Sách toán kỹ sư

From Wikiversity

Ký số[edit]

Ký số
Ký số La Mã I II III IV V VI VII VIII IX X
Ký số Ả rập 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ký số Trung quốc - =
Giá trị 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


Số đại số[edit]

Toán đại số dùng chữ cái a-z, A-Z đại diện cho các con số số học từ 0 đến 9. Thí dụ như A = 3 , B = 2 . Các chữ cái đại diện cho các con số số học được gọi là Biến số.

Loai số đại số[edit]

Số đại số được phân loai thành các loại số dưới đây

Loai số đại số Định nghỉa Ký hiệu Thí dụ
Số tự nhiên
Số chẳn Mọi số chia hết cho 2
Số lẻ Mọi số không chia hết cho 2
Số nguyên tố Mọi số chia hết cho 1 và cho chính nó
Số lũy thừa
Số căn khi có
Số log khi có
Số nguyên
Phân số Số có dạng một số trên một số khác
Số thập phân
Số hửu tỉ
Số vô tỉ
Số phức
Số thực
Số ảo
Hằng số Số đại số có giá trị không đổi

Phép toán số đại số[edit]

Các phép toán đại số thực thi trên các số đại số bao gồm

Toán Ký Hiệu Công Thức Định Nghỉa
Toán cộng Toán Cộng hai số đại số
Toán trừ Toán Trừ hai số đại số
Toán nhân Toán Nhân hai số đại số
Toán chia Toán Chia hai số đại số
Toán lũy thừa Toán tìm tích n lần của chính số nhân
Toán căn nếu có Toán lủy thừa nghịch
Toán log Nếu có Toán Toán lủy thừa nghịch của một lủy thừa

Phép toán Số nguyên[edit]

Số nguyên


Toán Số nguyên Công thức
Cộng trừ nhân chia số nguyên với số không




Cộng trừ nhân chia số nguyên dương với số nguyên âm




Cộng trừ nhân chia số nguyên dương với số nguyên dương




Lũy thừa số nguyên



. . Với

Căn số nguyên



Phép toán Lũy thừa[edit]

Toán lủy thừa Công thức
Lủy thừa không
Lủy thừa 1
Lủy thừa của số không
Lủy thừa của số 1
Lủy thừa trừ
Lủy thừa phân số
Lủy thừa của số nguyên âm


Với .
. Với

Lủy thừa của số nguyên dương
Lủy thừa của lủy thừa
Lủy thừa của tích hai số
Lủy thừa của thương hai số
Lủy thừa của căn
Cộng trừ nhân chia 2 lủy thừa






Lủy thừa của tổng hai số






Lủy thừa của hiệu hai số






Hiệu 2 lũy thừa
Tổng 2 lũy thừa

Phép toán Toán căn[edit]

khi có
Toán căn số Công thức
Căn và lủy thừa
Căn của số nguyên




Căn lủy thừa


Căn thương số



Căn tích số


=

Vô căn


Ra căn


Phép toán Toán log[edit]

khi có
Toán Log Công thức
Viết tắc

Log 1
Log lũy thừa
Lũy thừa log
Log của tích số
Log của thương số
Log của lủy thừa
Đổi nền log

Phép toán Toán số phức[edit]

Số phức được biểu diển như ở dưới đây

Số phức Thuận Nghịch
Biểu diển dưới dạng xy
Biểu diển dưới dạng Zθ
Biểu diển dưới dạng hàm số lượng giác
Biểu diển dưới lũy thừa của e

Toán số phức được thực thi như sau

Toán Số phức Toán cộng Toán trừ Toán nhân Toán chia

Định lý Demoive

Dải số đại số[edit]

Dải số[edit]

Dải Số là một chuổi số có định dạng . Thí dụ

Dải số của các số tự nhiên
Dải số của các số tự nhiên chẳn
Dải số của các số tự nhiên lẻ

Tổng dải số đại số[edit]

Chuổi sô Định nghỉa Ký hiệu Thí dụ
Chuổi số phép toán tìm tổng của một dải số


Tổng chuổi số cấp số cộng[edit]

