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IGCSE 数学 · 第 1 主题

训练
讲义 词汇表

本讲义涵盖主题 1,数(Number)。剑桥数学有两个层次:核心(Core)和拓展(Extended)。标记 (Extended) 的部分只在拓展卷上考查;其他一切对两个层次都适用。

1.1

数的类型

大纲
Subject content Notes and examples
Identify and use: • natural numbers • integers (positive, zero and negative) • prime numbers • square numbers • cube numbers • common factors • common multiples • rational and irrational numbers • reciprocals. Example tasks include: • convert between numbers and words, e.g. six billion is 6000000000 10007 is ten thousand and seven • express 72 as a product of its prime factors • find the highest common factor (HCF) of two numbers • find the lowest common multiple (LCM) of two numbers.

来源:剑桥国际大纲

你必须知道不同种类数的词。考官为正确使用它们给分。

嵌套的框显示自然数在整数里、整数在有理数里、有理数在实数里,而无理数在一个单独的框里
每个集合坐在下一个里面:每个自然数是一个整数、每个整数是有理数、每个有理数是实数。无理数是实数但不是有理数。

Counting numbers and integers

  • 自然数(natural numbers)——计数的数 $1, 2, 3, 4, \dots$
  • 整数(integers)——整的数,正的、负的或零:$\dots, -2, -1, 0, 1, 2, \dots$

Factors and multiples

  • 一个数的因数(factor)整除它,不留余数(remainder)。$18$ 的因数是 $1, 2, 3, 6, 9, 18$
  • 一个数的倍数(multiple)是那个数乘以一个整数。$6$ 的倍数是 $6, 12, 18, 24, \dots$
  • 两个数的一个公因数(common factor)是两者的一个因数。
  • 两个数的一个公倍数(common multiple)是两者的一个倍数。

Prime, square and cube numbers

  • 一个质数(prime number)恰好有两个因数:$1$ 和它自身。最先的质数是 $2, 3, 5, 7, 11, 13, \dots$ 注意 $1$ 是质数。
  • 一个平方数(square number)是一个整数乘以它自身:$1, 4, 9, 16, 25, \dots$
  • 一个立方数(cube number)把一个整数用三次:$1, 8, 27, 64, \dots$

Rational, irrational and reciprocal

  • 一个有理数(rational number)能被写成两个整数的一个分数(fraction)$\frac{a}{b}$。例子:$\frac{3}{4}$$5$$0.7$
  • 一个无理数(irrational number)不能这样写。例子:$\pi$$\sqrt{2}$
  • 一个数的倒数(reciprocal)是 $1$ 除以那个数。$4$ 的倒数是 $\frac{1}{4}$;$0.25$ 的倒数是 $4$;$\frac{2}{3}$ 的倒数是 $\frac{3}{2}$

Prime factors, HCF and LCM

$1$ 以上的每个整数是质数,或能被写成质数的一个乘积(product)。要把一个数写成它的质因数(prime factors)的乘积,不断除以合适的最小质数。

Worked example.$72$ 写成它的质因数的乘积。

$$72 = 2 \times 36 = 2 \times 2 \times 18 = 2 \times 2 \times 2 \times 9 = 2 \times 2 \times 2 \times 3 \times 3 = 2^{3} \times 3^{2}.$$
 的一棵因数树:它分成  和 、然后向下到圈出的质数  和
不断分裂直到每个分支在一个质数上结束(圈出的);把它们收集起来给出 $72 = 2^{3} \times 3^{2}$

两个数的最大公因数(HCF)(highest common factor)是它们共享的最大因数。最小公倍数(LCM)(lowest common multiple)是它们共享的最小倍数。质因数给出一个快速的方法。

Worked example.$72$$120$ 的 HCF 和 LCM。

先把每个写成质数的乘积:

$$72 = 2^{3} \times 3^{2}, \qquad 120 = 2^{3} \times 3 \times 5.$$
  • HCF:取在两者中出现的每个质数的最低幂:$2^{3} \times 3 = 24$
  • LCM:取出现的每个质数的最高幂:$2^{3} \times 3^{2} \times 5 = 360$
探索

Sets of numbers

Every counting number is also an integer, every integer a rational — see how the number sets nest, and how union and intersection combine them.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
natural number 自然数 zì rán shù
integer 整数 zhěng shù
factor 因数 yīn shù
remainder 余数 yú shù
multiple 倍数 bèi shù
common factor 公因数 gōng yīn shù
common multiple 公倍数 gōng bèi shù
prime number 质数 zhì shù
square number 平方数 píng fāng shù
cube number 立方数 lì fāng shù
rational number 有理数 yǒu lǐ shù
fraction 分数 fēn shù
irrational number 无理数 wú lǐ shù
reciprocal 倒数 dào shǔ
product 乘积 chéng jī
prime factor 质因数 zhì yīn shù
highest common factor 最大公因数 zuì dà gōng yīn shù
lowest common multiple 最小公倍数 zuì xiǎo gōng bèi shù
set 集合 jí hé
ratio
1.2

