數學公式集錦
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二次函數f (x) = ax2 + bx + c圖形的對稱軸為 。
... + a1x + a0 = 0沒有固定的解法,可先嘗試利用公式或一次因式檢驗法將方程式因式分解,再求方程式的解。
數學公式集錦
數學A(I)
第1章 直角坐標系
1-1 直角坐標
1. 在坐標平面上,兩坐標軸(x軸與y軸)將平面分成四個部分(不含x軸與y軸),右上角部分稱為第一象限;左上角部分稱為第二象限;左下角部分稱為第三象限;右下角部分稱為第四象限。
2. 數線上兩點P(a)、Q(b),則P、Q兩點的距離為。
3. 設平面上兩點P(x1,y1)、Q(x2,y2),則P、Q兩點的距離為
。
4.設P1(x1,y1)、P2(x2,y2)、P(x,y)為同一直線上相異三點,m、n為正數,且,若P在線段上,則稱P為之內分點,且,。
5.設坐標平面上相異兩點P1(x1,y1)、P2(x2,y2),且的中點坐標為P(x,y),則,。
6. 已知△ABC的三頂點坐標為A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3),則△ABC的重心坐標為
。
1-2 直線的斜率與方程式
1. 設平面上有一直線L,且P1(x1,y1)、P2(x2,y2)為直線L上的兩個相異點。
(1)當x1
¹
x2時,直線L的斜率為。
(2)當x1
=
x2時,直線L的斜率m不存在,表示直線L垂直於x軸。
2. 設兩相異直線L1與L2的斜率分別是m1與m2
(1)若L1//L2,則m1
=
m2;反之亦然。
(2)若L1
^
L2,則m1
´
m2
=
-
1;反之亦然。
3. 直線方程式的求法:
(1)點斜率
?經過點P(x0,y0)且斜率為m的直線方程式為y
-
y0=m(x
-
x0)。
?經過點P(x0,y0)且斜率不存在的直線方程式為x
=
x0。
(2)兩點式
經過相異兩點P(x1,y1)與Q(x2,y2)的直線方程式為
?當x1
¹
x2時,直線方程式為。
?當x1
=
x2時,直線方程式為x
=
x1。
(3)斜截式
?斜率為m且y截距為b的直線方程式為y
=
mx+
b。
?斜率為m且x截距為a的直線方程式為y
=
m(x-
a)。
?斜率不存在且x截距為a的直線方程式為x
=
a。
(4)截距式
x截距為a、y截距為b(a
¹
0,b
¹
0)的直線方程式為。
4. 由直線方程式求斜率:
設直線方程式ax
+
by+
c=
0,則
(1)若b
=
0,直線方程式的斜率不存在。
(2)若b
¹
0,直線方程式的斜率為。
5. 如果直線L:ax
+
by+
c=
0的斜率存在,則
(1)和L平行的直線必可化簡為ax
+
by+
k=
0(k
¹
c)。
(2)和L垂直的直線必可化簡為bx
-
ay+
h=
0。
6. 點與直線的距離:
點P(x1,y1)到直線L:ax
+
by+
c=
0的距離為。
7. 兩平行線的距離:
兩平行線L1:ax
+
by+
c1=
0與L2:ax
+
by+
c2=
0的距離為。
1-3 函數圖形
1. 函數f
(x)=
ax+
b稱為線性函數,其圖形為一直線。
2. 二次函數f
(x)=
ax2+
bx+
c圖形的對稱軸為。
3. 若a
>
0,則f
(x)=
ax2+
bx+
c在時f
(x)有最小值,圖形頂點即最低點為。
4. 若a
<
0,則f
(x)=
ax2+
bx+
c在時f
(x)有最大值,圖形頂點即最高點為。
第2章 三角函數及其應用
2-1 有向角及其度量
1. 有向角:
有方向限制的角稱為有向角。
往逆時針方向旋轉的角稱為正角;往順時針方向旋轉的角稱為負角。
2. (1)六十分制
將一圓周分成360等分,每一等分所對的圓心角即為1度。
(2)弧度制
在圓周上取一與半徑等長之弧,此弧所對的圓心角即為1弧度。
弧度 或 1弧度
3. 已知一扇形之半徑為r,弧長為S,圓心角為q
弧度,面積為A,則
S=
rq,。
4. 同界角:
當兩個角有共同的始邊和終邊的時候,這兩個角稱為同界角。
5. 標準位置角:
將廣義角放在坐標平面上,角的頂點在原點上,角的始邊在x軸的正向上,這樣的有向角稱為標準位置角。
2-2 三角函數的定義
▲圖2-48
1.
銳角三角函數定義:
,稱作ÐA的正弦函數
,稱作ÐA的餘弦函數
,稱作ÐA的正切函數
,稱作ÐA的餘切函數
,稱作ÐA的正割函數
,稱作ÐA的餘割函數
2. 特別角三角函數值:
函數
函數值
角度
sinq
cosq
tanq
cotq
secq
cscq
2
1
1
2
3. 任意角三角函數定義:
在標準位置角q
的終邊上任取一點P(x,y),假設
,,
,,
4. 三角函數值的正負符號:
象限
正負
函數
第一象限角
第二象限角
第三象限角
第四象限角
sinq、cscq
+
+
-
-
cosq、secq
+
-
-
+
tanq、cotq
+
-
+
-
5. 象限角三角函數值:
函數
函數值
角度
sinq
cosq
tanq
cotq
secq
cscq
0°
0
1
0
無意義
1
無意義
1
0
無意義
0
無意義
1
180°(p
)
0
-
1
0
無意義
-
1
無意義
-
1
0
無意義
0
無意義
-
1
6. 三角函數之間具有的關係:
(1)倒數關係
sinq
cscq
=
1,cosq
secq
=
1,tanq
cotq
=
1
(2)
商數關係
,
(3)
平方關係
sin2q
+
cos2q
=
1,1
+
tan2q
=
sec2q,1
+
cot2q
=
csc2q
2-3 三角函數的圖形
1. y
=sinx的圖形可知
(1)y=
sinx的圖形的週期為2p
(2)
-1
£
sinx£
1
2. y
=cosx的圖形可知
(1)y=
cosx的圖形的週期為2p
(2)
-1
£
cosx£
1
3. y
=tanx的圖形可知
(1)y=
tanx的圖形的週期為p
(2)tanx的值可為任意實數
4. y
=cotx的圖形可知
(1)y=
cotx的圖形的週期為p
(2)cotx的值可為任意實數
5. y
=secx的圖形可知
(1)y=
secx的圖形的週期為2p
(2)secx
£
-
1或secx
³
1
6. y
=cscx的圖形可知
(1)y=
cscx的圖形的週期為2p
(2)cscx
£
-
1或cscx
³
1
2-4 三角函數的應用
在△ABC中,若a、b、c分別表ÐA、ÐB、ÐC的對邊長,以D表三角形面積,R為△ABC的外接圓半徑
(1)面積公式
(2)正弦定理
(3)餘弦定理
a2=
b2+c2
-
2bccosA,b2
=
c2+a2
-
2cacosB,c2
=
a2+
b2-
2abcosC
數學A(II)
第1章 向量
1-1 向量的意義
1. ,其中a1稱為的x分量,a2稱為的y分量。
的長度記作且。
2. 向量的坐標表示法:
設A(x1,y1)、B(x2,y2)為坐標平面上兩點,則,且。
3. 相等向量:
設,,當a1
=
b1且a2
=
b2時,兩向量相等,記作。
反之,當時,a1
=
b1且a2
=
b2。
4. 方向角:
對於非零向量,以x軸正向為始邊,所在射線為終邊所夾的角度q(0
£
q
<
2p),稱為的方向角即。
1-2 向量的加減與實數積
1. 向量加減與實數積的坐標表示法:
設,,r為實數,則
(1)。
(2)。
(3)。
2. 向量的平行:
設,,則 Û a1b2
=
a2b1;當b1b2
¹
0時,
Û 。
1-3 向量的內積與夾角
1. 向量內積的定義:
設與為兩非零向量,q
為兩向量的夾角,則與的內積。
當、有一向量為零向量時,規定。
2. 向量內積的坐標表示法:
設與,則。
當、有一向量為零向量時,亦能成立。
3. 向量的垂直(、為非零向量):
Û 。
4. 向量內積的性質:設、與為坐標平面上三向量,r為實數,則
(1)。
(2)。
(3)。
(4)。
1-4 點到直線距離
1. 正射影長:
設與為兩非零向量,q
為兩向量的夾角,則在的正射影長為。
2. 點到直線距離:
在坐標平面上,已知點P(x1,y1)與直線L:ax
+
by+
c=
0,則P點到直線L的距離為。
第2章 式的運算
2-1 多項式的四則運算
1. 多項式相等:
f(x)=
anxn
+an
-
1xn
-
1
+
…
+a1x
+
a0(an
¹
0)與g(x)
=
bmxm
+bm
-
1xm
-
1
+
…
+b1x
+
b0(bm
¹
0),當n
=
m且an
=
bn,an
-
1
=bn
-
1,…,a1
=
b1,a0
=
b0時,稱f
(x)與g(x)相等。
2. 多項式的定義:
設n為正整數或零且an、an
-
1、an
-
2、…、a1、a0都是實數,
f(x)=
anxn
+an
-
1xn
-
1
+
…
+a1x
+
a0,則稱f
(x)為x的多項式。
(1)若an
¹
0時,n稱為f
(x)的次數,我們以degf
(x)=
n表示,或稱f
(x)為n次多項式。
(2)ak稱為f
(x)的xk項係數。
(3)若an
¹
0時,an稱為f
(x)的領導係數。
(4)a0為f
(x)的常數項。
3. 常數多項式:
若f
(x)=
a0時,f
(x)稱為常數多項式,又
(1)當a0
¹
0時,f
(x)稱為零次多項式,例如f
(x)=
3。
(2)當a0
=
0時,也就是f
(x)=
0,f
(x)稱為零多項式。
4. 除法定理:
設f
(x)與g(x)為二多項式,且g(x)
¹
0,則恰存在二多項式q(x)與r(x)滿足f
(x)=
g(x)q(x)
+r(x),其中r(x)
=
0或degr(x)
<
degg(x),即被除式
=
除式
´
商式
+
餘式,其中餘式為0或餘式次數
<
除式次數。
2-2 餘式與因式定理
1. 餘式定理:
設a
¹
0,多項式f
(x)除以ax
-
b的餘式為。
2. 因式定理:
設a
¹
0,若ax
-
b為多項式f
(x)的因式,則,反之亦然。
3. 乘法公式:
(1)和平方公式 (a
+
b)2=
a2+
2ab+
b2,
差平方公式 (a
-
b)2=
a2-
2ab+
b2。
(2)平方差公式 a2
-
b2=
(a+
b)(a-
b)。
(3)立方和公式 (a
+
b)(a2
-ab
+
b2)=
a3+
b3,
立方差公式 (a
-
b)(a2
+ab
+
b2)=
a3-
b3。
4. 一次因式檢驗法:
設f
(x)=
anxn
+an
-
1xn
-
1
+
…
+a1x
+
a0且an、an
-
1、an
-
2、…、a1、a0都是整數,若一次式ax
-
b為f
(x)的因式,其中a、b互質,則a為an的因數且b為a0的因數。
2-3 多項方程式
1. 一次方程式:
設a、b都是實數,則ax
+
b=
0稱為一次方程式:
(1)若a
¹
0,則(恰有一解)。
(2)若a
=
0,b
¹
0,則ax
+
b=
0無解。
(3)若a
=
0,b
=
0,則ax
+
b=
0的解為任意實數,也就是此方程式有無限多解。
2. 二次方程式解的判別:
設二次方程式ax2
+
bx+
c=
0:
(1)當b2
-
4ac>
0時:ax2
+
bx+
c=
0有二相異實數解,且。
(2)當b2
-
4ac=
0時:ax2
+
bx+
c=
0有二相等實數解,且。
(3)當b2
-
4ac<
0時:ax2
+
bx+
c=
0無實數解。
3. 根與係數關係:
設a、b
為二次方程式ax2
+
bx
+
c
=
0的兩根,則
,。
4. 由根假設方程式:
設a、b
為某二次方程式的兩根且此方程式的x2項係數為1,則此方程式為x2
-
(a
+
b
)x
+
(a
´
b
)=
0。
5. 一般而言,高次方程式anxn
+
an
-1xn
-
1
+
…
+a1x
+
a0=
0沒有固定的解法,可先嘗試利用公式或一次因式檢驗法將方程式因式分解,再求方程式的解。
第3章 指數與對數及其運算
3-1 指數
1. 指數定義:
若a為實數且n為正整數,則,讀作「a的n次方」,其中a稱為底數,n為指數。
2. 零指數與負整數指數:
若a為實數(但a
¹
0)且m、n為正整數,規定
(1)a0=
1 (2)
(3)。
3. 方根的乘除運算:
若a
>
0,b
>
0且n為正整數,則
(1)
(2)。
4. 分數指數:
若a
>
0且m為整數、n為正整數,規定:
(1)
(2)。
5. 實數指數律:
若r、s為實數且a
>
0、b
>
0,則
(1)ar
´as
=
ar
+s。
(2)。
(3)(ar)s
=ars。
(4)(ab)r
=ar
´
br。
(5)。
3-2 指數函數及其圖形
1. 指數函數定義:
設a
>
0且a
¹
1,對於任意實數x,y
=
ax稱為以a為底數的指數函數。
2. 指數函數y
=
ax的圖形:
(1)y
=ax的圖形必在x軸上方,即指數函數值一定為正數。
(2)y
=ax的圖形一定過點(0,1)。
(3)當a
>
1時,y隨x增加而增加。
當0
0且a
¹
1,x
>
0,y
>
0則ax
=
ay Û x
=
y。
3-3 對數
1. 對數定義:
若a
>
0且a
¹
1,則ax
=
b Û x
=
logab。
2. 對數性質:
若a、M、N均為正實數且a
¹
1,則
(1)loga1
=0,logaa
=
1。
(2)。
(3)loga(M
´N)
=
logaM+
logaN。
(4)。
(5)logaMs
=slogaM。
(6)(r
¹
0)。
(7)(換底公式,b
>
0且b
¹
1)。
3-4 對數函數及其圖形
1. 對數函數定義:
設a
>
0且a
¹
1,x
>
0,y
=
logax稱為以a為底數的對數函數。
2. 對數函數y
=
logax的圖形:
(1)y
=logax的圖形一定在y軸右方。
(2)y
=logax的圖形一定過點(1,0)。
(3)當a
>
1時,y隨x增加而增加。
當0
0且a
¹
1,x
>
0,y
>
0,則logax
=
logay Û x
=
y。
3-5 常用對數與其應用
1. 對於每一個正數x,logx
=
n+
logb(0
£
logb<
1,n為整數),整數n稱為對數logx的首數;logb稱為對數logx的尾數,尾數logb必為介於0與1之間的數。
2. 首數與尾數:
(1)對數
=
首數
+
尾數(0
£
尾數
<1)。
(2)真數x
>
1,且整數的部分是n位數時,對數logx的首數是n
-
1。
(3)真數0
<
x<
1,而其小數部分在小數點後第n位以前均為0,且第n位不是0,則數對logx的首數為
-n。
數學A(III)
第1章 不等式及其應用
1-1 一元二次不等式
1. (1)當a
>
0時,一次不等式ax
+
b>
0的解為,如圖1-26所示。
(2)當a
<
0時,一次不等式ax
+
b>
0的解為,如圖1-27所示。
▲圖1-26
▲圖1-27
2. 對於任一正數a,(1)|
x|£
a的解為
-a
£
x£
a,如圖1-28所示。
(2)|x|
³a的解為x
£
-
a或x
³
a,如圖1-29所示。
▲圖1-28
▲圖1-29
3. 二次函數y
=
ax2+
bx+
c,
(1)設a
>
0,則當b2
-
4ac>
0時,y
=
ax2+
bx+
c的圖形為開口向上的拋物線且與x軸有兩個交點(a,0)與(b,0)其中、,a
<
b,如圖1-30所示。
▲圖1-30
所以不等式ax2
+
bx+
c<
0的解為a
<
x
<
b;
而不等式ax2
+
bx+
c>
0的解為x
<
a
或x
>
b。
(2)
設a
>
0,則當b2
-
4ac
=
0時,y
=
ax2
+
bx
+
c的圖形為開口向上的拋物線且與x軸有一個交點,如圖1-31所示。
▲圖1-31
所以不等式ax2
+
bx+
c<
0無解;
不等式ax2
+
bx+
c£
0的解為;
不等式ax2
+
bx+
c>
0的解為x不等於的任意實數;
不等式ax2
+
bx+
c³
0的解為所有實數。
(3)設a
>
0,則當b2
-
4ac<
0時,y
=
ax2+
bx+
c的圖形為開口向上的拋物線且與x軸沒有交點,如圖1-32所示。
▲圖1-32
所以不等式ax2
+
bx+
c<
0無解;
不等式ax2
+
bx+
c£
0無解;
不等式ax2
+
bx+
c>
0的解為所有實數;
不等式ax2
+
bx+
c³
0的解為所有實數。
1-2 二元一次不等式的圖形
1. 二元一次不等式的圖形:設直線L:y
=
mx+
b,則
(1)y
>mx
+
b的圖形為直線L的上側半平面。
(2)y
³mx
+
b的圖形為直線L及直線L的上側半平面。
(3)y
(2)ax
+by
+
c³
0的圖形為直線L及直線L的右側半平面。
(3)ax
+by
+
c<
0的圖形為直線L的左側半平面。
(4)ax
+by
+
c£
0的圖形為直線L及直線L的左側半平面。
3.
