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附录 B · EJU 专有公式速查

这张表按章排列,只收第 3 章到第 23 章各节“说明”和“常用推论”里国内书没有、或者写法与国内不同的公式,写法和正文一致。两边相同的公式(正弦定理、余弦定理、求根公式、导数公式等)不重复列,请查国内书附录 A。复习时先看“条件”一栏,确认公式在什么前提下成立;记不清推导或用法时,按“出处”一栏回到对应的节。表格只管查,不管讲,第一次学某个公式请先读正文。

公式 条件 出处
(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca(a + b + c)^2 = a^2 + b^2 + c^2 + 2ab + 2bc + 2ca 三项的平方 3.2 节
(a±b)3=a3±3a2b+3ab2±b3(a \pm b)^3 = a^3 \pm 3a^2 b + 3ab^2 \pm b^3 和与差的立方 3.2 节
(a±b)(a2∓ab+b2)=a3±b3(a \pm b)(a^2 \mp ab + b^2) = a^3 \pm b^3 立方和、立方差 3.2 节
ax2+bx+cax^2 + bx + c 能在有理数范围分解   ⟺  D=b2−4ac\iff D = b^2 - 4ac 是整数的平方 整系数二次式,判断能否たすき掛け 3.2 节
x4+x2+1=(x2+x+1)(x2−x+1)x^4 + x^2 + 1 = (x^2 + x + 1)(x^2 - x + 1),x4+4=(x2+2x+2)(x2−2x+2)x^4 + 4 = (x^2 + 2x + 2)(x^2 - 2x + 2) 複2次式的常见结果 3.2 节
x2+y2=(x+y)2−2xyx^2 + y^2 = (x + y)^2 - 2xy,x3+y3=(x+y)3−3xy(x+y)x^3 + y^3 = (x + y)^3 - 3xy(x + y),(x−y)2=(x+y)2−4xy(x - y)^2 = (x + y)^2 - 4xy 用基本对称式表示 3.3 节
a2+b2+c2=(a+b+c)2−2(ab+bc+ca)a^2 + b^2 + c^2 = (a + b + c)^2 - 2(ab + bc + ca) 三个字母的对称式 3.3 节
x2+1x2=(x+1x)2−2x^2 + \dfrac{1}{x^2} = \left(x + \dfrac{1}{x}\right)^2 - 2,x3+1x3=(x+1x)3−3(x+1x)x^3 + \dfrac{1}{x^3} = \left(x + \dfrac{1}{x}\right)^3 - 3\left(x + \dfrac{1}{x}\right) xy=1xy = 1 的特殊情形 3.3 节
(x−1x)2=(x+1x)2−4\left(x - \dfrac{1}{x}\right)^2 = \left(x + \dfrac{1}{x}\right)^2 - 4 再按 xx 的范围定符号 3.3 节
x4+y4=(x2+y2)2−2(xy)2x^4 + y^4 = (x^2 + y^2)^2 - 2(xy)^2,1x+1y=x+yxy\dfrac{1}{x} + \dfrac{1}{y} = \dfrac{x + y}{xy},yx+xy=x2+y2xy\dfrac{y}{x} + \dfrac{x}{y} = \dfrac{x^2 + y^2}{xy} 通分或配方 3.3 节
a3+b3+c3−3abc=(a+b+c)(a2+b2+c2−ab−bc−ca)a^3 + b^3 + c^3 - 3abc = (a + b + c)(a^2 + b^2 + c^2 - ab - bc - ca) 三个字母的立方公式 3.3 节
a3+b3+c3=3abca^3 + b^3 + c^3 = 3abc a+b+c=0a + b + c = 0 3.3 节
a2+b2+c2−ab−bc−ca=12{(a−b)2+(b−c)2+(c−a)2}≥0a^2 + b^2 + c^2 - ab - bc - ca = \dfrac{1}{2}\{(a - b)^2 + (b - c)^2 + (c - a)^2\} \ge 0 等号仅当 a=b=ca = b = c 3.3 节
(a+b)(b+c)(c+a)=(a+b+c)(ab+bc+ca)−abc(a + b)(b + c)(c + a) = (a + b + c)(ab + bc + ca) - abc 两边展开 3.3 节
a2=∣a∣\sqrt{a^2} = \lvert a \rvert 根号表示非负的平方根 3.4 节
1a=aa\dfrac{1}{\sqrt{a}} = \dfrac{\sqrt{a}}{a},1a+b=a−ba−b\dfrac{1}{\sqrt{a} + \sqrt{b}} = \dfrac{\sqrt{a} - \sqrt{b}}{a - b} 分母の有理化 3.4 节
0≤x−n<10 \le x - n < 1 nn 是 xx 的整数部分,x−nx - n 是小数部分 3.4 节
a+b2=c+d2a + b\sqrt{2} = c + d\sqrt{2} 则 a=ca = c 且 b=db = d a,b,c,da, b, c, d 是有理数;2\sqrt{2} 换成任何无理的平方根都成立 3.4 节
0.9˙=10.\dot{9} = 1;0.a˙b˙=ab990.\dot{a}\dot{b} = \dfrac{ab}{99} 纯循环小数,循环节 kk 位时分母是 kk 个 9 3.4 节
∣ab∣=∣a∣∣b∣\lvert ab \rvert = \lvert a \rvert \lvert b \rvert,∣a∣2=a2\lvert a \rvert^2 = a^2,∣a∣≥a\lvert a \rvert \ge a 任意实数 3.4 节
(a+b)+2ab=a+b\sqrt{(a + b) + 2\sqrt{ab}} = \sqrt{a} + \sqrt{b},(a+b)−2ab=a−b\sqrt{(a + b) - 2\sqrt{ab}} = \sqrt{a} - \sqrt{b} a>0a > 0,b>0b > 0;减号时 a>ba > b 3.5 节
p±2q\sqrt{p \pm 2\sqrt{q}} 能化成 a±b\sqrt{a} \pm \sqrt{b}   ⟺  p2−4q\iff p^2 - 4q 是有理数的平方 pp、qq 是正有理数,qq 不是平方数 3.5 节
p±q=p+r2±p−r2\sqrt{p \pm \sqrt{q}} = \sqrt{\dfrac{p + r}{2}} \pm \sqrt{\dfrac{p - r}{2}},r=p2−qr = \sqrt{p^2 - q} 二重根号的一般公式 3.5 节
2±3=6±22\sqrt{2 \pm \sqrt{3}} = \dfrac{\sqrt{6} \pm \sqrt{2}}{2} 常见于 cos⁡15∘\cos 15^\circ、sin⁡15∘\sin 15^\circ 3.5 节
∣x∣<c  ⟺  −c<x<c\lvert x \rvert < c \iff -c < x < c;∣x∣>c  ⟺  x<−c\lvert x \rvert > c \iff x < -c 或 x>cx > c;∣x−p∣<c  ⟺  p−c<x<p+c\lvert x - p \rvert < c \iff p - c < x < p + c c>0c > 0 3.6 节
∣A∣=B  ⟺  B≧0 かつ (A=B または A=−B)\lvert A \rvert = B \iff B \geqq 0 \text{ かつ } (A = B \text{ または } A = -B) BB 可以含 xx 3.6 节
∣A∣<B  ⟺  −B<A<B\lvert A \rvert < B \iff -B < A < B,∣A∣>B  ⟺  A<−B または A>B\lvert A \rvert > B \iff A < -B \text{ または } A > B BB 可以含 xx 3.6 节
∣x−a∣+∣x−b∣\lvert x - a \rvert + \lvert x - b \rvert 的最小值是 ∣a−b∣\lvert a - b \rvert xx 位于 aa、bb 之间(含端点)时取到 3.6 节
∣a+b∣≤∣a∣+∣b∣\lvert a + b \rvert \le \lvert a \rvert + \lvert b \rvert 三角不等式,等号仅当 ab≥0ab \ge 0 3.6 节
m<x<Mm < x < M 可以写成 ∣x−m+M2∣<M−m2\left\lvert x - \dfrac{m + M}{2} \right\rvert < \dfrac{M - m}{2} 以中点为中心、半宽表示范围 3.6 节
公式 条件 出处
A∪B‾=A‾∩B‾\overline{A \cup B} = \overline{A} \cap \overline{B},A∩B‾=A‾∪B‾\overline{A \cap B} = \overline{A} \cup \overline{B} ド・モルガンの法則,补集写上划线 4.2 节
A‾‾=A\overline{\overline{A}} = A,A∩A‾=∅A \cap \overline{A} = \varnothing,A∪A‾=UA \cup \overline{A} = U 全体集合 UU 4.2 节
n(A‾)=n(U)−n(A)n(\overline{A}) = n(U) - n(A),n(A‾∩B‾)=n(U)−n(A∪B)n(\overline{A} \cap \overline{B}) = n(U) - n(A \cup B) 元素个数写 n(A)n(A) 4.2 节
n(A∩B‾)=n(A)−n(A∩B)n(A \cap \overline{B}) = n(A) - n(A \cap B) “只属于 AA“的个数 4.2 节
A⊂B  ⟺  A∩B=A  ⟺  A∪B=B  ⟺  B‾⊂A‾A \subset B \iff A \cap B = A \iff A \cup B = B \iff \overline{B} \subset \overline{A} 日本的 ⊂\subset 包括相等 4.2 节
p⟹qp \Longrightarrow q 为真   ⟺  P⊂Q\iff P \subset Q PP、QQ 是 pp、qq 的真理集合 4.3 节
“pp かつ qq“的否定是”p‾\overline{p} または q‾\overline{q}“,”pp または qq“的否定是”p‾\overline{p} かつ q‾\overline{q}” 条件的否定写 p‾\overline{p} 4.3 节
“すべての xx について pp“的否定是”ある xx について p‾\overline{p}“,反之亦然 日本不用 ∀\forall、∃\exists 4.3 节
x2+y2=0  ⟺  x=0x^2 + y^2 = 0 \iff x = 0 かつ y=0y = 0 xx、yy 是实数 4.3 节
命题”p⟹qp \Longrightarrow q“的否定是”pp かつ q‾\overline{q}” 即“有反例”,不是“裏” 4.3 节
“pp かつ qq“は pp であるための十分条件;”pp または qq“は pp であるための必要条件 P∩Q⊂P⊂P∪QP \cap Q \subset P \subset P \cup Q 4.4 节
逆 q⟹pq \Longrightarrow p,裏 p‾⟹q‾\overline{p} \Longrightarrow \overline{q},対偶 q‾⟹p‾\overline{q} \Longrightarrow \overline{p} 对命题 p⟹qp \Longrightarrow q;命题与対偶、逆与裏真偽一致 4.5 节
公式 条件 出处
y−q=f(x−p)y - q = f(x - p) y=f(x)y = f(x) を xx 軸方向に pp,yy 軸方向に qq だけ平行移動 5.2 节
xx 軸に関して −y=f(x)-y = f(x);yy 軸に関して y=f(−x)y = f(-x);原点に関して −y=f(−x)-y = f(-x) 対称移動 5.2 节
2t−y=f(2s−x)2t - y = f(2s - x) 关于点 (s,t)(s, t) 的対称移動 5.2 节
y=f(2s−x)y = f(2s - x) 关于直线 x=sx = s 的対称移動 5.2 节
最小值的分界点 t=p−ht = p - h、t=pt = p;最大值的分界点 t=p−h2t = p - \dfrac{h}{2} 开口向上,轴 x=px = p,区间 t≤x≤t+ht \le x \le t + h 5.3 节
最小值分界点 a=αa = \alpha、a=βa = \beta;最大值分界点 a=α+β2a = \dfrac{\alpha + \beta}{2} 轴 x=ax = a,区间 α≤x≤β\alpha \le x \le \beta 5.3 节
標準形 y=a(x−p)2+qy = a(x - p)^2 + q;一般形 y=ax2+bx+cy = ax^2 + bx + c;分解形 y=a(x−α)(x−β)y = a(x - \alpha)(x - \beta) 分别对应已知顶点、已知三点、已知与 xx 轴的交点 5.4 节
轴 x=x1+x22x = \dfrac{x_1 + x_2}{2} 图像经过 (x1,k)(x_1, k)、(x2,k)(x_2, k) 5.4 节
公式 条件 出处
sin⁡θ=yr\sin\theta = \dfrac{y}{r},cos⁡θ=xr\cos\theta = \dfrac{x}{r},tan⁡θ=yx\tan\theta = \dfrac{y}{x} 半径 rr 的上半圆上的点 P(x,y)P(x, y),0∘≤θ≤180∘0^\circ \le \theta \le 180^\circ;tan⁡\tan 要求 θ≠90∘\theta \ne 90^\circ 6.2 节
m=tan⁡θm = \tan\theta 直线 y=mx+ny = mx + n 的倾斜角 θ\theta 6.2 节
h=d1tan⁡α−1tan⁡βh = \dfrac{d}{\dfrac{1}{\tan\alpha} - \dfrac{1}{\tan\beta}} 两观测点与塔底共线,相距 dd,仰角 α<β\alpha < \beta 6.2 节
sin⁡(90∘−θ)=cos⁡θ\sin(90^\circ - \theta) = \cos\theta,cos⁡(90∘−θ)=sin⁡θ\cos(90^\circ - \theta) = \sin\theta,tan⁡(90∘−θ)=1tan⁡θ\tan(90^\circ - \theta) = \dfrac{1}{\tan\theta} 0∘≤θ≤90∘0^\circ \le \theta \le 90^\circ;正切式要求 0∘<θ<90∘0^\circ < \theta < 90^\circ 6.3 节
sin⁡(180∘−θ)=sin⁡θ\sin(180^\circ - \theta) = \sin\theta,cos⁡(180∘−θ)=−cos⁡θ\cos(180^\circ - \theta) = -\cos\theta,tan⁡(180∘−θ)=−tan⁡θ\tan(180^\circ - \theta) = -\tan\theta 0∘≤θ≤180∘0^\circ \le \theta \le 180^\circ 6.3 节
sin⁡θcos⁡θ=t2−12\sin\theta\cos\theta = \dfrac{t^2 - 1}{2} sin⁡θ+cos⁡θ=t\sin\theta + \cos\theta = t 6.3 节
sin⁡(B+C)=sin⁡A\sin(B + C) = \sin A,cos⁡(B+C)=−cos⁡A\cos(B + C) = -\cos A,sin⁡B+C2=cos⁡A2\sin\dfrac{B + C}{2} = \cos\dfrac{A}{2} 三角形内角 6.3 节
(sin⁡θ+cos⁡θ)2+(sin⁡θ−cos⁡θ)2=2(\sin\theta + \cos\theta)^2 + (\sin\theta - \cos\theta)^2 = 2 展开相加 6.3 节
tan⁡θ+1tan⁡θ=1sin⁡θcos⁡θ\tan\theta + \dfrac{1}{\tan\theta} = \dfrac{1}{\sin\theta\cos\theta} θ≠90∘\theta \ne 90^\circ,tan⁡θ≠0\tan\theta \ne 0 6.3 节
AD=bcb+cAD = \dfrac{bc}{b + c}(A=120∘A = 120^\circ),AD=3bcb+cAD = \dfrac{\sqrt{3}bc}{b + c}(A=60∘A = 60^\circ),AD=2bcb+cAD = \dfrac{\sqrt{2}bc}{b + c}(A=90∘A = 90^\circ) ∠A\angle A 的平分线长,由面积拆分得到 6.4 节
