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共找到 51 條符合條件的數學公式

平變異數公式

Difference of Squares
algebra
a2−b2=(a−b)(a+b)a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)

用於代數式化簡或因式分解,$a, b$ 可為任意代數項。

應用範例:已知 $x^2-9$,可分解為 $(x-3)(x+3)$。
a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)

完全平方公式

Square of a Sum or Difference
algebra
(a±b)2=a2±2ab+b2(a \pm b)^2 = a^2 \pm 2ab + b^2

乘法公式的基本定理,分為完全平方和與完全平變異數。

應用範例:$(x+2)^2 = x^2 + 4x + 4$。
(a \pm b)^2 = a^2 \pm 2ab + b^2

立方和公式

Sum of Cubes
algebra
a3+b3=(a+b)(a2−ab+b2)a^3 + b^3 = (a+b)(a^2 - ab + b^2)

代數因式分解重要乘法公式之一。

應用範例:$x^3 + 8 = (x+2)(x^2 - 2x + 4)$。
a^3 + b^3 = (a+b)(a^2 - ab + b^2)

立變異數公式

Difference of Cubes
algebra
a3−b3=(a−b)(a2+ab+b2)a^3 - b^3 = (a-b)(a^2 + ab + b^2)

用於立變異數形式的因式分解展開。

應用範例:$x^3 - 27 = (x-3)(x^2 + 3x + 9)$。
a^3 - b^3 = (a-b)(a^2 + ab + b^2)

完全立方公式

Cube of a Sum or Difference
algebra
(a±b)3=a3±3a2b+3ab2±b3(a \pm b)^3 = a^3 \pm 3a^2b + 3ab^2 \pm b^3

多項式展開的常用高階基本公式。

應用範例:$(x-1)^3 = x^3 - 3x^2 + 3x - 1$。
(a \pm b)^3 = a^3 \pm 3a^2b + 3ab^2 \pm b^3

一元二次方程式求根公式

Quadratic Formula
algebra
x=−b±b2−4ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a}

求解方程式 $ax^2+bx+c=0$ ($a \neq 0$),判別式 $\Delta = b^2-4ac \ge 0$。

應用範例:方程 $x^2-3x+2=0$ 的根為 $x_1=2, x_2=1$。
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a}

韋達定理

Vieta's Formulas
algebra
x1+x2=−ba,x1⋅x2=cax_1 + x_2 = -\frac{b}{a}, \quad x_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a}

描述一元二次方程式的根與係數之間的直接代數關係。

應用範例:對於 $x^2-5x+6=0$,兩根之和為 $5$,積為 $6$。
x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}, \quad x_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a}

指數運演算法則

Laws of Exponents
algebra
am⋅an=am+n,(am)n=amn,(ab)n=anbna^m \cdot a^n = a^{m+n}, \quad (a^m)^n = a^{mn}, \quad (ab)^n = a^n b^n

描述同底數冪相乘、冪的乘方與積的乘方運算規律。

應用範例:$2^3 \cdot 2^2 = 2^{3+2} = 2^5 = 32$。
a^m \cdot a^n = a^{m+n}, \quad (a^m)^n = a^{mn}, \quad (ab)^n = a^n b^n

根式運演算法則

Laws of Radicals
algebra
abn=anbn,anm=amn\sqrt[n]{ab} = \sqrt[n]{a}\sqrt[n]{b}, \quad \sqrt[m]{\sqrt[n]{a}} = \sqrt[mn]{a}

二次根式及高次方根的乘法與巢狀化簡法則。

應用範例:$\sqrt{12} = \sqrt{4 \times 3} = 2\sqrt{3}$。
\sqrt[n]{ab} = \sqrt[n]{a}\sqrt[n]{b}, \quad \sqrt[m]{\sqrt[n]{a}} = \sqrt[mn]{a}

對數基本運演算法則

Laws of Logarithms
algebra
log⁡b(xy)=log⁡bx+log⁡by,log⁡b(xy)=log⁡bx−log⁡by\log_b(xy) = \log_b x + \log_b y, \quad \log_b(\frac{x}{y}) = \log_b x - \log_b y

對數的乘積法則與商法則,能將複雜的乘除降維為加減法計算。

應用範例:$\log_2(4 \times 8) = \log_2 4 + \log_2 8 = 2 + 3 = 5$。
\log_b(xy) = \log_b x + \log_b y, \quad \log_b(\frac{x}{y}) = \log_b x - \log_b y

