欧拉公式与闭曲面的分类[1]

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《普通高中数学课程标准》解读(20220816)

《普通高中数学课程标准》解读(20220816)
6.重视体现数学的科学价值、应用价值和 人文价值,使学生不仅学习数学的知识、技 能、思想方法,而且了解数学发展的历史和 趋势以及数学在现实社会中的作用,提高他 们的数学修养.
二、国内现状
1、高中所有学生几乎学习同样的内容,课 程缺乏选择性,课程设置单一。这一方面造 成一些学生认为所学内容难以接受;另一方 面优秀学生所学的知识与许多国家相比偏少、 知识面窄,这不利于人才的成长。
1.课程框架
高中数学课程分为必修课程和选修课程两部 分,由5个系列构成,分别是必修、选修1、 选修2、选修3、选修4系列课程。必修、选 修1、选修2系列课程由若干个模块组成,每 个模块2学分(36学时);选修3、选修4系列 课程由专题组成,每个专题1学分(18学 时),每2个专题可组成1个模块.
5.提高学习数学的兴趣,树立学好数学的信 心,形成锲而不舍的钻研精神和科学态度。
三、培养目标
6.具有一定的数学视野,逐步认识数学的应 用价值、科学价值和文化价值,形成批判性 的思维习惯,崇尚数学的理性精神,体会数 学的美学意义,从而进一步树立辩证唯物主 义和历史唯物主义世界观。
四、高中数学课程基本框架
高中数学课程结构图
选修1-2 选修1-1
选修2-3 选修2-2 选修2-1
选修3-6 选修3-5 选修3-4 选修3-3 选修3-2 选修3-1
选修4-10
选修4-4 选修4-3 选修4-2 选修4-1
……

必修-1
必修-2
必修-3
必修-4
必修-5
*上图中 代表模块,
代表专题,其中2个专题组成1个模块.
三、培养目标
2.提高空间想像、抽象概括、推理论证、运 算求解、数据处理等基本能力。

国家高中数学课程标准正在研究的15个课题

国家高中数学课程标准正在研究的15个课题

国家高中数学课程标准正在研究的15个课题编者按:国家高中数学课程标准正在制订。

一个以“课程标准”为主题的高级研讨班己在南京举行。

为了集思广益,我们征得有关方面同意,将正在研究的15个课题内容在此发表,供关心中国未来课程发展的同志参考。

1、高中数学的选择性高中数学课程是否要有选择性,意见差异很大。

一种意见是应当文理兼通,数学不分文理。

前几年高考数学文理分卷的做法被认为不合适,某些地方己决定文理全卷。

另一种意见则相反,高中阶段应当有更大的选择空间。

一部分喜欢数学的学生,应该学得比现在课程中的数学多得多,而另一部分需要数学相对少的专业,则不必学得那么多(例如某些艺术类、高等职业类)。

文科类、一般理工类、数理科学类的学生,所要求的数学不应该是一样的。

从国际比较来看,绝大多数国家的高中数学都设置了多种选修系列。

日本高中实行学分制。

学生毕业的数学学分,从3学分到18不等,差异很大。

2、信息技术在高中课程中的位置及其作用众所周知,中国要想在科学技术领域与当今世界发达国家一较高下,必须充分发展信息技术。

这使得信息技术进入整个高中数学课程己是必然。

如何依据国家的相关需求与发展趋势,明确信息技术在未来高中数学课程中的地位与作用,将是该课题研究的主要任务。

具体内容凶手:从学生数学学习的角度不看,信息技术的意义究竟是什么;哪些信息技术可以(必须)进入高中数学课堂;科学计算器、图形计算器和CBL、计算机、网络?由于相关信息技术的介入,函数、几何、微积分、数据处理等内容将做相应的调整,有哪些需要调整、如何调整?更进一步,信息技术的介入,特别是一网以后将对学生学数学和教师教数学的方式产生什么样的影响?3、算法内容的设计与安排算法,是古代中国数学的一大特色,也是现代数学发展的一个重要方向随着计算机技术的迅猛发展,诸如排序算法、图论中的算法、无限的迭代算法等等,己为当代数学教育所密切关注。

遗憾的是,中国数学教育对此尚缺乏应有的重视。

欧拉公式

欧拉公式

编辑词条欧拉公式[编辑本段]欧拉公式(Euler公式)在数学历史上有很多公式都是欧拉(Leonhard Euler 公元1707-1783年)发现的,它们都叫做欧拉公式,它们分散在各个数学分支之中。

(1)分式里的欧拉公式:a^r/(a-b)(a-c)+b^r/(b-c)(b-a)+c^r/(c-a)(c-b)当r=0,1时式子的值为0当r=2时值为1当r=3时值为a+b+c(2)复变函数论里的欧拉公式:e^ix=cosx+isinx,e是自然对数的底,i是虚数单位。

它将三角函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,它在复变函数论里占有非常重要的地位。

将公式里的x换成-x,得到:e^-ix=cosx-isinx,然后采用两式相加减的方法得到:sinx=(e^ix-e^-ix)/(2i),cosx=(e^ix+e^-ix)/2.这两个也叫做欧拉公式。

将e^ix=cosx+isinx中的x取作∏就得到:e^i∏+1=0.这个恒等式也叫做欧拉公式,它是数学里最令人着迷的一个公式,它将数学里最重要的几个数学联系到了一起:两个超越数:自然对数的底e,圆周率∏,两个单位:虚数单位i和自然数的单位1,以及数学里常见的0。

数学家们评价它是“上帝创造的公式”,我们只能看它而不能理解它。

(3)三角形中的欧拉公式:设R为三角形外接圆半径,r为内切圆半径,d为外心到内心的距离,则:d^2=R^2-2Rr(4)拓扑学里的欧拉公式:V+F-E=X(P),V是多面体P的顶点个数,F是多面体P的面数,E是多面体P 的棱的条数,X(P)是多面体P的欧拉示性数。

如果P可以同胚于一个球面(可以通俗地理解为能吹胀而绷在一个球面上),那么X(P)=2,如果P同胚于一个接有h个环柄的球面,那么X(P)=2-2h。

X(P)叫做P的欧拉示性数,是拓扑不变量,就是无论再怎么经过拓扑变形也不会改变的量,是拓扑学研究的范围。

(5)初等数论里的欧拉公式:欧拉φ函数:φ(n)是所有小于n的正整数里,和n互素的整数的个数。

高中数学选修4系列1-4-5知识点总结(全套)

高中数学选修4系列1-4-5知识点总结(全套)