S=abc4RS = \dfrac{abc}{4R} RR 是外接円の半径 6.4 节
S=s(s−a)(s−b)(s−c)S = \sqrt{s(s - a)(s - b)(s - c)},s=a+b+c2s = \dfrac{a + b + c}{2} 海伦公式,日本写 ss,国内写 pp 6.4 节
cos⁡A=p2+q2−m2−n22(pq+mn)\cos A = \dfrac{p^2 + q^2 - m^2 - n^2}{2(pq + mn)} 圆内接四边形,pp、qq 夹 AA,mm、nn 夹 CC 6.5 节
S=12(pq+mn)sin⁡AS = \dfrac{1}{2}(pq + mn)\sin A 圆内接四边形的面积 6.5 节
AC⋅BD=AB⋅CD+AD⋅BCAC \cdot BD = AB \cdot CD + AD \cdot BC トレミーの定理,圆内接四边形 6.5 节
R=BD2sin⁡A=AC2sin⁡BR = \dfrac{BD}{2\sin A} = \dfrac{AC}{2\sin B} 圆内接四边形的外接圆半径 6.5 节
AH=BH=CH=RAH = BH = CH = R,OH=OA2−R2OH = \sqrt{OA^2 - R^2},V=13⋅△ABC⋅OHV = \dfrac{1}{3} \cdot \triangle ABC \cdot OH OA=OB=OCOA = OB = OC,垂足 HH 是底面外心 6.6 节
V=16⋅OA⋅OB⋅OCV = \dfrac{1}{6} \cdot OA \cdot OB \cdot OC,d=3V△ABCd = \dfrac{3V}{\triangle ABC} OAOA、OBOB、OCOC 两两垂直 6.6 节
1d2=1OA2+1OB2+1OC2\dfrac{1}{d^2} = \dfrac{1}{OA^2} + \dfrac{1}{OB^2} + \dfrac{1}{OC^2} 三直角四面体,dd 是 OO 到平面 ABCABC 的距离 6.6 节
r=3VS表r = \dfrac{3V}{S_{\text{表}}} 四面体内切球半径,S表S_{\text{表}} 是四个面的面积和 6.6 节
h=63ah = \dfrac{\sqrt{6}}{3}a,V=212a3V = \dfrac{\sqrt{2}}{12}a^3,R=64aR = \dfrac{\sqrt{6}}{4}a,r=612ar = \dfrac{\sqrt{6}}{12}a,R=3rR = 3r 正四面体,棱长 aa 6.6 节
R球=OA22⋅OHR_{\text{球}} = \dfrac{OA^2}{2 \cdot OH} 侧棱相等的四面体的外接球 6.6 节
公式 条件 出处
n(A∪B)=n(A)+n(B)−n(A∩B)n(A \cup B) = n(A) + n(B) - n(A \cap B),n(A‾)=n(U)−n(A)n(\overline{A}) = n(U) - n(A) 元素个数写 n(A)n(A),补集写 A‾\overline{A} 7.2 节
n(A∪B∪C)=n(A)+n(B)+n(C)−n(A∩B)−n(B∩C)−n(C∩A)+n(A∩B∩C)n(A \cup B \cup C) = n(A) + n(B) + n(C) - n(A \cap B) - n(B \cap C) - n(C \cap A) + n(A \cap B \cap C) 三つの集合 7.2 节
1 到 NN 中 kk 的倍数有 ⌊Nk⌋\left\lfloor \dfrac{N}{k} \right\rfloor 个 ⌊x⌋\lfloor x \rfloor 是不超过 xx 的最大整数 7.2 节
max⁡{0, n(A)+n(B)−n(U)}≤n(A∩B)≤min⁡{n(A), n(B)}\max\{0,\ n(A) + n(B) - n(U)\} \le n(A \cap B) \le \min\{n(A),\ n(B)\} 交集的范围 7.2 节
nPr=n!(n−r)!{}_n\mathrm{P}_r = \dfrac{n!}{(n - r)!},nCr=n!r! (n−r)!{}_n\mathrm{C}_r = \dfrac{n!}{r!\,(n - r)!} 国内写 Anr\mathrm{A}_n^r、Cnr\mathrm{C}_n^r 7.3 节
円順列 (n−1)!(n - 1)! nn 个不同元素排成一圈 7.3 节
じゅず順列 (n−1)!2\dfrac{(n - 1)!}{2} n≥3n \ge 3,翻过来相同的也算一种 7.3 节
重複順列 nrn^r 从 nn 种元素允许重复地取 rr 个排成一列 7.3 节
2r−22^r - 2(n=2n = 2),3r−3⋅2r+33^r - 3 \cdot 2^r + 3(n=3n = 3) rr 个人分进 nn 个有名字的房间且不空 7.3 节
n!p! q! r!\dfrac{n!}{p!\,q!\,r!} 同じものを含む順列,p+q+r=np + q + r = n 7.4 节
(m+n)!m! n!=m+nCm\dfrac{(m + n)!}{m!\,n!} = {}_{m + n}\mathrm{C}_m 最短経路,向右 mm 段、向上 nn 段 7.4 节
n!k!\dfrac{n!}{k!} 指定 kk 个元素顺序的排列数 7.4 节
nCr pr(1−p)n−r{}_n\mathrm{C}_r\, p^r (1 - p)^{n - r} 反復試行,nn 次中恰好发生 rr 次 7.5 节
1−(1−p)n1 - (1 - p)^n 「少なくとも 1 回」 7.5 节
(1−p)n−1p(1 - p)^{n - 1} p 「nn 回目に初めて AA が起こる」 7.5 节
m−1Ck−1 pk(1−p)m−k{}_{m - 1}\mathrm{C}_{k - 1}\, p^{k} (1 - p)^{m - k} 「先に kk 勝」在第 mm 局结束且由 A 夺冠 7.5 节
PA(B)=P(A∩B)P(A)P_A(B) = \dfrac{P(A \cap B)}{P(A)} P(A)>0P(A) > 0;国内写 P(B∣A)P(B \mid A) 7.6 节
PA(B)=n(A∩B)n(A)P_A(B) = \dfrac{n(A \cap B)}{n(A)} 所有结果等可能 7.6 节
P(A∩B)=P(A) PA(B)P(A \cap B) = P(A)\, P_A(B) 乗法定理 7.6 节
P(A) PA(B)=P(B) PB(A)P(A)\,P_A(B) = P(B)\,P_B(A) P(A)>0P(A) > 0、P(B)>0P(B) > 0 7.6 节
P(A∩B∩C)=P(A) PA(B) PA∩B(C)P(A \cap B \cap C) = P(A)\,P_A(B)\,P_{A \cap B}(C) 三步的乗法定理 7.6 节
E=x1p1+x2p2+⋯+xnpnE = x_1 p_1 + x_2 p_2 + \dots + x_n p_n 期待値,p1+p2+⋯+pn=1p_1 + p_2 + \dots + p_n = 1 7.7 节
axi+ba x_i + b 的期待値是 aE+baE + b 每个取值统一乘 aa 再加 bb 7.7 节
公式 条件 出处
正の約数の個数=(a+1)(b+1)(c+1)\text{正の約数の個数} = (a + 1)(b + 1)(c + 1) N=paqbrcN = p^a q^b r^c,pp、qq、rr 是不同的素数 8.2 节
正の約数の総和=(1+p+⋯+pa)(1+q+⋯+qb)(1+r+⋯+rc)\text{正の約数の総和} = (1 + p + \dots + p^a)(1 + q + \dots + q^b)(1 + r + \dots + r^c) 同上 8.2 节
1+p+⋯+pa=pa+1−1p−11 + p + \dots + p^a = \dfrac{p^{a + 1} - 1}{p - 1} 约数总和的每个括号 8.2 节
n!n! 中素数 pp 的指数 =⌊np⌋+⌊np2⌋+⌊np3⌋+⋯= \left\lfloor \dfrac{n}{p} \right\rfloor + \left\lfloor \dfrac{n}{p^2} \right\rfloor + \left\lfloor \dfrac{n}{p^3} \right\rfloor + \cdots ⌊x⌋\lfloor x \rfloor 是不超过 xx 的最大整数 8.2 节
a=ga′a = g a',b=gb′b = g b',l=ga′b′l = g a' b',ab=glab = gl gg、ll 是最大公约数、最小公倍数,a′a'、b′b' 互素 8.3 节
a=bq+ra = bq + r,0≤r<b0 \le r < b 整数 aa,正整数 bb,qq、rr 唯一 8.3 节
a±c≡b±da \pm c \equiv b \pm d,ac≡bdac \equiv bd,an≡bn(modm)a^n \equiv b^n \pmod{m} a≡ba \equiv b,c≡d(modm)c \equiv d \pmod{m};EJU 题干一般不用合同式 8.3 节
gcd⁡(a,b)=gcd⁡(b,r)\gcd(a, b) = \gcd(b, r) a=bq+ra = bq + r,ユークリッドの互除法 8.4 节
gcd⁡(a,b)=gcd⁡(a−kb,b)\gcd(a, b) = \gcd(a - kb, b) 任意整数 kk 8.4 节
存在整数 xx、yy 使 ax+by=gcd⁡(a,b)ax + by = \gcd(a, b) aa、bb 互素当且仅当可使 ax+by=1ax + by = 1 8.4 节
ax+by=cax + by = c 有整数解   ⟺  gcd⁡(a,b)\iff \gcd(a, b) 整除 cc 1次不定方程式 8.5 节
x=x0+bkx = x_0 + bk,y=y0−aky = y_0 - ak(kk は整数) aa、bb 互素,(x0,y0)(x_0, y_0) 是一组解 8.5 节
abcd(n)=a⋅n3+b⋅n2+c⋅n+dabcd_{(n)} = a \cdot n^3 + b \cdot n^2 + c \cdot n + d nn 進法 8.6 节
0.abc(n)=an+bn2+cn30.abc_{(n)} = \dfrac{a}{n} + \dfrac{b}{n^2} + \dfrac{c}{n^3} nn 進法的小数 8.6 节
nk−nk−1=(n−1)nk−1n^k - n^{k-1} = (n - 1)n^{k-1} nn 进制下 kk 位自然数的个数 8.6 节
公式 条件 出处
BD:DC=AB:ACBD : DC = AB : AC 角の二等分線の定理,∠A\angle A 的平分线交 BCBC 于 DD 9.2 节
BE:EC=AB:ACBE : EC = AB : AC AB≠ACAB \ne AC,∠A\angle A 的外角平分线交直线 BCBC 于 EE 9.2 节
BD=acb+cBD = \dfrac{ac}{b + c},DC=abb+cDC = \dfrac{ab}{b + c} BC=aBC = a,AB=cAB = c,AC=bAC = b 9.2 节
AD2=AB⋅AC−BD⋅DCAD^2 = AB \cdot AC - BD \cdot DC 角平分线长 9.2 节
AP=mm+nABAP = \dfrac{m}{m + n} AB;AQ=mm−nABAQ = \dfrac{m}{m - n} AB PP 内分 ABAB 为 m:nm : n;QQ 外分 ABAB 为 m:nm : n(m>nm > n) 9.2 节
r=Ssr = \dfrac{S}{s} 内接円的半径,s=a+b+c2s = \dfrac{a + b + c}{2} 9.3 节
∠BOC=2A\angle BOC = 2A,∠BIC=90∘+A2\angle BIC = 90^\circ + \dfrac{A}{2},∠BHC=180∘−A\angle BHC = 180^\circ - A,∠BIAC=90∘−A2\angle BI_A C = 90^\circ - \dfrac{A}{2} 外心、内心、垂心、傍心;第一式要求 AA 为锐角 9.3 节
AQ=AR=s−aAQ = AR = s - a,BR=BP=s−bBR = BP = s - b,CP=CQ=s−cCP = CQ = s - c 内接円的切线长 9.3 节
rA=Ss−ar_A = \dfrac{S}{s - a} 与 ∠A\angle A 相对的傍接円的半径;从 AA 到切点的切线长等于 ss 9.3 节
AB2+AC2=2(AM2+BM2)AB^2 + AC^2 = 2(AM^2 + BM^2) パップスの中線定理,MM 是 BCBC 的中点 9.3 节
AI:ID=(b+c):aAI : ID = (b + c) : a 内心分角平分线 9.3 节
△GBC=△GCA=△GAB=13S\triangle GBC = \triangle GCA = \triangle GAB = \dfrac{1}{3}S 重心分面积 9.3 节
r=a+b−c2r = \dfrac{a + b - c}{2},R=c2R = \dfrac{c}{2} 直角三角形,cc 为斜边 9.3 节
OG:GH=1:2OG : GH = 1 : 2,OH→=OA→+OB→+OC→=3OG→\overrightarrow{OH} = \overrightarrow{OA} + \overrightarrow{OB} + \overrightarrow{OC} = 3\overrightarrow{OG} オイラー線,不是正三角形;外心为原点 9.3 节
AFFB⋅BDDC⋅CEEA=1\dfrac{AF}{FB} \cdot \dfrac{BD}{DC} \cdot \dfrac{CE}{EA} = 1 チェバの定理(ADAD、BEBE、CFCF 交于一点);メネラウスの定理(直线交三边或延长线于 DD、EE、FF) 9.4 节
△AB′C′△ABC=AB′AB⋅AC′AC\dfrac{\triangle AB'C'}{\triangle ABC} = \dfrac{AB'}{AB} \cdot \dfrac{AC'}{AC} 共角三角形的面积比 9.4 节
∠BAT=∠ACB\angle BAT = \angle ACB 接弦定理,ATAT 是切线,ABAB 是过切点的弦 9.5 节
AB+CD=AD+BCAB + CD = AD + BC 円に外接する四角形 9.5 节
EF=BCcos⁡AEF = BC \cos A △AEF∽△ABC\triangle AEF \backsim \triangle ABC,相似比 cos⁡A\cos A 9.5 节
PA⋅PB=PC⋅PDPA \cdot PB = PC \cdot PD 方べきの定理,两弦交于圆内或两割线交于圆外一点 PP 9.6 节
PA⋅PB=PT2PA \cdot PB = PT^2 PTPT 是切线,TT 是切点 9.6 节
方べき =∣OP2−r2∣= \lvert OP^2 - r^2 \rvert 圆心 OO、半径 rr 9.6 节
共通外接線の長さ=d2−(r1−r2)2\text{共通外接線の長さ} = \sqrt{d^2 - (r_1 - r_2)^2},共通内接線の長さ=d2−(r1+r2)2\text{共通内接線の長さ} = \sqrt{d^2 - (r_1 + r_2)^2} 两圆半径 r1≥r2r_1 \ge r_2,圆心距 dd 9.7 节
2r1r22\sqrt{r_1 r_2} 外切两圆在公切线上的切点间距离 9.7 节
1r3=1r1+1r2\dfrac{1}{\sqrt{r_3}} = \dfrac{1}{\sqrt{r_1}} + \dfrac{1}{\sqrt{r_2}} 三个圆相切于同一直线,r3r_3 是中间的圆 9.7 节
PO⊥αPO \perp \alpha,OA⊥l⇒PA⊥lOA \perp l \Rightarrow PA \perp l;PO⊥αPO \perp \alpha,PA⊥l⇒OA⊥lPA \perp l \Rightarrow OA \perp l;PA⊥lPA \perp l,OA⊥lOA \perp l,PO⊥OA⇒PO⊥αPO \perp OA \Rightarrow PO \perp \alpha 三垂線の定理,ll 在平面 α\alpha 上 9.8 节
1h2=1a2+1b2+1c2\dfrac{1}{h^2} = \dfrac{1}{a^2} + \dfrac{1}{b^2} + \dfrac{1}{c^2} 直角四面体,棱长 aa、bb、cc 9.8 节
v−e+f=2v - e + f = 2 オイラーの多面体定理,凸多面体 9.9 节
V=23a3V = \dfrac{\sqrt{2}}{3}a^3 棱长 aa 的正八面体 9.9 节
公式 条件 出处
(a+b+c)n(a + b + c)^n 中 apbqcra^p b^q c^r 的系数是 n!p! q! r!\dfrac{n!}{p!\,q!\,r!} 多項定理,p+q+r=np + q + r = n 10.1 节
