全书要点速记-【名师导航】2026-2027学年高中数学选择性必修第二册教师用书word(人教B版)
2025-12-11
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教辅
摘要:
本讲义聚焦高中数学排列组合与概率统计核心知识,系统梳理基本计数原理到排列数组合数公式及性质,再到二项式定理的逻辑链条。同时构建条件概率、离散型随机变量分布列及常见分布,延伸至回归模型与独立性检验的完整知识框架,为学习提供清晰支架。
资料通过表格对比排列与组合概念公式,助学生用数学思维辨析易混点。二项式定理与二项分布的关联设计,培养数学眼光发现知识联系。回归模型实例及独立性检验步骤,引导用数学语言解决实际问题,课中辅助教学,课后便于查漏补缺。
内容正文:
第三章 排列、组合与二项式定理
要点1 基本计数原理
分类加法计数原理
完成一件事,如果有n类办法,且:第一类办法中有m1种不同的方法,第二类办法中有m2种不同的方法……第n类办法中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1+m2+…+mn种不同的方法
分步乘法计数原理
完成一件事,如果需要分成n个步骤,且:做第一步有m1种不同的方法,做第二步有m2种不同的方法……做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1×m2×…×mn种不同的方法
要点2 排列数与组合数
排列数
组合数
概念
从n个不同对象中取出m个对象的所有排列的个数,称为从n个不同对象中取出m个对象的排列数
从n个不同对象中取出m个对象的所有组合的个数,称为从n个不同对象中取出m个对象的组合数
符号表示
公式
=n(n-1)(n-2)…[n-(m-1)]=,其中n!==n×
=
性质
.
=
性质1:=.
性质2:+=
要点3 二项式定理
二项式定理
一般地,当n是正整数时,有(a+b)n=an+an-1b+…+an-kbk+…+bn
通项公式
展开式中的第k+1项Tk+1=an-kbk
二项式系数
称为第k+1项的二项式系数
二项式系数的性质
性质1:展开式的二项式系数的和等于2n,即2n=++…++…++.
性质2:奇数项的二项式系数之和等于偶数项的二项式系数之和,且都等于2n-1,即+++…=+++…
有关二项展开式系数的结论
若f (x)=(x+a)n=a0xn+a1xn-1+…+an,
则a0+a1+…+an=f(1).
当n为偶数时,奇数项系数的和为a0+a2+a4+…+an=,偶数项系数的和为a1+a3+a5+…+an-1=;
当n为奇数时,奇数项系数的和为a0+a2+a4+…+an-1=,偶数项系数的和为a1+a3+a5+…+an=
第四章 概率与统计
要点1 条件概率与事件的独立性
条件概率的定义
一般地,当事件B发生的概率大于0时(即P(B)>0),已知事件B发生的条件下事件A发生的概率,称为条件概率,记作P(A|B).
需要注意的是,P(A|B)和P(B|A)的意义不一样,一般情况下,它们也不相等
条件概率的计算公式
P(A|B)=
乘法公式
P(BA)=P(A)P(B|A)
全概率公式
P(B)=P(A)PP
定理1
若样本空间Ω中的事件A1,A2,…,An满足:
(1)任意两个事件均互斥,即AiAj=∅,i,j=1,2,…,n,i≠j;
(2)A1+A2+…+An=Ω;
(3)P(Ai)>0,i=1,2,…,n.
则对Ω中的任意事件B,都有B=BA1+BA2+…+BAn,且P(B)=
贝叶斯公式
一般地,当1>P(A)>0且P(B)>0时,有
P(A|B)=
=
定理2
若样本空间Ω中的事件A1,A2,…,An满足:
(1)任意两个事件均互斥,即AiAj=∅,i,j=1,2,…,n,i≠j;
(2)A1+A2+…+An=Ω;
(3)1>P(Ai)>0,i=1,2,…,n.
则对Ω中的任意概率非零的事件B,有
P(Aj|B)=
=
独立性与条件概率的关系
当P(B)>0时,A与B独立的充要条件是P(A|B)=P(A)
要点2 离散型随机变量的分布列及其数字特征
定义
离散型随机变量X的概率分布可以用如下形式的表格表示,这个表格称为X的概率分布或分布列
X
x1
x2
…
xk
…
xn
P
p1
p2
…
pk
…
pn
性质
(1)pk≥0,k=1,2,…,n;
(2)=p1+p2+…+pn=1
均值
称E(X)=x1p1+x2p2+…+xnpn=为离散型随机变量X的均值或数学期望(简称为期望)
方差
称D(X)=[x1-E(X)]2p1+[x2-E(X)]2p2+…+[xn-E(X)]2pn=为离散型随机变量X的方差.
