Sách công thức toán

Từ testwiki
Phiên bản vào lúc 14:32, ngày 16 tháng 2 năm 2025 của 76.9.200.130 (thảo luận) (Toán giải tích - Phép toán hàm số)
(khác) ← Phiên bản cũ | Phiên bản mới nhất (khác) | Phiên bản mới → (khác)
Bước tới điều hướng Bước tới tìm kiếm

Ký số

Loại Ký số Biểu tượng số
Ký số La Mã I II III IV V VI VII VIII IX X
Ký số Ả rập 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ký số Trung quốc - =
Giá trị 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


Số đại số

Toán đại số dùng chữ cái a-z, A-Z đại diện cho các con số số học từ 0 đến 9. Thí dụ như A = 3 , B = 2 . Các chữ cái đại diện cho các con số số học được gọi là Biến số. Số đại số được phân loai thành các loại số dưới đây

Loai số đại số Định nghỉa Ký hiệu Thí dụ
Số tự nhiên N 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
/Số chẳn/ Mọi số chia hết cho 2 2n 2,4,6,
Số lẻ Mọi số không chia hết cho 2 2n+1 1,3,5,7,9
Số nguyên tố Mọi số chia hết cho 1 và cho chính nó p 1,3,5,7
/Số lũy thừa/ an=a×a×a...×a an 23=2×2×2=8
/Số căn/ na khi có a1n na a1n
/Số log/ Logab=c khi có ac=b Logab Log10100=2
Số nguyên I=+I,I,0 I +1,1,0
Phân số Số có dạng một số trên một số khác ab 12
Số thập phân 0.abcd 0.5
Số hửu tỉ
Số vô tỉ
Số phức Z=a±jb Z 2±j3
/Số thực/ a a 2
Số ảo j/i=1 i,j ±j3
Hằng số Số đại số có giá trị không đổi c π,e

Phép toán số đại số

Các phép toán đại số thực thi trên các số đại số bao gồm

Toán Ký Hiệu Công Thức Định Nghỉa
/Toán cộng/ + A+B Toán Cộng hai số đại số
/Toán trừ/ AB Toán Trừ hai số đại số
/Toán nhân/ x A×B Toán Nhân hai số đại số
/Toán chia/ / A/B Toán Chia hai số đại số
/Toán lũy thừa/ an an=a×a×a... Toán tìm tích n lần của chính số nhân
/Toán căn/ a=b nếu có bn=a Toán lủy thừa nghịch
/Toán log/ Log,Ln Log10a=b Nếu có 10b=a Toán Toán lủy thừa nghịch của một lủy thừa

Phép toán Số nguyên

Số nguyên I=I<0,I=0,I>0


Toán Số nguyên Công thức
Cộng trừ nhân chia số nguyên với số không a+0=a


a0=a
a×0=0
a/0=oo

Cộng trừ nhân chia số nguyên dương với số nguyên âm a+(a)=0


a(a)=2a
a×(a)=a2
a/(a)=1

Cộng trừ nhân chia số nguyên dương với số nguyên dương a+a=2a


aa=0
a×a=a2
aa=1

Lũy thừa số nguyên a0=1


an=a×a×a...×a
(a)n=an . n=2m(a)n=an . Với n=2m+1

Căn số nguyên 0=0


1=1
(1)=j

Phép toán Lũy thừa

an=a×a×a×a...×a
Toán lủy thừa Công thức
Lủy thừa không a0=1
Lủy thừa 1 a1=a
Lủy thừa của số không 0n
Lủy thừa của số 1 1n=1
Lủy thừa trừ an=1an
Lủy thừa phân số amn=nam
Lủy thừa của số nguyên âm


(a)n=an Với n=2m.
(a)n=an . Với n=2m+1

Lủy thừa của số nguyên dương (+a)n=an
Lủy thừa của lủy thừa (am)n=(an)m=amn
Lủy thừa của tích hai số (ab)m=am×bm
Lủy thừa của thương hai số (ab)m=aman
Lủy thừa của căn (an)m=amn
Cộng trừ nhân chia 2 lủy thừa


am+an=am(1+anm)
aman=am(1anm)
am×an=am+n
am/an=amn


Lủy thừa của tổng hai số

(a+b)n=(a+b)×(a+b)×(a+b)n
(a+b)n=an+Cn1an1b+...+C1abn1+bn


(a+b)0=1
(a+b)1=a+b
(a+b)2=(a+b)×(a+b)=a2+2ab+b2
(a+b)3=(a+b)×(a+b)×(a+b)=a3+3a2b+3ab2+b3

Lủy thừa của hiệu hai số


(ab)n=(ab)×(ab)×(ab)n
(ab)0=1
(ab)1=a+b
(ab)2=(ab)×(ab)=a22ab+b2
(ab)3=(ab)×(ab)×(ab)=a33a2b+3ab2b3