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。

解题基本方法配方法换元法待定系数法定义法数学归纳法参数法反证法消去法分析与综合法特殊与一般法类比与归纳法观察与实验法常用的数学思想数形结合思想分类讨论思想函数与方程思想转化(化归)思想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⑼直线、平面、简单几何体:空间直线、直线与平面、平面与平面、棱柱、棱锥、球、空间向量⑽排列、组合和概率:排列、组合应用题、二项式定理及其应用⑾概率与统计:概率、分布列、期望、方差、抽样、正态分布⑿导数:导数的概念、求导、导数的应用⒀复数:复数的概念与运算高中数学 选修4--5知识点1、不等式的基本性质①(对称性)b a > ②(传递性),a b b c a c >>⇒>③(可加性)a b a c b c >⇔+>+(同向可加性)d b c a d c b a +>+⇒>>, (异向可减性)d b c a d c b a ->-⇒<>, ④(可积性)bc ac c b a >⇒>>0,bc ac c b a <⇒<>0, ⑤(同向正数可乘性)0,0a b c d ac bd >>>>⇒> (异向正数可除性)0,0a b a b c d cd>><<⇒>⑥(平方法则)0(,1)n n a b a b n N n >>⇒>∈>且 ⑦(开方法则)0,1)a b n N n >>∈>且 ⑧(倒数法则)ba b a b a b a 110;110>⇒<<<⇒>> 2、几个重要不等式①()222a b ab a b R +≥∈,,(当且仅当a b =时取""=号). 变形公式:22.2a b ab +≤②(基本不等式)2a b+≥()a b R +∈,,(当且仅当a b =时取到等号).变形公式: a b +≥ 2.2a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭用基本不等式求最值时(积定和最小,和定积最大),要注意满足三个条件“一正、二定、三相等”.③(三个正数的算术—几何平均不等式)3a b c ++≥()a b c R +∈、、(当且仅当a b c ==时取到等号).④()222a b c ab bc ca a b R ++≥++∈,(当且仅当a b c ==时取到等号). ⑤3333(0,0,0)a b c abc a b c ++≥>>> (当且仅当a b c ==时取到等号).⑥0,2b aab a b >+≥若则(当仅当a=b 时取等号) 0,2b aab a b<+≤-若则(当仅当a=b 时取等号)⑦ban b n a m a m b a b <++<<++<1,(其中000)a b m n >>>>,,规律:小于1同加则变大,大于1同加则变小.⑧220;a x a x a x a x a >>⇔>⇔<->当时,或22.x a x a a x a <⇔<⇔-<<⑨绝对值三角不等式.a b a b a b -≤±≤+3、几个著名不等式①平均不等式:1122a b a b --+≤≤≤+,a b R +∈(,当且仅当a b =时取""=号). (即调和平均≤几何平均≤算术平均≤平方平均).变形公式:222;22a b a b ab ++⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭222().2a b a b ++≥ ②幂平均不等式:222212121...(...).n n a a a a a a n+++≥+++ ③二维形式的三角不等式:1122(,,,).x y x y R ∈④二维形式的柯西不等式:22222()()()(,,,).a b c d ac bd a b c d R ++≥+∈当且仅当ad bc =时,等号成立. ⑤三维形式的柯西不等式:2222222123123112233()()().a a a b b b a b a b a b ++++≥++⑥一般形式的柯西不等式:2222221212(...)(...)n n a a a b b b ++++++21122(...).n n a b a b a b ≥+++⑦向量形式的柯西不等式:设,αβ 是两个向量,则,αβαβ⋅≤ 当且仅当β 是零向量,或存在实数k ,使k αβ=时,等号成立.⑧排序不等式(排序原理):设1212...,...n n a a a b b b ≤≤≤≤≤≤为两组实数.12,,...,n c c c 是12,,...,n b b b 的任一排列,则12111122......n n n n n a b a b a b a c a c a c -+++≤+++1122....n n a b a b a b ≤+++(反序和≤乱序和≤顺序和),当且仅当12...n a a a ===或12...n b b b ===时,反序和等于顺序和. ⑨琴生不等式:(特例:凸函数、凹函数)若定义在某区间上的函数()f x ,对于定义域中任意两点1212,(),x x x x ≠有12121212()()()()()().2222x x f x f x x x f x f x f f ++++≤≥或则称f(x)为凸(或凹)函数.4、不等式证明的几种常用方法常用方法有:比较法(作差,作商法)、综合法、分析法;其它方法有:换元法、反证法、放缩法、构造法,函数单调性法,数学归纳法等. 常见不等式的放缩方法:①舍去或加上一些项,如22131()();242a a ++>+ ②将分子或分母放大(缩小), 如211,(1)k k k <- 211,(1)k k k >+=⇒<*,1)k N k >∈>等. 5、一元二次不等式的解法求一元二次不等式20(0)ax bx c ++><或2(0,40)a b ac ≠∆=->解集的步骤:一化:化二次项前的系数为正数. 二判:判断对应方程的根. 三求:求对应方程的根. 四画:画出对应函数的图象.五解集:根据图象写出不等式的解集.规律:当二次项系数为正时,小于取中间,大于取两边. 6、高次不等式的解法:穿根法.分解因式,把根标在数轴上,从右上方依次往下穿(奇穿偶切),结合原式不等号的方向,写出不等式的解集.7、分式不等式的解法:先移项通分标准化,则()0()()0()()()0()0()0()f x f x g x g x f x g x f x g x g x >⇔⋅>⋅≥⎧≥⇔⎨≠⎩ (<≤“或”时同理)规律:把分式不等式等价转化为整式不等式求解. 8、无理不等式的解法:转化为有理不等式求解2()0(0)()f x a a f x a≥⎧>>⇔⎨>⎩2()0(0)()f x a a f x a≥⎧<>⇔⎨<⎩2()0()0()()0()0()[()]f x f x g x g x g x f x g x >⎧≥⎧⎪>⇔≥⎨⎨<⎩⎪>⎩或2()0()()0()[()]f x g x g x f x g x ≥⎧⎪<⇔>⎨⎪<⎩()0()0()()f x g x f x g x ≥⎧⎪>⇔≥⎨⎪>⎩规律:把无理不等式等价转化为有理不等式,诀窍在于从“小”的一边分析求解. 9、指数不等式的解法:⑴当1a >时,()()()()f x g x a a f x g x >⇔> ⑵当01a <<时, ()()()()f x g x a a f x g x >⇔< 规律:根据指数函数的性质转化. 10、对数不等式的解法⑴当1a >时, ()0log ()log ()()0()()a a f x f x g x g x f x g x >⎧⎪>⇔>⎨⎪>⎩⑵当01a <<时, ()0log ()log ()()0.()()a a f x f x g x g x f x g x >⎧⎪>⇔>⎨⎪<⎩规律:根据对数函数的性质转化. 11、含绝对值不等式的解法:⑴定义法:(0).(0)a a a a a ≥⎧=⎨-<⎩⑵平方法:22()()()().f x g x f x g x ≤⇔≤ ⑶同解变形法,其同解定理有: ①(0);x a a x a a ≤⇔-≤≤≥ ②(0);x a x a x a a ≥⇔≥≤-≥或③()()()()()(()0)f x g x g x f x g x g x ≤⇔-≤≤≥ ④()()()()()()(()0)f x g x f x g x f x g x g x ≥⇔≥≤-≥或规律:关键是去掉绝对值的符号.12、含有两个(或两个以上)绝对值的不等式的解法:规律:找零点、划区间、分段讨论去绝对值、每段中取交集,最后取各段的并集. 13、含参数的不等式的解法解形如20ax bx c ++>且含参数的不等式时,要对参数进行分类讨论,分类讨论的标准有:⑴讨论a 与0的大小; ⑵讨论∆与0的大小; ⑶讨论两根的大小. 14、恒成立问题⑴不等式20ax bx c ++>的解集是全体实数(或恒成立)的条件是:①当0a =时 0,0;b c ⇒=>②当0a ≠时00.a >⎧⇒⎨∆<⎩⑵不等式20ax bx c ++<的解集是全体实数(或恒成立)的条件是:①当0a =时0,0;b c ⇒=<②当0a ≠时00.a <⎧⇒⎨∆<⎩⑶()f x a <恒成立max ();f x a ⇔<()f x a ≤恒成立max ();f x a ⇔≤⑷()f x a >恒成立min ();f x a ⇔>()f x a ≥恒成立min ().f x a ⇔≥15、线性规划问题⑴二元一次不等式所表示的平面区域的判断: 法一:取点定域法:由于直线0Ax By C ++=的同一侧的所有点的坐标代入Ax By C ++后所得的实数的符号相同.所以,在实际判断时,往往只需在直线某一侧任取一特殊点00(,)x y (如原点),由00Ax By C ++的正负即可判断出0Ax By C ++>(或0)<表示直线哪一侧的平面区域.即:直线定边界,分清虚实;选点定区域,常选原点.法二:根据0Ax By C ++>(或0)<,观察B 的符号与不等式开口的符号,若同号,0Ax By C ++>(或0)<表示直线上方的区域;若异号,则表示直线上方的区域.⑵二元一次不等式组所表示的平面区域:不等式组表示的平面区域是各个不等式所表示的平面区域的公共部分. ⑶利用线性规划求目标函数z Ax By =+(,A B 为常数)的最值:法一:角点法:如果目标函数z Ax By =+ (x y 、即为公共区域中点的横坐标和纵坐标)的最值存在,则这些最值都在该公共区域的边界角点处取得,将这些角点的坐标代入目标函数,得到一组对应z 值,最大的那个数为目标函数z 的最大值,最小的那个数为目标函数z 的最小值 法二:画——移——定——求: 第一步,在平面直角坐标系中画出可行域;第二步,作直线0:0l Ax By += ,平移直线0l (据可行域,将直线0l 平行移动)确定最优解;第三步,求出最优解(,)x y ;第四步,将最优解(,)x y 代入目标函数z Ax By =+即可求出最大值或最小值 .第二步中最优解的确定方法:利用z 的几何意义:A z y x B B =-+,zB为直线的纵截距. ①若0,B >则使目标函数z Ax By =+所表示直线的纵截距最大的角点处,z 取得最大值,使直线的纵截距最小的角点处,z 取得最小值;②若0,B <则使目标函数z Ax By =+所表示直线的纵截距最大的角点处,z 取得最小值,使直线的纵截距最小的角点处,z 取得最大值. ⑷常见的目标函数的类型: ①“截距”型:;z Ax By =+②“斜率”型:y z x =或;y b z x a-=-③“距离”型:22z x y =+或z =22()()z x a y b =-+-或z =在求该“三型”的目标函数的最值时,可结合线性规划与代数式的几何意义求解,从而使问题简单化.选修4-4数学知识点一、选考内容《坐标系与参数方程》高考考试大纲要求:1.坐标系:① 理解坐标系的作用.② 了解在平面直角坐标系伸缩变换作用下平面图形的变化情况.③ 能在极坐标系中用极坐标表示点的位置,理解在极坐标系和平面直角坐标系中表示点的位置的区别,能进行极坐标和直角坐标的互化.④ 能在极坐标系中给出简单图形(如过极点的直线、过极点或圆心在极点的圆)的方程.通过比较这些图形在极坐标系和平面直角坐标系中的方程,理解用方程表示平面图形时选择适当坐标系的意义. 2.参数方程:① 了解参数方程,了解参数的意义.② 能选择适当的参数写出直线、圆和圆锥曲线的参数方程.二、知识归纳总结:1.伸缩变换:设点),(y x P 是平面直角坐标系中的任意一点,在变换⎩⎨⎧>⋅='>⋅=').0(,y y 0),(x,x :μμλλϕ的作用下,点),(y x P 对应到点),(y x P ''',称ϕ为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,简称伸缩变换。