集合

大纲
Subject content Notes and examples
Understand and use set language, notation and Venn diagrams to describe sets. Venn diagrams are limited to two sets. The following set notation will be used: • $n(A)$ Number of elements in set $A$$A'$ Complement of set $A$$\mathscr{E}$ Universal set • $A \cup B$ Union of $A$ and $B$$A \cap B$ Intersection of $A$ and $B$. Example definition of sets: $A = \{x : x \text{ is a natural number}\}$ $B = \{a, b, c, \dots\}$ $C = \{x : a \leqslant x \leqslant b\}$.
Subject content Notes and examples
Understand and use set language, notation and Venn diagrams to describe sets and represent relationships between sets. Venn diagrams are limited to two or three sets. The following set notation will be used: • $n(A)$ Number of elements in set $A$$\in$ "... is an element of ..." • $\notin$ "... is not an element of ..." • $A'$ Complement of set $A$$\varnothing$ The empty set • $\mathscr{E}$ Universal set • $A \subseteq B$ $A$ is a subset of $B$$A \nsubseteq B$ $A$ is not a subset of $B$$A \cup B$ Union of $A$ and $B$$A \cap B$ Intersection of $A$ and $B$. Example definition of sets: $A = \{x : x \text{ is a natural number}\}$ $B = \{(x, y) : y = mx + c\}$ $C = \{x : a \leqslant x \leqslant b\}$ $D = \{a, b, c, \dots\}$.

来源:剑桥国际大纲

一个集合(set)是对象的一个搜集。集合里的每个对象是集合的一个元素(element)。你应当知道这个记号:

符号 含义
$n(A)$ 集合 $A$ 里的元素数量
$x \in A$ $x$$A$ 的一个元素
$x \notin A$ $x$ 不是 $A$ 的一个元素
$\mathscr{E}$ 全集(universal set)——正在谈论的一切
$A'$ $A$补集(complement)——不在 $A$ 里的一切
$\varnothing$ 空集(empty set)——一个没有元素的集合
$A \subseteq B$ $A$$B$ 的一个子集(subset)——$A$ 的每个元素也在 $B$
$A \cup B$ 并集(union)——在 $A$$B$ 或两者里的元素
$A \cap B$ 交集(intersection)——在 $A$$B$ 两者里的元素

一个维恩图(Venn diagram)把每个集合画成一个矩形(全集)里的一个圆。核心用两个集合;拓展可能用三个。

Worked example. $\mathscr{E} = \{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10\}$,$A = \{\text{even numbers}\}$,$B = \{\text{multiples of } 3\}$

  • $A = \{2,4,6,8,10\}$$B = \{3,6,9\}$
  • $A \cap B = \{6\}$ ——在两者里的唯一的数。
  • $A \cup B = \{2,3,4,6,8,9,10\}$ ——在任一集合里的数。
  • $n(A \cup B) = 7$
一个矩形里两个重叠的圆:圆  容纳偶数、圆  容纳  的倍数, 在重叠处而  在两者外
$A \cap B = \{6\}$ 是在两个圆里的唯一的数;$A \cup B$ 是任一圆里的一切。

你也可能看到一个集合被写成一个规则,例如 $C = \{x : 1 \leqslant x \leqslant 5\}$ 意思是"所有使得 $1 \leqslant x \leqslant 5$ 的值 $x$"。

探索

Venn diagrams

Tap the regions to see union, intersection and complement — the language of sets.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
element 元素 yuán sù
universal set 全集 quán jí
complement 补集 bǔ jí
empty set 空集 kōng jí
subset 子集 zi jí
union 并集 bìng jí
intersection 交集 jiāo jí
Venn diagram 维恩图 wéi ēn tú
1.3

幂与根

大纲
Subject content Notes and examples
Calculate with the following: • squares • square roots • cubes • cube roots • other powers and roots of numbers. Includes recall of squares and their corresponding roots from 1 to 15, and recall of cubes and their corresponding roots of 1, 2, 3, 4, 5 and 10, e.g.: • Write down the value of $\sqrt{169}$ . • Work out $5^2 \times \sqrt[3]{8}$ .
Subject content Notes and examples
Calculate with the following: • squares • square roots • cubes • cube roots • other powers and roots of numbers. Includes recall of squares and their corresponding roots from 1 to 15, and recall of cubes and their corresponding roots of 1, 2, 3, 4, 5 and 10, e.g.: • Write down the value of $\sqrt{169}$. • Work out $5^2 \times \sqrt[3]{8}$.

来源:剑桥国际大纲

  • 一个(power)(也叫一个指数(index),复数 indices)显示把一个数乘以它自身多少次:$2^{5} = 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 = 32$
  • 一个数的一个平方根(square root)在平方时给出那个数:$\sqrt{169} = 13$,因为 $13^{2} = 169$
  • 一个立方根(cube root)对立方以同样的方式起作用:$\sqrt[3]{8} = 2$,因为 $2^{3} = 8$

你应当能够回忆从 $1^2$$15^2$ 的平方(和它们的根),以及 $1, 2, 3, 4, 5$$10$ 的立方。

Worked example. 算出 $5^{2} \times \sqrt[3]{8}$

$$5^{2} \times \sqrt[3]{8} = 25 \times 2 = 50.$$
探索

Powers and roots lab

square = x^2

Change the base and see powers grow while roots undo powers.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
power
index 指数 zhǐ shù
square root 平方根 píng fāng gēn
cube root 立方根 lì fāng gēn
1.7