A=BQ+RA = BQ + R,R=0 または (R の次数)<(B の次数)R = 0 \text{ または } (R \text{ の次数}) < (B \text{ の次数}) 多項式の除法 10.2 节
ax+bcx+d=ac+bc−adc(cx+d)\dfrac{ax + b}{cx + d} = \dfrac{a}{c} + \dfrac{bc - ad}{c(cx + d)} c≠0c \ne 0 10.2 节
ax2+bx+c=a′x2+b′x+c′ax^2 + bx + c = a'x^2 + b'x + c' が恒等式   ⟺  a=a′, b=b′, c=c′\iff a = a',\ b = b',\ c = c' 恒等式の性質 10.3 节
1(x+a)(x+b)=1b−a(1x+a−1x+b)\dfrac{1}{(x + a)(x + b)} = \dfrac{1}{b - a}\left(\dfrac{1}{x + a} - \dfrac{1}{x + b}\right) 部分分数分解,a≠ba \ne b 10.3 节
A>B  ⟺  A2>B2A > B \iff A^2 > B^2 A≥0A \ge 0,B≥0B \ge 0,平方比较 10.4 节
(a2+b2)(x2+y2)≥(ax+by)2(a^2 + b^2)(x^2 + y^2) \ge (ax + by)^2 コーシー・シュワルツの不等式,等号在 ay=bxay = bx 10.4 节
(a2+b2+c2)(x2+y2+z2)≥(ax+by+cz)2(a^2 + b^2 + c^2)(x^2 + y^2 + z^2) \ge (ax + by + cz)^2 三元的情形 10.4 节
∣a∣−∣b∣≤∣a+b∣≤∣a∣+∣b∣\lvert a \rvert - \lvert b \rvert \le \lvert a + b \rvert \le \lvert a \rvert + \lvert b \rvert 三角不等式 10.4 节
∣∣a∣−∣b∣∣≤∣a±b∣≤∣a∣+∣b∣\big\lvert \lvert a \rvert - \lvert b \rvert \big\rvert \le \lvert a \pm b \rvert \le \lvert a \rvert + \lvert b \rvert 把 bb 换成 −b-b 10.4 节
−a=a i\sqrt{-a} = \sqrt{a}\,i a>0a > 0,含 −a\sqrt{-a} 的式子先化成 a i\sqrt{a}\,i 再算 10.5 节
x=−b′±b′2−acax = \dfrac{-b' \pm \sqrt{b'^2 - ac}}{a},D4=b′2−ac\dfrac{D}{4} = b'^2 - ac b=2b′b = 2b';判别式写 DD 10.5 节
ax2+bx+c=a(x−α)(x−β)ax^2 + bx + c = a(x - \alpha)(x - \beta) α\alpha、β\beta 是解,复数范围内总能分解 10.6 节
α+β+γ=−ba\alpha + \beta + \gamma = -\dfrac{b}{a},αβ+βγ+γα=ca\alpha\beta + \beta\gamma + \gamma\alpha = \dfrac{c}{a},αβγ=−da\alpha\beta\gamma = -\dfrac{d}{a} ax3+bx2+cx+d=0ax^3 + bx^2 + cx + d = 0 的三个解 10.6 节
P(x)P(x) 除以 x−ax - a 的余り是 P(a)P(a);除以 ax+bax + b 的余り是 P(−ba)P\left(-\dfrac{b}{a}\right) 剰余の定理 10.7 节
P(x)P(x) 有因式 x−a  ⟺  P(a)=0x - a \iff P(a) = 0 因数定理 10.7 节
P(x)=(x−a)(x−b)Q(x)+px+qP(x) = (x - a)(x - b)Q(x) + px + q 除以 (x−a)(x−b)(x - a)(x - b),a≠ba \ne b 10.7 节
余り =P(a)−P(b)a−b(x−a)+P(a)= \dfrac{P(a) - P(b)}{a - b}(x - a) + P(a) 除以 (x−a)(x−b)(x - a)(x - b),a≠ba \ne b 10.7 节
有理数の解 =±定数項の約数最高次の係数の約数= \pm\dfrac{\text{定数項の約数}}{\text{最高次の係数の約数}} 整数系数的 P(x)P(x) 10.8 节
ω3=1\omega^3 = 1,ω2+ω+1=0\omega^2 + \omega + 1 = 0 ω\omega 是 x3=1x^3 = 1 的虚数解 −1±3 i2\dfrac{-1 \pm \sqrt{3}\,i}{2} 之一 10.8 节
ω3k=1\omega^{3k} = 1,ω3k+1=ω\omega^{3k + 1} = \omega,ω3k+2=ω2\omega^{3k + 2} = \omega^2 kk 是整数 10.8 节
ω2=ω‾=1ω\omega^2 = \overline{\omega} = \dfrac{1}{\omega},ω+ω‾=−1\omega + \overline{\omega} = -1,ωω‾=1\omega\overline{\omega} = 1 1 の 3 乗根 10.8 节
x3−1=(x−1)(x−ω)(x−ω2)x^3 - 1 = (x - 1)(x - \omega)(x - \omega^2) 复数范围内的因式分解 10.8 节
公式 条件 出处
内分点 (nx1+mx2m+n, ny1+my2m+n)\left(\dfrac{nx_1 + mx_2}{m + n},\ \dfrac{ny_1 + my_2}{m + n}\right) A(x1,y1)A(x_1, y_1),B(x2,y2)B(x_2, y_2),内分 m:nm : n 11.2 节
外分点 (−nx1+mx2m−n, −ny1+my2m−n)\left(\dfrac{-nx_1 + mx_2}{m - n},\ \dfrac{-ny_1 + my_2}{m - n}\right) 外分 m:nm : n,m≠nm \ne n;即把 nn 换成 −n-n 11.2 节
G(x1+x2+x33, y1+y2+y33)G\left(\dfrac{x_1 + x_2 + x_3}{3},\ \dfrac{y_1 + y_2 + y_3}{3}\right) 三角形的重心 11.2 节
D=A+C−BD = A + C - B 平行四边形 ABCDABCD 的第四个顶点 11.2 节
A′=2M−AA' = 2M - A 点 AA 关于点 MM 的对称点 11.2 节
以 ABAB 的 m:nm : n 内分点和外分点为直径两端的圆 アポロニウスの円,PA:PB=m:nPA : PB = m : n,m≠nm \ne n 11.3 节
顶点 (−p2,q−p24)\left(-\dfrac{p}{2}, q - \dfrac{p^2}{4}\right) 抛物线 y=x2+px+qy = x^2 + px + q 11.3 节
两点在直线两侧   ⟺  (ax1+by1+c)(ax2+by2+c)<0\iff (ax_1 + by_1 + c)(ax_2 + by_2 + c) < 0 直线 ax+by+c=0ax + by + c = 0 11.4 节
∣x∣+∣y∣≤a\lvert x \rvert + \lvert y \rvert \le a 是以 (±a,0)(\pm a, 0)、(0,±a)(0, \pm a) 为顶点的正方形,面积 2a22a^2 a>0a > 0 11.4 节
最大值 ap+bq+ra2+b2ap + bq + r\sqrt{a^2 + b^2},最小值 ap+bq−ra2+b2ap + bq - r\sqrt{a^2 + b^2} ax+byax + by 在圆 (x−p)2+(y−q)2≤r2(x - p)^2 + (y - q)^2 \le r^2 上 11.5 节
公式 条件 出处
log⁡102=0.3010\log_{10} 2 = 0.3010,log⁡103=0.4771\log_{10} 3 = 0.4771,log⁡107=0.8451\log_{10} 7 = 0.8451 题目常给的常用対数近似值;国内写 lg⁡\lg 12.2 节
10n−1≤N<10n  ⟺  n−1≤log⁡10N<n10^{n-1} \le N < 10^n \iff n - 1 \le \log_{10} N < n 正整数 NN 是 nn 位数(桁数) 12.2 节
m≤10α<m+1  ⟺  log⁡10m≤α<log⁡10(m+1)m \le 10^\alpha < m + 1 \iff \log_{10} m \le \alpha < \log_{10}(m + 1) 最高位的数字是 mm,log⁡10N=k+α\log_{10} N = k + \alpha,0≤α<10 \le \alpha < 1 12.2 节
10−n≤N<10−n+1  ⟺  −n≤log⁡10N<−n+110^{-n} \le N < 10^{-n+1} \iff -n \le \log_{10} N < -n + 1 0<N<10 < N < 1,小数第 nn 位第一次出现非零数字 12.2 节
n>log⁡10Mlog⁡10an > \dfrac{\log_{10} M}{\log_{10} a} 的最小自然数 ana^n 第一次超过 MM(a>1a > 1)或第一次小于 MM(0<a<10 < a < 1) 12.2 节
a>0a > 0,a≠1a \ne 1(底の条件),M>0M > 0(真数条件) log⁡aM\log_a M 有意义 12.3 节
log⁡1=0\log 1 = 0,log⁡e=1\log e = 1,log⁡ek=k\log e^k = k,elog⁡a=ae^{\log a} = a 不写底的 log⁡\log 是自然对数(国内写 ln⁡\ln),a>0a > 0 12.3 节
log⁡ab=log⁡blog⁡a=log⁡10blog⁡10a\log_a b = \dfrac{\log b}{\log a} = \dfrac{\log_{10} b}{\log_{10} a},log⁡10x=log⁡xlog⁡10\log_{10} x = \dfrac{\log x}{\log 10} 换底到自然对数或常用对数 12.3 节
t≥2t \ge 2,a2x+a−2x=t2−2a^{2x} + a^{-2x} = t^2 - 2,a3x+a−3x=t3−3ta^{3x} + a^{-3x} = t^3 - 3t t=ax+a−xt = a^x + a^{-x},a>0a > 0,a≠1a \ne 1 12.4 节
a2x+a−2x=s2+2a^{2x} + a^{-2x} = s^2 + 2 s=ax−a−xs = a^x - a^{-x},可取一切实数 12.4 节
公式 条件 出处
sin⁡nθ=a\sin n\theta = a 有 2n2n 个解 0≤θ<2π0 \le \theta < 2\pi,∣a∣<1\lvert a \rvert < 1 13.2 节
sin⁡θ=a\sin\theta = a 的两解之和是 π\pi(a>0a > 0)或 3π3\pi(a<0a < 0);cos⁡θ=a\cos\theta = a 的两解之和是 2π2\pi 0≤θ<2π0 \le \theta < 2\pi 13.2 节
sin⁡2α2=1−cos⁡α2\sin^2\dfrac{\alpha}{2} = \dfrac{1 - \cos\alpha}{2},cos⁡2α2=1+cos⁡α2\cos^2\dfrac{\alpha}{2} = \dfrac{1 + \cos\alpha}{2},tan⁡2α2=1−cos⁡α1+cos⁡α\tan^2\dfrac{\alpha}{2} = \dfrac{1 - \cos\alpha}{1 + \cos\alpha} 半角の公式,日本写平方形式 13.3 节
sin⁡3α=3sin⁡α−4sin⁡3α\sin 3\alpha = 3\sin\alpha - 4\sin^3\alpha,cos⁡3α=4cos⁡3α−3cos⁡α\cos 3\alpha = 4\cos^3\alpha - 3\cos\alpha 3倍角の公式,国内不要求 13.3 节
sin⁡αcos⁡β=12{sin⁡(α+β)+sin⁡(α−β)}\sin\alpha\cos\beta = \dfrac{1}{2}\{\sin(\alpha + \beta) + \sin(\alpha - \beta)\},cos⁡αsin⁡β=12{sin⁡(α+β)−sin⁡(α−β)}\cos\alpha\sin\beta = \dfrac{1}{2}\{\sin(\alpha + \beta) - \sin(\alpha - \beta)\} 積を和に直す公式 13.3 节
cos⁡αcos⁡β=12{cos⁡(α+β)+cos⁡(α−β)}\cos\alpha\cos\beta = \dfrac{1}{2}\{\cos(\alpha + \beta) + \cos(\alpha - \beta)\},sin⁡αsin⁡β=−12{cos⁡(α+β)−cos⁡(α−β)}\sin\alpha\sin\beta = -\dfrac{1}{2}\{\cos(\alpha + \beta) - \cos(\alpha - \beta)\} 積を和に直す公式 13.3 节
sin⁡A+sin⁡B=2sin⁡A+B2cos⁡A−B2\sin A + \sin B = 2\sin\dfrac{A + B}{2}\cos\dfrac{A - B}{2},sin⁡A−sin⁡B=2cos⁡A+B2sin⁡A−B2\sin A - \sin B = 2\cos\dfrac{A + B}{2}\sin\dfrac{A - B}{2} 和を積に直す公式 13.3 节
cos⁡A+cos⁡B=2cos⁡A+B2cos⁡A−B2\cos A + \cos B = 2\cos\dfrac{A + B}{2}\cos\dfrac{A - B}{2},cos⁡A−cos⁡B=−2sin⁡A+B2sin⁡A−B2\cos A - \cos B = -2\sin\dfrac{A + B}{2}\sin\dfrac{A - B}{2} 和を積に直す公式 13.3 节
tan⁡θ=∣m1−m21+m1m2∣\tan\theta = \left\lvert \dfrac{m_1 - m_2}{1 + m_1 m_2} \right\rvert 2直線のなす角,0<θ≤π20 < \theta \le \dfrac{\pi}{2},1+m1m2≠01 + m_1 m_2 \ne 0 13.3 节
cos⁡36∘=1+54\cos 36^\circ = \dfrac{1 + \sqrt{5}}{4} 由 sin⁡18∘\sin 18^\circ 求得 13.3 节
sin⁡2α=2t1+t2\sin 2\alpha = \dfrac{2t}{1 + t^2},cos⁡2α=1−t21+t2\cos 2\alpha = \dfrac{1 - t^2}{1 + t^2} tan⁡α=t\tan\alpha = t 13.3 节
asin⁡θ+bcos⁡θ=rsin⁡(θ+α)a\sin\theta + b\cos\theta = r\sin(\theta + \alpha),r=a2+b2r = \sqrt{a^2 + b^2} 三角関数の合成,cos⁡α=ar\cos\alpha = \dfrac{a}{r},sin⁡α=br\sin\alpha = \dfrac{b}{r};国内写 φ\varphi 13.4 节
sin⁡θ+cos⁡θ=2sin⁡(θ+π4)\sin\theta + \cos\theta = \sqrt{2}\sin\left(\theta + \dfrac{\pi}{4}\right),3sin⁡θ+cos⁡θ=2sin⁡(θ+π6)\sqrt{3}\sin\theta + \cos\theta = 2\sin\left(\theta + \dfrac{\pi}{6}\right),sin⁡θ+3cos⁡θ=2sin⁡(θ+π3)\sin\theta + \sqrt{3}\cos\theta = 2\sin\left(\theta + \dfrac{\pi}{3}\right) 三个常用的合成 13.4 节
psin⁡2θ+qsin⁡θcos⁡θ+scos⁡2θ=q2sin⁡2θ+s−p2cos⁡2θ+p+s2p\sin^2\theta + q\sin\theta\cos\theta + s\cos^2\theta = \dfrac{q}{2}\sin 2\theta + \dfrac{s - p}{2}\cos 2\theta + \dfrac{p + s}{2} 二次齐次式化成可合成的形式 13.4 节
asin⁡θ+bcos⁡θ=ca\sin\theta + b\cos\theta = c 有实数解   ⟺  c2≤a2+b2\iff c^2 \le a^2 + b^2 合成后看 ∣cr∣≤1\left\lvert \dfrac{c}{r} \right\rvert \le 1 13.4 节
