初等数学常用公式:(一)代数乘法及因式分解公式(1)(1) (2)(x+a) (x+b) =x2 + (a+b)x +ab(a±b)2=a2 ±2ab+b2(3) (a±b)3=a3±3a2b+3ab2±b3 (4) (a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca (5) (a+b+c)3=a3+b3+c3+3a2b+3ab2+3b2c+3bc2+ 3a2c+ 3ac2+ 6abc (6) a2-b2=(a -b)(a+b)(7) a3±b3= (a±b) (a2 ab +b2). (8) an-bn= (a-b)(an-1 +an-2b+an-3b2 +…+abn-2+bn-1) (9) an-bn= (a+b)(an-1-an-2b+an-3b2-…+abn-2-bn-1) (10) an+bn=(a+b)(an-1-an-2b+an-3b2-…-abn-2+bn-1)2。
指数运算(设 a,b,是正实数,m,n 是任意实数)1. 指数定义 下面(1)--(3)式中,m、n 均为正整数. (1) = an (2) (n个a的乘积) ;(n为正整数) (n为偶数) (n为奇数)(3)(4)无理指数幂可用有理指数幂近似表示. 例如12.指数运算法则 (1) (2) (3) (4) (5) 式中 a.>0 , b>0 ; 3.对数定义 若 ax=b (a>0 , a ≠ 1) ,则 x 称为 b 的以 a 为底的对数,记作 当 a=10 时, 当 a=e 时, 4.对数的性质 (1) (3) (5)换底公式 (a) (b) (c) log a b = (2) (4) 由此可推出: (在换底公式中取 c=b) (在换底公式中取 c=10)ln b (在换底公式中取 c = e ≈ 2.71828"" ) ln ax1 ,x2 ,x 为任意实数.,称为常用对数. ,称为自然对数.25.对数运算法则(1) (2) (3)1.基本不等式(x 为任意实数)在下面 1)~5)各式中,设 a >b, 则 1) a ± c > b ± c 2) ac > bc (c>0); 3) , ac<bc (c<0)4) an>bn ( n>0, a>0, b>0) ; an<bn ( n<0, a>0, b>0) 5) 6)设 (n 为正整数,a>0,b>0) 且 b, d 同号,则2. 有关绝对值的不等式 (1) 绝对值的定义•实数 a 的绝对值3实数的绝对值是数轴上点到原点的距离. (2) 有关绝对值的不等式 (a) 若 a , b,…, k 为任意复数(包含实数) ,则(b) 若 a ,b 为任意复数(包含实数) ,则(c) 若 -b≤a≤b (d) 若 (e )则 特别有 则 a>b 或 a<-b(f) 若 a , b,…,k 为任意复数(包含实数) ,则 (g) 若 a , b,…,k 为任意复数(包含实数) ,则 有关三角函数、指数函数、对数函数的不等式 1) sinx<x<tgx 2) cosx< 3) 4) 5) <1 ( (0<x< )(0<x<π ) ) (-∞<x<∞, x≠0 ) ( x>0 )46) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) 特别取( 0<x<) )( 0<x<1, x≠ ( x≠0 ) ( x<1, x≠0 )(n 为自然数,x>0) ( x≠0 ) ( x>-1, x≠0 ) ( x>-1, x≠0 ) ( x> -1, x≠0 ) (n 为自然数 ), 有15)lnx≤ x-1( x>0 )阶乘、排列、组合、二项与多项式1.阶乘5定义 0!=1 (-1)!!=0说明 规定 n 的阶乘 规定(2n + 1)!! = 1 ⋅ 3 ⋅ 5 ⋅ ⋅ ⋅ (2n + 1) =0!!=0(2n + 1)! 2n n!奇数的阶乘 规定 偶数的阶乘注:表中 n 为自然数 2.排列 (a) 从 n 个不同的元素中每次取出 k 个(k≤n)不同的元素,按一定的顺序排成一列, 称为排列.其排列种数为:(b) 特别当 k=n 时,此排列称为全排列.其排列种数为:3.组合 (a) 从 n 个不同的元素中每次取出 k 个(k≤n)不同的元素,不管其顺序合并成一组, 称为组合.其组合种数为:(b) 组合公式64. 求和公式及二项式展开 (1)∑i = 1+ 2 +"+ n =i =1nn(n + 1) ; 2(2)∑qi =1ni= q + q2 +" + qn =1 − q n +1 , q ≠ 1. 