## 函數 $f:A\to B$,是從集合$A$射到集合$B$的一個函數,他有三個特別的東東 ### 單射one-one 一個函數$f:A\to B$是單射$\iff$$\forall x\neq y , \ x,y\in A$,$f(x)\neq f(y)$ ### 滿射onto 一個函數$f:A\to B$是滿射$\iff$$\forall b\in B$,$\exists a\in A$ 使得 $f(a)=b$ ### 對射bijection 又單又滿即對射 ## 複數 $(a,b),\ a,b\in\mathbb{R}$ 是一個複數,定義兩個運算$+ \ \ \ \ \ \ \ *$,滿足 $$(a,b)*(c,d)=(ac-bd,bc+ad) \ \ \ and \ \ \ (a,b)+(c,d)=(a+c,b+d)$$ 通常會給一個虛數單位$i$,使得$i^2=-1$,則$(a,b)$表示成$a+bi$ ### 相徑(就長度) 給定一複數$z=a+bi$,他的相徑$|z|=\sqrt{a^2+b^2}$ ### 共軛複數 $z=a+bi$,$\bar{z}=a-bi$ 就鏡射過去,$\bar{z}$是$z$的共軛複數,vice versa ### 係數雞 對所有$z=a+bi \ ,\ a,b,r \in\mathbb{R}$都可以這樣$$r(a+bi)=ra+rbi$$ 就是把它伸長(短) ### 運算 \begin{aligned} &(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i\\ \\ &(a+bi)(c+di)=(ac-bd)+(bc+ad)i\\ \\ &\frac{a+bi}{c+di}=\frac{(ac+bd)+(bc-ad)i}{c^2+d^2} \end{aligned} 就醬 ### 極座標 考慮到任意的$z$,我們都可以把它寫成$$r\cos{\theta}+ir\sin{\theta}$$ 就是以半徑$r$跟角度$\theta$來決定位置(就極座標) 可是他很酷。哪裡酷呢 我們先考慮$\sin x$跟$\cos x$在零點的泰勒展開 \begin{aligned} \cos x&=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^n}{(2n)!}x^{2n}=1-\frac{x^2}{2!}+\frac{x^4}{4!}...\\ \sin x&=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^n}{(2n+1)!}x^{2n+1}=x-\frac{x^3}{3!}+\frac{x^5}{5!}... \end{aligned} 還有$e^x$ $$e^x=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{x^n}{n!}=1+x+\frac{x^2}{2!}+\frac{x^3}{3!}...$$ 然後你就會發現(通靈) \begin{aligned} \cos x+i\sin x&=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^n}{(2n)!}x^{2n}+i\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(-1)^n}{(2n+1)!}x^{2n+1}\\&=1+ix-\frac{x^2}{2!}-i\frac{x^3}{3!}+\frac{x^4}{4!}+i\frac{x^5}{5!}...\\&= e^{ix} \end{aligned} 是,所以對任意的$z=r\cos\theta + ir\sin\theta$ 都可以寫成 $re^{i\theta}$ ### 酷酷的4 所以你發現了$z=re^{i\theta}$!給定$z_1$跟$z_2$,那 \begin{aligned} \large z_1z_2=r_1e^{i\theta_1}r_2e^{i\theta_2}=r_1r_2e^{i(\theta_1+\theta_2)} \end{aligned} 就是說,兩複數相乘就是長度相乘、角度相加。 ### 弟妹扶 給你$z=re^{i\theta}$ $$z^n=r^ne^{in\theta}=r^n(\cos n\theta+i\sin n\theta)$$ 沒了 ## 極限的定義 $\epsilon - \delta$定義: 如果$\lim_{x\to a}f(x)=L$ 對於任一個$\epsilon>0$,都能找到一個$\delta>0$,使得當$x$滿足 $0<|x-a|<\delta$時,我們都有$|f(x)-L|<\epsilon$ 就醬 ## judge定理 總之就是夾起來。。