你真的喜歡數(shù)學(xué)嗎(第三部分)
????????C、張三去綜合辦,李四去人事部,王五去后勤部。
????????D、張三去人事部,李四去綜合辦,王五去后勤部。
????????解析:每個(gè)選項(xiàng)中已經(jīng)告訴了每個(gè)人分別去哪些部門,這個(gè)時(shí)候怎么辦?我們可以想到用排除法,代表排除。怎么代表排除?李四不去人事部,而C說李四去人事部,∴C排除。李四去過后勤,∴李四不能再去后勤,∴B排除。張三是人事,你就排除掉張三去人事部,∵人事部是張三本人的?!郉排除。那么正確答案是A。
????????例2:甲、乙、丙、丁四人商量周末出游,甲說:“乙去,我就肯定去?!币艺f:“丙去我就不去。并說:“無論丁去不去,我都去。”丁說:“甲乙中至少有一個(gè)去,我就去。”以下哪項(xiàng)推論可能是正確的?
????????A、乙、丙兩個(gè)人都去了。
????????B、甲一個(gè)人去了。
????????C、甲、乙、丁三個(gè)人去了。
????????D、四個(gè)人都去了。
????????根據(jù)題意,用“——”表示相當(dāng)于,可以記為:(1)乙——甲(2)丙——非乙(3)丙(4)甲或乙——丁。AB沒有確定性,D是不可能實(shí)現(xiàn)的,∴選C。
體育比賽中的推理:
????????體育比賽中的推理解題時(shí)需要用到點(diǎn)線圖,即把每個(gè)人都畫成一個(gè)點(diǎn),旁邊記下人物名稱的標(biāo)記。根據(jù)題目中提供的信息,即誰(shuí)與誰(shuí)比賽,用線段的方式把兩個(gè)點(diǎn)連起來,第一個(gè)對(duì)象連好后,根據(jù)情況找出矛盾的地方,把矛盾的地方排除掉,繼續(xù)推理下一個(gè)對(duì)象,往后以此類推。
????????由于這里我無法用幾何圖形來表達(dá),那么我最后能轉(zhuǎn)化成文字來表達(dá)題目的推理過程了。
????????例1:A,B,C,D,E五人參加象棋比賽,每?jī)扇硕家愐槐P,并且只賽一盤,規(guī)定勝者得分,負(fù)者得0分,平者各得1分?,F(xiàn)在知道比賽的結(jié)果是:A和B并列第一名,C是第三名,D和E并列第四名。問:C的得分是多少?
????????解析:我們先把點(diǎn)線圖畫出來。5個(gè)人最多可能比4局,那么每人最多得8分。∵已知A、B并列第一。由于兩人比賽不可能全贏或全輸,只可能平局,∴A、B最高為7分。7可以拆成2+2+2+1,相當(dāng)于A或B贏了3局和平了1局,那么B除了跟A連以外,還跟C、E、D連。又∵D和E并列,∴D和E連起來。每個(gè)人都賽了4局,那么C的得分就是2+2+0+0=4(分)。D和E還剩4局,而剩余3局全輸,總共就是1+0+0+0=1(分),但是否也有7分以下的可能呢?對(duì)于勝負(fù)情況而言,有勝有負(fù)的話,一方2分,另方0分,總共2+0=2(分),兩方打平的話,兩方都是1分,總共1+1=2(分),也就是任何情況下,一局比賽的積分都是2分。5個(gè)人10場(chǎng)比賽,總共就是2×10=20個(gè)積分。這20個(gè)積分一定在A、B、C、D、E6個(gè)人手中,∴A+B+C+D+E=20。如果A+B=12,那么A、B都是6分,C、D、E總共拿到8分。只有D、E各自拿到3分,C拿到4分,即保證D、E不為倒數(shù)第一且不與A、B積分相等的情況下才符合題意。∴C的得分是4分。
????????例2:A、B、C、D、E5各小組開展撲克比賽,每?jī)蓚€(gè)小組都要比一場(chǎng),到目前為止,A已經(jīng)賽了4場(chǎng),B已經(jīng)賽了3場(chǎng),C已經(jīng)賽了2場(chǎng),D已經(jīng)賽了1場(chǎng),問:E賽了幾場(chǎng)?
????????解析。先畫出點(diǎn)線圖?!逜賽了4場(chǎng),∴A要把B、C、D、E4個(gè)點(diǎn)全連上。再看D,∵D只比賽了1場(chǎng),已經(jīng)和A比完了,不用再比了。又已知B比賽了3場(chǎng),而B只和A比過,∴剩下2場(chǎng)是和C、E比。C已經(jīng)比賽了2場(chǎng),我們已經(jīng)和B、A連上了。E與A、B共2場(chǎng)。此時(shí)已經(jīng)全部練完了?!郋賽了2場(chǎng)。
????????????????????????????????第二十六章:有理數(shù)和無理數(shù)
有理數(shù)和無理數(shù)的定義:
????????有理數(shù)定義為正數(shù)、0、負(fù)數(shù)的統(tǒng)稱(能開方的數(shù)也是有理數(shù),例如根號(hào)4=±2)。無理數(shù)定義為無限不循環(huán)小數(shù)(位數(shù)不但沒有限制,而且小數(shù)位還沒有循環(huán)的數(shù))。初學(xué)者會(huì)誤認(rèn)為有理數(shù)就是有道理的數(shù),無理數(shù)就是沒道理的數(shù),這種理解是完全錯(cuò)誤的。
實(shí)數(shù)的分類:
????????按定義分:實(shí)數(shù)分為有理數(shù)和無理數(shù),接下來有理數(shù)分為正數(shù)、0、負(fù)數(shù),無理數(shù)直接標(biāo)注它的定義。
????????按大小分:實(shí)數(shù)分為正數(shù)、0、負(fù)數(shù),接下來正數(shù)分為正有理數(shù)、正無理數(shù),負(fù)數(shù)分為負(fù)有理數(shù)、負(fù)無理數(shù)。
有理數(shù)的概念:
????????如果一個(gè)數(shù)只改變符號(hào)部分不改變數(shù)字部分,那么這個(gè)數(shù)就是原來的數(shù)字的相反數(shù)。正數(shù)的相反數(shù)是負(fù)數(shù),負(fù)數(shù)的相反數(shù)是正數(shù),0的相反數(shù)是0。這也就對(duì)計(jì)算中去括號(hào)的法則進(jìn)行了充分的證明,只不過這里只是化簡(jiǎn)數(shù)而已了。
????????在數(shù)學(xué)中絕對(duì)值指的是一個(gè)在數(shù)軸上所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,用“||”來表示。非負(fù)數(shù)的絕對(duì)值是它本身,負(fù)數(shù)的絕對(duì)值是他的相反數(shù)。互為相反數(shù)的兩個(gè)數(shù)的絕對(duì)互相等。
有理數(shù)的運(yùn)算:
????? ? 算式中的絕對(duì)值:算式中如果有絕對(duì)值,應(yīng)先去掉絕對(duì)值轉(zhuǎn)化為括號(hào),再去括號(hào)進(jìn)行運(yùn)算。
????????有理數(shù)運(yùn)算中列算式的注意事項(xiàng):如果算是最前面是負(fù)數(shù),加不加括號(hào)都可以,∵前面沒有可算的數(shù),例如負(fù)1加1,可以寫成-1+1,也可以寫成(-1)+1;但如果負(fù)號(hào)不在最前面,一定要把這個(gè)數(shù)加上括號(hào),否則人家分不清這步的運(yùn)算符號(hào),例如我把上面的話調(diào)過來,1加負(fù)1,應(yīng)該寫成1+(-1),而不應(yīng)該寫成寫成1+-1。
????????有理數(shù)的加法法則:同號(hào)兩數(shù)相加,取相同的符號(hào),并把絕對(duì)值相加。異號(hào)兩數(shù)相加,取絕對(duì)值較大的符號(hào),并用較大的絕對(duì)值減去較小的絕對(duì)值。兩個(gè)互為相反數(shù)相加得0,例如∵5和-5互為相反數(shù),5+(-5)=0。有理數(shù)的減法法則:一個(gè)數(shù)減去另一個(gè)數(shù),等于加上這個(gè)數(shù)的相反數(shù)。有理數(shù)的乘法法則:同號(hào)得正,異號(hào)得負(fù)(0除外)。有理數(shù)的除法法則:一個(gè)數(shù)除以一個(gè)另一個(gè)數(shù),等于乘上這個(gè)數(shù)的倒數(shù)(除數(shù)不能為0).
