20260728 154353 初中数学知识点全清单依据考纲梳理及补充

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初中数学知识点全清单(依据考纲梳理)

本文档依据《义务教育数学课程标准》及中考考纲要求,对初中数学(七年级至九年级)全部知识点进行系统梳理,覆盖数与代数、图形与几何、统计与概率、综合与实践四大领域。每个知识点附有概念说明典型示例,便于理解与运用。


一、数与代数

(一)数与式

1. 有理数
知识点 概念说明 典型示例
有理数的概念 整数和分数统称为有理数,包括正整数、零、负整数、正分数、负分数 $3$、$-5$、$0$、$\dfrac{1}{2}$、$-\dfrac{3}{4}$ 均为有理数
有理数的分类 按定义分:整数(正整数、零、负整数)和分数(正分数、负分数);按符号分:正有理数、零、负有理数 $-2$ 按定义属整数,按符号属负有理数
数轴 规定了原点、正方向和单位长度的直线,数轴上的点与有理数一一对应 在数轴上,$-2$ 在原点左侧2个单位处
相反数 只有符号不同的两个数互为相反数,$a$ 的相反数为 $-a$;$0$ 的相反数是 $0$ $3$ 与 $-3$ 互为相反数;$-( -5 )=5$
绝对值 几何意义:数轴上表示该数的点到原点的距离;代数意义:$ a
有理数大小比较 正数$>$零$>$负数;两个负数比较,绝对值大的反而小 $-\dfrac{1}{2}>-1$,因为 $\dfrac{1}{2}<1$
有理数的加法 同号相加取相同符号,绝对值相加;异号相加取绝对值大的符号,绝对值相减 $(-3)+(-5)=-8$;$(-3)+5=2$
有理数的减法 减去一个数等于加上它的相反数:$a-b=a+(-b)$ $7-(-3)=7+3=10$
有理数的乘法 同号得正,异号得负,绝对值相乘;任何数乘 $0$ 得 $0$ $(-4)\times(-3)=12$;$(-4)\times3=-12$
有理数的除法 除以一个不为零的数等于乘它的倒数:$a\div b=a\times\dfrac{1}{b}$ $(-12)\div(-4)=3$;$(-12)\div4=-3$
有理数的乘方 $n$ 个相同因数相乘:$a^n$;负数的偶次幂为正,奇次幂为负 $(-2)^3=-8$;$(-2)^4=16$
科学记数法 将一个数写成 $a\times10^n$ 的形式,其中 $1\le a
有理数的混合运算 先乘方,再乘除,最后加减;有括号先算括号内 $-2^2+3\times(-1)=-4-3=-7$
2. 实数
知识点 概念说明 典型示例
平方根 若 $x^2=a$($a\ge0$),则 $x$ 为 $a$ 的平方根;正的平方根为算术平方根 $\sqrt{a}$ $\sqrt{9}=3$(算术平方根);$9$ 的平方根为 $\pm3$
立方根 若 $x^3=a$,则 $x$ 为 $a$ 的立方根,记作 $\sqrt[3]{a}$;负数有立方根 $\sqrt[3]{27}=3$;$\sqrt[3]{-8}=-2$
无理数 无限不循环小数,不能表示为两个整数之比 $\sqrt{2}$、$\pi$、$0.1010010001\cdots$
实数的分类 有理数(有限或无限循环小数)和无理数(无限不循环小数)统称实数 $\dfrac{22}{7}$ 是有理数;$\pi$ 是无理数
实数与数轴 每一个实数都可以用数轴上的点来表示,反之亦然——一一对应 $\sqrt{2}$ 可在数轴上用边长为 $1$ 的正方形对角线截取
实数的运算 有理数的运算法则和运算律在实数范围内仍然适用 $\sqrt{2}+\sqrt{8}=\sqrt{2}+2\sqrt{2}=3\sqrt{2}$
实数的大小比较 可利用数轴、平方法、作差法等比较 比较 $\sqrt{3}$ 与 $\sqrt{2}+1$:$(\sqrt{3})^2=3<(\sqrt{2}+1)^2=3+2\sqrt{2}$
3. 代数式
知识点 概念说明 典型示例
用字母表示数 用字母代替具体的数值,表示一般规律或数量关系 圆的周长 $C=2\pi r$;偶数 $2n$
代数式的定义 用运算符号(加、减、乘、除、乘方)把数和字母连接起来的式子 $2a+3b$、$\dfrac{x}{y+1}$、$a^2-b^2$
代数式的书写规范 数字在前字母在后;除号写成分数线;带分数化为假分数 写 $2a$ 而非 $a2$;写 $\dfrac{x}{2}$ 而非 $x\div2$
代数式的值 用数值代替代数式中的字母,按运算顺序计算所得结果 当 $a=2,b=-1$ 时,$a^2+2ab+b^2=4-4+1=1$
4. 整式
知识点 概念说明 典型示例
单项式 数与字母的积(单独的数或字母也是单项式);系数为数字因数,次数为所有字母指数之和 $-3x^2y$:系数 $-3$,次数 $2+1=3$
多项式 几个单项式的和;每个单项式为项,不含字母的项为常数项;次数为最高次项的次数 $2x^3-3x+5$:三次三项式,常数项 $5$
同类项 所含字母相同,且相同字母的指数也相同的项;几个常数项也是同类项 $3x^2y$ 与 $-5x^2y$ 是同类项
合并同类项 系数相加减,字母和字母的指数不变 $3x^2y-5x^2y=-2x^2y$
整式的加减 先去括号,再合并同类项;括号前是负号时各项变号 $(2a-3b)-(a+2b)=2a-3b-a-2b=a-5b$
整式的乘法 单项式×单项式:系数相乘、同底数幂相乘;单项式×多项式/多项式×多项式:分配律展开 $2x(3x^2-1)=6x^3-2x$;$(x+2)(x-3)=x^2-x-6$
幂的运算 同底数幂相乘:$a^m\cdot a^n=a^{m+n}$;幂的乘方:$(a^m)^n=a^{mn}$;积的乘方:$(ab)^n=a^n b^n$ $x^3\cdot x^4=x^7$;$(x^2)^3=x^6$;$(2x)^3=8x^3$
乘法公式 平方差:$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$;完全平方:$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$ $(x+3)(x-3)=x^2-9$;$(2a-b)^2=4a^2-4ab+b^2$
整式的除法 单项式÷单项式:系数相除、同底数幂相除;多项式÷单项式:分配律逐项除 $6x^4y^2\div2x^2y=3x^2y$;$(6x^3-2x)\div2x=3x^2-1$
5. 因式分解
知识点 概念说明 典型示例
因式分解的定义 把一个多项式化为几个整式的积的形式(与整式乘法互逆) $x^2-5x+6=(x-2)(x-3)$
提取公因式法 若多项式各项含公共因式,提取出来 $6x^2y-3xy=3xy(2x-1)$
公式法 利用平方差公式 $a^2-b^2=(a+b)(a-b)$ 和完全平方公式 $a^2\pm2ab+b^2=(a\pm b)^2$ $4x^2-9=(2x+3)(2x-3)$;$x^2+6x+9=(x+3)^2$
十字相乘法 对 $x^2+(p+q)x+pq$ 型可分解为 $(x+p)(x+q)$ $x^2-7x+12=(x-3)(x-4)$
因式分解的步骤 一提(公因式)→ 二套(公式)→ 三查(是否分解彻底) $2x^3-8x=2x(x^2-4)=2x(x+2)(x-2)$
6. 分式
知识点 概念说明 典型示例
分式的概念 形如 $\dfrac{A}{B}$($A,B$ 为整式,$B$ 中含字母且 $B\ne0$)的式子 $\dfrac{x+1}{x-2}$ 是分式;$\dfrac{x}{3}$ 不是分式
分式有意义的条件 分母不为零 $\dfrac{x}{x-2}$ 有意义则 $x-2\ne0$,即 $x\ne2$
分式的基本性质 $\dfrac{A}{B}=\dfrac{A\times C}{B\times C}=\dfrac{A\div C}{B\div C}$($C\ne0$) $\dfrac{2x}{4y}=\dfrac{x}{2y}$(分子分母同除以2)
约分与通分 约分:分子分母除以公因式;通分:化为同分母 约分:$\dfrac{6x^2y}{9xy^2}=\dfrac{2x}{3y}$
分式的乘除 乘法:分子乘分子、分母乘分母;除法:除式取倒数后相乘 $\dfrac{x}{y}\times\dfrac{y}{z}=\dfrac{x}{z}$;$\dfrac{x}{y}\div\dfrac{z}{y}=\dfrac{x}{z}$
分式的加减 同分母直接加减分子;异分母先通分再加减 $\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}=\dfrac{y+x}{xy}$
分式的混合运算 先乘方,再乘除,最后加减;有括号先算括号 $\left(\dfrac{x}{x-1}-\dfrac{1}{x^2-x}\right)\div\dfrac{1}{x}=\dfrac{x^2-1}{x-1}=x+1$
分式的化简求值 先化简,再代入求值(注意代入值不使分母为零) 化简 $\dfrac{x^2-1}{x+1}=x-1$,代入 $x=3$ 得 $2$
7. 二次根式
知识点 概念说明 典型示例
二次根式的概念与性质 形如 $\sqrt{a}$($a\ge0$)的式子;$(\sqrt{a})^2=a$;$sqrt{a^2}= a
二次根式的乘法 $\sqrt{a}\cdot\sqrt{b}=\sqrt{ab}$($a\ge0,b\ge0$) $\sqrt{3}\cdot\sqrt{12}=\sqrt{36}=6$
二次根式的除法 $\dfrac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}=\sqrt{\dfrac{a}{b}}$($a\ge0,b>0$) $\dfrac{\sqrt{18}}{\sqrt{2}}=\sqrt{9}=3$
最简二次根式 被开方数不含分母,且不含能开得尽方的因数 $\sqrt{12}=2\sqrt{3}$;$2\sqrt{3}$ 为最简二次根式
二次根式的加减 先化为最简二次根式,再合并同类二次根式(被开方数相同的) $\sqrt{8}+\sqrt{18}=2\sqrt{2}+3\sqrt{2}=5\sqrt{2}$
二次根式的混合运算 运算顺序同有理数;注意乘法公式可简化运算 $(\sqrt{3}+1)(\sqrt{3}-1)=3-1=2$
分母有理化 将分母中的根号化去:分子分母同乘分母的有理化因式 $\dfrac{2}{\sqrt{3}}=\dfrac{2\sqrt{3}}{3}$;$\dfrac{1}{\sqrt{5}-\sqrt{3}}=\dfrac{\sqrt{5}+\sqrt{3}}{2}$

