- •1.1. Как пользоваться этим учебником
 - •1.2. О курсе высшей математики
 - •1.3. Биология, почвоведение и математика
 - •2. Базовые понятия
 - •2.1. Множества
 - •2.2. Высказывания
 - •2.3. Кванторы
 - •2.4. Системы координат
 - •2.5. Абсолютная величина числа
 - •3. Функция
 - •3.1. Величины постоянные и переменные
 - •3.2. Определение функции
 - •3.3 Способы задания функции
 - •3.5. Периодическая функция
 - •3.6. Ограниченная функция
 - •3.7. Суперпозиция функций
 - •3.8. Обратная функция
 - •3.9. Неявная функция
 - •3.10. Однозначная и многозначная функция
 - •3.11. Рекомендации
 - •3.12. Вопросы для самоконтроля
 - •4. Предел функции
 - •4.1. Определение предела функции
 - •4.3. Бесконечно малая величина
 - •4.4. Бесконечно большая величина
 - •4.5. Свойства пределов
 - •4.6. Неопределенность вида 0/0
 - •4.7. Неопределенность вида ∞/∞
 - •4.9. Первый замечательный предел
 - •4.10. Второй замечательный предел
 - •4.11. Основные теоремы о пределах
 - •4.12. Рекомендации
 - •4.13. Вопросы для самоконтроля
 - •5.1. Приращения аргумента и функции
 - •5.2. Два определения непрерывности
 - •5.3. Точки разрыва и их классификация
 - •5.4. Свойства непрерывных функций
 - •5.5 Рекомендации
 - •5.6. вопросы для самоконтроля
 - •6. Производная функции
 - •6.1. Определение производной
 - •6.2. Геометрический смысл производной
 - •6.3. Механический смысл производной
 - •6.4. Основные теоремы о производных
 - •6.5. Производные элементарных функций
 - •6.6 Сводка формул
 - •6.7. Примеры на вычисление производной
 - •6.8. Производные высших порядков
 - •6.9. Рекомендации
 - •6.10. Вопросы для самоконтроля
 - •7. Приложения производной
 - •7.1. Возрастание и убывание функции
 - •7.2. Экстремумы функции
 - •7.3. Наибольшее и наименьшее значения функции на промежутке
 - •7.4. График функции
 - •7.5. Уравнение касательной
 - •7.6. Приближенные решения уравнений
 - •7.7. Правила Лопиталя
 - •7.8. Рекомендации
 - •7.9. Вопросы для самоконтроля
 - •8. Дифференциал функции
 - •8.1. Определение дифференциала функции
 - •8.2. Свойства дифференциала
 - •8.3. Геометрический смысл дифференциала
 - •8.4. Рекомендации
 - •8.5. Вопросы для самоконтроля
 - •9. Примеры контрольных работ
 - •11. Формулы
 - •11.1. Основные свойства степени
 - •11.2. формулы сокращенного умножения
 - •11.3. Квадратное уравнение
 - •11.4. Разложение квадратного трехчлена на множители
 - •11.5. Основные свойства логарифмов
 - •11.6. Тригонометрические формулы
 - •12 Литература
 - •13. Об авторах этого учебника
 - •14. Предметный указатель
 
11  | 
	Формулы | 
	165  | 
  | 
	
  | 
	
  | 
В этом разделе приводятся некоторые формулы элементарной математики, которые используются в нашем учебнике при решении примеров и в доказательствах некоторых теорем.
11.1. Основные свойства степени
Предположим, что щие формулы.
a > 0, a 6= 1, b > 0, b 6= 1, n, m R. Тогда справедливы следую-
an · am = an+m  | 
	(1.1)  | 
||||||||||||
  | 
	an  | 
	= an−m  | 
	(1.2)  | 
||||||||||
am  | 
|||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||
(an)m = anm  | 
	(1.3)  | 
||||||||||||
(a · b)n = an · bn  | 
	(1.4)  | 
||||||||||||
  | 
	a  | 
	