指数 I

大纲
Subject content Notes and examples
1 Understand and use indices (positive, zero and negative integers). e.g. find the value of $7^{-2}$.
2 Understand and use the rules of indices. e.g. find the value of $2^{-3} \times 2^4$, $(2^3)^2$, $2^3 \div 2^4$.
Subject content Notes and examples
1 Understand and use indices (positive, zero, negative, and fractional). Examples include: • $6^{\frac{1}{2}} = \sqrt{6}$$16^{\frac{1}{4}} = \sqrt[4]{16}$ • find the value of $7^{-2}$, $81^{\frac{1}{2}}$, $8^{-\frac{2}{3}}$.
2 Understand and use the rules of indices. e.g. find the value of $2^{-3} \times 2^4$, $(2^3)^2$, $2^3 \div 2^4$.

来源:剑桥国际大纲

当你乘或除同底数(same base)的幂时,用这些规则:

$$a^{m} \times a^{n} = a^{m+n}, \qquad a^{m} \div a^{n} = a^{m-n}, \qquad (a^{m})^{n} = a^{mn}.$$

一些特殊的幂:

$$a^{0} = 1, \qquad a^{-n} = \frac{1}{a^{n}}, \qquad a^{\frac{1}{n}} = \sqrt[n]{a}, \qquad a^{\frac{m}{n}} = \left(\sqrt[n]{a}\right)^{m}.$$

(像 $a^{\frac{m}{n}}$ 这样的分数幂是拓展(Extended)。)

Worked examples.

  • $2^{-3} \times 2^{4} = 2^{-3+4} = 2^{1} = 2.$
  • $(2^{3})^{2} = 2^{6} = 64.$
  • $2^{3} \div 2^{4} = 2^{3-4} = 2^{-1} = \dfrac{1}{2}.$
  • $7^{-2} = \dfrac{1}{7^{2}} = \dfrac{1}{49}.$
  • $81^{\frac{1}{2}} = \sqrt{81} = 9.$
  • $8^{-\frac{2}{3}} = \dfrac{1}{8^{\frac{2}{3}}} = \dfrac{1}{\left(\sqrt[3]{8}\right)^{2}} = \dfrac{1}{2^{2}} = \dfrac{1}{4}.$
指数律的三张卡片:乘幂加指数、除幂减它们,而幂的幂乘它们,每个带一个已解例子
三条指数律:乘加幂、除减它们,幂的幂乘它们
词汇表 训练
英文 中文 拼音
base 底数 dǐ shù
1.8

标准形式(科学记数法)

大纲
Subject content Notes and examples
1 Use the standard form $A \times 10^n$ where $n$ is a positive or negative integer and $1 \leqslant A < 10$.
2 Convert numbers into and out of standard form.
3 Calculate with values in standard form. Core candidates are expected to calculate with standard form only on Paper 3.
Subject content Notes and examples
1 Use the standard form $A \times 10^n$ where $n$ is a positive or negative integer and $1 \leqslant A < 10$.
2 Convert numbers into and out of standard form.
3 Calculate with values in standard form.

来源:剑桥国际大纲

仙女座星系
一个星系:巨大的距离用科学记数法紧凑地写出。

科学记数法(standard form)把一个数写成 $A \times 10^{n}$,其中 $1 \leqslant A < 10$$n$ 是一个整数。它用于非常大或非常小的数。

要转换,数小数点移动多少位:

  • $4\,500\,000 = 4.5 \times 10^{6}$ ——点向左移 $6$ 位,所以幂是正的。
  • $0.00072 = 7.2 \times 10^{-4}$ ——点向右移 $4$ 位,所以幂是负的。

Worked example. 算出 $(3 \times 10^{5}) \times (2 \times 10^{-2})$

乘前面的数并加幂:

$$3 \times 2 = 6, \qquad 10^{5} \times 10^{-2} = 10^{3}, \qquad \text{so the answer is } 6 \times 10^{3}.$$
Standard form: a number written as a × 10^n with 1 ≤ a < 10
Standard form: a number written as a × 10^n with 1 ≤ a < 10
探索

Standard form route

Follow a large or small number into a x 10^n form.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
standard form 科学记数法 kē xué jì shù fǎ
1.18

无理根式

大纲
Subject content Notes and examples
1 Understand and use surds, including simplifying expressions. Examples include: • $\sqrt{20} = 2\sqrt{5}$$\sqrt{200} - \sqrt{32} = 6\sqrt{2}$.
2 Rationalise the denominator. Examples include: • $\frac{10}{\sqrt{5}} = 2\sqrt{5}$$\frac{1}{-1 + \sqrt{3}} = \frac{1 + \sqrt{3}}{2}$.