(二)方程与不等式

8. 一元一次方程
知识点 概念说明 典型示例
等式的性质 性质1:等式两边同加(减)同数仍等;性质2:等式两边同乘同数(或除以不为零的数)仍等 若 $x-3=7$,则 $x-3+3=7+3$,即 $x=10$
一元一次方程的定义 只含一个未知数,未知数的最高次数为 $1$ 的整式方程 $3x-5=7$ 是;$x^2+2x=1$ 不是(二次)
解方程的步骤 去分母→去括号→移项→合并同类项→系数化为1 解 $\dfrac{x}{2}-1=\dfrac{x}{3}$:$3x-6=2x\Rightarrow x=6$
行程问题 路程$=$速度$\times$时间;相遇/追及/顺逆水 甲乙相距 $120$ km,甲速 $40$ km/h,乙速 $20$ km/h,相向而行几小时相遇?设 $t$ 小时:$40t+20t=120$,$t=2$
工程问题 工作量$=$工作效率$\times$工作时间;常设总量为 $1$ 甲独做 $6$ 天完成,乙独做 $10$ 天,合作需几天?$\dfrac{1}{6}t+\dfrac{1}{10}t=1$,$t=\dfrac{15}{4}$ 天
利润问题 售价$=$进价$+$利润;利润率$=\dfrac{\text{利润}}{\text{进价}}\times100\%$ 进价 $200$ 元,加价 $20\%$ 出售,售价 $=200\times(1+20\%)=240$ 元
9. 二元一次方程组
知识点 概念说明 典型示例
二元一次方程的概念 含两个未知数,每个未知数的次数为 $1$ 的整式方程 $2x+3y=7$
二元一次方程组的定义 两个二元一次方程联立 $\begin{cases}x+y=5\x-y=1\end{cases}$
代入消元法 从一个方程中用一个未知数表示另一个,代入另一方程 由 $y=5-x$ 代入 $x-y=1$ 得 $x-(5-x)=1$,$x=3,y=2$
加减消元法 通过方程两边同乘适当数,使某未知数系数相同(或相反),再相减(加) 两式相加:$2x=6\Rightarrow x=3,y=2$
三元一次方程组(选学) 三个未知数、三个方程,逐步消元 $\begin{cases}x+y+z=6\x-y=1\y+z=4\end{cases}$ 可消去 $z$ 先解 $x,y$
方程组的应用 设两个未知数列方程组求解实际问题 鸡兔同笼:鸡兔共 $35$ 头、$94$ 足,$\begin{cases}x+y=35\2x+4y=94\end{cases}$,$x=23,y=12$
10. 一元二次方程
知识点 概念说明 典型示例
定义与一般形式 含一个未知数,最高次数为 $2$ 的整式方程:$ax^2+bx+c=0$($a\ne0$) $2x^2-3x+1=0$($a=2,b=-3,c=1$)
直接开平方法 形如 $x^2=m$($m\ge0$)或 $(x-n)^2=m$ 直接开方 $x^2-9=0\Rightarrow x=\pm3$
配方法 将方程化为 $(x+h)^2=k$ 的形式再开方 $x^2+6x+5=0\Rightarrow(x+3)^2=4\Rightarrow x=-1$ 或 $x=-5$
公式法 $x=\dfrac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$ $2x^2-3x+1=0$:$x=\dfrac{3\pm\sqrt{9-8}}{4}$,$x=1$ 或 $\dfrac{1}{2}$
因式分解法 将方程化为 $(x-p)(x-q)=0$ 的形式 $x^2-5x+6=0\Rightarrow(x-2)(x-3)=0\Rightarrow x=2$ 或 $3$
根的判别式 $\Delta=b^2-4ac$:$\Delta>0$ 两个不等实根;$\Delta=0$ 两个相等实根;$\Delta<0$ 无实根 $x^2-4x+4=0$:$\Delta=0$,有唯一根 $x=2$
韦达定理 $x_1+x_2=-\dfrac{b}{a}$,$x_1x_2=\dfrac{c}{a}$(前提 $\Delta\ge0$) $x^2-5x+6=0$:$x_1+x_2=5$,$x_1x_2=6$
一元二次方程的应用 增长率问题、面积问题、利润问题等 某商品两次降价后价格从 $100$ 元降为 $81$ 元,设每次降价率 $x$:$100(1-x)^2=81$,$x=0.1=10\%$
11. 分式方程
知识点 概念说明 典型示例
分式方程的定义 分母中含未知数的方程 $\dfrac{2}{x-1}+\dfrac{3}{x+1}=1$
分式方程的解法 方程两边同乘最简公分母化为整式方程,解之 $\dfrac{2}{x-1}=3\Rightarrow 2=3(x-1)\Rightarrow x=\dfrac{5}{3}$
增根与验根 乘以公分母后可能产生使原方程分母为零的增根,必须验根 解 $\dfrac{x}{x-2}=\dfrac{2}{x-2}$ 得 $x=2$,但代入原方程分母为 $0$,故为增根,原方程无解
分式方程的应用 工程问题、行程问题中常涉及分式方程 甲做 $10$ 天完成,乙做 $15$ 天,合作几天?设 $t$ 天:$\dfrac{t}{10}+\dfrac{t}{15}=1$,$t=6$
12. 不等式与不等式组
知识点 概念说明 典型示例
不等式的基本性质 性质1:两边同加(减)同数不等号方向不变;性质2:两边同乘(除)正数不等号方向不变;性质3:两边同乘(除)负数不等号方向改变 $-2x>6\Rightarrow x<-3$(方向改变)
一元一次不等式的解法 与一元一次方程解法类似,注意乘(除)负数时不等号变向 $3x-2<7\Rightarrow 3x<9\Rightarrow x<3$
一元一次不等式组 取交集——同大取大、同小取小、大小小大取中间、大大小小无解 $\begin{cases}x>2\x<5\end{cases}\Rightarrow 2<x<5$(大小小大取中间)
在数轴上的表示 含等号用实心圆点,不含等号用空心圆圈,取交集画公共部分 $x\ge1$:实心点 $1$ 向右;$x<3$:空心点 $3$ 向左
不等式(组)的应用 方案设计、最值问题、整数解问题 某商品进价 $50$ 元,售价不低于 $60$ 元且利润率不超过 $40\%$,$50(1+x\%)\le50\times1.4$ 且 $50(1+x\%)\ge60$

