Математические формулы

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ФОРМУЛЫ

Действия над многочленами

– (a + b – c)x=–ax – bx + cx; (a + b – c)(x + y)=ax + ay + bx + by – cx – cy

Дроби

; ; ; ; ;

Формулы сокращённого умножения

2= a2 ± 2ab + b2 (a ± b)3 = a3 ± 3ab2 + 3a2b ± b3 a2 – b2 = (a–b)(a+b)

a3 ± b3 = (a ± b)(a2 ± ab + b2)

Степени

Корни

Квадратное уравнение

общего вида:

приведённое разложение трёхчлена на множители

теорема Виета для приведённого уравнения

Неравенства с переменной в знаменателе дроби

1. неравенство сводиться к системам: 2.неравенство сводится к системам:

1) 2) 1) 2)

ПРОГРЕССИИ

Арифметическая прогрессия

Общий член d – разность прогрессии, т. е. или

Сумма n – первых членов или

Геометрическая прогрессия

Общий член где q – знаменатель прогрессии сумма членов бесконечно

Свойства геометрической прогрессии: убывающей прогрессии:

Сумма n – первых членов или

ЛОГАРИФМЫ

Логарифмом числа b по основанию a называется показатель степени c, в которую нужно возвести основание a, чтобы получилось число b.

Основное логарифмическое тождество:

Свойства логарифмов: ; ; ; ;

; ; ; ;

ЗАМЕЧАНИЕ: все числа a , b , x , y – принимают положительные значения, а если они стоят в основании логарифма, то не равны единице.

ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ

1. уравнения вида: 1) при b<0, уравнение решения не имеет

2) при

3) при уравнение можно решить логарифмируя по основанию а,

2. уравнения вида: выражение, находящиеся в скобках уравнения (2), является величиной постоянной; обозначим эту величину буквой N, тогда уравнение (2) примет вид , при N ≠ 0 имеем:

3. уравнение вида: (1) с помощью подстановки обращается в обычное квадратное уравнение , где y1 и y2 – корни. Далее решение уравнения (1) сводится к решению двух уравнений: 1) 2)

4. уравнение вида: легко привести к виду уравнения (1) из 3.

разделив это уравнение на : С помощью подстановки , уравнение принимает вид: и сводится к решению двух уравнений: 1) 2)

ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ НЕРАВЕНСТВА

1. 1) при 2) при

аналогично для неравенства .

2. для неравенства вида решение сводиться к решению систем:

1) 2) 3) 4)

аналогично для неравенства:

ЛОГАРИФМИЧЕСКИЕ НЕРАВЕНСТВА

1. неравенство вида сводится к решению одной из систем:

1) при a>1 2) при 0<a<1 аналогично для неравенства:

2. неравенство вида сводиться к решению двух систем:

1) 2) аналогично для неравенства

ПРОИЗВОДНАЯ

значение производной функции в точке равно угловому коэффициенту касательной к графику функции в этой точке. – уравнение касательной к графику функции в точке

ФОРМУЛЫ ПРОИЗВОДНЫХ ОСНОВНЫХ ФУНКЦИЙ

ПРОИЗВОДНАЯ СЛОЖНОЙ ФУНКЦИИ

ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ

Определение Радианная мера углов 1радиан = 1800/π ≈57,;

10 = π/1800 радиан ≈ 0,001745 рад.

Знаки тригонометрических функций

	sin α	cos α	tg α	ctg α
0< α <π/2	+	+	+	+
π/2< α < π	+	–	–	–
π< α <3π/2	–	–	+	+
3π/2< α <2π	–	+	–	–

Значения функций характерных углов

радианы	0	π/6	π/4	π/3	π/2	π	3π/2	2π
градусы	00	300	450	600	900	1800	2700	3600
sin α	0	½	√2/2	√3/2	1	0	–1	0
cos α	1	√3/2	√2/2	½	0	–1	0	1
tg α	0	√3/3	1	√3	∞	0	∞	0
ctg α	∞	√3	1	√3/3	0	∞	0	∞

Формулы приведения. Чётность.