對數換底公式

Change of Base Formula
algebra
log⁡ba=log⁡calog⁡cb=ln⁡aln⁡b\log_b a = \frac{\log_c a}{\log_c b} = \frac{\ln a}{\ln b}

用於把任意底數的對數轉化為以自然底數 $e$ 或 10 為底的對數,方便計算。

應用範例:$\log_4 8 = \frac{\log_2 8}{\log_2 4} = \frac{3}{2} = 1.5$。
\log_b a = \frac{\log_c a}{\log_c b} = \frac{\ln a}{\ln b}

等差數列通項及求和

Arithmetic Progression
algebra
an=a1+(n−1)d,Sn=n(a1+an)2a_n = a_1 + (n-1)d, \quad S_n = \frac{n(a_1 + a_n)}{2}

首項為 $a_1$,公差為 $d$ 的等差數列第 $n$ 項和前 $n$ 項和。

應用範例:數列 $1, 3, 5, 7$,前 4 項和為 $S_4 = 4 \times (1+7)/2 = 16$。
a_n = a_1 + (n-1)d, \quad S_n = \frac{n(a_1 + a_n)}{2}

等比數列通項及求和

Geometric Progression
algebra
an=a1qn−1,Sn=a1(1−qn)1−q (q≠1)a_n = a_1 q^{n-1}, \quad S_n = \frac{a_1(1-q^n)}{1-q} \ (q \neq 1)

首項為 $a_1$,公比為 $q$ 的等比數列通項公式及求和公式。

應用範例:數列 $2, 4, 8, 16$,前 4 項和 $S_4 = 2(1-2^4)/(1-2) = 30$。
a_n = a_1 q^{n-1}, \quad S_n = \frac{a_1(1-q^n)}{1-q} \ (q \neq 1)

二項式定理

Binomial Theorem
algebra
(a+b)n=∑k=0n(nk)an−kbk(a+b)^n = \sum_{k=0}^n \binom{n}{k} a^{n-k} b^k

展開兩個數之和的任意正整數次冪的公式,其中 $\binom{n}{k} = C_n^k$ 為二項式係數。

應用範例:$(a+b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3$。
(a+b)^n = \sum_{k=0}^n \binom{n}{k} a^{n-k} b^k

排列與組合公式

Permutations and Combinations
algebra
Anm=n!(n−m)!,Cnm=n!m!(n−m)!A_n^m = \frac{n!}{(n-m)!}, \quad C_n^m = \frac{n!}{m!(n-m)!}

排列(考慮順序)與組合(不考慮順序)的計算公式,其中 $!$ 代表階乘。

應用範例:從 5 個元素中選 2 個的組合數為 $C_5^2 = \frac{5!}{2!3!} = 10$。
A_n^m = \frac{n!}{(n-m)!}, \quad C_n^m = \frac{n!}{m!(n-m)!}

尤拉公式

Euler's Formula
algebra
eiθ=cos⁡θ+isin⁡θe^{i\theta} = \cos\theta + i\sin\theta

複分析中將指數函式與三角函式聯絡起來的公式。當 $\theta = \pi$ 時,可得尤拉恆等式 $e^{i\pi} + 1 = 0$。

應用範例:$e^{i\pi} = -1$。
e^{i\theta} = \cos\theta + i\sin\theta

基本均值不等式

AM-GM Inequality
algebra
a+b2≥ab(a,b≥0)\frac{a+b}{2} \ge \sqrt{ab} \quad (a, b \ge 0)

兩個非負數的算術平均數不小於它們的幾何平均數。當且僅當 $a=b$ 時等號成立。

應用範例:已知 $xy=4$ ($x,y>0$),則 $x+y \ge 2\sqrt{xy} = 4$。
\frac{a+b}{2} \ge \sqrt{ab} \quad (a, b \ge 0)

貝氏定理

Bayes' Theorem
algebra
P(A∣B)=P(B∣A)P(A)P(B)P(A|B) = \frac{P(B|A)P(A)}{P(B)}

根據事件的先驗機率以及條件機率計算後驗機率的公式。

應用範例:已知 $P(A)=0.5, P(B|A)=0.8, P(B)=0.5$,則後驗機率 $P(A|B) = 0.8$。
P(A|B) = \frac{P(B|A)P(A)}{P(B)}

