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MATH1003SA-PEP-CN 高中

【人教版】高中數學 選擇性必修 第三冊 (A版)

本教材主要涵蓋高中數學進階內容,包括計數原理(分類加法、分步乘法、排列組合及二項式定理)、隨機變數及其分布(條件概率、離散型分佈、二項分佈及正態分佈)以及成對數據的統計分析(一元線性回歸、獨立性檢驗)。

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K12 數學
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📚 內容摘要

本教材主要涵蓋高中數學進階內容,包括計數原理(分類加法、分步乘法、排列組合及二項式定理)、隨機變量及其分布(條件概率、離散型分佈、二項分佈及常態分佈)以及成對資料的統計分析(一元線性回歸、獨立性檢驗)。

探索計數之規,感悟隨機之律,成就資料分析之核。

作者: 章建躍,李增滬

致謝: 本書經國家教材委員會專家委員會審核通過(2019)

🎯 學習目標

  1. 能夠準確區分並應用分類加法計數原理與分步乘法計數原理解決實際問題。
  2. 理解二項式係數的性質(對稱性、增減性、和),並能利用楊輝三角解決組合數求和問題。
  3. 能夠建立數學模型,分析電腦執行路徑數量及汽車號牌的編碼容量,證明二項式定理的推廣形式。
  4. 能夠熟練運用全機率公式與貝葉斯公式解決複雜背景下的機率計算問題。
  5. 理解離散型隨機變量的概念,掌握分佈列的性質並能獨立求解均值(期望)與方差。
  6. 能夠準確識別 n 重伯努利試驗,區分二項分佈與超幾何分佈的適用場景(有放回與無放回抽樣)。
  7. 能夠區分相關關係與函數關係,透過散點圖判斷正負相關,並計算樣本相關係數 r 來衡量線性相關強度。
  8. 掌握最小平方法估計一元線性回歸參數,建立經驗回歸方程,並進行合理的預測與殘差分析。
  9. 理解獨立性檢驗的基本原理,能設立零假設並利用 \chi^2 統計量對分類變數的獨立性做出判斷。

課程

Lesson

本课程介绍了计数原理的两大基石:分类加法原理与分步乘法原理,重点讲解了如何通过逻辑拆解处理互斥方案与连续步骤。课程进一步将这些原理应用于数字系统、程序路径及号牌容量等实际建模场景,并引入二项式定理与条件概率,帮助学生掌握复杂问题的结构化分析方法。

本课程介绍了条件概率、全概率公式及贝叶斯公式在因果推理中的应用,并探讨了离散型随机变量的定义及其分布列的性质。通过这些数学工具,学生将学习如何基于已知证据进行逻辑逆推,并掌握处理随机现象数值化的核心方法。

本课程介绍了成对数据的统计分析,重点区分了确定性的函数关系与非确定性的相关关系,并利用散点图直观判断变量间的线性趋势。此外,课程引入了样本相关系数 $r$ 作为衡量线性相关强度的定量指标,强调了 $|r|$ 的取值范围及其几何意义,并提醒学生警惕相关性与因果性之间的逻辑误区。