аргумент	функция	sin	cos	tg	ctg
–α	–sinα	cosα	–tgα	–ctgα
π/2 ± α	cosα	sinα	ctgα	tgα
π ± α	sinα	–cosα	tgα	ctgα

Основные соотношения

sin2α + cos2α = 1; tgα · ctgα = 1; tgα = sinα/cosα = 1/ctgα; ctgα = cosα/sinα = 1/tgα;

1 + tg2α = 1/cos2α; 1 + ctg2α = 1/sin2α; secα = 1/cosα; cosecα = 1/sinα;

Периодичность

функции sinα и cosα имеют период 2π, а функции tgα и ctgα – период π.

sin(α + 2πn) = sinα, nZ; cos(α + 2πn) = cosα, nZ; tg(α + πn) = tgα, nZ; ctg(α + πn) = ctgα, nZ;

Формулы для суммы и разности аргументов.

sin(α ± β) = sinα · cosβ ± cosα · sinβ; cos(α ± β) = cosα · cosβ sinα · sinβ;

tg(α ± β) = (tgα ± tgβ) / (1 tgα · tgβ); ctg(α ± β) = (ctgα · ctgβ 1) / (ctgβ ± ctgα);

Функции двойных углов

sin2α = 2sinα · cosα; cos2α = cos2α – sin2α = 1–2sin2α = 2cos2α – 1; tg2α = 2tgα / (1–tg2α);

ctg2α = (ctg2α – 1) / 2ctgα;

Функции половинного угла

sin(α/2) = ± cos(α/2) = ± tg(α/2) = ±

2sin2(α/2) = 1 – cosα; 2cos2(α/2) = 1 + cosα; sin2α = (1–cos2α) / 2

Функции полного угла

sinα = 2tg(α/2) / (1+ tg2(α/2)); cosα = (1–tg2(α/2)) / (1+tg2(α/2)); tgα = 2tg(α/2) / (1–tg2(α/2));

Функции тройного угла

sin3α = 3sinα – 4sin3α; cos3α = 4cos3α – 3cosα;

Произведения тригонометрических функций

sinα · cosβ = ½ · (sin(α + β) + sin(α – β)); cosα · cosβ = ½ · (cos(α + β) + cos(α – β));

sinα · sinβ = ½ · cos(α – β) – cos(α + β));

Сумма и разность тригонометрических функций

sinα + sinβ = 2 · sin((α + β)/2) · cos((α – β)/2); sinα – sinβ = 2 · sin((α – β)/2) · cos((α + β)/2);

cosα + cosβ = 2 · cos((α + β)/2) · cos((α – β)/2); cosα – cosβ = 2 · sin((α + β)/2) · sin((α – β)/2);

tgα ± tgβ = sin(α ± β) / (cosα · cosβ); cosα ± sinα = ;

Тригонометрические уравнения

sinα = a, α = (–1)n · arcsin a + π·n, nZ; cosα = a, α = ± arccos a + 2π, nZ;

tgα = a, α = arctg a + π·n, nZ; ctgα = a, α = arcctg a + π·n, nZ;

Частные случаи

sin x = ±1, x = ± π/2 + 2π, nZ; sin x = 0, x = πn, nZ; cos x = –1, x = π + 2πn, nZ;

cos x = 0, x = π/2 + πn, nZ; cos x = 1, x = 2πn, nZ;

Обратные тригонометрические функции отрицательного аргумента

arcsin(–α) = –arcsinα; arccos(–α) = π – arccosα; arctg(–α) = –arctgα; arcctg(–α) = –arcctgα;

ГЕОМЕТРИЯ

МЕТОД КООРДИНАТ

Пусть на (i, j, k) заданы , тогда операции над ними будут равны:

;

Пусть A ( x1; y1; z1); B (x2; y2; z2); тогда:

вектор; модуль вектора

ТРЕУГОЛЬНИК

внешний угол СВД = ; К – точка пересечения высот (ортоцентр треугольника). ha, hb, hc – высоты треугольника на соответствующие стороны.

где полупериметр .

М – точка пересечения медиан треугольника (центр тяжести).

ma, mb, mc – медианы на соответствующие стороны. МВ:МД=МА:МЕ=МС:МК=2/1

Т – точка пересечения биссектрис треугольника (центр вписанной окружности). La, Lb, Lc – биссектрисы соответствующих углов. ВМ:МС = АВ:АС

r – радиус вписанной окружности. О – точка пересечения серединных перпендикуляров к сторонам треугольника (центр описанной окружности). Радиус описанной окружности:

 

где SΔ – площадь треугольника; p – периметр треугольника; hc –

высота опущенная на соответствующую сторону с. На всех 4–х нарисованных треугольниках стороны одинаково обозначены, просто на 1–м они обозначены, а на остальных они опущены для упрощения рисунка. И вообще подразумевается, что все 4 треугольника абсолютно одинаковые.