来源:剑桥国际大纲

一个根式(surd)是一个无理的根,例如 $\sqrt{5}$。把它留在精确形式而不是舍入。两条有用的规则:

$$\sqrt{a} \times \sqrt{b} = \sqrt{ab}, \qquad \sqrt{\frac{a}{b}} = \frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}.$$

通过取出最大的平方因数来化简一个根式。

Worked example. 化简 $\sqrt{20}$$\sqrt{200} - \sqrt{32}$

$$\sqrt{20} = \sqrt{4 \times 5} = \sqrt{4}\,\sqrt{5} = 2\sqrt{5}.$$
$$\sqrt{200} - \sqrt{32} = \sqrt{100 \times 2} - \sqrt{16 \times 2} = 10\sqrt{2} - 4\sqrt{2} = 6\sqrt{2}.$$
用三步化简  的平方根:找到最大的平方因数、拆分根,并把平方根取出得到
化简一个根式:取出最大的平方因数

分母有理化(rationalise the denominator)意味着从一个分数的底部(分母(denominator))移除一个根式。把上部和底部乘以一个清除根式的值。

Worked example. 有理化 $\dfrac{10}{\sqrt{5}}$$\dfrac{1}{-1+\sqrt{3}}$

$$\frac{10}{\sqrt{5}} = \frac{10}{\sqrt{5}} \times \frac{\sqrt{5}}{\sqrt{5}} = \frac{10\sqrt{5}}{5} = 2\sqrt{5}.$$
$$\frac{1}{-1+\sqrt{3}} = \frac{1}{\sqrt{3}-1} \times \frac{\sqrt{3}+1}{\sqrt{3}+1} = \frac{\sqrt{3}+1}{3-1} = \frac{1+\sqrt{3}}{2}.$$
探索

Surd simplification route

Break a surd into square factors and simplify it.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
surd 根式 gēn shì
rationalise the denominator 分母有理化 fēn mǔ yǒu lǐ huà
denominator 分母 fēn mǔ
1.4

分数、小数与百分数

大纲
Subject content Notes and examples
1 Use the language and notation of the following in appropriate contexts: • proper fractions • improper fractions • mixed numbers • decimals • percentages. Candidates are expected to be able to write fractions in their simplest form. Candidates are not expected to use recurring decimal notation.
2 Recognise equivalence and convert between these forms. Candidates are not expected to demonstrate the conversion of a recurring decimal to a fraction and vice versa.
Subject content Notes and examples
1 Use the language and notation of the following in appropriate contexts: • proper fractions • improper fractions • mixed numbers • decimals • percentages. Candidates are expected to be able to write fractions in their simplest form. Recurring decimal notation is required, e.g. • $0.1\dot{7} = 0.1777...$$0.1\dot{2}\dot{3} = 0.1232323...$$0.\dot{1}2\dot{3} = 0.123123...$
2 Recognise equivalence and convert between these forms. Includes converting between recurring decimals and fractions and vice versa, e.g. write $0.1\dot{7}$ as a fraction.

来源:剑桥国际大纲

一个分数有一个分子(numerator)(上部)和一个分母(denominator)(底部)。

二分之一以三种方式写出:分数 、小数 ,和百分比
一个值三种方式:一个分数、一个小数和一个百分比
  • 真分数(proper fraction):分子小于分母,例如 $\frac{3}{4}$
  • 假分数(improper fraction):分子相同或更大,例如 $\frac{7}{4}$
  • 带分数(mixed number):一个整数加一个分数,例如 $1\frac{3}{4}$

在假分数和带分数之间转换:$\frac{7}{4} = 1\frac{3}{4}$,因为 $7 \div 4 = 1$$3$

一个小数(decimal)在一个点之后使用位值。一个百分比(percentage)意味着"每 $100$ 中",所以 $37\% = \frac{37}{100} = 0.37$

Converting between forms

要转换 方法 例子
分数 → 小数 上部除以底部 $\frac{3}{8} = 3 \div 8 = 0.375$
小数 → 百分比 乘以 $100$ $0.07 = 7\%$
百分比 → 分数 放在 $100$ 之上、然后化简 $7\% = \frac{7}{100}$
百分比 → 小数 除以 $100$ $34\% = 0.34$

通过把上部和底部除以它们的 HCF 把一个分数写成它的最简形式(simplest form):$\frac{18}{24} = \frac{3}{4}$(两者都除以 $6$)。

Recurring decimals (Extended)

一个循环小数(recurring decimal)永远重复相同的数字。点标记重复的部分:$0.1\dot{7} = 0.1777\ldots$$0.\dot{1}2\dot{3} = 0.123123\ldots$

要把一个循环小数变成一个分数,乘以使重复的部分对齐,然后相减。

Worked example.$0.1\dot{7}$ 写成一个分数。

$x = 0.1777\ldots$ 只有 $7$ 重复,所以用 $10x$$100x$:

$$100x = 17.777\ldots, \qquad 10x = 1.777\ldots$$
$$100x - 10x = 16, \qquad 90x = 16, \qquad x = \frac{16}{90} = \frac{8}{45}.$$
 和  这两行写出,它们重复的尾部被高亮并对齐;相减抵消尾部并留下  等于
对齐重复的尾部、相减,尾部就抵消
探索

Number form lab

Classify equivalent number forms and operations.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
numerator 分子 fèn zǐ
proper fraction 真分数 zhēn fēn shù
improper fraction 假分数 jiǎ fēn shù
mixed number 带分数 dài fēn shù
decimal 小数 xiǎo shù
percentage 百分比 bǎi fēn bǐ
simplest form 最简形式 zuì jiǎn xíng shì
recurring decimal 循环小数 xún huán xiǎo shù
1.6

四则运算

大纲
Subject content Notes and examples
Use the four operations for calculations with integers, fractions and decimals, including correct ordering of operations and use of brackets. Includes: • negative numbers • improper fractions • mixed numbers • practical situations, e.g. temperature changes.

