高二数学期末知识点:两个变量的线性.docx
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1、高二数学期末知识点:两个变量的线性高二数学期末学问点:复数 高二数学期末学问点:复数 定义数集拓展到实数范围内,仍有些运算无法进行。比如判别式小于0的一元二次方程仍无解,因此将数集再次扩充,达到复数范围。形如z=a+bi的数称为复数(complexnumber),其中规定i为虚数单位,且i2=i*i=-1(a,b是随意实数)我们将复数z=a+bi中的实数a称为复数z的实部(realpart)记作Rez=a实数b称为复数z的虚部(imaginarypart)记作Imz=b.已知:当b=0时,z=a,这时复数成为实数当a=0且bne;0时,z=bi,我们就将其称为纯虚数。运算法则加法法则复数的加法
2、法则:设z1=a+bi,z2=c+di是随意两个复数。两者和的实部是原来两个复数实部的和,它的虚部是原来两个虚部的和。两个复数的和依旧是复数。即(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.乘法法则复数的乘法法则:把两个复数相乘,类似两个多项式相乘,结果中i2=minus;1,把实部与虚部分别合并。两个复数的积仍旧是一个复数。即(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(bc+ad)i.除法法则复数除法定义:满意(c+di)(x+yi)=(a+bi)的复数x+yi(x,yisin;R)叫复数a+bi除以复数c+di的商运算方法:将分子和分母同时乘以分母的共轭复数,再用乘法法则运算,即(
3、a+bi)/(c+di)=(a+bi)(c-di)/(c+di)(c-di)=(ac+bd)+(bc-ad)i/(c2+d2).开方法则若zn=r(costheta;+isintheta;),则z=nradic;rcos(2kpi;+theta;)/n+isin(2kpi;+theta;)/n(k=0,1,2,3n-1) 两个变量的线性相关 2.3.2两个变量的线性相关 教学目标:经验用不同估算方法描述两个变量线性相关的过程。知道最小二乘法的思想,能依据给出的线性回来方程系数公式建立线性回来方程。教学重点:经验用不同估算方法描述两个变量线性相关的过程。知道最小二乘法的思想,能依据给出的线性回来
4、方程系数公式建立线性回来方程。教学过程:1回顾上节课的案例分析给出如下概念:(1)回来直线方程(2)回来系数2最小二乘法3直线回来方程的应用(1)描述两变量之间的依存关系;利用直线回来方程即可定量描述两个变量间依存的数量关系(2)利用回来方程进行预料;把预报因子(即自变量x)代入回来方程对预报量(即因变量Y)进行估计,即可得到个体Y值的容许区间。(3)利用回来方程进行统计限制规定Y值的改变,通过限制x的范围来实现统计限制的目标。如已经得到了空气中NO2的浓度和汽车流量间的回来方程,即可通过限制汽车流量来限制空气中NO2的浓度。4应用直线回来的留意事项(1)做回来分析要有实际意义;(2)回来分析
5、前,最好先作出散点图;(3)回来直线不要外延。5实例分析:某调查者从调查中获知某公司近年来科研费用支出()与公司所获得利润()的统计资料如下表:科研费用支出()与利润()统计表单位:万元年份科研费用支出利润1998199920002022202220225114532314030342520合计30180要求估计利润()对科研费用支出()的线性回来模型。解:设线性回来模型直线方程为:因为:依据资料列表计算如下表:年份199819992000202220222022511453231403034252022544012017075402512116259406-10-2-311004-5-100
6、361049060001030合计3018010002000050100现利用公式()、()、()求解参数的估计值:所以:利润()对科研费用支出()的线性回来模型直线方程为:6、求直线回来方程,相关系数和作图,这些EXCEL可以便利地做到。仍以上题的数据为例。于EXCEL表中的空白区,选用插入菜单吩咐中的图表,选中XY散点图类型,在弹出的图表向导中按向导的要求一步一步地操作,如有错误可以返回去重来或在以后修改。适当修饰图的大小、纵横比例、字体大小、和图符的大小等,使图美观,最终得到图1,图中有直线称为趋势线,还有直线方程和相关系数。图中的每一个部份如坐标、标题、图例等都可以分别修饰,这里主要介
7、绍趋势线和直线方程。图1散点图鼠标右键点击图中的数据点,出现一个对话框,选添加趋势线,图中自动画上一条直线,再以鼠标右击此线,出现趋势线格式对话框,选择线条的粗细和颜色,在选项中选取显示公式和显示R平方值,确定后即在图中显示回来方程和相关系数。课堂练习:第83页,练习A,练习B小结:经验用不同估算方法描述两个变量线性相关的过程。知道最小二乘法的思想,能依据给出的线性回来方程系数公式建立线性回来方程。课后作业:第84页,习题2-3A第1、2题, 高二数学必修四两个变量的线性相关创新教案 中学数学必修四两个变量的线性相关教案设计 一、内容和内容解析 本节课是人教A版中学数学必修三2.3.2两个变量
