Karta wybranych wzorów i stałych matematycznych


WARTOŚĆ BEZWZGLĘDNA

Wartość bezwzględną liczby rzeczywistej x definiujemy wzorem:

Liczba |x| jest to odległość na osi liczbowej punktu x od punktu 0. W szczególności:

Dla dowolnych liczb x, y mamy:


Dla dowolnych liczb a oraz r, gdzie r ³ 0, mamy warunki równoważne

 

POTĘGI I PIERWIASTKI
Niech n będzie liczbą całkowitą dodatnią. Dla dowolnej liczby a definiujemy jej n-tą potęgę:

Pierwiastkiem arytmetycznym stopnia n liczby a ³ 0 nazywamy liczbę b ³ 0 taką, że: 

W szczególności dla dowolnej liczby a zachodzi równość:
 
Jeżeli a<0 oraz liczba n jest nieparzysta, to oznacza liczbę b<0 taką, że:
Pierwiastki stopni parzystych z liczb ujemnych nie istnieją.

---

Niech m, n będą liczbami całkowitymi dodatnimi. Definiujemy:
 
Niech r, s będą dowolnymi liczbami rzeczywistymi. Jeśli a>0 i b>0, to zachodzą równości:
 
Jeżeli wykładniki r, s są liczbami całkowitymi, to powyższe wzory obowiązują dla wszystkich

SYMBOL NEWTONA

Silnią liczby całkowitej dodatniej n nazywamy iloczyn kolejnych liczb całkowitych: n! = 1*2*3*...*n
Ponadto przyjmujemy umowę, że 0!=1
Dla dowolnej liczby całkowitej n ³ 0 zachodzi związek: (n+1)!=n!*(n+1)

---

Dla liczb całkowitych n,k spełniających warunki  definiujemy symbol Newtona:

Zachodzą równości:

 
DWUMIAN NEWTONA

Dla dowolnej liczby całkowitej dodatniej n oraz dla dowolnych liczb a,b mamy:

 

WZORY SKRÓCONEGO MNOŻENIA


Z dwumianu Newtona dla n=2 oraz n=3 otrzymujemy dla dowolnych liczb a,b:

 

---

Dla dowolnej liczby całkowitej dodatniej n oraz dowolnych liczb a,b zachodzi wzór:

W szczególności:

CIĄGI
Ciąg arytmetyczny
Wzór a n-ty wyraz ciągu arytmetycznego o danym pierwszym wyrazie a1 i różnicy r:

Wzór na sumę  początkowych n wyrazów ciągu arytmetycznego:

Między sąsiednimi wyrazami ciągu arytmetycznego zachodzi związek:

Ciąg geometryczny
Wzór na n-ty wyraz ciągu geometrycznego o danym pierwszym wyrazie a1 i ilorazie q:

Wzór na sumę początkowych n wyrazów ciągu geometrycznego:

Między sąsiednimi wyrazami ciągu geometrycznego zachodzi związek:

Procent składany
Jeżeli kapitał początkowy K złożymy na n lat w banku, w którym oprocentowanie lokat wynosi p% w skali rocznej, to kapitał końcowy Kn wyraża się wzorem:

Granica ciągu
 

---

Jeżeli (an), n ³ 1, jest nieskończonym ciągiem geometrycznym o ilorazie |q|<1, to ciąg sum jego początkowych wyrazów ma granicę:

FUNKCJA KWADRATOWA

Postać ogólna funkcji kwadratowej:

Wzór każdej funkcji kwadratowej można doprowadzić do postaci kanonicznej:

pomocnej przy tworzeniu wykresu.
Wykresem funkcji kwadratowej jest parabola o wierzchołku w punkcie o współrzędnych:

Ramiona paraboli są skierowane do góry gdy a>0, do dołu, gdy a<0.
Liczba miejsc zerowych funkcji kwadratowej, czyli liczba pierwiastków równania
zależy od wyróżnika:
 - jeżeli D<0, to funkcja kwadratowa nie ma miejsc zerowych (równanie kwadratowe nie ma pierwiastków rzeczywistych)
 - jeżeli D=0, to funkcja kwadratowa ma jedno miejsce zerowe (równanie kwadratowe ma jeden podwójny pierwiastek)
 - jeżeli D>0, to funkcja kwadratowa ma dwa miejsca zerowe (równanie kwadratowe ma dwa pierwiastki):

Jeżeli D³0, to wzór funkcji kwadratowej można doprowadzić do postaci iloczynowej:
Wzory Viéte'a:
LOGARYTMY
Niech a>0 i a¹1. Logarytmem logac liczby c>0 przy podstawie a nazywamy wykładnik b potęgi, do której należy podnieść podstawę a, aby otrzymać liczbą c:

Równoważnie:

Dla dowolnych liczb x>0, y>0 oraz r zachodzą wzory:


Wzór na zmianę podstawy logarytmu:

POCHODNA FUNKCJI

Pochodne niektórych funkcji:
gdzie r¹0, zaś a,b,c - dowolne liczby rzeczywiste.
 
Równanie stycznej
Jeżeli funkcja f ma pochodną w punkcie x0, to równanie stycznej wykresu funkcji f w punkcie (x0,f(x0)) dane jest wzorem:

GEOMETRIA ANALITYCZNA

Odcinek
Długość odcinka o końcach w punktach
 

Wektory
 
Prosta
Równanie ogólne prostej: Ax + By + C = 0,
gdzie A2 + B2 ¹0 (tj. współczynniki A,B nie są równocześnie równe 0)
 
Jeżeli A=0, prosta jest równoległa do osi Ox; jeżeli B=0, prosta jest równoległa do osi Oy; jeżeli C = 0, to prosta przechodzi przez początek układu współrzędnych;

Jeżeli prosta nie jest równoległa do osi Oy, to ma ona równanie kierunkowe:
y = ax + b

Liczba a to współczynnik kierunkowy prostej:
a=tga


Współczynnik b wyznacza na osi Oy punkt, w którym dana prosta ją przecina.

Równanie prostej, przechodzącej przez dwa dane punkty

Prosta i punkt
Odległość punktu P=(x0,y0) od prostej o równaniu Ax + By + C = 0 dana jest wzorem:

Para prostych
Dwie proste o równaniach kierunkowych
 - są równoległe, gdy a1 = a2
 - są prostopadłe, gdy a1a2=-1
- tworzą kąt j taki, że:

Jeżeli proste dane są równaniami w postaci ogólnej:
A1x + B1y + C1 = 0    A2x + B2y + C2 = 0
to odpowiednio:
 - są równoległe gdy A1B2 -  A2B1 =0
 - są prostopadłe gdy A1A2 -  B1B2 =0
 - tworzą kąt j taki, że:

Trójkąt
Pole trójkąta ABC o wierzchołkach A=(xAyA),  B=(xByB),  C=(xCyC) dane jest wzorem:

Środek ciężkości trójkąta ABC, czyli punkt przecięcia jego środkowych, ma współrzędne:

Przekształcenia geometryczne
- przesunięcie o wektor  przekształca punkt (x,y) na punkt (x + a, y + b)
- symetria względem osi Oy przekształca punkt (x , y) na punkt (-x , y)
- symetria względem punktu (a,b) przekształca punkt (x,y) na punkt (2a-x, 2b-y)
- jednokładność o środku w punkcie (0,0) i skali s¹0 przekształca punkt (x,y) na punkt (sx, sy)

Równanie okręgu
Równanie okręgu o środku w punkcie (a,b) i promieniu r:
 lub