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数学参考

代数公式

你需要的所有代数公式,汇集于一张有条理的表格中 — 二次方程求根公式、指数与对数法则、因式分解与乘法公式、根式、直线与距离以及复数 — 并配有一键链接,直达我们的交互式方程求解器和计算器,让你立刻着手解决自己的题目。

二次方程

  • x (for ax²+bx+c=0)=(−b ± √(b²−4ac)) / 2a
  • Discriminant D=b² − 4ac (D>0: 2 real, D=0: 1, D<0: complex)
  • Sum of roots=−b/a
  • Product of roots=c/a
  • Vertex x=−b/2a

指数法则

  • aᵐ·aⁿ=aᵐ⁺ⁿ
  • aᵐ/aⁿ=aᵐ⁻ⁿ
  • (aᵐ)ⁿ=aᵐⁿ
  • (a·b)ⁿ=aⁿ·bⁿ
  • (a/b)ⁿ=aⁿ/bⁿ
  • a⁰=1 (a ≠ 0)
  • a⁻ⁿ=1/aⁿ
  • a^(1/n)=ⁿ√a
  • a^(m/n)=ⁿ√(aᵐ)

对数性质

  • logₐ(xy)=logₐx + logₐy
  • logₐ(x/y)=logₐx − logₐy
  • logₐ(xⁿ)=n·logₐx
  • logₐa=1
  • logₐ1=0
  • logₐx=ln x / ln a (change of base)
  • a^(logₐx)=x

因式分解与乘法公式

  • a² − b²=(a+b)(a−b)
  • a² + 2ab + b²=(a+b)²
  • a² − 2ab + b²=(a−b)²
  • a³ + b³=(a+b)(a²−ab+b²)
  • a³ − b³=(a−b)(a²+ab+b²)
  • (a+b)³=a³+3a²b+3ab²+b³
  • (a−b)³=a³−3a²b+3ab²−b³

根式

  • √(ab)=√a·√b
  • √(a/b)=√a/√b (b > 0)
  • ⁿ√(aᵐ)=a^(m/n)
  • √a·√a=a (a ≥ 0)
  • a/√b=a√b/b (rationalize)

直线与距离

  • slope m=(y₂−y₁)/(x₂−x₁)
  • slope-intercept=y = mx + b
  • point-slope=y − y₁ = m(x − x₁)
  • distance d=√((x₂−x₁)² + (y₂−y₁)²)
  • midpoint=((x₁+x₂)/2, (y₁+y₂)/2)

复数

  • =−1
  • (a+bi) + (c+di)=(a+c) + (b+d)i
  • (a+bi)(c+di)=(ac−bd) + (ad+bc)i
  • |a+bi|=√(a²+b²)
  • conjugate: (a+bi)(a−bi)=a²+b²

这些是标准的代数恒等式。每一条对所有可取的值都成立,因此你可以通过代入数字来验证 — 例如 a²−b² = (a+b)(a−b) 在 a=5、b=3 时得到 16 = 8·2。✓

二次方程

  • x (for ax²+bx+c=0) = (−b ± √(b²−4ac)) / 2a
  • Discriminant D = b² − 4ac (D>0: 2 real, D=0: 1, D<0: complex)
  • Sum of roots = −b/a
  • Product of roots = c/a
  • Vertex x = −b/2a

指数法则

  • aᵐ·aⁿ = aᵐ⁺ⁿ
  • aᵐ/aⁿ = aᵐ⁻ⁿ
  • (aᵐ)ⁿ = aᵐⁿ
  • (a·b)ⁿ = aⁿ·bⁿ
  • (a/b)ⁿ = aⁿ/bⁿ
  • a⁰ = 1 (a ≠ 0)
  • a⁻ⁿ = 1/aⁿ
  • a^(1/n) = ⁿ√a
  • a^(m/n) = ⁿ√(aᵐ)

对数性质

  • logₐ(xy) = logₐx + logₐy
  • logₐ(x/y) = logₐx − logₐy
  • logₐ(xⁿ) = n·logₐx
  • logₐa = 1
  • logₐ1 = 0
  • logₐx = ln x / ln a (change of base)
  • a^(logₐx) = x

因式分解与乘法公式

  • a² − b² = (a+b)(a−b)
  • a² + 2ab + b² = (a+b)²
  • a² − 2ab + b² = (a−b)²
  • a³ + b³ = (a+b)(a²−ab+b²)
  • a³ − b³ = (a−b)(a²+ab+b²)
  • (a+b)³ = a³+3a²b+3ab²+b³
  • (a−b)³ = a³−3a²b+3ab²−b³

根式

  • √(ab) = √a·√b
  • √(a/b) = √a/√b (b > 0)
  • ⁿ√(aᵐ) = a^(m/n)
  • √a·√a = a (a ≥ 0)
  • a/√b = a√b/b (rationalize)

直线与距离

  • slope m = (y₂−y₁)/(x₂−x₁)
  • slope-intercept = y = mx + b
  • point-slope = y − y₁ = m(x − x₁)
  • distance d = √((x₂−x₁)² + (y₂−y₁)²)
  • midpoint = ((x₁+x₂)/2, (y₁+y₂)/2)

复数

  • = −1
  • (a+bi) + (c+di) = (a+c) + (b+d)i
  • (a+bi)(c+di) = (ac−bd) + (ad+bc)i
  • |a+bi| = √(a²+b²)
  • conjugate: (a+bi)(a−bi) = a²+b²

