Chapter 1 代数方法 - 公式表
Algebraic Methods - Formula Sheet
1.1 代数分式
代数分式定义
\[\frac{P(x)}{Q(x)} \text{ 其中 } Q(x) \neq 0\]
代数分式的一般形式
分式运算
\[\frac{a}{b} \pm \frac{c}{d} = \frac{ad \pm bc}{bd}\] \[\frac{a}{b} \times \frac{c}{d} = \frac{ac}{bd}\] \[\frac{a}{b} \div \frac{c}{d} = \frac{ad}{bc}\]
分式的加减乘除运算
约分原理
\[\frac{A \cdot C}{B \cdot C} = \frac{A}{B} \text{ (当 } C \neq 0\text{)}\]
约分的基本原理
1.2 因式分解
提取公因式
\[ax + ay = a(x + y)\]
提取公因式的基本方法
平方差公式
\[a^2 - b^2 = (a + b)(a - b)\]
平方差公式因式分解
完全平方公式
\[a^2 + 2ab + b^2 = (a + b)^2\] \[a^2 - 2ab + b^2 = (a - b)^2\]
完全平方公式因式分解
二次三项式分解
\[x^2 + (p+q)x + pq = (x+p)(x+q)\] \[ax^2 + bx + c = a(x - x_1)(x - x_2)\]
二次三项式的因式分解
立方公式
\[a^3 + b^3 = (a + b)(a^2 - ab + b^2)\] \[a^3 - b^3 = (a - b)(a^2 + ab + b^2)\]
立方和与立方差公式
1.3 因式定理
因式定理
\[f(p) = 0 \Leftrightarrow (x - p) \text{ 是 } f(x) \text{ 的因式}\]
判断(x-p)是否为f(x)的因式
一般因式定理
\[f\left(\frac{b}{a}\right) = 0 \Leftrightarrow (ax - b) \text{ 是 } f(x) \text{ 的因式}\]
判断(ax-b)是否为f(x)的因式
1.4 余数定理
余数定理
\[f(x) \div (x - a) \text{ 的余数 } = f(a)\]
用(x-a)除f(x)的余式为f(a)
一般余数定理
\[f(x) \div (ax - b) \text{ 的余数 } = f\left(\frac{b}{a}\right)\]
用(ax-b)除f(x)的余式
1.5-1.6 数学证明
直接证明
\[P \Rightarrow Q\]
从前提P直接推出结论Q
反证法
\[\neg Q \Rightarrow \neg P\]
假设结论不成立,推出矛盾
数学归纳法
\[P(1) \text{ 成立,且 } P(k) \Rightarrow P(k+1)\]
证明对所有正整数n,P(n)都成立
穷举法
\[P = P_1 \land P_2 \land \cdots \land P_n\]
通过证明所有可能情况来证明命题
重要提示
• 分式运算要注意分母不能为零
• 因式定理是判断因式的重要工具
• 余数定理可以用来求余式
• 数学证明要逻辑清晰,步骤完整
• 归纳法适用于证明与正整数相关的命题
常见错误
• 分式运算时忘记通分
• 因式分解不彻底
• 证明过程中逻辑跳跃
• 归纳法忘记验证基础情况
• 余数定理应用错误