????????倒數(shù)的推廣和負(fù)倒數(shù):非負(fù)數(shù)的倒數(shù)同樣適用于有理數(shù),即如果兩個(gè)有理數(shù)相乘得1(0除外),那么這兩個(gè)有理數(shù)互為倒數(shù)。如果兩個(gè)有理數(shù)相乘得-1,那么這兩個(gè)有理數(shù)互為負(fù)倒數(shù),例如∵3×(-1/3)=-1,∴3和-3互為負(fù)倒數(shù)。
????????有理數(shù)的乘方:乘方是幾個(gè)相同的數(shù)相乘,相同數(shù)連乘的簡(jiǎn)便運(yùn)算(不要和乘法搞混了)。乘方的結(jié)果叫冪,相乘的大小叫底數(shù),相乘的個(gè)數(shù)叫做指數(shù)。做計(jì)算前先觀察底數(shù)是否有括號(hào)。如果底數(shù)沒有加括號(hào)。計(jì)算有理數(shù)的乘方時(shí),只需考慮數(shù)字,即先算出絕對(duì)值作為冪的數(shù)字部分,再將符號(hào)部分直接落下來。如果底數(shù)有括號(hào),先考慮數(shù)字,再考慮符號(hào)。數(shù)字部分是冪的絕對(duì)值,當(dāng)指數(shù)是奇數(shù)時(shí),冪是負(fù)數(shù),當(dāng)指數(shù)是正偶數(shù)時(shí),冪是整數(shù)。當(dāng)指數(shù)為0時(shí),如果底數(shù)為0,冪則為0,其余情況冪全部為1(無論底數(shù)是否加了括號(hào))。這兩種形式的算式意義不同,就在于是否對(duì)底數(shù)加上了括號(hào)?!弋?dāng)?shù)讛?shù)不加括號(hào)時(shí),我們把該算式讀作幾的幾次方的相反數(shù),當(dāng)?shù)讛?shù)加括號(hào)時(shí),我們把該算式讀作幾的幾次方。
????????有理數(shù)的運(yùn)算過程是先乘方,再乘除,后加減,如果有括號(hào)要先去括號(hào)。
大數(shù)的科學(xué)記數(shù)法和有效數(shù)字:
????????把一個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)化成一個(gè)數(shù)乘10的幾次方的形式的數(shù),叫做科學(xué)記數(shù)法,也就是讓這個(gè)數(shù)變得更科學(xué)一些。(注意是“記”而不是:“計(jì)”)。表示形式為a×10**n(n∈Z+)。其中a必須是整數(shù)位為一位數(shù)的小數(shù)。
????????如果題目中的首位只有一位數(shù)一位數(shù)的小數(shù),那么你把a(bǔ)和n照抄下來就可以了。如果前面有整數(shù)但后面全是0,a的小數(shù)點(diǎn)要向左移到首位與下一位中間,其中移動(dòng)了幾位,n要加幾。如果中間出現(xiàn)了不為0的數(shù),要用加法把它拆成兩部分科學(xué)記數(shù)法相加的形式,往后以此類推,再進(jìn)行轉(zhuǎn)化為科學(xué)記數(shù)法的形式。反之,要把一個(gè)用科學(xué)記數(shù)法表達(dá)形式的數(shù)轉(zhuǎn)化為普通的數(shù),要先把a(bǔ)、10**n次方分別轉(zhuǎn)化成普通的數(shù)的形式。a的小數(shù)點(diǎn)移到個(gè)位數(shù)上,小數(shù)點(diǎn)移動(dòng)了幾位,n就要減幾,接下來把1截去,n此時(shí)是幾,后面就保留幾個(gè)0,對(duì)于拆成多個(gè)部分科學(xué)記數(shù)法的形式,首先要還原一個(gè)部分的科學(xué)記數(shù)法的形式,再轉(zhuǎn)化為普通的數(shù)的形式。
????????例題:(1)把23000048000轉(zhuǎn)化為科學(xué)記數(shù)法的形式。(2)把53.22×10**8+62.26×10**5轉(zhuǎn)化為普通的數(shù)的形式。
????????解答:(1)把23000048000拆成230000+48000,230000轉(zhuǎn)化為科學(xué)記數(shù)法的形式是2.3×10**4,48000轉(zhuǎn)化為科學(xué)記數(shù)法的形式是4.8×10**4?!?3000048000轉(zhuǎn)化為科學(xué)記數(shù)法的形式是2.3×10**4+4.8×10**4。(2)53.22的小數(shù)點(diǎn)移到個(gè)位是5322,移動(dòng)了2個(gè)小數(shù)點(diǎn),那么10**8就變成了10**(8-2)=10**6,1截去并落下6個(gè)0與5322合在一起得5322000000,∴53.22×10**8+62.26×10**5轉(zhuǎn)化為普通的數(shù)字之后就是5322000000。
????? ?在有理數(shù)中,?有效數(shù)字是指在一個(gè)數(shù)中,從該數(shù)的第一個(gè)非零數(shù)字起,直到末尾數(shù)字位置的數(shù)字稱為有效數(shù)字,如0.01034600,有效數(shù)字有7個(gè),分別是1,0,3,4,6,0,0(注意:末尾的0也是有效數(shù)字)。那么最前面的0,0就是無效數(shù)字。
實(shí)數(shù)的運(yùn)算關(guān)系:
????????乘方求的是已知底數(shù)和指數(shù)求冪,開方求的是已知指數(shù)和冪求底數(shù)。從而我們得出一個(gè)關(guān)系:乘方與開方互為逆運(yùn)算。
開方的表達(dá)形式:
????????開方的運(yùn)算讀作幾的幾次方根,或幾根號(hào)下開幾次方。寫的時(shí)候左邊時(shí)倒過來的V,右邊是除法算式中的除號(hào)。開方也叫方根。根號(hào)內(nèi)的數(shù)是被開方數(shù),根號(hào)上寫的數(shù)是開幾次方的數(shù),讀作根指數(shù),其中如果是平方根,根指數(shù)2可以省略不寫,如果不是平方根,必須寫上根指數(shù)。
開方的運(yùn)算歸納:
????????負(fù)數(shù)沒有正偶次平方根,但有≮3的奇數(shù)次方根,除非符號(hào)在根號(hào)外?!邲]有任何數(shù)的正偶數(shù)次方根是負(fù)數(shù),而正負(fù)得正。當(dāng)負(fù)號(hào)在根號(hào)外時(shí),表示的是幾的幾次方根的相反數(shù)。當(dāng)根指數(shù)?Z+時(shí),算式無法開方。
????????開正偶數(shù)次方根的結(jié)果有互為相反數(shù)的兩個(gè)數(shù),開≮3的奇數(shù)次方根的結(jié)果有一個(gè)數(shù),正負(fù)號(hào)取決于被開方數(shù)的正負(fù)號(hào)。
無理數(shù)去絕對(duì)值:
????????有理數(shù)去絕對(duì)值非常簡(jiǎn)單,但如果是無理數(shù)我們又該怎樣去處理呢?如果絕對(duì)之內(nèi)只存在一個(gè)無理數(shù),或者兩個(gè)無理數(shù)相加(以此類推),那么和有理數(shù)一樣,只需要考慮數(shù)字的正負(fù)就可以了。如果是兩個(gè)根指數(shù)相同的無理數(shù)相減(以此類推),我們要比較每個(gè)無理數(shù)的大小,被開方數(shù)越大,這個(gè)數(shù)就越大,從左到右按從大到小排序。如果根指數(shù)相同但是有加有減,或是根指數(shù)不同,甚至是遇到有理數(shù),那就要先分別求出這幾個(gè)數(shù)的結(jié)果,用結(jié)果比較大小,再去絕對(duì)值。
????????????????????????????????????第二十七章:新定義運(yùn)算
新定義運(yùn)算講義:
????????像*、!、△等這樣代替算式中運(yùn)算符號(hào)的算式,我們管它叫新定義運(yùn)算。任何新定義運(yùn)算都有想對(duì)應(yīng)的運(yùn)算法則,即哪個(gè)新定義的算式等于哪個(gè)代數(shù)式。例如5!2=2a+3b。
新定義運(yùn)算的解題思路:
????????解決新定義運(yùn)算時(shí),要根據(jù)題目中給出的運(yùn)算法則來算。對(duì)于簡(jiǎn)單的算式,只要遵循相同的數(shù)代表相同的數(shù),不同的數(shù)代表不同的數(shù)計(jì)算就可以了,例如上面舉的例子5!2=2a+3b。如果算式比較復(fù)雜?,例如加上了括號(hào),混合運(yùn)算等,就要去括號(hào),代數(shù)式變形。例如3*(1!6)=29a-28b,先要求出括號(hào)內(nèi)的數(shù),該步的結(jié)果作為1!6的結(jié)果,下一步繼續(xù)用同樣的法則計(jì)算。(3*5)÷4,=19a+10b,首先要去掉4,即把代數(shù)式的所有想的系數(shù)都縮小4倍,再進(jìn)行計(jì)算。如果是新定義方程,先要求出新定義運(yùn)算部分的結(jié)果,再解方程。
????????例題:規(guī)定[10△(13▽17)]÷2=24a+32b。問:(1)求[16△(11▽7)]÷8的值。(2)解方程{[16△(11▽7)]÷8+x}2=9。