来源:剑桥国际大纲

Order of operations

按这个顺序做——运算顺序(order of operations):先括号、然后指数(幂和根)、然后乘和除(从左到右)、然后加和减(从左到右)。

Worked example. 算出 $-6 \times -3 + 7 \times 2$

先做乘法:$-6 \times -3 = 18$$7 \times 2 = 14$。然后加:$18 + 14 = 32$

一个有四阶的梯子,括号、指数、乘和除、加和减,挨着一次一个层次做的已解例子
运算顺序,应用于已解例子

Negative numbers

  • 加一个负数:$5 + (-3) = 5 - 3 = 2$
  • 减一个负数:$5 - (-3) = 5 + 3 = 8$
  • 乘或除:相同的符号给出一个正数;不同的符号给出一个负数。所以 $-6 \times -3 = 18$$-12 \div 4 = -3$

温度从 $-5\,{}^{\circ}\text{C}$$3\,{}^{\circ}\text{C}$ 的一个变化是 $8\,{}^{\circ}\text{C}$ 的一次上升。

Calculating with fractions

  • 乘: 乘上部、乘底部:$\frac{2}{3} \times \frac{4}{5} = \frac{8}{15}$
  • 除: 乘以第二个分数的倒数:$\frac{2}{3} \div \frac{4}{5} = \frac{2}{3} \times \frac{5}{4} = \frac{10}{12} = \frac{5}{6}$
  • 加或减: 用一个公分母(底部的 LCM)。

Worked example. 算出 $1\frac{7}{15} - \frac{4}{5}$,以最简形式给出答案。

把带分数变成一个假分数,然后用分母 $15$:

$$1\frac{7}{15} = \frac{22}{15}, \qquad \frac{4}{5} = \frac{12}{15}, \qquad \frac{22}{15} - \frac{12}{15} = \frac{10}{15} = \frac{2}{3}.$$
词汇表 训练
英文 中文 拼音
order of operations 运算顺序 yùn suàn shùn xù
1.5

排序

大纲
Subject content Notes and examples
Order quantities by magnitude and demonstrate familiarity with the symbols $=, \ne, >, <, \geqslant$ and $\leqslant$.
Subject content Notes and examples
Order quantities by magnitude and demonstrate familiarity with the symbols $=, \neq, >, <, \geqslant$ and $\leqslant$.

来源:剑桥国际大纲

用这些符号按大小(magnitude)(尺寸)比较数:

符号 含义
$=$ 等于
$\neq$ 不等于
$>$ 大于
$<$ 小于
$\geqslant$ 大于或等于
$\leqslant$ 小于或等于

要把一个混合列表按顺序排列,先把每个值变成一个小数。

Worked example.$34\%$$\frac{1}{3}$$\frac{3}{10}$ 按顺序排列,最小的在先。

作为小数:$34\% = 0.34$,$\frac{1}{3} = 0.333\ldots$,$\frac{3}{10} = 0.3$。所以顺序是

$$\frac{3}{10} < \frac{1}{3} < 34\%.$$
分数十分之三、分数三分之一和  各转换成一个小数并放到一条  和  之间放大的数轴上
把每个值转换成一个小数,然后把它们放在一条数轴上
词汇表 训练
英文 中文 拼音
magnitude 大小 dà xiǎo
1.13

百分数

大纲
Subject content Notes and examples
1 Calculate a given percentage of a quantity.
2 Express one quantity as a percentage of another.
3 Calculate percentage increase or decrease.
4 Calculate with simple and compound interest. Formulas are not given. Percentage calculations may include: • deposit • discount • profit and loss (as an amount or a percentage) • earnings • percentages over 100%.
Subject content Notes and examples
1 Calculate a given percentage of a quantity.
2 Express one quantity as a percentage of another.
3 Calculate percentage increase or decrease.
4 Calculate with simple and compound interest. Problems may include repeated percentage change. Formulas are not given.
5 Calculate using reverse percentages. e.g. find the cost price given the selling price and the percentage profit. Percentage calculations may include: • deposit • discount • profit and loss (as an amount or a percentage) • earnings • percentages over 100%.

