Предмет

Математика, страница 3

Формулы по алгебре, геометрии, тригонометрии, началам анализа и вероятности.

454 формулы

Все формулы раздела

Показаны 121-180 из 454. Остальные формулы доступны на соседних страницах раздела.

Сложение подобных квадратных корней

Подобные квадратные корни имеют одинаковую подкоренную часть, поэтому складываются их коэффициенты перед корнем; правило помогает упрощать суммы радикалов после вынесения множителей.

$k\sqrt{a}+m\sqrt{a}=(k+m)\sqrt{a},\quad a\ge 0$

Неполное квадратное уравнение x² = a

Уравнение x² = a решается через квадратный корень: при положительном a есть два противоположных корня, при нуле один корень, а при отрицательном a действительных решений нет.

$x^2=a\quad\Rightarrow\quad x=\pm\sqrt{a}\;(a>0),\;x=0\;(a=0)$

Неполное квадратное уравнение ax² + bx = 0

Неполное квадратное уравнение ax² + bx = 0 решается вынесением общего множителя x за скобки; так сразу видны корень x = 0 и корень линейного множителя.

$ax^2+bx=0\quad\Rightarrow\quad x(ax+b)=0$

Корни приведенного квадратного уравнения

Приведенное квадратное уравнение имеет коэффициент 1 при x², поэтому формула корней записывается через p и q и напрямую связывается с теоремой Виета.

$x^2+px+q=0,\quad x_{1,2}=\frac{-p\pm\sqrt{p^2-4q}}{2}$

Абсцисса вершины параболы

Абсцисса вершины параболы y = ax^2 + bx + c равна -b/(2a) и показывает, при каком x квадратичная функция достигает вершины.

$x_0=-\frac{b}{2a}$

Ордината вершины параболы

Ордината вершины параболы находится подстановкой x0 в квадратичную функцию или по формуле через коэффициенты a, b и c; она дает минимум или максимум функции.

$y_0=f(x_0)=c-\frac{b^2}{4a}=\frac{4ac-b^2}{4a}$

Ось симметрии параболы

Ось симметрии параболы y = ax^2 + bx + c - вертикальная прямая x = -b/(2a), проходящая через вершину графика и делящая его пополам.

$x=-\frac{b}{2a}$

n-й член арифметической прогрессии

n-й член арифметической прогрессии равен первому члену плюс произведение разности прогрессии на n - 1 шагов от начала последовательности.

$a_n=a_1+(n-1)d$

n-й член геометрической прогрессии

n-й член геометрической прогрессии равен первому члену, умноженному на знаменатель прогрессии в степени n - 1, то есть после n - 1 одинаковых умножений.

$b_n=b_1 q^{n-1}$

Классическая вероятность события

Классическая вероятность события равна отношению числа благоприятных исходов к числу всех равновозможных исходов в конечном случайном опыте.

$P(A)=\frac{m}{n}$

Расстояние между двумя точками на плоскости

Расстояние между двумя точками на координатной плоскости находится по теореме Пифагора через разности их координат и всегда является неотрицательной длиной.

$AB=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}$

Координаты середины отрезка

Координаты середины отрезка равны средним арифметическим соответствующих координат его концов на координатной плоскости.

$M\left(\frac{x_1+x_2}{2};\frac{y_1+y_2}{2}\right)$

Теорема Пифагора

Теорема Пифагора связывает катеты и гипотенузу прямоугольного треугольника.

$c^2 = a^2 + b^2$

Площадь трапеции

Площадь трапеции равна произведению полусуммы оснований на высоту.

$S = \frac{a + b}{2}h$

Квадрат суммы

Квадрат суммы раскрывает квадрат двучлена через квадраты слагаемых и удвоенное произведение.

$(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$

Квадрат разности

Квадрат разности раскрывает квадрат двучлена с минусом через квадраты и удвоенное произведение.

$(a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2$

Разность квадратов

Разность квадратов раскладывает выражение a² - b² на произведение суммы и разности.

$a^2 - b^2 = (a - b)(a + b)$

Расстояние между точками в декартовых координатах

Формула находит длину отрезка между двумя точками по их координатам и является координатной записью теоремы Пифагора. Это базовая страница аналитической геометрии: она помогает перейти от рисунка к вычислению и обратно без потери геометрического смысла.

$d=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}$

Середина отрезка по координатам

Координаты середины отрезка равны средним арифметическим соответствующих координат его концов. Это базовая страница аналитической геометрии: она помогает перейти от рисунка к вычислению и обратно без потери геометрического смысла.