二個或二個以上的二元一次不等式聯立時,是指同時滿足二個或二個以上的二元一次不等式,其圖形為各不等式圖形的共同部分。
1-3 線性規劃
1. 在數對(x,y)滿足一組二元一次聯立不等式的條件下,考慮二元一次函數f
(x,y)的最大值、最小值:在此問題中,二元一次聯立不等式稱為問題的限制條件;滿足此條件的解,稱為問題的可行解,並稱可行解所圍區域為問題的可行解區域;又二元一次函數f
(x,y)稱為此問題的目標函數,而使函數f
(x,y)有最大值、最小值的數對(x,y),稱為問題的最佳解。
第2章 圓與直線
2-1 圓方程式
1. 圓的標準式:以O(h,k)為圓心,且半徑為r(r
>
0)的圓方程式是(x
-
h)2+
(y-
k)2=
r2。
2. 圓的一般式:圓方程式必為形式如x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0的二元二次方程式,其中x2項與y2項的係數相等且方程式中不含xy項。
3. (1)若d2
+
e2-
4f>
0,則方程式x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0表示一個圓,其圓心坐標為,半徑為。
(2)若d2
+
e2-
4f=
0,則方程式x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0表示一個點,此點坐標為。
(3)若d2
+
e2-
4f<
0,則方程式x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0在坐標平面上沒有圖形。
4. 我們稱d2
+
e2-
4f為x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0圖形的判別式。
2-2 圓與直線的關係
1. 予點P之坐標為(x1,y1),圓C之方程式為(x
-
h)2+
(y-
k)2=
r2。
(1)若點P在圓C的內部,則(x1
-
h)2+
(y1-
k)2<
r2,反之亦然。
(2)若點P在圓C上,則(x1
-
h)2+
(y1-
k)2=
r2,反之亦然。
(3)若點P在圓C的外部,則(x1
-
h)2+
(y1-
k)2>
r2,反之亦然。
2. 予點P之坐標為(x1,y1),圓C之方程式為x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0。
(1)若點P在圓C的內部,則x12
+
y12
+dx1
+
ey1+
f<
0,反之亦然。
(2)若點P在圓C上,則x12
+
y12
+dx1
+
ey1+
f=
0,反之亦然。
(3)若點P在圓C的外部,則x12
+
y12
+dx1
+
ey1+
f>
0,反之亦然。
3. 予直線L:ax
+
by+
c=
0與圓C:(x
-
h)2+
(y-
k)2=
r2,設圓心O與直線L的距離為d,則。
(1)若d
<
r,則直線L與圓C相割,反之亦然。
(2)若d
=
r,則直線L與圓C相切,反之亦然。
(3)若d
>
r,則直線L與圓C相離,反之亦然。
4. 切線方程式的求法:
(1)過圓上一點,求切線方程式:
?
過圓C:(x
-
h)2+
(y-
k)2=
r2上一點P(x1,y1)的切線方程式為
(x1
-h)(x
-h)
+
(y1-
k)(y-
k)=
r2。
?
過圓C:x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0上一點P(x1,y1)的切線方程式為
。
(2)過圓外一點,求切線方程式:
予圓C:(x
-
h)2+
(y-
k)2=
r2與圓外一點P(x1,y1)。
則可依下列步驟求出過點P且與圓C相切的直線方程式:
?
找出圓心(h,k)與半徑r。
?
假設切線斜率為m,由點斜式可得切線方程式為y
-
y1=
m(x-
x1),整理得
mx-
y-
mx1+
y1=
0。
?
利用圓心(h,k)到切線mx
-
y-
mx1+
y1=
0的距離等於圓C的半徑,
得,藉之以求m之值。
?
將m值代入mx
-
y-
mx1+
y1=
0,即得過P點且與圓C相切的直線方程式。
5. 圓的切線段長之求法:
(1)自點P(x1,y1)到圓C:(x
-
h)2+
(y-
k)2=
r2的切線段長為。
(2)自點P(x1,y1)到圓C:x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0的切線段長為。
第3章 數列與級數
3-1 等差數列與等差級數
1.
一個數列的項數有限,我們就稱這個數列為有限數列;若項數無限,則稱為無窮數列。
2. 已知(å讀作sigma),c為常數,則
(1)。
(2)。
(3)。
(4),其中1
£
m<
n且m為整數。
3.
若在一個數列中,除了首項外,其任意一項與前一項的差都相等,我們就稱此數列為等差數列(或算術數列);其固定的差稱為公差。
4. 設一等差數列的首項為a1,公差為d,一般項為an,前n項的和為Sn,
則an
=
a1+
(n-
1)d
。
5. 設a、b、c三個數成等差數列,則等差中項。
3-2 等比數列與等比級數
1. 予一數列,其中每一項皆不為0。
若此數列除首項之外,其任意一項與前一項的比值都相等,我們就稱此數列為等比數列(或幾何數列);此固定的比值稱為此數列之公比。
2. 設a、b、c三個數成等比數列,則等比中項。
3. 已知一個等比數列的首項為a1,公比為r,則
(1)此等比數列的一般項為an
=
a1´
rn
-1。
(2)當r
=
1時,前n項的和Sn
=
na1。
(3)當r
¹
1時,前n項的和。
數學A(IV)
第1章 排列組合
1-1 乘法原理與樹狀圖
1.
計數時,可以將一些原本零散沒有組織的東西,將它組織成像樹枝分叉一層一層拓展開來的結構形式,這樣的圖形稱為樹狀圖。
2. 加法原理:
如果完成某件事,有k個不同的方式,採用方式一有m1種方法,採用方式二有m2種方法,……,採用方式k有mk種方法,則完成這件事的方法共有m1
+
m2+
…
+mk種。
3. 乘法原理:
如果完成某件事須經過k個步驟,而完成第一個步驟有m1種方法,完成第二個步驟有m2種方法,……,完成第k個步驟有mk種方法,每個步驟間所選用的方法互不影響,則完成這件事的方法共有m1
´
m2´
…
´mk種。
1-2 排列與組合
1. 相異物的直線排列:
(1)由n個不同的事物中,全取排成一列的排列方法數為
。
(2)從n個不同的事物中,任選m個排成一列的排列方法數為
。
2. 不盡相異物的直線排列:
(1)設n個事物中有m個相同,其餘都不同。
則n件全取的排列方法數為。
(2)設n個事物中,可分成k組。
其中第一組有m1個相同物,第二組有m2個相同物,……,第k組有mk個相同物(此時m1
+
m2+
…
+mk
=
n),則此n個事物全取排成一列,其排列方法數為。
3. 環狀排列:
(1)將n個不同的事物作環狀排列,其排列方法數為。
(2)從n個不同的事物中,任選m個作環狀排列,其排列方法數為
。
4. 組合:
從n件不同的事物中,每次不重複的取m個為一組,其組合數為
。
(1)(0
£
m£
n)。
(2)。
第2章 機率與統計
2-1 樣本空間與事件
1.
集合是由一些明確的事物所組成,組成這個群體的每個事物稱為這個集合的元素。
2. 空集合:
不包含任何元素的集合稱為空集合,以符號{ }或Æ來表示。
3. 子集:
如果集合B中的每一個元素都是集合A的元素,稱集合B為集合A的子集。
4. 聯集:
集合A所有的元素與集合B所有的元素所組成的集合,稱為A與B的聯集,記為AÈB,即AÈB
=
{x|xÎA或xÎB}。
5. 交集:
集合A與集合B的共同元素所組成的集合,稱為A與B的交集,記為AÇB,即AÇB
=
{x|xÎA且xÎB}。
6. 差集:
由屬於集合A,但不屬於集合B的元素所組成的集合,稱為A與B的差集,記為A
-
B,即A
-
B=
{x|xÎA但xÏB}。
7. 宇集與補集:
當所探討的集合都是某個集合U的子集時,稱U為宇集。
當A是宇集U的子集時,稱U中不屬於A的元素組成的集合為A在U中的補集。
8.