Dạng tổng quát

Chứng minh

Thí dụ

Dải số cấp số cộng có dạng tổng quát

Tổng số của dải số

Cách giải

Tổng chuổi số cấp số nhân[edit]

Dạng tổng quát

Chứng minh

với

Thí dụ

Tổng chuổi số Pascal[edit]

Công thức tổng quát lũy thừa n của một tổng

Với

Thí dụ


Từ trên , ta thấy hằng số trước biến số x tạo hình tam giác Pascal dưới đây


                                     1     1
                                  1     2     1
                               1     3     3     1
                            1     4     6     4     1
                         1     5     10    10    5     1
                      1     6     15    20    15    6     1
                   1     7     21    35    35    21    7     1
                1     8     28    56    70    56    28    8     1
             1     9     36    84    126   126   84    36    9     1
          1     10    45    120   210   252   210   120   45    10    1
       1      11    55    165   330   462   462   330   165   55   11     1

Tổng chuổi số Taylor[edit]

Dạng tổng quát

Tổng dải số Fourier[edit]

Tổng chuổi số Fourier đại diện cho tổng chuổi số hàm số sóng sine

Công thức tổng dải số[edit]

where is some constant.

Biểu thức đại số[edit]

Biểu thức Đơn thức Đa thức Đẳng thức Bất đẳng thức
, , , > , <

Hằng đẳng thức[edit]

Hằng đẳng thức Công thức
Bình phương tổng 2 số đại số
Bình phương hiệu 2 số đại số
Tổng 2 bình phương
Hiệu 2 bình phương
Tổng 2 lập phương
Hiệu 2 lập phương

Bất đẳng thức[edit]

Hàm số đại số[edit]

Tính chất[edit]

Hàm số Công thức
Hàm số có dạng tổng quát
Giá trị hàm số

Loại hàm số[edit]

Dạng hàm số Công thức Thí dụ
Hàm số tuần hoàn Periodic function
Hàm số chẳn even function
Hàm số lẽ odd function
Hàm số nghịch đảo inverse function
Hàm số trong hàm số composite function
Hàm số nhiều biến số parametric function
Hàm số tương quan/]] recursive function

Phép toán hàm số[edit]

Đồ thị hàm số[edit]

Với mọi giá trị của x sẻ có một giá trị hàm số của x tương đương . Thí dụ, với hàm số f(x)=x ta có thể thiết lập bảng giá trị tương quan của x và hàm số của x . Khi đặt các giá trị của x và của f(x) trên đồ thị XY ta có thể vẻ được hình đường thẳng có độ góc bằng 1 đi qua điểm gốc ở tọa độ (0,0)

x -2 -1 0 1 2 Hình
F(x)=x -2 -1 0 1 2 100px
Đồ thị hàm số Thẳng Cong Tròn Lũy thừa Log Lượng giác
Đồ thị Hàm số đường thẳng
150px
Đồ thị Hàm số đường cong
150px
Đồ thị Hàm số vòng tròn
Đồ thị Hàm số lũy thừa
200px
Đồ thị hàm số Log
[[Tập tin:Logarithm plots.png|200px|Đồ thị của ba hàm số logarit phổ biến nhất với cơ số 2, Template:Mvar và 10]]
Đồ thị hàm số lượng giác


x

Công thức toán[edit]

Danh sách các hàm số Ý nghỉa Công thức
Hàm số đường thẳng Hàm số đường thẳng qua 2 điểm bất kỳ
Hàm số vòng tròn Z đơn vị
Hàm số vòng tròn 1 đơn vị




Hàm số lượng giác






Hàm số lũy thừa Power function
Hàm số Lô ga rít
Hàm số tổng lũy thừa n degree Polynomial function
Hàm số chia/]] Rational function

Biểu diển hàm số bằng tổng dải số Maclaurin[edit]

Dải số Maclaurin Maclaurin cho rằng mọi hàm số đều có thể biểu diển bằng tổng của dải số lũy thừa như sau


Chứng minh Khi x=0




Khi lấy đạo hàm bậc nhứt của f(x) với giá trị x=0



Khi lấy đạo hàm bậc hai của f(x) với giá trị x=0




Khi lấy đạo hàm bậc ba của f(x) với giá trị x=0




Thế vào hàm số ở trên ta được

Toán giải tích - Phép toán hàm số[edit]