Hiệu 2 lũy thừa a2b2=(a+b)×(ab)
Tổng 2 lũy thừa a2+b2=(a+b)22ab=(ab)2+2ab

Phép toán Toán căn

na=b khi có a=bn
Toán căn số Công thức
Căn và lủy thừa
na=a1n
Căn của số nguyên


0=Error
1=1
1=j

Căn lủy thừa


anm=amn=a1mn

Căn thương số


ab=ab
abn=anbn

Căn tích số


ab = a b

Vô căn


aa=a2×a=a3

Ra căn


an=aan2

Phép toán Toán log

Logab=c khi có ac=b
Toán Log Công thức
Viết tắc
Log=Log10
Ln=Log2
Log 1
Log(1)=0
Log lũy thừa
Logn(A)n=A
Lũy thừa log
BLogB(A)=A
Log của tích số
Log(AB)=LogA+LogB
Log của thương số
Log(AB)=LogALogB
Log của lủy thừa
Log(An)=nLogA
Đổi nền log
Logax=LogxLoga

Phép toán Toán số phức

Số phức được biểu diển như ở dưới đây

Số phức Thuận Z Nghịch Z*
Biểu diển dưới dạng xy Z=x+jy Z=xjy
Biểu diển dưới dạng Zθ Zθ=x2+y2tan1yx Zθ=x2+y2tan1yx
Biểu diển dưới dạng hàm số lượng giác Z=z(cosθ+jsinθ) Z=z(cosθjsinθ)
Biểu diển dưới lũy thừa của e Z=zejθ Z=zejθ

Toán số phức được thực thi như sau

Toán Số phức Toán cộng Toán trừ Toán nhân Toán chia
x+jyxjy 2x 2y x2y2 x2y2xjy
x+jyxjy 2x 2y x2y2 x2y2xjy
x+jyxjy 2x 2y x2y2 x2y2xjy
Z=zejθZ=zejθ z(ejθ+ejθ) z(ejθejθ) z2 ej2θ

Định lý Demoive

(Zθ)n=Znnθ

Dải số đại số

Dải số

Dải Số là một chuổi số có định dạng . Thí dụ

Dải số của các số tự nhiên 1,2,3,4,5,....,n
Dải số của các số tự nhiên chẳn 2,4,6,8,10,...,2n
Dải số của các số tự nhiên lẻ 1,3,5,7,...,2n+1

Tổng dải số đại số

Chuổi sô Định nghỉa Ký hiệu Thí dụ
Chuổi số phép toán tìm tổng của một dải số S= Sn=i=1nai=1+2++n=1+2+3+...+n=k(1+n)


Tổng chuổi số cấp số cộng

Dạng tổng quát

a+(a+d)+(a+2d)+...+[a+(n1)d]=k=0[a+(n1)d]

Chứng minh

k=0[a+(n1)d]=a+(a+d)+(a+2d)+...+[a+(n1)d]=n2(2a+(n1)d)
S=a+(a+d)+(a+2d)+...+[a+(n1)d]
S=[a+(n1)d]+...+(n1)d]+a
2S=[2a+(n1)d]n
S=[2a+(n1)d]n2

Thí dụ

Dải số cấp số cộng có dạng tổng quát

1,2,3,...9

Tổng số của dải số

1+2+3+4+5+...9=50

Cách giải

S=(1+9)+(2+8)+(3+7)+(4+6)+(5+5)=10(5)=50

Tổng chuổi số cấp số nhân

Dạng tổng quát

a+ar+ar2+ar3+ar4++arn=k=0(ark)

Chứng minh

k=0(ark)=a+ar+ar2+ar3+ar4++arn=a(1rn)1r
S=a+ar+ar2+ar3+...+arn1
rS=ar+ar2+ar3+ar4+...+arn
SrS=aarn
S=a(1rn)1r
S=a1r với n<1

Thí dụ

1+1.1+1.12+1.13=4
1+1.2+1.22+1.23=1+2+4+8=15

Tổng chuổi số Pascal

Công thức tổng quát lũy thừa n của một tổng

(x+y)n=r=0n(nr)xrynr
(x+y)n=(n0)x0yn+(n1)x1yn1+(n2)x2yn2++(nn2)xn2y2+(nn1)xn1y1+(nn)xny0
(x+y)n=yn+nxyn1+(n2)x2yn2++(nn2)xn2y2+nxn1y+xn

Với

(nr)=n!r!(nr)!

Thí dụ

(x+1)1= 1x+1
(x+1)2= 1x2+2x+1
(x+1)3= 1x3+3x2+3x+1
(x+1)4= 1x4+4x3+6x2+4x+1
(x+1)5= 1x5+5x4+10x3+10x2+5x+1


Từ trên , ta thấy hằng số trước biến số x tạo hình tam giác Pascal dưới đây


                                     1     1
                                  1     2     1
                               1     3     3     1
                            1     4     6     4     1
                         1     5     10    10    5     1
                      1     6     15    20    15    6     1
                   1     7     21    35    35    21    7     1
                1     8     28    56    70    56    28    8     1
             1     9     36    84    126   126   84    36    9     1
          1     10    45    120   210   252   210   120   45    10    1
       1      11    55    165   330   462   462   330   165   55   11     1

Tổng chuổi số Taylor

Dạng tổng quát

f(a)+f(a)1!(xa)+f(a)2!(xa)2+f(a)3!(xa)3+=n=0f(n)(a)n!(xa)n

Tổng dải số Fourier

Tổng chuổi số Fourier đại diện cho tổng chuổi số hàm số sóng sine

sN(x)=A02+n=1NAnsin(2πnxP+ϕn),for integer N  1.