一項隨機試驗中,所有可能發生的結果所形成的集合,叫做試驗的樣本空間,通常用S表示。
樣本空間中的每一個元素,稱為一個樣本。
樣本空間的每個子集稱為一個事件。
9. 設A、B為樣本空間S中的兩個事件,
(1)和事件:AÈB表示事件A與事件B所有的樣本所構成的事件,稱為和事件。
(2)積事件:AÇB表示事件A與事件B共有的樣本所構成的事件,稱為積事件。
(3)餘事件:A¢表示不在A中的樣本所構成的事件,稱為餘事件。
(4)互斥事件:如果AÇB
=
Æ,則稱A、B兩個事件互斥,也就是事件A與事件B不可能同時發生。
2-2 求機率問題
1. 假設一個隨機試驗的樣本空間S,為有有限個樣本,其中各樣本點出現的機會均等。
若AÌS為一事件,則事件A發生的機率為A之元素個數與S之元素個數的比值,記為,其中n(S)與n(A)分別表示S與A的元素個數。
2. 機率的性質:
(1)P(Æ)
=
0。
(2)P(S)
=1。
(3)若AÌS為一事件,則0
£
P(A)£
1。
(4)餘事件的機率:若AÌS為一事件,則P(A¢)
=
1-
P(A)。
(5)若A和B為S中的兩事件且AÌB,則P(A)
£
P(B)。
(6)機率的排容原理:若A和B為S中的兩事件,則
P(AÈB)
=
P(A)+
P(B)-
P(AÇB)。
2-3 數學期望值
1. 設某事件發生的機率為P,若該事件發生時可得到的報酬為M,失敗時報酬為0,則M
´
P稱為此事件的數學期望值,簡稱為期望值,通常以E表示。
2. 設一試驗的樣本空間S可分割成k個互斥事件,而每個事件發生機率分別為P1、P2、……、Pk,且事件發生時分別可得數值M1、M2、……、Mk的報酬,則M1
´
P1+
M2´
P2+
…
+Mk
´
Pk稱為此試驗的數學期望值,簡稱為期望值。
2-4 資料整理與圖表編製
1. 製作次數分配表的步驟:
排序、求全距、定組數或組距、定組限、歸類並計算次數。
2. 直方圖:
利用長方形來表示數值資料中,各組的次數分布的情況,稱為直方圖。
3. 次數分配折線圖:
以各組資料的組中點為橫坐標,以各組的次數為縱坐標標示出各點,由左而右連接相鄰的點,並於最左邊與最右邊各向外延伸一點,就形成一折線圖。
4. 累積次數分配曲線圖:
利用累積次數分配表,以各組資料的上限為橫坐標,及各組累積的次數為縱坐標標示出各點,由左而右連接相鄰的點,即得以下累積分配曲線圖;以各組資料的下限為橫坐標,及各組累積的次數為縱坐標標示出各點,由左而右連接相鄰的點,即得以上累積分配曲線圖。
2-5 算術平均數、中位數、百分等級
1. 算術平均數:
設一群數值為x1、x2、……、xn,則其算術平均數定義為
。
2. 中位數:
設n個數值由小至大排列為x(1)
£
x(2)£
…
£x(n),
(1)若n為奇數時,中位數。
(2)若n為偶數時,中位數,即正中間兩個數的平均。
3. 眾數:
一群數值中出現次數最多的數稱為眾數,記作Mo。
又眾數可能不只一個。
4. 百分等級:
當某個資料數值,在整體資料中有至少k%的資料數值小於或等於它,而且有至少(100
-
k)%的資料數值大於或等於它,我們稱這個資料數值的百分等級為k,記作PR
=
k。
2-6 四分位距與標準差
1.
全距是指一群數值資料中,最大值和最小值的差距,通常以R表示。
2. 四分位距:
設n個數值由小至大排列為x(1)
£
x(2)£
…
£x(n),將已排列的數值等分成四段,可得三個分界點,最小的分界點稱為第1四分位數,以Q1表示;其次即為中位數;最後的分界點稱為第3四分位數,以Q3表示。
第3四分位數Q3與第1四分位數Q1的差稱為四分位距,以IQR表示,即IQR
=
Q3-
Q1。
3. 設n個數值x1、x2、……、xn;以表示其算術平均數,我們稱為xi的離均差。
離均差平方的算術平均數稱為變異數,而變異數的正平方根稱為標準差。
設n個資料為x1、x2、……、xn,其算術平均數為,則標準差為。
2-7 抽樣方法
1. 簡單隨機抽樣:
從母群體中,每一個體被選中的機會都相等的條件下,隨機抽取樣本,稱為簡單隨機抽樣。
2. 系統抽樣:
系統抽樣為做一次簡單隨機抽樣後,依據固定間隔數抽出下一個樣本。
3. 分層隨機抽樣:
將母群體依某種標準區分成不重複的若干組,每組稱為「層」,且層與層之間有很大的變異性,同一層內的變異性較小。
再從每一層中利用簡單隨機抽樣抽出所需比例的樣本數,將所得各層樣本合起來即為樣本。
4. 部落抽樣:
其方法為將母群體分成若干部落,而部落間的變異小,部落內的變異大。
再從這些部落中抽出數個部落進行抽樣調查或普查。
2-8 解讀信賴區間與信心水準
1.
媒體報導中的滿意度是抽樣受訪民眾的滿意度,將它加上正負抽樣誤差,就得一個信賴區間,而我們有95%的信心說,真正滿意的比例會落在信賴區間內。
數學C(I)
第1章 直線方程式
1-1 直角坐標
1. 數線:數線上相異兩點A(x1)、B(x2),則
(1)
(2)的中點為
2. 坐標平面:將平面分為四象限
▲圖1-36
1-2 距離公式與分點坐標
1. 坐標平面上相異兩點A(x1,y1)、B(x2,y2),則
(1)距離公式:
(2)中點公式:的中點為
(3)若A
-
P-
B,且,則
內分點公式:
2. 設A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)為△ABC的三頂點,則
△ABC的重心為
1-3 函數圖形
1. 函數的定義:
設x、y是兩個變數,如果給定x值後、y值隨著x值依某種關係而確定,我們稱y為x的函數,x稱為自變數,y稱為應變數。
2. 函數圖形:
(1)常數函數(線型函數),形如y
=
k
(2)一次函數(線型函數),形如y
=
ax+
b
(3)二次函數(拋物線),形如y
=
ax2+
bx+
c
1-4 直線方程式
1. 直線的斜率:(x1
¹
x2)
2. 判別斜率大小:
▲圖1-37
3. 平行與垂直:
平面上相異兩直線L1、L2的斜率分別為m1、m2(m1
¹
0,m2
¹
0),則
(1)L1//L2
Û m1
=
m2
(2)L1^
L2 Û m1
´
m2
=
-
1
4. 直線方程式:
(1)點斜式:直線L過P(x0,y0)且斜率為m,則L:y
-
y0=m(x
-
x0)
(2)兩點式:直線L過P1(x1,y1)、P2(x2,y2)兩點且x1
¹
x2
則L:
(3)斜截式:直線L的斜率為m,若y截距為b
則L:y
=
mx+
b
(4)截距式:直線L的x截距為a,y截距為b(ab
¹
0)
則L:
(5)一般式:直線L為ax
+
by+
c=
0(a、b不同時為0),
(6)平行線與垂直線:直線L:ax
+
by=
c,則
5. 二元一次方程組的解之幾何意義
兩直線的關係:方程組,(a1b1c1
¹
0,a2b2c2
¹
0)
相容方程組
相交於一點
恰有一組解
矛盾方程組
平行
無解
相依方程組
重合
無限多組解
第2章 三角函數
2-1 有向角及其度量
1. 角度互換:
(1)(弧度)
(2)1(弧度)
2. 同界角:
兩有向角a、b
有相同的始邊和終邊,即a
-
b
=
360°k(或2kp),其中k為整數,則a、b
互為同界角。
3. 扇形:
(1)弧長S
=
rq
(2)
周長L
=
S
+
2r
(3)
面積
2-2 三角函數的定義
1. 銳角三角函數的定義:
▲圖2-38
2. 三角函數的基本性質:
(1)倒數關係:
sinq
cscq
=
1
cosq
secq
=
1
tanq
cotq
=
1
(2)
平方關係:
sin2q
+
cos2q
=
1
1
+
tan2q
=
sec2q
1
+
cot2q
=
csc2q
(3)
商數關係:
(4)
餘角關係:
sinq
=
cos(90°
-
q
)
tanq
=
cot(90°
-
q
)
secq
=
csc(90°
-
q
)
3. 特別角的三角函數:列出sin,cos,tan,其餘利用倒數可得。
函數
q
sin
cos
tan
30°
45°
1
60°
2-3 任意角的三角函數值
▲圖2-39
1.
q
為標準位置角,且q
不是象限角
在其終邊上取一點P(x,y),,則
,,
,,
2. 象限角的三角函數值:
函數
q
sin
cos
tan
0°
0
1
0
90°
1
0
180°
0
-
1
0
270°
-
1
0
3.
化任意角的三角函數值為銳角的三角函數值:
利用90°
±q,180°
±q,270°
±q,360°
±q(或
±q)和第一、第二、第三、第四象限角的三角函數值的正負作換算。
▲圖2-40
2-4 三角函數的圖形
1. 三角函數的圖形:
三角函數圖形
週期
值域
▲圖2-41
2p
-
1£
y£
1
(即|y
|£
1)
▲圖2-42
2p
-
1£
y£
1
(即|y
|£
1)
▲圖2-43
p
y為任意實數
▲圖2-44
p
y為任意實數
▲圖2-45
2p
y
³
1或y
£
-
1
(即|y
|³
1)
▲圖2-46
2p
y
³
1或y
£
-
1
(即|y
|³
1)
2. 圖形變化:
f(x)
=
a (kx
+
m)+
n,其中
a
振幅
k
週期為
m
左右移
n
上下移
第3章 三角函數的應用
3-1 和差角公式與二倍角公式
1. 和差角公式:
sin(a
±
b
)
=sina
cosb
±cosa
sinb
cos(a
±b
)=
cosa
cosbsina
sinb
(tana
tanb
¹
±1)
2. 二倍角公式:
sin2q
=
2sinq
cosq
cos2q
=
cos2q
-
sin2q
=
2cos2q
-
1=
1-
2sin2q
(tan2q
¹
1)
3-2 正弦與餘弦定理
1. △ABC面積(已知SAS)
(海龍公式,已知SSS)
(R:外接圓半徑)
=
rs(r:內切圓半徑)
2. 正弦定理:
(a:b:c
=
sinA:sinB:sinC)
3. 餘弦定理:
已知SAS
已知SSS
a2
=
b2+c2
-
2bccosA
b2
=
c2+a2
-
2cacosB
c2
=
a2
+
b2
-
2abcosC
3-3 解三角形與三角測量
1. 解三角形:已知SSS、SAS由餘弦定理先解,其餘視情況而定。
2.
三角測量:畫圖(看三角形),利用三角函數或正餘弦定理解之。
第4章 向量
4-1 向量的意義
1. (1)有向線段:由起點A到終點B的線段,以表示
(2)
向量:有大小有方向的量,但不考慮起點位置
2. 向量的坐標表示法:
A(x1,y1)、B(x2,y2),則
(1)
(2)
3. 特殊向量:
(1)零
向
量:起點和終點重合的有向線段決定的向量,以
表示
(2)相等向量:兩向量大小相等方向相同
若,,且
則a1
=
b1,a2
=
b2
(3)反
向
量:兩向量大小相等但方向相反
若,則
4-2 向量的加減與實數積
1. 加法圖示:
(1)
三角形法:
(2)平行四邊形法
2. 單位向量:長度為1的向量,與同方向的單位向量為
3. 坐標表示法:
,,r為實數,則
(1)
(2)
4-3 向量的內積與夾角
1. 內積:
,,且、皆為非零向量,夾角為q
Þ
當或時,規定,此時亦成立。
2. 垂直與平行:
,,且、皆為非零向量,r為實數,則
(1) Û Û (b1b2
¹
0)
(2) Û Û a1b1
+
a2b2
=0
3. 內積的性質:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
4-4 點到直線的距離
1. 正射影:設為非零向量,
(1)在上的正射影量
(2)在上的正射影長
(3)在上的正射影
2. (1)點P(x0,y0)到直線L:ax
+
by+
c=
0的距離:
(2)兩平行線的距離:
3. 向量方法求三角形面積:
設,,則由與為兩鄰邊所夾的
三角形面積
數學C(II)
第1章 式的運算
1-1 多項式的四則運算
1. 多項式:f
(x)=
anxn
+an
-
1xn
-
1
+
……
+a1x
+
a0(an
¹
0),
其中。
(1)ak為xk的係數,a0稱為常數項
(2)an
¹0,an為領導係數,次數以degf
(x)=
n表示
(3)常數多項式
2. 多項式的四則運算:
(1)加減:同次項合併
(2)乘除:分離係數
3.
綜合除法:右擺除式,前係數下拉,一乘一加得商式及餘式。
而長除法是上下減。
1-2 餘式與因式定理
1. 餘式定理:多項式f
(x)除以x
-
a的餘式為f
(a)。
2. 因式定理:x
-
a為多項式f
(x)的因式 Û f
(a)=
0。
1-3 多項方程式
1.
一元二次方程式:因式分解或公式解解之。
(1)公式解ax2
+
bx+
c=
0 Þ
(2)根的性質:
判別式
根的性質
b2
-
4ac>
0
兩相異實根
b2
-
4ac=
0
兩相等實根
b2
-
4ac<
0
無實根(無實數解)
(3)根與係數:ax2
+
bx+
c=
0的兩根為a、b Þ
1-4 分式與根式的運算
1. 分式的四則運算:
(1)加減:通分合併
(2)乘除:約去公因式,化為最簡分式
2.
部份分式法:將最簡真分式化為若干個最簡真分式之和。
3.
分式方程式:同乘以分母最低公倍式得n次方程式求解,其解代回原式檢驗分母是否為零,若分母為零,則此根不合。
4. 根式的四則運算:
(1)加減:同類根式合併
(2)乘除:根式內的數直接乘除
※5.
二重根式:(a
³
b³
0)。
第2章 聯立方程組
2-1 一次方程組
1. 解一次方程組:
(1)代入消去法
(2)加減消去法
2-2 二、三階行列式與克拉瑪公式
1. 二階行列式值的定義:
2. 三階行列式值的定義:
(1)
(2)行列式依某行或某列,及降階(去同行同列)展開。
3. 二階、三階行列式的性質:
(1)行與列互換,其值不變。
(2)
任兩行或任兩列互相對調,其值差一負號。
(3)任一行或任一列可提出公因數。
(4)
?任兩行或任兩列成比例時,其值為0。
?某行或某列的各元素為0,其值為0。
(5)將某行(列)的k倍加到另一行(列),其值不變。
(6)
加法原則:依某行或某列可拆為兩行列式之和。
4. 克拉瑪公式:
(1)二元一次方程組
令,,
(2)三元一次方程組
令
﹐,
第3章 複數
3-1 複數的四則運算
1. 複數:
(1)z
=a
+
bi(a、b為實數),其中a為實部,b為虛部
(2)若a
+
bi=
c+
di,則a
=
c,b
=
d
(3)若z
=
a+
bi,則共軛複數
2. 複數的四則運算:
若z1
=
a+
bi,z2
=
c+
di
則(1)z1
±z2=
(a±c)+
(b±d)i
(2)z1
´
z2=
(ac-
bd)+
(ad+
bc)i
(3)(z2
¹
0)
3. 共軛複數的性質:
(1)
(2);(z2
¹
0)
(3)
4. 虛數單位,其特性為
(1)i4k
=1,i4k
+
1
=i,i4k
+
2
=
-
1,i4k
+
3
=
-
i(k為正整數)
(2)1+
i+
i2+
i3=
0
(3)(1±i)2
=±2i
3-2 一元二次方程式的虛根
1. 方程式ax2
+
bx+
c=
0(a、b、c為實數),其解為
則
2. 方程式ax2
+
bx+
c=
0(a、b、c為實數),已知有一根p
+
qi,則必有另一根p
-
qi。
3-3 複數平面與極式
1. 複數的絕對值:
(1)定義:若z
=
x+
yi(x、y為實數),
(2)性質:
?
