数学公式识别技术研究

数学公式识别技术研究
数学公式识别技术研究

本科毕业设计论文

题目数学公式识别技术研究

专业名称

学生姓名

指导教师

毕业时间

毕业 任务书

一、题目

数学公式识别技术研究

二、指导思想和目的要求

1、 利用已有的专业知识,培养学生解决实际工程问题的能力;

2、 锻炼学生的科研工作能力和培养学生的团结合作攻关能力;

三、主要技术指标

1. 研究数学公式识别算法;

2. 完成演示程序

四、进度和要求

第01周----第02周: 英文翻译;

第03周----第04周: 学习图像处理与模式识别算法;

第05周----第10周: 研究公式识别算法;

第11周----第16周: 设计演示程序;

第17周----第18周: 撰写毕业设计论文,论文答辩;

五、主要参考书及参考资料

[1] 《Markov Models for Pattern Recognition: From Theory to Applications 》 Gernot A. Fink, Springer; 2nd ed. 2014

[2] 《Pattern Recognition 》Sergios Theodoridis , Konstantinos Koutroumbas , Academic Press; 4 edition 2008

[3]《Machine Learning in Action Paperback 》Peter Harrington, Manning Publications 2012

学生 指导教师 系主任

设计

论文

摘要

随着计算机技术的发展和信息技术与课程的整合,信息化教育越来越受到人们的关注。多媒体教学的使用,迫切需要将传统的键盘输入转化为手写输入以提高课堂的教学效率。但由于手写数学公式本身的特点,如数学符号的相似字符较多,而且一些比较复杂的数学公式存在着上/下标的定位问题,导致了手写数学公式的识别会相对困难一些。一个手写的数学公式识别系统,总体上分为字符识别和公式的结构分析两个主要的步骤。其中,字符识别是公式识别的基础。字符识别分类器的设计直接影响到识别系统的识别率。而结构分析是公式识别的关键。本文第一章介绍了数学公式的研究背景,国内外的研究现状以及相关的一些商业化的产品,介绍了数学公式识别的一般步骤以及本文所做的工作。介绍了一般数学符号的预处理和特征提取,以及本文所提出的预处理方法和边界特征提取方法和变换进行高维空间的降维,和一些常用的字符识别的一些方法,提出了组合分类器的思想,以及本文所用的最小距离分类器和改进的神经网络算法对数学符号的识别,目的是在能够识别数学公式的基础上,增加了学习的功能,以便今后识别能力的扩展。然后对数学公式识别的结构分析和数学公式的输出做了阐述。主要介绍了自己如何设计并实现印刷体数学公式识别系统,提出了自己的设计思路与模块划分并编写程序实现。

本文对公式分析与识别部分做了较深入的研究,主要从以下几个方面进行了改进:

在公式字符识别阶段,针对公式自身的特点,提出了一种基于连通域搜索的公式字符切分算法,并通过公式字符识别结果的反馈信息对粘连字符实行切分,以改善字符分割的质量,在实验中采用该切分算法取得了比较好的效果。

在公式结构分析阶段,以公式字符的识别结果为基础,根据字符的结构布局,采用“自顶向下”和“自底向上”思想相结合的策略对数学公式进行结构分析。

构建数学公式的符号关系树。

关键词:公式识别,二维语法,数学公式识别,结构分析

ABSTRACT

With the integration of computer technology and the development of information technology and curriculum, information technology education has been paid more and more attention. The use of multimedia teaching, the urgent need to the traditional keyboard input into the handwriting input to improve the efficiency of classroom teaching. But because the handwriting characteristics of mathematical formula itself, such as the similar characters more mathematical symbols, and some of the more complex mathematical formulas exist problems / subscript position, led to the recognition of handwritten mathematical formula will be harder. A handwritten mathematical formula recognition system, two main steps in the analysis structure is divided into character recognition and the general formula. Among them, character recognition is the basis of formula recognition. Design of character recognition classifier directly affect the recognition system. The structure analysis is the key formula recognition. In this paper, the first chapter introduces the research background of handwritten mathematical formula, the domestic and international research status and some business related to the mathematical formula recognition, introduces the general steps and the work done in this paper. The pretreatment and feature extraction, the general mathematical symbols, as well as the pretreatment methods and boundary features in high dimension space of dimension reduction method of extraction and transformation in this paper, introduces some common methods of character recognition, the classifier, and identification of neural network BP algorithm used in this paper, the minimum distance classifier and the improvement of mathematical symbols, the purpose is to recognize mathematical formula, increases the learning function, extended for future identification ability. Then the output structure analysis and mathematical formula of mathematical formula recognition.

