2.2总体百分位数的估计》导学案【学习目标】1.理解百分位数的概念2.掌握计算百分位数的方法【自主学习】知识点1 百分位数(1)如果将一组数据从小到大排序,并计算相应的累计百分位,则某一百分位所对应数据的值就称为这一百分位的百分位数.一般地,一组数据的第p百分位数是这样一个值,它使得这组数据中至少有p%的数据小于或等于这个值,且至少有(100-p)%的数据大于或等于这个值.(2)第25百分位数又称第一四分位数或下四分位数;第75百分位数又称第三四分位数或上四分位数.知识点2 如何计算百分位数下面的步骤来说明如何计算第p百分位数.第1步:以递增顺序排列原始数据(即从小到大排列).第2步:计算 i =np %.第3步:①若 i 不是整数,将 i 向上取整.大于i 的比邻整数即为第p 百分位数的位置;②若i 是整数,则第p 百分位数是第i 项与第(i +1)项数据的平均值.【合作探究】探究一 百分位数的计算【例1】从某珍珠公司生产的产品中,任意抽取12颗珍珠,得到它们的质量(单位:g) 如下:7.9,9.0,8.9,8.6,8.4,8.5,8.5,8.5,9.9,7.8,8.3,8.0. (1)分别求出这组数据的第25,75,95百分位数. (2)请你找出珍珠质量较小的前15%的珍珠质量.(3)若用第25,50,95百分位数把公司生产的珍珠划分为次品、合格品、优等品和特优品,依照这个样本的数据,给出该公司珍珠等级的划分标准.[解] (1)将所有数据从小到大排列,得7.8,7.9,8.0,8.3,8.4,8.5,8.5,8.5,8.6,8.9,9.0,9.9,因为共有12个数据,所以12×25%=3,12×75%=9,12×95%=11.4, 则第25百分位数是8.0+8.32=8.15,第75百分位数是8.6+8.92=8.75,第95百分位数是第12个数据(2)因为共有12个数据,所以12×15%=1.8,则第15百分位数是第2个数据为7.9.即产品质量较小的前15%的产品有2个,它们的质量分别为7.8,7.9.(3)由(1)可知样本数据的第25百分位数是8.15 g ,第50百分位数为8.5 g, 第95百分位数是9.9 g ,所以质量小于或等于8.15 g 的珍珠为次品,质量大于8.15 g 且小于或等于8.5 g 的珍珠为合格品,质量大于8.5 g 且小于等于9.9 g 的珍珠为优等品,质量大于9.9 g 的珍珠为特优品.【练习1】以下数据为参加数学竞赛决赛的15人的成绩: 78,70,72,86,88,79,80,81,94,84,56,98,83,90,91, 则这15人成绩的第80百分位数是( ) A .90 B .90.5 C .91 D .91.5答案B [把成绩按从小到大的顺序排列为: 56,70,72,78,79,80,81,83,84,86,88,90,91,94,98,因为15×80%=12,所以这15人成绩的第80百分位数是90+912=90.5.]探究二 百分位数的综合应用【例2】某市为了鼓励市民节约用电,实行“阶梯式”电价,将该市每户居民的月用电量划分为三档,月用电量不超过200千瓦时的部分按0.5元/千瓦时收费,超过200千瓦时但不超过400千瓦时的部分按0.8元/千瓦时收费,超过400千瓦时的部分按1.0元/千瓦时收费.(1)求某户居民用电费用y (单位:元)关于月用电量x (单位:千瓦时)的函数解析式. (2)为了了解居民的用电情况,通过抽样获得了今年1月份100户居民每户的用电量,统计分析后得到如图所示的频率分布直方图.若这100户居民中,今年1月份用电费用不超过260元的占80%,求a ,b 的值.(3)根据(2)中求得的数据计算用电量的75%分位数.[解] (1)当0≤x ≤200时,y =0.5x ;当200<x ≤400时,y =0.5×200+0.8×(x -200)=0.8x -60; 当x >400时,y =0.5×200+0.8×200+1.0×(x -400)=x -140. 所以y 与x 之间的函数解析式为 y =⎩⎪⎨⎪⎧0.5x ,0≤x ≤200,0.8x -60,200<x ≤400,x -140,x >400.(2)由(1)可知,当y =260时,x =400,即用电量不超过400千瓦时的占80%, 结合频率分布直方图可知⎩⎪⎨⎪⎧0.001×100+2×100b +0.003×100=0.8,100a +0.000 5×100=0.2,解得a =0.001 5,b =0.002 0. (3)设75%分位数为m ,。