sin⁡θcos⁡θ=t2−12\sin\theta\cos\theta = \dfrac{t^2 - 1}{2},sin⁡2θ=t2−1\sin 2\theta = t^2 - 1,sin⁡3θ+cos⁡3θ=t(3−t2)2\sin^3\theta + \cos^3\theta = \dfrac{t(3 - t^2)}{2} t=sin⁡θ+cos⁡θt = \sin\theta + \cos\theta 13.5 节
sin⁡θcos⁡θ=1−t22\sin\theta\cos\theta = \dfrac{1 - t^2}{2} t=sin⁡θ−cos⁡θt = \sin\theta - \cos\theta 13.5 节
cos⁡2θ=2t2−1\cos 2\theta = 2t^2 - 1,cos⁡3θ=4t3−3t\cos 3\theta = 4t^3 - 3t;cos⁡2θ=1−2t2\cos 2\theta = 1 - 2t^2,sin⁡3θ=3t−4t3\sin 3\theta = 3t - 4t^3 前两式 t=cos⁡θt = \cos\theta,后两式 t=sin⁡θt = \sin\theta 13.5 节
−2≤t≤2-\sqrt{2} \le t \le \sqrt{2};−1≤t≤2-1 \le t \le \sqrt{2};1≤t≤21 \le t \le \sqrt{2} t=sin⁡θ+cos⁡θt = \sin\theta + \cos\theta,θ\theta 依次在 0≤θ<2π0 \le \theta < 2\pi、0≤θ≤π0 \le \theta \le \pi、0≤θ≤π20 \le \theta \le \dfrac{\pi}{2} 13.5 节
公式 条件 出处
∑k=1nc=nc\displaystyle\sum_{k=1}^{n} c = nc,∑k=1nk=12n(n+1)\displaystyle\sum_{k=1}^{n} k = \dfrac{1}{2}n(n + 1) cc 是常数 14.2 节
∑k=1nk2=16n(n+1)(2n+1)\displaystyle\sum_{k=1}^{n} k^2 = \dfrac{1}{6}n(n + 1)(2n + 1) 平方和 14.2 节
∑k=1nk3={12n(n+1)}2=(∑k=1nk)2\displaystyle\sum_{k=1}^{n} k^3 = \left\{\dfrac{1}{2}n(n + 1)\right\}^2 = \left(\sum_{k=1}^{n} k\right)^2 立方和,国内不系统讲 14.2 节
∑k=1nrk−1=rn−1r−1\displaystyle\sum_{k=1}^{n} r^{k-1} = \dfrac{r^n - 1}{r - 1} r≠1r \ne 1 14.2 节
∑k=1n(pak+qbk)=p∑k=1nak+q∑k=1nbk\displaystyle\sum_{k=1}^{n} (p a_k + q b_k) = p\sum_{k=1}^{n} a_k + q\sum_{k=1}^{n} b_k pp、qq 与 kk 无关 14.2 节
∑k=1nk(k+1)=13n(n+1)(n+2)\displaystyle\sum_{k=1}^{n} k(k + 1) = \dfrac{1}{3}n(n + 1)(n + 2),∑k=1nk(k+1)(k+2)=14n(n+1)(n+2)(n+3)\displaystyle\sum_{k=1}^{n} k(k + 1)(k + 2) = \dfrac{1}{4}n(n + 1)(n + 2)(n + 3) 连续整数之积 14.2 节
∑k=1n(2k−1)=n2\displaystyle\sum_{k=1}^{n} (2k - 1) = n^2 前 nn 个奇数之和 14.2 节
an=a1+∑k=1n−1bka_n = a_1 + \displaystyle\sum_{k=1}^{n-1} b_k 階差数列 bn=an+1−anb_n = a_{n+1} - a_n,n≥2n \ge 2 14.3 节
12(n−1)n<m≤12n(n+1)\dfrac{1}{2}(n - 1)n < m \le \dfrac{1}{2}n(n + 1) 群数列,第 nn 群有 nn 项,第 mm 项在第 nn 群 14.4 节
前 nn 群共 n2n^2 项,第 nn 群从第 (n−1)2+1(n - 1)^2 + 1 项开始 第 nn 群有 2n−12n - 1 项 14.4 节
前 nn 群共 2n−12^n - 1 项 第 nn 群有 2n−12^{n-1} 项 14.4 节
an+1−α=p(an−α)a_{n+1} - \alpha = p(a_n - \alpha),an=(a1−α)pn−1+αa_n = (a_1 - \alpha)p^{n-1} + \alpha an+1=pan+qa_{n+1} = pa_n + q,p≠1p \ne 1,特性方程式 α=pα+q\alpha = p\alpha + q,α=q1−p\alpha = \dfrac{q}{1 - p} 14.5 节
1an+1=san+r\dfrac{1}{a_{n+1}} = \dfrac{s}{a_n} + r 分数型 an+1=anran+sa_{n+1} = \dfrac{a_n}{ra_n + s},取逆数 14.5 节
an+1+α(n+1)+β=p(an+αn+β)a_{n+1} + \alpha(n + 1) + \beta = p(a_n + \alpha n + \beta) 一次式型 an+1=pan+cn+da_{n+1} = pa_n + cn + d 14.5 节
an+2−αan+1=β(an+1−αan)a_{n+2} - \alpha a_{n+1} = \beta(a_{n+1} - \alpha a_n) 3 項間漸化式 an+2+san+1+tan=0a_{n+2} + sa_{n+1} + ta_n = 0,α\alpha、β\beta 是 x2+sx+t=0x^2 + sx + t = 0 的两根 14.5 节
log⁡an+1=log⁡p+rlog⁡an\log a_{n+1} = \log p + r\log a_n an+1=panra_{n+1} = pa_n^r,各项为正 14.5 节
ak+1−b=a(ak−b)+(ab−b)a^{k+1} - b = a(a^k - b) + (ab - b) 整除的帰納法 14.6 节
sn+2=psn+1+qsns_{n+2} = ps_{n+1} + qs_n sn=αn+βns_n = \alpha^n + \beta^n,α\alpha、β\beta 是 x2−px−q=0x^2 - px - q = 0 的两根 14.6 节
公式 条件 出处
V(X)=E(X2)−{E(X)}2V(X) = E(X^2) - \{E(X)\}^2 分散记 V(X)V(X),国内记 D(X)D(X) 15.2 节
E(aX+b)=aE(X)+bE(aX + b) = aE(X) + b,V(aX+b)=a2V(X)V(aX + b) = a^2 V(X),σ(aX+b)=∣a∣σ(X)\sigma(aX + b) = \lvert a \rvert\sigma(X) aa、bb 是常数 15.2 节
Z=X−mσZ = \dfrac{X - m}{\sigma},E(Z)=0E(Z) = 0,V(Z)=1V(Z) = 1 標準化,m=E(X)m = E(X),σ=σ(X)>0\sigma = \sigma(X) > 0 15.2 节
T=10⋅X−mσ+50T = 10 \cdot \dfrac{X - m}{\sigma} + 50 偏差値 15.2 节
V(X)=p(1−p)(a−b)2V(X) = p(1-p)(a-b)^2 XX 以概率 pp 取 aa、以概率 1−p1-p 取 bb 15.2 节
E(X+Y)=E(X)+E(Y)E(X + Y) = E(X) + E(Y),E(aX+bY)=aE(X)+bE(Y)E(aX + bY) = aE(X) + bE(Y) 任意两个确率变数,不论是否独立 15.3 节
P(X=xi, Y=yj)=P(X=xi) P(Y=yj)P(X = x_i,\ Y = y_j) = P(X = x_i)\,P(Y = y_j) XX 与 YY 互いに独立的定义 15.3 节
E(XY)=E(X)E(Y)E(XY) = E(X)E(Y),V(X+Y)=V(X)+V(Y)V(X + Y) = V(X) + V(Y) XX、YY 独立(补充) 15.3 节
V(X−Y)=V(X)+V(Y)V(X - Y) = V(X) + V(Y),V(aX+bY)=a2V(X)+b2V(Y)V(aX + bY) = a^2V(X) + b^2V(Y) XX、YY 独立(补充) 15.3 节
E(X)=npE(X) = np,V(X)=np(1−p)V(X) = np(1 - p) 二项分布,nn 次反復試行,每次成功概率 pp 15.3 节
E(S)=nE(X)E(S) = nE(X),V(S)=nV(X)V(S) = nV(X);E(Xˉ)=E(X)E(\bar{X}) = E(X),V(Xˉ)=V(X)nV(\bar{X}) = \dfrac{V(X)}{n} 同一分布独立重复 nn 次,SS 是和,Xˉ=Sn\bar{X} = \dfrac{S}{n} 15.3 节
sxy=1n∑i=1n(xi−xˉ)(yi−yˉ)=xy‾−xˉ yˉs_{xy} = \dfrac{1}{n}\displaystyle\sum_{i=1}^{n}(x_i - \bar{x})(y_i - \bar{y}) = \overline{xy} - \bar{x}\,\bar{y} 数据的共分散 15.4 节
r=sxysxsyr = \dfrac{s_{xy}}{s_x s_y} 数据的相関係数 15.4 节
Cov(X,Y)=E(XY)−E(X)E(Y)\mathrm{Cov}(X, Y) = E(XY) - E(X)E(Y),ρ=Cov(X,Y)σ(X)σ(Y)\rho = \dfrac{\mathrm{Cov}(X, Y)}{\sigma(X)\sigma(Y)} 确率变数的共分散(补充) 15.4 节
suv=ac sxys_{uv} = ac\,s_{xy};ruv=rr_{uv} = r(ac>0ac > 0)或 −r-r(ac<0ac < 0) u=ax+bu = ax + b,v=cy+dv = cy + d 15.4 节
V(X±Y)=V(X)+V(Y)±2 Cov(X,Y)V(X \pm Y) = V(X) + V(Y) \pm 2\,\mathrm{Cov}(X, Y) 不独立时 15.4 节
ρ=−1N−1\rho = -\dfrac{1}{N - 1} 不放回地从 NN 个里取两次,两次的 0–1 变数 15.4 节
公式 条件 出处
AB→=b−a\overrightarrow{AB} = \boldsymbol{b} - \boldsymbol{a} 位置ベクトル;EJU 写 a→\overrightarrow{a},不用粗体 16.2 节
p=na+mbm+n\boldsymbol{p} = \dfrac{n\boldsymbol{a} + m\boldsymbol{b}}{m + n} PP 把 ABAB 内分成 m:nm : n 16.2 节
q=−na+mbm−n\boldsymbol{q} = \dfrac{-n\boldsymbol{a} + m\boldsymbol{b}}{m - n} QQ 把 ABAB 外分成 m:nm : n,m≠nm \ne n 16.2 节
g=a+b+c3\boldsymbol{g} = \dfrac{\boldsymbol{a} + \boldsymbol{b} + \boldsymbol{c}}{3} △ABC\triangle ABC 的重心 16.2 节
△PBC:△PCA:△PAB=α:β:γ\triangle PBC : \triangle PCA : \triangle PAB = \alpha : \beta : \gamma,AP→=βAB→+γAC→α+β+γ\overrightarrow{AP} = \dfrac{\beta\overrightarrow{AB} + \gamma\overrightarrow{AC}}{\alpha + \beta + \gamma} αPA→+βPB→+γPC→=0\alpha\overrightarrow{PA} + \beta\overrightarrow{PB} + \gamma\overrightarrow{PC} = \boldsymbol{0},α,β,γ>0\alpha, \beta, \gamma > 0 16.2 节
(nx1+mx2m+n,ny1+my2m+n,nz1+mz2m+n)\left(\dfrac{nx_1 + mx_2}{m + n}, \dfrac{ny_1 + my_2}{m + n}, \dfrac{nz_1 + mz_2}{m + n}\right) 空间两点的 m:nm : n 内分点;外分点把 nn 换成 −n-n 16.2 节
OQ→=xa+ybx+y\overrightarrow{OQ} = \dfrac{x\boldsymbol{a} + y\boldsymbol{b}}{x + y},AQ:QB=y:xAQ : QB = y : x,OP:OQ=(x+y):1OP : OQ = (x + y) : 1 OP→=xa+yb\overrightarrow{OP} = x\boldsymbol{a} + y\boldsymbol{b}(x,y>0x, y > 0),直线 OPOP 交 ABAB 于 QQ 16.3 节
OQ→=OP→x+y+z\overrightarrow{OQ} = \dfrac{\overrightarrow{OP}}{x + y + z} OP→=xa+yb+zc\overrightarrow{OP} = x\boldsymbol{a} + y\boldsymbol{b} + z\boldsymbol{c},直线 OPOP 交平面 ABCABC 于 QQ 16.3 节
OPOD=11λ+1μ+1ν\dfrac{OP}{OD} = \dfrac{1}{\dfrac{1}{\lambda} + \dfrac{1}{\mu} + \dfrac{1}{\nu}} OL=λOAOL = \lambda OA,OM=μOBOM = \mu OB,ON=νOCON = \nu OC,ODOD 交平面 LMNLMN 于 PP 16.3 节
S=12∣a∣2∣b∣2−(a⋅b)2S = \dfrac{1}{2}\sqrt{\lvert\boldsymbol{a}\rvert^2\lvert\boldsymbol{b}\rvert^2 - (\boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b})^2} △OAB\triangle OAB,OA→=a\overrightarrow{OA} = \boldsymbol{a},OB→=b\overrightarrow{OB} = \boldsymbol{b} 16.4 节
S=12∣a1b2−a2b1∣S = \dfrac{1}{2}\lvert a_1b_2 - a_2b_1 \rvert 平面上 a=(a1,a2)\boldsymbol{a} = (a_1, a_2),b=(b1,b2)\boldsymbol{b} = (b_1, b_2) 16.4 节
OH→=a⋅b∣a∣2a\overrightarrow{OH} = \dfrac{\boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b}}{\lvert\boldsymbol{a}\rvert^2}\boldsymbol{a} 垂線の足,BB 向直线 OAOA 作垂线 16.4 节
OD→=∣b∣a+∣a∣b∣a∣+∣b∣\overrightarrow{OD} = \dfrac{\lvert\boldsymbol{b}\rvert\boldsymbol{a} + \lvert\boldsymbol{a}\rvert\boldsymbol{b}}{\lvert\boldsymbol{a}\rvert + \lvert\boldsymbol{b}\rvert} ∠AOB\angle AOB 的平分线交 ABAB 于 DD 16.4 节
12∣(x2−x1)(y3−y1)−(x3−x1)(y2−y1)∣\dfrac{1}{2}\lvert (x_2 - x_1)(y_3 - y_1) - (x_3 - x_1)(y_2 - y_1) \rvert 三点坐标求 △ABC\triangle ABC 的面积 16.4 节
BH=2S∣a∣=∣b∣2−(a⋅b)2∣a∣2BH = \dfrac{2S}{\lvert\boldsymbol{a}\rvert} = \sqrt{\lvert\boldsymbol{b}\rvert^2 - \dfrac{(\boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b})^2}{\lvert\boldsymbol{a}\rvert^2}} BB 到直线 OAOA 的距离 16.4 节