Với đường thẳng nghiêng đi qua 2 điểm (xo,yo) - (x,y) dưới đây

Ta có thể tính các loại toán sau

Biến đổi hàm số

Biến đổi hàm số cho biết tỉ lệ thay đổi biến số y trên thay đổi biến số x có thể biểu diển bằng công thức toán dưới đây

Với

- Thay đổi biến số x
- Thay đổi biến số y
Diện tích dưới hình

Với mọi đường cong bên dưới

150px

Ta có thể tính các loại toán sau

Đạo hàm hàm số đường cong
150px|Tích phân được định nghĩa như diện tích S dưới đường cong y=f(x) với x chạy từ a đến b
Tích phân xác định đường cong
Tích phân bất định đường cong

Phương trình đại số[edit]

Dạng tổng quát[edit]

Phương trình có dạng tổng quát

Loại phương trình[edit]

Phương trình lũy thừa Dạng tổng quát
Phương trình lũy thừa bậc 1
Giải phương trình lũy thừa bậc 2
Giải phương trình lũy thừa bậc n

Giải phương trình[edit]

Giải phương trình lũy thừa[edit]

Phương trình lũy thừa Dạng tổng quát Giải phương trình
Phương trình lũy thừa bậc 1
Giải phương trình lũy thừa bậc 2


:
.
.
.




v

Giải phương trình lũy thừa bậc n

Giải phương trình đạo hàm[edit]

Phương trình đạo hàm Dạng tổng quát Giải phương trình
Phương trình đạo hàm bậc n




. Với ≥ 2
200px

Phương trình đạo hàm bậc 2



. . =
. . <
. . >
. . .

Phương trình đạo hàm bậc 1



Điểm[edit]

Ký hiệu Thí dụ
Điểm Điểm A
A •

Đường thẳng[edit]

Định nghỉa[edit]

Hình học Eucleur[edit]

Đường thẳng là một đường nối liền giửa 2 điểm tạo từ nhiều đoạn thẳng



Tọa độ điểm đại số[edit]

Đường thẳng là một đường nối liền giửa 2 điểm (xo,yo) - (x,y)

Có độ dóc tính bằng

Có thể biểu diển bằng hàm số toán đại số dưới đây

Dạng đường thẳng[edit]

| Đường thẳng vuông góc ||

|Đường thẳng song song ||

Vector đường thẳng[edit]

Tính chất[edit]

Mọi vector đường thẳng đều có thể biểu diển

= (Độ dài) (vector 1 đơn vị)

Với

Toán vector[edit]

Cộng 2 vector
Hiệu 2 vector
Tích 2 vector
Thương 2 vector

Góc[edit]

Định nghỉa[edit]

Góc Định nghỉa Ký hiệu Đơn vị Thí dụ
Khi hai đường thẳng cắt nhau tại một điểm
sẽ tạo ra một góc giữa hai đường thẳng

Thể loại góc[edit]

Góc Hình Định nghỉa
Góc nhọn 200px Góc nhọn là góc nhỏ hơn 90°
Góc vuông 100px Góc vuông là góc bằng 90° (1/4 vòng tròn);
Góc tù 200px Góc tù là góc lớn hơn 90° nhưng nhỏ hơn 180°
Góc bẹt 200px Góc bẹt là góc 180° (1/2 vòng tròn).
Góc phản 200px Góc phản là góc lớn hơn 180° nhưng nhỏ hơn 360°
Góc đầy 200px Góc đầy là góc bằng 360° (toàn bộ vòng tròn).

Hình tam giác[edit]

Một tam giác với các thành phần trong định lý sin|right

  • 3 điểm .
  • 3 cạnh .
  • 3 góc .