Công thức tổng dải số

k=0nc=nc where c is some constant.
k=0nk=n(n+1)2
k=0nk2=n(n+1)(2n+1)6
k=0nk3=n2(n+1)24
n=0xnn!=1+x+x22!+x33!+x44!+=ex
n=1(1)n+1nxn=xx22+x33x44+=ln(1+x) for |x|<1
n=0(1)n(2n)!x2n=1x22!+x44!=cos(x) for all x

Biểu thức đại số

Biểu thức Đơn thức Đa thức Đẳng thức Bất đẳng thức
2x, 5xyz 2x+5y, 5xy2y 2x=5y, 5xy=2y 2x > 5y, 5xy < 2y

Hằng đẳng thức

Hằng đẳng thức Công thức
Bình phương tổng 2 số đại số (a+b)2=(a+b)(a+b)=a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2
Bình phương hiệu 2 số đại số (ab)2=(ab)(ab)=a2abab+b2=a22ab+b2
Tổng 2 bình phương a2+b2=(a+b)22ab
a2+b2=(ab)2+2ab
Hiệu 2 bình phương a2b2=(a+b)(ab)
Tổng 2 lập phương a3+b3=(a+b)(a2ab+b2)
Hiệu 2 lập phương a3b3=(ab)(a2+ab+b2)

Bất đẳng thức

Hàm số đại số

Tính chất

Hàm số Công thức
Hàm số có dạng tổng quát f(x,y,z,...)
Giá trị hàm số f(x,y,z,...)=C

Loại hàm số

Dạng hàm số Công thức Thí dụ
Hàm số tuần hoàn Periodic function f(x)=f(x+T) sinx=sin(x+k2π)
Hàm số chẳn even function f(x)=f(x) y(x)=|x|
Hàm số lẽ odd function f(x)=f(x) y(x)=y(x)
Hàm số nghịch đảo inverse function f1(x)=1f(x) sin1x=1sinx
Hàm số trong hàm số composite function f(x)=f(g(x))
Hàm số nhiều biến số parametric function z=f(x,y)
Hàm số tương quan/]] recursive function

Phép toán hàm số

Đồ thị hàm số

Với mọi giá trị của x sẻ có một giá trị hàm số của x tương đương . Thí dụ, với hàm số f(x)=x ta có thể thiết lập bảng giá trị tương quan của x và hàm số của x . Khi đặt các giá trị của x và của f(x) trên đồ thị XY ta có thể vẻ được hình đường thẳng có độ góc bằng 1 đi qua điểm gốc ở tọa độ (0,0)

x -2 -1 0 1 2 Hình
F(x)=x -2 -1 0 1 2
Đồ thị hàm số Hình
Thẳng
Cong
Tròn
Lũy thừa
Log Đồ thị của ba hàm số logarit phổ biến nhất với cơ số 2, Bản mẫu:Mvar và 10
Sin
Cos
Sec
Csc
Tan
Cot

Công thức toán

Danh sách các hàm số Công thức
Hàm số đường thẳng Y=ZX
yyo=Z(xxo)
y=yo+Z(xxo)

Hàm số vòng tròn Z đơn vị

Z2=X2+Y2

Hàm số vòng tròn 1 đơn vị

ZZ2=XZ2+YZ2
1=cos2+sin2
1=sec2+tan2
1=csc2+cot2

Hàm số lượng giác

cosθ=XZ
sinθ=YZ
secθ=1X
cscθ=1Y
tanθ=YX
cotθ=XY

Hàm số lũy thừa Power function

y=axn

Hàm số Lô ga rít

y(x)=Logx

Hàm số tổng lũy thừa n degree Polynomial function

y(x)=axn+an1xn1+...+a0x0

Hàm số chia/]] Rational function

Q(x)=N(x)M(x)R(x)

Biểu diển hàm số bằng tổng dải số Maclaurin

Maclaurin cho rằng mọi hàm số đều có thể biểu diển bằng tổng của dải số lũy thừa như sau

f(x)=a0+a1x+a2x3+a3x4+...=f(0)+f'x(0)+f'(0)2!+f'(0)3!+...