OB′→=2OH→−b\overrightarrow{OB'} = 2\overrightarrow{OH} - \boldsymbol{b} BB 关于直线 OAOA 的对称点 16.4 节
OI→=OB⋅a+OA⋅bOA+OB+AB\overrightarrow{OI} = \dfrac{OB \cdot \boldsymbol{a} + OA \cdot \boldsymbol{b}}{OA + OB + AB} △OAB\triangle OAB 的内心 16.4 节
p=a+tu\boldsymbol{p} = \boldsymbol{a} + t\boldsymbol{u} 直线,过 A(a)A(\boldsymbol{a}),方向ベクトル u\boldsymbol{u} 16.5 节
p=(1−t)a+tb\boldsymbol{p} = (1 - t)\boldsymbol{a} + t\boldsymbol{b},即 p=sa+tb\boldsymbol{p} = s\boldsymbol{a} + t\boldsymbol{b},s+t=1s + t = 1 直线,过两点 AA、BB 16.5 节
n⋅(p−a)=0\boldsymbol{n} \cdot (\boldsymbol{p} - \boldsymbol{a}) = 0 直线,过 A(a)A(\boldsymbol{a}),法線ベクトル n\boldsymbol{n} 16.5 节
∣p−c∣=r\lvert\boldsymbol{p} - \boldsymbol{c}\rvert = r 圆,中心 C(c)C(\boldsymbol{c})、半径 rr 16.5 节
(p−a)⋅(p−b)=0(\boldsymbol{p} - \boldsymbol{a}) \cdot (\boldsymbol{p} - \boldsymbol{b}) = 0 以 ABAB 为直径的圆 16.5 节
s+t≤1s + t \le 1,s≥0s \ge 0,t≥0t \ge 0:△OAB\triangle OAB 的周及内部;0≤s≤10 \le s \le 1,0≤t≤10 \le t \le 1:平行四边形 OP→=sOA→+tOB→\overrightarrow{OP} = s\overrightarrow{OA} + t\overrightarrow{OB},点的存在范围 16.5 节
面积 =(k22−k12)×△OAB= (k_2^2 - k_1^2) \times \triangle OAB k1≤s+t≤k2k_1 \le s + t \le k_2,s≥0s \ge 0,t≥0t \ge 0 16.5 节
法线向量 (a,b)(a, b),方向向量 (b,−a)(b, -a) 直线 ax+by+c=0ax + by + c = 0 16.5 节
关于 xyxy 平面 (a,b,−c)(a, b, -c);关于 xx 轴 (a,−b,−c)(a, -b, -c);关于原点 (−a,−b,−c)(-a, -b, -c) 点 P(a,b,c)P(a, b, c) 的对称点 16.6 节
(x−a)2+(y−b)2+(z−c)2=r2(x - a)^2 + (y - b)^2 + (z - c)^2 = r^2 球面の方程式,中心 (a,b,c)(a, b, c)、半径 rr 16.6 节
ρ=r2−d2\rho = \sqrt{r^2 - d^2} 球面与平面的交线圆,d<rd < r 16.6 节
与 xyxy 平面相切   ⟺  ∣c∣=r\iff \lvert c \rvert = r 球面中心 (a,b,c)(a, b, c) 16.6 节
x=x1+ltx = x_1 + lt,y=y1+mty = y_1 + mt,z=z1+ntz = z_1 + nt 空间直线,方向向量 (l,m,n)(l, m, n) 16.7 节
p=a+su+tv\boldsymbol{p} = \boldsymbol{a} + s\boldsymbol{u} + t\boldsymbol{v};p=sa+tb+uc\boldsymbol{p} = s\boldsymbol{a} + t\boldsymbol{b} + u\boldsymbol{c},s+t+u=1s + t + u = 1 平面,u\boldsymbol{u}、v\boldsymbol{v} 1 次独立;或过不共线三点 16.7 节
a(x−x1)+b(y−y1)+c(z−z1)=0a(x - x_1) + b(y - y_1) + c(z - z_1) = 0 平面,过 A(x1,y1,z1)A(x_1, y_1, z_1),法线向量 (a,b,c)(a, b, c) 16.7 节
∣ax0+by0+cz0+d∣a2+b2+c2\dfrac{\lvert ax_0 + by_0 + cz_0 + d \rvert}{\sqrt{a^2 + b^2 + c^2}} 点 (x0,y0,z0)(x_0, y_0, z_0) 到平面 ax+by+cz+d=0ax + by + cz + d = 0 的距离 16.7 节
xp+yq+zr=1\dfrac{x}{p} + \dfrac{y}{q} + \dfrac{z}{r} = 1 平面的截距式,pqr≠0pqr \ne 0 16.7 节
弦长 2r2−d22\sqrt{r^2 - d^2} 直线与球面相交,d<rd < r 16.7 节
公式 条件 出处
α±β‾=α‾±β‾\overline{\alpha \pm \beta} = \overline{\alpha} \pm \overline{\beta},αβ‾=α‾ β‾\overline{\alpha\beta} = \overline{\alpha}\,\overline{\beta},(αβ)‾=α‾β‾\overline{\left(\dfrac{\alpha}{\beta}\right)} = \dfrac{\overline{\alpha}}{\overline{\beta}} β≠0\beta \ne 0 17.2 节
z が実数  ⟺  z‾=zz \text{ が実数} \iff \overline{z} = z,z が純虚数  ⟺  z‾=−z かつ z≠0z \text{ が純虚数} \iff \overline{z} = -z \text{ かつ } z \ne 0 实数、纯虚数的判定 17.2 节
∣z∣2=zz‾\lvert z \rvert^2 = z\overline{z},∣αβ∣=∣α∣∣β∣\lvert \alpha\beta \rvert = \lvert \alpha \rvert \lvert \beta \rvert,∣αβ∣=∣α∣∣β∣\left\lvert \dfrac{\alpha}{\beta} \right\rvert = \dfrac{\lvert \alpha \rvert}{\lvert \beta \rvert},∣zn∣=∣z∣n\lvert z^n \rvert = \lvert z \rvert^n 絶対値の性質 17.2 节
∣z∣=1  ⟺  z‾=1z\lvert z \rvert = 1 \iff \overline{z} = \dfrac{1}{z} 单位圆上的点 17.2 节
∣α+β∣2+∣α−β∣2=2(∣α∣2+∣β∣2)\lvert \alpha + \beta \rvert^2 + \lvert \alpha - \beta \rvert^2 = 2\left(\lvert \alpha \rvert^2 + \lvert \beta \rvert^2\right) 平行四辺形の性質 17.2 节
∣α∣−∣β∣≤∣α+β∣≤∣α∣+∣β∣\lvert \alpha \rvert - \lvert \beta \rvert \le \lvert \alpha + \beta \rvert \le \lvert \alpha \rvert + \lvert \beta \rvert 三角不等式 17.2 节
f(z‾)=f(z)‾f(\overline{z}) = \overline{f(z)} f(x)f(x) 的系数都是实数 17.2 节
z1z2=r1r2{cos⁡(θ1+θ2)+isin⁡(θ1+θ2)}z_1 z_2 = r_1 r_2\left\{\cos(\theta_1 + \theta_2) + i\sin(\theta_1 + \theta_2)\right\},z1z2=r1r2{cos⁡(θ1−θ2)+isin⁡(θ1−θ2)}\dfrac{z_1}{z_2} = \dfrac{r_1}{r_2}\left\{\cos(\theta_1 - \theta_2) + i\sin(\theta_1 - \theta_2)\right\} 積・商の極形式 17.3 节
arg⁡(z1z2)=arg⁡z1+arg⁡z2\arg(z_1 z_2) = \arg z_1 + \arg z_2,arg⁡z1z2=arg⁡z1−arg⁡z2\arg\dfrac{z_1}{z_2} = \arg z_1 - \arg z_2 相差 2π2\pi 的整数倍意义下相等 17.3 节
arg⁡z‾=arg⁡1z=−arg⁡z\arg\overline{z} = \arg\dfrac{1}{z} = -\arg z z≠0z \ne 0 17.3 节
(cos⁡θ+isin⁡θ)n=cos⁡nθ+isin⁡nθ(\cos\theta + i\sin\theta)^n = \cos n\theta + i\sin n\theta,zn=rn(cos⁡nθ+isin⁡nθ)z^n = r^n(\cos n\theta + i\sin n\theta) ド・モアブルの定理,nn 是整数 17.4 节
zn+1zn=2cos⁡nθz^n + \dfrac{1}{z^n} = 2\cos n\theta,zn−1zn=2isin⁡nθz^n - \dfrac{1}{z^n} = 2i\sin n\theta z=cos⁡θ+isin⁡θz = \cos\theta + i\sin\theta 17.4 节
r=Rnr = \sqrt[n]{R},θ=φn+2kπn\theta = \dfrac{\varphi}{n} + \dfrac{2k\pi}{n}(k=0,1,…,n−1k = 0, 1, \dots, n - 1) zn=az^n = a,a=R(cos⁡φ+isin⁡φ)a = R(\cos\varphi + i\sin\varphi) 17.5 节
zk=cos⁡2kπn+isin⁡2kπnz_k = \cos\dfrac{2k\pi}{n} + i\sin\dfrac{2k\pi}{n}(k=0,1,…,n−1k = 0, 1, \dots, n - 1) 1 の nn 乗根 17.5 节
1+α+α2+⋯+αn−1=01 + \alpha + \alpha^2 + \dots + \alpha^{n - 1} = 0 α=cos⁡2πn+isin⁡2πn\alpha = \cos\dfrac{2\pi}{n} + i\sin\dfrac{2\pi}{n},n≥2n \ge 2 17.5 节
α‾=1α=αn−1\overline{\alpha} = \dfrac{1}{\alpha} = \alpha^{n - 1} αn=1\alpha^n = 1 17.5 节
n2r2sin⁡2πn\dfrac{n}{2}r^2\sin\dfrac{2\pi}{n} 半径 rr 的圆内接正 nn 边形的面积 17.5 节
γ=α+(cos⁡θ+isin⁡θ)(β−α)\gamma = \alpha + (\cos\theta + i\sin\theta)(\beta - \alpha) 点 β\beta 绕点 α\alpha 旋转 θ\theta 得 γ\gamma 17.6 节
arg⁡γ−αβ−α\arg\dfrac{\gamma - \alpha}{\beta - \alpha} 是从半直线 AB 转到半直线 AC 的角 2 直線のなす角 17.6 节
3 点共线   ⟺  γ−αβ−α\iff \dfrac{\gamma - \alpha}{\beta - \alpha} が実数;AB⊥AC  ⟺  γ−αβ−α\mathrm{AB} \perp \mathrm{AC} \iff \dfrac{\gamma - \alpha}{\beta - \alpha} が純虚数 A(α)\mathrm{A}(\alpha)、B(β)\mathrm{B}(\beta)、C(γ)\mathrm{C}(\gamma) 互不相同 17.6 节
ACAB=r\dfrac{\mathrm{AC}}{\mathrm{AB}} = r,∠BAC=∣θ∣\angle\mathrm{BAC} = \lvert \theta \rvert γ−αβ−α=r(cos⁡θ+isin⁡θ)\dfrac{\gamma - \alpha}{\beta - \alpha} = r(\cos\theta + i\sin\theta) 17.6 节
α2+β2+γ2=αβ+βγ+γα\alpha^2 + \beta^2 + \gamma^2 = \alpha\beta + \beta\gamma + \gamma\alpha △ABC\triangle\mathrm{ABC} 是正三角形的充要条件 17.6 节
δ=α+i(β−α)\delta = \alpha + i(\beta - \alpha),γ=β+i(β−α)\gamma = \beta + i(\beta - \alpha) 正方形 ABCD 逆时针排列 17.6 节
O、A、B 共线   ⟺  αβ‾=α‾β\iff \alpha\overline{\beta} = \overline{\alpha}\beta;OA⊥OB  ⟺  αβ‾+α‾β=0\mathrm{OA} \perp \mathrm{OB} \iff \alpha\overline{\beta} + \overline{\alpha}\beta = 0 过原点的情形 17.6 节
中心 α−k2β1−k2\dfrac{\alpha - k^2\beta}{1 - k^2},半径 k∣α−β∣∣1−k2∣\dfrac{k\lvert \alpha - \beta \rvert}{\lvert 1 - k^2 \rvert} ∣z−α∣=k∣z−β∣\lvert z - \alpha \rvert = k\lvert z - \beta \rvert,k>0k > 0,k≠1k \ne 1 17.7 节
zz‾+α‾z+αz‾+c=0  ⟺  ∣z+α∣2=∣α∣2−cz\overline{z} + \overline{\alpha}z + \alpha\overline{z} + c = 0 \iff \lvert z + \alpha \rvert^2 = \lvert \alpha \rvert^2 - c cc 是实数 17.7 节
∣z∣\lvert z \rvert 的最大值 ∣α∣+r\lvert \alpha \rvert + r,最小值 ∣∣α∣−r∣\lvert \lvert \alpha \rvert - r \rvert zz 在圆 ∣z−α∣=r\lvert z - \alpha \rvert = r 上 17.7 节
公式 条件 出处
放物線 y2=4pxy^2 = 4px,焦点 (p,0)(p, 0),準線 x=−px = -p;x2=4pyx^2 = 4py,焦点 (0,p)(0, p),準線 y=−py = -p 日本的 pp 是焦点坐标,可以是负数;国内写 y2=2pxy^2 = 2px 18.2 节
x2a2+y2b2=1\dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} = 1,焦点 (±a2−b2,0)(\pm\sqrt{a^2 - b^2}, 0)(a>b>0a > b > 0)或 (0,±b2−a2)(0, \pm\sqrt{b^2 - a^2})(b>a>0b > a > 0) 楕円,aa 总在 x2x^2 下面 18.2 节
x2a2−y2b2=−1\dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{y^2}{b^2} = -1,焦点 (0,±a2+b2)(0, \pm\sqrt{a^2 + b^2}),漸近線 y=±baxy = \pm\dfrac{b}{a}x 上下两支的双曲線 18.2 节
F(x−p,y−q)=0F(x - p, y - q) = 0 F(x,y)=0F(x, y) = 0 沿 xx 轴方向移 pp、沿 yy 轴方向移 qq 18.2 节
焦点 (0,14a)\left(0, \dfrac{1}{4a}\right),准线 y=−14ay = -\dfrac{1}{4a} y=ax2y = ax^2 18.2 节
x1x+y1y=r2x_1 x + y_1 y = r^2 円 x2+y2=r2x^2 + y^2 = r^2 上点 (x1,y1)(x_1, y_1) 处的接线 18.3 节
x1xa2+y1yb2=1\dfrac{x_1 x}{a^2} + \dfrac{y_1 y}{b^2} = 1 楕円上点 (x1,y1)(x_1, y_1) 处的接线 18.3 节