????????解答:(1)原式等號(hào)兩邊除以2,得10△(13▽17)=12a+16b。同理,問題中的算式除以8后,所求的代數(shù)式為3a+4b,此時(shí)等式變形為16△(11▽7)=3a+4b。去括號(hào),得3×11+4×7=61,又16△61=3×16+4×61=292,∴[16△(11▽7)]÷8的值為292。(2)將292代入原方程,得(292+x)2=9,解得x1=-289,x2=-295。
定義新運(yùn)算的運(yùn)算律:
????????我們學(xué)過四則運(yùn)算的運(yùn)算律,那么新定義運(yùn)算是否也存在運(yùn)算律嗎?我們?cè)囍孪胍幌隆?br>
????????從形上來講,對(duì)于任意的運(yùn)算符號(hào),存在兩個(gè)數(shù)字,例如“!”,滿足交換律a!b=b!a。對(duì)于任意的運(yùn)算符號(hào),存在三個(gè)數(shù)字,例如“*”,滿足結(jié)合律a*b*c=a*c*b=b*a*c=c*b*a(數(shù)量往上以此類推)。對(duì)于任意的運(yùn)算符號(hào),存在三個(gè)數(shù)字,例如“△、▽”滿足分配律a△(b▽c)=(a▽c)△(b△c)(兩個(gè)括號(hào)內(nèi)的各兩個(gè)字母都不滿足交換律)。
????????從數(shù)上來講,有些新定義運(yùn)算存在運(yùn)算律,有些新定義運(yùn)算不存在運(yùn)算律。判斷是否存在運(yùn)算律,需要看等式之間的對(duì)應(yīng)法則,如果原式滿足運(yùn)算律,且這個(gè)新定義運(yùn)算不是一個(gè)偽命題,那么這個(gè)新定義運(yùn)算就存在運(yùn)算律,其余情況都不存在運(yùn)算律。那上面的算式舉例子當(dāng)a!b=2a+4b,求1!2,2×1+4×2=10。那么b!a呢?b!a=4b+2a=4×2+2×1=10,∵10=10,∴a!b和b!a之間存在運(yùn)算律。那么這個(gè)算式符合同一法則。當(dāng)a*b*c=3ab+c,求(2*3*4)×2。(2*3*4)×2=4*6*8,3×4×6+8=80。那么c*b*a呢?(3cb+a)×2=6cb+2a=6×4×3+2×2=20。∵80≠20,∴a*b*c和c*b*a之間不存在運(yùn)算律。那么這個(gè)算是不符合同一法則。
????????????????????????????????第二十八章:數(shù)字裂項(xiàng)
整數(shù)裂項(xiàng):
????????對(duì)于較長(zhǎng)的算式,單靠一般的運(yùn)算順序和計(jì)算方法是很難求出結(jié)果的。如果算式中的每一項(xiàng)排了都是有規(guī)律的,那么我們就要利用這個(gè)規(guī)律進(jìn)行巧算和簡(jiǎn)算。而裂項(xiàng)法就是行之有效的簡(jiǎn)便方法。通常的做法是:把算式的每一項(xiàng)裂變成兩項(xiàng)的差,而且是每個(gè)裂變的后項(xiàng)(或前項(xiàng))恰好與上一個(gè)裂變的前項(xiàng)(或后項(xiàng))相互抵消,從而達(dá)到“以短制長(zhǎng)”的目的。
????????例題:計(jì)算1×2+2×3+3×4+……+49×50。
????? ?解答:?設(shè)S=1×2+2×3+3×4+……+49×50。1×2×3=1×2×3。2×3×3=2×3×(4-1)=2×3×4-1×2×3。3×4×3=3×4×(5-2)=3×4×5-2×3×4……49×50×51-48×49×50,3S=1×2×3+2×3×3+3×4×3+……+49×50×51。S=49×50×51÷3=41650。
分?jǐn)?shù)裂項(xiàng):
????????遇到裂項(xiàng)的計(jì)算題時(shí),要仔細(xì)觀察每項(xiàng)的分子和分母,找出每項(xiàng)分子分母之間具有的相同的關(guān)系,找出共有部分,裂項(xiàng)的題目無需復(fù)雜的計(jì)算,一般都是中間部分消去的過程。這樣的話,找到相鄰兩項(xiàng)的相似部分,讓它們消去才是最根本的。
????????計(jì)算1/(10×11)+1/(11×12)+……+1/(59×60)。
????????解答:1/10-1/11+1/11-1/12+1/12-1/13+1/13+……+1/58-1/59+1/59-1/60=1/10-1/60=1/12。
????????????????????????????第二十九章:代數(shù)式選講
代數(shù)式的定義及其分類:
????????含有字母的式子叫做代數(shù)式。代數(shù)式分為整式、分式、根式。單項(xiàng)式和多項(xiàng)式統(tǒng)稱整式,如果是除法運(yùn)算,分母內(nèi)沒有字母。分母內(nèi)有字母的代數(shù)式叫做分式。帶有根號(hào)的代數(shù)式或數(shù)字叫根式,帶有多個(gè)根號(hào)的代數(shù)式叫復(fù)合根式。
代數(shù)式的概念、意義、基本性質(zhì):
????????在整式中,有一項(xiàng)的代數(shù)式叫單項(xiàng)式,有多項(xiàng)的代數(shù)式叫多項(xiàng)式(如果是乘法或除法運(yùn)算,兩個(gè)代數(shù)式相乘不能算做兩項(xiàng),但是相加和相減在任何情況下都必須拆開算作兩項(xiàng))。其中代數(shù)式的倍數(shù)叫做系數(shù);代數(shù)式的項(xiàng)的數(shù)量叫做項(xiàng)數(shù);如果是單項(xiàng)式,字母的冪叫做指數(shù),如果是多項(xiàng)式,冪的總和最大的那項(xiàng)的冪是這個(gè)代數(shù)式的指數(shù)。對(duì)于任意項(xiàng)數(shù)而言,只要同時(shí)滿足所有字母及其指數(shù)相同,那么這幾項(xiàng)代數(shù)式就屬于同類項(xiàng)。如果是除法運(yùn)算,分母內(nèi)既沒有字母,數(shù)字又不為0時(shí),此時(shí)代數(shù)式有意義。另外,在除法運(yùn)算中,分子和分母乘上或除以一個(gè)不為0的數(shù),大小不變。
????????分式可以是簡(jiǎn)單的分式,還可以是繁分式。如果是繁分式,即便是簡(jiǎn)單的分式在繁分母的下面,有且僅有分子部分有字母,它也是分式,∵它是一個(gè)整體。分式的表達(dá)形式是A/B,其中A為分子,B為分母。分式有意義的條件是分母不為0,基本性質(zhì)是分子和分母同時(shí)乘上或除以相同的不為0的數(shù)字或代數(shù)式,分式的大小不變。
????????在根式中,根指數(shù)是幾,它就是幾次根式。如果不是除法運(yùn)算,根號(hào)內(nèi)的數(shù)如果不能繼續(xù)化簡(jiǎn),那么這個(gè)根式就是最簡(jiǎn)根式;如果是除法運(yùn)算,不但要滿足分子是最簡(jiǎn)根式,還要保證分母內(nèi)沒有根式,這個(gè)根式才是最簡(jiǎn)根式。對(duì)于任意根式而言,只要保證根式次數(shù)相同、被開方數(shù)(或代數(shù)式)相同,那么這幾個(gè)根式就屬于同類根式。對(duì)于不是除法運(yùn)算的偶次根式而言,有意義的條件是a≥0,對(duì)于是除法運(yùn)算的偶次根式而言,有意義的條件是a≥0,b>0。對(duì)于不是除法運(yùn)算的奇次根式而言,a在任何情況下都有意義,對(duì)于是除法運(yùn)算的奇次根式而言,有意義的條件是b≠0。基本性質(zhì)是要先滿足是除法運(yùn)算形式這個(gè)前提,對(duì)于偶次根式而言,分子和分母同時(shí)乘以或除以一個(gè)正數(shù),根式的大小不變,對(duì)于奇次根式而言,分子和分母乘以或除以一個(gè)不為0的數(shù),根式的大小不變。
整式的加減:
????????整式的加減法的步驟:第1步:找同類項(xiàng),意為從原題中找出所有對(duì)(組)同類項(xiàng)。第2步:去括號(hào),算法同理于數(shù)的運(yùn)算(如需要)。第3步合并同類項(xiàng),意為把原式中的所有對(duì)(組)同類項(xiàng)合成在一起。第4步:化簡(jiǎn),意為把所有同類項(xiàng)都化到最簡(jiǎn)。
????????整式的加減法的運(yùn)算法則是每個(gè)字母及其指數(shù)不變,只將系數(shù)進(jìn)行加減。
????????化簡(jiǎn)求值是給出字母的數(shù)值,根據(jù)其數(shù)值算出最簡(jiǎn)代數(shù)式的結(jié)果。化簡(jiǎn)求值有兩種辦法:第1種:先將原始化到最簡(jiǎn),再說題目中的“原式等于幾時(shí)”,接下來把所給的每個(gè)字母相應(yīng)的數(shù)字代入到最簡(jiǎn)代數(shù)式,最后計(jì)算數(shù)值。第2種:先對(duì)原式進(jìn)行化簡(jiǎn),化簡(jiǎn)完后繼續(xù)返回原式,把題目中給出的每個(gè)字母相應(yīng)的數(shù)字代入到原題目當(dāng)中算出最終的數(shù)字。
整式的乘除運(yùn)算法則:
????? ? 同底數(shù)冪的運(yùn)算法則:同底數(shù)冪相乘,底數(shù)不變,指數(shù)相加。即:a**m×a**n=a**m+n。冪的乘方法則。即:(a**m)**n=a**mn。積的乘方法則:積的乘方,等于把積中的每一個(gè)因式分別乘方,再把所得的冪相乘。即:(ab)**n=a**nb**n。單項(xiàng)式乘單項(xiàng)式:?jiǎn)雾?xiàng)式與單項(xiàng)式相乘,只要將系數(shù)、相同字母的冪分別相乘,對(duì)于一個(gè)只在單項(xiàng)式中出現(xiàn)的字母,則連同它的指數(shù)一起作為積的一個(gè)因式。如:3a**2b×2ab**3=(3×2)×(a**2×a)×(b×b**3)=6a**3b**4。單項(xiàng)式乘多項(xiàng)式:?jiǎn)雾?xiàng)式與多項(xiàng)式相乘,先用單項(xiàng)式分別乘以單項(xiàng)式的每一項(xiàng),再把所得的積相加。積算完使如果遇到能化簡(jiǎn)的要化簡(jiǎn)。如:a(a**2m+n)=a**3m+an。多項(xiàng)式與多項(xiàng)式相乘法則:多項(xiàng)式與多項(xiàng)式相乘,每一項(xiàng)分別乘以另一個(gè)多項(xiàng)式的每一項(xiàng),再把所得的積相加,積算完使如果遇到能化簡(jiǎn)的要化簡(jiǎn)。如:(2x+y)(x-y)=2x**2-2xy+xy-y**2=2**2-xy-y**2。同底數(shù)冪的除法法則:同底數(shù)冪相除,底數(shù)不變,指數(shù)相減。即:a**m÷a**n=a**(m-n)。
乘法公式:
????? (1)兩數(shù)和乘以這兩數(shù)的差公式,叫做平方差公式:?(a+b)(a-b)=a**2-b**2。(2)?兩數(shù)和的平方公式,叫做完全平方和公式:(a+b)**2=a**2+2ab+b**2。(3)兩數(shù)差的平方公式,叫做完全平方差公式:(a-b)**2=a**2-2ab+b**2。
因式分解的概念:
????????1、因式分解是指把一個(gè)多項(xiàng)式化成幾個(gè)整式的積的形式,也叫分解因式。
????????2、因式分解最終結(jié)果特別注意以下幾點(diǎn):第一,必須分解成積的形式;第二,分解成的各因式必須是整式;第三,必須分解到不能再分解為止。
因式分解的方法:
????????1、提公因式法:一般的,如果多項(xiàng)式的各項(xiàng)有公因式,可以把這個(gè)公因式提到括號(hào)外面,將多項(xiàng)式寫成因式乘積的形式,這種因式分解的方法叫做提公因式法。形如am+bm+cm=m(a+b+c)。具體方法:當(dāng)各項(xiàng)系數(shù)都是整數(shù)時(shí),公因式的系數(shù)應(yīng)取各項(xiàng)系數(shù)的最大公約數(shù);字母取各項(xiàng)相同的字母,而且各字母的指數(shù)取次數(shù)最低的。如果多項(xiàng)式的第一項(xiàng)是負(fù)的,一般要提出“-”號(hào),使括號(hào)內(nèi)的第一項(xiàng)的系數(shù)是正的。
????????2、公式法:形如(1)平方差公式a**2-b**2=(a+b)(a-b)、(2)完全平方公式a**2±2ab+b**2=(a±b)**2、(3)完全立方公式:a**3±3a**2b+3ab**2±b**3。
????????3、分組分解法:把一個(gè)多項(xiàng)式分組后,在進(jìn)行因式分解的方法,分組分解法必須有明確目的,即分組后,可以直接提取公因式或運(yùn)用公式。
????????4、拆項(xiàng)、補(bǔ)項(xiàng)法:把多項(xiàng)式的某一項(xiàng)拆開或填補(bǔ)上互為相反數(shù)的兩項(xiàng)(或幾項(xiàng)),使原始適合于提公因式法、運(yùn)用公式法或分組法進(jìn)行分解;要注意,必須與原多項(xiàng)式相等的原則進(jìn)行變形。
????????5、十字相乘法:x**2+(pq)x+pq型的式子的因式分解:這類二次三項(xiàng)式的特點(diǎn)是:二次項(xiàng)系數(shù)是1;常數(shù)項(xiàng)是兩個(gè)數(shù)的積;一次項(xiàng)的系數(shù)是常數(shù)項(xiàng)的兩個(gè)因數(shù)的和。因此可以直接將某些二次項(xiàng)系數(shù)是1的二次三項(xiàng)式因式分解:x**2+(pq)x+pq=(x+p)(x+q)。kx**2+mx+n型的式子的因式分解:如果能夠分解成k=ac,n=bd,且有ad+bc=m時(shí),那么kx**2+mn+n=(ax+b)(cx+d)。
整數(shù)指數(shù)冪:
????????這里以負(fù)數(shù)指數(shù)冪為例,形式為a**-m。運(yùn)算法則結(jié)果是取冪的相反數(shù)的倒數(shù),例如2**-2=1/2**2=1/4=0.25。
????????科學(xué)記數(shù)法同樣適用于小數(shù),即a×10**n(n∈N-),其中a必須是整數(shù)位為一位數(shù)的小數(shù)。將普通形式的數(shù)字轉(zhuǎn)化為科學(xué)記數(shù)法時(shí),數(shù)小數(shù)點(diǎn)后面有幾個(gè)無效數(shù)字,有幾個(gè)無效數(shù)字,n就待定為幾。然后再看假設(shè)小數(shù)點(diǎn)到了末尾,向左移動(dòng)了幾位,n就取它的相反數(shù)再減幾,最后得出的數(shù)字就是a。例如0.000000001834,小數(shù)點(diǎn)后有8個(gè)0,接下來假設(shè)小數(shù)點(diǎn)在4的后面,移動(dòng)到1和8之間相當(dāng)于一共移動(dòng)了3位,變成了1.834,∴a為1.834,n為-8-3=-11,∴0.000000001834轉(zhuǎn)化為科學(xué)記數(shù)法時(shí)1.834×10**-11。反之,將科學(xué)計(jì)數(shù)法形式的數(shù)轉(zhuǎn)化為普通的數(shù)字,a轉(zhuǎn)化為整數(shù),過程中a的小數(shù)點(diǎn)向右移動(dòng)了幾位,n就取它的相反數(shù)再減幾,所得的結(jié)果是小數(shù)點(diǎn)后面0的個(gè)數(shù),小數(shù)點(diǎn)左面的0落下來。例如3.451×10**-10,小數(shù)點(diǎn)移到整數(shù)位即向右移動(dòng)3位變成3451,即a為3451放在最后面,10-3=7,說明小數(shù)點(diǎn)后面有7個(gè)0,整數(shù)位的0落下來,合在一起就是0.00000003451。
分式的約分與通分:
????? ? 約分如果是單項(xiàng)式,數(shù)字與數(shù)字約分、公因式抵消、指數(shù)降次。如果是多項(xiàng)式,應(yīng)先因式分解,再約分。
???????通分如果是單項(xiàng)式或是多項(xiàng)式但有相同的地方,先觀察字母和指數(shù),如果有部分相同的地方,則元素較多的那個(gè)因式不變,把不相同的地方填補(bǔ)在元素較少的那個(gè)因式,得出的兩個(gè)因式就是公有的因式。如果因式完全不相同,則一個(gè)因式要把另一個(gè)因式在該地方補(bǔ)上,另一個(gè)因式同理,得到公有的因式。
分式的運(yùn)算:
????????兩個(gè)分式相乘,把分子相乘的積作為積的分子,把分母相乘的積作為積的分母。用字母表示為:(a/b)×(c/d)=(a×d)×(b×d)=ac×bd。兩個(gè)分式相除,把分子和分母顛倒位置后再與被除式相乘:(a/b)÷(c/d)=(a/b)×(d/c)=ad×bc。也可以表述為:除以一個(gè)分式,等于乘以這個(gè)分式的倒數(shù)。乘方:分子乘方做分子,分母乘方做分母,然后約分(如需要),最后化成最簡(jiǎn):(a/b)**n=a**n/b**n。分式的加減法法則同分?jǐn)?shù)的加減法法則,用字母表示為(a/b)±(c/d)=(ad/bd)±(bc/bd)=(ad±bc)/bd。
????????最重要也是最容易出錯(cuò)的一點(diǎn)是:運(yùn)算中遇到多項(xiàng)式(如需要),能因式分解的要通分,這樣便于約分。
分式裂項(xiàng):
????? ? 前面講過了分?jǐn)?shù)裂項(xiàng),下面我們來繼續(xù)探究分式裂項(xiàng)。我們先給分式裂項(xiàng)下個(gè)定義:把一個(gè)帶有相乘的一個(gè)代數(shù)式,在保證值不變的情況下,拆分成兩個(gè)分式。下面以裂差為例。
????????分式裂差的公式為1/[A(A+1)]=1/A-1/(A+1)。這個(gè)公式是怎么來的?如果用直接證明的話是有一定難度的,那么我們不妨和分?jǐn)?shù)裂項(xiàng)類比一下,說不定證明起來能簡(jiǎn)單一些,也容易理解。分?jǐn)?shù)列差的公式是1/[a(a+1)]=1/a-1/(a+1),其中a代表數(shù)字,那么A就代表代數(shù)式,以1/(3×4)為例,結(jié)果顯然是1/12。但如果用我們平時(shí)的算法來檢驗(yàn)這個(gè)式子,1/3-1/4=4/12-3/12=1/12,∵1/12=1/12,∴檢驗(yàn)成立,進(jìn)而1/(3×4)=1/3-1/4得證。又3+1=4。類比于分式裂差,假設(shè)A為a,那么A+1就是比A多1,符合整式的概念。進(jìn)而1/[A(A+1)]=1/A-1/(A+1)得證。