欧拉公式与闭曲面分类

欧拉公式与闭曲面分类

欧拉公式与闭曲面分类
欧拉公式与闭曲面分类是两个不同的概念。

欧拉公式是数学上的一个重要公式,描述了凸多面体的顶点数、棱数和面数之间的关系。

欧拉公式可以表示为:V - E + F = 2,其中V代表顶点数,E代表棱数,F代表面数。

这个公式可以
应用于各种凸多面体,如正方体、立方体等,并且还可以扩展到非凸多面体,如球体。

欧拉公式在几何学和拓扑学中都有广泛的应用。

闭曲面分类是拓扑学中的一个研究方向,目的是对不同拓扑性质的闭曲面进行分类。

一个闭曲面是一个连续变形不破坏其闭合性质的曲面,如球面、环面等。

闭曲面分类的基本思想是通过确定闭曲面的拓扑不变量来将其分类。

拓扑不变量是在拓扑空间中具有不变性质的量,如欧拉示性数、同调群等。

通过研究闭曲面的拓扑不变量,可以将它们分为不同的等价类,从而实现分类的目的。

总结来说,欧拉公式是数学中一个描述凸多面体的公式,而闭曲面分类是拓扑学中研究闭曲面的分类方法。

这两个概念在不同的数学领域中有着不同的应用。

郑州市第一中学 孙士放

郑州市第一中学     孙士放
(2)课堂上加强基础的同时,要敢于讲过程、讲 推理、讲证明,并将思想方法渗透其中
2、注重历史、思想和文化的渗透。 做法是:集体学习《数学史教程》、《数学历史 与文化》等书籍;课堂上要讲历史、讲背景,讲 数学发展与人类发展的相互作用,培养学生的理 性精神,逐步形成正确的数学观。
3.改进学习方式和教学方式,培养创新意识 我校做法:
基础知识、典型例题、课下练习
(3)单元复习学案
知识框架、典型例题、单元检测
问题二、初、高中衔接问题。
(1)知识衔接,包括:因式分解、立方和 与立方差公式、韦达定理、二次函数的图 像、一元二次不等式的解法、三角形的 “五心”、平面几何初步等。
(2)学习方法与能力培养的衔接,学生的 学习方法应由简单模仿转化为方法能力的 形成,要注意培养他们的自学能力、探究 能力与创新能力。
7、对组合数的两个性质不作要求.
8、原大纲理解圆与椭圆的参数方程降为选择 适当的参数写出它们的参数方程.
问题九、教材与资料的不配套问题该如何解决?
1.结合新课程标准,精选教辅 2.对教辅进行二次开发:每位老师负责一部分,进行删 改,编制配套授课学案,并在教研会上交流研讨。 配套授课学案要求: (1)本部分内容新课程标准的要求 (2)课时划分及授课知识点 (3)教辅删改的内容 (4)教辅中的例题处理及补充例题 (5)教辅中习题处理及补充习题 3.重视复习学案的作用
问题三、课时紧张问题。解决方法:
(1)不随意加深难度,体现螺旋式上升
(2)用学案等方式提高课堂效率,加强预 习;
(3)精心设计课堂内容、明确教学目的,不 浪费每一节课;
(4)大胆放手让学生自主探究,老师起“画 龙点睛”的作用,不要包办。
问题四、知识加深的“度”如何把握。

高中数学知识点总结(最全版)

高中数学知识点总结(最全版)