x1xa2−y1yb2=1\dfrac{x_1 x}{a^2} - \dfrac{y_1 y}{b^2} = 1;x1xa2−y1yb2=−1\dfrac{x_1 x}{a^2} - \dfrac{y_1 y}{b^2} = -1 双曲線 x2a2−y2b2=±1\dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{y^2}{b^2} = \pm 1 上点 (x1,y1)(x_1, y_1) 处的接线 18.3 节
y1y=2p(x+x1)y_1 y = 2p(x + x_1) 放物線 y2=4pxy^2 = 4px 上点 (x1,y1)(x_1, y_1) 处的接线 18.3 节
n2=a2m2+b2n^2 = a^2 m^2 + b^2 y=mx+ny = mx + n 与楕円 x2a2+y2b2=1\dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} = 1 相切 18.3 节
n2=a2m2−b2n^2 = a^2 m^2 - b^2 与双曲線 x2a2−y2b2=1\dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{y^2}{b^2} = 1 相切,需 ∣m∣>ba\lvert m \rvert > \dfrac{b}{a} 18.3 节
n=pmn = \dfrac{p}{m} 与放物線 y2=4pxy^2 = 4px 相切,m≠0m \ne 0 18.3 节
x0xa2+y0yb2=1\dfrac{x_0 x}{a^2} + \dfrac{y_0 y}{b^2} = 1 極線,从楕円外一点 (x0,y0)(x_0, y_0) 引两条接线,两接点的连线 18.3 节
x=a+rcos⁡θx = a + r\cos\theta,y=b+rsin⁡θy = b + r\sin\theta 円 (x−a)2+(y−b)2=r2(x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2 的媒介変数表示 18.4 节
x=acos⁡θx = a\cos\theta,y=bsin⁡θy = b\sin\theta 楕円 x2a2+y2b2=1\dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} = 1;θ\theta 是補助円上的角 18.4 节
x=acos⁡θx = \dfrac{a}{\cos\theta},y=btan⁡θy = b\tan\theta 双曲線 x2a2−y2b2=1\dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{y^2}{b^2} = 1 18.4 节
x=pt2x = pt^2,y=2pty = 2pt 放物線 y2=4pxy^2 = 4px 18.4 节
x=a(θ−sin⁡θ)x = a(\theta - \sin\theta),y=a(1−cos⁡θ)y = a(1 - \cos\theta) サイクロイド,一拱宽 2πa2\pi a、高 2a2a 18.4 节
x=1−t21+t2x = \dfrac{1 - t^2}{1 + t^2},y=2t1+t2y = \dfrac{2t}{1 + t^2} 单位圆去掉点 (−1,0)(-1, 0) 18.4 节
x=acos⁡3θx = a\cos^3\theta,y=asin⁡3θy = a\sin^3\theta;x23+y23=a23x^{\frac{2}{3}} + y^{\frac{2}{3}} = a^{\frac{2}{3}} アステロイド 18.4 节
x=rcos⁡θx = r\cos\theta,y=rsin⁡θy = r\sin\theta;r=x2+y2r = \sqrt{x^2 + y^2} 極座標与直交座標的互化 18.5 节
r=2acos⁡θr = 2a\cos\theta 圆心 (a,0)(a, 0)、过极的圆 18.5 节
r=2acos⁡(θ−α)r = 2a\cos(\theta - \alpha) 圆心极坐标 (a,α)(a, \alpha)、过极的圆 18.5 节
r2−2rr0cos⁡(θ−θ0)+r02=a2r^2 - 2r r_0\cos(\theta - \theta_0) + r_0^2 = a^2 圆心极坐标 (r0,θ0)(r_0, \theta_0)、半径 aa 的圆 18.5 节
rcos⁡(θ−α)=pr\cos(\theta - \alpha) = p 从极到直线的垂足为 H(p,α)H(p, \alpha) 的直线 18.5 节
r=a(1+cos⁡θ)r = a(1 + \cos\theta) カージオイド 18.5 节
P1P22=r12+r22−2r1r2cos⁡(θ2−θ1)P_1P_2^2 = r_1^2 + r_2^2 - 2r_1 r_2\cos(\theta_2 - \theta_1) 极坐标下两点间距离 18.5 节
△OP1P2=12r1r2∣sin⁡(θ2−θ1)∣\triangle OP_1P_2 = \dfrac{1}{2}r_1 r_2\lvert \sin(\theta_2 - \theta_1) \rvert 极坐标下的三角形面积 18.5 节
PFPH=e\dfrac{PF}{PH} = e 0<e<10 < e < 1 楕円,e=1e = 1 放物線,e>1e > 1 双曲線 18.6 节
準線 x=±a2cx = \pm\dfrac{a^2}{c} 楕円(c=a2−b2c = \sqrt{a^2 - b^2})、双曲線(c=a2+b2c = \sqrt{a^2 + b^2}) 18.6 节
r=ek1−ecos⁡θr = \dfrac{ek}{1 - e\cos\theta};r=ek1+ecos⁡θr = \dfrac{ek}{1 + e\cos\theta} 焦点为极,准线 x=−kx = -k;准线 x=kx = k 18.6 节
1FP+1FQ=2l\dfrac{1}{FP} + \dfrac{1}{FQ} = \dfrac{2}{l},PQ=2l1−e2cos⁡2θPQ = \dfrac{2l}{1 - e^2\cos^2\theta} r=l1−ecos⁡θr = \dfrac{l}{1 - e\cos\theta} 的焦点弦,l=ekl = ek 18.6 节
PF=a−exPF = a - ex,PF′=a+exPF' = a + ex 椭圆的焦半径 18.6 节
a2c=ae\dfrac{a^2}{c} = \dfrac{a}{e};a2c−c=b2c\dfrac{a^2}{c} - c = \dfrac{b^2}{c} 中心到准线、焦点到相应准线的距离 18.6 节
公式 条件 出处
漸近線 x=px = p、y=qy = q,定義域 x≠px \ne p,値域 y≠qy \ne q 分数関数 y=kx−p+qy = \dfrac{k}{x - p} + q 19.2 节
ax+bcx+d=ac+bc−adc(cx+d)\dfrac{ax + b}{cx + d} = \dfrac{a}{c} + \dfrac{bc - ad}{c(cx + d)},漸近線 x=−dcx = -\dfrac{d}{c}、y=acy = \dfrac{a}{c} c≠0c \ne 0,ad−bc≠0ad - bc \ne 0 19.2 节
k=bc−adc2k = \dfrac{bc - ad}{c^2} 化成 y=kx−p+qy = \dfrac{k}{x - p} + q 时的系数 19.2 节
y=a(x+ba)y = \sqrt{a\left(x + \dfrac{b}{a}\right)},端点 (−ba,0)\left(-\dfrac{b}{a}, 0\right) 無理関数 y=ax+by = \sqrt{ax + b} 19.3 节
A=B  ⟺  A=B2\sqrt{A} = B \iff A = B^2 かつ B≥0B \ge 0 無理方程式 19.3 节
A<B  ⟺  A≥0 且 B>0 且 A<B2\sqrt{A} < B \iff A \ge 0 \text{ 且 } B > 0 \text{ 且 } A < B^2 無理不等式 19.3 节
y=x2−bay = \dfrac{x^2 - b}{a}(x≥0x \ge 0) y=ax+by = \sqrt{ax + b} 的逆関数 19.3 节
b=f(a)  ⟺  a=f−1(b)b = f(a) \iff a = f^{-1}(b) 逆関数,f−1f^{-1} 的定义域是 ff 的值域 19.4 节
y=−dx+bcx−ay = \dfrac{-dx + b}{cx - a} y=ax+bcx+dy = \dfrac{ax + b}{cx + d} 的逆関数 19.4 节
f−1=f  ⟺  a+d=0f^{-1} = f \iff a + d = 0 f(x)=ax+bcx+df(x) = \dfrac{ax + b}{cx + d} 19.4 节
(g∘f)(x)=g(f(x))(g \circ f)(x) = g(f(x)) 合成関数,右边的 ff 先做 19.5 节
h∘(g∘f)=(h∘g)∘fh \circ (g \circ f) = (h \circ g) \circ f;一般 g∘f≠f∘gg \circ f \ne f \circ g 结合律成立,交换律不成立 19.5 节
(f−1∘f)(x)=x(f^{-1} \circ f)(x) = x,(f∘f−1)(x)=x(f \circ f^{-1})(x) = x 前式 xx 在 ff 的定义域里,后式 xx 在 ff 的值域里 19.5 节
(g∘f)−1=f−1∘g−1(g \circ f)^{-1} = f^{-1} \circ g^{-1} 合成的逆関数 19.5 节
公式 条件 出处
lim⁡n→∞(kan+lbn)=kα+lβ\displaystyle\lim_{n \to \infty} (ka_n + lb_n) = k\alpha + l\beta,lim⁡n→∞anbn=αβ\displaystyle\lim_{n \to \infty} a_n b_n = \alpha\beta,lim⁡n→∞anbn=αβ\displaystyle\lim_{n \to \infty} \dfrac{a_n}{b_n} = \dfrac{\alpha}{\beta} an→αa_n \to \alpha,bn→βb_n \to \beta(有限值);商要求 β≠0\beta \ne 0 20.2 节
lim⁡n→∞1nk=0\displaystyle\lim_{n \to \infty} \dfrac{1}{n^k} = 0,lim⁡n→∞nk=∞\displaystyle\lim_{n \to \infty} n^k = \infty k>0k > 0 20.2 节
lim⁡n→∞aknk+⋯bmnm+⋯\displaystyle\lim_{n \to \infty} \dfrac{a_k n^k + \cdots}{b_m n^m + \cdots}:k<mk < m 时 0,k=mk = m 时 akbm\dfrac{a_k}{b_m},k>mk > m 时发散 ak≠0a_k \ne 0,bm≠0b_m \ne 0 20.2 节
lim⁡n→∞(n2+an+b−n)=a2\displaystyle\lim_{n \to \infty} \left(\sqrt{n^2 + an + b} - n\right) = \dfrac{a}{2} 有理化 20.2 节
lim⁡n→∞rn\displaystyle\lim_{n \to \infty} r^n:r>1r > 1 时 ∞\infty,r=1r = 1 时 1,−1<r<1-1 < r < 1 时 0,r≤−1r \le -1 时振動 收敛   ⟺  −1<r≤1\iff -1 < r \le 1 20.3 节
an≤cn≤bna_n \le c_n \le b_n,an→αa_n \to \alpha,bn→αb_n \to \alpha ⇒\Rightarrow lim⁡n→∞cn=α\displaystyle\lim_{n \to \infty} c_n = \alpha はさみうちの原理 20.3 节
lim⁡n→∞nkrn=0\displaystyle\lim_{n \to \infty} n^k r^n = 0 ∣r∣<1\lvert r \rvert < 1 20.3 节
{an}\{a_n\} 收敛于 q1−p\dfrac{q}{1 - p} an+1=pan+qa_{n+1} = pa_n + q,∣p∣<1\lvert p \rvert < 1 20.3 节
∑n=1∞an=lim⁡n→∞Sn\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty} a_n = \lim_{n \to \infty} S_n 無限級数的和是部分和的极限 20.4 节
a+ar+ar2+⋯=a1−ra + ar + ar^2 + \cdots = \dfrac{a}{1 - r} 無限等比級数,a≠0a \ne 0,−1<r<1-1 < r < 1;收敛   ⟺  a=0\iff a = 0 或 −1<r<1-1 < r < 1 20.4 节
∑an\displaystyle\sum a_n 收敛 ⇒lim⁡n→∞an=0\Rightarrow \lim_{n \to \infty} a_n = 0 一般项不趋于 0 则发散;反之不成立 20.4 节
∑n=1∞1n(n+1)=1\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty} \dfrac{1}{n(n + 1)} = 1 裂项 20.4 节
∑n=1∞rn−1=11−r\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty} r^{n-1} = \dfrac{1}{1 - r},∑n=1∞rn=r1−r\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty} r^n = \dfrac{r}{1 - r} ∣r∣<1\lvert r \rvert < 1 20.4 节
lim⁡x→af(x)=α  ⟺  lim⁡x→a+0f(x)=lim⁡x→a−0f(x)=α\displaystyle\lim_{x \to a} f(x) = \alpha \iff \lim_{x \to a + 0} f(x) = \lim_{x \to a - 0} f(x) = \alpha 片側極限,日本写 a+0a + 0、a−0a - 0 20.5 节
lim⁡x→∞ex=∞\displaystyle\lim_{x \to \infty} e^x = \infty,lim⁡x→−∞ex=0\displaystyle\lim_{x \to -\infty} e^x = 0,lim⁡x→∞log⁡x=∞\displaystyle\lim_{x \to \infty} \log x = \infty,lim⁡x→+0log⁡x=−∞\displaystyle\lim_{x \to +0} \log x = -\infty log⁡\log 是自然对数 20.5 节
lim⁡x→af(x)g(x)\displaystyle\lim_{x \to a} \dfrac{f(x)}{g(x)} 有限且 g(x)→0g(x) \to 0 ⇒\Rightarrow f(x)→0f(x) \to 0 求未知常数 20.5 节
lim⁡x→axn−anx−a=nan−1\displaystyle\lim_{x \to a} \dfrac{x^n - a^n}{x - a} = na^{n-1} nn 是正整数 20.5 节
lim⁡x→−∞(x2+ax+b+x)=−a2\displaystyle\lim_{x \to -\infty} \left(\sqrt{x^2 + ax + b} + x\right) = -\dfrac{a}{2} 令 t=−xt = -x 20.5 节
lim⁡x→0sin⁡xx=1\displaystyle\lim_{x \to 0} \dfrac{\sin x}{x} = 1,lim⁡x→0tan⁡xx=1\displaystyle\lim_{x \to 0} \dfrac{\tan x}{x} = 1,lim⁡x→01−cos⁡xx2=12\displaystyle\lim_{x \to 0} \dfrac{1 - \cos x}{x^2} = \dfrac{1}{2} xx 用弧度 20.6 节
e=lim⁡n→∞(1+1n)n=lim⁡h→0(1+h)1h=2.71828⋯e = \displaystyle\lim_{n \to \infty}\left(1 + \dfrac{1}{n}\right)^n = \lim_{h \to 0}(1 + h)^{\frac{1}{h}} = 2.71828\cdots ee 的定义 20.6 节
lim⁡x→0log⁡(1+x)x=1\displaystyle\lim_{x \to 0} \dfrac{\log(1 + x)}{x} = 1,lim⁡x→0ex−1x=1\displaystyle\lim_{x \to 0} \dfrac{e^x - 1}{x} = 1 由 ee 的定义推出 20.6 节