樣本變異數與標準差

Sample Variance and Standard Deviation
algebra
s2=1n−1∑i=1n(xi−xˉ)2s^2 = \frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^n (x_i - \bar{x})^2

描述樣本中各個數值偏離平均數程度的統計指標,標準差 $s = \sqrt{s^2}$。

應用範例:樣本為 $1, 2, 3$,均值為 $2$,則變異數 $s^2 = \frac{(1-2)^2+(2-2)^2+(3-2)^2}{2} = 1$。
s^2 = \frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^n (x_i - \bar{x})^2

三角形面積與周長

Area and Perimeter of a Triangle
geometry
A=12bh,P=a+b+cA = \frac{1}{2}bh, \quad P = a+b+c

平面三角形面積等於底邊長 $b$ 乘以高 $h$ 的一半;周長為三邊和。

應用範例:底 $b=6$,高 $h=4$,則面積 $A = 12$。
A = \frac{1}{2}bh, \quad P = a+b+c

直角三角形勾股定理

Pythagorean Theorem
geometry
a2+b2=c2a^2 + b^2 = c^2

直角三角形中兩直角邊 $a, b$ 的平方和等於斜邊 $c$ 的平方。

應用範例:直角邊分別為 $3$ 和 $4$,則斜邊 $c = \sqrt{3^2+4^2} = 5$。
a^2 + b^2 = c^2

海倫公式 (任意三角形面積)

Heron's Formula
geometry
A=p(p−a)(p−b)(p−c),p=a+b+c2A = \sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}, \quad p = \frac{a+b+c}{2}

已知三角形三邊長度 $a, b, c$ 且無需知道高,即可求解面積,$p$ 為半周長。

應用範例:三邊為 $3, 4, 5$,半周長 $p=6$,面積 $A = \sqrt{6(6-3)(6-4)(6-5)} = 6$。
A = \sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}, \quad p = \frac{a+b+c}{2}

矩形面積與周長

Area and Perimeter of a Rectangle
geometry
A=ab,P=2(a+b)A = ab, \quad P = 2(a+b)

長為 $a$,寬為 $b$ 的矩形/長方形的面積與周長公式。

應用範例:長 $a=5$,寬 $b=3$,則面積 $A = 15$,周長 $P = 16$。
A = ab, \quad P = 2(a+b)

平行四邊形面積

Area of a Parallelogram
geometry
A=bhA = bh

平行四邊形面積等於底邊長 $b$ 乘以高 $h$。

應用範例:底為 $8$,高為 $5$,面積 $A = 40$。
A = bh

梯形面積

Area of a Trapezoid
geometry
A=(a+b)h2A = \frac{(a+b)h}{2}

梯形面積等於上底 $a$ 加下底 $b$ 的和乘以高 $h$ 的一半。

應用範例:上底 $3$,下底 $5$,高 $4$,面積 $A = (3+5) \times 4 / 2 = 16$。
A = \frac{(a+b)h}{2}

圓的面積與周長

Area and Circumference of a Circle
geometry
A=πr2,C=2πrA = \pi r^2, \quad C = 2\pi r

半徑為 $r$ 的圓形面積及周長計算公式,常數 $\pi \approx 3.14159$。

應用範例:半徑 $r=2$,則面積 $A = 4\pi \approx 12.57$,周長 $C = 4\pi \approx 12.57$。
A = \pi r^2, \quad C = 2\pi r

扇形面積與弧長

Area and Arc Length of a Sector
geometry
L=θr,A=12Lr=12θr2L = \theta r, \quad A = \frac{1}{2} L r = \frac{1}{2} \theta r^2

扇形半徑為 $r$,圓心角為弧度 $\theta$ 時的弧長 $L$ 與面積 $A$ 計算。

應用範例:半徑 $r=4$,圓心角 $\theta=\pi$ (半圓),弧長 $L=4\pi$,面積 $A=8\pi$。
L = \theta r, \quad A = \frac{1}{2} L r = \frac{1}{2} \theta r^2

圓柱體積與表面積

Volume and Surface Area of a Cylinder
geometry
V=πr2h,A=2πr2+2πrhV = \pi r^2 h, \quad A = 2\pi r^2 + 2\pi r h