????????例題:化簡(jiǎn)求值,其中x=1。1/(x**2+13x+42)+1/(x**2+15x+56)+1/(x**2+17x+72)+1/(x**2+19x+90)。
????????解析:大家發(fā)現(xiàn)這幾個(gè)分式的分子全是1,一定是想到分式裂項(xiàng)了。但到底應(yīng)該裂成什么結(jié)果呢?我們可以從這里下手。每個(gè)分式的分母都是二次三項(xiàng)式,那么我們就應(yīng)該首先把他們因式分解。x**2+13x+42因式分解得到(x+6)(x+7),x**2+15x+72因式分解得到(x+7)(x+8),x**2+17x+70因式分解得到(x+8)(x+9),x**2+19x+90因式分解得到(x+9)(x+10),我們發(fā)現(xiàn)這幾對(duì)因式中,中間每?jī)蓚€(gè)因式都是相同的,∴取它們的倒數(shù)時(shí)可以將這些因式全部抵消,原式就變成了1/(x+6)+1/(x+10)=[2(x+8)]/[(x+6)(x+10)]。化簡(jiǎn)求值就不用說了,原式=[2(1+8)]/[(1+6)×(1+10)]=2/693。
分式方程:
????????分式方程的定義是:分母中含有未知數(shù)的方程叫做分式方程。分式方程與比例方程的聯(lián)系和區(qū)別:聯(lián)系是分式方程和比例方程的解都是一個(gè)數(shù)。區(qū)別在于,比例方程的形式必須是比例,分式方程的形式是不是比例是都可以;比例方程不可能解出0,但分式方程可能解出0。分式方程和比例方程的解法的原理不同。
????????解分式方程的步驟:第1步,去分母,化為整式方程,等號(hào)兩邊乘以最簡(jiǎn)公分母;第2步,解除整式方程的解;第3步,把解帶入原方程檢驗(yàn)(∵這步你解的是整式方程的解),第4步計(jì)算分母的值,判斷是否為0,如果為0,這個(gè)方程就無解(∵分式分母為0時(shí)無意義),反之不為0,這個(gè)解就是原方程的解。
????????分式方程應(yīng)用題是中考的一個(gè)重點(diǎn),而解分式方程應(yīng)用題確實(shí)大部分同學(xué)的一塊新病,很多同學(xué)讀完題沒有頭緒,根本不知道題中說的是什么,更別說列方程了,下面針對(duì)分式方程應(yīng)用題介紹一種方法:在分析數(shù)量關(guān)系的時(shí)候,我們可以采用列表法,問題中通常涉及到兩者之間的各種數(shù)量的比較。列表時(shí)橫向表示各數(shù)量,縱向表示兩者之間的比較,要能容納題中所有的數(shù)量關(guān)系。
????????例題:某工廠計(jì)劃在規(guī)定時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)24000個(gè)零件,若每天比原計(jì)劃多生產(chǎn)30個(gè)零件,則在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)可以多生產(chǎn)300個(gè)零件,求原計(jì)劃每天生產(chǎn)零件的個(gè)數(shù)和規(guī)定的天數(shù)。
????????解答:解:設(shè)原計(jì)劃每天生產(chǎn)零件x個(gè),則實(shí)際每天生產(chǎn)(x+30)個(gè)。24000/x=(24000+300)/(x+30),解得x=2400,經(jīng)檢驗(yàn),x≠0,x+30≠0,∴x=2400是原方程的解。2400+30=2430(個(gè))。答:原計(jì)劃每天生產(chǎn)零件2400個(gè),實(shí)際每天生產(chǎn)2430個(gè)。
二次根式的概念:
????????如果一個(gè)數(shù)的平方等于a,那么這個(gè)數(shù)叫做a的平方根。a可以是具體的數(shù),也可以是代數(shù)式。
????????即:若x**2=a,則±根號(hào)a叫a的平方根,記做x=±根號(hào)a。其中a叫被開方數(shù)。其中正的平方根被稱為算術(shù)平方根。
????????被開方數(shù)是正或0的,其平方根為實(shí)數(shù);被開方數(shù)為負(fù)的,其平方根為虛數(shù)。
二次根式的化簡(jiǎn):
????????從被開方數(shù)中找一個(gè)非常小的完全平方數(shù)與這個(gè)數(shù)按乘法拆分,如果另一個(gè)數(shù)還不是最簡(jiǎn)二次根式,就要按上述方法繼續(xù)拆分,直到不能繼續(xù)拆分為止。最后就是把這些有理數(shù)都移到根號(hào)外,移到根號(hào)外時(shí)計(jì)算它們的算術(shù)平方根。如果根號(hào)外是乘法運(yùn)算,還要把這些有理數(shù)相乘。
????????如果是除法形式,分子和分母同時(shí)乘以與原分母所配的平方差,并加以整式化簡(jiǎn)。
????????二次根式化簡(jiǎn)口訣:二次根式要化簡(jiǎn),因式分解能幫忙。
????????例1:3根號(hào)10和23根號(hào)6誰(shuí)大?
????????解答:把3移到根號(hào)內(nèi),變成32=9,9×10=90,于是這個(gè)代數(shù)式變成根號(hào)90。把23移到根號(hào)內(nèi),232=529,529×6=3174,于是這個(gè)代數(shù)式變成根號(hào)3174?!?174>90,∴23根號(hào)6大。
????????例2:化簡(jiǎn)[根號(hào)3/根號(hào)(2+6)]。
????????解答:根號(hào)(2+6)與根號(hào)(2-6)可以配成平方差,同時(shí)分母乘上根號(hào)(2-6),得[根號(hào)3×(2-6)/根號(hào)(2+6)(2-6)]=根號(hào)[3×(-4)/8×(-36)]=根號(hào)[-(6/129)]。
二次根式的運(yùn)算:
????????二次根式乘法的運(yùn)算法則:根號(hào)a×根號(hào)b=根號(hào)(a×b)(a≥0,b≥0)。如果遇到有理數(shù),則有理數(shù)乘有理數(shù),二次根式乘二次根式。二次根式除法的運(yùn)算法則:先根號(hào)(a/b)=根號(hào)a/根號(hào)b(分子中a≥0,b≥0,分母中a>0,b>0),再分子和分母各自進(jìn)行乘法運(yùn)算,最后化簡(jiǎn)。二次根式加減法法則:不是最簡(jiǎn)二次根式的先化簡(jiǎn),化簡(jiǎn)完后合并同類二次根式,最后分別化簡(jiǎn)全部同類二次根式?;?jiǎn)時(shí)自然數(shù)加減被開方數(shù)不變,但是非同類二次根式不能化簡(jiǎn)。
復(fù)數(shù)的概念:
????? ?我們把形如z=a+bi(a,b均為實(shí)數(shù))的數(shù)稱為復(fù)數(shù)。?實(shí)數(shù)和虛數(shù)統(tǒng)稱復(fù)數(shù),實(shí)數(shù)代表存在的數(shù)字,虛數(shù)代表不存在的數(shù)字,標(biāo)準(zhǔn)的說是負(fù)數(shù)的平方根。虛數(shù)分為虛數(shù)和純虛數(shù),其中a是實(shí)部,b是虛部,i是虛數(shù)單位。我們規(guī)定i2=-1。互為相反數(shù)的復(fù)數(shù)稱為共軛復(fù)數(shù)。
復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算:
????????復(fù)數(shù)的加法按照以下規(guī)定的法則進(jìn)行:設(shè)z1=a+bi,z2=c+di是任意兩個(gè)復(fù)數(shù),則它們的和是(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i。兩個(gè)復(fù)數(shù)的和依然是復(fù)數(shù),它的實(shí)部是原來兩個(gè)復(fù)數(shù)實(shí)部的和,它的虛部是原來兩個(gè)虛部的和。復(fù)數(shù)的加法滿足交換律和結(jié)合律,即對(duì)任意復(fù)數(shù)有z1,z2,z3,有:z1+z2=z2+z1;(z1+z2)+z3=z1+(z2+z3)。
????? 復(fù)數(shù)的減法按照以下規(guī)定的法則進(jìn)行:設(shè)z1=a+bi,z2=c+di是任意兩個(gè)復(fù)數(shù),則它們的差是(a+bi)-(c+di)。兩個(gè)復(fù)數(shù)的差依然是復(fù)數(shù),它的實(shí)部是原來兩個(gè)實(shí)部的差,它的虛部是原來兩個(gè)虛部的差?。
????????規(guī)定復(fù)數(shù)的乘法按照以下的法則進(jìn)行:設(shè)z1=a+bi,z2=c+di(a、b、c、d∈R)是任意兩個(gè)復(fù)數(shù),那么它們的積(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(bc+ad)i。其實(shí)就是把兩個(gè)復(fù)數(shù)相乘,展開得:ac+adi+bci+bdi2,∵i2=-1,∴結(jié)果是(ac-bd)+(bc+ad)i。兩個(gè)復(fù)數(shù)的積仍然是一個(gè)復(fù)數(shù)。