Mainly introduced how to design and realize the handwritten mathematical formula recognition system, and proposes a new design and module partition their and programming.

This paper makes a research on the formula analysis and recognition part, mainly from the following several aspects of the improvement:

In the stage of formula character recognition, according to the characteristics of the proposed formula, a formula for character segmentation algorithm based on connected domain search, and the formula of the character recognition result feedback is applied to segment the character, in order to improve quality of character segmentation, the segmentation algorithm used in the experiment has achieved fairly good results.

In the formula structure analysis, to identify the formula character based on the results, according to the structure character, the "top-down" and "bottom-up" thought of the method of combining mathematical formula structure analysis. Constructing mathematical formula for the symbol relation tree.

KEYWORDS:formula recognition, two-dimensional grammar, mathematical formula recognition, structure analysis

目录

摘要 ............................................................. I I ABSTRACT .......................................................... I V 第1章前言 . (1)

1.1课题研究的背景和意义 (1)

1.2国内外公式识别研究状况和进展 (2)

1.3数学公式识别技术所要解决的问题以及采用的方法 (3)

1.4数学公式识别技术研究取得的成果及意义 (4)

1.4.1符号识别的方法 (4)

1.4.2符号分割 (5)

1.4.3分隔符的识别 (5)

第2章数学公式识别系统概况 (6)

2.1数学公式的特点 (6)

2.1.1数学公式中的符号 (6)

2.1.2数学公式的运算符号 (6)

2.1.3含义的不确定性 (7)

2.2数学公式识别系统的组成结构 (7)

2.3数学公式识别的难点 (9)

第3章数学公式识别的相关技术 (10)

3.1图像预处理 (10)

3.1.1图像的二值化处理 (10)

3.1.2图像的平滑去噪 (11)

3.1.3图像的细化 (11)

3.2常用的几种字符切分方法 (11)

3.2.1基于结构分析的切分 (12)

3.2.2以识别为基础的切分 (12)

3.3粘连字符的切分 (14)

3.3.1基于外部特征的粘连字符切分 (14)

3.4数学公式识别中常见的错误 (15)

第4章公式分析与识别 (16)

4.1公式字符识别 (16)

4.1.1预处理 (16)

4.1.2公式字符的切分 (17)

4.1.3公式符号归一化 (23)

4.1.4公式字符的识别 (24)

4.2 公式结构分析 (25)

4.2.1结构分析预处理 (25)

4.2.2结构信息预处理 (26)

4.2.3公式结构分析算法的实现 (30)

4.2.4公式结构分析结果 (31)

第5章总结 (33)

5.1论文总结 (33)

5.2下一步工作 (33)

致谢 (35)

参考文献 (36)

毕业设计小结 (39)

第1章前言

1.1课题研究的背景和意义

随着人类社会信息化程度的日益提高,将印刷文档转化成相应的电子文档成为一个亟待解决的问题。利用OCR(Optical Character Recognition,光学字符识别)技术将印刷文档输入计算机,是目前公认的信息数字化的高校手段。经过几十年的发展,OCR技术已经进入了实用阶段,而且其速度和准确率也达到了令人满意的程度。近年来,在OCR技术的基础上,结合字体识别、表格识别技术,已经初步实现了原文版面的重构与再现,这样就可以方便的编辑和排版。但目前这类文档识别系统(OCR软件)对数学公式束手无策,只能按照图像进行保存这样就不能对文章的公式进行编辑也不能依据公式内容对文章进行检索。绝大多数科技文献的核心内容就是数学公式,失去了公式的文章也毫无意义。所以印刷文档中数学公式的处理在OCR系统中占举足轻重的地位。

本课题研究的是数学表达式中符号的识别,本课题研究的实际意义可以分为以下几个方面:

(1)数学公式的检索,提高文献的科技性。

在科技高速发展的现代,许多科技文献中包含大量的公式,它们有的和文档种的文字混杂在一起(内嵌),有的公式独占一行,由于目前没有一种OCR能够正确的识别文献中的数学公式,这些公式都是以图片的形式存在的。当人们对科技文献数字化时,其中的格式只能按照图像格式进行保存,而不能加以识别分析。这样就不能依据公式对文章进行检索,而有的文章的核心内容就是这些公式,失去了公式的文章可能毫无意义,因而降低了文章的科技性和应用性。