Chứng minh

Khi x=0
f(0)=a0

Khi lấy đạo hàm bậc nhứt của f(x) với giá trị x=0
f'(x)=a1+2a2x+3a3x2+4a4x3
f'(0)=a1

Khi lấy đạo hàm bậc hai của f(x) với giá trị x=0
f'(x)=2a2+(3)(2)a3x+(4)(3)a4x2+(5)(4)a5x3
f'(0)=2a2
a2=f'(0)2

Khi lấy đạo hàm bậc ba của f(x) với giá trị x=0
f'(x)=(3)(2)a3x+(4)(3)(2)a4x+(5)(4)(3)a5x2
f'(0)=(3)(2)a3
a3=f'(0)3!

Thế a0,a1,a2 vào hàm số ở trên f(x)=a0+a1x+a2x3+a4x4 ta được
f(x)=f(0)+f'x(0)+f'(0)2!+f'(0)3!

Toán giải tích - Phép toán hàm số

Với đường thẳng nghiêng đi qua 2 điểm (xo,yo) - (x,y) dưới đây

Ta có thể tính các loại toán sau

Biến đổi hàm số

Biến đổi hàm số cho biết tỉ lệ thay đổi biến số y trên thay đổi biến số x có thể biểu diển bằng công thức toán dưới đây

a=ΔyΔx=yyoxxo
a=Δf(x)Δx=f(x+Δx)f(x)(x+Δx)x

Với

Thay đổi biến số x

Δx=xxo=(x+Δx)x

Thay đổi biến số y

Δy=yyo=Δf(x)=f(x+Δx)f(x) -
Diện tích dưới hình
s=Δxy+ΔxΔy2=Δx[y+Δy2]=Δx[f(x)+Δf(x)2]
s=Δx[f(x)+Δf(x)2]=Δx2[2f(x)+f(x+Δx)f(x)]=Δx2[f(x)+f(x+Δx)]

Với mọi đường cong bên dưới

Ta có thể tính các loại toán sau

Đạo hàm hàm số đường cong
Tích phân được định nghĩa như diện tích S dưới đường cong y=f(x) với x chạy từ a đến b
ddxf(x)=f'(x)=limΔx0Δf(x)Δx=limΔx0f(x+Δx)f(x)Δx
Tích phân xác định đường cong
abf(x)dx=F(b)F(a)
Tích phân bất định đường cong
f(x)dx=limΔx0(f(x)+Δf(x)2)Δx=F(x)+C

Phương trình đại số

Dạng tổng quát

Phương trình có dạng tổng quát

f(x,y,z,...)=0

Giải phương trình

Quá trình tìm giá trị nghiệm số thỏa mản

Giải phương trình lũy thừa

Phương trình lũy thừa Dạng tổng quát Giải phương trình
Phương trình lũy thừa bậc 1 ax+b=0 x+ba=0
x=ba
Giải phương trình lũy thừa bậc 2 ax2+bx+c=0 x2+bax+ca=0


:x2+bax=ca.
x2+bax+b24a2=ca+b24a2.
(x+b2a)2=b24ac4a2.
x+b2a=±b24ac 2a.
x=b2a±b24ac 2a=b±b24ac 2a.
x=b2a±b24ac 2a=b±b24ac 2a.

axn+b=0
axn=b vxn=ba
x=nba=±jnba
x=nba=±jnba

Giải phương trình lũy thừa bậc n anxn+an1xn1+...+a1x+ao=0

Giải phương trình đạo hàm

Phương trình đạo hàm Dạng tổng quát Giải phương trình
Phương trình đạo hàm bậc n adndxnf(x)+bf(x)=0 snf(x)+baf(x)=0


sn=ba
s=nba=±jnba=±jω
f(x)=Aest=Ae±jωt=Asinωt . Với n ≥ 2

Phương trình đạo hàm bậc 2 ad2dx2f(x)+bddxf(x)+cf(x)=0 s2f(x)+basf(x)+caf(x)=0


s2+2αs+β=0
s=α . f(x)=Aeαx=A(α) . α = β
s=α±λ . f(x)=Ae(α±λ)x=A(α)eλx+A(α)eλx . α < β
s=α±jω . f(x)=Ae(α±jω)x=A(α)sinω . α > β
α=b2a . β=ca . λ=αβ . ω=βα

Phương trình đạo hàm bậc 1 addxf(x)+bf(x)=0 sf(x)+baf(x)=0


s=ba
f(x)=Aesx=Aebax=Aeαx

Hình học Eucleur

Điểm

Ký hiệu

.

Thí dụ

. A

Đường thẳng

Đường nối liền giửa 2 điểm tạo từ nhiều đoạn thẳng

Đường thẳng vuông góc

Định nghỉa Tính chất
Đường thẳng vuông góc Khi hai đường thẳng cắt nhau tại một điểm tạo nên một góc vuông 90o sẻ tạo ra hai Đường thẳng vuông góc voi nhau

ABCD
Đường thẳng AB vuông góc với đường thẳng CD

Góc B đỏ = Góc B xanh = 90o
Góc B đỏ + Góc B xanh = 90o + 90o = 180o
Góc B đỏ = 180o - Góc B xanh
Góc B xanh = 180o - Góc B đỏ