圓柱體底面半徑為 $r$,高為 $h$ 時的體積 $V$ 與表面積 $A$ 公式。

應用範例:底半徑 $r=3$,高 $h=5$,體積 $V = 45\pi \approx 141.37$。
V = \pi r^2 h, \quad A = 2\pi r^2 + 2\pi r h

圓錐體積與表面積

Volume and Surface Area of a Cone
geometry
V=13πr2h,A=πr2+πrlV = \frac{1}{3}\pi r^2 h, \quad A = \pi r^2 + \pi r l

底半徑為 $r$,高為 $h$,母線長為 $l = \sqrt{r^2+h^2}$ 的圓錐體積與側表面積。

應用範例:半徑 $r=3$,高 $h=4$,母線 $l=5$,側面積為 $15\pi$,總表面積 $24\pi$。
V = \frac{1}{3}\pi r^2 h, \quad A = \pi r^2 + \pi r l

球體體積與表面積

Volume and Surface Area of a Sphere
geometry
V=43πr3,A=4πr2V = \frac{4}{3}\pi r^3, \quad A = 4\pi r^2

半徑為 $r$ 的三維球體體積及表面積(外表面積)計算。

應用範例:半徑 $r=3$,表面積 $A = 36\pi \approx 113.1$。
V = \frac{4}{3}\pi r^3, \quad A = 4\pi r^2

兩點間距離公式

Distance Formula
geometry
d=(x2−x1)2+(y2−y1)2d = \sqrt{(x_2-x_1)^2 + (y_2-y_1)^2}

平面直角座標系中兩點 $(x_1, y_1)$ 與 $(x_2, y_2)$ 之間的直線距離。

應用範例:點 $(1, 2)$ 與點 $(4, 6)$ 的距離為 $d = \sqrt{(4-1)^2+(6-2)^2} = 5$。
d = \sqrt{(x_2-x_1)^2 + (y_2-y_1)^2}

中點座標公式

Midpoint Formula
geometry
xM=x1+x22,yM=y1+y22x_M = \frac{x_1+x_2}{2}, \quad y_M = \frac{y_1+y_2}{2}

平面直角座標系中,以 $(x_1, y_1)$ 和 $(x_2, y_2)$ 為端點的線段的中點座標。

應用範例:點 $(1, 2)$ 與點 $(5, 8)$ 的中點座標為 $(3, 5)$。
x_M = \frac{x_1+x_2}{2}, \quad y_M = \frac{y_1+y_2}{2}

橢圓面積公式

Area of an Ellipse
geometry
A=πabA = \pi a b

半長軸為 $a$,半短軸為 $b$ 的橢圓平面面積。

應用範例:長半軸 $a=5$,短半軸 $b=3$,橢圓面積 $A = 15\pi \approx 47.12$。
A = \pi a b

同角三角函式基本關係

Fundamental Trigonometric Identities
trigonometry
sin⁡2θ+cos⁡2θ=1,tan⁡θ=sin⁡θcos⁡θ\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1, \quad \tan\theta = \frac{\sin\theta}{\cos\theta}

正弦與餘弦的平方和恆等於 1,正切等於正弦除以餘弦。

應用範例:已知 $\sin\theta = 0.6$,則 $\cos^2\theta = 1 - 0.36 = 0.64$。
\sin^2\theta + \cos^2\theta = 1, \quad \tan\theta = \frac{\sin\theta}{\cos\theta}

兩角和與差的正弦與餘弦公式

Angle Addition and Subtraction Formulas
trigonometry
sin⁡(α±β)=sin⁡αcos⁡β±cos⁡αsin⁡β\sin(\alpha \pm \beta) = \sin\alpha\cos\beta \pm \cos\alpha\sin\beta

兩角和與兩角差的正弦展開法則。

應用範例:$\sin(75^\circ) = \sin(45^\circ+30^\circ)$。
\sin(\alpha \pm \beta) = \sin\alpha\cos\beta \pm \cos\alpha\sin\beta

兩角和與差的正切公式

Tangent Sum and Difference Formulas
trigonometry
tan⁡(α±β)=tan⁡α±tan⁡β1∓tan⁡αtan⁡β\tan(\alpha \pm \beta) = \frac{\tan\alpha \pm \tan\beta}{1 \mp \tan\alpha\tan\beta}