高中数学知识点总结(最全版)高中数学知识点总结引言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⑼直线、平面、简单几何体:空间直线、直线与平面、平面与平面、棱柱、棱锥、球、空间向量⑽排列、组合和概率:排列、组合应用题、二项式定理及其应用⑾概率与统计:概率、分布列、期望、方差、抽样、正态分布⑿导数:导数的概念、求导、导数的应用⒀复数:复数的概念与运算高中数学 必修1知识点 第一章 集合与函数概念〖1.1〗集合【1.1.1】集合的含义与表示(1)集合的概念集合中的元素具有确定性、互异性和无序性. (2)常用数集及其记法N 表示自然数集,N *或N +表示正整数集,Z 表示整数集,Q 表示有理数集,R 表示实数集.(3)集合与元素间的关系对象a 与集合M 的关系是a M ∈,或者a M ∉,两者必居其一. (4)集合的表示法①自然语言法:用文字叙述的形式来描述集合.②列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内表示集合. ③描述法:{x |x 具有的性质},其中x 为集合的代表元素. ④图示法:用数轴或韦恩图来表示集合. (5)集合的分类①含有有限个元素的集合叫做有限集.②含有无限个元素的集合叫做无限集.③不含有任何元素的集合叫做空集(∅).【1.1.2】集合间的基本关系(7)已知集合A 有(1)n n ≥个元素,则它有2n个子集,它有21n-个真子集,它有21n-个非空子集,它有22n-非空真子集.【1.1.3】集合的基本运算B{x A A = ∅=∅ B A ⊆ B B ⊆并集A B{|,x x A ∈或}x B ∈(1)A A A = (2)A A ∅= (3)A B A ⊇ A B B ⊇BA补集U A{|,}x x U x A ∈∉且1()U A A =∅2()U A A U =【补充知识】含绝对值的不等式与一元二次不等式的解法(1)含绝对值的不等式的解法不等式解集||(0)x a a <> {|}x a x a -<< ||(0)x a a >>|x x a <-或}x a >||,||(0)ax b c ax b c c +<+>>把ax b +看成一个整体,化成||x a <,||(0)x a a >>型不等式来求解(2)一元二次不等式的解法判别式24b ac ∆=-0∆> 0∆= 0∆<二次函数2(0)y ax bx c a =++>的图象O一元二次方程20(0)ax bx c a ++=>的根21,242b b ac x a-±-=(其中12)x x <122b x x a==-无实根20(0)ax bx c a ++>>的解集1{|x x x <或2}x x >{|x }2b x a≠-R20(0)ax bx c a ++<>的解集12{|}x x x x <<∅ ∅【1.2.1】函数的概念(1)函数的概念①设A 、B 是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中任何一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数()f x 和它对应,那么这样的对应(包括集合A ,B 以及A 到B 的对应法则f )叫做集合A 到()()()U U U A B A B =()()()UU U A B A B =B 的一个函数,记作:f A B →.②函数的三要素:定义域、值域和对应法则.③只有定义域相同,且对应法则也相同的两个函数才是同一函数. (2)区间的概念及表示法①设,a b 是两个实数,且a b <,满足a x b ≤≤的实数x 的集合叫做闭区间,记做[,]a b ;满足a x b <<的实数x 的集合叫做开区间,记做(,)a b ;满足a x b ≤<,或a x b <≤的实数x 的集合叫做半开半闭区间,分别记做[,)a b ,(,]a b ;满足,,,x a x a x b x b ≥>≤<的实数x 的集合分别记做[,),(,),(,],(,)a a b b +∞+∞-∞-∞.注意:对于集合{|}x a x b <<与区间(,)a b ,前者a 可以大于或等于b ,而后者必须 a b <,(前者可以不成立,为空集;而后者必须成立). (3)求函数的定义域时,一般遵循以下原则:①()f x 是整式时,定义域是全体实数.②()f x 是分式函数时,定义域是使分母不为零的一切实数.③()f x 是偶次根式时,定义域是使被开方式为非负值时的实数的集合.④对数函数的真数大于零,当对数或指数函数的底数中含变量时,底数须大于零且不等于1. ⑤tan y x =中,()2x k k Z ππ≠+∈.⑥零(负)指数幂的底数不能为零.⑦若()f x 是由有限个基本初等函数的四则运算而合成的函数时,则其定义域一般是各基本初等函数的定义域的交集.⑧对于求复合函数定义域问题,一般步骤是:若已知()f x 的定义域为[,]a b ,其复合函数[()]f g x 的定义域应由不等式()a g x b ≤≤解出.⑨对于含字母参数的函数,求其定义域,根据问题具体情况需对字母参数进行分类讨论.⑩由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义. (4)求函数的值域或最值求函数最值的常用方法和求函数值域的方法基本上是相同的.事实上,如果在函数的值域中存在一个最小(大)数,这个数就是函数的最小(大)值.因此求函数的最值与值域,其实质是相同的,只是提问的角度不同.求函数值域与最值的常用方法:①观察法:对于比较简单的函数,我们可以通过观察直接得到值域或最值.②配方法:将函数解析式化成含有自变量的平方式与常数的和,然后根据变量的取值范围确定函数的值域或最值.③判别式法:若函数()y f x =可以化成一个系数含有y 的关于x 的二次方程2()()()0a y x b y x c y ++=,则在()0a y ≠时,由于,x y 为实数,故必须有2()4()()0b y a y c y ∆=-⋅≥,从而确定函数的值域或最值.④不等式法:利用基本不等式确定函数的值域或最值.⑤换元法:通过变量代换达到化繁为简、化难为易的目的,三角代换可将代数函数的最值问题转化为三角函数的最值问题.⑥反函数法:利用函数和它的反函数的定义域与值域的互逆关系确定函数的值域或最值. ⑦数形结合法:利用函数图象或几何方法确定函数的值域或最值. ⑧函数的单调性法.【1.2.2】函数的表示法(5)函数的表示方法表示函数的方法,常用的有解析法、列表法、图象法三种.解析法:就是用数学表达式表示两个变量之间的对应关系.列表法:就是列出表格来表示两个变量之间的对应关系.图象法:就是用图象表示两个变量之间的对应关系. (6)映射的概念①设A 、B 是两个集合,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中任何一个元素,在集合B 中都有唯一的元素和它对应,那么这样的对应(包括集合A ,B 以及A 到B 的对应法则f )叫做集合A 到B 的映射,记作:f A B →.②给定一个集合A 到集合B 的映射,且,a A b B ∈∈.如果元素a 和元素b 对应,那么我们把元素b 叫做元素a 的象,元素a 叫做元素b 的原象.〖1.3〗函数的基本性质 【1.3.1】单调性与最大(小)值(1)函数的单调性②在公共定义域内,两个增函数的和是增函数,两个减函数的和是减函数,增函数减去一个减函数为增函数,减函数减去一个增函数为减函数.③对于复合函数[()]y f g x =,令()u g x =,若()y f u =为增,()u g x =为增,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为减,()u g x =为减,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为增,()u g x =为减,则[()]y f g x =为减;若()y f u =为减,()u g x =为增,则[()]y f g x =为减. (2)打“√”函数()(0)af x x a x=+>的图象与性质 ()f x 分别在(,]a -∞-、[,)a +∞上为增函数,分别在[,0)a -、(0,]a 上为减函数.(3)最大(小)值定义①一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数M满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x M ≤;(2)存在0x I ∈,使得0()f x M =.那么,我们称M 是函数()f x 的最大值,记作max ()f x M =.②一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数m 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x m ≥;(2)存在0x I ∈,使得0()f x m =.那么,我们称m 是函数()f x 的最小值,记作max ()f x m =.【1.3.2】奇偶性(4)函数的奇偶性①定义及判定方法函数的 性 质定义图象 判定方法 函数的奇偶性如果对于函数f(x)定义域内任意一个x ,都有f(..-.x)=...-.f(x)....,那么函数f(x)叫做奇函数....(1)利用定义(要先判断定义域是否关于原点对称) (2)利用图象(图象关于原点对称) 如果对于函数f(x)定义域内任意一个x ,都有f(..-.x)=...f(x)....,那么函数f(x)叫做偶函数....(1)利用定义(要先判断定义域是否关于原点对称) (2)利用图象(图象关于y 轴对称)②若函数()f x 为奇函数,且在0x =处有定义,则(0)0f =.③奇函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相同,偶函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相反.④在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数.〖补充知识〗函数的图象yxo(1)作图利用描点法作图:①确定函数的定义域; ②化解函数解析式; ③讨论函数的性质(奇偶性、单调性); ④画出函数的图象. 利用基本函数图象的变换作图:要准确记忆一次函数、二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、幂函数、三角函数等各种基本初等函数的图象.