(三)函数

13. 平面直角坐标系与函数基础
知识点 概念说明 典型示例
平面直角坐标系的建立 两条互相垂直的数轴($x$轴、$y$轴)交于原点,构成坐标平面 点 $P(3,2)$:横坐标 $3$,纵坐标 $2$
各象限内点的坐标特征 第一象限$(+,+)$;第二象限$(-,+)$;第三象限$(-,-)$;第四象限$(+,-)$ $(-2,3)$ 在第二象限
坐标轴上点的坐标特征 $x$ 轴上纵坐标为 $0$;$y$ 轴上横坐标为 $0$ $(0,5)$ 在 $y$ 轴上
点的对称 关于 $x$ 轴对称:纵坐标取反;关于 $y$ 轴对称:横坐标取反;关于原点对称:均取反 $(3,-2)$ 关于 $x$ 轴对称点为 $(3,2)$
两点间的距离 $AB=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}$ $A(1,2),B(4,6)$:$AB=\sqrt{9+16}=5$
函数的概念 设在一个变化过程中有两个变量 $x,y$,若对 $x$ 的每一个值 $y$ 都有唯一确定的值与之对应,则 $y$ 是 $x$ 的函数 $y=2x+1$ 中 $y$ 是 $x$ 的函数
函数的表示方法 解析法(公式)、列表法(表格)、图象法(画图) $y=x^2$ 可用公式、列表、画抛物线表示
函数的定义域 自变量 $x$ 的取值范围:分母不为 $0$、根号下非负、实际意义限制 $y=\sqrt{x-1}$ 定义域 $x\ge1$
14. 一次函数
知识点 概念说明 典型示例
一次函数的定义 $y=kx+b$($k\ne0$),$k$ 为斜率,$b$ 为纵截距 $y=2x-3$:$k=2,b=-3$
正比例函数 $y=kx$($k\ne0$),图象过原点,是一次函数 $b=0$ 的特例 $y=-\dfrac{1}{2}x$:图象过原点,二四象限
一次函数的图象 过 $(0,b)$ 和 $\left(-\dfrac{b}{k},0\right)$ 两点的直线 $y=2x-3$ 过 $(0,-3)$ 和 $\left(\dfrac{3}{2},0\right)$
$k,b$ 的符号对图象的影响 $k>0,b>0$:一二三象限;$k>0,b<0$:一三四象限;$k<0,b>0$:一二四象限;$k<0,b<0$:二三四象限 $y=-x+2$:$k<0,b>0$,图象在一二四象限
一次函数的性质 $k>0$ 时 $y$ 随 $x$ 增大而增大(递增);$k<0$ 时递减 $y=3x+1$:$k=3>0$,递增
待定系数法求解析式 设 $y=kx+b$,代入两个已知点解 $k,b$ 已知过 $(1,3)$ 和 $(2,5)$:$\begin{cases}k+b=3\2k+b=5\end{cases}\Rightarrow k=2,b=1$,$y=2x+1$
与一元一次方程的关系 $y=kx+b$ 中令 $y=0$,解方程 $kx+b=0$ 得图象与 $x$ 轴交点 $y=2x-4$ 中 $2x-4=0\Rightarrow x=2$,交点 $(2,0)$
与一元一次不等式的关系 图象在 $x$ 轴上方对应 $y>0$(即 $kx+b>0$);下方对应 $kx+b<0$ $y=2x-4$,当 $x>2$ 时 $y>0$
与二元一次方程组的关系 两条直线交点坐标即为方程组的解 $\begin{cases}y=2x-1\y=-x+5\end{cases}$ 交点 $(2,3)$
一次函数的应用 行程问题、计费问题、最优方案选择 出租车起步价 $8$ 元/$3$km,超出 $2$ 元/km:$y=\begin{cases}8 & x\le3\8+2(x-3) & x>3\end{cases}$
15. 反比例函数
知识点 概念说明 典型示例
反比例函数的定义 $y=\dfrac{k}{x}$($k\ne0$),自变量 $x\ne0$ $y=\dfrac{6}{x}$:$k=6$
反比例函数的图象 双曲线,$k>0$ 时在一三象限,$k<0$ 时在二四象限;关于原点中心对称 $y=\dfrac{6}{x}$:双曲线在一三象限
反比例函数的性质 $k>0$ 时在各象限内 $y$ 随 $x$ 增大而减小;$k<0$ 时在各象限内 $y$ 随 $x$ 增大而增大 $y=\dfrac{6}{x}$:第一象限内 $x$ 增大 $y$ 减小
待定系数法求解析式 设 $y=\dfrac{k}{x}$,代入一个已知点解 $k$ 过 $(2,3)$:$3=\dfrac{k}{2}\Rightarrow k=6$,$y=\dfrac{6}{x}$
$ k $ 的几何意义
反比例函数的应用 物理中的反比关系(压力与面积、电流与电阻等) 压力 $F$ 一定时,压强 $p=\dfrac{F}{S}$,$S$ 增大则 $p$ 减小
16. 二次函数
知识点 概念说明 典型示例
二次函数的定义 $y=ax^2+bx+c$($a\ne0$),$a$ 决定开口方向 $y=x^2-2x-3$:$a=1>0$ 开口向上
二次函数的图象 抛物线,关于对称轴 $x=-\dfrac{b}{2a}$ 对称 $y=x^2-2x-3$ 的对称轴 $x=1$
顶点式 $y=a(x-h)^2+k$,顶点 $(h,k)$ $y=2(x-1)^2+3$:顶点 $(1,3)$
交点式 $y=a(x-x_1)(x-x_2)$,$x_1,x_2$ 为与 $x$ 轴交点的横坐标 $y=(x-1)(x+3)$:交点 $(1,0)$ 和 $(-3,0)$
二次函数的性质 $a>0$ 开口向上,顶点处取最小值;$a<0$ 开口向下,顶点处取最大值;对称轴两侧增减性相反 $y=-x^2+4x$:$a<0$ 开口向下,顶点 $(2,4)$,最大值 $4$
图象的平移 左加右减($h$ 方向)、上加下减($k$ 方向):$y=a(x-h)^2+k$ $y=x^2$ 向右平移 $2$ 个单位、向上平移 $1$ 个单位得 $y=(x-2)^2+1$
待定系数法求解析式 已知顶点用顶点式,已知交点用交点式,已知三点用一般式 已知顶点 $(1,2)$ 过原点:$y=a(x-1)^2+2$,代入 $(0,0)$ 得 $a=-2$,$y=-2(x-1)^2+2$
与一元二次方程的关系 $y=ax^2+bx+c=0$ 的实根即抛物线与 $x$ 轴交点的横坐标;$\Delta>0$ 两个交点,$\Delta=0$ 一个,$\Delta<0$ 无交点 $y=x^2-2x-3$:令 $y=0$ 得 $x^2-2x-3=0$,$x=-1$ 或 $3$,交点 $(-1,0),(3,0)$
与不等式的关系 $ax^2+bx+c>0$ 的解集即图象在 $x$ 轴上方对应的 $x$ 范围 $y=x^2-2x-3>0$ 的解集:$x<-1$ 或 $x>3$
二次函数的最值 顶点处取最值:$a>0$ 时最小值 $k$,$a<0$ 时最大值 $k$ $y=-2x^2+8x-5$:顶点 $(2,3)$,最大值 $3$
二次函数的应用 利润最大化、面积最大化、抛物线型实际问题 用 $20$m 长栅栏靠墙围矩形:设宽 $x$,面积 $S=x(20-2x)=-2x^2+20x$,顶点 $x=5$ 时 $S_{\max}=50$