Đường thẳng song song

Hai đường thẳng không cắt nhau tại bất kỳ điểm nào là đường thẳng song song . Hai đường thẳng song song là hai đường thẳng không có điểm chung . Hai đường thẳng phân biệt thì hoặc cắt nhau hoặc song song

A ------------- B
C ------------- D

Ký hiệu đường thẳng song song //

AB // CD

Nếu một đường thẳng cắt hai đường thẳng song song thì:

  1. Hai góc so le trong bằng nhau;
  2. Hai góc đồng vị bằng nhau;
  3. Hai góc trong cùng phía bù nhau.


Độ dài đường thẳng trong tam giác vuông Pythagore

Tương quan giửa góc và cạnh trong tam giác vuông Pythagore

cosθ=XZ
sinθ=YZ
secθ=1X
cscθ=1Y
tanθ=YX
cotθ=XY

Độ dài các cạnh

X=YZ=Zcosθ=xxo=Δx - Cạnh ngang
Y=ZX=Zsinθ=yyo=Δy - Cạnh dọc
Z=YX=tanθ=yyoxxo=ΔyΔx - Cạnh nghiêng
θ=tan1Z=tan1YX

Phương trình đường thẳng nghiêng

Zθ=X2+Y2tan1YX
Y=ZX

Từ trên

X=YZ=yyoZ
y=yo+ZX
yo=yZX

Diện tích dưới hình

S=X(yo+Y2)=X(yo+ZX2)=X(yZX2)
S=(yyoZ)(2yo+yyo2)=y2yo22Z

Vector

Vector đại diện cho một đường thẳng có hướng và có một độ dài . Vectơ có ký hiệu . Thí dụ, Vector AB

Tính chất

Mọi vector A đều có thể biểu diển bằng cường độ vector nhân với vector đơn vị như dưới đây

A=Aa

Với

A - Vector
A=A . Cường độ vector
A=a . Vector 1 đơn vị


Cường độ vector

A=Aa

Vector 1 đơn vị

a=Aa

Vector đường thẳng

Vector đường thẳng ngang X=Xi
Vector đường thẳng dọc Y=Yj
Vector đường thẳng nghiêng Z=Zk

Vector đường tròn

Vector đường tròn R=Rr=X+Y=Xi+Yj

Cộng vector

Phép cộng hai vectơ: tổng của hai vectơ ABCD là một vectơ được xác định theo quy tắc:

  • Quy tắc 3 điểm
di chuyển vectơ CD sao cho điểm đầu C của CD trùng với điểm cuối B của AB: CB. Khi đó vectơ AD có điểm gốc đặt tại điểm A, điểm cuối đặt tại D, chiều từ A đến D là vectơ tổng
  • Quy tắc hình bình hành
di chuyển vectơ CD đến vị trí trùng điểm gốc A của vectơ AB. Khi đó vectơ tổng có gốc đặt tại điểm A, có điểm cuối đặt tại góc đối diện trong hình bình hành tạo ra bởi hai vectơ thành phần ABCD, chiều từ gốc A đến điểm cuối


Tính chất Vectơ Công thức
Tính chất giao hoán a+b=b+a
Tính chất kết hợp (a+b)+c=a+(b+c)
Tính chất của vectơ-không a+0=0+a=a
Với 3 điểm A, B, C thẳng hàng ta có: AB+BC=AC
I là trung điểm đoạn thẳng AB AI+BI=0
G là trọng tâm ABC GA+GB+GC=0

Trừ vector

Nhân vector

Với hai vectơ bất kì, với hằng số h và k, ta có

  • k(a+b)=ka+kb
  • (h+k)a=ha+ka
  • h(ka)=(hk)a
  • 1.a=a
  • (1).a=a


Chấm 2 vector

Tích vô hướng của hai vectơ A = [A1, A2,..., An]B = [B1, B2,..., Bn] được định nghĩa như sau

𝐀𝐁=i=1nAiBi=A1B1+A2B2++AnBn
𝐀𝐁=𝐀 𝐁cos(θ), . Trong đó θ là góc giữa AB.

Trường hợp đặc biệt,

  • Nếu AB trực giao thì góc giữa chúng là 90°, do đó:
𝐀𝐁=0.
  • Nếu chúng cùng hướng thì góc giữa chúng là 0°, do đó:
𝐀𝐁=𝐀𝐁

Suy ra tích vô hướng của vectơ A và chính nó là:

𝐀𝐀=𝐀2,

ta có:

𝐀=𝐀𝐀,

khoảng cách Euclid của vectơ, luôn có giá trị dương khi A khác 0.


Cho vectơ A = [A1, A2,..., An] ta có

𝐀=k=1nAk2


Cho a, b, và c là các vectơ và rđại lượng vô hướng, tích vô hướng thỏa mãn các tính chất sau:.