????????復(fù)數(shù)除法定義:滿足(c+di)(x+yi)的復(fù)數(shù)x+yi(x,y∈R)叫復(fù)數(shù)a+bi除以復(fù)數(shù)c+di的商。運(yùn)算方法:可以把除法換成乘法做,在分子和分母同時(shí)乘上分母的共軛,所謂共軛你可以理解為加減號(hào)的變換,胡偉共軛的兩個(gè)復(fù)數(shù)相乘是一個(gè)實(shí)常數(shù)。除法運(yùn)算法則:設(shè)復(fù)數(shù)a+bi(a,b∈R),除以c+di(c,d∈R),其商為x+yi(x,y∈R),即(a+bi)÷(c+di)=x+yi,∵(x+yi)(c+di)=(cx-dy)+(dx+cy)i,∴(cx-dy)+(dx+cy)i=a+bi,由復(fù)數(shù)相等定義可知cx-dy=a,dx+cy=b,解這個(gè)方程組,得x=(ax+bd)/(c2+d2),y=(bc-ad)/(c2+d2),于是有(a+bi)/(c+di)=(ac+bd)/(c+di)=(ax+bd)/(c2+d2)+(bc-ad)/(c2+d2)。
????????????????????????????????????第三十章:這些坐標(biāo)系
坐標(biāo)系簡(jiǎn)介:
????????坐標(biāo)系的定義為:在幾何中,坐標(biāo)系是使用同一個(gè)數(shù)字或多個(gè)坐標(biāo)來確定唯一點(diǎn)或流行上其他幾何元素的位置的系統(tǒng)。用于描述地理位置、計(jì)算機(jī)繪圖、周長(zhǎng)面積計(jì)算、、圖形解答(證明)、函數(shù)、解析幾何。坐標(biāo)系有數(shù)軸、平面直角坐標(biāo)系、空間直角坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系。
數(shù)軸:
????????數(shù)軸是表示數(shù)字大小的一條直線(物理上稱為直線坐標(biāo)系)。數(shù)軸的三要素是原點(diǎn)、坐標(biāo)、正方向。原點(diǎn)即中間的0,坐標(biāo)即代表數(shù)的標(biāo)記,這兩個(gè)要素都在直線的下邊。正方向是一個(gè)箭頭,在右邊。缺一不可。在數(shù)軸上表示數(shù)時(shí),在直線對(duì)應(yīng)的位置畫上實(shí)點(diǎn),再寫數(shù)字。確定有理數(shù)的坐標(biāo),只需根據(jù)原題中給出的數(shù),在圖中找出相應(yīng)的位置,并標(biāo)在線的上面即可?!哓?fù)數(shù)比0小,正數(shù)比0大,∴負(fù)數(shù)在0的左邊,正數(shù)在0的右邊。確定無理數(shù)的坐標(biāo),如果類比有理數(shù),先計(jì)算值,再確定坐標(biāo)是不對(duì)的,∵無理數(shù)是無限不循環(huán)小數(shù)。正確的方法是:先在數(shù)軸上做一個(gè)正方形,再做出對(duì)角線,將其中的對(duì)角線繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°,最后落下的點(diǎn)是無理數(shù)的坐標(biāo)。
平面直角坐標(biāo)系 :
????????平面直角坐標(biāo)系是由兩個(gè)互相垂直相交的數(shù)軸構(gòu)成的坐標(biāo)系,屬于二維坐標(biāo)系。橫向的坐標(biāo)軸叫橫坐標(biāo),用字母表示為x軸;豎向的坐標(biāo)軸叫縱坐標(biāo),用字母表示為y軸;x軸與y軸相交的點(diǎn)是原點(diǎn)。畫平面直角坐標(biāo)系時(shí),除了數(shù)軸外的三要素,還要在每個(gè)坐標(biāo)軸的正方向旁邊標(biāo)x和y。讀坐標(biāo)時(shí)先讀橫坐標(biāo),再度縱坐標(biāo),寫時(shí)用(x,y)表示。從中得出的結(jié)論是:有序數(shù)對(duì)上的點(diǎn)與平面直角坐標(biāo)系上的點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。當(dāng)一個(gè)點(diǎn)在原點(diǎn)上,兩坐標(biāo)全為0,當(dāng)點(diǎn)在x軸上時(shí)僅y軸坐標(biāo)為0,當(dāng)點(diǎn)在y軸上時(shí)僅x軸坐標(biāo)為0,當(dāng)既不在原點(diǎn)也不在坐標(biāo)軸上時(shí)兩坐標(biāo)全不為0。平面直角坐標(biāo)系有四個(gè)象限:其中右上方是第一象限,坐標(biāo)大小的性質(zhì)是(+,+);其中左上方是第二象限,坐標(biāo)大小的性質(zhì)是(-,+);其中左下方是第三象限,坐標(biāo)大小的性質(zhì)是(-,-);其中右下方是第四象限,坐標(biāo)大小的性質(zhì)是(+,-)。
空間直角坐標(biāo)系:
????????空間直角坐標(biāo)系分為左手空間直角坐標(biāo)系和右手空間直角坐標(biāo)系,屬于三維坐標(biāo)系。以左手空間直角坐標(biāo)系為例,有三個(gè)數(shù)軸把整個(gè)空間分成三個(gè)平面。其中斜的坐標(biāo)軸稱為橫坐標(biāo),即x軸;其中正方向向右的坐標(biāo)軸稱為縱坐標(biāo),即y軸;正方向向上的坐標(biāo)軸稱為豎坐標(biāo),即z軸;三條數(shù)軸公有的交點(diǎn)成為原點(diǎn),即O點(diǎn)。建立空間直角坐標(biāo)系前,要先畫出正方體或長(zhǎng)方體,再順著虛棱建立坐標(biāo)系,∵我們要體現(xiàn)出它的立體感,以及“直角”這個(gè)詞。空間直角坐標(biāo)系面面垂直。其中被x軸和y軸劃分的平面稱為xOy平面,被x軸和z軸劃分的平面成為xOz平面,被y軸和z軸劃分的平面成為yOz平面。其中沒有負(fù)數(shù)。讀時(shí)先讀橫坐標(biāo),再讀縱坐標(biāo),最后讀豎坐標(biāo),寫時(shí)用(x,y,z)表示。為了確定坐標(biāo)方便直觀,我們可以類比平面直角坐標(biāo)系確定坐標(biāo)的方法:∵平面直角坐標(biāo)系點(diǎn)在原點(diǎn)上時(shí)x,y坐標(biāo)都為0,那么空間直角坐標(biāo)系上x,y,z都為0,另外在哪個(gè)坐標(biāo)軸上,就僅哪個(gè)坐標(biāo)不為0,在哪個(gè)平面上,沒有哪個(gè)坐標(biāo)元素在內(nèi),哪個(gè)坐標(biāo)就為0。到這時(shí)也許有人會(huì)想:在yOz平面上有兩個(gè)點(diǎn),那么這兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)一定不同,這時(shí)該怎么辦呢?我們確定坐標(biāo)較大的時(shí)候仍采取上面的辦法,確定較小的坐標(biāo)的時(shí)候?qū)⒉粸?的那個(gè)數(shù)減半??臻g直角坐標(biāo)系被納入到高中數(shù)學(xué)的知識(shí)點(diǎn),在解決立體幾何時(shí)做輔助線時(shí)使用。對(duì)于不同的圖形,由于位置關(guān)系的不同,坐標(biāo)系的傾斜角也會(huì)有所不同,但無論如何,都遵循“直角”的原則。
極坐標(biāo)系:
????????極坐標(biāo)系是指在平面內(nèi)由極點(diǎn)、極軸和極徑組成的坐標(biāo)系。在平面上任取一點(diǎn)O,稱為極點(diǎn)。從O點(diǎn)出發(fā)引一條射線Ox,稱為極軸。再取定一個(gè)單位長(zhǎng)度,通常規(guī)定角度以逆時(shí)針為正。這樣,平面上任意一點(diǎn)P的位置就可以用線段OP的長(zhǎng)度r以及Ox到Op的角度θ來確定,有序數(shù)對(duì)(r,θ)就稱為P點(diǎn)的極坐標(biāo),記為P(r,θ)。r為P點(diǎn)的極徑,x為P點(diǎn)的直角。極坐標(biāo)換為直角坐標(biāo):r=根號(hào)(y2+x2)。直角坐標(biāo)換為極坐標(biāo):x=rcosθ,y=rsinθ。極坐標(biāo)系和前面幾種坐標(biāo)系都與眾不同,前面幾種坐標(biāo)系都是靜態(tài)的,只有極坐標(biāo)系是動(dòng)態(tài)的。每次高考選考題中,最后一道題都是極坐標(biāo)系的題目。極坐標(biāo)系和參數(shù)方程有著一定的聯(lián)系。是最復(fù)雜的一種坐標(biāo)系。
????????????????????????????第三十一章:游戲中的取勝策
學(xué)習(xí)目標(biāo):
????????本課我們講雙方在一系列游戲中,雙方對(duì)決的取勝策略。不過講的不是我們平時(shí)玩的游戲的取勝策略,而是帶有知識(shí)性的游戲取勝策略。為什么我們只學(xué)習(xí)雙方的取勝策略?∵如果是一方的話,那就不是對(duì)決了,如果是雙方以上的話,我們解決問題就不方便了,或說是研究不過來了。
解開報(bào)數(shù)習(xí)題:
????????問:甲、乙兩人輪流報(bào)數(shù),只能報(bào)1、2、3、4、5、6中的一個(gè),將兩人報(bào)出的數(shù)依次加起來,誰(shuí)報(bào)數(shù)后加起來的數(shù)之和是2000,誰(shuí)就獲勝,如果甲先報(bào)數(shù),他取勝的策略是什么?