①平移变换0,0,|()()h h h h y f x y f x h ><=−−−−−−−→=+左移个单位右移|个单位0,0,|()()k k k k y f x y f x k ><=−−−−−−−→=+上移个单位下移|个单位②伸缩变换01,1,()()y f x y f x ωωω<<>=−−−−→=伸缩 01,1,()()A A y f x y Af x <<>=−−−−→=缩伸③对称变换()()x y f x y f x =−−−→=-轴()()y y f x y f x =−−−→=-轴 ()()y f x y f x =−−−→=--原点1()()y x y f x y f x -==−−−−→=直线 ()(||)y y y y f x y f x =−−−−−−−−−−−−−−−→=去掉轴左边图象保留轴右边图象,并作其关于轴对称图象 ()|()|x x y f x y f x =−−−−−−−−−→=保留轴上方图象将轴下方图象翻折上去(2)识图对于给定函数的图象,要能从图象的左右、上下分别范围、变化趋势、对称性等方面研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性,注意图象与函数解析式中参数的关系. (3)用图函数图象形象地显示了函数的性质,为研究数量关系问题提供了“形”的直观性,它是探求解题途径,获得问题结果的重要工具.要重视数形结合解题的思想方法.第二章 基本初等函数(Ⅰ)〖2.1〗指数函数【2.1.1】指数与指数幂的运算(1)根式的概念①如果,,,1nx a a R x R n =∈∈>,且n N +∈,那么x 叫做a 的n 次方根.当n 是奇数时,a 的n 次方根n 是偶数时,正数a 的正的n n 次方根用符号0的n 次方根是0;负数a 没有n 次方根.n 叫做根指数,a 叫做被开方数.当n 为奇数时,a 为任意实数;当n 为偶数时,0a ≥.③根式的性质:na =;当n a =;当n 为偶数时, (0)|| (0) a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩.(2)分数指数幂的概念①正数的正分数指数幂的意义是:0,,,m na a m n N +=>∈且1)n >.0的正分数指数幂等于0.②正数的负分数指数幂的意义是:1()0,,,m m nn aa m n N a -+==>∈且1)n >.0的负分数指数幂没有意义. 注意口诀:底数取倒数,指数取相反数.(3)分数指数幂的运算性质①(0,,)rsr sa a aa r s R +⋅=>∈ ②()(0,,)r s rs a a a r s R =>∈③()(0,0,)r r rab a b a b r R =>>∈【2.1.2】指数函数及其性质(4〖2.2〗对数函数【2.2.1】对数与对数运算(1)对数的定义①若(0,1)xa N a a =>≠且,则x 叫做以a 为底N 的对数,记作log a x N =,其中a 叫做底数,N 叫做真数.②负数和零没有对数.③对数式与指数式的互化:log (0,1,0)xa x N a N a a N =⇔=>≠>.(2)几个重要的对数恒等式log 10a =,log 1a a =,log b a a b =.(3)常用对数与自然对数常用对数:lg N ,即10log N ;自然对数:ln N ,即log e N (其中 2.71828e =…). (4)对数的运算性质 如果0,1,0,0a a M N >≠>>,那么①加法:log log log ()a a a M N MN += ②减法:log log log a a aM M N N-= ③数乘:log log ()na a n M M n R =∈ ④log a N a N =⑤log log (0,)b n a a nM M b n R b=≠∈ ⑥换底公式:log log (0,1)log b a b N N b b a =>≠且 【2.2.2】对数函数及其性质函数值的 变化情况log 0(1)log 0(1)log 0(01)a a a x x x x x x >>==<<<log 0(1)log 0(1)log 0(01)a a a x x x x x x <>==><<a 变化对图象的影响 在第一象限内,a 越大图象越靠低;在第四象限内,a 越大图象越靠高.(6)反函数的概念设函数()y f x =的定义域为A ,值域为C ,从式子()y f x =中解出x ,得式子()x y ϕ=.如果对于y 在C 中的任何一个值,通过式子()x y ϕ=,x 在A 中都有唯一确定的值和它对应,那么式子()x y ϕ=表示x 是y的函数,函数()x y ϕ=叫做函数()y f x =的反函数,记作1()x f y -=,习惯上改写成1()y f x -=.(7)反函数的求法①确定反函数的定义域,即原函数的值域;②从原函数式()y f x =中反解出1()x f y -=;③将1()x f y -=改写成1()y f x -=,并注明反函数的定义域.(8)反函数的性质①原函数()y f x =与反函数1()y f x -=的图象关于直线y x =对称.②函数()y f x =的定义域、值域分别是其反函数1()y f x -=的值域、定义域.③若(,)P a b 在原函数()y f x =的图象上,则'(,)P b a 在反函数1()y f x -=的图象上.④一般地,函数()y f x =要有反函数则它必须为单调函数.〖2.3〗幂函数(1)幂函数的定义一般地,函数y x α=叫做幂函数,其中x 为自变量,α是常数.(2)幂函数的图象(3)幂函数的性质①图象分布:幂函数图象分布在第一、二、三象限,第四象限无图象.幂函数是偶函数时,图象分布在第一、二象限(图象关于y 轴对称);是奇函数时,图象分布在第一、三象限(图象关于原点对称);是非奇非偶函数时,图象只分布在第一象限.②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).③单调性:如果0α>,则幂函数的图象过原点,并且在[0,)+∞上为增函数.如果0α<,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奇偶性:当α为奇数时,幂函数为奇函数,当α为偶数时,幂函数为偶函数.当qpα=(其中,p q 互质,p 和q Z ∈),若p 为奇数q 为奇数时,则q py x =是奇函数,若p 为奇数q 为偶数时,则q py x =是偶函数,若p 为偶数q 为奇数时,则q py x =是非奇非偶函数.⑤图象特征:幂函数,(0,)y x x α=∈+∞,当1α>时,若01x <<,其图象在直线y x =下方,若1x >,其图象在直线y x =上方,当1α<时,若01x <<,其图象在直线y x =上方,若1x >,其图象在直线y x =下方.〖补充知识〗二次函数(1)二次函数解析式的三种形式①一般式:2()(0)f x ax bx c a =++≠②顶点式:2()()(0)f x a x h k a =-+≠③两根式:12()()()(0)f x a x x x x a =--≠(2)求二次函数解析式的方法①已知三个点坐标时,宜用一般式.②已知抛物线的顶点坐标或与对称轴有关或与最大(小)值有关时,常使用顶点式. ③若已知抛物线与x 轴有两个交点,且横线坐标已知时,选用两根式求()f x 更方便.(3)二次函数图象的性质①二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠的图象是一条抛物线,对称轴方程为,2bx a=-顶点坐标是24(,)24b ac b a a--. ②当0a >时,抛物线开口向上,函数在(,]2b a -∞-上递减,在[,)2b a -+∞上递增,当2bx a=-时,2min 4()4ac b f x a -=;当0a <时,抛物线开口向下,函数在(,]2b a -∞-上递增,在[,)2b a -+∞上递减,当2bx a =-时,2max 4()4ac b f x a-=.③二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠当240b ac ∆=->时,图象与x 轴有两个交点11221212(,0),(,0),||||||M x M x M M x x a =-=. (4)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠根的分布一元二次方程根的分布是二次函数中的重要内容,这部分知识在初中代数中虽有所涉及,但尚不够系统和完整,且解决的方法偏重于二次方程根的判别式和根与系数关系定理(韦达定理)的运用,下面结合二次函数图象的性质,系统地来分析一元二次方程实根的分布.设一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两实根为12,x x ,且12x x ≤.令2()f x ax bx c =++,从以下四个方面来分析此类问题:①开口方向:a ②对称轴位置:2bx a=- ③判别式:∆ ④端点函数值符号. ①k <x 1≤x 2 ⇔②x 1≤x 2<k ⇔③x 1<k <x 2 ⇔ af (k )<0④k 1<x 1≤x 2<k 2 ⇔⑤有且仅有一个根x 1(或x 2)满足k 1<x 1(或x 2)<k 2 ⇔f (k 1)f (k 2)<0,并同时考虑f (k 1)=0或f (k 2)=0这两种情况是否也符合⑥k 1<x 1<k 2≤p 1<x 2<p 2 ⇔ 此结论可直接由⑤推出.(5)二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠在闭区间[,]p q 上的最值 设()f x 在区间[,]p q 上的最大值为M ,最小值为m ,令01()2x p q =+. (Ⅰ)当0a >时(开口向上) ①若2b p a -<,则()m f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b m f a =- ③若2b q a->,则()m f q =①若02b x a -≤,则()M f q = ②02x a->,则()M f p =xxxxx x(q)0x(Ⅱ)当0a <时(开口向下) ①若2b p a -<,则()M f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b M f a =- ③若2b q a->,则()M f q =①若02b x a -≤,则()m f q = ②02b x a->,则()m f p =.第三章 函数的应用一、方程的根与函数的零点 1、函数零点的概念:对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数))((D x x f y ∈=的零点。