lim⁡x→0sin⁡axbx=ab\displaystyle\lim_{x \to 0} \dfrac{\sin ax}{bx} = \dfrac{a}{b},lim⁡x→0sin⁡axsin⁡bx=ab\displaystyle\lim_{x \to 0} \dfrac{\sin ax}{\sin bx} = \dfrac{a}{b} b≠0b \ne 0 20.6 节
lim⁡n→∞(1+an)n=ea\displaystyle\lim_{n \to \infty}\left(1 + \dfrac{a}{n}\right)^n = e^a,lim⁡x→0(1+ax)1x=ea\displaystyle\lim_{x \to 0}(1 + ax)^{\frac{1}{x}} = e^a 凑 ee 的定义 20.6 节
lim⁡x→0eax−1x=a\displaystyle\lim_{x \to 0} \dfrac{e^{ax} - 1}{x} = a,lim⁡x→0log⁡(1+ax)x=a\displaystyle\lim_{x \to 0} \dfrac{\log(1 + ax)}{x} = a 凑重要极限 20.6 节
lim⁡x→∞sin⁡xx=0\displaystyle\lim_{x \to \infty} \dfrac{\sin x}{x} = 0 夹逼 20.6 节
lim⁡x→af(x)=f(a)\displaystyle\lim_{x \to a} f(x) = f(a) 連続の定義 20.7 节
lim⁡x→ag(f(x))=g(lim⁡x→af(x))\displaystyle\lim_{x \to a} g(f(x)) = g\left(\lim_{x \to a} f(x)\right) gg 连续 20.7 节
公式 条件 出处
f′(a)=lim⁡h→0f(a+h)−f(a)h=lim⁡x→af(x)−f(a)x−af'(a) = \displaystyle\lim_{h \to 0} \dfrac{f(a + h) - f(a)}{h} = \lim_{x \to a}\dfrac{f(x) - f(a)}{x - a} 微分係数,增量写 hh 21.2 节
{f(x)g(x)h(x)}′=f′gh+fg′h+fgh′\{f(x)g(x)h(x)\}' = f'gh + fg'h + fgh' 三个函数的积 21.2 节
(x−n)′=−nx−n−1(x^{-n})' = -nx^{-n-1} nn 是正整数,x≠0x \ne 0 21.2 节
在 x=ax = a 可导   ⟺  g(a)=k(a)\iff g(a) = k(a) 且 g′(a)=k′(a)g'(a) = k'(a) 分段函数 x≤ax \le a 时 g(x)g(x),x>ax > a 时 k(x)k(x) 21.2 节
lim⁡h→0f(a+ph)−f(a+qh)h=(p−q)f′(a)\displaystyle\lim_{h \to 0}\dfrac{f(a + ph) - f(a + qh)}{h} = (p - q)f'(a) ff 在 aa 可导 21.2 节
lim⁡x→axnf(a)−anf(x)x−a=nan−1f(a)−anf′(a)\displaystyle\lim_{x \to a}\dfrac{x^n f(a) - a^n f(x)}{x - a} = na^{n-1}f(a) - a^n f'(a) 加一项减一项 21.2 节
dydx=dydu⋅dudx\dfrac{dy}{dx} = \dfrac{dy}{du} \cdot \dfrac{du}{dx},{f(g(x))}′=f′(g(x)) g′(x)\{f(g(x))\}' = f'(g(x))\,g'(x) 合成関数の導関数,内层是任意可导函数 21.3 节
{f(x)}n\{f(x)\}^n 的导数 n{f(x)}n−1f′(x)n\{f(x)\}^{n-1}f'(x);f(x)\sqrt{f(x)} 的导数 f′(x)2f(x)\dfrac{f'(x)}{2\sqrt{f(x)}} 链式法则的常用形式 21.3 节
sin⁡f(x)\sin f(x) 的导数 f′(x)cos⁡f(x)f'(x)\cos f(x);ef(x)e^{f(x)} 的导数 f′(x)ef(x)f'(x)e^{f(x)} 链式法则的常用形式 21.3 节
dydx=1dxdy\dfrac{dy}{dx} = \dfrac{1}{\dfrac{dx}{dy}};(f−1)′(b)=1f′(a)(f^{-1})'(b) = \dfrac{1}{f'(a)} 逆関数の導関数,dxdy≠0\dfrac{dx}{dy} \ne 0,f(a)=bf(a) = b 21.3 节
(xα)′=αxα−1(x^\alpha)' = \alpha x^{\alpha - 1} x>0x > 0,α\alpha 为实数(対数微分法) 21.3 节
dydx=dy/dtdx/dt\dfrac{dy}{dx} = \dfrac{dy/dt}{dx/dt} 媒介変数表示 x=f(t)x = f(t),y=g(t)y = g(t),dxdt≠0\dfrac{dx}{dt} \ne 0 21.3 节
yny^n 对 xx 求导得 nyn−1y′ny^{n-1}y' 陰関数の導関数 21.3 节
y−f(a)=−1f′(a)(x−a)y - f(a) = -\dfrac{1}{f'(a)}(x - a) 法線,f′(a)≠0f'(a) \ne 0 21.3 节
(xn)′=1nxn−1n(\sqrt[n]{x})' = \dfrac{1}{n\sqrt[n]{x^{n-1}}} α=1n\alpha = \dfrac{1}{n} 21.3 节
(tan⁡x)′=1cos⁡2x=1+tan⁡2x(\tan x)' = \dfrac{1}{\cos^2 x} = 1 + \tan^2 x 国内书没有 21.4 节
(log⁡∣x∣)′=1x(\log\lvert x\rvert)' = \dfrac{1}{x},(log⁡ax)′=1xlog⁡a(\log_a x)' = \dfrac{1}{x\log a},(ax)′=axlog⁡a(a^x)' = a^x\log a EJU 的 log⁡\log 是自然对数,a>0a > 0,a≠1a \ne 1 21.4 节
(1tan⁡x)′=−1sin⁡2x\left(\dfrac{1}{\tan x}\right)' = -\dfrac{1}{\sin^2 x} 商的法则 21.4 节
{ln⁡∣f(x)∣}′=f′(x)f(x)\{\ln\lvert f(x)\rvert\}' = \dfrac{f'(x)}{f(x)} EJU 写 log⁡\log 21.4 节
(eaxsin⁡bx)′=eax(asin⁡bx+bcos⁡bx)(e^{ax}\sin bx)' = e^{ax}(a\sin bx + b\cos bx) 积的法则加链式法则 21.4 节
(eax)(n)=aneax(e^{ax})^{(n)} = a^ne^{ax},(sin⁡x)(n)=sin⁡(x+nπ2)(\sin x)^{(n)} = \sin\left(x + \dfrac{n\pi}{2}\right),(cos⁡x)(n)=cos⁡(x+nπ2)(\cos x)^{(n)} = \cos\left(x + \dfrac{n\pi}{2}\right) 第 nn 次導関数 21.5 节
(xm)(n)=m!(m−n)!xm−n(x^m)^{(n)} = \dfrac{m!}{(m - n)!}x^{m - n}(n≤mn \le m),n>mn > m 时 0 mm 为正整数 21.5 节
(ln⁡x)(n)=(−1)n−1(n−1)!xn(\ln x)^{(n)} = \dfrac{(-1)^{n-1}(n - 1)!}{x^n},(1x)(n)=(−1)nn!xn+1\left(\dfrac{1}{x}\right)^{(n)} = \dfrac{(-1)^nn!}{x^{n+1}} EJU 写 log⁡x\log x 21.5 节
(1x+a)(n)=(−1)nn!(x+a)n+1\left(\dfrac{1}{x + a}\right)^{(n)} = \dfrac{(-1)^nn!}{(x + a)^{n+1}} 归纳 21.5 节
ak=f(k)(0)k!a_k = \dfrac{f^{(k)}(0)}{k!} f(x)=∑k=0makxkf(x) = \displaystyle\sum_{k=0}^{m} a_kx^k 21.5 节
(fg)′′=f′′g+2f′g′+fg′′(fg)'' = f''g + 2f'g' + fg'' 积的第 2 次导数 21.5 节
f(b)−f(a)b−a=f′(c)\dfrac{f(b) - f(a)}{b - a} = f'(c),a<c<ba < c < b 平均値の定理,[a,b][a, b] 上连续、(a,b)(a, b) 内可导 21.6 节
∣sin⁡b−sin⁡a∣≤∣b−a∣\lvert \sin b - \sin a \rvert \le \lvert b - a \rvert 平均値の定理的应用 21.6 节
f′′(x)>0f''(x) > 0:下に凸;f′′(x)<0f''(x) < 0:上に凸 曲線の凹凸 21.7 节
f′(a)=0f'(a) = 0 且 f′′(a)>0f''(a) > 0 ⇒ 極小値;f′′(a)<0f''(a) < 0 ⇒ 極大値 第 2 次導関数による極値の判定 21.7 节
p=lim⁡x→∞f(x)xp = \displaystyle\lim_{x \to \infty}\dfrac{f(x)}{x},q=lim⁡x→∞{f(x)−px}q = \displaystyle\lim_{x \to \infty}\{f(x) - px\} 斜的漸近線 y=px+qy = px + q 21.7 节
ex≥x+1e^x \ge x + 1,ln⁡x≤x−1\ln x \le x - 1 曲线与切线的位置 21.7 节
変曲点在 x=−b3ax = -\dfrac{b}{3a},图像关于它中心对称 y=ax3+bx2+cx+dy = ax^3 + bx^2 + cx + d 21.7 节
v⃗=(dxdt,dydt)\vec{v} = \left(\dfrac{dx}{dt}, \dfrac{dy}{dt}\right),∣v⃗∣=(dxdt)2+(dydt)2\lvert\vec{v}\rvert = \sqrt{\left(\dfrac{dx}{dt}\right)^2 + \left(\dfrac{dy}{dt}\right)^2} 平面上の運動的速度 21.8 节
α⃗=(d2xdt2,d2ydt2)\vec{\alpha} = \left(\dfrac{d^2x}{dt^2}, \dfrac{d^2y}{dt^2}\right) 加速度ベクトル 21.8 节
速さ rωr\omega,加速度的大小 rω2r\omega^2,加速度 =−ω2OP→= -\omega^2\overrightarrow{\mathrm{OP}} 等速円運動 x=rcos⁡ωtx = r\cos\omega t,y=rsin⁡ωty = r\sin\omega t 21.8 节
dVdt=dVdr⋅drdt\dfrac{dV}{dt} = \dfrac{dV}{dr}\cdot\dfrac{dr}{dt} 時間的変化率 21.8 节
f(a+h)≈f(a)+f′(a)hf(a + h) \approx f(a) + f'(a)h;f(x)≈f(0)+f′(0)xf(x) \approx f(0) + f'(0)x 1 次近似式,hh、xx 接近 0 21.9 节
(1+x)p≈1+px(1 + x)^p \approx 1 + px,1+x≈1+x2\sqrt{1 + x} \approx 1 + \dfrac{x}{2},sin⁡x≈x\sin x \approx x,tan⁡x≈x\tan x \approx x,ex≈1+xe^x \approx 1 + x,ln⁡(1+x)≈x\ln(1 + x) \approx x xx 接近 0 21.9 节
Δy≈f′(x)Δx\Delta y \approx f'(x)\Delta x;Δyy≈nΔxx\dfrac{\Delta y}{y} \approx n\dfrac{\Delta x}{x} 微小变化;后式 y=xny = x^n 21.9 节

第 22 章 · 積分法(不定積分と定積分)

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公式 条件 出处
∫abf(x) dx=lim⁡n→∞∑k=1nf(xk) Δx\displaystyle\int_a^b f(x)\,dx = \lim_{n \to \infty} \sum_{k=1}^{n} f(x_k)\,\Delta x Δx=b−an\Delta x = \dfrac{b - a}{n},xk=a+k Δxx_k = a + k\,\Delta x 22.2 节
lim⁡n→∞1n∑k=1nf ⁣(kn)=∫01f(x) dx\displaystyle\lim_{n \to \infty} \dfrac{1}{n} \sum_{k=1}^{n} f\!\left(\dfrac{k}{n}\right) = \int_0^1 f(x)\,dx 区分求積法 22.2 节
lim⁡n→∞b−an∑k=1nf ⁣(a+k(b−a)n)=∫abf(x) dx\displaystyle\lim_{n \to \infty} \dfrac{b - a}{n} \sum_{k=1}^{n} f\!\left(a + \dfrac{k(b - a)}{n}\right) = \int_a^b f(x)\,dx 一般区间的区分求積法 22.2 节
∫abf(x) dx≤∫abg(x) dx\displaystyle\int_a^b f(x)\,dx \le \int_a^b g(x)\,dx a≤x≤ba \le x \le b 上 f(x)≤g(x)f(x) \le g(x) 22.2 节
∫f(x) dx=F(x)+C\displaystyle\int f(x)\,dx = F(x) + C F′(x)=f(x)F'(x) = f(x),CC は積分定数 22.3 节
∫xα dx=xα+1α+1+C\displaystyle\int x^{\alpha}\,dx = \dfrac{x^{\alpha + 1}}{\alpha + 1} + C,∫1x dx=log⁡∣x∣+C\displaystyle\int \dfrac{1}{x}\,dx = \log\lvert x \rvert + C α≠−1\alpha \ne -1 22.3 节
∫ex dx=ex+C\displaystyle\int e^x\,dx = e^x + C,∫ax dx=axlog⁡a+C\displaystyle\int a^x\,dx = \dfrac{a^x}{\log a} + C a>0a > 0,a≠1a \ne 1 22.3 节
∫sin⁡x dx=−cos⁡x+C\displaystyle\int \sin x\,dx = -\cos x + C,∫cos⁡x dx=sin⁡x+C\displaystyle\int \cos x\,dx = \sin x + C 三角函数 22.3 节
∫1cos⁡2x dx=tan⁡x+C\displaystyle\int \dfrac{1}{\cos^2 x}\,dx = \tan x + C,∫1sin⁡2x dx=−1tan⁡x+C\displaystyle\int \dfrac{1}{\sin^2 x}\,dx = -\dfrac{1}{\tan x} + C 三角函数 22.3 节
∫f(ax+b) dx=1aF(ax+b)+C\displaystyle\int f(ax + b)\,dx = \dfrac{1}{a} F(ax + b) + C F′(x)=f(x)F'(x) = f(x),a≠0a \ne 0 22.3 节
∫tan⁡2x dx=tan⁡x−x+C\displaystyle\int \tan^2 x\,dx = \tan x - x + C 用 tan⁡2x=1cos⁡2x−1\tan^2 x = \dfrac{1}{\cos^2 x} - 1 22.3 节
∫(x−a)n dx=(x−a)n+1n+1+C\displaystyle\int (x - a)^n\,dx = \dfrac{(x - a)^{n+1}}{n + 1} + C n≠−1n \ne -1 22.3 节
∫sin⁡(ax+b) dx=−1acos⁡(ax+b)+C\displaystyle\int \sin(ax + b)\,dx = -\dfrac{1}{a}\cos(ax + b) + C,∫eax dx=1aeax+C\displaystyle\int e^{ax}\,dx = \dfrac{1}{a}e^{ax} + C a≠0a \ne 0 22.3 节
∫abf(x) dx=[F(x)]ab=F(b)−F(a)\displaystyle\int_a^b f(x)\,dx = \Big[F(x)\Big]_a^b = F(b) - F(a) FF 是 ff 的一个原始関数 22.4 节