人教A版数学必修二第一章第五课时导学案1.3.1(1)

§1.3.1 柱体、锥体、台体的表面积与体积(1)学习目标1. 理解和掌握柱、锥、台的表面积计算公式;2. 能运用柱、锥、台的表面积公式进行计算和解决有关实际问题.学习过程一、课前准备~ P25,找出疑惑之处)23复习:斜二测画法画的直观图中,x'轴与y'轴的夹角为____,在原图中平行于x轴或y轴的线段画成与___和___保持平行;其中平行于x轴的线段长度保持_____,平行于y轴的线段长度____________.引入:研究空间几何体,除了研究结构特征和视图以外,还得研究它的表面积和体积.表面积是几何体表面的面积,表示几何体表面的大小;体积是几何体所占空间的大小.那么如何求柱、锥、台、球的表面积和体积呢?二、新课导学※探索新知探究1:棱柱、棱锥、棱台的表面积问题:我们学习过正方体和长方体的表面积,以及它们的展开图(下图),你觉的它们展开图与其表面积有什么关系吗?结论:正方体、长方体是由多个平面围成的多面体,其表面积就是各个面的面积的和,也就是展开图的面积.新知1:棱柱、棱锥、棱台都是多面体,它们的表面积就是其侧面展开图的面积加上底面的面积.试试1:想想下面多面体的侧面展开图都是什么样子,它们的表面积如何计算?正六棱柱正四棱台正四棱锥探究2:圆柱、圆锥、圆台的表面积问题:根据圆柱、圆锥的几何特征,它们的侧面展开图是什么图形?它们的表面积等于什么?你能推导它们表面积的计算公式吗?新知2:(1)设圆柱的底面半径为r ,母线长为l ,则它的表面积等于圆柱的侧面积(矩形)加上底面积(两个圆),即2222()S r rl r r l πππ=+=+.(2)设圆锥的底面半径为r ,母线长为l ,则它的表面积等于圆锥的侧面积(扇形)加上底面积(圆形),即2()S r rl r r l πππ=+=+.试试2:圆台的侧面展开图叫扇环,扇环是怎么得到的呢?(能否看作是个大扇形减去个小扇形呢)你能试着求出扇环的面积吗?从而圆台的表面积呢?新知3:设圆台的上、下底面半径分别为r ',r ,母线长为l ,则它的表面积等上、下底面的面积(大、小圆)加上侧面的面积(扇环),即2222()()S r r r l rl r r r l rl ππππ''''=+++=+++.反思:想想圆柱、圆锥、圆台的结构,你觉得它们的侧面积之间有什么关系吗?※ 典型例题例: 已知棱长为a ,各面均为等边三角形的四面体S ABC -,求它的表面积.※ 动手试试练习: 一个正三棱锥的侧面都是直角三角形,底面边长为a ,求它的表面积.三、总结提升※ 学习小结1. 棱柱、棱锥、棱台及圆柱、圆锥、圆台的表面积计算公式;2. 将空间图形问题转化为平面图形问题,是解决立体几何问题最基本、最常用的方法.※ 知识拓展当柱体、锥体、台体是一些特殊的几何体,比如直棱柱、正棱锥、正棱台时,它们的展开图是一些规则的平面图形,表面积比较好求;当它们不是特殊的几何体,比如斜棱柱、不规则的四面体时,要注意分析各个面的形状、特点,看清楚题目所给的条件,想办法求.※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1. 正方体的表面积是64,则它对角线的长为( ).A. B. C. D.162. 一个圆柱的侧面展开图是一个正方形,这个圆柱的表面积与侧面积的比是( ). A.122ππ+ B.144ππ+ C.12ππ+ D.142ππ+ 3. 一个正四棱台的两底面边长分别为m ,n ()m n >,侧面积等于两个底面积之和,则这个棱台的高为( ).A.mn m n +B.mn m n -C.m n mn +D.m n mn- 4. 如果圆锥的轴截面是正三角形,则该圆锥的侧面积与表面积的比是_____________.5. 已知圆台的上、下底面半径和高的比为1︰4︰4,母线长为10,则圆台的侧面积为___________.6. 圆锥的底面半径为r ,母线长为l ,侧面展开图扇形的圆心角为θ,求证:360r lθ=⋅(度).。
初中数学 必修二 第二章完整全部教案及导学案经典练习