?
?
?
?(z
¹
0)
?(z2
¹
0)
2. 在直角坐標系中,設點P異於原點,直角坐標P(x,y),可以序對(r,q
)表示之,此序對(r,q
)稱為P點的極坐標,其中r為P點到原點的距離,稱為向徑,q
為以x軸正向為始邊旋轉到P點的有向角,稱為輻角。
(1)直角坐標(x,y)異於原點轉換成極坐標(r,q
)
(可直接畫圖求q)
(2)極坐標(r,q
)轉換成直角坐標(x,y)
3. 複數的極式:
z=
x+
yi=
|z|(cosq
+
isinq
)
若0°
£
q
<
360°,則稱q
為z的主輻角,表為Arg(z)
=
q
3-4 棣美弗定理及其應用
1. 複數極式的乘除:
若z1
=
r1(cosq1
+
isinq2),z2
=
r2(cosq1
+
isinq2),則:
(1)z1
´z2
=
r1r2[cos(q1
+
q2)
+
isin(q1
+
q2)]
(2)(z2
¹
0)
2. 棣美弗定理:
複數z
=
r(cosq
+
isinq
),r
=
|z|,則:
zn=
rn(cosnq
+
isinnq
),n為整數(z
¹
0)
3. 複數的n次方根:
若xn
=
z=
|z|(cosq
+
isinq
),z
¹
0,n為自然數
則z的n次方根為
其中k
=
0,1,2,……,n
-
1,q
=
Arg(z)
第4章 不等式及其應用
4-1 二元一次不等式的圖形
1. 二元一次不等式:
2. 二元一次聯立不等式:
兩個或兩個以上的二元一次聯立不等式的圖形,是每一個不等式圖形的共同部分。
4-2 線性規劃
1. 線性規劃:
在滿足限制條件下,列出二元一次聯立不等式,藉以決定如何將有限的資源作最有效的調配與應用,能以最低的代價,獲得最高的效益,此過程稱為線性規劃。
此聯立不等式的解稱為可行解,此聯立不等式的圖解區域稱為可行解區域,使能獲得最高利潤的一次函數f
(x,y)稱為目標函數。
在可行解區域中能使目標函數為最大或最小的解,稱為最佳解。
2. 線性規劃應用問題的求解過程:
(1)依題意列表整理。
(2)依題意列不等式。
(3)畫圖找出可行解區域的頂點。
(4)頂點代入目標函數求極值。
4-3 一元二次不等式
一元二次不等式:
將不等式移項化簡得ax2
+
bx+
c>
0,ax2
+
bx+
c³
0,ax2
+
bx+
c<
0或ax2
+
bx+
c£
0(a
¹
0且a、b、c為實數)。
【結論一】
若a
>
0,一元二次方程式ax2
+
bx+
c=
0的判別式D
=
b2-
4ac>
0
(y
=
ax2+
bx+
c的圖形與x軸相交兩點)
ax2
+
bx+
c=
0的兩根為a、b,且a
<
b
不等式
不等式的解
ax2
+
bx+
c>
0
x
<
a
或x
>
b
ax2
+
bx+
c³
0
x
£
a
或x
³
b
ax2
+
bx+
c<
0
a
<
x
<
b
ax2
+
bx+
c£
0
a
£
x
£
b
【結論二】
若a
>
0,一元二次方程式ax2
+
bx+
c=
0的判別式D
=
b2-
4ac=
0
(y
=
ax2+
bx+
c的圖形與x軸相交一點)
不等式
不等式的解
ax2
+
bx+
c>
0可化為(x
-
h)2
>
0
x為任意實數但x
¹
h
ax2
+
bx+
c³
0可化為(x
-
h)2
³
0
x為任意實數
ax2
+
bx+
c<
0可化為(x
-
h)2
<
0
x無實數解
ax2
+
bx+
c£
0可化為(x
-
h)2
£
0
x
=
h
【結論三】
若a
>
0,一元二次方程式ax2
+
bx+
c=
0的判別式D
=
b2-
4ac<
0
(y
=
ax2+
bx+
c的圖形與x軸無交點)
不等式
不等式的解
a
>
0
ax2
+
bx+
c>
0
或ax2
+
bx+
c³
0
x為任意實數
ax2
+
bx+
c£
0
或ax2
+
bx+
c<
0
x無實數解
4-4 絕對不等式
1. 算幾不等式:
設a、b為兩正實數,則(或寫成)
其中
不等式的等號成立於a
=
b
2. 柯西不等式:
設兩非零向量,
其中a1、a2、b1、b2為實數,則(a12
+a22)(b12
+
b22)
³(a1b1
+a2b2)2
設b1b2
¹
0,柯西不等式的等號成立於
即,若有一向量為零時,顯然等號成立。
數學C(III)
第1章 數列與級數
1-1 等差數列與等差級數
1. 數列與級數:
(1)
數列:將一系列的數依照順序排列出來,例如:a1,a2,a3﹐……﹐an,稱為數列。
其中a1稱為首項或第1項,a2稱為第2項,……,an稱為第n項或末項。
(2)級數:將數列áakñ的各項以「+」連接起來的式子,例如:
a1
+
a2+a3
+
……
+an,稱為級數,其表示法為。
(3)有限項數「å」的運算性質:
?(c為常數)
?(c為常數)
?
?(1
£
m<
n)
2. 等差數列:
在數列áakñ中,若後一項減去前一項的差都相等,我們稱這數列為等差數列(或算術數列),這個相等的差稱為此數列的公差,通常以d表示。
若首項為a1,公差為d,則第n項為
an
=
a1+
(n-
1)d (末項
=
首項
+
間隔數
´
公差)
將等差數列中的am當成最前項,公差為d,則第n項為
an
=
am+
(n-
m)d (末項
=
某項
+
間隔數
´
公差)
3. 等差中項:
若a,b,c成等差數列,我們稱b為a與c的等差中項(或算術平均數),則。
4. 等差級數:
若a1,a2,a3,……,an是一等差數列,將其前n項相加得a1
+
a2+a3
+
……
+an,就稱為等差級數(或算術級數),此級數前n項的和為
。
(1)已知等差級數首項a1,公差d,項數n,則。
(2)已知等差級數首項a1,末項an,項數n,則。
1-2 等比數列與等比級數
1. 等比數列:
在數列áakñ中,若任一項與其前一項的比值都相等,我們稱這數列為等比數列,這個相等的比值稱為此數列的公比,通常以r表示。
若首項為a1,公比為r,則第n項為
an
=
a1rn
-1 (末項
=
首項
´
公比間隔數)
將等比數列中的am當成最前項,公比為r,則第n項為
an
=
amrn
-m (末項
=
某項
´
公比間隔數)
2. 等比中項:
若a,b,c成等比數列,我們稱b為a與c的等比中項,則b2
=
ac,即。
3. 等比級數:
若a1,a2,a3﹐……﹐an是一等比數列,將其前n項相加得a1
+
a2+a3
+
……
+an,就稱為等比級數,此級數前n項的和為。
已知等比級數首項a1,公比r,項數n,則
(1)當r
¹
1時,。
(2)當r
=
1時,。
第2章 指數與對數及其運算
2-1 指數的意義及其運算
1. 指數律:
對於每一個實數a,我們以記號an代表a自乘n次的乘積,其n為正整數,即,讀做「a的n次方」,其中a稱為底數,n稱為指數。
2. 指數運算的性質:
若a、b為正實數,m、n為任意實數,則
(1)am
´an
=
am
+n;am
¸
an=
am
-n
(2)(am)n
=am
´
n
(3)(a
´b)n
=
an´
bn
(4)a0
=1(此時a
¹
0)
(5)(此時a
¹
0)
(6);(此時n為正整數)
2-2 指數函數及其圖形
1. 指數函數y
=
ax(a
>
0且a
¹
1)的圖形:
(1)y
=ax的圖形皆在x軸上方,過點(0,1),且漸近線均為x軸。
(2)當a
>
1時,y
=
ax為遞增函數;當0
<
a<
1時,y
=
ax為遞減函數。
(3)y
=ax與的圖形對稱於y軸。
2. 指數的比大小:
關於與的大小關係,分a
>
1和0
1
y
=
ax為遞增函數
若x1
>
x2,則,即指數愈大其值愈大,反之亦成立
0
<
a<
1
y
=
ax為遞減函數
若x1
>
x2,則,即指數愈大其值愈小,反之亦成立
3. 指數方程式:
(1)化為同底數,利用指數相等。
(2)將ax看成未知數再解方程式(須滿足ax
>
0)。
2-3 對數的意義及其運算
1. 對數的意義:
若a
>
0,a
¹
1,b
>
0,當ax
=
b時,我們用符號logab來表示x,即
ax=
b Û logab
=
x
我們稱logab為「以a為底數時b的對數」,其中b稱為真數。
2. 對數的性質:
設a、b、x、y均為正實數,且a
¹
1,b
¹
1
(1)loga1
=0;logaa
=
1
(2)loga(x
´y)
=
logax+
logay;
(3)logaxn
=nlogax;(此時m、n為實數且m
¹
0)
(4)(換底公式)
(5)
2-4 對數函數及其圖形
1. 對數函數y
=
logax(a
>
0,a
¹
1且x
>
0)的圖形:
(1)y
=logax的圖形皆在y軸右方,過點(1,0),且漸近線均為y軸。
(2)當a
>
1時,y
=
logax為遞增函數;當0
<
a<
1時,y
=
logax為遞減函數。
(3)y
=logax與的圖形對稱於x軸。
(4)對數函數y
=
logax(a
>
0,a
¹
1且x
>
0)與指數函數y
=
ax(a
>
0)的圖形對稱於直線y
=
x。
2. 對數的比大小:
關於logax1與logax2的大小關係,分a
>
1和0
1
y
=
logax為遞增函數
若x1
>
x2,則logax1
>
logax2,即真數愈大其值愈大,反之亦成立
0
<
a<
1
y
=
logax為遞減函數
若x1
>
x2,則logax1
<
logax2,即真數愈大其值愈小,反之亦成立
3. 對數方程式:
(1)化為同底數,利用真數相等。
(2)將logax看成未知數再解方程式(須滿足真數x
>
0)。
2-5 常用對數與其應用
1. 常用對數:
logx=
n+
a,其中n為整數,且0
£
a
<
1,我們稱n為logx的首數,a
為logx的尾數。
2. 常用對數的首數與真數的位數:設n為非負整數,
(1)真數x
³
1且logx的首數為n,則x的整數部分為n
+
1位數。
(2)真數0
<
x<
1且logx的首數為
-n,則x自小數點後第n位開始出現非零數字。
第3章 排列組合
3-1 乘法原理與樹狀圖
1. 加法原理:
若完成某件工作的方法可區分成k類,且第1類有m1種方法,第2類有m2種方法,……,第k類有mk種方法,則完成這件工作的方法共有m1
+
m2
+
……
+mk種。
2. 乘法原理:
若完成某件工作的方法須經過k個步驟,且第1步驟中有m1種方法,第2步驟中有m2種方法,……,第k步驟中有mk種方法,則完成這件工作的方法共有m1
´
m2
´
……
´mk種。
3-2 排列
1. 完全相異物的直線排列:
(1)將n個不同的事物排成一列的排列總數為
(2)從n個不同的事物中任選m個(m
£
n)排成一列的排列總數為
2. 有相同物的直線排列:
(1)設n個事物有p個相同排成一列的總數為
(2)設有n個事物,共有k種不同種類(同類中的事物相同),第1類有p1個,第2類有p2個,……,第k類有pk個(即n
=
p1+
p2+
……
+pk),將此n個事物排成一列的總數為
3-3 組合
1. 相異物的組合:
從n個不同的事物中,取m個(m
£
n)為一組,其組合數為
3-4 二項式定理
1. 二項式定理:
對於任意正整數n,
其中稱為此展開式的一般項,恰為展開式中第r
+
1項的係數。
2. 性質:
(1)
(2)
第4章 機率與統計
4-1 樣本空間與事件
1. 樣本空間:
一項試驗中所有可能發生的結果所形成的集合叫做樣本空間,以S表示。
樣本空間中的每一可能發生的結果,稱為一個樣本,樣本點的個數以n(S)表示。
2.