展開求兩角和或差的正切值。

應用範例:若 $\tan\alpha=2, \tan\beta=3$,則 $\tan(\alpha+\beta) = \frac{2+3}{1-6} = -1$。
\tan(\alpha \pm \beta) = \frac{\tan\alpha \pm \tan\beta}{1 \mp \tan\alpha\tan\beta}

正弦餘弦二倍角公式

Double-Angle Formulas
trigonometry
sin⁡2θ=2sin⁡θcos⁡θ,cos⁡2θ=cos⁡2θ−sin⁡2θ\sin 2\theta = 2\sin\theta\cos\theta, \quad \cos 2\theta = \cos^2\theta - \sin^2\theta

將兩倍角的三角函式值簡化並用單倍角來表示。

應用範例:$\cos 2\theta = 2\cos^2\theta - 1 = 1 - 2\sin^2\theta$。
\sin 2\theta = 2\sin\theta\cos\theta, \quad \cos 2\theta = \cos^2\theta - \sin^2\theta

半形公式

Half-Angle Formulas
trigonometry
sin⁡2θ2=1−cos⁡θ2,cos⁡2θ2=1+cos⁡θ2\sin^2\frac{\theta}{2} = \frac{1-\cos\theta}{2}, \quad \cos^2\frac{\theta}{2} = \frac{1+\cos\theta}{2}

用單倍角餘弦表達其半形的正弦或餘弦平方值。

應用範例:$\tan\frac{\theta}{2} = \frac{\sin\theta}{1+\cos\theta}$。
\sin^2\frac{\theta}{2} = \frac{1-\cos\theta}{2}, \quad \cos^2\frac{\theta}{2} = \frac{1+\cos\theta}{2}

正弦定理

Law of Sines
trigonometry
asin⁡A=bsin⁡B=csin⁡C=2R\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C} = 2R

三角形中各邊與其對角的正弦值之比相等,且等於外接圓直徑 $2R$。

應用範例:已知 $a=5, A=30^\circ$,則外接圓半徑 $R = 5$。
\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C} = 2R

餘弦定理

Law of Cosines
trigonometry
c2=a2+b2−2abcos⁡Cc^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C

任意三角形中已知兩邊及夾角求第三邊的定理,是勾股定理的推廣。

應用範例:$a=3, b=4$,夾角 $C=90^\circ$,則 $c^2=9+16-0=25 \Rightarrow c=5$。
c^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C

和差化積公式

Sum-to-Product Identities
trigonometry
sin⁡α+sin⁡β=2sin⁡α+β2cos⁡α−β2\sin\alpha + \sin\beta = 2\sin\frac{\alpha+\beta}{2}\cos\frac{\alpha-\beta}{2}

將兩角正弦或餘弦的和與差化為積的三角恆等式。

應用範例:$\cos\alpha - \cos\beta = -2\sin\frac{\alpha+\beta}{2}\sin\frac{\alpha-\beta}{2}$。
\sin\alpha + \sin\beta = 2\sin\frac{\alpha+\beta}{2}\cos\frac{\alpha-\beta}{2}

積化和差公式

Product-to-Sum Identities
trigonometry
sin⁡αcos⁡β=12[sin⁡(α+β)+sin⁡(α−β)]\sin\alpha\cos\beta = \frac{1}{2}[\sin(\alpha+\beta) + \sin(\alpha-\beta)]

將正弦與餘弦的乘積轉化為和與差形式的公式。

應用範例:$\cos\alpha\cos\beta = \frac{1}{2}[\cos(\alpha+\beta) + \cos(\alpha-\beta)]$。
\sin\alpha\cos\beta = \frac{1}{2}[\sin(\alpha+\beta) + \sin(\alpha-\beta)]

導數定義公式

Definition of the Derivative
calculus
f′(x)=lim⁡Δx→0f(x+Δx)−f(x)Δxf'(x) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x+\Delta x) - f(x)}{\Delta x}

描述函式在某點瞬時變化率的極限定義方式。

應用範例:$f(x)=x^2$ 時,由定義推導導數結果為 $2x$。
f'(x) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x+\Delta x) - f(x)}{\Delta x}

導數四則運演算法則

Product and Quotient Rules
calculus
(uv)′=u′v+uv′,(uv)′=u′v−uv′v2(uv)' = u'v + uv', \quad (\frac{u}{v})' = \frac{u'v - uv'}{v^2}