关于代数公式

这是学生最常用的代数速查表:二次方程求根公式、指数与对数法则、因式分解与乘法公式恒等式、根式、含距离与中点的直线方程,以及复数基础 — 完全按照课堂讲授的顺序整理。按主题浏览卡片:二次方程求根公式 x = (−b ± √(b²−4ac))/2a,连同判别式 D = b²−4ac 以及根的和与积;七条指数法则(aᵐ·aⁿ = aᵐ⁺ⁿ、(aᵐ)ⁿ = aᵐⁿ、a⁻ⁿ = 1/aⁿ 等);对数性质(logₐ(xy) = logₐx + logₐy、幂法则和换底公式);因式分解恒等式,包括平方差 a²−b² = (a+b)(a−b) 以及立方和与立方差;根式法则与分母有理化;斜率、斜截式、点斜式、距离与中点;以及带模和共轭的复数运算。每个公式都用清晰的 Unicode 记法书写 — 没有图片 — 因此能干净地复制到你的笔记中,也便于辅助技术和 AI 读取。这个页面与静态 PDF 的区别在于它与 UnitConv 的交互式计算器相连:找到所需公式后,点按「求解二次方程」「指数计算器」或「对数计算器」即可打开我们的分步工具,计算你的实际题目。可将其用作作业参考、考前复习清单,或在做代数练习时快速查阅。

如何使用本参考

  1. 1 在分组卡片中找到你需要的主题 — 二次方程、指数、对数、因式分解、根式、直线或复数。
  2. 2 将清晰 Unicode 记法的公式直接复制到你的作业中,或用它核对你自己的结果。
  3. 3 点按「求解二次方程」「指数计算器」或「对数计算器」打开交互式工具,代入你自己的数字进行计算。

这些代数公式如何相互关联

代数的大部分内容都建立在少数几条恒等式之上,而这些恒等式都可以通过代入来验证。二次方程求根公式 x = (−b ± √(b²−4ac))/2a 来自对 ax²+bx+c = 0 的配方,其判别式 D = b²−4ac 在你动手求解之前就告诉你根的性质(两个实根、一个重根,或一对共轭复根)。指数法则与对数性质是一枚硬币的两面 — 因为对数是指数的逆运算,所以 logₐ(xy) = logₐx + logₐy 正是 aᵐ·aⁿ = aᵐ⁺ⁿ 的另一种表述。乘法公式和因式分解恒等式是同一个等式的正反两读:展开 (a+b)(a−b) 得到 a²−b²,而分解 a²−b² 得到 (a+b)(a−b)。直线的各个公式都源自斜率 m = (y₂−y₁)/(x₂−x₁),而距离公式不过是对坐标之差应用勾股定理。复数通过定义 i² = −1 将上述一切加以推广,正是这一点让每个二次方程都可解。由于其中每一条都是恒等式,你都可以用数值加以确认:任取 a 和 b,例如验证 a³−b³ 确实等于 (a−b)(a²+ab+b²)。

常见问题

什么是二次方程求根公式,何时使用它?

求根公式可以求解任何形如 ax²+bx+c = 0 的方程:x = (−b ± √(b²−4ac))/2a。当二次方程不易因式分解时就用它。根号下的量,即判别式 D = b²−4ac,会告诉你结果如何:D > 0 有两个不同的实根,D = 0 有一个重实根,D < 0 有一对共轭复根。例如 x²−5x+6 = 0 得到 x = (5 ± √1)/2 = {3, 2}。

我需要记住哪些指数法则?

核心法则是乘积法则 aᵐ·aⁿ = aᵐ⁺ⁿ、商法则 aᵐ/aⁿ = aᵐ⁻ⁿ、幂法则 (aᵐ)ⁿ = aᵐⁿ,以及分配法则 (a·b)ⁿ = aⁿ·bⁿ 和 (a/b)ⁿ = aⁿ/bⁿ。再加上特殊情形 a⁰ = 1(当 a ≠ 0)、负指数 a⁻ⁿ = 1/aⁿ,以及分数指数 a^(1/n) = ⁿ√a 和 a^(m/n) = ⁿ√(aᵐ)。这些法则合起来,就能化简任何含幂和根的表达式。

对数性质与指数法则有何关系?

对数是指数的逆运算,所以每条对数性质都对应一条指数法则。因为 aᵐ·aⁿ = aᵐ⁺ⁿ,取对数就把乘法变成加法:logₐ(xy) = logₐx + logₐy。同理,logₐ(x/y) = logₐx − logₐy 对应商法则,logₐ(xⁿ) = n·logₐx 对应幂法则。换底公式 logₐx = ln x / ln a 让你能在只有 ln 或 log₁₀ 的计算器上算出任意对数。

什么是平方差,为什么它如此有用?

平方差是恒等式 a²−b² = (a+b)(a−b)。它是最有用的因式分解模式之一,因为它把两个完全平方数的相减化为一个可以化简或约去的乘积 — 例如 x²−9 = (x+3)(x−3)。它也是用共轭对分母进行有理化的基础:乘以 (a−b)/(a−b) 可消去根号,因为 (a+√b)(a−√b) = a²−b。相关的立方和与立方差 a³±b³ = (a±b)(a²∓ab+b²) 将同样的思路推广到三次幂。

相关工具

在 UnitConv 上把这些公式中的任意一条变成一道算好的题:用方程求解器分步求解二次方程或任意方程,用指数计算器计算幂,用对数计算器处理对数和换底,并用科学记数法转换器整理非常大或非常小的数字。