1− q(3) 二项式展开0 n 1 n −1 2 n−2 2 n n a + Cn a b + Cn a b + " + Cn b ( a + b) n = C n= a n + na n −1b +k 其中 C n =n(n − 1) n − 2 2 a b + " + nab n −1 + b n 2!n! n ⋅ (n − 1) " (n − k + 1) k n−k ,而且 = , Cn = Cn (n − k )!k! k!0 n Cn = Cn = 1.代数方程1. 一元 n 次代数方程其中n为正整数;a0 , a1 ,…, an是属于数域 S(实数域或复数域)的常数;x为未知 数. f(x)称为一元n次多项式;方程 f(x)=0 称为一元n次代数方程;最高次项系数 a0称为 首项系数. 设 c 是一常数,使 f(c)=0 , 则称 c 为多项式 f(x) 或方程 f(x)=0 的根. 代数基本定理 每个复数域上 n 次代数方程在复数域中至少有一个根. 代数基本定理的推论 2. 一元二次方程 方程 每个 n 次代数方程在复数域中有且只有 n 个根.7根的表达式根与系数关系判别式 有两个不等的实根 有两个相等的实根 有两个复根 有两个不等的实根 有两个相等的实根 有两个复根二.倒数关系: tanα ·cotα=1 sinα ·cscα=1 cosα ·secα=1三角函数公式表商的关系: sinα/cosα=tanα=secα/cscα cosα/sinα=cotα=cscα/secα 平方关系: sin2α+cos2α=1 1+tan2α=sec2α 1+cot2α=csc2α同角三角函数的基本关系式(六边形记忆法: 图形结构 “上弦中切下割, 左正右余中间 1” ;记忆方法“对角线上两 个函数的积为 1;阴影三角形上两顶点的三 角函数值的平方和等于下顶点的三角函数 值的平方; 任意一顶点的三角函数值等于相 邻两个顶点的三角函数值的乘积。
” )诱导公式(口诀:奇变偶不变,符号看象限。
) sin(-α)=-sinα sin(π/2-α)=cosα cos(-α)=cosα sin(π-α)=sinα tan(-α)=-tanα sin(3π/2-α)=-cosα cot(-α)=-cotα sin(2π-α)=-sinα8cos(π/2-α)=sinα tan(π/2-α)=cotα cot(π/2-α)=tanα sin(π/2+α)=cosα cos(π/2+α)=-sinα tan(π/2+α)=-cotα cot(π/2+α)=-tanαcos(π-α)=-cosα tan(π-α)=-tanα cot(π-α)=-cotα sin(π+α)=-sinα cos(π+α)=-cosα tan(π+α)=tanα cot(π+α)=cotαcos(3π/2-α)=-sinα tan(3π/2-α)=cotα cot(3π/2-α)=tanα sin(3π/2+α)=-cosα cos(3π/2+α)=sinα tan(3π/2+α)=-cotα cot(3π/2+α)=-tanαcos(2π-α)=cosα tan(2π-α)=-tanα cot(2π-α)=-cotα sin(2kπ+α)=sinα cos(2kπ+α)=cosα tan(2kπ+α)=tanα cot(2kπ+α)=cotα (其中 k∈Z)两角和与差的三角函数公式 sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ tanα+tanβ tan(α+β)=------—————— 1-tanα ·tanβ tanα-tanβ tan(α-β)=------—————— 1+tanα ·tanβ 2tan(α/2) sinα=--—————— 2 1+tan (α/2)万能公式1-tan (α/2) cosα=----——————-2 1+tan (α/2) 2tan(α/2) tanα=-----—————— 2 1-tan (α/2)2半角的正弦、余弦和正切公式三角函数的降幂公式二倍角的正弦、余弦和正切公式 sin2α=2sinαcosα cos2α=cos α-sin α=2cos α-1=1-2sin α 2tanα tan2α=————— 2 1-tan α2 2 2 2三倍角的正弦、余弦和正切公式 sin3α=3sinα-4sin α cos3α=4cos α-3cosα 3tanα-tan α tan3α=—————— 2 1-3tan α3 3 39三角函数的和差化积公式 α+β α-β sinα+sinβ=2sin———·cos——— 2 2 α+β α-β sinα-sinβ=2cos———·sin——— 2 2 α+β α-β cosα+cosβ=2cos———·cos——— 2 2 α+β α-β cosα-cosβ=-2sin———·sin——— 2 2三角函数的积化和差公式 1 sinα ·cosβ= ---[sin(α+β)+sin(α-β)] 2 1 cosα ·sinβ=---[sin(α+β)-sin(α-β)] 2 1 cosα ·cosβ=---[cos(α+β)+cos(α-β)] 2 1 sinα ·sinβ=— -[cos(α+β)-cos(α-β)] 2化asinα ±bcosα为一个角的一个三角函数的形式(辅助角的三角函数的公式)角 θ的所有三角函数在几何上可以依据以O点为圆心的单位圆来构造如下图三.