函式積與函式商的求導公式(乘積法則與商法則)。

應用範例:$f(x)=x\ln x \Rightarrow f'(x)=1\cdot\ln x + x\cdot\frac{1}{x} = \ln x + 1$。
(uv)' = u'v + uv', \quad (\frac{u}{v})' = \frac{u'v - uv'}{v^2}

複合函式求導法則 (鏈式法則)

The Chain Rule
calculus
dydx=dydu⋅dudx\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}

複合函式 $y=f(g(x))$ 的導數計演算法則(鏈式運演算法則)。

應用範例:$y=\sin(x^2) \Rightarrow y' = \cos(x^2) \cdot (2x) = 2x\cos(x^2)$。
\frac{dy}{dx} = \frac{dy}{du} \cdot \frac{du}{dx}

基本初等函式求導公式

Common Derivative Formulas
calculus
(xn)′=nxn−1,(ex)′=ex,(ln⁡x)′=1x(x^n)' = n x^{n-1}, \quad (e^x)' = e^x, \quad (\ln x)' = \frac{1}{x}

最基本的冪函式、指數函式、對數函式的求導公式表。

應用範例:$(\sin x)' = \cos x, \quad (\cos x)' = -\sin x$。
(x^n)' = n x^{n-1}, \quad (e^x)' = e^x, \quad (\ln x)' = \frac{1}{x}

微積分基本定理 (牛頓-萊布尼茨公式)

Fundamental Theorem of Calculus
calculus
∫abf(x)dx=F(b)−F(a)(F′(x)=f(x))\int_a^b f(x) dx = F(b) - F(a) \quad (F'(x)=f(x))

將定積分與不定積分(原函式)建立直接聯絡的微積分核心定理。

應用範例:$\int_1^2 x dx = \left[ \frac{1}{2}x^2 \right]_1^2 = 2 - 0.5 = 1.5$。
\int_a^b f(x) dx = F(b) - F(a) \quad (F'(x)=f(x))

分部積分法

Integration by Parts
calculus
∫udv=uv−∫vdu\int u dv = uv - \int v du

積的求導法則在積分運算上的逆應用,用於求解複雜乘積積分。

應用範例:$\int x e^x dx = x e^x - \int e^x dx = x e^x - e^x + C$。
\int u dv = uv - \int v du

常用不定積分公式表

Common Integral Formulas
calculus
∫xndx=xn+1n+1+C,∫1xdx=ln⁡∣x∣+C\int x^n dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C, \quad \int \frac{1}{x} dx = \ln |x| + C

最基本的初等積分和反導數公式彙總。

應用範例:$\int \sin x dx = -\cos x + C$。
\int x^n dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C, \quad \int \frac{1}{x} dx = \ln |x| + C

洛必達法則

L'Hôpital's Rule
calculus
lim⁡x→cf(x)g(x)=lim⁡x→cf′(x)g′(x)\lim_{x \to c} \frac{f(x)}{g(x)} = \lim_{x \to c} \frac{f'(x)}{g'(x)}

利用導數計算 $\frac{0}{0}$ 或 $\frac{\infty}{\infty}$ 型未定式極限的常用分析學方法。

應用範例:$\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{\cos x}{1} = 1$。
\lim_{x \to c} \frac{f(x)}{g(x)} = \lim_{x \to c} \frac{f'(x)}{g'(x)}

泰勒公式與麥克勞林展開

Taylor and Maclaurin Series
calculus
f(x)=∑n=0∞f(n)(a)n!(x−a)nf(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{f^{(n)}(a)}{n!} (x-a)^n

用函式在某點各階導數的值構建的冪級數來近似表達該函式。當 $a=0$ 時為麥克勞林級數。

應用範例:在零點展開:$e^x = 1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \dots$。
f(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{f^{(n)}(a)}{n!} (x-a)^n

數學公式(Math Formulas)應用指南與 LaTeX 使用方法

1. 什麼是 LaTeX 公式代碼?