初中数学必修二第二章完整全部教案及导学案经典练习第一节有理数的认识与运算教学目标- 了解有理数的定义和性质- 掌握有理数的四则运算规则- 能够灵活运用有理数进行计算和解决实际问题教学内容1. 有理数的定义和分类2. 有理数的相反数和绝对值3. 有理数的加法和减法运算规则4. 有理数的乘法和除法运算规则教学步骤步骤一:导入新知- 导引学生回顾整数的概念和运算规则,并与有理数进行对比,引出有理数的定义。
步骤二:研究有理数的定义和分类1. 回顾整数的概念,引入有理数的概念。
2. 解释有理数的定义,并将有理数分为正有理数、负有理数和零。
3. 通过例题和练,让学生熟悉有理数的分类和表示方法。
步骤三:研究有理数的相反数和绝对值1. 介绍相反数的概念,并进行示例演示。
2. 引入绝对值的概念,解释绝对值的定义和性质。
3. 通过练,巩固学生对相反数和绝对值的理解和运用。
步骤四:研究有理数的加法和减法运算规则1. 介绍有理数的加法规则,包括同号相加、异号相减等。
2. 解释减法的运算规则,并进行示例演示。
3. 通过练,让学生掌握有理数的加法和减法运算技巧。
步骤五:研究有理数的乘法和除法运算规则1. 介绍有理数的乘法规则,包括同号得正、异号得负等。
2. 解释除法的运算规则,并进行示例演示。
3. 通过练,让学生熟练掌握有理数的乘法和除法运算方法。
步骤六:巩固与拓展- 综合运用有理数的四则运算规则,解决实际问题。
- 设计一些经典练题,检验学生对有理数的掌握程度。
导学案经典练1. 用【填入正确的符号:>, <, =】比较以下有理数的大小:- 3/4 ____ 5/8- -1.2 ____ -1.25- -5/6 ____ -4/52. 计算下列有理数的和或差:- 5.2 + (-3.7)- 2/3 - 1/43. 计算下列有理数的积或商:- 2.5 * (-0.4)- -3/4 ÷ 2/5资源准备- 教材《初中数学必修二》第二章相关内容- 板书工具、投影仪等教学评估- 在课堂上通过学生的回答、练和解题等方式进行教学评价。
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1.1.1柱、锥、台、球的结构特征导学案【问题导学】1.空间几何体(1)多面体:由若干个围成的几何体叫做多面体.围成多面体的各个叫做多面体的面;相邻两个面的叫做多面体的棱;棱与棱的叫做多面体的顶点.(2)旋转体:由一个平面图形绕它所在平面的一条旋转所形成的封闭几何体叫做旋转体,这条叫做旋转体的轴.2多面体结构特征图形表示法棱柱有两个面互相,其余各面都是,并且每相邻两个四边形的公共边都互相,由这些面所围成的多面体叫做棱柱.棱柱中, 的面叫做棱柱的底面,简称底;叫做棱柱的侧面;相邻的侧面的叫做棱柱的侧棱;侧面与底面的叫做棱柱的顶点如上、下底面分别是四边形A′B′C′D′、四边形ABCD的四棱柱,可记为棱柱ABCD-A′B′C′D′棱锥有一个面是,其余各面都是有一个公共顶点的,由这些面所围成的多面体叫做棱锥.这个面叫做棱锥的底面或底;有公共顶点的各个叫做棱锥的侧面;各侧面的叫做棱锥的顶点;相邻侧面的叫做棱锥的侧棱如图所示,该棱锥可表示为棱锥S -ABCD棱台用一个的平面去截棱锥,底面和截面之间的部分叫做棱台.原棱锥的和分别叫做棱台的下底面和上底面如上、下底面分别是四边形A′B′C′D′、四边形ABCD的四棱台,可记为棱台ABCD-A′B′C′D′试一试:如图所示,是由两个相同形状的三棱柱叠放在一起形成的几何体,请问这个几何体是棱柱吗?旋转体结构特征图形表示法圆柱以所在直线为旋转轴,其余三边旋转形成的面所围成的叫做圆柱,叫做圆柱的轴;的边旋转而成的叫做圆柱的底面;的边旋转而成的曲面叫做圆柱的圆柱用表示它的轴的字母表示,左图中圆柱表示为圆柱OO′3.旋转体圆台用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与之间的部分叫做.与圆柱和圆锥一样,圆台也有、、、.圆台用表示轴的字母表示,左图中圆台表示为圆台OO′【合作探究】1.下列几何体中是柱体的有( ).A.1个 B.2个 C.3个 D.4个2.给出下列命题:①直线绕直线旋转形成柱面;②直角梯形绕一边旋转形成圆台;③半圆绕直径旋转一周形成球;其中正确的个数为( ).A.1 B.2 C.3 D.03.