方差公式的变形:D(X)=
线性关系的随机变量的均值与方差
若X与Y都是离散型随机变量,且Y=aX+b(a≠0),则由X与Y之间分布列和均值的关系可知E(Y)=aE(X)+b,D(Y)=a2D(X)
要点3 常见分布
1.两点分布
定义
如果随机变量X的分布列为
X
1
0
P
p
1-p
其中0<p<1,则称离散型随机变量X服从参数为p的两点分布(或0-1分布)
均值
E(X)=p
方差
D(X)=p(1-p)
2.二项分布
定义
一般地,如果一次伯努利试验中,出现“成功”的概率为p,记q=1-p,且n次独立重复试验中出现“成功”的次数为X,则X的取值范围是{0,1,…,k,…,n},而且P(X=k)=pkqn-k,k=0,1,…,n,此时称X服从参数为n,p的二项分布
记法
X~B(n,p)
分布列
X
0
1
…
k
…
n
P
p0qn
p1qn-1
…
pkqn-k
…
pnq0
均值
E(X)=
方差
D(X)=
3.超几何分布
定义
一般地,若有总数为N件的甲、乙两类物品,其中甲类有M件(M<N),从所有物品中随机取出n件(n≤N),则这n件中所含甲类物品数X是一个离散型随机变量,X能取不小于t且不大于s的所有自然数,其中s是M与n中的较小者,t在n不大于乙类物品件数(即n≤N-M)时取0,否则t取n减乙类物品件数之差(即t=n-(N-M)),而且P(X=k)=,k=t,t+1,…,s,这里称X服从参数为N,n,M的超几何分布
记法
X~H(N,n,M)
分布列
特别地,如果X~H(N,n,M)且n+M-N≤0,则X能取所有不大于s的自然数,此时X的分布列为
X
0
1
…
k
…
s
P
…
…
均值
E(X)=
方差
D(X)=
=E(X)
4.正态分布
正态分布
一般地,如果随机变量X落在区间[a,b]内的概率,总是等于φμ,σ(x)=
称为X的概率密度函数
记法
X~N(μ,σ2)
均值
E(X)=μ
方差
D(X)=σ2
标准正态分布
μ=0且σ=1的正态分布称为标准正态分布
标准正态分布的概率的性质
如果X~N(0,1),那么对于任意a,通常记Φ(a)=P(X<a),也就是说Φ(a)表示N(0,1)对应的正态曲线与x轴在区间(-∞,a)内所围的面积.根据正态曲线的对称性,可以知道Φ(a)具有性质Φ(-a)+Φ(a)=1
要点4 一元线性回归模型
回归直线方程
=x+的回归系数
==
=-
其中,==
回归直线方程的性质
(1)回归直线一定过点.
(2)y与x正相关的充要条件是相关系数的公式
(3)当x增大一个单位时,增大个单位,这就是回归系数的实际意义
相关系数的公式
r==
统计学里一般用线性相关系数(简称为相关系数)r衡量y与x的线性相关性强弱
相关系数的性质
统计学里一般用线性相关系数(简称为相关系数)r衡量y与x的线性相关性强弱
(1)|r|≤1,且y与x正相关的充要条件是r>0,y与x负相关的充要条件是r<0.
(2)|r|越小,说明两个变量之间的线性相关性越弱,也就是得出的回归直线方程越没有价值,即方程越不能反映真实的情况;|r|越大,说明两个变量之间的线性相关性越强,也就是得出的回归直线方程越有价值.
(3)|r|=1的充要条件是成对数据构成的点都在回归直线上.
注意:|r|很小只是说明两个变量之间的线性相关程度弱,但不一定不相关
说明:常见的非线性回归方程的变换
曲线方程
变换公式
变换后的线性函数
y=axb
c=ln a
v=ln x
u=ln y
u=c+bv
y=aebx
c=ln a
u=ln y
u=c+bx
y=
c=ln a
v=
u=ln y
u=c+bv
y=a+b ln x
v=ln x
y=a+bv
要点5 独立性检验
2×2列联表
A
总计
B
a
b
a+b
c
d
c+d
总计
a+c
b+d
a+b+c+d
χ2统计量
χ2=
独立性检验
任意给定一个α(称为显著性水平,通常取为0.05,0.01等),可以找到满足条件P(χ2≥k)=α的数k(称为显著性水平α对应的分位数).χ2是一个随机变量,其分布能够求出,上面的概率是可以计算的.因此,如果根据样本数据算出χ2的值后,发现χ2≥k成立,就称在犯错误的概率不超过α的前提下,可以认为A与B不独立(也称为A与B有关);或说有1-α的把握认为A与B有关.若χ2<k成立,就称不能得到前述结论.这一过程通常称为独立性检验
临界值
α=P(χ2≥k)
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
k
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
6 / 7
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