来源:剑桥国际大纲

一条商业街沿线的商店
商店把百分比用于折扣、销售税和利润率。

求一个数额的一个百分比。 $\$80$$15\% = 0.15 \times 80 = \$12$

把一个数额写成另一个的一个百分比。 $25$$18$ 的分数是 $\frac{18}{25} \times 100\% = 72\%$

百分比增加或减少

$$\text{percentage change} = \frac{\text{change}}{\text{original amount}} \times 100\%.$$

Worked example. 一个价格从 $\$40$ 上升到 $\$50$。求百分比增加。

变化是 $\$10$,所以 $\frac{10}{40} \times 100\% = 25\%$ 增加。

一个快速的方式是一个乘数(multiplier)。要增加 $15\%$,乘以 $1.15$;要减少 $15\%$,乘以 $0.85$

Simple and compound interest

利息(interest)是为借款或为储蓄而付的钱。本金(principal)是起始数额。

  • 单利(simple interest)每年付相同的数额,只在本金上算出:
    $$I = \frac{P \times r \times t}{100},$$
    其中 $P$ 是本金、$r$ 是每年的利率(作为一个百分比)而 $t$ 是年数。
  • 复利(compound interest)加上每年的利息,所以下一年在一个更大的总额上赚利息:
    $$\text{final value} = P\left(1 + \frac{r}{100}\right)^{t}.$$

Worked example. 求以 $4\%$ 复利储蓄 $3$ 年的 $\$500$ 的值。

$$500 \times 1.04^{3} = 500 \times 1.124864 = \$562.43 \ (\text{to the nearest cent}).$$
 以  储蓄的一张图:单利是一条直线,复利在它上面弯曲而差距不断增长
单利以一条直线增长;复利每年增长得更快

Reverse percentages (Extended)

一个逆百分比(reverse percentage)问题给出一次变化之后的数额,并问原来的。要解它,除以乘数——不要只是把百分比减掉。

Worked example. 一件外套在一次 $20\%$ 增加后值 $\$60$。求原来的价格。

$\$60$ 是原来的 $120\%$,所以原来的价格是 $60 \div 1.2 = \$50$

探索

Percentage change lab

new value = old value x multiplier

Change the multiplier and see the final value change.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
multiplier 乘数 chéng shù
interest 利息 lì xī
principal 本金 běn jīn
simple interest 单利 dān lì
compound interest 复利 fù lì
reverse percentage 逆百分比 nì bǎi fēn bǐ
1.17

指数增长与衰减

大纲
Subject content Notes and examples
Use exponential growth and decay. e.g. depreciation, population change. Knowledge of e is not required.

来源:剑桥国际大纲

当一个量在每个时间段里以相同的百分比变化时,它显示指数增长(exponential growth)(它变得更大)或指数衰减(exponential decay)(它变得更小)。用复利公式。折旧(depreciation),其中像一辆车这样的东西每年丧失价值,是衰减。

Worked example. 一辆值 $\$20\,000$ 的车每年丧失它价值的 $15\%$。求它 $4$ 年后的值。

乘数是 $0.85$,所以

$$20\,000 \times 0.85^{4} = 20\,000 \times 0.522\ldots = \$10\,440 \ (\text{to the nearest dollar}).$$
显示车每年值的柱,从  向下;每根柱是前一根的  倍,而  年后的柱约为
指数衰减:车每年丧失它当前价值的 $15\%$
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Compound interest

Money grows by (1 + r) every year, so compound interest curves above simple interest. Drag the rate and the number of years.

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Exponential growth & decay

y = a·bˣ

Change the base b: b > 1 grows, 0 < b < 1 decays — useful for interest and populations.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
exponential growth 指数增长 zhǐ shù zēng zhǎng
exponential decay 指数衰减 zhǐ shù shuāi jiǎn
depreciation 折旧 zhé jiù
1.11

比与比例

大纲
Subject content Notes and examples
Understand and use ratio and proportion to:
• give ratios in their simplest form e.g. 20:30:40 in its simplest form is 2:3:4.
• divide a quantity in a given ratio
• use proportional reasoning and ratios in context. e.g. adapt recipes; use map scales; determine best value.

来源:剑桥国际大纲

一个(ratio)比较量,像 $a:b$ 这样写。像一个分数一样通过除以 HCF 化简它:$20:30:40 = 2:3:4$

按一个比划分。 按比 $3:5$ 分享 $\$48$

总份数是 $3 + 5 = 8$。一份是 $48 \div 8 = \$6$。所以各份是 $3 \times 6 = \$18$$5 \times 6 = \$30$

一根  个相等部分、每个值  的条: 个蓝色部分构成  而  个橙色部分构成
按比 $3$$5$ 分享 $\$48$ 的一个条形模型

比例(proportion)意味着两个比相等。把它用于食谱、地图比例尺(scales)和寻找最佳价值。

Worked example. $3$ 支笔值 $\$1.80$。求 $7$ 支笔的成本。

一支笔值 $1.80 \div 3 = \$0.60$。所以 $7$ 支笔值 $7 \times 0.60 = \$4.20$

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Direct proportion

y = ax

Direct proportion is a straight line through the origin — double x and you double y.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
proportion 比例 bǐ lì
scale 比例尺 bǐ lì chǐ
1.12

比率

大纲
Subject content Notes and examples
1 Use common measures of rate. e.g. calculate with: • hourly rates of pay • exchange rates between currencies • flow rates • fuel consumption.
2 Apply other measures of rate. e.g. calculate with: • pressure • density • population density. Required formulas will be given in the question.
3 Solve problems involving average speed. Knowledge of speed/distance/time formula is required. e.g. A cyclist travels 45 km in 3 hours 45 minutes. What is their average speed? Notation used will be, e.g. m/s (metres per second), $\text{g/cm}^3$ (grams per cubic centimetre).
Subject content Notes and examples
1 Use common measures of rate. e.g. calculate with: • hourly rates of pay • exchange rates between currencies • flow rates • fuel consumption.
2 Apply other measures of rate. e.g. calculate with: • pressure • density • population density. Required formulas will be given in the question.
3 Solve problems involving average speed. Knowledge of speed/distance/time formula is required. e.g. A cyclist travels 45 km in 3 hours 45 minutes. What is their average speed? Notation used will be, e.g. m/s (metres per second), g/cm$^{3}$ (grams per cubic centimetre).

