数学·草稿纸

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0. 啥也没用的 xxs 指南我的入坑记录

遇到 |x|+y^2=0 时,|x|=0y^2=0

遇到二元一次方程或更高难度的一次方程时,不要总想着加减消元,你要记得还有一个东西叫做代入消元法

解方程 x^2=2x2 个解 x=2x=0

欧拉公式e^{i\pi}+1=0

1. 次幂算法

基础公式:

a^m·a^n=a^{m+n} (a^m)^n=a^{mn} (ab)^n=a^n b^n

进阶公式:

\dfrac{a^m}{a^n}=a^{m-n} \because a^n·a^{m-n}=a^{n+m-n}=a^m \therefore \dfrac{a^m}{a^n}=a^{m-n} a^0=1 \because a^0=a^{n-n}=\dfrac{a^n}{a^n}=1 \therefore a^0=1 a^{-n}=\dfrac{1}{a^n} \because a^{-n}=a^{0-n}=\dfrac{a^0}{a^n}=\dfrac{1}{a^n} \therefore a^{-n}=\dfrac{1}{a^n}

2. 证明 \sqrt{2} 不是有理数

假设 \sqrt{2} 是有理数

则:存在互质的两个正整数 mn,使 \sqrt{2}=\dfrac{n}{m}

则:n=\sqrt{2}m,则:n^2=2m^2

则:2|n^2,则:2|n

则:4|n^2

则:4|2m^2,则:2|m^2

则:2|m

\because n|2,m|2 \therefore \gcd(n, m) \ge 2 \therefore n \text{ 和 } m \text{ 不互质},与假设矛盾,所以假设不成立

3. 质因数

要求一个数的质因数个数的公式,首先需要理解质因数分解的概念。质因数分解是将一个正整数写成几个质数相乘的形式。每个质数都是原数的质因数。

对于一个数 n 来说,其质因数个数取决于它的质因数分解形式。不幸的是,没有一个简单的公式可以直接给出任意 n 的质因数个数,因为这涉及到 n 的质因数分解的具体细节。不过,我们可以通过以下步骤来确定一个数的质因数个数:

首先对 n 进行质因数分解。

n 分解成质数的乘积形式: n = p_1^{k_1} \times p_2^{k_2} \times \ldots \times p_m^{k_m} ,其中 p_1, p_2, \ldots, p_m 是质数, k_1, k_2, \ldots, k_m 是对应的指数。

质因数个数就是所有指数 k_1, k_2, \ldots, k_m 的和,即 k_1 + k_2 + \ldots + k_m

例如,如果 n = 60 ,质因数分解为 60 = 2^2 \times 3^1 \times 5^1 ,那么质因数的个数就是 2 + 1 + 1 = 4

要求一个数的所有质因数之和,我们可以使用质因数分解。以下是一个基于数学方法的步骤: 对给定的数 n 进行质因数分解。

n 分解成质数的乘积形式: n = p_1^{k_1} \times p_2^{k_2} \times \ldots \times p_m^{k_m} ,其中 p_1, p_2, \ldots, p_m 是质数, k_1, k_2, \ldots, k_m 是对应的指数。

计算所有质因数的和: S = p_1 + p_2 + \ldots + p_m

这里的关键是,每个质因数 p_i 在质因数分解中只计算一次,即使它作为因数出现多次。

下面是一个具体的例子:

假设我们要对数 n = 60 进行质因数分解:

60 = 2^2 \times 3^1 \times 5^1

这里, p_1 = 2 , p_2 = 3 , p_3 = 5 ,所以所有质因数之和为:

S = 2 + 3 + 5 = 10

所以,60的所有质因数之和是10。

如果我们有一个数 n ,并且我们想用数学方法求其所有质因数之和,我们可以使用以下步骤:

找出 n 的最小质因数 p_1

n 除以 p_1 ,直到 n 不能再被 p_1 整除。

找出新的 n 的最小质因数 p_2 ,重复步骤2。

继续这个过程,直到 n 被减少到1。

将所有找到的不同的质因数相加。

这个过程可以用数学公式表示为:

S = \sum_{i=1}^{m} p_i

其中 p_i n 的质因数,并且每个 p_i 只计算一次。

4. 关于“角”的一些知识

  1. 加起来 90= 余角
  2. 加起来 180= 补角

5. 等比数列通项公式

\dfrac{a_n}{a_{n-1}}=q a_n=a_1q^{n-1} S_n=\dfrac{a_1-a_1q^n}{1-q}(q\neq1)