8、的线性相关的其次课时。上节课通过大量的生活实例,学生已经初步相识两个变量间的相关关系,并可以借助散点图呈现收集的数据。通过对单变量样本数据中“平均数的几何意义”(切合学生的认知须要)的介绍,为本节课的内容做了铺垫。本节课的主要内容是用最小二乘法求线性回来方程,基础学问是回来直线的概念,也是本节课的核心概念;基本思想是“最小二乘法”思想;依据线性回来方程的系数公式求回来直线是本节课的基本技能. 就统计学科而言,对不同的数据处理方法进行“优劣评价”是“假设检验”的萌芽,而后者是统计学学科探讨的另一重要领域.了解“最小二乘法”思想,比较各种“估算方法”,体会它的科学性,既是统计学教学发展的须要,又在
9、体会此思想的过程中促进学生对核心概念的进一步理解.“样本估计总体”是本节课的上位思想也是整个其次章的核心思想,而“最小二乘法思想”作为本节课的核心思想,由此得以体现.回来思想和贯穿统计学科中的随机思想,也在本节课中有所渗透. 本节课通过引导学生经验“收集数据整理数据(作散点图)探究并确定回来直线的数学意义求回来直线方程应用”完整的回来分析的过程,激励学生独立思索、自主探究、合作沟通和计算机操作等方式绽开学习,从而发挥本节课的育人价值。整个学习过程渗透了数据分析和数学建模的核心素养。通过引导学生对散点图中的点大致分布在一条直线旁边的视察,渗透直观想象的核心素养;通过尝试提出找回来直线的想法、用自
10、己的语言描述对这条直线的初步相识到探究从数学的角度定义回来直线的过程,渗透数学抽象和逻辑推理的核心素养;最终,依据回来直线方程的系数公式,引导学生先求出公式中的基本统计量,再代入公式的过程和指导学生利用Excel电子表格求回来方程的过程,提升数学运算的核心素养。 基于上述内容分析,本节课的教学重点为:了解最小二乘法思想,并能依据给出的线性回来方程的系数公式,建立线性回来方程 二、目标和目标设置 基于对本节课教学内容的解析,结合一般中学数学课程标准(2022年版)的要求,制定本节课的教学目标如下: 1.了解一元线性回来模型的含义: (1)能依据散点图说明两个相关变量的线性相关关系;(2)能用自己
11、的语言说明回来直线的统计意义;2.了解最小二乘原理: (1)经验用不同方法确定回来直线的过程,能相识到回来直线是“从整体上看,各点与此直线上的点的距离最小”的直线; (2)能用数学符号刻画“从整体上看,各点与此直线上的点的距离最小”的表达方式; (3)通过对表达方式的转化(距离最小到偏差平方和最小),体会最小二乘法原理,并能用自己的语言表述; 3.针对实际应用问题,能依据给出的线性回来方程系数公式建立线性回来方程;4.在经验完整的线性回来分析的过程中,重点提升数据分析和数学建模核心素养;5.针对实际应用问题,会用一元线性回来模型进行预料. 三、学生学情分析 第1页(共6页) 在经验用不同估算方
12、法描述两个变量线性相关的过程后,在学生现有学问实力范围内,如何选择一个最优方法,成为学问发展的逻辑必定.而上节课的“从平均数的几何意义说起”符合学生的认知须要和支撑点,同时引起了学生的爱好,为这节课的最小二乘法思想的产生做了重要的铺垫. “最小二乘法”作为经典的回来方程估算方法,通过用数学方法刻画“从整体上看,各点与此直线的距离最小”这始终观的几何描述,实行合适的数学处理方法,最终获得回来直线,对学生认可统计估算的科学性有很大帮助.其中对于数形结合发觉距离与偏差的等价性,二元二次函数的特征辨识等都是这节课学生所要具备的认知基础. 基于此,如何把“从整体上看,各点与此直线的距离最小”用合适的代数
13、符号刻画并化简,化几何问题为代数问题,是学生顺当了解解“最小二乘法”思想的前提;而如何化简困难的代数表达式,学生缺乏处理的阅历,在计算实力的要求上也较高,这里就造成了已有认知与现需认知的差异,而且是学生不能独立突破的.要了解“最小二乘法思想”,接受“由系数公式得到的线性方程”为回来方程,理解此方程可作为“两个具有线性相关关系的变量的代表”这一回来直线概念的本质,并体现相对于其他估算方法法的优越性,又必需要求对给出的系数公式来源进行肯定的说理,这里的认知差异也是学生无法自己消退的,须要老师的引导和帮忙. 学问发展的要求与学生实力和阅历的欠缺成为本节课将会遇到的最大冲突.教学中,要防止两种倾向:一