侧棱垂直于底面的棱柱叫做直棱柱,侧棱不垂直于底面的棱柱叫做斜棱柱,底面是正多边形的直棱柱叫做正棱柱,底面是平行四边形的四棱柱叫做平行六面体,侧棱与底面垂直的平行六面体叫做直平行六面体,底面是矩形的直平行六面体叫做长方体,棱长都相等的长方体叫做正方体.请根据上述定义,回答下面问题:①直四棱柱________是长方体;②正四棱柱________是正方体 .(填“一定”、“不一定”、“一定不”)4.根据下列关于几何体的描述,说出几何体的名称:(1)由八个面围成,其中两个面是互相平行且全等的正六边形,其他各面都是矩形;(2)由五个面围成,其中一个面是正方形,其他各面都是有一个公共顶点的全等三角形;(3)由五个面围成,其中上、下两个面是相似三角形,其余各面都是梯形,并且这些梯形的腰延长后能相交于一点.【深化提高】1.如图所示,在三棱台A′B′C′-ABC,截去三棱锥A′-ABC,则剩余部分是( ).A.三棱锥 B.四棱锥C.三棱柱 D.三棱台2.长方体ABCD-A1B1C1D1的棱长AA1=4,AB=3,AD=5,则从A点沿长方体表面到达C1点的最短距离为( ).侧面;无论旋转到什么位置,的边都叫做圆柱侧面的母线圆锥以直角三角形的所在直线为旋转轴,其余两边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆锥圆锥用表示它的轴的字母表示,左图中圆锥表示为圆锥SOA.4 5 B.310 C.74 D.83.给出下列命题:①圆柱的母线与它的轴可以不平行;②圆锥的顶点、圆锥底面圆周上任意一点及底面圆的圆心三点的连线都可以构成直角三角形;③在圆台的上、下两底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆台的母线;④圆柱的任意两条母线所在的直线是互相平行的.其中正确的是________.4.如图,这是一个正方体的表面展开图,若把它再折回成正方体后,有下列命题:①点H与点C重合;②点D与点M与点R重合;③点B与点Q重合;④点A与点S重合.其中正确命题的序号是________(注:把你认为正确的命题序号都填上).1.2.1^2中心投影与平行投影空间几何体的三视图导学案【问题导学】1.投影(1)投影的定义由于光的照射,在不透明物体后面的屏幕上可以留下这个物体的,这种现象叫做投影.其中,我们把光线叫做投影线,把留下物体影子的屏幕叫做投影面.(2)投影的分类①中心投影:光由散射形成的投影.②平行投影:在一束照射下形成的投影.当投影线时,叫做正投影,否则叫做斜投影.(3)投影的性质①中心投影的性质:中心投影的交于一点;当光源距离物体越近,投影形成的影子越大.②平行投影的性质:平行投影的投影线.想一想:平行投影和中心投影有什么区别?2.三视图(1)分类①正视图:光线从几何体的向正投影,得到的投影图;②侧视图:光线从几何体的向正投影,得到的投影图;③俯视图:光线从几何体的向正投影,得到的投影图.(2)三视图的画法规则:①视图都反映物体的长度——“长对正”;②视图都反映物体的高度——“高平齐”;③视图都反映物体的宽度——“宽相等”.(3)三视图的排列顺序:先画正视图,侧视图在正视图的右边,俯视图在正视图的下面.想一想:甲、乙两位同学分别站在一个几何体的左右两侧,他们画出的三视图一样吗?【合作探究】1.一条直线在平面上的正投影是().A.直线B.点C.线段D.直线或点2.如图所示图形中,是四棱锥的三视图的是().3.针对柱、锥、台、球,给出下列命题①如果一个几何体的三视图是完全相同的,则这个几何体是正方体;②如果一个几何体的正视图和俯视图都是矩形,则这个几何体是长方体;③如果一个几何体的三视图都是矩形,则这个几何体是长方体;④如果一个几何体的正视图和侧视图都是等腰梯形,则这个几何体是圆台其中正确的是().A.①②B.③C.③④D.①③4.一个图形的投影是一条线段,这个图形不可能是下列图形中的________(填序号).①线段;②直线;③圆;④梯形;⑤长方体.5.如图所示为一个简单组合体的三视图,它的上部是一个________,下部是一个________.【深化提高】1.若某几何体的三视图如图所示,则这个几何体可以是().2.