二、图形与几何

(一)图形的认识

17. 几何图形初步
知识点 概念说明 典型示例
几何图形的分类 立体图形(长方体、球等)与平面图形(三角形、圆等) 圆柱是立体图形,三角形是平面图形
点、线、面、体 点无大小,线无粗细,面无厚薄;点动成线、线动成面、面动成体 圆面绕直径旋转一周形成球体
线段、射线、直线 线段有两个端点可度量;射线有一个端点向一方无限延伸;直线向两方无限延伸 线段 $AB$ 可度量长度;直线 $AB$ 不可度量
线段的中点 将线段分为两条相等线段的点 $M$ 是 $AB$ 中点则 $AM=MB=\dfrac{1}{2}AB$
线段的比较与度量 可用圆规截取比较,或用刻度尺度量 $AB=3$ cm,$CD=5$ cm,则 $AB<CD$
两点之间线段最短 连接两点的所有线中,线段最短 从 $A$ 到 $B$,走直线(线段)最短
18. 角
知识点 概念说明 典型示例
角的定义与表示 有公共端点的两条射线组成的图形;可用三个字母、数字或希腊字母表示 $\angle AOB$、$\angle 1$、$\angle\alpha$
角的比较与度量 用量角器度量,单位为度(°),$1°=60’$,$1’=60’‘$ $\angle\alpha=35°30’=35.5°$
角的平分线 从角的顶点出发,将角分为两个相等角的射线 $OC$ 平分 $\angle AOB$ 则 $\angle AOC=\angle BOC=\dfrac{1}{2}\angle AOB$
余角与补角 余角:两角之和为 $90°$;补角:两角之和为 $180°$;同角(等角)的余角相等,补角相等 $30°$ 的余角为 $60°$,补角为 $150°$
对顶角 两条直线相交形成的两个相对的角,对顶角相等 两直线相交,$\angle1$ 与 $\angle3$ 是对顶角,$\angle1=\angle3$
19. 相交线与平行线
知识点 概念说明 典型示例
对顶角的性质 对顶角相等 $\angle1=40°$,则对顶角 $\angle3=40°$
垂线与垂线段 两条直线相交所成的角为 $90°$ 时称互相垂直;垂线段最短 点 $P$ 到直线 $l$ 的垂线段最短
点到直线的距离 从直线外一点到这条直线的垂线段的长度 点 $P$ 到 $l$ 的距离即为垂线段 $PQ$ 的长度
同位角、内错角、同旁内角 两直线被第三条直线所截形成的三类角 “F”形同位角、”Z”形内错角、”U”形同旁内角
平行线的判定 同位角相等$\Rightarrow$两直线平行;内错角相等$\Rightarrow$两直线平行;同旁内角互补$\Rightarrow$两直线平行 已知 $\angle1=\angle2$(内错角),则 $a\parallel b$
平行线的性质 两直线平行$\Rightarrow$同位角相等、内错角相等、同旁内角互补 已知 $a\parallel b$,则同位角 $\angle1=\angle2$
平行线之间的距离 两条平行线间的垂线段长度处处相等 $a\parallel b$,在任意位置作的垂线段等长