来源:剑桥国际大纲

一个比率(rate)比较两个以不同单位衡量的量,例如每千克的价格,或每小时的距离。

平均速度(average speed)用

$$\text{average speed} = \frac{\text{total distance}}{\text{total time}}.$$

Worked example. 一个骑车者在 $3$ 小时 $45$ 分钟里行驶 $45\text{ km}$。求平均速度。

先把时间变成小时:$3$ h $45$ min $= 3.75$ h。然后

$$\text{average speed} = \frac{45}{3.75} = 12\text{ km/h}.$$
距离-速度-时间三角形, 在顶部而  和  在下面、你能从它读出的三个公式,和骑车者已解例子
距离-速度-时间三角形:盖住你想要的那个

其他比率以同样的方式起作用。密度(density)从质量(mass)和体积(volume)求出:

$$\text{density} = \frac{\text{mass}}{\text{volume}}.$$

其他例子是流量、燃料消耗和人口密度(population density)。若一个比率需要一个特殊公式(例如压强(pressure)),问题会把它给你。

词汇表 训练
英文 中文 拼音
rate 比率 bǐ lǜ
average speed 平均速度 píng jūn sù dù
density 密度 mì dù
mass 质量 zhì liàng
volume 体积 tǐ jī
population density 人口密度 rén kǒu mì dù
pressure 压强 yā qiáng
1.9

估算

大纲
Subject content Notes and examples
1 Round values to a specified degree of accuracy. Includes decimal places and significant figures.
2 Make estimates for calculations involving numbers, quantities and measurements. e.g. write 5764 correct to the nearest thousand. e.g. by writing each number correct to 1 significant figure, estimate the value of
$$\frac{41.3}{9.79 \times 0.765}$$
.
3 Round answers to a reasonable degree of accuracy in the context of a given problem.
Subject content Notes and examples
1 Round values to a specified degree of accuracy. Includes decimal places and significant figures. e.g. write 5764 correct to the nearest thousand.
2 Make estimates for calculations involving numbers, quantities and measurements. e.g. by writing each number correct to 1 significant figure, estimate the value of
$$\frac{41.3}{9.79 \times 0.765}$$
.
3 Round answers to a reasonable degree of accuracy in the context of a given problem.

来源:剑桥国际大纲

Rounding

  • 小数位(d.p.)(decimal places):在点之后数的数字。$3.14159$$2$ d.p. 是 $3.14$
  • 有效数字(s.f.)(significant figures):从第一个非零数字数起的数字。$5764$$1$ s.f. 是 $6000$;$0.004067$$2$ s.f. 是 $0.0041$

规则:看下一个数字。若它是 $5$ 或更多,向上舍入;若它更少,向下舍入。

Estimation

估算(estimate)一个答案,把每个数舍入到 $1$ s.f.,然后计算。

Worked example. 估算 $\dfrac{41.3}{9.79 \times 0.765}$

$$\frac{41.3}{9.79 \times 0.765} \approx \frac{40}{10 \times 0.8} = \frac{40}{8} = 5.$$
探索

Rounding and bounds lab

Classify numbers by the decision needed for accuracy.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
decimal place 小数位 xiǎo shù wèi
significant figure 有效数字 yǒu xiào shù zì
estimate 估算 gū suàn
1.10

精度范围

大纲
Subject content Notes and examples
Give upper and lower bounds for data rounded to a specified accuracy. e.g. write down the upper bound of a length measured correct to the nearest metre. Candidates are not expected to find the bounds of the results of calculations which have used data rounded to a specified accuracy.
Subject content Notes and examples
1 Give upper and lower bounds for data rounded to a specified accuracy. e.g. write down the upper bound of a length measured correct to the nearest metre.
2 Find upper and lower bounds of the results of calculations which have used data rounded to a specified accuracy. Example calculations include: • calculate the upper bound of the perimeter or the area of a rectangle given dimensions measured to the nearest centimetre • find the lower bound of the speed given rounded values of distance and time.

