简单实用数学
等比数列的通项公式:\(a_n=a_1q^{n-1}\)
求和公式: \(S_n=\frac{a_1(1-q^n)}{1-q} (q \neq 1) \)
等差数列的通项公式: \(a_n=a_1+(n-1)d\)
求和公式:\(S_n=na_1+\frac{n(n-1)}{2}d\)
特征值和特征向量:
设 A 是 n 阶方阵,若有数$\lambda$ 和非零向量 $x$ ,使得
$Ax = \lambda x$
称数$\lambda$ 是 A 的特征值,非零向量 x 是 A 对应于特征值 $\lambda$ 的特征向量。
求法: 先用行列式$|A-\lambda E| = 0$求出特征值,然后再求出特征向量。$E$是单位矩阵。
2阶矩阵的行列式:$\begin{vmatrix} a_{1,1} & a_{1,2} \\
a_{2,1} & a_{2,2} \end{vmatrix} = a_{1,1} a_{2,2} - a_{1,2}a_{2,1}$
3阶矩阵的行列式:$\displaystyle \begin{vmatrix} a_{1,1} & a_{1,2} & a_{1,3} \\ a_{2,1} & a_{2,2} & a_{2,3} \\ a_{3,1} & a_{3,2} & a_{3,3} \end{vmatrix} = a_{1,1}a_{2,2}a_{3,3} + a_{1,2}a_{2,3}a_{3,1}+ a_{1,3}a_{2,1}a_{3,2} - a_{1,3}a_{2,2}a_{3,1} - a_{1,1}a_{2,3}a_{3,2} - a_{1,2}a_{2,1}a_{3,3}$
协方差矩阵:
假设X是以n个标量随机变量组成的列向量,
$X = \begin{bmatrix}X_1 \\ \vdots \\ X_n \end{bmatrix}$
并且$\mu_i$是其第i个元素的期望值,即, $\mu_i = \mathrm{E}(X_i)$。协方差矩阵被定义的第i,j项是如下:
$\Sigma_{ij}
= \mathrm{cov}(X_i, X_j) = \mathrm{E}\begin{bmatrix}
(X_i - \mu_i)(X_j - \mu_j)
\end{bmatrix}$
即:
$\Sigma=\mathrm{E}
\left[
\left(
\textbf{X} - \mathrm{E}[\textbf{X}]
\right)
\left(
\textbf{X} - \mathrm{E}[\textbf{X}]
\right)^\top
\right]$
解一元二次方程:
因式分解法
把一个一元二次方程变形成一般形式$ax^2+bx+c=0\,\!$后,如果$ax^2+bx+c=0\,\!$能够较简便地分解成两个一次因式的乘积,则一般用因式分解来解这个一元二次方程。
将方程左边分解成两个一次因式的乘积后(一般可用十字相乘法),分别令每一个因式等于零,可以得到两个一元一次方程。解这两个一元一次方程,得到的两个解都是原方程的解。
如果一元二次方程$ax^2+bx+c=0\,\!$存在两个实根$x_1,x_2,$那么它可以因式分解为$a(x-x_1)(x-x_2)=0\,\!$。
例如,解一元二次方程
$x^2-3x+2=0$
时,可将原方程左边分解成$\left (x-1 \right)\left (x-2 \right)=0。$所以$x-1=0 \quad x-2=0,$可解得$x_1=1 \quad x_2=2$。
公式解法
对于$ax^2+bx+c=0 \qquad \left(a \ne 0 \right)$,它的根可以表示为:
$x_{1,2}=\frac{-b \pm \sqrt {b^2-4ac\ }}{2a}$.
三角形性质:
设a、b为所知的两边,C为该夹角,三角形面积$S=\frac{1}{2}ab\sin{C}$。
已知三边长
希罗公式(又称海伦公式): 设p等于三角形三边和的一半:
$p=\frac{a+b+c}{2}$
则
$S = \sqrt{p\left(p-a\right)\left(p-b\right)\left(p-c\right)}$
余弦定理:
$a^2 = b^2 + c^2 - 2bc\cdot\cos\alpha$
$b^2 = a^2 + c^2 - 2ac\cdot\cos\beta$
$c^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cdot\cos\gamma$
三角不等式:
三角形两边之和大于第三边,两边之差的绝对值小于第三边。如果两者相等,则是退化三角形。
三角形任意一个外角大于不相邻的一个内角。
正弦定理是三角学中的一个定理。它指出:对于任意$\triangle ABC$,a、b、c分别为$\angle A$、$\angle B$、$\angle C$的对边,R为$\triangle ABC$的外接圆半径,则有
$\frac{a}{\sin A}=\frac{b}{\sin B}=\frac{c}{\sin C}=2R$
$\sin^2\!x + \cos^2\!x = 1,\,$
$\sin(x+y) = \sin\!x\cos\!y + \cos\!x\sin\!y,\,$
$\cos(x+y) = \cos\!x\cos\!y - \sin\!x\sin\!y,\,$