$M\left(\frac{x_1+x_2}{2},\frac{y_1+y_2}{2}\right)$

Деление отрезка в заданном отношении

Формула дает координаты точки, которая делит отрезок между A и B в отношении m:n, с большим весом у противоположного конца. Это базовая страница аналитической геометрии: она помогает перейти от рисунка к вычислению и обратно без потери геометрического смысла.

$P\left(\frac{n x_1+m x_2}{m+n},\frac{n y_1+m y_2}{m+n}\right),\quad AP:PB=m:n$

Вектор между двумя точками

Координаты вектора из A в B равны разности координат конца и начала. Это базовая страница аналитической геометрии: она помогает перейти от рисунка к вычислению и обратно без потери геометрического смысла.

$\overrightarrow{AB}=(x_B-x_A,\,y_B-y_A)$

Длина вектора по координатам

Длина вектора на плоскости вычисляется как корень из суммы квадратов его координат. Это базовая страница аналитической геометрии: она помогает перейти от рисунка к вычислению и обратно без потери геометрического смысла.

$\|a\|=\sqrt{a_x^2+a_y^2}$

Скалярное произведение в координатах

Скалярное произведение в координатах равно сумме произведений соответствующих координат. Это базовая страница аналитической геометрии: она помогает перейти от рисунка к вычислению и обратно без потери геометрического смысла.

$a\cdot b=a_x b_x+a_y b_y$

Угол между векторами в координатах

Косинус угла между двумя ненулевыми векторами равен их скалярному произведению, деленному на произведение длин. Это базовая страница аналитической геометрии: она помогает перейти от рисунка к вычислению и обратно без потери геометрического смысла.

$\cos\varphi=\frac{a_xb_x+a_yb_y}{\sqrt{a_x^2+a_y^2}\sqrt{b_x^2+b_y^2}}$

Уравнение прямой через две точки

Уравнение прямой через две точки фиксирует равенство отношений координатных приращений для любой точки этой прямой. Это базовая страница аналитической геометрии: она помогает перейти от рисунка к вычислению и обратно без потери геометрического смысла.

$\frac{x-x_1}{x_2-x_1}=\frac{y-y_1}{y_2-y_1}$

Угловой коэффициент прямой по двум точкам

Угловой коэффициент показывает, насколько меняется y при увеличении x на одну единицу. Это базовая страница аналитической геометрии: она помогает перейти от рисунка к вычислению и обратно без потери геометрического смысла.

$k=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}$

Расстояние от точки до прямой на плоскости

Расстояние от точки до прямой равно модулю подстановки точки в нормированное общее уравнение прямой. Это базовая страница аналитической геометрии: она помогает перейти от рисунка к вычислению и обратно без потери геометрического смысла.

$d=\frac{|Ax_0+By_0+C|}{\sqrt{A^2+B^2}},\quad Ax+By+C=0$

Уравнение окружности в канонической форме

Каноническая форма окружности прямо задает все ее параметры через центр и радиус: центр (a, b), радиус R. Эта запись удобна для проверки принадлежности точки и быстрых преобразований уравнений.

$(x-a)^2+(y-b)^2=R^2$

Уравнение окружности по центру и радиусу

Эта формула показывает, как получить уравнение окружности, если известны центр и радиус. Переписывать в развернутую форму обычно не нужно до появления задачи на пересечения с прямой или касательные.

$(x-x_0)^2+(y-y_0)^2=R^2$

Уравнение касательной к окружности в заданной точке

Уравнение касательной к окружности строится через радиус к точке касания: радиус и касательная перпендикулярны. Формула удобна для получения касательной сразу из центра и точки на окружности.

$(x_1-a)(x-a_0)+(y_1-b)(y-b_0)=R^2$

Дискриминант пересечения окружности и прямой

Сравнение числа пересечений окружности и прямой удобно делать через знак дискриминанта квадратного уравнения после подстановки. Положительный, нулевой и нулевой/отрицательный знак дают две, одну или нулевую точку пересечения.

$\Delta=(A^2+B^2)R^2-(A x_0+B y_0+C)^2$

Каноническое уравнение эллипса

Канонический вид описывает эллипс через полуоси a и b и центр (h,k): точки с постоянной суммой расстояний до фокусов формируют замкнутую кривую.

$\frac{(x-h)^2}{a^2}+\frac{(y-k)^2}{b^2}=1,\ a\ge b>0$

Расстояние от центра до фокуса эллипса

Для эллипса параметры фокусов определяются через полуоси: расстояние от центра до фокуса c и эксцентриситет e описывают форму и вытянутость кривой.