(二)三角形

20. 三角形的基础知识
知识点 概念说明 典型示例
三角形的定义与分类 按边:不等边、等腰、等边;按角:锐角、直角、钝角 等腰直角三角形既是等腰也是直角三角形
内角和定理 三角形三个内角之和等于 $180°$ $\angle A=50°,\angle B=60°\Rightarrow\angle C=70°$
外角性质 三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角之和 外角 $\angle ACD=\angle A+\angle B=50°+60°=110°$
三边关系 任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边 边长为 $3,5,7$:$3+5>7$ 成立,可构成三角形
中线、高线、角平分线 中线连接顶点与对边中点;高线为顶点到对边的垂线段;角平分线平分内角 三条中线交于重心,三条高线交于垂心
三角形的稳定性 三角形三边长度确定后形状唯一,具有稳定性 三角形支架比四边形稳定(四边形需加对角线)
21. 全等三角形
知识点 概念说明 典型示例
全等三角形的定义与性质 能够完全重合的两个三角形;对应边相等、对应角相等 $\triangle ABC\cong\triangle DEF$ 则 $AB=DE,\angle A=\angle D$ 等
判定方法 SSS、SAS、ASA、AAS(普通三角形);HL(直角三角形) 已知 $AB=DE,\angle B=\angle E,BC=EF$(SAS),则 $\triangle ABC\cong\triangle DEF$
角平分线性质定理 角平分线上的点到角两边的距离相等;逆定理也成立 $OP$ 平分 $\angle MON$,$P$ 到 $OM,ON$ 的距离 $PA=PB$
常见全等模型 平移型、翻折型、旋转型、公共边/角型 两个三角形共享一边(公共边模型),利用 $BC=BC$ 补全条件
22. 等腰三角形
知识点 概念说明 典型示例
等边对等角 等腰三角形的两个底角相等 $\triangle ABC$ 中 $AB=AC$,则 $\angle B=\angle C$
三线合一 等腰三角形顶角的平分线、底边的中线和底边的高互相重合 $AD$ 既是 $\angle A$ 平分线,又是 $BC$ 中线和高
等角对等边 若三角形中有两个角相等,则它们所对的边也相等(判定的逆) $\angle B=\angle C\Rightarrow AB=AC$
等边三角形 三边相等的三角形;每个内角为 $60°$;既是等腰的特例,也具有等腰的一切性质 三边相等且三内角均为 $60°$;$AB=BC=CA=5$,高 $=5\times\dfrac{\sqrt{3}}{2}=\dfrac{5\sqrt{3}}{2}$
23. 直角三角形与勾股定理
知识点 概念说明 典型示例
直角三角形的性质 两个锐角互余;斜边上的中线等于斜边的一半;$30°$ 角所对直角边等于斜边一半 $\angle C=90°$,$CD$ 是中线则 $CD=\dfrac{1}{2}AB$
勾股定理 直角三角形中,$a^2+b^2=c^2$($c$ 为斜边) $\angle C=90°,a=3,b=4\Rightarrow c=\sqrt{9+16}=5$
勾股定理的逆定理 若 $a^2+b^2=c^2$,则三角形为直角三角形 $5^2+12^2=13^2$,所以三边 $5,12,13$ 构成直角三角形
勾股定理的应用 求边长、判断三角形形状、距离计算 梯子长 $5$m 靠墙,底端离墙 $3$m,梯子顶端高度 $=\sqrt{25-9}=4$m
常见勾股数组 $(3,4,5)$、$(5,12,13)$、$(8,15,17)$、$(7,24,25)$ 及其整数倍 $(6,8,10)$ 是 $(3,4,5)$ 的 $2$ 倍
24. 相似三角形
知识点 概念说明 典型示例
比例线段与比例的性质 四条线段 $a,b,c,d$ 若 $\dfrac{a}{b}=\dfrac{c}{d}$ 则成比例;合比性质:$\dfrac{a}{b}=\dfrac{c}{d}\Rightarrow\dfrac{a\pm b}{b}=\dfrac{c\pm d}{d}$ 若 $\dfrac{x}{2}=\dfrac{y}{3}$,则 $\dfrac{x+y}{y}=\dfrac{5}{3}$
平行线分线段成比例 两条直线被一组平行线所截,截得的对应线段成比例 $l_1\parallel l_2\parallel l_3$ 截直线 $a,b$,若 $\dfrac{AB}{BC}=\dfrac{2}{3}$,则 $\dfrac{DE}{EF}=\dfrac{2}{3}$
相似三角形的定义 对应角相等、对应边成比例的三角形 $\triangle ABC\sim\triangle DEF$,相似比 $k=\dfrac{AB}{DE}$
相似的判定 平行线截得、AA(两角相等)、SAS(两边成比且夹角相等)、SSS(三边成比) $\angle A=\angle D=60°,\angle B=\angle E=40°\Rightarrow$ AA 判定相似
相似的性质 对应边成比例、对应角相等、周长比$=$相似比、面积比$=$相似比的平方 相似比为 $1:2$,则面积比为 $1:4$
常见相似模型 A 型(公共角+平行线)、X 型(对顶角+平行线)、旋转型 A 型:$\triangle ABC$ 中 $DE\parallel BC$,则 $\triangle ADE\sim\triangle ABC$
位似图形 若两个相似图形的对应点连线交于一点,则称位似图形;位似比$=$相似比 以 $O$ 为位似中心,$\triangle ABC$ 与 $\triangle A’B’C’$ 位似,$OA:OA’=1:2$
相似的应用 测量不可达物体的高度(利用影子、镜面反射等) 利用影子测树高:人高 $1.6$m 影长 $0.8$m,树影长 $3$m,树高$=\dfrac{1.6}{0.8}\times3=6$m
25. 锐角三角函数
知识点 概念说明 典型示例
锐角三角函数的定义 在直角三角形中:$\sin A=\dfrac{a}{c}$,$\cos A=\dfrac{b}{c}$,$\tan A=\dfrac{a}{b}$($a$ 对边、$b$ 邻边、$c$ 斜边) $\angle C=90°,a=3,b=4,c=5$:$\sin A=\dfrac{3}{5},\cos A=\dfrac{4}{5},\tan A=\dfrac{3}{4}$
特殊角的三角函数值 $30°$:$\sin=\dfrac{1}{2},\cos=\dfrac{\sqrt3}{2},\tan=\dfrac{\sqrt3}{3}$;$45°$:$\sin=\cos=\dfrac{\sqrt2}{2},\tan=1$;$60°$:$\sin=\dfrac{\sqrt3}{2},\cos=\dfrac{1}{2},\tan=\sqrt3$ $\tan60°=\sqrt3$,$\sin45°=\dfrac{\sqrt2}{2}$
互余两角的三角函数关系 $\sin A=\cos(90°-A)$,$\cos A=\sin(90°-A)$ $\sin30°=\cos60°=\dfrac{1}{2}$
同角三角函数关系 $\sin^2A+\cos^2A=1$,$\tan A=\dfrac{\sin A}{\cos A}$ 已知 $\sin A=\dfrac{3}{5}$,则 $\cos A=\dfrac{4}{5}$,$\tan A=\dfrac{3}{4}$
解直角三角形 已知直角三角形中两个条件(至少一个为边),求出其余元素 已知 $\angle A=30°,c=10$,则 $a=c\sin A=5,b=c\cos A=5\sqrt3$
解直角三角形的应用 仰角(向上看)俯角(向下看)、坡度$i=\dfrac{h}{l}$(坡面铅直高度与水平宽度之比)、方向角 从地面距楼 $50$m 处测楼顶仰角 $30°$,楼高$=50\tan30°=\dfrac{50\sqrt3}{3}$m