  1. Giao hoán:
    𝐚𝐛=𝐛𝐚,
    được suy ra từ định nghĩa (θ góc giữa ab):
    𝐚𝐛=𝐚𝐛cosθ=𝐛𝐚cosθ=𝐛𝐚.
  2. Phân phối cho phép cộng vectơ:
    𝐚(𝐛+𝐜)=𝐚𝐛+𝐚𝐜.
  3. Dạng song tuyến:
    𝐚(r𝐛+𝐜)=r(𝐚𝐛)+(𝐚𝐜).
  4. Phép nhân vô hướng:
    (c1𝐚)(c2𝐛)=c1c2(𝐚𝐛).
  5. Không có tính kết hợp bởi vì tích vô hướng giữa đại lượng vô hướng (a ⋅ b) và vectơ (c) không tồn tại, tức là biểu thức cho tính kết hợp: (a ⋅ b) ⋅ c or a ⋅ (b ⋅ c) là không hợp lệ.
  6. Trực giao:
    Hai vectơ khác vectơ không: ab trực giao khi và chỉ khi ab = 0.
    Hai vectơ trực giao trong không gian Euclid còn được gọi là vuông góc.
  7. Không có tính khử:
    Tính khử cho phép nhân của các số được định nghĩa như sau: nếu
    ab = ac, thì b luôn luôn bằng c nếu a khác 0. Tích vô hướng không tuân theo tính khử:
    Nếu ab = aca0, thì ta có: a ⋅ (bc) = 0 theo như luật phân phối; suy ra a trực giao với (bc), tức là (bc) ≠ 0, và dẫn đến bc.
  8. Quy tắc đạo hàm tích: Nếu abhàm số, thì đạo hàm của aba′ ⋅ b + ab.


Tam giác có cạnh vectơ a and b, và góc giữa 2 vectơ là θ.

Hai vectơ ab có góc giữa hai vectơ là θ (như trong hình bên phải) tạo thành một tam giác có cạnh thứ ba là c = ab. Tích vô hướng của c và chính nó là Định lý cos:

𝐜𝐜=(𝐚𝐛)(𝐚𝐛)=𝐚𝐚𝐚𝐛𝐛𝐚+𝐛𝐛=a2𝐚𝐛𝐚𝐛+b2=a22𝐚𝐛+b2c2=a2+b22abcosθ

Chéo 2 vector

Minh họa kết quả phép nhân vectơ trong hệ tọa độ bên phải


Xác định hướng của tích vectơ bằng Quy tắc bàn tay phải.

Phép nhân vectơ của vectơ ab được ký hiệu là a × b hay [a,b], định nghĩa bởi:

𝐚×𝐛=𝐧^|𝐚||𝐛|sinθ

với θgóc giữa ab (0° ≤ θ ≤ 180°) nằm trên mặt phẳng chứa ab, và nvectơ đơn vị vuông góc với ab.

Thực tế có hai vectơ n thỏa mãn điều kiện vuông góc với ab (khi ab không cùng phương), vì nếu n vuông góc với ab thì -n cũng vậy.

Việc chọn hướng của véctơ n phụ thuộc vào hệ tọa độ tuân theo quy tắc bàn tay trái hay quy tắc bàn tay phải. (a, b, a × b) tuân cùng quy tắc với hệ tọa độ đang sử dụng để xác định các vectơ.

Vì kết quả phụ thuộc vào quy ước hệ tọa độ, nó được gọi là giả vectơ. May mắn là trong các hiện tượng tự nhiên, nhân vectơ luôn đi theo cặp đối chiều nhau, nên kết quả cuối cùng không phụ thuộc lựa chọn hệ tọa độ.


Trong không gian với hệ trục tọa độ Oxyz, cho n1=(A1,B1,C1)n2=(A2,B2,C2), khi đó tích có hướng giữa 2 vectơ là vectơ có tọa độ

[n1,n2]=(|B1C1B2C2|,|C1A1C2A2|,|A1B1A2B2|)

Vector chuyển động

Vector
Vector chuyển động thẳng hàng ngang X=Xi
Vector chuyển động thẳng hàng dọc Y=Yj
Vector chuyển động thẳng hàng nghiêng Z=Zk
Vector chuyển động tròn R=Rr=X+Y
Vector 1 đơn vị
Vector chuyển động thẳng hàng ngang i=XX
Vector chuyển động thẳng hàng dọc j=YY
Vector chuyển động thẳng hàng nghiêng k=ZZ
Vector chuyển động tròn r=RR
Cường độ Vector
Cường độ Vector chuyển động thẳng hàng ngang X=Xi
Cường độ Vector chuyển động thẳng hàng dọc Y=Yj
Cường độ Vector chuyển động thẳng hàng nghiêng Z=Zk
Cường độ Vector chuyển động tròn R=Rr


Chuyển Động s v a
Cong s(t) ddts(t) d2dt2s(t)