$c=\sqrt{a^2-b^2},\quad e=\frac{c}{a}$

Каноническое уравнение гиперболы

Канонический вид горизонтальной гиперболы задает ее оси симметрии через h,k и полуоси a,b. По знаку между дробями выбирается открытие ветвей по горизонтали или вертикали.

$\frac{(x-h)^2}{a^2}-\frac{(y-k)^2}{b^2}=1$

Каноническое уравнение параболы

Каноническая запись параболы связывает ее вершину (h,k) и параметр раскрытия a. При знаке a определяется направление ветвей по оси y.

$y-k = a(x-h)^2$

Парабола через фокус и директрису

Определение параболы через фокус и директрису: расстояние от точки кривой до фокуса равно расстоянию от точки до директрисы. Это формула-идея для построения и проверки уравнения параболы.

$\sqrt{(x-x_f)^2+(y-y_f)^2}=\left|\frac{Ax+B y+C}{\sqrt{A^2+B^2}}\right|$

Вектор между двумя точками в пространстве

Вектор между точками A и B в 3D строится как разность их координат по каждой оси. Формула "Вектор между двумя точками в пространстве" переводит пространственную геометрию на язык координат и помогает работать с объектами в 3D без неоднозначности рисунка.

$\vec{AB}=(x_2-x_1, y_2-y_1, z_2-z_1)$

Уравнение плоскости по точке и нормали

Плоскость в пространстве задается координатами точки на ней и нормальным вектором, перпендикулярным плоскости. Формула "Уравнение плоскости по точке и нормали" переводит пространственную геометрию на язык координат и помогает работать с объектами в 3D без неоднозначности рисунка.

$A(x-x_0)+B(y-y_0)+C(z-z_0)=0$

Расстояние от точки до плоскости

Расстояние от точки до плоскости вычисляется как отношение модуля подстановки точки в уравнение плоскости к длине нормали.

$d=\frac{|Ax_0+By_0+Cz_0+D|}{\sqrt{A^2+B^2+C^2}}$

Угол между двумя плоскостями

Острый угол между плоскостями равен углу между их нормалями, для которого используется скалярное произведение. Формула "Угол между двумя плоскостями" переводит пространственную геометрию на язык координат и помогает работать с объектами в 3D без неоднозначности рисунка.

$\cos\varphi=\frac{|\vec n_1\cdot\vec n_2|}{|\vec n_1||\vec n_2|}$

Угол между прямой и плоскостью

Угол между прямой и плоскостью определяется через нормаль плоскости и направляющий вектор прямой. Формула "Угол между прямой и плоскостью" переводит пространственную геометрию на язык координат и помогает работать с объектами в 3D без неоднозначности рисунка.

$\sin\alpha=\frac{|\vec n\cdot\vec v|}{|\vec n||\vec v|}$

Расстояние от точки до прямой в пространстве

Минимальное расстояние от точки до прямой в 3D равно норме векторного произведения между радиус-вектором до одной точки прямой и направляющим вектором, деленной на длину направления.

$d=\frac{|(\vec r_0-\vec r_1)\times\vec v|}{|\vec v|}$

Объем параллелепипеда через смешанное произведение

Объем параллелепипеда, построенного на трех векторах, равен модулю скалярного тройного произведения. Формула "Объем параллелепипеда через смешанное произведение" переводит пространственную геометрию на язык координат и помогает работать с объектами в 3D без неоднозначности рисунка.

$V=|\vec a\cdot(\vec b\times\vec c)|$

Общее уравнение кривой второго порядка

Общее уравнение второй степени на плоскости объединяет уравнения окружности, эллипса, гиперболы и параболы до поворота и переноса координат.

$Ax^2 + Bxy + Cy^2 + Dx + Ey + F = 0$

Классификация коники по дискриминанту

Знак B^2-4AC однозначно определяет тип коники после удаления сдвига и поворота, если кривая не вырождена. Формула "Классификация коники по дискриминанту" помогает перейти от общего уравнения второй степени к читаемому каноническому виду и понять, какая кривая стоит за набором коэффициентов.

$\delta=B^2-4AC:\quad \delta<0\ \text{эллиптический тип},\ \delta=0\ \text{параболический тип},\ \delta>0\ \text{гиперболический тип}$

Центр коники из линейной системы

Для коник с A^2 + AC + C^2 > 0 центр (h,k) находится как решение линейной системы, обнуляющей линейные члены после переноса.

$\begin{cases}2Ah + Bk + D = 0\\Bh + 2Ck + E = 0\end{cases}$