(三)四边形

26. 多边形
知识点 概念说明 典型示例
多边形的定义 在平面内,由一些线段首尾顺次相接组成的封闭图形 三角形、四边形、五边形……
内角和与外角和 $n$ 边形内角和 $=(n-2)\times180°$;任意多边形外角和 $=360°$ 五边形内角和 $=(5-2)\times180°=540°$
正多边形 各边相等、各角也相等的多边形 正六边形每个内角 $=\dfrac{(6-2)\times180°}{6}=120°$
27. 平行四边形
知识点 概念说明 典型示例
平行四边形的定义 两组对边分别平行的四边形 $\square ABCD$:$AB\parallel CD,AD\parallel BC$
性质 对边相等、对角相等、对角线互相平分 $AB=CD,AD=BC,\angle A=\angle C$
判定 两组对边分别平行/相等;一组对边平行且相等;对角线互相平分 已知 $AB=CD,AB\parallel CD$,则 $ABCD$ 为平行四边形
面积 $S=$ 底$\times$高 底 $8$,高 $5$,$S=8\times5=40$
28. 矩形
知识点 概念说明 典型示例
矩形的定义 有一个角是直角的平行四边形 四个角都是直角的四边形
性质 四个角是直角;对角线相等且互相平分 矩形 $ABCD$ 中 $AC=BD$
判定 有一个角是直角的平行四边形;对角线相等的平行四边形;有三个角是直角的四边形 平行四边形 $ABCD$ 中 $AC=BD$,则 $ABCD$ 为矩形
矩形与平行四边形的关系 矩形是特殊的平行四边形(增加”角为直角”的条件),具有平行四边形的一切性质 矩形既是平行四边形也是轴对称图形
29. 菱形
知识点 概念说明 典型示例
菱形的定义 有一组邻边相等的平行四边形 四边相等的四边形
性质 四边相等;对角线互相垂直且平分对角 菱形 $ABCD$ 中 $AC\perp BD$,$AC$ 平分 $\angle A$ 和 $\angle C$
判定 有一组邻边相等的平行四边形;对角线互相垂直的平行四边形;四边相等的四边形 平行四边形中 $AC\perp BD$,则为菱形
面积公式 $S=\dfrac{1}{2}d_1 d_2$($d_1,d_2$ 为两条对角线长) 对角线长 $6$ 和 $8$,$S=\dfrac{1}{2}\times6\times8=24$
30. 正方形
知识点 概念说明 典型示例
正方形的定义 有一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形(即矩形+菱形) 正方形既是矩形也是菱形
性质 四边相等、四个角是直角、对角线相等且互相垂直平分 正方形对角线长为边长的 $\sqrt{2}$ 倍
判定 有一组邻边相等的矩形;有一个角是直角的菱形 矩形 $ABCD$ 中 $AB=BC$,则为正方形
与矩形、菱形的关系 正方形 $=$ 矩形 $\cap$ 菱形;正方形是最特殊的平行四边形 正方形具有矩形和菱形的所有性质
31. 梯形
知识点 概念说明 典型示例
梯形的定义 只有一组对边平行的四边形,平行的两边为底,不平行的两边为腰 $AB\parallel CD,AD$ 不平行于 $BC$
等腰梯形的性质与判定 性质:两腰相等、同一底上两角相等、对角线相等;判定反之 等腰梯形中 $\angle A=\angle B,\angle C=\angle D$
直角梯形 有一个角是直角的梯形 一腰垂直于底的梯形
梯形的中位线 连接两腰中点的线段,平行于两底且等于两底之和的一半 上底 $4$、下底 $8$,中位线 $=\dfrac{4+8}{2}=6$
梯形的辅助线作法 平移一腰、作高、延长两腰交于一点、平移对角线 平移一腰可将梯形化为三角形和平行四边形

(四)圆

32. 圆的基础知识
知识点 概念说明 典型示例
圆的定义 平面内到定点的距离等于定长的所有点的集合;定点为圆心,定长为半径 以 $O$ 为圆心、$3$ 为半径的圆记作 $\odot O$
圆的有关概念 弦:连接圆上两点的线段;直径:过圆心的弦;弧:圆上两点间的部分;半圆:直径两端分圆为两条弧 直径是最长的弦;弧分优弧(大于半圆)和劣弧(小于半圆)
圆的对称性 圆是轴对称图形(每条直径所在直线都是对称轴),也是中心对称图形(对称中心为圆心) 圆有无数条对称轴
垂径定理 垂直于弦的直径平分弦及弦所对的弧 圆 $O$ 中直径 $CD\perp AB$ 于 $M$,则 $AM=MB$,$\overset{\frown}{AC}=\overset{\frown}{BC}$
弧、弦、圆心角的关系 在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等、弦相等 $\angle AOB=\angle COD\Rightarrow\overset{\frown}{AB}=\overset{\frown}{CD},AB=CD$
33. 圆心角与圆周角
知识点 概念说明 典型示例
圆心角定理 圆心角的度数等于它所对弧的度数 $\angle AOB=60°\Rightarrow\overset{\frown}{AB}$ 的度数为 $60°$
圆周角定理 一条弧所对的圆周角等于它所对圆心角的一半 $\overset{\frown}{AB}$ 所对圆心角 $80°$,则圆周角 $=40°$
推论 直径所对的圆周角是 $90°$;$90°$ 的圆周角所对的弦是直径 $AB$ 为直径$\Rightarrow\angle ACB=90°$
圆内接四边形 对角互补;外角等于内对角 $\angle A+\angle C=180°,\angle B+\angle D=180°$
34. 点与圆、直线与圆的位置关系
知识点 概念说明 典型示例
点与圆的位置关系 设圆心到点距离 $d$,半径 $r$:$d>r$ 在圆外;$d=r$ 在圆上;$d<r$ 在圆内 圆心 $O(0,0)$ 半径 $5$,点 $P(3,4)$:$d=5=r$,在圆上
直线与圆的位置关系 设圆心到直线距离 $d$,半径 $r$:$d>r$ 相离;$d=r$ 相切;$d<r$ 相交 圆心到直线距离 $=3$,半径 $=5$,$3<5$ 所以相交
切线的判定与性质 判定:过半径外端且垂直于该半径的直线是切线;性质:切线垂直于过切点的半径 已知 $OA\perp l$ 于 $A$,$A$ 在圆上$\Rightarrow l$ 是切线
切线长定理 从圆外一点引圆的两条切线,切线长相等;该点与圆心连线平分两条切线的夹角 $PA,PB$ 为切线$\Rightarrow PA=PB$,$OP$ 平分 $\angle APB$
内切圆与外接圆 内切圆:与三边都相切的圆,圆心为内心(角平分线交点);外接圆:过三顶点的圆,圆心为外心(中垂线交点) 等边三角形内切圆与外接圆的圆心重合
35. 圆与圆的位置关系
知识点 概念说明 典型示例
两圆的位置关系 设圆心距 $d$,两圆半径 $R,r$($R\ge r$):外离($d>R+r$)、外切($d=R+r$)、相交($R-r<d<R+r$)、内切($d=R-r$)、内含($d<R-r$) $R=5,r=3$,$d=2$:$d=R-r$,内切
与圆心距、半径的关系 位置关系由 $d$ 与 $R\pm r$ 的大小关系确定 $d=9,R=5,r=3$:$d>R+r=8$,外离
36. 弧长与扇形面积
知识点 概念说明 典型示例
弧长公式 $l=\dfrac{n\pi r}{180}$($n$ 为圆心角度数) $120°$ 的弧,$r=6$:$l=\dfrac{120\times\pi\times6}{180}=4\pi$
扇形面积公式 $S=\dfrac{n\pi r^2}{360}$ 或 $S=\dfrac{1}{2}lr$ $90°$ 扇形,$r=4$:$S=\dfrac{90\times\pi\times16}{360}=4\pi$
圆锥的侧面积与全面积 侧面积 $S=\pi r l$($r$ 底面半径,$l$ 母线长);全面积$=$侧面积$+$底面积 底面半径 $3$,母线长 $5$:侧面积 $=15\pi$,底面积 $=9\pi$,全面积 $=24\pi$