∫baf(x) dx=−∫abf(x) dx\displaystyle\int_b^a f(x)\,dx = -\int_a^b f(x)\,dx,∫acf(x) dx+∫cbf(x) dx=∫abf(x) dx\displaystyle\int_a^c f(x)\,dx + \int_c^b f(x)\,dx = \int_a^b f(x)\,dx 定积分的性质 22.4 节
∫−aaf(x) dx=2∫0af(x) dx\displaystyle\int_{-a}^{a} f(x)\,dx = 2\int_0^a f(x)\,dx(偶関数);∫−aaf(x) dx=0\displaystyle\int_{-a}^{a} f(x)\,dx = 0(奇関数) f(−x)=f(x)f(-x) = f(x);f(−x)=−f(x)f(-x) = -f(x) 22.4 节
∫αβ(x−α)(x−β) dx=−(β−α)36\displaystyle\int_{\alpha}^{\beta} (x - \alpha)(x - \beta)\,dx = -\dfrac{(\beta - \alpha)^3}{6} 16\dfrac{1}{6} 公式 22.4 节
∫αβ(x−α)2(x−β) dx=−(β−α)412\displaystyle\int_{\alpha}^{\beta} (x - \alpha)^2(x - \beta)\,dx = -\dfrac{(\beta - \alpha)^4}{12} 112\dfrac{1}{12} 公式 22.4 节
∫αβ(x−α)2 dx=(β−α)33\displaystyle\int_{\alpha}^{\beta} (x - \alpha)^2\,dx = \dfrac{(\beta - \alpha)^3}{3} 一次式代入 22.4 节
∫f(g(x)) g′(x) dx=∫f(u) du\displaystyle\int f(g(x))\,g'(x)\,dx = \int f(u)\,du 置換積分法,u=g(x)u = g(x) 22.5 节
∫g′(x)g(x) dx=log⁡∣g(x)∣+C\displaystyle\int \dfrac{g'(x)}{g(x)}\,dx = \log\lvert g(x)\rvert + C,∫{g(x)}ng′(x) dx={g(x)}n+1n+1+C\displaystyle\int \{g(x)\}^n g'(x)\,dx = \dfrac{\{g(x)\}^{n+1}}{n + 1} + C 后式 n≠−1n \ne -1 22.5 节
∫abf(x) dx=∫αβf(g(t)) g′(t) dt\displaystyle\int_a^b f(x)\,dx = \int_{\alpha}^{\beta} f(g(t))\,g'(t)\,dt x=g(t)x = g(t),g(α)=ag(\alpha) = a,g(β)=bg(\beta) = b 22.5 节
a2−x2\sqrt{a^2 - x^2}:x=asin⁡θx = a\sin\theta;1x2+a2\dfrac{1}{x^2 + a^2}:x=atan⁡θx = a\tan\theta;ax+b\sqrt{ax + b}:t=ax+bt = \sqrt{ax + b} 固定的换法 22.5 节
∫tan⁡x dx=−log⁡∣cos⁡x∣+C\displaystyle\int \tan x\,dx = -\log\lvert\cos x\rvert + C 分子是分母的导数(差一个负号) 22.5 节
∫0aa2−x2 dx=πa24\displaystyle\int_0^a \sqrt{a^2 - x^2}\,dx = \dfrac{\pi a^2}{4} 四分之一圆 22.5 节
∫0π2sin⁡nx dx=∫0π2cos⁡nx dx\displaystyle\int_0^{\frac{\pi}{2}} \sin^n x\,dx = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \cos^n x\,dx 令 x=π2−tx = \dfrac{\pi}{2} - t 22.5 节
∫abf(x) dx=∫abf(a+b−x) dx\displaystyle\int_a^b f(x)\,dx = \int_a^b f(a + b - x)\,dx 令 x=a+b−tx = a + b - t 22.5 节
∫f(x) g′(x) dx=f(x) g(x)−∫f′(x) g(x) dx\displaystyle\int f(x)\,g'(x)\,dx = f(x)\,g(x) - \int f'(x)\,g(x)\,dx 部分積分法 22.6 节
∫abf(x) g′(x) dx=[f(x) g(x)]ab−∫abf′(x) g(x) dx\displaystyle\int_a^b f(x)\,g'(x)\,dx = \Big[f(x)\,g(x)\Big]_a^b - \int_a^b f'(x)\,g(x)\,dx 定积分的部分積分法 22.6 节
∫log⁡x dx=xlog⁡x−x+C\displaystyle\int \log x\,dx = x\log x - x + C 看成 1⋅log⁡x1 \cdot \log x 22.6 节
∫xex dx=(x−1)ex+C\displaystyle\int xe^x\,dx = (x - 1)e^x + C,∫xsin⁡x dx=−xcos⁡x+sin⁡x+C\displaystyle\int x\sin x\,dx = -x\cos x + \sin x + C,∫xcos⁡x dx=xsin⁡x+cos⁡x+C\displaystyle\int x\cos x\,dx = x\sin x + \cos x + C 多项式求导 22.6 节
∫xlog⁡x dx=x22log⁡x−x24+C\displaystyle\int x\log x\,dx = \dfrac{x^2}{2}\log x - \dfrac{x^2}{4} + C log⁡x\log x 求导 22.6 节
∫excos⁡x dx=ex(sin⁡x+cos⁡x)2+C\displaystyle\int e^x\cos x\,dx = \dfrac{e^x(\sin x + \cos x)}{2} + C 两次部分積分 22.6 节
∫P(x)ex dx=Q(x)ex+C\displaystyle\int P(x)e^x\,dx = Q(x)e^x + C,Q+Q′=PQ + Q' = P QQ 与 PP 次数相同 22.6 节
1(x−a)(x−b)=1b−a(1x−b−1x−a)\dfrac{1}{(x - a)(x - b)} = \dfrac{1}{b - a}\left(\dfrac{1}{x - b} - \dfrac{1}{x - a}\right) 部分分数分解,a≠ba \ne b 22.7 节
sin⁡2x=1−cos⁡2x2\sin^2 x = \dfrac{1 - \cos 2x}{2},cos⁡2x=1+cos⁡2x2\cos^2 x = \dfrac{1 + \cos 2x}{2},sin⁡xcos⁡x=sin⁡2x2\sin x\cos x = \dfrac{\sin 2x}{2} 次数下げ 22.7 节
sin⁡mxcos⁡nx=12{sin⁡(m+n)x+sin⁡(m−n)x}\sin mx\cos nx = \dfrac{1}{2}\{\sin(m + n)x + \sin(m - n)x\} 积化和,其余两式见正文 22.7 节
∫sin⁡2x dx=x2−sin⁡2x4+C\displaystyle\int \sin^2 x\,dx = \dfrac{x}{2} - \dfrac{\sin 2x}{4} + C,∫cos⁡2x dx=x2+sin⁡2x4+C\displaystyle\int \cos^2 x\,dx = \dfrac{x}{2} + \dfrac{\sin 2x}{4} + C 降次 22.7 节
∫0π2sin⁡2x dx=∫0π2cos⁡2x dx=π4\displaystyle\int_0^{\frac{\pi}{2}} \sin^2 x\,dx = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \cos^2 x\,dx = \dfrac{\pi}{4} 两者相等、和为 π2\dfrac{\pi}{2} 22.7 节
∫dxx2−a2=12alog⁡∣x−ax+a∣+C\displaystyle\int \dfrac{dx}{x^2 - a^2} = \dfrac{1}{2a}\log\left\lvert\dfrac{x - a}{x + a}\right\rvert + C a>0a > 0 22.7 节
∫02πsin⁡mxcos⁡nx dx=0\displaystyle\int_0^{2\pi} \sin mx\cos nx\,dx = 0,∫02πsin⁡mxsin⁡nx dx=0\displaystyle\int_0^{2\pi} \sin mx\sin nx\,dx = 0,∫02πsin⁡2mx dx=π\displaystyle\int_0^{2\pi} \sin^2 mx\,dx = \pi mm、nn 是不相等的正整数 22.7 节
ddx∫axf(t) dt=f(x)\dfrac{d}{dx}\displaystyle\int_a^x f(t)\,dt = f(x) 微分積分学の基本定理,aa 是常数 22.8 节
ddx∫ag(x)f(t) dt=f(g(x)) g′(x)\dfrac{d}{dx}\displaystyle\int_a^{g(x)} f(t)\,dt = f(g(x))\,g'(x),ddx∫h(x)g(x)f(t) dt=f(g(x)) g′(x)−f(h(x)) h′(x)\dfrac{d}{dx}\displaystyle\int_{h(x)}^{g(x)} f(t)\,dt = f(g(x))\,g'(x) - f(h(x))\,h'(x) 上端是 xx 的函数 22.8 节
ddx∫xbf(t) dt=−f(x)\dfrac{d}{dx}\displaystyle\int_x^b f(t)\,dt = -f(x) 下端是 xx 22.8 节
∫0x(x−t)f(t) dt=x∫0xf(t) dt−∫0xtf(t) dt\displaystyle\int_0^x (x - t)f(t)\,dt = x\int_0^x f(t)\,dt - \int_0^x t f(t)\,dt 被积函数里含 xx,二阶导数是 f(x)f(x) 22.8 节
lim⁡h→01h∫xx+hf(t) dt=f(x)\displaystyle\lim_{h \to 0} \dfrac{1}{h}\int_x^{x + h} f(t)\,dt = f(x) ff 连续 22.8 节
∫axf(t) dt=g(x)\displaystyle\int_a^x f(t)\,dt = g(x) ⇒\Rightarrow f(x)=g′(x)f(x) = g'(x) 且 g(a)=0g(a) = 0 由此定出 aa 22.8 节
公式 条件 出处
S=∫ab∣f(x)∣ dxS = \displaystyle\int_a^b \lvert f(x) \rvert\,dx 曲线 y=f(x)y = f(x) 与 xx 轴之间的面积 23.2 节
S=∫ab{f(x)−g(x)} dxS = \displaystyle\int_a^b \{f(x) - g(x)\}\,dx;交叉时 S=∫ab∣f(x)−g(x)∣ dxS = \displaystyle\int_a^b \lvert f(x) - g(x) \rvert\,dx 两条曲线之间,f(x)≥g(x)f(x) \ge g(x),“上减下” 23.2 节
S=∣a′∣6(β−α)3S = \dfrac{\lvert a' \rvert}{6}(\beta - \alpha)^3 6分の1公式,抛物线与直线或抛物线交于 α\alpha、β\beta,a′a' 是 x2x^2 系数之差 23.2 节
∣a∣3(β−α)3\dfrac{\lvert a \rvert}{3}(\beta - \alpha)^3 抛物线与它在 x=αx = \alpha 处的切线、直线 x=βx = \beta 围成的面积 23.2 节
∣a∣12(β−α)3\dfrac{\lvert a \rvert}{12}(\beta - \alpha)^3 抛物线与它在 x=αx = \alpha、x=βx = \beta 处的两条切线围成的面积 23.2 节
(β−α)2=(α+β)2−4αβ=Da2(\beta - \alpha)^2 = (\alpha + \beta)^2 - 4\alpha\beta = \dfrac{D}{a^2} α\alpha、β\beta 是二次方程的两根 23.2 节
S=∫cd{g1(y)−g2(y)} dyS = \displaystyle\int_c^d \{g_1(y) - g_2(y)\}\,dy 按 yy 积分,g1(y)≥g2(y)g_1(y) \ge g_2(y),“右减左” 23.3 节
S=∫aby dx=∫αβg(t) f′(t) dtS = \displaystyle\int_a^b y\,dx = \int_\alpha^\beta g(t)\,f'(t)\,dt 媒介変数表示 x=f(t)x = f(t),y=g(t)y = g(t),xx 单调增加,y≥0y \ge 0 23.3 节
πab\pi ab 椭圆 x2a2+y2b2=1\dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} = 1 的面积 23.3 节
3πa23\pi a^2 半径 aa 的サイクロイド一拱与 xx 轴围成的面积 23.3 节
∫0af(x) dx+∫0f(a)f−1(y) dy=af(a)\displaystyle\int_0^a f(x)\,dx + \int_0^{f(a)} f^{-1}(y)\,dy = a f(a) ff 单调增加,f(0)=0f(0) = 0 23.3 节
V=∫abS(x) dxV = \displaystyle\int_a^b S(x)\,dx 断面積 S(x)S(x) 23.4 节
V=π∫ab{f(x)}2 dx=π∫aby2 dxV = \pi\displaystyle\int_a^b \{f(x)\}^2\,dx = \pi\int_a^b y^2\,dx 绕 xx 轴的回転体 23.5 节
V=π∫ab[{f(x)}2−{g(x)}2]dxV = \pi\displaystyle\int_a^b \left[\{f(x)\}^2 - \{g(x)\}^2\right]dx 两曲线之间绕 xx 轴,f(x)≥g(x)≥0f(x) \ge g(x) \ge 0 23.5 节
V=π∫cd{g(y)}2 dy=π∫cdx2 dyV = \pi\displaystyle\int_c^d \{g(y)\}^2\,dy = \pi\int_c^d x^2\,dy 绕 yy 轴的回転体,曲线 x=g(y)x = g(y) 23.5 节
V=π∫αβ{g(t)}2f′(t) dtV = \pi\displaystyle\int_\alpha^\beta \{g(t)\}^2 f'(t)\,dt 参数曲线 x=f(t)x = f(t),y=g(t)y = g(t) 绕 xx 轴 23.5 节
V=2π∫abxf(x) dxV = 2\pi\displaystyle\int_a^b x f(x)\,dx バウムクーヘン積分,绕 yy 轴,0≤a<b0 \le a < b,f(x)≥0f(x) \ge 0 23.5 节
V=5π2a3V = 5\pi^2a^3 半径 aa 的サイクロイド一拱绕 xx 轴 23.5 节
L=∫αβ(dxdt)2+(dydt)2 dtL = \displaystyle\int_\alpha^\beta \sqrt{\left(\dfrac{dx}{dt}\right)^2 + \left(\dfrac{dy}{dt}\right)^2}\,dt 参数曲线的长度 23.6 节
L=∫ab1+{f′(x)}2 dxL = \displaystyle\int_a^b \sqrt{1 + \{f'(x)\}^2}\,dx y=f(x)y = f(x) 的长度 23.6 节
位置的变化量 =∫abv(t) dt= \displaystyle\int_a^b v(t)\,dt,道のり =∫ab∣v(t)∣ dt= \displaystyle\int_a^b \lvert v(t) \rvert\,dt 直线上的运动 23.6 节
道のり =∫ab∣v⃗∣ dt= \displaystyle\int_a^b \lvert\vec{v}\rvert\,dt 平面上的运动 23.6 节
サイクロイド一拱长 8a8a;アステロイド全长 6a6a 半径 aa;x=acos⁡3tx = a\cos^3 t,y=asin⁡3ty = a\sin^3 t 23.6 节
e−1ee - \dfrac{1}{e} 悬链线 y=ex+e−x2y = \dfrac{e^x + e^{-x}}{2} 在 −1≤x≤1-1 \le x \le 1 上的长度 23.6 节