Vector đương thẳng ngang

→→

X=Xi

ddtX=dXdti=vxi

d2dt2X=d2Xdt2i=axi

Vector đương thẳng dọc



Y=Yj

ddtY=dYdtj=vyj

d2dt2Y=d2Ydt2j=ayj

Vector đương thẳng nghiêng


Z=Zk

ddtZ=dZdtk=vzk

d2dt2Z=d2Zdt2k=azk

Vector đương tròn


R=Rr

ddtR
Rddtr+rddtR=Rddtr

d2dt2R
Rd2dt2r+rd2dt2R=Rd2dt2r

Vector đương tròn


R=X+Y

ddtR=ddt(X+Y)
dXdti+dYdtj=vxi+vyj

d2dt2R=d2dt2(X+Y)
d2Xdt2i+d2Ydt2j=axi+ayj

Góc

Khi hai đường thẳng cắt nhau tại một điểm sẽ tạo ra một góc giữa hai đường thẳng

Ký hiệu

Đơn vị

1rad=180oπ
1o=π180o

Thí dụ

A=300=π6rad


Thể loại góc

Góc Hình Định nghỉa
Góc nhọn Góc nhọn là góc nhỏ hơn 90°
Góc vuông Góc vuông là góc bằng 90° (1/4 vòng tròn);
Góc tù Góc tù là góc lớn hơn 90° nhưng nhỏ hơn 180°
Góc bẹt Góc bẹt là góc 180° (1/2 vòng tròn).
Góc phản Góc phản là góc lớn hơn 180° nhưng nhỏ hơn 360°
Góc đầy Góc đầy là góc bằng 360° (toàn bộ vòng tròn).

Hình tam giác

Một tam giác với các thành phần trong định lý sin
Một tam giác với các thành phần trong định lý sin
  • 3 điểm . A,B,C
  • 3 cạnh . AB,BC,CA
  • 3 góc . A,B,C

Chu vi Diện tích Thể tích

Chu vi Diện tích Thể tích
a+b+c ba2 abh2

Tam giác thường

Định lý Sin

Một tam giác với các thành phần trong định lý sin

Trong lượng giác, định lý sin (hay định luật sin, công thức sin) là một phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa chiều dài các cạnh của một tam giác bất kì với sin của các góc tương ứng. Định lý sin được biểu diễn dưới dạng

asinA=bsinB=csinC.

trong đó a, b, c là chiều dài các cạnh, và A, B, C là các góc đối diện (xem hình vẽ). Phương trình cũng có thể được viết dưới dạng nghịch đảo:

sinAa=sinBb=sinCc.

Định lý Cosin

a2=b2+c22bccosα
b2=a2+c22accosβ
c2=a2+b22abcosγ

Tam giác vuông

Tam giác vuông là một loại tam giác có 2 cạnh vuông góc với nhau cắt nhau tại một điểm tạo nên một góc vuông bằng 90o

c - Cạnh huyền
a - Cạnh đối
b - Cạnh kề



  • Tam giác có 2 cạnh vuông góc với nhau tạo ra một góc vuông 90o
  • C=90o
  • ACCB

Định lý tam giác vuông

  • Tam giác có 1 góc vuông là tam giác vuông
  • Tam giác có 2 góc nhọn phụ nhau là tam giác vuông
  • Tam giác có bình phương độ dài 1 cạnh bằng tổng bình phương độ dài 2 cạnh kia là tam giác vuông (định lý Pytago đảo)
  • Tam giác có đường trung tuyến ứng với 1 cạnh bằng nửa cạnh ấy là tam giác vuông
  • Tam giác nội tiếp đường tròn có 1 cạnh là đường kính thì tam giác đó vuông
  • Tam giác có cạnh đối diện góc 30° bằng một nửa một cạnh khác trong tam giác thì tam giác đó vuông.

Định lý Pytago

Định lý Pytago phát biểu rằng:

Tổng diện tích của hai hình vuông vẽ trên cạnh kề của một tam giác vuông bằng diện tích hình vuông vẽ trên cạnh huyền của tam giác này . Nó được thể hiện bằng phương trình
a2+b2=c2

Trong đó, cchiều dài của cạnh huyền và abchiều dài của hai cạnh còn lại.

Hàm số lượng giác

Tương quan các cạnh và góc

Hàm số góc lượng giác Tỉ lệ cạnh Đồ thị
Cosine XZ=cosθ
Sine YZ=sinθ
Cosine 1X=secθ
Cosecant 1Y=cscθ
Tangent YX=tanθ
Cotangent XY=cotθ

Tam giác vuông trên đồ thị XY

Hàm số cạnh
Độ dài cạnh ngang
X=YZ

xxo

Δx

Zcosθ
Độ dài cạnh dọc Y=ZX yyo Δy Zsinθ
Độ dóc Z=YX yyoxxo ΔyΔx Tanθ
Độ nghiêng θ=tan1Z θ=tan1YX


Vector đương thẳng ngang
X=xi

(xxo)i

Zcosθi
Vector đương thẳng dọc Y=yi (yyo)i Zsinθi
Vector đương thẳng nghiêng Z=zk (zzo)k


Hàm số Đường thẳng nghiêng ở độ dóc Z Y=ZX
y=yo+Z(xxo)