(2)使公式的输入自动化,解决手动输入的低效率问题。

随着计算机的普及,在各领域内有越来越多的人要借助于就计算机来解决科学上问题,当人们想验证或重用某些数学公式时,只能使用专门的计算机软件(如Matlab)或数学排版软件(如公式编辑器)按照其语法规则重新输入,即使是使

最新北京市中考数学一模分类汇编 函数操作

函数操作
2018 西城一模 25.如图, P 为⊙ O 的直径 AB 上的一个动点,点 C 在 ?AB 上,连接 PC ,过点 A 作 PC 的
垂线交⊙ O 于点 Q .已知 AB 5cm , AC 3cm .设 A 、 P 两点间的距离为 xcm , A 、 Q 两点间的距离为 ycm.
A
C
O P
Q
B
某同学根据学习函数的经验,对函数 y 随自变量 x 的变化而变化的规律进行探究.
下面是该同学的探究过程,请补充完整:
(1)通过取点、画图、测量及分析,得到了 x 与 y 的几组值,如下表:
x (cm)
0
1
2.5
3
3.5
4
5
y (cm)
4.0
4.7
5.0
4.8
4.1
3.7
(说明:补全表格对的相关数值保留一位小数)
(2)建立平面直角坐标系,描出以补全后的表中各对对应值为坐标的点,画出该函数的图
象.
(3)结合画出的函数图象,解决问题:当 AQ 2AP 时, AP 的长度均为__________ cm .

2018 石景山一模
25.如图,半圆 O 的直径 AB 5cm ,点 M 在 AB 上且 AM 1cm ,点 P 是半圆 O 上的 动 点, 过点 B 作 BQ PM 交 PM (或 PM 的 延 长线 )于点 Q . 设 PM x cm , BQ y cm .(当点 P 与点 A或点 B 重合时, y 的值为 0 )
P
AM
O
B
Q
小石根据学习函数的经验,对函数 y 随自变量 x 的变化而变化的规律进行了探究.
下面是小石的探究过程,请补充完整:
(1)通过取点、画图、测量,得到了 x 与 y 的几组值,如下表:
x / cm
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
y / cm
0
3.7
3.8 3.3 2.5
(2)建立平面直角坐标系,描出以补全后的表中各对对应值为坐标的点,画出该函数
的图象;
(3)结合画出的函数图象,解决问题:
当 BQ 与直径 AB 所夹的锐角为 60 时, PM 的长度约为
cm .

上海中考数学公式汇总

数学定理 公式汇编 一、数与代数 1. 数与式 (1)实数 性质:①实数a 的相反数是—a ,实数a 的倒数是 a 1 (a ≠0); ②实数a 的绝对值:?? ? ??<-=>=)0()0(0)0(a a a a a a ③正数大于0,负数小于0,两个负实数,绝对值大的反而小。 (2)二次根式: ①积与商的方根的运算性质: b a ab ?=(a ≥0,b ≥0) ; b a b a = (a ≥0,b >0); ②二次根式的性质: ???<-≥==) 0() 0(2a a a a a a (2)整式与分式 ①同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加,即n m n m a a a +=?(m 、n 为正整数); ②同底数幂的除法法则:同底数幂相除,底数不变,指数相减,即n m n m a a a -=÷(a ≠0,m 、n 为正整数,m>n ); ③幂的乘方法则:幂的乘方,底数不变,指数相乘,即n n n b a ab =)((n 为正整数); ④零指数:10 =a (a ≠0); ⑤负整数指数:n n a a 1 = -(a ≠0,n 为正整数); ⑥平方差公式:两个数的和与这两个数的差的积等于这两个 数的平方,即2 2 ))((b a b a b a -=-+; ⑦完全平方公式:两数和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们的积的2倍,即 2222)(b ab a b a +±=±; (3)分式 ①分式的基本性质:分式的分子和分母都乘以(或除以)同一个不等于零的整式,分式的值不变,即 m b m a b a ??=;m b m a b a ÷÷=,其中m 是不等于零的代数式; ②分式的乘法法则:bd ac d c b a =?; ③分式的除法法则:)0(≠= ?=÷c bc ad c d b a d c b a ; ④分式的乘方法则:n n n b a b a =)((n 为正整数);