????????解析:根據(jù)題意,報(bào)數(shù)的順序是甲乙甲乙甲乙……乙甲,說明最后報(bào)完的是甲。第一次的甲我單獨(dú)取出來,以后每次都是乙甲循環(huán)。如果這樣每次乙甲循環(huán),那么有什么解題方法?再回到原題,能報(bào)的是1、2、3、4、5、6??纯从袥]有可以固定住的地方,∵甲先報(bào)完后每次都是乙甲,∴固定的和是1+6=2+5=3+4。這樣如果甲報(bào)1,乙報(bào)6;甲報(bào)2,乙報(bào)5;乙報(bào)3甲報(bào)4;以此類推;到最后乙報(bào)6,甲報(bào)1。也就是說甲乙報(bào)完兩數(shù)之后和為7。而題目要求我們最后和為2000。我們看2000內(nèi)有多少個(gè)7呢?2000÷7=285(個(gè))……5。這是什么意思?每次乙甲之和的7可以一直控制285次,最后還剩5個(gè)數(shù)。那么第一次甲報(bào)5,甲就可以獲勝。這說明,甲先報(bào)完5后,每次的乙甲報(bào)的數(shù)的和都是7,直到和為2000時(shí)就可以了。
誰(shuí)先到終點(diǎn):
????????這是游戲取勝策略中最簡(jiǎn)單的題型。就是在給定雙方的路線中,誰(shuí)先從起點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)誰(shuí)就取勝。為了公平起見,雙方所走的路線和路程必須是相等的。這是我們要考慮到最優(yōu)先因素,也就是我怎樣才能以最快的速度到達(dá)終點(diǎn),解決問題時(shí)需要觀察局面,不管是哪種形狀的(通常題目不考察直線和立體)。觀察局面的個(gè)數(shù),即假設(shè)每走一個(gè)從起點(diǎn)到終點(diǎn)的數(shù)量。利用最有利因素來計(jì)算至少要連走多少次的數(shù)量,其中“至少”采用最有利原則。雙方采用“對(duì)稱法”來解決。計(jì)算數(shù)量時(shí),如果次數(shù)除不開,那么最后走的次數(shù)就是所有步中的最后一步。如果余的步數(shù)在問題描述的區(qū)間內(nèi),那么沒有什么問題;如果余的步數(shù)在問題描述的區(qū)間外,應(yīng)繼續(xù)考慮最有利因素。
????????例題:小明和小亮比走路。其中△代表小明,▽代表小亮。兩人只能橫豎移,最多一次移動(dòng)4步,不能斜著移,也不能跳動(dòng)。問:小亮是先手,小明有19條線路,小亮有20條線路,小明取勝的策略是什么?
????????解答:19÷4=4(次)……3(步),4+3=7(次),20÷4=5(次),說明小明始終4條4條路線走,一定能取勝。
雙方取筷子:
????????雙方取筷子的問題,話說白了就是誰(shuí)把所有筷子取完了誰(shuí)就獲勝。對(duì)于這種問題,我們?nèi)匀徊捎谩皩?duì)稱性原則”,即你每次取幾個(gè),我每次取幾個(gè),以此類推,直到一方取完為止。但是必然雙方都想獲勝,∴此外還要考慮先后手,如果是在問先手的情況下取勝,我們只需利用“對(duì)稱性原則”解決問題就可以了。當(dāng)雙方數(shù)量不等時(shí),如果問的是你如何取勝,且比對(duì)方數(shù)量少,則直接采用“搶先原則”,一直保持?jǐn)?shù)量比對(duì)方少,最后你就取勝。當(dāng)雙方數(shù)量相等,但你是后手,就要通過作數(shù)量差,再與題中要求取的數(shù)量的區(qū)間做對(duì)比,如果差在區(qū)間內(nèi),也能采用搶先原則解決問題,反之差如果在區(qū)間外,你就必輸。
????????例題:現(xiàn)有一些水晶球分給甲乙兩人,要求每方至多取3個(gè)。問:(1)已知甲和乙的水晶球都有12個(gè),如果甲是先手,甲有什么取勝策略?如果甲是后手呢?(2)已知甲有9個(gè)水晶球,乙有15個(gè)水晶球,如果甲是先手,甲有什么取勝策略?如果甲是后手呢?
????????解答:(1)不妨甲先拿3個(gè),乙拿3個(gè),此時(shí)甲乙都剩9個(gè)。接下來甲再拿3個(gè),乙還會(huì)拿3個(gè),此時(shí)甲乙都剩6個(gè),以此類推:3個(gè),0個(gè),由于第一次是甲拿的,∴甲每一定會(huì)取勝。如果甲是后手,到最后剩下的0個(gè)是乙方的,∴甲方必輸,沒有取勝策略。(2)不妨加以輪流拿3個(gè),這樣堅(jiān)持下去,甲必然會(huì)贏,∵9<15。如果甲是后手,根據(jù)上述的不等關(guān)系和先后相反的邏輯,12-9=3,當(dāng)乙拿完后,甲還剩3個(gè),∴此時(shí)甲必輸,沒有必勝策略。
????????????????????????????第三十二章:排隊(duì)問題
專題導(dǎo)引:
????????在解決排隊(duì)問題中,中間這一人既不能遺漏,又不能重復(fù),如:小玲從隊(duì)伍的右邊數(shù)起是第4個(gè),從左邊數(shù)起是第8個(gè),這里的小玲重復(fù)數(shù)了兩次,∴在計(jì)算總?cè)藬?shù)時(shí)一定要把重復(fù)的人數(shù)去掉。
????????同學(xué)們排隊(duì),以某以個(gè)人為標(biāo)準(zhǔn)來數(shù)人數(shù),知道他左邊、郵編人數(shù)或從左、從右數(shù)他排第幾,這類問題就是排隊(duì)問題。排隊(duì)問題的關(guān)鍵就是要找出重復(fù)的部分再解答。
點(diǎn)拔:
????????要分清楚“第幾個(gè)人”和“有幾個(gè)人”的區(qū)別。第幾個(gè)人(包括自己),有幾個(gè)人(不包括自己)。要分清楚“A和B之間”和“從A到B”的區(qū)別。A和B之間(不包括A和B),從A到B(包括A和B)。
????????例1:小朋友們排隊(duì)做早操,第一排有5個(gè)小朋友,然后每排每次增加2個(gè)小朋友,一共排了8排,算一算有多少個(gè)小朋友。
????????解答:5+7+9+11+13+15+17+19=96(個(gè))。答:一共有96個(gè)小朋友。
????????例2:12個(gè)小朋友排成一排,從左邊數(shù),小軍在第4個(gè),小樂排在小軍后面第5個(gè),那么從右往左數(shù)小樂排在第幾個(gè)?
????????解答:4+5=9(個(gè)),12-9=3(個(gè)),3+1=4(個(gè))。答:從右往左數(shù)小樂排在第4個(gè)。
????????例3:二七班同學(xué)排成6列做操。每列人數(shù)一樣多,小明站在第一列,從前面、后面數(shù)他都是第5個(gè)。二七班共有多少人在做操?
????????解答:5+5-1=9(人),9×6=54(人)。答:二期班共有54人在做操。
????????例4:同學(xué)們排隊(duì)做操,每行、每列人數(shù)一樣多。小紅的位置從左數(shù)起是第3個(gè),從右數(shù)期是第3個(gè),從前數(shù)起是第3個(gè),從后數(shù)是第3個(gè)。做操的同學(xué)共有多少人?