事件:樣本空間的每一子集為一個事件。
(1)全事件:樣本空間S本身是自己的部分集合,稱S為全事件或必然事件。
(2)空事件:部分集合Æ不含任何樣本,稱Æ為空事件或不可能事件。
(3)
基本事件:只含一個樣本點的事件稱為基本事件。
(4)餘事件:樣本空間S中不包含A的部分集合(叫做A的補集,以A¢表示),稱A¢為A的餘事件。
(5)和事件:A和B兩事件至少有一事件發生的事件,以AÈB表示。
(6)積事件:A和B兩事件同時發生的事件,以AÇB表示。
(7)互斥事件:若AÇB
=
Æ,則稱A和B兩事件為互斥事件。
4-2 求機率問題
1. 古典機率:
設一隨機試驗的樣本空間S中的各基本事件出現的機會均等。
若AÌS為一事件,則事件A發生的機率為A的元素個數n(A)與S的元素個數n(S)之比,記為
2. 機率的性質:
(1)P(Æ)
=
0,即空事件的機率為0。
(2)P(S)
=1,即全事件的機率為1。
(3)若AÌS為一事件,則0
£
P(A)£
1。
(4)若AÌS為一事件,A¢為A的餘事件,則P(A¢)
=
1-
P(A)。
(5)若AÌBÌS的兩事件,則P(A)
£
P(B)。
(6)若A和B為S的兩事件,則P(AÈB)
=
P(A)+
P(B)-
P(AÇB)。
(7)若A和B為S的兩事件,且A和B為互斥事件(即AÇB
=
Æ),
則P(AÈB)
=
P(A)+
P(B)。
3. 條件機率:
設A、B為樣本空間S中的兩事件,且P(A)
>
0,則在事件A發生的條件下,事件B發生的機率為
4. 獨立事件:
設A、B為樣本空間S中的任兩事件,若P(AÇB)
=
P(A)´
P(B),則稱A、B為獨立事件,否則稱為相關事件。
5. 若A、B為獨立事件,則下列各對事件亦為獨立事件:
(1)A與B¢
(2)A¢與B
(3)A¢與B¢
4-3 數學期望值
數學期望值:
(1)設某一事件發生的機率為p,該事件發生所得到的報酬為m,則稱
E
=p
´
m
為此事件的數學期望值。
(2)設一試驗有n種可能結果,其發生的機率分別為p1,p2,……,pn,各結果所得到的報酬為m1,m2,……,mn,則稱
E
=p1
´m1
+p2
´m2
+
……
+pn
´
mn
為此試驗的數學期望值。
4-4 資料整理與圖表編製
1. 次數分配表的編製:
(1)求全距。
(2)定組數與組距。
(3)定組限。
(4)歸類劃記並計算各組的次數。
2. 直方圖的畫法:
以變量為橫軸,次數為縱軸,各組組距為底,其對應的次數為高,畫長方形。
3. 次數分配曲線圖的畫法:
將各組的組中點為橫坐標,其所對應的次數為縱坐標描點,依次用線段連接起來的折線。
4. 累積次數分配表的編製:
將次數分配表中各組的次數,從最小一組到最大一組累加而得「以下累積次數分配表」;從最大一組到最小一組累加而得「以上累積次數分配表」。
5. 累積次數分配曲線圖的畫法:
(1)
以各組上限為橫坐標,其所對應的以下累積次數為縱坐標描點,連接(L1,0)及各點而得。
(2)
以各組下限為橫坐標,其所對應的以上累積次數為縱坐標描點,連接(Uk,0)及各點而得。
4-5 算術平均數、中位數與百分等級
1. 算術平均數:
(1)未分組資料:
(2)已分組資料:
(f1
+
f2+
……
+fk
=
n)
2. 加權平均數:
(其中Wi表xi的權數)
3.
眾數:在一群數值資料中出現次數最多的數,以Mo表示。
4. 中位數:將n個數值從小而大排列成x1
£
x2£
……
£xn,
(1)當n為奇數時,中位數
(2)當n為偶數時,中位數
5. 百分等級:
(x為某一原始分數)
4-6 四分位距與標準差
1. 全距:R
=最大數減去最小數
2. 四分位距:IQR
=
Q3-
Q1
3.
離均差:數值資料中各數值與算術平均數之差。
4. 設n個實數x1,x2,……,xn的算術平均數是,則n個實數的
(1)母體變異數
(2)母體標準差
(3)樣本變異數
(4)樣本標準差
4-7 抽樣方法
1.
統計的意義:面對不確定的情況下,能找出事件的通則,並作出最佳的決策。
2. 抽樣方法:
(1)簡單隨機抽樣
(2)系統抽樣
(3)分層隨機抽樣
(4)部落抽樣
4-8 解讀信賴區間與信心水準
1. 常態分配:
由中間向兩邊對稱下降,用圓滑曲線連接,其分配曲線如鐘形一般,我們稱此資料的分配為常態分配,亦稱為高斯分配。
2. 常態分配曲線共同的特性:68
-
95-
99.7規則
(1)68%的數值落在距平均數m正負一個標準差的範圍內,即有68%的資料介於x
=
m
-
s
和x
=
m
+
s
兩鉛直線之間。
(2)95%的數值落在距平均數m正負兩個標準差的範圍內,即有95%的資料介於x
=
m
-
2s
和x
=
m
+
2s
兩鉛直線之間。
(3)99.7%的數值落在距平均數m正負三個標準差的範圍內,即有99.7%的資料介於x
=
m
-
3s
和x
=
m
+
3s
兩鉛直線之間。
3. 參數:(N為投票人數,M為支持者的人數)。
4. 信賴區間:
估計真正的p值落在哪一個範圍,以區間
[估計值
-
抽樣誤差,估計值
+
抽樣誤差]
表示。
5.
信心水準:落在信賴區間的機率稱之。
數學C(IV)
第1章 圓
1-1 圓的方程式
1. 圓的標準式:
圓心為(h,k),半徑為r的圓方程式為(x
-
h)2+
(y-
k)2=
r2。
2. 圓的一般式:
凡是圓皆可表為二元二次方程式x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0。
一個二元二次方程式x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0的圖形,依d2
+
e2-
4f之值的不同,可得下列三種情形:
(1)當d2
+
e2-
4f>
0時:x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0表一圓,
圓心為,半徑。
(2)當d2
+
e2-
4f=
0時:x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0表一點。
(3)當d2
+
e2-
4f<
0時:x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0沒有圖形。
我們將d2
+
e2-
4f稱為圓的判別式。
1-2 圓與直線的關係
1. 圓與直線的關係:
圓C:(x
-
h)2+
(y-
k)2=
r2與直線L:ax
+
by+
c=
0的關係有三種情形:
(1)圓與直線相交於兩點(相割),此時d
<
r,且直線L被圓C所截得的弦長為。
(2)圓與直線相交於一點(相切),此時d
=
r。
(3)圓與直線無交點(相離),此時d
>
r,其圓上點到直線的最近距離為
d-
r,最遠距離為d
+
r。
其中d為圓心A(h,k)到直線L:ax
+
by+
c=
0之距離,即
。
2. 圓與點的關係:
設圓心A(h,k),平面上一點P(x0,y0)與圓(x
-
h)2+
(y-
k)2=
r2(或x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0)的關係有三種:
(1)若P為圓內點,此時
則(x0
-
h)2+
(y0-
k)2<
r2(或x02
+
y02
+dx0
+
ey0+f
<0)
(2)若P為圓上點,此時
則(x0
-
h)2+
(y0-
k)2=
r2(或x02
+
y02
+dx0
+
ey0+f
=0)
(3)若P為圓外點,此時
則(x0
-
h)2+
(y0-
k)2>
r2(或x02
+
y02
+dx0
+
ey0+f
>0)
3. 圓的切線:
平面上有一圓(x
-
h)2+
(y-
k)2=
r2與一點P(x0,y0)
(1)過圓上一點P(x0,y0)的切線只有一條,利用切線垂直過切點的半徑求之。
(2)過圓外一點P(x0,y0)的切線必有二條,利用圓心到切線距離等於圓的半徑求之。
【註】過圓外點的切線必有兩條,若求出切線斜率m,只有一個解,則
另一切線的斜率不存在,此切線為鉛直線。
(3)
已知切線斜率求切線,利用圓心到切線的距離等於圓的半徑求之。
4. 圓的切線段長:
從圓外一點P(x0,y0)到圓的切線段長
(1)若圓方程式為標準式(x
-
h)2+
(y-
k)2=
r2,則切線段長為
(2)若圓方程式為一般式x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0,則切線段長為
第2章 二次曲線
2-1 拋物線的圖形與標準式
1. 圓錐曲線:
圓、拋物線、橢圓與雙曲線合稱為圓錐曲線,簡稱為錐線。
用一個平面以不同角度切割圓錐,可以得到不同的圓錐曲線:拋物線、橢圓、雙曲線。
2. 拋物線的定義:
在平面上,設有一定直線L與L外一定點F,所有到L的距離等於到F的距離之動點P所形成的圖形稱為拋物線。
也就是滿足
(d(P,L)表動點P到直線L的距離)
之P點所成的集合,其中定直線L稱為準線,定點F稱為焦點。
3. 拋物線的標準式:
y2
=
4cx
x2
=
4cy
?若c
>
0,開口向右;
若c
<
0,開口向左
?頂點:(0,0)
?焦點:F(c,0)
?準線:x
=
-
c
?軸:y
=
0
?正焦弦長:4|
c|
?若c
>
0,開口向上;
若c
<
0,開口向下
?頂點:(0,0)
?焦點:F(0,c)
?準線:y
=
-
c
?軸:x
=
0
?正焦弦長:4|
c|
4. 拋物線的標準式的平移:
(y
-
k)2
=
4c(x
-
h)
(x
-
h)2
=
4c(y
-
k)
?若c
>
0,開口向右;
若c
<
0,開口向左
?頂點:(h,k)
?焦點:(h
+
c,k)
?準線:x
=
h-
c
?軸:y
=
k
?正焦弦長:4|
c|
?若c
>
0,開口向上;
若c
<
0,開口向下
?頂點:(h,k)
?焦點:(h,k
+
c)
?準線:y
=
k-
c
?軸:x
=
h
?正焦弦長:4|
c|
2-2 橢圓的圖形與標準式
1. 橢圓的定義:
平面上與兩定點F1、F2距離和為定值2a()的所有點P所成的圖形稱為橢圓。
也就是滿足之P點所成的集合,其中兩定點F1與F2稱為橢圓的焦點。
2. 橢圓的標準式:
長軸在x軸上
(a
>
b>
0,a2
=
b2+c2)
長軸在y軸上
(a
>
b>
0,a2
=
b2+c2)
?中心:(0,0)
?焦點:(
±c,0)
?長軸長:2a,長軸頂點:(
±a,0)
短軸長:2b,短軸頂點:(0,
±b)
?正焦弦長:
?中心:(0,0)
?焦點:(0,
±c)
?長軸長:2a,長軸頂點:(0,
±a)
短軸長:2b,短軸頂點:(
±b,0)
?正焦弦長:
3. 橢圓的標準式的平移:
長軸平行x軸
(a
>
b>
0,a2
=
b2+c2)
長軸平行y軸
(a
>
b>
0,a2
=
b2+c2)
?中心:(h,k)
?焦點:(h
±c,k)
?長軸長:2a,長軸頂點:(h
±a,k)
短軸長:2b,短軸頂點:(h,k
±b)
?正焦弦長:
?中心:(h,k)
?焦點:(h,k
±c)
?長軸長:2a,長軸頂點:(h,k
±a)
短軸長:2b,短軸頂點:(h
±b,k)
?正焦弦長:
2-3 雙曲線的圖形與標準式
1. 雙曲線的定義:
設F1與F2為平面上滿足(c
>
0)的兩定點,平面上與兩定點F1、F2距離差的絕對值為定值2a()的所有點P所成的圖形稱為雙曲線。
也就是滿足之P點所成的集合,其中兩定點F1與F2稱為雙曲線的焦點。
2. 雙曲線的標準式:
貫軸在x軸上
(c2
=a2
+
b2)
貫軸在y軸上
(c2
=a2
+
b2)
?中心:(0,0)
?貫軸長:2a,頂點:(
±a,0)
?共軛軸長:2b,
共軛軸頂點:(0,±
b)
?焦點:(
±c,0),其中c2
=
a2
+
b2
?正焦弦長:
?漸近線:
?中心:(0,0)
?貫軸長:2a,頂點:(0,
±a)
?共軛軸長:2b,
共軛軸頂點:(±
b,0)
?焦點:(0,
±c),其中c2
=
a2
+
b2
?正焦弦長:
?漸近線:
3. 雙曲線的標準式的平移:
貫軸平行x軸
(c2
=a2
+
b2)
貫軸平行y軸
(c2
=a2
+
b2)
?中心:(h,k)
?貫軸長:2a,貫軸頂點:(h
±a,k)
?共軛軸長:2b,
共軛軸頂點:(h,k
±b)
?焦點:(h
±c,k)
?正焦弦長:
?漸近線:
?中心:(h,k)
?貫軸長:2a,貫軸頂點:(h,k
±a)
?共軛軸長:2b,
共軛軸頂點:(h
±b,k)
?焦點:(h,k
±c)
?正焦弦長:
?漸近線:
第3章 微分
3-1 極限的概念
1. 函數:
設x、y為兩變數,給定x值後,y值隨著x值依某種關係而確定,我們稱y為x的函數,其變量x稱為自變數,變量y稱為應變數。
自變數x可能變動的範圍,稱為此函數的定義域,與x值對應之函數值所成的集合稱為值域。
2. 函數極限的定義:
當函數f
(x)定義域中的x趨近於定值a時(x
¹
a),則x所對應的函數值f
(x)也逐漸趨近於a,我們稱x趨近於a時,f
(x)的極限為a,記為。
3. 求極限值:
(1)若以x
=
a代入f
(x)得實數f
(a),則。
(2)若f
(x)為有理函數且(q(x)
¹
0):
?以x
=
a代入f
(x)得(無意義),此時須將f
(x)中使分子和分母為0
的公因式約去,再將x
=
a代入求得極限值。
?以x
=
a代入f
(x)得(k為任意不為0之數),則不存在。
4. 函數極限的運算性質:
設,,其中a、b
皆為實數,則:
(1)(k為常數)
(2)(k為常數)
(3)
(4)
(5)(b
¹
0)
5. 極限值存在:
左極限
=
右極限,即。
6. 函數的連續性:
若函數f
(x)滿足(1)f
(a)存在 (2)存在 (3)
則稱函數f
(x)在x
=
a連續。
3-2 多項函數的導數與導函數
1. 導數的定義:
設f
(x)為一函數,a為定義域中的一點,則:
(1)f(x)在區間[a,b]的平均變化率為
(2)若存在,我們稱極限值為f
(x)在x
=
a的導數,以f
¢(a)表示之,即
(h
=
x-
a)
2. 導數的意義:
(1)幾何意義:f
¢(a)為f
(x)在x
=
a的切線斜率,過曲線f
(x)上一點(a,f
(a))的切線方程式為y
-
f(a)=
f¢(a)(x
-
a)。
(2)物理意義:設運動物體的位移函數為f
(t),速度函數為v(t),加速度函數為a(t),則f
¢(t)
=
v(t),v¢(t)
=
a(t)。
3. 導函數:
設f
(x)定義中的每一點a,其導數f
¢(a)存在,此時a→f
¢(a)形成一個新函數,f
(x)的導函數為,此過程稱為將函數f
(x)微分。
4.