(五)图形的变换

37. 图形的平移
知识点 概念说明 典型示例
平移的定义与性质 在平面内,将图形沿某个方向移动一定距离;平移不改变图形的形状和大小;对应点连线平行且相等 $\triangle ABC$ 向右平移 $3$ 个单位,$A(1,2)\to A’(4,2)$
平移作图 找关键点$\to$按方向和距离移动$\to$连接对应点 将点 $(1,2)$ 向右平移 $3$、向上平移 $1$ 得 $(4,3)$
38. 图形的对称
知识点 概念说明 典型示例
轴对称与轴对称图形 轴对称:两个图形关于某直线对称;轴对称图形:一个图形关于某直线对称,自身与自身重合 等腰三角形是轴对称图形,对称轴是顶角平分线
轴对称的性质 对称轴垂直平分对称点连线;对应线段相等、对应角相等 $A$ 关于 $y$ 轴的对称点 $A’(-x,y)$
轴对称作图 找关键点$\to$作对称轴的垂线$\to$截取等长$\to$连接 点 $(2,3)$ 关于 $x$ 轴对称点为 $(2,-3)$
常见轴对称图形 等腰三角形(1条)、等边三角形(3条)、矩形(2条)、菱形(2条)、正方形(4条)、圆(无数条) 正方形有 $4$ 条对称轴
39. 图形的旋转
知识点 概念说明 典型示例
旋转的定义与性质 将图形绕某点旋转一定角度;旋转不改变图形的形状和大小;对应点到旋转中心距离相等,对应点连线夹角等于旋转角 $\triangle ABC$ 绕 $O$ 旋转 $90°$,$OA=OA’$,$\angle AOA’=90°$
旋转作图 找旋转中心$\to$连关键点到中心$\to$旋转指定角度$\to$截取等长$\to$连接 点 $(2,0)$ 绕原点逆时针旋转 $90°$ 得 $(0,2)$
中心对称与中心对称图形 中心对称:两个图形关于某点中心对称(旋转 $180°$ 重合);中心对称图形:一个图形绕某点旋转 $180°$ 与自身重合 平行四边形是中心对称图形,对称中心是对角线交点
40. 投影与视图
知识点 概念说明 典型示例
投影 平行投影:光线平行(太阳光);中心投影:光线从一点发出(灯光) 太阳光下旗杆的影子是平行投影;路灯下人的影子是中心投影
三视图 正视图(从正前方看)、侧视图(从左侧看)、俯视图(从正上方看) 正方体的三视图都是正方形
由三视图还原几何体 根据三个视图的形状和尺寸推断原几何体 正视图三角形、侧视图三角形、俯视图圆形$\Rightarrow$圆锥
展开图 直棱柱展开为一组矩形+两个多边形;圆锥展开为扇形+圆 圆柱展开为两个圆+一个矩形

(六)尺规作图

41. 基本尺规作图
知识点 概念说明 典型示例
作线段等于已知线段 以一点为端点,用圆规截取已知线段长,在射线上截取 作 $A’B’=AB$:以 $A’$ 为圆心、$AB$ 长为半径画弧交射线于 $B’$
作角等于已知角 利用SSS全等原理,在射线上截取等弦长,再截取等弧 以 $\angle O$ 顶点为圆心画弧得交点,在新射线上复刻交点位置
作角的平分线 在角的两边截取等距点,分别以两交点为圆心画弧交于内部,连接顶点与交点 $OC$ 平分 $\angle AOB$,$OM=ON,MP=NP$
作线段的垂直平分线 分别以线段两端为圆心、大于半长为半径画弧,连接两交点 $MN$ 垂直平分 $AB$ 于中点,$AM=MB$
过一点作直线的垂线 点在直线上:利用角平分线方法作 $90°$;点在直线外:以点为圆心画弧截取两点,再作中垂线 过 $P$ 作 $l$ 的垂线,垂足 $Q$
过直线外一点作平行线 利用同位角相等的原理,作等角后截取平行线 作 $\angle1=\angle2$(同位角),得平行线

三、统计与概率

(一)统计

42. 数据的收集与整理
知识点 概念说明 典型示例
全面调查与抽样调查 全面调查(普查):对所有对象逐一调查;抽样调查:从总体中抽取部分进行调查 人口普查是全面调查;质检一批灯泡的寿命用抽样调查
总体、个体、样本、样本容量 总体:所有考察对象;个体:每一个考察对象;样本:抽取的部分;样本容量:样本中个体的数目 考察 $1000$ 名学生的身高,抽取 $50$ 名:总体 $1000$,样本容量 $50$
数据的收集方法 问卷调查、实地测量、实验记录、查阅资料 用问卷收集全班同学最喜欢的科目
数据的整理 分类、排序、分组,使数据更有条理 将考试成绩从低到高排列
43. 数据的描述
知识点 概念说明 典型示例
统计表 将数据按一定格式排列在表格中 成绩统计表:姓名、语文、数学、英语
条形统计图 用长方形的高度表示数据大小,直观比较各项 各班人数条形图,一班 $40$ 人、二班 $45$ 人……
折线统计图 用折线连接各数据点,反映数据变化趋势 某地月平均气温折线图,反映一年温度变化
扇形统计图 用扇形面积表示各部分占总体的百分比 班级出行方式:步行 $30°$、公交 $120°$、骑车 $90°$、其他 $120°$
频数与频率 频数:各类别出现的次数;频率$=\dfrac{\text{频数}}{\text{总数}}$ $40$ 人中 $12$ 人选数学,频数 $12$,频率 $\dfrac{12}{40}=0.3$
频数分布直方图 用矩形面积表示各组频数,横轴为分组区间,纵轴为频数/频率 成绩分组 $50\sim60$ 频数 $3$,$60\sim70$ 频数 $8$……
频数分布折线图 在直方图基础上取各矩形顶部中点连线 观察数据分布的整体趋势
44. 数据的分析
知识点 概念说明 典型示例
算术平均数 所有数据之和除以数据个数:$\bar{x}=\dfrac{x_1+x_2+\cdots+x_n}{n}$ $85,90,78$ 的平均数 $=\dfrac{85+90+78}{3}=84.3$
加权平均数 各数据乘以相应权重后求和除以权重之和:$\bar{x}=\dfrac{x_1w_1+x_2w_2+\cdots+x_nw_n}{w_1+w_2+\cdots+w_n}$ 期中占 $30\%$($80$ 分)、期末占 $70\%$($90$ 分):$80\times0.3+90\times0.7=87$
中位数 将数据从小到大排列后,处于中间位置的数(偶数个取中间两数的平均) $2,5,7,9,11$ 中位数为 $7$;$2,5,7,9$ 中位数为 $\dfrac{5+7}{2}=6$
众数 一组数据中出现次数最多的数 $2,3,3,5,7$ 的众数为 $3$
方差与标准差 方差 $s^2=\dfrac{1}{n}[(x_1-\bar{x})^2+\cdots+(x_n-\bar{x})^2]$;标准差 $s=\sqrt{s^2}$;越小越稳定 数据 $2,4,6,8,10$:$\bar{x}=6$,$s^2=\dfrac{16+4+0+4+16}{5}=8$
用样本估计总体 用样本的平均数、方差等估计总体的相应特征 抽样 $50$ 人平均身高 $165$ cm,估计全校平均身高约 $165$ cm
数据分析的应用 根据平均数、中位数、众数、方差等综合判断,做出合理决策 比较两个班成绩:甲班平均分高但方差大(不稳定),乙班平均分略低但方差小(稳定)