在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,对角线AC1在六个面上的投影长度总和是________.3.设某几何体的三视图如下(尺寸的长度单位为m).则该几何体的高为________m,底面面积为________m2.【当堂检测】1.画出下列几何体的三视图:2.根据下列描述,说出几何体的结构特征,并画出他们的三视图:(1)由六个面围成,其中一个面是正五边形,其余五个面是全等的等腰三角形的几何体; (2)如图,由一个平面图形旋转一周形成的几何体.1.2.3空间几何体直观图导学案【问题导学】1.用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图的步骤(1)画轴:在已知图形中取互相垂直的x 轴和y 轴,两轴相交于点O .画直观图时,把它们分别画成对应的x ′轴与y ′轴,其交点为O ′,且使∠x ′O ′y ′= (或 ),它们确定的平面表示水平面.(2)画线:已知图形中平行于x 轴或y 轴的线段,在直观图中分别画成平行于 或 的线段. (3)取长度:已知图形中平行于x 轴的线段,在直观图中 ,平行于y 轴的线段,长度为原来的 . 试一试:用斜二测画法画直观图时,应如何在已知图形中建立直角坐标系? 2.立体图形直观图的画法画立体图形的直观图,在画轴时,要多画一条与平面x ′O ′y ′垂直的轴O ′z ′,使 ∠x ′O ′z ′= ,且平行于O ′z ′的线段长度不变.想一想:空间几何体的直观图一定唯一吗? 【合作探究】1.在原来的图形中,两条线段平行且相等,则在斜二测直观图中对应的两条线段( ). A .平行且相等 B .平行不相等 C .相等不平行 D .既不平行也不相等2.用斜二测画法画水平放置的△ABC 时,若∠A 的两边平行于x 轴、y 轴,且∠A =90°,则在直观图中∠A ′=( ). A .45°B .135°C .45°或135°D .90°第2(2)题1)(2)3.如图所示,△A ′B ′C ′是水平放置的△ABC 的直观图,则在原△ABC 的三边及中线AD 中,最长的线段是( ).A .AB B .ADC .BCD .A4.水平放置的△ABC 的斜二测直观图如图所示,已知A ′C ′=3,B ′C ′=2,则AB 边上的中线的实际长度为________.5. 用斜二测画法画水平放置的正六边形的直观图. 【深化提高】1.如图,一个正方形在直角坐标系中点B 的坐标为(2,2),则在用斜二测画法得到的图形中,顶点B ′到x ′轴的距离为( ).A.12B.22 C .1D. 22.已知△ABC 的平面直观图△A ′B ′C ′是边长为a 的正三角形,那么原△ABC 的面积为( ). A.32a 2 B.34a 2 C.62a 2 D.6a 23.如图所示,四边形ABCD 是一个梯形,CD ∥AB ,CD =AO =1,△AOD 为等腰直角三角形,O 为AB 的中点,试求梯形ABCD 水平放置的直观图的面积.4. 用斜二测画法画长、宽、高分别是4 cm 、3 cm 、2 cm 的长方体ABCD-A ′B ′C ′D ′的直观图【当堂检测】1.利用斜二测画法得到的 ①三角形的直观图是三角形. ②平行四边形的直观图是平行四边形.③正方形的直观图是正方形.④菱形的直观图是菱形.以上结论,正确的是()(A)①②(B)①(C)③④(D)①②③④2. 用斜二测画法画出水平放置的一角为60°,边长为4 cm的菱形的直观图.1.3.1柱体、锥体、台体的表面积与体积导学案【问题导学】1.柱体、锥体、台体的表面积几何体表面积公式圆柱S=(其中r为底面半径,l为母线长)圆锥S=(其中r为底面半径,l为母线长)S=(其中r′,r分别为上、圆台下底面半径,l为母线长)球S=(其中R为球的半径)试一试:斜棱柱的侧面展开图是怎样的图形,它的侧面积怎样求.2.柱体、锥体、台体与球的体积几何体体积公式柱体V=(S为底面面积,h为柱体的高)锥体V=(S为底面面积,H为锥体的高)台体V=(S,S′分别为上、下底面积,h为台体的高)试一试:比较柱体、锥体、台体的体积公式,你能发现三者之间的关系吗?柱体、锥体是否可看作特殊的台体?其体积公式是否可以看作台体公式的特殊形式?【合作探究】1、已知棱长为a,各面均为等边三角形的四面体S—ABC,求它的表面积。