  | 
	
  | 
	n  | 
	
  | 
	
  | 
	an  | 
	
  | 
	(1.5)  | 
||||
m  | 
	
  | 
	n  | 
	
  | 
	
  | 
	bn  | 
||||||||
  | 
	
  | 
	b  | 
	
  | 
	=  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||
  | 
	= √  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||||
a n  | 
	am  | 
	(1.6)  | 
|||||||||||
  | 
	a−n =  | 
	
  | 
	1  | 
	
  | 
	
  | 
	(1.7)  | 
|||||||
  | 
	an  | 
||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||
11.2. Формулы сокращенного умножения
  | 
	(a + b)2 = a2 + 2ab + b2  | 
	(2.1)  | 
||
  | 
	(a − b)2 = a2 − 2ab + b2  | 
	(2.2)  | 
||
(a + b)3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3  | 
	(2.3)  | 
|||
(a − b)3 = a3 − 3a2b + 3ab2 − b3  | 
	(2.4)  | 
|||
  | 
	a2 − b2 = (a − b) (a + b)  | 
	(2.5)  | 
||
3  | 
	3  | 
	2  | 
	2  | 
	
  | 
a3  | 
	+ b3  | 
	= (a + b) a2  | 
	− ab + b2  | 
	(2.6)  | 
a  | 
	− b = (a − b) a + ab + b  | 
	(2.7)  | 
||
Формулы элементарной математики  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	166  | 
|||
11.3. Квадратное уравнение | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
Квадратным называется уравнение вида  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||
ax2 + bx + c = 0  | 
	(3.1)  | 
|||||||||
ãäå x неизвестное, a, b, c заданные числа, причем a 6= 0. Корни x1, x2  | 
	êâàä-  | 
|||||||||
ратного уравнения (3.1) находятся по формуле  | 
	
  | 
|||||||||
x1,2 =  | 
	−b ± √  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||
b2 − 4ac  | 
	
  | 
	(3.2)  | 
||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	2a  | 
	
  | 
|||||
Приведенным квадратным уравнением называется уравнение вида:  | 
	
  | 
|||||||||
x2 + px + q = 0  | 
	(3.3)  | 
|||||||||
Формула корней приведенного квадратного уравнения (3.3) имеет вид:  | 
	
  | 
|||||||||
x1,2  | 
	= −2  | 
	± r  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||
  | 
	4 − q  | 
	
  | 
||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	p  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	p2  | 
	
  | 
||
Теорема Виета. Сумма корней x1  | 
	è x2  | 
	приведенного квадратного уравнения (3.3)  | 
||||||||
равна второму коэффициенту, взятому с противоположным знаком, а их произведение равно свободному члену.
x1 + x2 = −p
x1 · x2 = q
Теорема, обратная теореме Виета. Если числа p, q, x1 è x2 таковы, что
x1 + x2 = −p, x1x2 = q,
òî x1 è x2 корни квадратного уравнения x2 + px + q = 0.
11.4. Разложение квадратного трехчлена на множители
Квадратным трехчленом называется многочлен второй степени вида  | 
	ax2 + bx + c, ãäå  | 
|
a 6= 0.  | 
	Квадратный трехчлен можно разложить на множители, т. е. представить его  | 
|
â âèäå  | 
	ax2 + bx + c = a (x − x1) (x − x2)  | 
	
  | 
  | 
	(4.1)  | 
|
ãäå x1,  | 
	x2 - корни квадратного уравнения  | 
	
  | 
  | 
	ax2 + bx + c = 0.  | 
	
  | 
Формулы элементарной математики  | 
	167  | 
11.5. Основные свойства логарифмов
Предположим, что формулы.
a > 0, b > 0, c > 0, c 6= 1, n R. Тогда справедливы следующие
logc (ab) = logc a + logc b  | 
	(5.1)  | 
|||||||||||
logc b  | 
	n  | 
	
  | 
	c  | 
	
  | 
	−  | 
	
  | 
	c  | 
	
  | 
	
  | 
|||
  | 
	a  | 
	= log  | 
	
  | 
	
  | 
	a  | 
	
  | 
	log  | 
	
  | 
	b  | 
	(5.2)  | 
||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||
logc a  | 
	
  | 
	= n logc a  | 
	
  | 
	
  | 
	(5.3)  | 
|||||||
logc a =  | 
	logd a  | 
	,  | 
	d 6= 1  | 
	(5.4)  | 
||||||||
logd c  | 
	