(二)概率

45. 概率初步
知识点 概念说明 典型示例
确定事件与随机事件 必然事件(一定发生,$P=1$);不可能事件(一定不发生,$P=0$);随机事件(可能发生也可能不发生,$0<P<1$) 太阳从东边升起——必然事件;掷骰子得 $7$——不可能事件;掷骰子得 $3$——随机事件
概率的定义 事件 $A$ 发生的可能性大小,记作 $P(A)$,$0\le P(A)\le1$ $P(\text{必然事件})=1$,$P(\text{不可能事件})=0$
等可能事件概率 若所有结果等可能,$P(A)=\dfrac{\text{事件}A\text{包含的结果数}}{\text{所有可能结果数}}$ 掷一枚骰子,点数为偶数的概率 $=\dfrac{3}{6}=\dfrac{1}{2}$
列表法 用表格列出所有可能结果,数出满足条件的结果数 同时掷两枚骰子,列出 $6\times6$ 表格,求点数之和为 $7$ 的概率 $=\dfrac{6}{36}=\dfrac{1}{6}$
树状图法 用树状图分层次列出所有可能结果,适合多步骤事件 先抛硬币再掷骰子:$2\times6=12$ 种结果
用频率估计概率 大量重复试验中,事件发生的频率趋于稳定值,即为概率的估计值 抛硬币 $1000$ 次,正面 $503$ 次,估计 $P\approx0.503\approx0.5$
概率的应用 彩票中奖率、游戏公平性判断、决策分析 甲乙游戏:$P(\text{甲赢})=\dfrac{1}{3},P(\text{乙赢})=\dfrac{2}{3}$,游戏不公平

四、综合与实践

46. 数学建模
知识点 概念说明 典型示例
从实际问题中建立数学模型 将实际问题抽象为数学问题,用数学语言描述、求解、验证 “如何最省运费”$\to$建立函数模型求最小值
代数模型 用方程、不等式、函数等代数工具建模 利润问题:设售价 $x$,利润 $y=(x-10)(100-4x)$,求最大值
几何模型 用几何关系建模 测量河宽:构造相似三角形模型
统计模型 用统计方法建模 产品合格率:抽样调查$\to$估计总体合格率
47. 数学探究与推理
知识点 概念说明 典型示例
归纳推理 从特殊到一般,观察若干特例得出一般结论 $1+3=4=2^2,1+3+5=9=3^2,1+3+5+7=16=4^2\Rightarrow$前 $n$ 个奇数之和 $=n^2$
演绎推理 从一般到特殊,由已知公理、定理推出具体结论 因为三角形内角和 $180°$,所以直角三角形两个锐角之和 $=90°$
数学证明 用逻辑推理从已知条件推出结论,每步有据 证明:$\because AB=AC,\therefore\angle B=\angle C$(等边对等角)
反证法 假设结论不成立,推出矛盾,从而证明原结论成立 证明 $\sqrt{2}$ 是无理数:假设 $\sqrt{2}=\dfrac{p}{q}$(既约),推出 $p,q$ 均为偶数,矛盾
综合法与分析法 综合法:由因导果;分析法:执果索因 综合法:$\because A,\therefore B,\therefore C$;分析法:要证 $C$,只需证 $B$,只需证 $A$
48. 数学思想方法
知识点 概念说明 典型示例
数形结合 将数量关系与图形性质相结合,借助图形直观理解代数问题,或用代数方法研究几何问题 解不等式 $x^2-2x-3>0$ 时画抛物线找 $x$ 轴上方区域
分类讨论 问题有多种情况时,分别讨论每一种可能,确保不遗漏 已知等腰三角形一边长 $4$,周长 $18$,需分 $4$ 为底边或腰两种情况
方程与函数思想 用方程表示等量关系,用函数描述变化规律 利润最大化:建立二次函数模型求最值
转化与化归 将复杂问题转化为简单问题,将未知问题转化为已知问题 解分式方程转化为整式方程;求不规则图形面积转化为规则图形面积之和
整体思想 把某些部分视为整体来处理,简化运算 计算 $(x+y)^2-2(x+y)+1$:令 $t=x+y$,原式 $=t^2-2t+1=(t-1)^2$
模型思想 用数学模型描述和解决实际问题 行程问题模型:$s=vt$;工程问题模型:工作量$=$效率$\times$时间
49. 课题学习
知识点 概念说明 典型示例
方案设计与比较 综合运用数学知识设计多种方案,并比较优劣 两种采购方案比较:方案一总费用 $200+5n$,方案二 $300+3n$,令 $200+5n=300+3n$ 得 $n=50$ 为临界点
图案设计与几何变换 运用平移、对称、旋转设计图案 正六边形通过旋转 $60°$ 六次可铺满平面
数据调查与分析报告 确定调查问题$\to$收集数据$\to$整理描述$\to$分析推断$\to$撰写报告 调查全班同学课外阅读时间,制作统计图表并写出分析结论

附录:各年级知识分布速查

学期 数与代数 图形与几何 统计与概率
七上 有理数、整式加减、一元一次方程 几何图形初步、相交线平行线 数据的收集与整理
七下 二元一次方程组、不等式与不等式组 三角形
八上 整式乘除与因式分解、分式 全等三角形、轴对称
八下 二次根式、一次函数 勾股定理、平行四边形 数据的分析
九上 一元二次方程、二次函数 旋转、圆 概率初步
九下 反比例函数 相似、锐角三角函数、投影与视图

参考依据:《义务教育数学课程标准(2022年版)》、人教版初中数学教材(七至九年级)

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