LaTeX 是一種專業的高品質排版系統,特別擅長處理複雜的數學公式與學術論文排版工作。在本工具中,每個公式下方都附帶了標準格式的 LaTeX 代碼。例如,一元二次方程的求根公式在 LaTeX 中表示為 x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a}。通過複製這些代碼,您可以無縫地將數學公式原樣導入到各種主流的排版和筆記軟體中,實現零失真的完美顯示。

2. LaTeX 代碼在主流筆記與排版工具中的應用

一鍵複製 LaTeX 公式代碼後,您可以在以下場景快速應用:

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    Obsidian / Logseq / Notion: 在這些現代 Markdown 筆記軟體中,使用成對的雙美元符號括住 LaTeX 代碼(如 $$a^2 + b^2 = c^2$$),即可自動渲染成優雅的獨立公式塊。
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    Microsoft Word: 點擊「插入」菜單 ->「公式」(快捷鍵:Alt + =),切換到 LaTeX 模式,直接貼上公式並按下 Enter 回車鍵,Word 會智能編譯為內置公式對象。
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    學術論文 (LaTeX 編輯器 / Overleaf): 在您的 .tex 文件中,直接將複製的代碼貼在 \begin{equation} 與 \end{equation} 環境內即可。

3. 數學公式的高效分類記憶與學習竅門

面對繁多的公式,切忌死記硬背。理清數學的分類和內在推導關係能事半功倍:

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    幾何面積與體積的推導: 大部分體積公式都是從底面積乘以高演變而來。例如,圓錐的體積剛好是同底等高圓柱體積的三分之一,即 V = (1/3) × π × r² × h。
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    三角函數的對稱與衍生: 核心在於基本恆等式 sin²θ + cos²θ = 1 和和角公式。倍角公式、半角公式及和差化積公式都可以通過兩角和公式推導得出,理解推導過程是記憶的最好方法。
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    代數乘法與因式分解的互逆性: 平方差和完全平方公式是展開多項式和因式分解的「正逆兩面」。

常見問題 (FAQ)

1. 什麼是 LaTeX?在這個公式查詢工具中它有什麼作用?
LaTeX 是一種高品質的排版系統,廣泛用於學術界和工程界的數學公式排版。本工具用其渲染出高精度的無損數學公式,並提供「複製 LaTeX」功能,方便您直接將公式源碼貼入學術論文、Markdown 筆記(如 Obsidian、Notion)或 LaTeX 編輯器中直接使用。
2. 這裡的公式是否全面?主要涵蓋了哪些數學分支?
本工具收錄了 51 條高頻基礎與高等數學核心公式,涵蓋四大模組:代數(因式分解、乘法公式、次冪對數、求根、數列等)、幾何(平面幾何面積周長、立體幾何表面積體積等)、三角函數(誘導公式、和差角、二倍角、正餘弦定理)以及微積分(求導法則、基本初等函數導數表與常用不定積分表)。
3. 我應該如何進行高效搜索?支援拼音縮寫嗎?
支援!您可以在頂部搜索框中輸入中文名稱(如「平方差」)、拼音首字母縮寫(如「pfc」)、英文術語(如「Difference of Squares」)或公式符號(如「a^2」),搜索框會進行即時模糊匹配篩選。
4. 如何將本工具的公式複製並貼到 Word 文檔中?
在 Word 2016 及更新版本中,按下快捷鍵 Alt + = 即可插入公式編輯器,然後直接貼上本工具複製的 LaTeX 代碼,按下 Enter 鍵即可自動轉換為 Word 原生公式;或者在公式工具列中切換為「LaTeX」模式後直接貼上。
5. 這裡的微積分公式適合大學高等數學和考研複習嗎?
非常適合。本工具整理了高等數學必備的乘積求導法則、商求導法則、鏈式法則,以及常見初等函數導數與不定積分大表,是科研、考研與日常工程計算的便攜速查手冊。
6. 本工具的幾何圖形公式中,字母都代表什麼含義?
通常情況下:a, b, c 表示邊長;h 表示高;r 表示圓或球的半徑;C 表示周長;S 表示面積或表面積;V 表示體積;l 表示母線長。每個公式卡片下方均附有詳細的代數項說明與算例。
7. 為什麼有些瀏覽器會出現公式加載延遲?
本工具採用純前端預編譯的高速 KaTeX 渲染引擎,無須等待遠程字體或依賴臃腫的服務器渲染,即使在弱網環境下也能實現毫秒級即時排版展示。
8. 公式中的三角函數角度單位是什麼?是角度還是弧度?
在純數學與微積分中(例如 lim (sin x / x) = 1、(sin x)' = cos x),變量 x 必須嚴格使用弧度制 (rad);在初等幾何解三角形中(如正弦定理、餘弦定理),角度通常可以使用度數制 (°) 進行計算。