Hàm số Đường thẳng nghiêng ở độ góc nghiêng θ

Zθ=X2+Y2Tan1YX

Diện tích dưới hình

s=X(yo+Y2)=X(yo+ZX2)=X(yZX2)=y2yo22Z

Hình cong

Hàm số lượng giác cơ bản

Định nghỉa

6 Công thức hàm số lượng giác cơ bản định nghỉa tương quan giửa các cạnh và góc trong tam giác vuông

Hàm số lượng giác cơ bản cosx sinx tanx cotx secx cscx

Tỉ lệ các cạnh trong tam giác vuông

bc

ac

ab

ba

1b

1a

Đồ thị






Tính chất

Tuần hoàn

sin(x)=sin(x+2kπ)
sin(x)=sin(x)
sin(x)=cos(π2x)

Đối xứng

cos(x)=cos(x+2kπ)
cos(x)=cos(x)
cos(x)=sin(π2x)

Tịnh tiến

tan(x)=tan(x+kπ)
tan(x)=tan(x)
tan(x)=cot(π2x)
cot(x)=cot(x)


Đẳng thức sau cũng đôi khi hữu ích:

asinx+bcosx=a2+b2sin(x+φ)

với

φ={arctan(b/a),ne^´u a0;π+arctan(b/a),ne^´u a<0.

Góc bội

sin(2x)=2sin(x)cos(x)
cos(2x)=cos2(x)sin2(x)=2cos2(x)1=12sin2(x)
tan(2x)=2tan(x)1tan2(x)
sin(3x)=3sin(x)4sin3(x)
cos(3x)=4cos3(x)3cos(x)

Nếu Tn là đa thức Chebyshev bậc n thì

cos(nx)=Tn(cos(x)).

công thức de Moivre:

cos(nx)+isin(nx)=(cos(x)+isin(x))n

Hàm hạt nhân Dirichlet Dn(x) sẽ xuất hiện trong các công thức sau:

1+2cos(x)+2cos(2x)+2cos(3x)++2cos(nx)
=sin((n+12)x)sin(x/2)

Hay theo công thức hồi quy:

sin(nx)=2sin((n1)x)cos(x)sin((n2)x)
cos(nx)=2cos((n1)x)cos(x)cos((n2)x)=

Góc chia đôi

cos(x2)=±1+cos(x)2
sin(x2)=±1cos(x)2
tan(x2)=sin(x/2)cos(x/2)=±1cosx1+cosx.


Từ trên , Nhân với mẫu số và tử số 1 + cos x, rồi dùng định lý Pytago để đơn giản hóa:

tan(x2)=±(1cosx)(1+cosx)(1+cosx)(1+cosx)=±1cos2x(1+cosx)2
=sinx1+cosx.

Tương tự, lại nhân với mẫu số và tử số của phương trình (1) bởi 1 − cos x, rồi đơn giản hóa:

tan(x2)=±(1cosx)(1cosx)(1+cosx)(1cosx)=±(1cosx)2(1cos2x)
=1cosxsinx.

Suy ra:

tan(x2)=sin(x)1+cos(x)=1cos(x)sin(x).

Nếu

t=tan(x2),

thì:

    sin(x)=2t1+t2   and   cos(x)=1t21+t2   and   eix=1+it1it.

Tổng 2 góc

sin(x+y)=sinxcosy+cosxsiny
cos(x+y)=cosxcosysinxsiny
sinx+siny=2sin(x+y2)cos(xy2)
cosx+cosy=2cos(x+y2)cos(xy2)
tanx+tany=sin(x+y)cosxcosy
cotx+coty=sin(x+y)sinxsiny

Hiệu 2 góc

sin(xy)=sinxcosycosxsiny
cos(xy)=cosxcosy+sinxsiny
sinxsiny=2cos(x+y2)sin(xy2)
cosxcosy=2sin(x+y2)sin(xy2)
tanxtany=sin(xy)cosxcosy
cotxcoty=sin(xy)sinxsiny

Tích 2 góc

cos(x)cos(y)=cos(x+y)+cos(xy)2
sin(x)sin(y)=cos(xy)cos(x+y)2
sin(x)cos(y)=sin(xy)+sin(x+y)2

Lũy thừa góc

cos2(x)=1+cos(2x)2
sin2(x)=1cos(2x)2
sin2(x)cos22(x)=1cos(4x)4
sin3(x)=2sin2(x)sin(3x)4
cos3(x)=3cos(x)+cos(3x)4

Hàm số lượng giác nghịch

Hàm số lượng đường thẳng

Hàm số lượng đường thẳng nghiêng

Z=zθ=X2+Y2tan1YX

Hàm số lượng đường thẳng dọc

Y=y90

Hàm số lượng đường thẳng ngang

X=x0

Hàm số lượng đường tròn

Hàm số lượng đường tròn Z đơn vị

R=θ
Z2=X2+Y2

Hàm số lượng đường tròn 1 đơn vị

1=(XZ)2+(YZ)2=cos2x+sin2x=sec2xtan2x=csc2xcot2x