高中数学必修 选修知识点归纳大全

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高中数学必修+选修知识点归纳大全引言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⑼直线、平面、简单几何体:空间直线、直线与平面、平面与平面、棱柱、棱锥、球、空间向量⑽排列、组合和概率:排列、组合应用题、二项式定理及其应用⑾概率与统计:概率、分布列、期望、方差、抽样、正态分布⑿导数:导数的概念、求导、导数的应用⒀复数:复数的概念与运算必修1数学知识点第一章:集合与函数概念§1、把研究的对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合。

[高中数学新课程标准]高中数学新课程标准

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[高中数学新课程标准]高中数学新课程标准篇一: 高中数学新课程标准高中数学新课程标准第一部分前言数学是研究空间形式和数量关系的科学,是刻画自然规律和社会规律的科学语言和有效工具。

[]数学科学是自然科学、技术科学等科学的基础,并在经济科学、社会科学、人文科学的发展中发挥越来越大的作用。

数学的应用越来越广泛,正在不断地渗透到社会生活的方方面面,它与计算机技术的结合在许多方面直接为社会创造价值,推动着社会生产力的发展。

数学在形成人类理性思维和促进个人智力发展的过程中发挥着独特的、不可替代的作用。

数学是人类文化的重要组成部分,数学素质是公民所必须具备的一种基本素质。

数学教育作为教育的组成部分,在发展和完善人的教育活动中、在形成人们认识世界的态度和思想方法方面、在推动社会进步和发展的进程中起着重要的作用。

在现代社会中,数学教育又是终身教育的重要方面,它是公民进一步深造的基础,是终身发展的需要。

数学教育在学校教育中占有特殊的地位,它使学生掌握数学的基础知识、基本技能、基本思想,使学生表达清晰、思考有条理,使学生具有实事求是的态度、锲而不舍的精神,使学生学会用数学的思考方式解决问题、认识世界。

一、课程性质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。

高中数学课程对于认识数学与自然界、数学与人类社会的关系,认识数学的科学价值、文化价值,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,形成解决简单实际问题的能力。

高中数学课程是学习高中物理、化学、技术等课程和进一步学习的基础。

同时,它为学生的终身发展,形成科学的世界观、价值观奠定基础,对提高全民族素质具有重要意义。

二、课程的基本理念1.构建共同基础,提供发展平台高中教育属于基础教育。

[]高中数学课程应具有基础性,它包括两方面的含义:第一,在义务教育阶段之后,为学生适应现代生活和未来发展提供更高水平的数学基础,使他们获得更高的数学素养;第二,为学生进一步学习提供必要的数学准备。

普通高中新课程数学教学指导

普通高中新课程数学教学指导

普通高中新课程数学教学指导目录第一章高中数学新课程的设计思路——整体把握课程第一节高中数学新课程的结构框架高中数学课程由三部分组成。

第一部分是必修课程,由五个模块组成。

每个模块要学习36个课时,这是每个学生都要学习的内容。

第二部分是选修1、2系列课程,这部分内容可以选择。

对于希望在人文社科方面发展的学生,可以选择选修1系列课程,该系列有两个模块,72个课时;对于希望在理工等方面发展的学生,可以选择选修2系列课程,该系列有三个模块,108个课时。

第三部分是选修3、4系列课程。

这部分内容,学生可以根据自己的兴趣和需求选择,其功能将在后面介绍。

高中数学课程的整体结构如下框图所示。

1.2 高中数学课程的框图说明选择性是这次高中数学课程的重要变化,理解选择性是认识课程结构的基础。

必修课程必修系列课程由5个模块组成。

数学1:集合、函数概念与基本初等函数I(指数函数、对数函数、幂函数);数学2:立体几何初步、平面解析几何初步;数学3:算法初步、统计、概率;数学4:基本初等函数II(三角函数)、平面上的向量、三角恒等变换;数学5:解三角形、数列、不等式。

选修课程选修课程由选修1,选修2,选修3,选修4等四个系列课程组成。

◆选修1系列课程:由两个模块组成。

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、数系的扩充与复数的引入、框图。

◆选修2系列课程:由三个模块组成。

选修2-1:常用逻辑用语、圆锥曲线与方程、空间中的向量与立体几何;选修2-2:导数及其应用、推理与证明、数系的扩充与复数的引入;选修2-3:计数原理、统计案例、概率。

◆选修3系列课程:由六个专题组成。

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。

◆选修4系列课程:由十个专题组成。

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。

数学学科知识与教学能力(高级中学)核心考点

数学学科知识与教学能力(高级中学)核心考点

模块一数学学科知识1. 数列极限的性质和证明◇收敛数列的极限是唯一的◇收敛数列是有界的◇收敛数列满足保号性2. 函数极限的性质和证明◇函数极限的唯一性◇函数极限的局部有界性◇函数极限的局部保号性◇函数极限与数列极限的关系3. 连续函数的性质和证明◇连续的定义◇函数的间断点的类型◇反函数和复合函数的连续性◇闭区间上连续函数的性质(有界性、最大值最小值定理、零点定理、介值定理)4. 一元函数微积分的性质和证明◇导数的概念◇导数的运算(基本导数公式)◇中值定理(罗尔中值定理、拉格朗日中值定理)◇洛必达法则◇函数的单调性和极值◇函数的凹凸性和拐点(詹森不等式)◇不定积分公式◇不定积分的积分法(公式法、凑微分法、换元积分法、分部积分法)◇定积分的性质和计算(积分中值定理、变上限积分、牛顿——莱布尼茨公式、换元法、分部积分法、公式法)◇定积分与旋转几何体5. 向量及其运算的性质和证明◇向量加法法则◇减法法则◇向量的乘法◇向量的数量积与向量积◇向量的混合积6. 矩阵与变换的性质和证明◇拉普拉斯定理◇克莱姆法则◇矩阵的加法、数乘、乘法、转置◇矩阵的运算性质◇矩阵的基本初等变换◇可逆矩阵的基本性质◇线性相关与线性无关◇齐次线性方程组的基础解系◇矩阵的对角化7. 概率与数理统计的性质和证明◇排列组合公式◇加法和乘法原理◇古典概型基本公式◇条件概率基本公式◇独立性◇离散型随机变量分布律◇连续型随机变量的分布密度◇分布函数◇六大分布◇期望及其性质◇方差及其性质8. 必修课程——数学1◇集合的运算◇函数单调性的证明◇函数奇偶性的判定◇指数函数的性质◇对数函数的性质◇幂函数的性质◇二分法◇函数应用题9. 必修课程——数学2◇空间几何体的表面积和体积◇线面平行、垂直的相关性质和定理◇三垂线定理及其逆定理◇二面角◇直线方程的求法◇点到直线的距离公式◇圆的标准方程和一般方程◇直线和圆的位置关系◇两圆的位置关系10. 必修课程——数学3◇用样本估计总体◇古典概型◇几何概型11. 必修课程——数学4◇三角函数的诱导公式◇正弦、余弦、正切函数的图像和性质◇三角恒等变换12. 必修课程——数学5◇余弦定理、正弦定理◇等差、等比数列◇数学归纳法◇基本不等式◇一元二次不等式◇线性规划问题13. 选修课程基础◇椭圆方程及其几何性质◇双曲线及其几何性质◇抛物线及其几何性质◇复数及其几何意义◇复数的四则运算14. 选修课程大纲要求◇常用逻辑用语◇导数及其几何意义◇框图◇数学史◇几何证明◇矩阵与变换◇坐标系与参数方程模块二高中数学课程知识1. 高中数学课程性质◇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。