来源:剑桥国际大纲

一个舍入的值真的可能是任何舍入到它的东西。最小可能的值是下界(lower bound);最大的是上界(upper bound)。对于一个舍入到最近单位的值,界限位于每一侧半个单位处。

Worked example. 一个高度 $h$$635\text{ m}$,准确到最近的米。给出界限。

$$634.5 \leqslant h < 635.5.$$
一条数轴, 到  的带被阴影; 有一个实心点因为它被包含,而  有一个空心点因为它不被包含
带里的一切都舍入到 $635$:下界被包含、上界不被包含

所以下界是 $634.5\text{ m}$ 而上界是 $635.5\text{ m}$

Bounds in calculations (Extended)

组合界限以得到你想要的界限。

Worked example. 一个矩形是 $8\text{ cm}$$5\text{ cm}$,每条边到最近的 cm。求最大可能的面积(area)。

用两条边的上界:$8.5 \times 5.5 = 46.75\text{ cm}^{2}$。(最小面积用下界:$7.5 \times 4.5 = 33.75\text{ cm}^{2}$。)

对于一个相除的量,例如 $\text{speed} = \dfrac{\text{distance}}{\text{time}}$,最大速度来自最大距离除以最小时间。

词汇表 训练
英文 中文 拼音
lower bound 下界 xià jiè
upper bound 上界 shàng jiè
area 面积 miàn jī
1.15

时间

大纲
Subject content Notes and examples
1 Calculate with time: seconds (s), minutes (min), hours (h), days, weeks, months, years, including the relationship between units. 1 year = 365 days.
2 Calculate times in terms of the 24-hour and 12-hour clock. In the 24-hour clock, for example, 3.15 a.m. will be denoted by 03 15 and 3.15 p.m. by 15 15.
3 Read clocks and timetables. Includes problems involving time zones, local times and time differences.
Subject content Notes and examples
1 Calculate with time: seconds (s), minutes (min), hours (h), days, weeks, months, years, including the relationship between units. 1 year = 365 days.
2 Calculate times in terms of the 24-hour and 12-hour clock. In the 24-hour clock, for example, 3.15 a.m. will be denoted by 0315 and 3.15 p.m. by 1515.
3 Read clocks and timetables. Includes problems involving time zones, local times and time differences.

来源:剑桥国际大纲

  • $60$$= 1$ 分钟,$60$ 分钟 $= 1$ 小时,$24$ 小时 $= 1$ 天,而 $1$$= 365$ 天。
  • 24 小时制把一个时间写成四个数字:下午 $3.15$$15\,15$

Worked example. 一部电影在 $19\,35$ 开始并持续 $70$ 分钟。求它结束的时间。

$70$ min $= 1$ h $10$ min。加 $1$ 小时给出 $20\,35$;加 $10$ 分钟给出 $20\,45$

对于时刻表和时区(time zone)问题,加上或减去各地之间的时差。

探索

Time, money and calculator lab

Choose the operation that matches a real measurement problem.

词汇表 训练
英文 中文 拼音
time zone 时区 shí qū
1.16

货币

大纲
Subject content Notes and examples
1 Calculate with money.
2 Convert from one currency to another.

来源:剑桥国际大纲

把钱作为普通小数处理,但给出到 $2$ d.p. 的答案(所以 $\$4.8$ 写成 $\$4.80$)。

货币换算。汇率(exchange rate)用作一个乘数。

Worked example. 汇率是 $\$1 = €0.92$。把 $\$150$ 换算成欧元,并把 $€138$ 换算回美元。

$$150 \times 0.92 = €138, \qquad 138 \div 0.92 = \$150.$$
词汇表 训练
英文 中文 拼音
exchange rate 汇率 huì lǜ
1.14

使用计算器

大纲
Subject content Notes and examples
1 Use a calculator efficiently. e.g. know not to round values within a calculation and to only round the final answer.
2 Enter values appropriately on a calculator. e.g. enter 2 hours 30 minutes as 2.5 hours or 2° 30’ 0’’.
3 Interpret the calculator display appropriately. e.g. in money 4.8 means $4.80; in time 3.25 means 3 hours 15 minutes.
Subject content Notes and examples
1 Use a calculator efficiently. e.g. know not to round values within a calculation and to only round the final answer.
2 Enter values appropriately on a calculator. e.g. enter 2 hours 30 minutes as 2.5 hours or 2° 30' 0''.
3 Interpret the calculator display appropriately. e.g. in money 4.8 means $4.80; in time 3.25 means 3 hours 15 minutes.

来源:剑桥国际大纲

  • 不要在一个计算的中途舍入。保留完整的值,只舍入最终答案。
  • 把时间输入为一小时的一个小数:$2$ 小时 $30$ 分钟是 $2.5$ 小时,不是 $2.30$
  • 在上下文里读显示:在钱里,$4.8$ 意味着 $\$4.80$;在时间里,$3.25$ 小时意味着 $3$ 小时 $15$ 分钟。
1.14

考试技巧

  • 按顺序遵循 BIDMAS(括号、指数、除/乘、加/减),并记住一个负数乘一个负数是正的。
  • 科学记数法里前面的数在 1 和 10 之间;一个小的数(像 $0.0004$)有一个的 10 的幂。
  • 一个百分比变化原来的数额上算出。对于一个逆百分比,除以乘数(例如 $\div 1.2$ 撤销一个 $20\%$ 的上升)。
  • 不要在中途舍入——保留完整的值,只在最后舍入,到问题要求的准确度(小数位或有效数字)。
  • 对于准确度的界限,一个舍入到最近整数的值能是每一侧最多 $0.5$(所以 $8$ 意味着 $7.5 \le x < 8.5$)。

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