MN – средняя линия треугольника. MN=0.5AC; MN║AC.

ТЕОРЕМА СИНУСОВ

где R – радиус описанной окружности.

ТЕОРЕМА КОСИНУСОВ

ПЛОЩАДЬ ТРЕУГОЛЬНИКА

где – длины сторон треугольника, а – высоты, опущенные на соответствующие стороны.

– формула Герона.

РАВНОБЕДРЕННЫЙ ТРЕУГОЛЬНИК

тогда площадь

ПРАВИЛЬНЫЙ ТРЕУГОЛЬНИК

ПРЯМОУГОЛЬНЫЙ ТРЕУГОЛЬНИК

а и b – катеты, с – гипотенуза, ас и bc – проекции катетов на гипотенузу.

а2 + b2 = c2 – теорема Пифагора.

S= a·b/2 = c·hc/2; – радиус вписанной окружности.

R = c/2, – радиус описанной окружности.

sinA = a/c; cosA = b/c; tgA = a/b; ctgA = b/a; b2 = c·bc;

a = c·sinA = c·cosB = b·tgA = b·ctgB; c = a/sinA = a/cosB = 2R;

ПАРАЛЛЕЛОГРАММ

ПРЯМОУГОЛЬНИК

РОМБ

КВАДРАТ

ТРАПЕЦИЯ

а и b – основания, h – высота

ОКРУЖНОСТЬ И КРУГ

Длина окружности с =2πR. Площадь круга S = πR2 = πD2/4.

Длина дуги l = π·R·α/1800. Площадь сектора S = π·R2·α/3600.

где α – величина угла дуги в градусах.

ЧЕТЫРЁХУГОЛЬНИК И КРУГ

Свойство вписанного четырёхугольника:

ac + bd = ef, где a,b,c,d – стороны, e,f – диагонали.

Свойство описанного четырехугольника: a + c = b + d;

S = p·r, p – полупериметр.

ПРАВИЛЬНЫЕ МНОГОУГОЛЬНИКИ

Внутренний угол где n – число сторон. an = 2R·sin(1800/n);

Sn = ½ ·n·an·r; Sn = ½ ·Pn·r; r = R·cos(1800/n);

ШЕСТИУГОЛЬНИК

СТЕРЕОМЕТРИЯ

ПРИЗМА

Боковая поверхность наклонной призмы Sб. п. = P1·l, где P1 – периметр перпендикулярного сечения, l – ребро призмы. Боковая поверхность прямой призмы Sб. п. = Pосн ·l; Объём призмы Vпр=Sосн·h;

ПИРАМИДА

I. Если боковые рёбра пирамиды равнонаклонены к плоскости основания (их длины равны), то высота проходит через центр окружности описанной около многоугольника основания.

II. Если боковые грани пирамиды равнонаклонены к плоскости основания (длины апофемы равны), то высота проходит через центр окружности, вписанной в многоугольник основания.

Площадь боковой поверхности правильной пирамиды: Sб. пир.= ½ ·Pосн·ha , где ha – апофема.

Sб. пир.= Sосн /cosα , где α – угол наклона боковой грани к основанию.

Объём пирамиды: Vпир= ⅓·Sосн·h, где h – высота пирамиды.

Площадь боковой поверхности правильной усечённой пирамиды: Sбок= ½ ·(P1+P2)·ha , где P1, P2 – периметры оснований (верхнего и нижнего); ha – апофема.

Объём усечённой пирамиды: где Q1 и Q2 – площади оснований.

ТЕЛА ВРАЩЕНИЯ

ЦИЛИНДР

Площадь боковой поверхности: Sбок =2·π·R·h; Площадь всей пов–ти: S=2·π·R·(R + h); Объём: V = πR2·h;

КОНУС

Площадь пов–ти конуса: боковой Sб=πrl; полной Sп=πr ·(r + l); где l – образующая. Объём: V=πr2h/3;

УСЕЧЁННЫЙ КОНУС

Площадь боковой пов–ти: Sб. у.к.= π·l·(R + r); Объём: V=⅓·π·h(R2 + r2 +Rr); угол развёртки: α=(R–r)/l;

ШАР

Площадь пов–ти сферы: Sсф=4πR2; Объём шара: Vш=4/3·πR 3;

ТАБЛИЦА ПЕРВООБРАЗНЫХ ИНТЕГРАЛОВ

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

9)

10)

11)

12)

13)

14)

15)

16)

17)

18)

19)

20)

21)

22)