高中数学中包含了许多重要的公式,以下是一些主要的公式类别及其示例:
椭圆公式
椭圆周长公式: $l = 2\pi b + 4(a - b)^2$
椭圆面积公式: $s = \pi ab$
三角函数公式
两角和公式:
$\sin(A + B) = \sin A \cos B + \cos A \sin B$
$\sin(A - B) = \sin A \cos B - \sin B \cos A$
$\cos(A + B) = \cos A \cos B - \sin A \sin B$
$\cos(A - B) = \cos A \cos B + \sin A \sin B$
$\tan(A + B) = \frac{\tan A + \tan B}{1 - \tan A \tan B}$
$\tan(A - B) = \frac{\tan A - \tan B}{1 + \tan A \tan B}$
$\cot(A + B) = \frac{\cot A \cot B - 1}{1 + \cot A \cot B}$
$\cot(A - B) = \frac{\cot A \cot B + 1}{1 - \cot A \cot B}$
倍角公式:
$\tan 2A = \frac{2\tan A}{1 - \tan^2 2A}$
$\cot 2A = \frac{1 - \tan^2 2A}{2\cot A}$
$\cos 2A = \cos^2 A - \sin^2 A = 2\cos^2 A - 1 = 1 - 2\sin^2 A$
高倍角公式(如五倍角、六倍角等)
等差数列公式
通项公式: $a_n = a_1 + (n - 1)d$
抛物线公式
标准方程: $y^2 = 2px$(焦点在x轴正半轴)
顶点式: $y = a(x + h)^2 + k$(顶点为(h, k))
准线方程: $x = -\frac{p}{2}$
数列前n项和公式
等差数列前n项和: $S_n = \frac{n}{2} (a_1 + a_n)$
等比数列前n项和: $S_n = a_1 \frac{1 - r^n}{1 - r}$(r ≠ 1)
自然数平方和: $1^2 + 2^2 + 3^2 + \ldots + n^2 = \frac{n(n + 1)(2n + 1)}{6}$
自然数立方和: $1^3 + 2^3 + 3^3 + \ldots + n^3 = \left(\frac{n(n + 1)}{2}\right)^2$
解三角形公式
正弦定理: $\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C} = 2R$(R为外接圆半径)
余弦定理: $b^2 = a^2 + c^2 - 2ac \cos B$
集合与逻辑公式
德摩根公式: $\complement_U (A \cup B) = \complement_U A \cap \complement_U B$
包含关系: $A \subseteq B$ 表示A是B的子集
容斥原理: $|A \cup B| = |A| + |B| - |A \cap B|$
这些公式涵盖了高中数学中的主要知识点,建议在实际应用中结合具体问题灵活运用。