新课程标准

新课程标准

课程理念和目标
高中数学新课程十大基本理念: ①构建共同基础,提供发展平台; ②提供多样课程,适应个性选择; ③倡导积极主动、勇于探索的学习方式; ④注重提高学生的数学思维能力; ⑤发展学生的数学应用意识; 发展学生应用意识 ⑥与时俱进地认识“双基”; 基本的数学活动经验 ⑦强调本质,注意适度形式化; ⑧体现数学的文化价值; ⑨注重信息技术与数学课程的整合; ⑩建立合理、科学的评价体系。
第一部分
课程理念和目标
一、指导思想
领导与教师要准确理解高中数 学课程的性质和特点,深刻领 会高中数学课程的基本理念, 脚踏实地,勇于创新,勤于学 习,善于总结,积极稳妥地推 进我省普通高中数学新课程实 验,全面提高我省数学教学的 质量和水平。
第一部分
二、课程理念 • • • • • • • • • • •
第二部分
课程结构和课程设置
一、普通高中数学课程结构
•基于不同的需求, 高中数学课程内容既 要进一步提升所有学 生的共同基础,同时 更应为每一位学生的 发展奠定不同基础。
• (一)《普通高中数学课程标准(实验)》中的 数学学科课程结构 • 高中数学新课程由若干模块和专题组成。模块是 基于明确的教育目标,围绕某一特定主题而形成 的相对完整、独立的学习单元。模块是一个个相 互联系又独立的课程单元。高中数学课程分为必 修课程和选修课程两部分。每个模块2个学分(36 学时);每个专题1学分(18学时),每2个专题组 成1个模块。其中,必修课程由5个模块构成,选 修课程分成4个系列,各个系列由模块或专题构成 .
从学生认知的角度考虑
几何直观
基本上是直线型递进 螺旋式递进,突出几何直观
第一部分
第二部分 第三部分 第四部分
课程理念和目标

高中数学课程顺序及重难点和高考考点

高中数学课程顺序及重难点和高考考点

高中数学课程顺序及重难点和高考考点引言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⑼直线、平面、简单几何体:空间直线、直线与平面、平面与平面、棱柱、棱锥、球、空间向量⑽排列、组合和概率:排列、组合应用题、二项式定理及其应用⑾概率与统计:概率、分布列、期望、方差、抽样、正态分布⑿导数:导数的概念、求导、导数的应用⒀复数:复数的概念与运算。

解读04 课程结构——2017年版《普通高中课程标准》数学解读

解读04 课程结构——2017年版《普通高中课程标准》数学解读

解读04 课程结构(一)框架结构的变化2003年版课标:高中数学课程分必修和选修。

必修课程由5个模块组成;选修课程有4个系列,其中系列1、系列2由若干个模块组成,系列3、系列4由若干专题组成。

每2个专题可组成1个模块。

课程结构如图所示。

选修系列必修模块注:上图中代表模块(36学时),代表专题(18学时)。

必修课程是选修课程中系列1,系列2课程的基础。

选修课程中系列3、系列4基本上不依赖其他系列的课程,可以与其他系列课程同时开设,这些专题的开设可以不考虑先后顺序。

必修课程中,数学1是数学2,数学3,数学4和数学5的基础。

2017年版课标:高中数学课程分为必修课程、选择性必修课程和选修课程。

高中数学课程内容突出函数、几何与代数、概率与统计、数学建模活动与数学探究活动四条主线,它们贯穿必修、选择性必修和选修课程。

数学文化融入课程内容。

高中数学课程结构如下:说明:数学文化是指数学的思想、精神、语言、方法、观点,以及它们的形成和发展;还包括数学在人类生活、科学技术、社会发展中的贡献和意义,以及与数学相关的人文活动。

(二)内容的变化2003年版课标:1.必修课程必修课程是每个学生都必须学习的数学内容,包括5个模块。

数学1:集合、函数概念与基本初等函数I(指数函数、对数函数、幂函数)。

数学2:立体几何初步、平面解析几何初步。

数学3:算法初步、统计、概率。

学科+网数学4:基本初等函数II(三角函数)、平面上的向量、三角恒等变换。

数学5:解三角形、数列、不等式。

2.选修课程对于选修课程,学生可以根据自己的兴趣和对未来发展的愿望进行选择。

选修课程由系列1,系列2,系列3,系列4等组成。

◆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、数系的扩充与复数的引入、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、空间中的向量与立体几何。

普通高中数学课程标准解析

普通高中数学课程标准解析

4、发展数学应用意识和创新意识,力求对现实 世界中蕴涵的一些数学模式进行思考和做出判 断。 5、提高学习数学的兴趣,树立学好数学的信心, 形成锲而不舍的钻研精神和科学态度。 6、具有一定的数学视野,逐步认识数学的科 学价值、应用价值和文化价值,形成批判性的 思维习惯,崇尚数学的理性精神,体会数学的 美学意义,从而进一步树立辩证唯物主义和历 史唯物主义世界观。
高中数学新课程标准的特点
新课程标准有以下几个显著特点: 1、课程设置模块化,分必修课与选修课。 必修课是每个学生都必须学习的内容,由5个 模块组成,共10学分,学完即达到高中毕业的 要求。选修课是学生可以根据自己的兴趣 和对未来发展的愿望进行选择,获取相应的 学分。
课程结构的变化 课程具有多样性和选择性,是国际课程发展的潮流。 《全日制普通高级中学数学教学大纲》(以下简称大纲) 是通过选修课程和活动课程的实施来体现这一要求的, 《大纲》的课程结构是必修课和限定选修课、任意选修一 种的课程模式,高中按“二一分段、高三分流”的办法安 排,即高中一年级、二年级设必修课,学完必修课进行会 考,高三分流,学完理科和文科数学后参加相应的高考。 《普通高中数学课程标准(实验)》(以下简称为《标准》) 改革课程结构,通过模块式的课程结构,扩大选择和发展 空间,为不同基础、不同需要的学生提供多层次、多种类 的选择。在《标准》中,高中课程由必修、选修1、选修2、 选修3、选修4等5个课程系列构成。
第二部分 整体把握与实践 高中数学新课程
内容结构: 一、体会高中数学课程结构和内容处理 上的变化; 二、明确贯穿于高中数学课程的几条主线; 三、能整体把握高中数学课程。
一、体会高中数学课程结构和内容处理 上的变化;
普通高中数学课程标准解析与新教材分析 内容结构 第一部分 普通高中数学课程标准解析 第二部分 整体把握与实践高中数学新课程 第一部分 普通高中数学课程 标准解析 内容结构: 一、普通高中数学课程的性质; 二、普通高中数学课程的理念与目标;

闭曲面的分类

闭曲面的分类

闭曲面的分类温馨提示:该文档是小主精心编写而成的,如果您对该文档有需求,可以对它进行下载,希望它能够帮助您解决您的实际问题。

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闭曲面分类定理

闭曲面分类定理

闭曲面分类定理
闭曲面分类定理是数学中一个重要的定理,它指出了曲面的分类方式。

它由德国数学家卡尔·马克斯·海森堡于1882年提出,它是拓扑学的一个重要结果。

闭曲面分类定理指出,任何一个闭曲面都可以由一个或多个基本曲面组成,这些基本曲面可以是平面、圆柱面、圆锥面或者椭圆面。

这些基本曲面可以通过旋转、翻转、拉伸或收缩等操作组合而成。

闭曲面分类定理的发现对拓扑学有着重要的意义,它提供了一种简单的方法来分类曲面,使得拓扑学家可以更好地理解曲面的性质。

此外,它也为更多的数学研究提供了基础,如几何学、微分几何学等。

总之,闭曲面分类定理是一个重要的定理,它为拓扑学和其他数学领域的研究提供了重要的理论支持,并且为更多的数学研究提供了基础。

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边缘曲面
环柄 圆盘是个有边缘的曲面,开了若干个圆空的曲面也是边缘曲面,如 果在环面上开一个空,则就得到一个有边缘的曲面,叫做环柄。
麦比乌斯带
麦比乌斯带
(是一个有边缘的曲面)
麦比乌斯带
麦比乌斯带
麦比乌斯带上存在着这样的闭道路(闭路),曲面的法向 量沿这道路变动能达到与原来位置方向相反的位置。
麦比乌斯带
带k个麦比乌斯带的曲面系列