(大家應該都會) 給你兩個函數$f(x)$跟$g(x)$,然後你發現了有一個$h(x)$在某個區間$I=[a,b],a<b$的時候,會滿足$f(x)\leq h(x)\leq g(x)$。 而這時候,你又發現了在點$c\in I$上,$\lim_{x\to c}f(x)=\lim_{x\to c}g(x)$。 而夾擠定理告訴我們,如果上述兩個條件在$I$上成立,則$$\lim_{x\to c}f(x)=\lim_{x\to c}h(x)=\lim_{x\to c}g(x)$$ ## 均值(mean value)定理 假設f在閉區間$[a,b]$連續,並且在開區間$(a,b)$可微,則對於區間$[a,b]$必存在一點$c$,使得: $f'(c)=\large\frac{f(b)-f(a)}{b-a}$ ## 介值(intermediate)定理 考慮一連續函數$f:[a,b]\to\mathbb{R}$,其中$f(a)<f(b)$,若對任意的$u$,滿足$f(a)<u<f(b)$,則存在一點$c$,$a<c<b$,使得$f(c)=u$ ## 微積分基本定理 他有兩個部分 ### 第一定理 設$a,b\in\mathbb{R}$,$f:[a,b]\to\mathbb{R}於[a,b]$黎曼可積,定義函數$F(x):[a,b]\to\mathbb{R}$: $$F(x)=\int_{a}^{x}f(t)dt$$ 則: 1.$F(x)$於閉區間$[a,b]$連續 2.若$f(x)$於$[a,b]$連續,則$F'(c)=f(c)$ ### 第二定理 若兩函數$f,F:[a,b]\to\mathbb{R}$滿足: 1.$\forall x\in(a,b),F'(x)=f(x)$ 2.$f$於$[a,b]$黎曼可積 則有: $$\int_a^bf(x)dx=F(b)-F(a)$$ ## ? \begin{cases}\begin{aligned}\Delta=&b^2-4ac\\\\\delta_1=&f(b^2-4ac)+(ae^2+cd^2-bde)\\=&f\Delta+(ae^2+cd^2-bde)\\\\\sigma_1=&ae^2+cd^2-bde\\\\\sigma_2=&\sqrt{(a+c)^2+(b^2-4ac)}\\=&\sqrt{(a-c)^2+b^2}\\=&\sqrt{(a+c)^2+\Delta}\\\\x_0=&\dfrac{2cd-be}{b^2-4ac}\\\\y_0=&\dfrac{2ae-bd}{b^2-4ac}\end{aligned}\end{cases} \begin{cases}\cos\theta=\dfrac{1-\tan^2\frac{\varphi}{2}}{1+\tan^2\frac{\varphi}{2}}=\dfrac{1-t^2}{1+t^2}\\\\\sin\theta=\dfrac{2\tan\frac{\varphi}{2}}{1+\tan^2\frac{\varphi}{2}}=\dfrac{2t}{1+t^2}\end{cases} \begin{cases}\begin{aligned}\sigma_3=&-\frac{\delta_1}{\Delta}\\\\\mathfrak{c}=&\sqrt{\frac{|\sigma_3|}{2\sigma_2}}\cdot\left(\frac{c-a}{\sigma_3}+\frac{\sigma_2}{|\sigma_3|}\right)^{\frac12}\\\\\mathfrak{s}=&-\frac{b}{\sigma_3}\sqrt{\frac{|\sigma_3|}{2\sigma_2}}\cdot\left(\frac{c-a}{\sigma_3}+\frac{\sigma_2}{|\sigma_3|}\right)^{-\frac12}\\\\m=&\left[-\frac12\left(\frac{\sigma_2}{|\sigma_3|}-\frac{a+c}{\sigma_3}\right)\right]^{-\frac12}\\\\n=&\left[\frac12\left(\frac{\sigma_2}{|\sigma_3|}+\frac{a+c}{\sigma_3}\right)\right]^{-\frac12}\end{aligned}\end{cases} \begin{cases} x=m\cdot\mathfrak{c}\cdot\cos\theta-n\cdot\mathfrak{s}\cdot\sin\theta+x_0\\y=m\cdot\mathfrak{s}\cdot\cos\theta+n\cdot\mathfrak{c}\cdot\sin\theta+y_0\end{cases}