Chu vi Diện tích Thể tích[edit]

Chu vi Diện tích Thể tích

Tam giác thường[edit]

Định lý Sin[edit]

Một tam giác với các thành phần trong định lý sin

Trong lượng giác, định lý sin (hay định luật sin, công thức sin) là một phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa chiều dài các cạnh của một tam giác bất kì với sin của các góc tương ứng. Định lý sin được biểu diễn dưới dạng

.

trong đó a, b, c là chiều dài các cạnh, và A, B, C là các góc đối diện (xem hình vẽ). Phương trình cũng có thể được viết dưới dạng nghịch đảo:

Định lý Cosin[edit]

Tam giác vuông[edit]

Tam giác vuông là một loại tam giác có 2 cạnh vuông góc với nhau cắt nhau tại một điểm tạo nên một góc vuông bằng

c - Cạnh huyền
a - Cạnh đối
b - Cạnh kề



  • Tam giác có 2 cạnh vuông góc với nhau tạo ra một góc vuông 90o

Định lý tam giác vuông[edit]

  • Tam giác có 1 góc vuông là tam giác vuông
  • Tam giác có 2 góc nhọn phụ nhau là tam giác vuông
  • Tam giác có bình phương độ dài 1 cạnh bằng tổng bình phương độ dài 2 cạnh kia là tam giác vuông (định lý Pytago đảo)
  • Tam giác có đường trung tuyến ứng với 1 cạnh bằng nửa cạnh ấy là tam giác vuông
  • Tam giác nội tiếp đường tròn có 1 cạnh là đường kính thì tam giác đó vuông
  • Tam giác có cạnh đối diện góc 30° bằng một nửa một cạnh khác trong tam giác thì tam giác đó vuông.

Định lý Pytago[edit]

Định lý Pytago phát biểu rằng:

Tổng diện tích của hai hình vuông vẽ trên cạnh kề của một tam giác vuông bằng diện tích hình vuông vẽ trên cạnh huyền của tam giác này . Nó được thể hiện bằng phương trình

Trong đó, cchiều dài của cạnh huyền và abchiều dài của hai cạnh còn lại.

Hàm số lượng giác[edit]

Tương quan các cạnh và góc

Hàm số góc lượng giác Tỉ lệ cạnh Đồ thị
Cosine
100px
Sine 100px
Cosine
Cosecant 100px
Tangent 100px
Cotangent 100px

Tam giác vuông trên đồ thị XY[edit]

Hàm số cạnh
Độ dài cạnh ngang



Độ dài cạnh dọc
Độ dóc
Độ nghiêng


Vector đương thẳng ngang


Vector đương thẳng dọc
Vector đương thẳng nghiêng


Hàm số Đường thẳng nghiêng ở độ dóc Z

Hàm số Đường thẳng nghiêng ở độ góc nghiêng θ


Diện tích dưới hình

Hình cong[edit]

Hàm số lượng giác cơ bản[edit]

Định nghỉa[edit]

6 Công thức hàm số lượng giác cơ bản định nghỉa tương quan giửa các cạnh và góc trong tam giác vuông

Hàm số lượng giác cơ bản

Tỉ lệ các cạnh trong tam giác vuông







Đồ thị






Tính chất[edit]

Tuần hoàn[edit]

Đối xứng[edit]

Tịnh tiến[edit]


Đẳng thức sau cũng đôi khi hữu ích:

với

Góc bội[edit]

Nếu Tn là đa thức Chebyshev bậc n thì

công thức de Moivre:

Hàm hạt nhân Dirichlet Dn(x) sẽ xuất hiện trong các công thức sau:

Hay theo công thức hồi quy:

=

Góc chia đôi[edit]


Từ trên , Nhân với mẫu số và tử số 1 + cos x, rồi dùng định lý Pytago để đơn giản hóa:

Tương tự, lại nhân với mẫu số và tử số của phương trình (1) bởi 1 − cos x, rồi đơn giản hóa:

Suy ra:

Nếu

thì:

      and     and  

Tổng 2 góc[edit]

Hiệu 2 góc[edit]

Tích 2 góc[edit]

Lũy thừa góc[edit]

Hàm số lượng giác nghịch[edit]

Hàm số lượng đường thẳng[edit]

Hàm số lượng đường thẳng nghiêng

Hàm số lượng đường thẳng dọc

Hàm số lượng đường thẳng ngang

Hàm số lượng đường tròn[edit]

Hàm số lượng đường tròn Z đơn vị

Hàm số lượng đường tròn 1 đơn vị