现在我们可以写出关于曲面分类的麦比乌 斯—约当定理的后一半,那就是列举不可定向 的闭曲面的所有拓扑不同的类型。我们用Np 表示从球面开q个孔且全部用麦比乌斯带封起 来而得到的曲面。可以证明,曲面 N1, N2 , ……Nq , …… 给出不可定向的闭曲面的完全的拓扑分类。
现在不难进行所需要的粘合图(e)。我们看到,沿线割开麦比乌斯带给出同胚 于平环的图形。在图(e)上用相同字母表示的点处在对径点的位置。相反的粘合 重新把平环变成麦比乌斯带。因此,如果把平环的一个圆周上的每两个对径点都粘 合起来,则就得到麦比乌斯带。
现在设l是一个曲面Q上的圆孔的周 线。环绕空l从曲面割下狭长条(平 环),且用l’表示这平环的外部周线 (如左图)于是得到一个同胚于Q平 面(只不过有稍大的孔l’)和单独的 平环。现在在割下的平环的周线l上把 每两个对径点都粘起来:那么平环就 变成麦比乌斯带了。把这个麦比乌斯 带与孔l’粘起来。结果我们就在曲面Q (确切地说是也它同胚的曲面)上粘 了一个麦比乌斯带。但是沿周线l’割 开曲面并反过来把割开的地方粘起来 等于什么也没有做,因而简单地说是 在周线l上把每两个对径点都粘起来。 总之,在圆孔的周线l上把每两个对径 点都粘起来相当在这个孔上粘一条麦 比乌斯带。
用麦比乌斯带封合一个孔还 可以换个说法。沿中位线把麦 比乌斯带割开。为此我们需要 先把矩形的侧边粘起来(为了 得到麦比乌斯带要扭转一下), 然后沿mnp线割开图(a)。 但可以按相反的顺序来完成: 先沿mnp线把矩形割开图 (b),然后再把两侧线段粘 合(按箭头所指的方向)。为 了粘合,我们把矩形的下半部 翻转图(c),并把两半放在 图(d)那样的位置。
五 可定向的闭曲面的分类

曲面系列p0 , p1, p2……pk ……两两不同胚, 因为他们有不同的欧拉示性数,我们可以证明 任何可定向的闭曲面总同胚于曲面系列p0 , p1, p2……pk ……中的一个。
六 不可定向的闭曲面的分类

不可定向的闭曲面在空间中的位置只能是有自 交线的。
如上图(a)上曲面画着边缘l的曲面,图(b)上画着它穿过“瓶颈”的剖面。用圆 盘把孔l缝合给出闭曲面图(c),但它是自交的。实际上不应该有自交线,我们可 以认为,发生这种情况只是由于曲面在空间的”不利的“位置。得到的曲面叫做克 莱因瓶。它是单侧的:从瓶表面外侧的点开始移动可以进入瓶的内侧,图(b)
欧拉公式与闭曲面的分类
主讲教师:刘 玉 教授
一 凸多面形的欧拉公式
多面形,其中(一)(二)(三)(四) 为凸多面形.
欧拉示性数:X(P)=V-E+F
正多面形
欧拉示性数:X(P)=V-E+F
凸多面形的欧拉定理
定理1(凸多面形的欧拉定理)
任意一个凸多面形P的欧拉示数都是2:
X(P)=V-E+F=2
麦比乌斯带

在麦比乌斯带上有这样的道路(闭路),当圆周沿这道路变动时, 圆周上的方向会改变到相反的位置,这样的闭路叫做反转定向的。
如果在曲面上没有反转定向的闭路,则这曲面叫做可定向的(或双侧 的),而如果有这种闭路,则叫做不可定向的(或单侧的)。 现在设Q1和Q2是两个曲面,每一个都有同胚于圆周的边缘。把这两个曲 面的边缘接起来(“粘和”),得到一个新曲面。这时就说,在曲面Q1上 的孔,用曲面Q2封合起来(或反之)
四 分成多边形的曲面(有边缘或 无边缘,双侧或单侧);这就是说,在曲面上 可以“画出”一个网络,它把曲面剖分成有限 个同胚于圆盘的片。在网络的顶点和棱的个数 记作V和E,并把由这个网络把Q剖分成的多边 形的个数记作F。数 x(Q)=V-E+F 叫做曲面Q 的欧拉示性数。
谢谢大家!
二 球面的欧拉示性数
设在球面(或同胚于它的曲面)上画有连同的网络G,它有V个顶点 和E条棱,并把球面分割F个区域(面),那么V-E+F=2也成立。
两个同胚曲面
映射f: A B说是同胚映射(或同胚),是指它既是一一对 应的,又是双方连续的,即不仅映射f连续,而且逆映射f-1也 连续.
三 曲面
在“三页册”中点 x,y,z邻近有不同结构, 点y邻域是半圆形,且y 在它的边界上,称点y在 图形的边缘,点z的邻域 由沿公共直径相连接的 三个半圆组成,这时称 图形在这地方分叉,点x 有圆盘形域,且点x在圆 盘内部,图形在这里没 有边缘也没有分叉。每 个点x都有同胚于圆盘的 邻域(点x在其内部)的 图形叫做曲面,曲面没 有边缘和分叉,球面和 环面都是曲面,也可以 讨论有边缘的曲面,他 们有边缘但没有分叉。
带环柄的球面
考虑开有p个圆孔的球面,并且每个孔都用唤环柄封合起来。得到的曲 面叫做带p个环柄的球面。带一个环柄的球面同胚于环面;带两个环柄的 球面同胚于“8字形面包”表面(粘合两个环柄而得到)。
带k个环柄的曲面系列



我们只讨论闭曲面(它没有边缘而且可以剖分成有限 个多边形)。例如平面不是闭曲面:在平面上的有限 网络不能把平面剖分成全部同胚于圆盘的区域。曲面 的拓扑分类问题是这样:指出这样一些两两的互不同 胚的闭曲面,使任意闭曲面总同胚于其中某一个。换 句话说,需要列举拓扑的不同的所有闭曲面。 我们先对可定向的曲面来讨论这个问题的解。用p0表 示球面,并用pk表示带k个环柄的球面。可以证明, 曲面 p0 , p1 , p2 ,……,pk……给出可定向的闭曲面的 全部拓扑分类,即这里列举了这种曲面的全部拓扑不 同的类型。 可以证明曲面pk的欧拉示性数等于2-2k
麦比乌斯带的边缘同胚于圆周,所以可以把麦比乌斯带沿其边缘粘到从某个 曲面开出的孔的边缘上。在图( a)上画着麦比乌斯带(扭转了的平环),而在 图(b )上画的是开过孔的曲面Q的一部分。如果把曲面Q的内部的“螺旋桨页 片”“摊开”,则容易看出图(c)在它上面开了个同胚于圆盘的孔。因为画在 图(a)和(b)上的曲面有同样的边缘,所以可以把它们的边缘粘起来,即把 麦比乌斯带粘到在曲面Q上开出的圆孔上。当然,这时麦比乌斯带显然要与曲面 相交,但是我们认为,相交只是由于曲面在空间的“不利的”位置。
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