  | 
|||||||||||
  | 
	
  | 
	clogc a = a  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	(5.5)  | 
|||||
Последняя формула называется основным логарифмическим тождеством.
11.6. Тригонометрические формулы
Соотношения между функциями одного и того же аргумента.
Основное тригонометрическое тождество:
sin2 x + cos2 x = 1  | 
	(6.1)  | 
Отсюда следует, что
sin2 x = 1 − cos2 x  | 
	(6.2)  | 
cos2 x = 1 − sin2 x  | 
	(6.3)  | 
Выражение tg x è ctg x через sin x è cos x :
tg x =  | 
	sin x  | 
	
  | 
	(6.4)  | 
||||||
cos x  | 
|||||||||
  | 
	
  | 
||||||||
ctg x =  | 
	cos x  | 
	(6.5)  | 
|||||||
  | 
	sin x  | 
	
  | 
|||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||
tg x · ctg x = 1  | 
	(6.6)  | 
||||||||
  | 
	1  | 
	
  | 
	
  | 
||||||
1 + tg2 x =  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	(6.7)  | 
|||||
cos2 x  | 
|||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||
  | 
	1  | 
	
  | 
	
  | 
||||||
1 + ctg2 x =  | 
	
  | 
	(6.8)  | 
|||||||
sin2 x  | 
|||||||||
Формулы двойного аргумента:  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
sin 2x = 2 sin x cos x  | 
	(6.9)  | 
Формулы элементарной математики  | 
	
  | 
	
  | 
	168  | 
|
cos 2x = cos2 x − sin2 x  | 
	(6.10)  | 
|||
Формулы понижения степени:  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
sin2 x =  | 
	1 − cos 2x  | 
	
  | 
	(6.11)  | 
|
2  | 
||||
  | 
	
  | 
	
  | 
||
cos2 x =  | 
	1 + cos 2x  | 
	(6.12)  | 
||
2  | 
	
  | 
|||
  | 
	
  | 
	
  | 
||
Разложения синуса и косинуса суммы и разности двух аргументов:
sin (x ± y) = sin x cos y ± cos x sin y  | 
	(6.13)  | 
cos (x ± y) = cos x cos y sin x sin y  | 
	(6.14)  | 
Формулы разложения сумм и разностей синусов и косинусов:
sin x + sin y = 2 sin  | 
	x + y  | 
	
  | 
	
  | 
	cos  | 
	x − y  | 
	
  | 
	
  | 
	(6.15)  | 
||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	2  | 
	2  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||||||
sin x  | 
	−  | 
	sin y = 2 cos  | 
	x + y  | 
	
  | 
	sin  | 
	x − y  | 
	
  | 
	
  | 
	(6.16)  | 
|||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	2  | 
	2  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||||||||
cos x + cos y = 2 cos  | 
	x + y  | 
	cos  | 
	x − y  | 
	
  | 
	(6.17)  | 
|||||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||||||||||||
  | 
	−  | 
	
  | 
	
  | 
	−  | 
	2  | 
	2  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	2  | 
	2  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||||||||
cos x  | 
	
  | 
	
  | 
	cos y =  | 
	
  | 
	2 sin  | 
	x + y  | 
	sin  | 
	x − y  | 
	(6.18)  | 
|||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||||||||||||
Таблица некоторых значений тригонометрических функций:
Функция  | 
	
  | 
	π  | 
	
  | 
	π  | 
	
  | 
	π  | 
|||||||||
6  | 
	
  | 
	
  | 
	4  | 
	
  | 
	
  | 
	3  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||||
  | 
	1  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	√  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	√  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
sin x  | 
	2  | 
	3  | 
|||||||||||||
2  | 
	
  | 
	
  | 
	2  | 
	
  | 
	
  | 
	2  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||||
  | 
	
  | 
	√  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	√  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	1  | 
	
  | 
	
  | 
||
cos x  | 
	3  | 
	
  | 
	2  | 
	
  | 
	
  | 
||||||||||
2  | 
	
  | 
	
  | 
	2  | 
	
  | 
	
  | 
	2  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||||