函數的可微與連續關係:可微分函數必為連續函數;反之,未必成立。
3-3 微分公式
1. 微分公式:
設p(x)和q(x)皆為可微分函數,
(1)若f
(x)=
xr,則f
¢(x)
=
rxr
-1(r為實數)
(2)若f
(x)=
k,則f
¢(x)
=
0(k為常數)
(3)若f
(x)=
kp(x),則f
¢(x)
=
kp¢(x)(k為常數)
(4)若f
(x)=
p(x)±q(x),則f
¢(x)
=
p¢(x)
±q¢(x)
(5)若f
(x)=
p(x)q(x),則f
¢(x)
=
p¢(x)q(x)
+
p(x)q¢(x)
(6)若且q(x)
¹
0,則
(7)連鎖規則:
?f
(x)=
p(q(x))且p¢(x)、q¢(x)皆存在,則f
¢(x)
=
p¢(q(x))
´
q¢(x)
?已知g(x)為可微分函數,若f
(x)=
(g(x))r且r為實數,則
f
¢(x)
=
r(g(x))r
-1
´
g¢(x)
2. 高階導函數:
f(x)的n階導函數,記為
f(n)(x),,y(n),,
f(x)的二階以上的導函數,統稱為高階導函數。
3-4 微分的應用
1. 函數的遞增與遞減:函數f
(x)在區間I可微分,對於任意xÎI,
(1)若f
¢(x)
³
0,則f
(x)在區間I上為遞增函數。
(2)若f
¢(x)
>
0,則f
(x)在區間I上為嚴格遞增函數。
(3)若f
¢(x)
£
0,則f
(x)在區間I上為遞減函數。
(4)若f
¢(x)
<
0,則f
(x)在區間I上為嚴格遞減函數。
2. 導數與極值的關係:
若函數f
(x)在x
=
a處有極大值或極小值,且f
(x)在x
=
a處可微分,則
f¢(a)
=
0。
3. 函數的極大值與極小值:
設函數f
(x)在x
=
a附近各點都可微分且f
¢(a)
=
0,
(1)當圖形在a點的左側是遞增函數,在a點的右側是遞減函數,即x
<
a時f
¢(x)
>
0,x
>
a時f
¢(x)
<
0,則f
(x)在x
=
a處有極大值f
(a)。
(2)當圖形在a點的左側是遞減函數,在a點的右側是遞增函數,即x
<
a時f
¢(x)
<
0,x
>
a時f
¢(x)
>
0,則f
(x)在x
=
a處有極小值f
(a)。
4. 函數的最大值與最小值:
函數在區間範圍內的最大值與最小值,可能發生在f
¢(x)
=
0的點或區間的兩端點。
5.
極值的應用:利用多項函數求極值的方法解決一些實際的問題。
第4章 積分
4-1 無窮等比級數
1. 無窮數列的極限:
(1)無窮數列áanñ,當n→¥時,an→A(定值),即áanñ收斂於A,記為。
(2)無窮數列áanñ沒有收斂,即為發散。
2. 無窮收斂數列的性質:
設,,則
(1)
(2)
(3)
(4)(B
¹
0)
(5)(c為一常數)
3. 分式型數列極限的規則:
(1)若an的分子和分母同次方,則即為分子分母最高次項的係數比值。
(2)若an的分子次方小於分母次方,則。
(3)若an的分子次方大於分母次方,則不存在。
4. 夾擠定理:
若數列áanñ,ábnñ,ácnñ滿足an
£
bn£
cn(n為任意自然數),且,則。
5. 無窮等比數列árnñ的收斂與發散:
(1)當
-1
<
r<
1(即|r
|<
1)時,árnñ收斂於0;
當r
=
1時,árnñ收斂於1。
故當
-1
<
r£
1時,árnñ為收斂數列。
(2)當r
£
-
1或r
>
1時,árnñ為發散數列。
6. 無窮等比級數的收斂與發散:
(1)當
-1
<
r<
1(即|r
|<
1)時,收斂,其和為。
(2)當r
£
-
1或r
³
1時,發散,級數和不存在。
4-2 積分的概念與反導函數
1. 定積分:
函數f
(x)在閉區間[a,b]上的定積分,以表示之,a與b分別稱為積分的下限與上限。
2. 反導函數:
設F(x)為一可微分函數,f
(x)為一函數,若F¢(x)
=
f(x),則稱F(x)為f
(x)的反導函數。
3. 不定積分的性質:
若與存在,其中,c為常數,則:
(1)
(2)(n
¹
-
1)
(3)
(4)
4. 代換積分法:
,其中n
¹
-
1
4-3 多項函數的積分
1. 微積分基本定理:
設f
(x)在[a,b]上連續,且F(x)為f
(x)的反導函數,則
。
2. 定積分的性質:
設f
(x),g(x)均為[a,b]上可積分函數,
(1)
(2)
(3)
(4),其中a
<
c<
b
(5)
數學B(I)
第1章 直線方程式
1-1 直角坐標、距離公式、分點坐標
1. 在數線上,兩點P(a)、Q(b)間的距離為
2. 坐標平面上兩點P(x1,y1)、Q(x2,y2)間的距離為
▲祕訣
3.
設P1(x1,y2)、P2(x2,y2)、P(x,y)是一直線上相異三點,且P是
的內分點,若(m、n為正數),則
,
4. 若P1(x1,y1)、P2(x2,y2)為平面上任兩點,則的中點坐標是
5. 在△ABC中,若A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)且G(x,y)為△ABC的重心,則,
1-2 直線的斜率與方程式
1. 斜率的定義:
設P1(x1,y1)、P2(x2,y2)為直線L上之相異兩點
(1)若L不垂直於x軸,則L之斜率為
(2)
若L垂直於x軸,則L之斜率不存在
2. 已知兩直線L1、L2之斜率分別為m1、m2,則
(1)L1//L2 Û m1
=
m2
(2)若m1m2
¹
0,則L1
^
L2 Û m1
´
m2=
-
1
3. 直線方程式的型式
型一:點斜率:過點(x1,y1)且斜率為m之直線方程式為
y
-y1
=
m(x-
x1)
型二:斜截式:若直線L的斜率為m且y截距為b,則L之方程式為
y
=mx
+
b
型三:兩點式:若P1(x1,y1)、P2(x2,y2)為直線L上之相異兩點
(1)當x1
¹
x2,則直線L之方程式為
(2)當x1
=
x2,則直線L之方程式為
x
=x1
型四:截距式:若直線L的x截距為a,y截距為b,ab
¹
0,則L之方程式為
型五:一般式:直線L的一般式為二元一次方程式ax
+
by+
c=
0
(1)當b
=
0,表垂直x軸之直線,斜率不存在
(2)當b
¹
0,表斜率為的直線
4. 點P(x0,y0)到直線L:ax
+
by+
c=
0之距離為
5. 兩平行線L1:ax
+
by+
c1=
0與L2:ax
+
by+
c2=
0的距離為
。
1-3 函數及其圖形
1. 兩個變數x、y,對於每一個x值已知時,就有一個且只有一個y值與之對應,則稱y為x的函數,以y
=
f(x)表示。
其中x稱為自變數,y稱為應變數。
2. 凡能化成y
=
ax+
b型式(式中a、b為常數)的函數,皆稱為線型函數。
若a
¹
0時,則稱為一次函數,其圖形為一直線。
3. 二次函數y
=
ax2+
bx+
c的圖形為拋物線,
a>
0時,拋物線開口向上;
a<
0時,拋物線開口向下。
且其頂點坐標為,其對稱軸為。
第2章 三角函數
2-1 有向角及其度量
1.
角的度量有「六十分制」與「弧度制」二種。
(1)(弧度)
(2)1(弧度)
2. 若一個扇形的半徑為r,弧長為S,所對的圓心角為q
弧度,面積為A,則
(1)S
=rq
(2)
3. 認識同界角與標準位置角
(1)若q
-
f
=
n
´
360°或q
-
f
=
2np,其中n為整數,則稱q
與f
為同界角。
(2)
第一象限角:若0°
<
q
<
90°,n為整數,則n
´
360°
+
q
為第一象限角。
第二象限角:若90°
<
q
<
180°,n為整數,則n
´
360°
+
q
為第二象限角。
第三象限角:若180°
<
q
<
270°,n為整數,則n
´
360°
+
q
為第三象限角。
第四象限角:若270°
<
q
<
360°,n為整數,則n
´
360°
+
q
為第四象限角。
2-2 銳角三角函數的定義及基本性質
▲圖2-28
1.
銳角三角函數的定義:
直角△ABC中(如右圖)
2. 了解餘角關係式:
sin(90°
-
q
)
=cosq
cos(90°
-
q
)
=sinq
tan(90°
-
q
)
=cotq
cot(90°
-
q
)
=tanq
sec(90°
-
q
)
=cscq
csc(90°
-
q
)
=secq
3. 熟記特別角之三角函數值:
函數
函數值
角度q
sinq
cosq
tanq
cotq
secq
cscq
2
1
1
2
4. 熟悉基本三角關係式:
(1)倒數關係:sinq
´
cscq
=
cosq
´
secq
=
tanq
´
cotq
=
1
(2)
商數關係:
(3)
平方關係:sin2q
+
cos2q
=
1 1
+
tan2q
=
sec2q 1
+
cot2q
=
csc2q
2-3 任意角的三角函數
1. 在標準位置角q
之終邊上任一點P(x,y),設,則
(x
¹
0)
(y
¹
0)
(x
¹
0)
(y
¹
0)
2. 由定義知同界角之三角函數值相等。
▲圖2-29
3.