14、是干脆套用回来系数公式求解回来方程而回避说理过程;二是过多纠缠于数学刻画过程,甚至在课堂上花大量时间对回来系数公式进行证明说理.这两种倾向,都脱离了实际状况,前者忽视了“最小二乘法思想”,迷失了本节课的教学目标;后者人为拔高教材要求,脱离了本节课教学要求. 所以,本节课的教学难点是:如何通过数学方法刻画“从整体上看,各点与此直线的距离最小”,并在此过程中了解最小二乘法思想.对于该教学难点,老师通过精准问题串层层分解学生认知的难点,不断找寻学生的认知原点,关键处动画展示,直观形象,突破教学难点.本节课涉及大量数据计算,形成操作上的一个难点,通过小组合作,老师培训模式突破难点. 四、教学策略分析
15、本节课在课前让学生收集身高与体重的数据,一方面对前面学过的学问有一个巩固,同时让本节课进行线性回来分析的过程更加完整;二是从学生身边的真实数据动身,更简单促进学习动机,而且给学生带来的体验也更为真实。对回来直线概念的学习,采纳概念形成和概念同化相结合的策略。从自然语言描述上,回来直线是“从整体上看,各点与此直线的距离最小”的一条直线,“总偏差平方和最小”是回来直线的数学符号表示。这里通过细心设计“问题串”引导学生经验充分的思维活动过程,是本节课落实数学基本活动阅历的最佳机会。详细来说,考虑让学生带着“同学们想做什么?或者说利用学过的统计学问你能做些什么?”这样的问题,在得出散点图后,直观感知“
16、点”的分布特点,事实上也是在培育学生“发觉问题”、“提出问题”的实力;通过让学生“尝试画出你认为合适的回来直线”的活动,赐予学生独立思索的时间和空间,再通过让学生展示自己画的回来直线,引导学生对回来直线的标准有一个模糊的初步的想法。在此基础上提出如何给回来直线一个定量的数学的标准的问题。通过借助几何画板动态演示,帮助学生理解从“距离的和的最小”到“总偏差平方和最小”的转化过程,完成对回来直线概念的形成过程。除此之外,上节课利用“平均数的几何意义”的案例做了铺垫,本节课再类比标准差公式的学习过程,事实上是采纳了先行组织者策略帮助学生同化回来直线的概念。新课标相对于老课标(修订版)在教学目标上增加
17、了“会运用相关统计软件”的要求,采纳小组合作学习的方式,更能在探究和上机操作的过程中帮助基础薄弱的学生学习。另外,手机拍照投屏技术可以刚好将学生探讨的结果展示给全部学生,帮助老师刚好获得反馈,也有助于学生在心理上形成与他人的比较,帮助学生渐渐形成自我评价的意识。最终考虑结合国策作为作业的背景材料,也是体现教学中要有立德树人的意识。 五、教学过程设计(一)学问回顾,导入新课 1两个变量之间有几种关系? 2从“平均数”的几何意义说起 师生活动:两个变量之间有两种关系,即函数关系和相关关系.通过平均数是数轴上一组数据最靠近的一个“代表值”,但是这是一个单变量样本数据的问题,日常生活中涉及的大多数是多
18、变量的问题,比如课前收集的身高与体重就是一个双变量样本数据的问题 (二)初步探究,直观感知 面对收集来的样本数据,同学们想做什么?或者说利用学过的统计学问你能做些什么?利用电子表格作出散点图,直观感知两个变量之间的线性相关关系及回来直线(板书)数学试验1:找寻回来直线请同学们在学案上尝试画出你认为合适的回来直线 问题1:如何评价这些“直线”的优劣?是否有个评价标准? 【设计意图】能够进行数学抽象,达到新课标的水平一,即在熟识的情境中干脆抽象出数学概念和规则,能够在特例的基础上归纳并形成简洁的数学命题,能够仿照学过的数学方法解决简洁问题.在上节课平均数的几何意义的基础上,学生通过散点图对寻求回来
19、直线的优劣绽开思索,对于全部的点要突出“整体”二字,于是提出“从整体上看,各点与此直线的距离和最小”这一评价标准,对比几何描述的直观性和代数表达的便捷性,揭示两者是同一标准下不同表述. 师生活动:通过面对样本数据,感受核心思想“利用样本估计总体”.通过作出散点图发觉两个变量线性相关关系及回来直线.寻求的可能方案:(1)回来直线是过散点最多的直线;(2)回来直线是使上下点基本平均分布的直线;(3)回来直线是过两个端点的直线;(4)回来直线是经过样本中心的直线;(5)回来直线是各点与之距离最小的直线;(6)多画几条直线,取它们的斜率、截距的平均数作为回来直线的斜率.由此自然出现一个问题:各种处理方
20、法是否合理?哪条“最合适”?类比平均数的几何意义,感受样本数据点与相应直线在整体上是最接近的,“接近”,数学上是如何量化的.于是引出了评价优劣的标准为“从整体上看,各点与此直线的距离和最小”.由于具有几何直观性,学生易于接受此标准,达成“几何”与“代数”的转化.(三)按部就班,延长拓展 问题2:你能用代数式刻画“从整体上看,各点与此直线的距离和最小”吗?问题3:距离可以用别的形式代替吗? 问题4:作为推断优劣的标准,距离和偏差可以等价吗? 问题5:偏差有正有负,因此它们的和并不能反映“从总体上来看,各点与直线的偏差最小”,怎样解决这个问题呢? 【设计意图】能够在熟识的情境中,发觉问题并转化为数
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- 关 键 词:
- 数学 期末 知识点 两个 变量 线性
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