初等几何10在下列公式中,字母 R,r 表示高,l 表示斜高,s 表示底面积 1.园:周长 = 2πr1 2.扇形:面积 = r 2θ ⋅ ⋅ ,其中 r 为半径, θ 为扇形的园心角(以弧度 2计) , r θ 为扇形的弧长1 3.棱锥:体积 = sh 3 1 4.正园锥:体积 = πr 2 h ; 侧面积 = πrl ; 35.截圆锥:体积 = 6. 全面积 = πr (r + l )πh 2 ( R + r 2 + Rr ) ; 3表面积 = 4πr 2斜棱柱侧面积侧面积 = πl ( R + r )4 体积 = πr 3 ; 3直棱柱侧 S=c·h 面积 正棱锥侧 S=1/2c. ⋅ h' 面积S=c' ⋅ h正棱台侧面积S=1/2 (c+c') ⋅ h' S=4 π ⋅ r2 S=1/2 ⋅ c ⋅ l= π ⋅ r ⋅ l s=1/2 ⋅ l ⋅ r11圆台侧面 S=1/2(c+c')l= π ⋅ (R+r)l 球的表面积 积 圆柱侧面 S=c ⋅ h=2 ⋅ π ⋅ h 积 弧长公式 l=a ⋅ r 圆锥侧面积a 是圆心角的弧 扇形面积公式度数 r >0 锥体体积 V=1/3 ⋅ SH 公式 斜棱柱体 V=S'L 积 柱体体积 V=s ⋅ h 公式 圆柱体 圆锥体体积公式 V=1/3 ⋅ π ⋅ r2h 注:其中,S'是直截面面积, L 是侧 棱长 V= π ⋅ r2h常用直线方程(点斜式、斜截式、两点式和截距式)(一)点斜式 已知直线 l 的斜率是 k,并且经过点 P1(x1,y1),直线是确定的,也就是可求的,怎样求直线 l 的方程(图 1-24)?设点 P(x,y)是直线 l 上不同于 P1 的任意一点,根据经过两点的斜率公式得注意方程(1)与方程(2)的差异:点 P1 的坐标不满足方程(1)而满足方程(2), 因此,点 P1 不在方程(1)表示的图形上而在方程(2)表示的图形上,方程(1)不能 称作直线 l 的方程. 重复上面的过程,可以证明直线上每个点的坐标都是这个方程的解;对上面的过程逆 推,可以证明以这个方程的解为坐标的点都在直线 l 上,所以这个方程就是过点 P1、斜率为 k 的直线 l 的方程.这个方程是由直线上一点和直线的斜率确定的,叫做直线方程的点斜式.12当直线的斜率为 0°时(图 1-25),k=0,直线的方程是 y=y1.当直线的斜率为 90°时(图 1-26),直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜 式表示.但因 l 上每一点的横坐标都等于 x1,所以它的方程是 x=x1.(二)斜截式 已知直线 l 在 y 轴上的截距为 b,斜率为 b,求直线的方程. 这个问题,相当于给出了直线上一点(0,b)及直线的斜率 k,求直线的方程,是点斜式方程的特殊情况,代入点斜式方程可得:y-b=k(x-0) 也就是上面的方程叫做直线的斜截式方程.为什么叫斜截式方程?因为它是由直线的斜率和 它在 y 轴上的截距确定的.13当 k≠0 时,斜截式方程就是直线的表示形式,这样一次函数中 k 和 b 的几 何意义就是分别表示直线的斜率和在 y 轴上的截距. (三)两点式 已知直线 l 上的两点 P1(x1,y1)、P2(x2,y2),(x1≠x2),直线的位置是确定的,也就是直线的方程是可求的,请同学们求直线 l 的方程.当 y1≠y2 时,为了便于记忆,我们把方程改写成这个方程是由直线上两点确定的,叫做直线的两点式. 对两点式方程要注意下面两点:(1)方程只适用于与坐标轴不平行的直线,当直线与坐标轴平行(x1=x2 或 y1=y2)时,可直接写出方程;(2)要记住两点式方程, 只要记住左边就行了, 右边可由左边见 y 就用 x 代换得到, 足码的规律完全一样.(四)截距式已知直线 l 在 x 轴和 y 轴上的截距分别是 a 和 b(a≠0,b≠0),求直 线 l 的方程.解:因为直线 l 过 A(a,0)和 B(0,b)两点,将这两点的坐标代入两点式,得例1就是14这个方程是由直线在 x 轴和 y 轴上的截距确定的,叫做直线方程的截距式. 对截距式方程要注意下面三点:(1)如果已知直线在两轴上的截距,可以直接代入截距式求直线的方程;(2)将直线的方程化为截距式后,可以观察出直线在 x 轴和 y 轴上的截距,这一点常被用来作图;(3)与坐标轴平行和过原点的直线不 能用截距式表示.15。