由q
之終邊所在象限可確定其三角函數值正負如下:
象限
正負
函數
一
二
三
四
sinq cscq
+
+
-
-
cosq secq
+
-
-
+
tanq cotq
+
-
+
-
4. 熟記0°、90°、180°、270°之三角函數值:
角度q
函數值
函數
0°(0)
180°(p
)
sinq
0
1
0
-
1
cosq
1
0
-
1
0
tanq
0
無意義
0
無意義
5. 第一類三角函數變換公式:
(1)sin(
-
q
)
=
-
sinq
cos(
-
q
)
=cosq
tan(
-
q
)
=
-
tanq
(2)sin(p
-
q
)
=sinq
cos(p
-
q
)
=
-
cosq
tan(p
-
q
)
=
-
tanq
(3)sin(p
+
q
)
=
-
sinq
cos(p
+
q
)
=
-
cosq
tan(p
+
q
)=
tanq
(4)sin(2p
-
q
)=
-
sinq
cos(2p
-
q
)=
cosq
tan(2p
-
q
)=
-
tanq
6. 第二類三角函數變換公式:
(1)
(2)
(3)
2-4 三角函數的圖形
1. 函數y
=
sinx的性質:
(1)x為任意實數,sinx均有意義
(2)-
1£
sinx£
1
(3)週期為2p
2. 函數y
=
cosx的性質:
(1)x為任意實數,cosx均有意義
(2)-
1£
cosx£
1
(3)週期為2p
3. 函數y
=
tanx的性質:
(1)直線(n為整數)為圖形之漸近線
(2)tanx可為任意實數
(3)週期為p
4. 函數y
=
cotx的性質:
(1)x
=np(n為整數)為圖形之漸近線
(2)cotx可為任意實數
(3)週期為p
5. 函數y
=
secx的性質:
(1)(n為整數)為圖形之漸近線
(2)|secx|
³1
(3)週期為2p
6. 函數y
=
cscx的性質:
(1)x
=np(n為整數)為圖形之漸近線
(2)|cscx|
³1
(3)週期為2p
第3章 向量
3-1 向量的意義
1. 有向線段與向量:對於每一個向量均有一個有向線段與之對應,記為。
2. 向量的坐標表示:
(1)設O為原點,點P(a,b),則且
(2)設A(a1,a2)、B(b1,b2),則
3. 向量的相等:
設、,若,則a1
=
b1且a2
=
b2
3-2 向量的加減法與實數積
1. 向量的加減法:
在△ABC中
(1)
(2)
2. 向量加減法的坐標表示:
設、,則
(1)
(2)
3. 向量加法的基本性質:
(1)
(2)
(3)
(4),稱為的逆向量
4. 向量的實數積:
設r為實數,則稱為向量的實數積,若,則
(1)r
>0時,與同向,且長度為的r倍。
(2)r
<0時,與反向,且長度為的|
r|倍。
5. 向量實數積的坐標表示:
設,r為實數,則
6. 向量實數積的基本性質:
r、s為實數,則
(1)
(2);
7. 向量的平行:
,
(1)若,則存在一實數r,使得
(2)設,,若,則a1:b1
=
a2:b2
8. 長度為1的向量,稱為單位向量,即若(x,y)為一個單位向量,則x2
+
y2=
1,若為非零向量,則與同向的單位向量為。
3-3 向量的內積與夾角
1. 餘弦定理:
△ABC中,若a、b、c分別表示ÐA、ÐB、ÐC的對邊,則
a2=
b2+
c2-
2bccosA
b2=
a2+
c2-
2accosB
c2=
a2+
b2-
2abcosC
2. 向量的內積:
(1)設q
為與的夾角,則、的內積為
(2)設、,則
3. 向量的垂直:
設,,若,則
4. 向量內積的性質:
(1)
(2)
(3)
(4)
第4章 指數與對數及其運算
4-1 指數的運算與意義
1. 指數的定義:
設n為正整數,則符號an表示n個a的連乘積。
2. 整數指數:
設a
¹
0,n為正整數,則
(1)a0
=1
(2)
3. 分數指數:
若a為正實數,且m、n為整數,n
>
0,則
(1)
(2)
4. 實數指數的指數律:
設a、b為正實數,r、s為實數,則
(1)ar
´as
=
ar
+s
(2)(ar)s
=ars
(3)ar
´br
=
(ab)r
(4)
(5)
4-2 指數函數及其圖形
1. 指數函數:
設a
>
0且a
¹
1,若將任意實數x視為一變數,則函數y
=
f(x)=
ax稱為以a為底數的指數函數。
2. 指數函數圖形的性質:
(1)圖形恆在x軸的上方,且漸漸接近於x軸。
(2)圖形通過點(0,1)。
(3)當a
>
1時,y
=
ax為嚴格增函數。
(4)當0
<
a<
1時,y
=
ax為嚴格減函數。
(5)設a
>
0且a
¹
1,則y
=
ax與的圖形對稱於y軸。
3. 指數方程式:
(1)
方程式中的未知數出現在指數部分者,稱為指數方程式。
(2)求解原理:若a
>
0、a
¹
1且ar
=
as,則r
=
s。
4-3 對數的運算與意義
1. 對數的定義:
設a
>
0且a
¹
1,b
>
0,則滿足ax
=
b的唯一實數x,稱為以a為底數之b的對數,記為logab
=
x,且稱b為真數。
2. 對數的性質:
設a、b、M、N均為正實數,且a、b
¹
1;r、s為實數,且r
¹
0,則
(1)loga1
=0;logaa
=
1
(2)loga(MN)
=logaM
+
logaN
(3);
(4);
(5)(換底公式);(logab)
´
(logba)
=1
4-4 對數函數及其圖形
1. 對數函數:
設a
>
0且a
¹
1、x
>
0,若將x視為一變數,則函數y
=
f(x)=
logax稱為以a為底數的對數函數。
2. 對數函數圖形的性質:
(1)圖形恆在y軸的右側,且漸漸接近於y軸。
(2)圖形通過點(1,0)。
(3)當a
>
1時,y
=
logax為嚴格增函數。
(4)當0
<
a<
1時,y
=
logax為嚴格減函數。
(5)設a
>
0且a
¹
1,則y
=
logax與的圖形對稱於x軸。
(6)設a
>
0且a
¹
1,則y
=
ax與y
=
logax的圖形對稱於直線y
=
x。
3. 對數方程式:
(1)
方程式中的未知數出現在對數中的真數或底數者,通稱為對數方程式。
(2)求解原理:若a
>
0且a
¹
1,M、N
>
0且logaM
=
logaN,則M
=
N。
4-5 常用對數及其應用
1. 常用對數:
以10為底數的對數,稱為常用對數,簡記為logx。
2.
熟知常用對數表的查法及表尾差法的使用。
3. 首數、尾數:
若logx
=
n+
a,其中n為整數,0
£
a
<
1,則稱n為首數,a
為尾數。
(1)若x
>
1,且x的整數部分為m位數,則n
=
m-
1。
(2)若0
<
x<
1,且x自小數點後第m位開始出現不為0的數字,則n
=
-
m。
數學B(II)
第1章 數列與級數
1-1 等差數列與等差級數
1. 等差數列的第k項
ak
=
a1+
(k-
1)´
d
2. 等差級數前n項的和
3. 等差中項A為前後二項a、b和的一半,即
1-2 等比數列與等比級數
1. 等比數列的第k項
ak
=
a1´
rk
-1
2. 等比級數的前n項和
(r
¹
1)
3. 等比中項G的平方等於前後二項a、b的乘積,即
G2
=
a´
b(或)
1-3 無窮等比級數
1. 無窮數列áanñ,
當n→¥時,an→a,則稱a
為數列áanñ之極限,記為。
又「極限存在」的數列稱為收斂數列;
「極限不存在」的數列,稱為發散數列。
2. 無窮等比數列áarn
-
1ñ,r
¹
0中
(1)當|
r|<
1或r
=
1時,數列áarn
-
1ñ為收斂數列。
(2)當|
r|>
1或r
=
-
1時,數列áarn
-
1ñ為發散數列。
3. 無窮級數,前n項和,
(1)若,則稱為收斂級數,且其和為a。
(2)
若不存在,則稱為發散級數,且其和不存在。
4. 無窮等比級數(a
¹
0,r
¹
0),
(1)若|
r|<
1,則為收斂級數,且其和為。
(2)若|
r|³
1,則為發散級數,且其和不存在。
第2章 式的運算
2-1 多項式的四則運算
1.
多項式的相等:兩多項式的次數相同,且對應項的係數相等。
2.
多項式的相加減運算:只要將同類項的係數相加減即可。
3.
多項式的乘法及除法運算:利用分離係數法較容易。
4. 多項式的除法定理:
被除式
=
除式
´
商式
+
餘式
但其中餘式的次數要小於除式的次數,或餘式為0。
5.
綜合除法的運算:在運算中,上、下兩列的係數是用相加,不是相減。
2-2 餘式與因式定理
1. 餘式定理:設a
¹
0,多項式f
(x)除以ax
-
b的餘式為。
2. 因式定理:設a
¹
0,若ax
-
b|f(x),則;反之亦成立。
3. 因式分解公式:
(1)a2
+2ab
+
b2=
(a+
b)2
a2-
2ab+
b2=
(a-
b)2
(2)a2
-b2
=
(a+
b)(a-
b)
(3)a3
+b3
=
(a+
b)(a2
-ab
+
b2)
a3-
b3=
(a-
b)(a2
+ab
+
b2)
(4)a3
+3a2b
+
3ab2+
b3=
(a+
b)3
a3-
3a2b
+3ab2
-
b3=
(a-
b)3
4. 最高公因式與最低公倍式
兩個多項式f
(x)與g(x)的共同因式中,次數最高的稱為它們的最高公因式,簡記為H.C.F。
又共同倍式中,次數最低的稱為它們的最低公倍式,簡記為L.C.M。
2-3 分式與根式的運算
1. 分式有三種類型:
(1)
真分式:分子次數小於分母次數的分式。
(2)
假分式:分子次數不小於分母次數的分式。
(3)
帶分式:一個多項式與真分式的代數和。
2. 分式的四則運算:若f
(x)、g(x)、h(x)、k(x)均為多項式且g(x)、k(x)不為零多項式,則
(1)加法:
(2)減法:
(3)乘法:
(4)除法:(其中h(x)
¹
0)
3.
部分分式:將一個真分式化為若干個真分式的代數和,稱為將真分式分解成部分分式。
4. 根式的性質:若A、B均為有理式,且其值皆為正數,m、n皆為正整數,則
(1)
(2)
(3)
(4)
5.
有理化因式:若兩個根式的乘積是有理式,則稱這兩個根式互為有理化因式。
6. 二重根式的化簡:
若x
=
a+
b,y
=
ab且a
³
b>
0,則。
第3章 方程式
3-1 多項方程式
1. 一元二次方程式ax2
+
bx+
c=
0:
(1)b2
-4ac
>
0:有兩相異實根,可利用十字交乘法或代入公式求解。
(2)b2
-4ac
=
0:有兩相等實根,(重根)。
(3)b2
-4ac
<
0:無實根。
2. 根與係數的關係:
若a、b
為一元二次方程式ax2
+
bx
+
c
=
0之兩根,則
、。
3. 一次因式檢驗定理:
設f
(x)=
anxn
+an
-
1xn
-
1
+
…
+a1x
+
a0為一個整係數n次多項式,若整係數一次式ax
-
b是f
(x)的因式,且a、b互質,則a
|an且b
|a0。
4. 一元高次方程式的解法:
可利用一次因式檢驗定理或因式分解公式,將其分解為一次或二次因式的乘積,即可求出其解。
3-2 二元一次聯立方程式與二階行列式
1. 聯立方程式解的幾何意義:
(1)若a1:a2
¹
b1:b2,則聯立方程式恰有一組解(x0,y0),表此聯立方程式所對應的兩直線恰交於一點(x0,y0)。
(2)若a1:a2
=
b1:b2
=
c1:c2,則聯立方程式有無限多組解,表此聯立方程式所對應的兩直線重合。
(3)若a1:a2
=
b1:b2
¹
c1:c2,則聯立方程式無解,表此聯立方程式所對應的兩直線平行。
2. 二階行列式:
符號表示ad
-
bc,且稱此符號為二階行列式。
3. 二元一次方程組的行列式解:
方程組中
令,,,則
(1)D
¹
0,方程組恰有一組解:,。
(2)D
=
0,但Dx
¹
0或Dy
¹
0,方程組無解。
(3)D
=
0且Dx
=
Dy
=
0,方程組有無限多組解。
3-3 三階行列式與Cramer公式
1. 三階行列式:
符號表示a1b2c3
+
a2b3c1
+a3b1c2
-
a3b2c1
-a1b3c2
-
a2b1c3,且稱此符號為三階行列式。
2. 三階行列式的降階:
三階行列式的值等於它任何一行(或列)的各元與其對應的餘因式之乘積的和。
3. 行列式的性質:
(1)行列依序互換,其值不變。
(2)任意兩行(列)對調,其值變號。
(3)任一行(列)可提出其公因數。
(4)任一行(列)的元素均為0,其值為0。
(5)
任兩行(列)的元素對應相同或成比例,其值為0。
(6)
某一行(列)的元素若由兩個元所組成,則可分成兩個行列式之和。
(7)將任一行(列)的k倍加到另一行(列),其值不變。
4. Cramer(克拉瑪)公式:
設
令,
,
當D
¹
0時,方程組恰有一組解:
,,
第4章 不等式及其應用
4-1 一元二次不等式
1. 一元一次不等式的解法與圖示:
不等式ax
+
b>
0(a
¹
0)的解為
(1)若a
>
0,則。
(2)若a
<
0,則。
2. 設a
>
0,一元二次方程式ax2
+
bx+
c=
0
(1)當b2
-
4ac>
0時,有兩相異實根a、b,令a
<
b,則
?ax2
+
bx
+
c
>
0的解為x
>
b
或x
<
a
?ax2
+
bx
+
c
<
0的解為a
<
x
<
b
?ax2
+
bx
+
c
³
0的解為x
³
b或x
£
a
?ax2
+
bx
+
c
£
0的解為a
£
x
£
b
(2)
當b2
-
4ac=
0時,有相等實根,即a
=
b,則
?ax2
+
bx
+
c
³
0的解為任意實數
?ax2
+
bx
+
c
>
0的解為不等於a
的任意實數
?ax2
+
bx
+
c
£
0的解為x
=
a
?ax2
+
bx
+
c
<
0為無解
(3)
當b2
-
4ac<
0時,沒有實根,則
?ax2
+
bx
+
c
³
0的解為任意實數
?ax2
+
bx
+
c
>
0的解為任意實數
?ax2
+
bx
+
c
£
0為無解
?ax2
+
bx
+
c
<
0為無解
4-2 絕對不等式
1. 算幾不等式:
設a1,a2,…,an為n個正實數,n
³
2,則
且當等號成立時,a1
=
a2=
…
=an。
2. 柯西不等式:
設a1,a2,…,an,b1,b2,…,bn是2n個實數,則
(a12
+a22
+
…
+an2)(b12
+
b22
+
…
+bn2)
³
(a1b1
+a2b2
+
…
+anbn)2
且當等號成立時,a1:b1
=
a2:b2
=
…
=an:bn。
4-3 二元一次不等式的圖形及線性規劃
1. 設a
>
0,直線L表方程式ax
+
by+
c=
0之圖形,則不等式
(1)ax
+by
+
c>
0的圖形表直線L之右側半平面。
(2)ax
+by
+
c³
0的圖形表直線L之右側半平面及直線L。
(3)ax
+by
+
c<
0的圖形表直線L之左側半平面。
(4)ax
+by
+
c£
0的圖形表直線L之左側半平面及直線L。
2. 設平行於x軸的直線L表方程式y
=
k之圖形,則不等式
(1)y
>k的圖形表直線L之上方半平面。
(2)y
³k的圖形表直線L之上方半平面及直線L。
(3)y
(2)條件機率的乘法公式:
P(AÇB)
=
P(A)´
P(B|A)。
(3)貝氏定理:
設{A1,
A2,…,
An}是樣本空間S的一個分割,B為S的任一個事件,若P(B)
>
0,P(Ai)
>
0,i
=
1,2,…,n,則
,
k=
1,2,…,n。
4. 獨立事件:
(1)設AÌS,BÌS,若P(AÇB)
=
P(A)´
P(B),則稱A、B為獨立事件(或統計無關),否則稱為相關事件。
(2)若P(AÇB)
=
P(A)´
P(B),則下列三式成立:
?P(AÇB¢)
=
P(A)´
P(B¢)。
?P(A¢ÇB)
=
P(A¢)
´
P(B)。
?P(A¢ÇB¢)
=
P(A¢)
´
P(B¢)。
2-3 數學期望值
1. 試驗的數學期望值:
設有一試驗,其樣本空間為S且{A1,
A2,…,
Ak}為樣本空間S的一個分割,若事件Ai發生的機率為pi(i
=
1,2,…,k),且事件Ai發生可得報酬xi(i
=
1,2,…,k),則稱p1x1
+
p2x2
+
…
+pkxk為此試驗的數學期望值。
第3章 統計
3-1 抽樣方法
1. 統計內容的三要素:
(1)統計資料
(2)統計方法
(3)統計原理
2. 抽樣調查的方法:
(1)簡單隨機抽樣
(2)系統抽樣
(3)分層隨機抽樣
(4)部落抽樣
3-2 資料整理與圖表編製
1. 次數分配表的編製:
第一步:求全距
第二步:定組數
第三步:定組距
第四步:定組限
第五步:歸類並計算各組的次數
2. 直方圖的畫法:
以變量為橫軸,次數為縱軸,各組組距為底,其對應次數為高,畫長方形,可得直方圖。
3. 學習累積次數分配表的編製。
4. 學習累積次數分配曲線圖的畫法。
3-3 算術平均數、中位數、百分等級
1. 算術平均數的求法:
(1)未分組資料:
(2)已分k組資料:
2. 加權平均數的求法:
,其中Wi表xi的權數。
3. 中位數的求法:
設n個數值由小而大排列成x1
£
x2£
…
£xn。
(1)當n為奇數時,中位數。
(2)當n為偶數時,中位數。
4. 百分等級的求法:
若n表示所登錄分數的總次數,x表示某一個原始分數,Fx表示分數小於x的累積次數,則百分等級PR為的整數部分。
3-4 四分位距與標準差
1. 全距:R
=
最大數
-
最小數。
2. 四分位距:IQR
=
Q3-
Q1。
3. 母體變異數與母體標準差:
離均差平方和的算術平均數稱為母體變異數,記為s2,而其平方根稱為母體標準差,記為s。
4. 樣本變異數與樣本標準差:
樣本資料的離均差平方和除以n
-
1,稱為樣本變異數,記為S2,而其平方根稱為樣本標準差,記為S。
5. 樣本變異數與樣本標準差的求法:
設樣本資料為x1,
x2,…,
xn,其算術平均數為,
則,
。
3-5 解讀信賴區間與信心水準
1. 常態分配:68
-
95-
99規則,大約有
(1)68%的數值落在距平均數一個標準差的範圍內。
(2)95%的數值落在距平均數兩個標準差的範圍內。
(3)99%的數值落在距平均數三個標準差的範圍內。
2. 學習信賴區間與信心水準的解讀。
數學B(IV)
第1章 三角函數的應用
1-1 和差角公式與二倍角公式
1. 和差角公式:
(1)cos(a
-
b
)
=cosa
cosb
+
sina
sinb
(2)cos(a
+
b
)
=cosa
cosb
-
sina
sinb
(3)sin(a
+
b
)
=sina
cosb
+
cosa
sinb
(4)sin(a
-
b
)
=sina
cosb
-
cosa
sinb
(5)
(6)
2. 二倍角公式:
(1)sin2q
=
2sinq
cosq
(2)cos2q
=
cos2q
-
sin2q
=
1-
2sin2q
=
2cos2q
-
1
(3)
3. 若a、b為實數,則函數y
=
asinx+
bcosx有
最大值、最小值。
1-2 正弦與餘弦定理
1. 正弦定理:
在△ABC中,若R為△ABC之外接圓半徑,則
2. 餘弦定理:
在△ABC中,若a、b、c分別表示ÐA、ÐB、ÐC的對邊,則
a2=
b2+c2
-
2bccosA b2
=
a2+c2
-
2accosB c2
=
a2+
b2-
2abcosC
3. 三角形面積公式:
在△ABC中,
(1)已知二邊一夾角,則△ABC的面積為
(2)海龍公式:
已知三邊長為a、b、c,令,則△ABC的面積為
1-3 解三角形問題(含三角測量)
1. 解三角形:
(1)已知二角一邊(A.A.S.或A.S.A.)時,可利用正弦定理求出另二邊。
(2)已知二邊一夾角(S.A.S.)時,可由餘弦定理求出第三邊,再利用正弦定理求出另外二角。
(3)已知三邊長(S.S.S.)時,可由餘弦定理求出未知的三個角。
(4)已知二邊及一對角(S.S.A.)時,
?由餘弦定理可得一個一元二次方程式,則由此方程式的解,可知三角形可能有二解、
一解或無解。
?若由正弦定理,則先求出另外的角,其解亦可能為二解、一解或無解。
2. 三角測量:
(1)
認識測量用的名詞,如:仰角、俯角及方位等。
(2)
能利用作圖,將測量的問題轉化成解三角形的問題。
第2章 二次曲線
2-1 圓方程式
1. 圓的標準式:
以Q(h,k)為圓心,r(r
>
0)為半徑之圓的方程式為(x
-
h)2+
(y-
k)2=
r2
2. 圓的一般式:
凡是圓,必可表為x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0的形式,但此種形式的方程式,其圖形有下列三種情形:
(1)當d2
+
e2-
4f>
0時,方程式表一圓,圓心為,半徑為。
(2)當d2
+
e2-
4f=
0時,方程式表一點。
(3)當d2
+
e2-
4f<
0時,方程式無圖形。
3. 點與圓的相關位置:
設點P(x0,y0),圓C:x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0,則
(1)x02
+y02
+
dx0+
ey0+f
>0 Û P在圓C外部。
(2)x02
+y02
+
dx0+
ey0+f
=0 Û P在圓C上。
(3)x02
+y02
+
dx0+
ey0+f
<0 Û P在圓C內部。
2-2 圓與直線的關係
1. 判斷圓與直線的相交情況:
設直線L:ax
+
by+
c=
0,圓C:(x
-
h)2+
(y-
k)2=
r2
(1)令d表圓心到直線L之距離,即,則
?d
>
r Û 圓C與直線L不相交。
?d
=
r Û 圓C與直線L恰交於一點(相切)。
?d
<
r Û 圓C與直線L相交於相異兩點。
(2)圓C與直線L的方程式聯立,消去x或y,可得一個一元二次方程式,令其判別式為D,則
?D
>
0 Û 表圓C與直線L相交於相異兩點。
?D
=
0 Û 表圓C與直線L恰交於一點(相切)。
?D
<
0 Û 表圓C與直線L不相交。
2. 學習圓的切線方程式的求法。
3. 自圓C:x2
+
y2+
dx+
ey+
f=
0外一點P(x1,y1)到圓C的切線段長為。
2-3 拋物線的圖形與標準式
1. 拋物線的定義:
設平面上有一定直線L及直線L外一定點F,則在此平面上到點F的距離等於到直線L的距離之所有點所成的圖形,稱為拋物線,其中定點F為焦點,定直線L為準線。
2. 頂點在(h,k)的拋物線標準式與其圖形之間的關係:
標準式
圖形
(y
-
k)2
=
4c(x
-
h)
(x
-
h)2
=
4c(y
-
k)
2-4 橢圓的圖形與標準式
1. 橢圓的定義:
設F1與F2為平面上的兩相異定點,若定數,則在此平面上滿足的所有點P所成的圖形,稱為橢圓,其中定點F1與F2稱為橢圓的焦點。
2. 中心在(h,k)的橢圓標準式與其圖形之間的關係:
標準式
圖形
(a
>
b>
0)
(c2
=
a2
-
b2)
(a
>
b>
0)
(c2
=
a2
-
b2)
2-5 雙曲線的圖形與標準式
1. 雙曲線的定義:
設F1與F2為平面上的兩相異定點,若定數,則在此平面上滿足的所有點P所成的圖形,稱為雙曲線,其中定點F1與F2稱為雙曲線的焦點。
2. 中心在(h,k)的雙曲線標準式與其圖形之間的關係:
標準式
圖形
(a
>
0,b
>
0)
(c2
=
a2
+
b2)
(a
>
0,b
>
0)
(c2
=
a2
+
b2)
第3章 微積分及其應用
3-1 極限的概念(數列與函數)
1. 數列的極限:
若an可以向某一定數a
任意靠近,只要n足夠大,則我們說:當n趨近於無限大時,an趨近於a,且稱a
為數列áanñ的極限,記為。
2. 無窮等比數列的斂散性:
無窮等比數列árnñ中:
(1)當|
r|<
1或r
=
1時,數列árnñ為收斂數列。
(2)當|
r|>
1或r
=
-
1時,數列árnñ為發散數列。
3. 夾擠定理:
若áanñ、ábnñ及ácnñ為三個無窮數列,其中,且數列ácnñ滿足:從某一項起,不等式an
£
cn£
bn恆成立,則ácnñ也是收斂數列,而且。
4. 函數的極限:
當函數f
(x)定義域中的x趨近a時(包含從a的左、右方趨近,但x
¹
a),若f
(x)會趨近於某一個定數L,則稱當x趨近a時,f
(x)的極限為L,記為。
5. 函數的連續:
若函數f
(x)在實數系中均有定義,且滿足下列三個條件:
(1)f(a)存在;
(2)存在;
(3),
則稱f
(x)在x
=
a處連續。
若函數f
(x)在實數系中的每一點皆連續,則稱f
(x)為連續函數。
3-2 多項函數的導數與導函數
1. 導數的定義:
設多項函數y
=
f(x)在x
=
a處及其附近有定義,若極限存在,則稱此極限為函數f
(x)在x
=
a處的導數,記為f
¢(a),即
,f
¢(a)表示過點(a,f
(a))的切線斜率。
2. 可微分函數:
若多項函數f
(x)在x
=
a處的導數存在,則稱f
(x)在x
=
a處可微分,否則稱f
(x)在x
=
a處不可微分。
如果多項函數f
(x)在實數線上的每一點均可微分,則稱此多項函數f
(x)是一個可微分函數。
3. 導函數:
若f
(x)是一個可微分函數,即在f
(x)的定義域中的每一點a,它的導數f
¢(a)均存在,則對應關係a→f
¢(a)所形成的函數,稱為f
(x)的導函數,記為f
¢(x)。
3-3 微分公式
微分公式:
1. 若f
(x)=
k,k為常數,則f
¢(x)
=
0。
2. 若f
(x)=
xn,n為正整數,則f
¢(x)
=
nxn
-1。
3. 設c為常數,若f
(x)為可微分函數且g(x)
=
cf(x),則g¢(x)
=
cf¢(x)。
4. 若f
(x)與g(x)均為可微分函數,且h(x)
=
f(x)+
g(x),則h¢(x)
=
f¢(x)
+
g¢(x)。
5. 若f
(x)與g(x)均為可微分函數且h(x)
=
f(x)´
g(x),則h¢(x)
=
f¢(x)
´
g(x)+
f(x)´
g¢(x)。
6. 若n為正整數,f
(x)為可微分函數,則(f
(x))n的導函數為n(f
(x))n
-1
´
f¢(x)。
3-4 微分的應用
1. 函數的增減:
設f
(x)為多項函數,則
(1)在區間(a,b)內,若f
¢(x)
³
0恆成立,則f
(x)在區間[a,b]上為遞增函數。
(2)在區間(a,b)內,若f
¢(x)
£
0恆成立,則f
(x)在區間[a,b]上為遞減函數。
2. 多項函數的極值:
若f
(x)為多項函數且f
¢(c)
=
0,則
(1)在c點附近,當x
<
c時,f
¢(x)
>
0;當x
>
c時,f
¢(x)
<
0,則f
(x)在x
=
c處有極大值。
(2)在c點附近,當x
<
c時,f
¢(x)
<
0;當x
>
c時,f
¢(x)
>
0,則f
(x)在x
=
c處有極小值。
3. 多項函數圖形的凹向與反曲點:
設f
(x)為多項函數,
(1)若f
(x)在區間(a,b)上,f
²(x)
>
0恆成立,則f
(x)在區間(a,b)的圖形凹口向上。
(2)若f
(x)在區間(a,b)上,f
²(x)
<
0恆成立,則f
(x)在區間(a,b)的圖形凹口向下。
(3)若在c點附近,x
<
c時f
(x)圖形的凹向與x
>
c時f
(x)圖形的凹向相反,則稱點(c,f
(c))為函數f
(x)圖形的一個反曲點。
3-5 積分的概念與反導函數
1. 不定積分的公式:,其中c為常數。
2. 不定積分的運算性質:
(1)
(2)
(3)
3. 定義:
(1)。
(2)(其中a
£
b)。
4. 定積分的運算性質:
若f
(x)與g(x)為二多項函數,則
(1),其中k為常數。
(2)。
(3)。
5. 定積分與面積:
定積分的幾何意義是表示:y
=
f(x)的圖形與x軸及兩直線x
=
a,x
=
b所圍成的區域中,在x軸上方的面積減去在x軸下方的面積。
3-6 多項函數的積分
1. 微積分基本定理:
若f
(x)為可微分函數,F(x)為f
(x)的一個反導函數,則
。
2. 兩曲線間的面積:
設二多項函數f
(x)與g(x)在區間[a,b]上,f
(x)³
g(x)恆成立,則由y
=
f(x)的圖形與y
=
g(x)的圖形及直線x
=
a,x
=
b所圍成區域的面積為。
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