????????解答:3+3-1=5(人),5×5=25(人)。答:做操的同學(xué)共有25人。
????????????????????????????????? ?第三十三章:這些圖形
三角形
????????由不在同一直線的三條線首尾順次連接所組成的封閉圖形叫三角形。平面上三條直線所圍成的圖形叫平面三角形;球面上三條弧線所圍成的圖形叫球面三角形,也叫三邊形。
三角形定義:
????????由三條線段首尾順次相連,得到的封閉幾何圖形叫三角形,三角形是幾何圖案中的基本圖形。
三角形分類:
????????按角度分:1、銳角三角形:三個(gè)角都小于90°。2、直角三角形:簡(jiǎn)稱Rt△,有一個(gè)角是90°。3、鈍角三角形:有一個(gè)角大于90°。其中銳角三角形和鈍角三角形統(tǒng)稱斜三角形。
????????按邊分:1、不等邊三角形。2、等腰三角形(含等腰直角三角形)
????????按角度和邊的關(guān)系分:1、等邊直角三角形(既是直角又兩直角邊相等的三角形)2、不等邊直角三角形,除了等邊三角形外,所有三角形都是不等邊直角三角形。
判定方法:
????????若一個(gè)三角形的三邊a、b、c(a<b<c)滿足a2+b2>c2,則這個(gè)三角形是銳角三角形;a2+b2=c2,則這個(gè)三角形是直角三角形,a2+b2<c2,則這個(gè)三角形是鈍角三角形。
解直角三角形:
????????解直角三角形需要用到勾股定理,又稱畢達(dá)哥拉斯定理或畢氏定理,數(shù)學(xué)公式中通常寫作a2+b2=c2。其中a、b分別為直角三角形兩直角邊,c為斜邊。
????????勾股弦數(shù)是指一組能使勾股定理關(guān)系成立的三個(gè)正整數(shù)。比如3、4、5。常見的勾股數(shù)有3、4、5;6、8、10;5、12、13;10、24、26等等。其中,互素的勾股數(shù)組成為基本勾股數(shù)組,例如3、4、5;5、12、13;8、5、17;等等。
解三角形:
????????在三角形ABC中,角A、B、C的對(duì)邊分別為a、b、c,則有(1)正弦定理a/SinA=b/SinB=c/SinC(R為三角形外接圓半徑)。(2)余弦定理a2=b2+c2-2bc×CosA;b2=a2+c2-2ac×CosB;c2=a2+b2-2ab×CosC。備注:勾股定理是余弦定理的一種特殊情況。(3)余弦定理變形公式:cosA=(b2+c2-a2)/2bc;cosB=(a2+c2-b2)/2ac;cosC=(a2+b2-c2)/2ab。
三角形性質(zhì):
????????1、三角形兩邊之和大于第三邊,反之同理。2、三角形內(nèi)角和等于180°。3、等腰三角形的頂角平分線、底邊的中線、底邊的高重合,即三線合一。4、直角三角形兩直角邊平方和等于斜邊的平方。直角三角形斜邊的中線等于斜邊的一半。5、三角形的外角(三角形的內(nèi)角的一邊與其另一邊的延長(zhǎng)線所組成的角)等于與其不相鄰的兩個(gè)內(nèi)角之和。6、三角形最少有2個(gè)銳角。7、三角形的三條角平分線交于一點(diǎn),三條高線的所在直線交于一點(diǎn),三條中線交于一點(diǎn)。8、勾股定理的逆定理:如果三角形的三邊長(zhǎng)a、b、c有下面關(guān)系:a2+b2=c2,那么這個(gè)三角形就是直角三角形。9、三角形的外角和是360°。10、等底同高的三角形面積相等。11、底相等的三角形的面積之比等于其高之比,高相等的三角形的面積之比等于其底之比。12、三角形三條中線的長(zhǎng)度的平方和等于它的三邊平方和的3/4。13、在△ABC中恒滿足tanAtanBtanC=tanA+tanB+tanC。14、三角形的一個(gè)外角大于任何一個(gè)與它不相鄰的內(nèi)角。15、全等三角形對(duì)應(yīng)邊、對(duì)應(yīng)角相等。16、在三角形中至少有一個(gè)角不小于60°,也至少有一個(gè)角不大于60°(包括等邊三角形)。17、△ABC恒有[tan(A/2)+tan(B/2)][tan(A/2)+tan(C/2)]=[sec(A/2)]2。18、三角形的重心是三角形三條中線的交點(diǎn)。19、三角形的內(nèi)心是三角形內(nèi)角平分線的交點(diǎn)。20、三角形的外心是指三角形三條邊的垂直平分線的交點(diǎn)。21、三角形的三條高所在直線的交點(diǎn)叫做三角形的垂心。22、三角形的任意一條中線將這個(gè)三角形分為兩個(gè)面積相等的三角形。23、三角形具有穩(wěn)定性。
三角形的內(nèi)角和:
????????例題:已知有一△ABC,求證∠ABC+∠BAC+∠BCA=180°。
????????證明:方法一:作BC的延長(zhǎng)線至點(diǎn)D,過C作AB的平行線至點(diǎn)E。∵AB∥CE(已知),∴∠ABC=∠ECD(兩直線平行,同位角相等),∠BAC=∠ACE(兩直線平行,內(nèi)錯(cuò)角相等),∵∠BCD=180°,∴∠ACB+∠ACE+∠ECD+∠ECD=∠BCD=180°(等式的性質(zhì)),∴∠ABC+∠BAC+∠BCA=180°(等量代換)。方法二:點(diǎn)A向左做延長(zhǎng)線AE,向右做延長(zhǎng)線AD,使得DE∥BC?!逥E∥BC(已知),∴∠CBA=∠EAB,∠BCD=∠DAC(兩直線平行,內(nèi)錯(cuò)角相等),∴∠EAB+∠BAC+∠CAD=∠EAD=180°(等式的性質(zhì)),∴∠ABC+∠BAC+∠BCA=180°(等量代換)。
全等相關(guān)定義:
????????全等定義為重合。全等形的定義:能重合的兩個(gè)圖形叫全等形。全等三角形定義為能全等的兩個(gè)三角形。
全等變化的方式:
????????1、軸對(duì)稱。2、平移。3、旋轉(zhuǎn)。4、折。5多種變換疊加。
全等三角形的判定:
????????1、兩個(gè)三角形對(duì)應(yīng)的三條邊相等,兩個(gè)三角形全等,簡(jiǎn)稱“邊邊邊”,字母表示為“SSS”。2、兩個(gè)三角形對(duì)應(yīng)的兩邊及其夾角相等,簡(jiǎn)稱“邊角邊”,字母表示為“SAS”。3、兩個(gè)三角形對(duì)應(yīng)的兩角及其夾邊相等,兩個(gè)三角形全等,簡(jiǎn)稱“角邊角”,字母表示為“ASA”。4、兩個(gè)三角形對(duì)應(yīng)兩角及其一角的對(duì)邊相等,簡(jiǎn)稱“角角邊”,字母表示為“AAS”。5、兩個(gè)直角三角形對(duì)應(yīng)的一條直角邊和一條斜邊相等。簡(jiǎn)稱“直角邊、斜邊”,字母表示為“HL”。
????????既然全等三角形講究每條邊對(duì)應(yīng)、每個(gè)角對(duì)應(yīng)。那么在做全等三角形的解答題時(shí),必須每一組邊或角所描述的位置相對(duì)應(yīng),所有組中判定邊、角對(duì)應(yīng)的地方也必須對(duì)應(yīng)。這樣才是正確的解題過程。
????????例題:已知△ABC和△和△DEF相交于△GEC,求證△ABC全等于△DEF。
????????錯(cuò)誤的求證:∵在△ABC和△DEF中,AB=FD,AC=DE,∠ABC=∠DEF∴△ABC全等于△DEF(SAS)。錯(cuò)誤的原因:首先分析題,∵△ABC和△和△DEF相交于△GEC(SAS),說明有有兩邊相等,其中有一個(gè)夾角,那么判定方法就是SAS。根據(jù)SAS的代表性,即兩個(gè)三角形對(duì)應(yīng)的兩邊及其夾角相等,那么對(duì)應(yīng)角就應(yīng)該寫在中間,兩條對(duì)應(yīng)邊寫在兩邊。而其中有一條對(duì)應(yīng)邊判定時(shí)位置、選夾角不對(duì)應(yīng),即AB的對(duì)應(yīng)邊DE寫成了FD。正確的求證:∵在△ABC和△DEF中,AB=DE,∠BAC=∠EDF,AC=DF(SAS)。
????????注意,判定三角形沒有“AAA”或“角角角”的方法,即兩個(gè)三角形三個(gè)角相等,這兩個(gè)三角形全等。∵角的延長(zhǎng)線是無限延長(zhǎng)的,在無限延長(zhǎng)的時(shí)候必然改變長(zhǎng)度,形狀也有不確定性。然后也沒有“LH”或“斜邊、直角邊”,∵這是規(guī)定,沒有理由,但從集合的角度來講,“LH”或“斜邊、直角邊”是存在的。接著判定三角形還沒有“SSA”或“邊邊角”的方法,即兩邊與其中一邊的對(duì)角相等無法證明這兩個(gè)三角形全等,但從意義上來說,直角三角形的“HL”判定等同于“SSA”。
五心坐標(biāo):
????????三角形的五心、四圓、三點(diǎn)、一線這些是三角形的全部特殊點(diǎn),以及基于這些點(diǎn)的相關(guān)幾何圖形。“五心”指重心、垂心、內(nèi)心、外心、旁心;“四圓”為內(nèi)切圓、外接圓、旁切圓、歐拉圓;“三點(diǎn)”是勒莫恩點(diǎn)、奈格爾點(diǎn)、歐拉點(diǎn);“一線”即歐拉線。
????????以下記三角形的三個(gè)頂點(diǎn)為A、B、C,相應(yīng)的對(duì)邊邊長(zhǎng)為a、b、c,系數(shù)K(a)=-a2+b2+c2,K(b)、K(c)類推。三線坐標(biāo)各分量直接乘以相應(yīng)邊長(zhǎng)即可轉(zhuǎn)換位面積坐標(biāo),以某點(diǎn)的面積坐標(biāo)結(jié)合三頂點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算該點(diǎn)平面直角坐標(biāo)的方法:記某點(diǎn)面積坐標(biāo)為(米尤a,米尤b,米尤c),三分量之和為米尤,則有Px=(米尤a×Xa+米尤b×Xb+米尤c×Xc)/米尤,Py類推。
四圓:
????????內(nèi)切圓:以內(nèi)心為圓心,以內(nèi)心到邊的距離為半徑的圓,與三角形三邊都相切。
????????外接圓:以外心為圓心,以外心到頂點(diǎn)的距離為半徑的圓,三角形三個(gè)頂點(diǎn)都在圓周上。
????????旁切圓:以旁心為圓心,以旁心到邊的距離為半徑的圓,與三角形一邊及另兩邊延長(zhǎng)線相切。
????????歐拉圓:又稱“九點(diǎn)圓”,即3個(gè)歐拉點(diǎn)、三遍中點(diǎn)和三高垂足九點(diǎn)共圓。九點(diǎn)圓圓心為垂心與外心連接中點(diǎn),三點(diǎn)坐標(biāo)為:cos(B-C)、cos(C-A)、cos(A-B),半徑為外接圓半徑的一半。內(nèi)切圓與歐拉圓在某一歐拉點(diǎn)相切。
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