高中数学学考公式(大全)

高中数学学考常用公式及结论 必修1: 一、集合 1、含义与表示:(1)集合中元素的特征:确定性,互异性,无序性 (2)集合的分类;有限集,无限集 (3)集合的表示法:列举法,描述法,图示法 2、集合间的关系: 子集:对任意x A ∈,都有 x B ∈,则称A 是B 的子集。记作A B ? 真子集:若A 是B 的子集,且在B 中至少存在一个元素不属于A ,则A 是B 的真子集,记作A ≠ ?B 集合相等:若:,A B B A ??,则A B = 3. 元素与集合的关系:属于∈ 不属于:? 空集:φ 4、集合的运算:并集:由属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合叫并集,记为 A B 交集:由集合A 和集合B 中的公共元素组成的集合叫交集,记为A B 补集:在全集U 中,由所有不属于集合A 的元素组成的集合叫补集,记为U C A 5.集合12{,, ,}n a a a 的子集个数共有2n 个;真子集有2n –1个;非空子集有2n –1个; 6.常用数集:自然数集:N 正整数集:* N 整数集:Z 有理数集:Q 实数集:R 二、函数的奇偶性 1、定义: 奇函数 <=> f (– x ) = – f ( x ) , 偶函数 <=> f (–x ) = f ( x )(注意定义域) 2、性质:(1)奇函数的图象关于原点成中心对称图形; (2)偶函数的图象关于y 轴成轴对称图形; (3)如果一个函数的图象关于原点对称,那么这个函数是奇函数; (4)如果一个函数的图象关于y 轴对称,那么这个函数是偶函数. 二、函数的单调性 1、定义:对于定义域为D 的函数f ( x ),若任意的x 1, x 2∈D ,且x 1 < x 2 ① f ( x 1 ) < f ( x 2 ) <=> f ( x 1 ) – f ( x 2 ) < 0 <=> f ( x )是增函数 ② f ( x 1 ) > f ( x 2 ) <=> f ( x 1 ) – f ( x 2 ) > 0 <=> f ( x )是减函数 2、复合函数的单调性: 同增异减 三、二次函数y = ax 2 +bx + c (0a ≠)的性质 1、顶点坐标公式:??? ? ??--a b ac a b 44,22, 对称轴:a b x 2-=,最大(小)值:a b ac 442- 2.二次函数的解析式的三种形式 (1)一般式2 ()(0)f x ax bx c a =++≠; (2)顶点式2 ()()(0)f x a x h k a =-+≠; (3)两根式12()()()(0)f x a x x x x a =--≠.

2020高中数学概念公式大全

高中数学概念公式大全 一、 三角函数 1、以角α的顶点为坐标原点,始边为x 轴正半轴建立直角坐标系,在角α的终边上任取一个异于原点的点),(y x P ,点P 到原点的距离记为r ,则 sin α= r y ,cos α=r x ,tg α=x y ,ctg α=y x ,sec α=x r ,csc α=y r 。 2、同角三角函数的关系中,平方关系是:1cos sin 22=+αα, αα22sec 1=+tg ,αα22csc 1=+ctg ; 倒数关系是:1=?ααctg tg ,1csc sin =?αα,1sec cos =?αα; 相除关系是:αααcos sin = tg ,α α αsin cos =ctg 。 3、诱导公式可用十个字概括为:奇变偶不变,符号看象限。如: =-)23sin(απαcos -,)215(απ -ctg =αtg , =-)3(απtg αtg -。 4、函数B x A y ++=)sin(?ω),(其中00>>ωA 的最大值是 B A +,最小值是A B -,周期是ω π 2= T ,频率是π ω 2= f ,相位是?ω+x ,初相是?;其图象的对称轴是直线 )(2 Z k k x ∈+ =+π π?ω,凡是该图象与直线B y =的交点都 是该图象的对称中心。 5、三角函数的单调区间:

x y sin =的递增区间是?????? +-2222ππππk k ,)(Z k ∈,递减区间是?? ???? ++23222ππππk k ,)(Z k ∈;x y cos =的递增区间是[]πππk k 22,-)(Z k ∈,递减区间是[]πππ+k k 22, )(Z k ∈,tgx y =的递增区间是?? ? ? ?+ - 22 πππ πk k ,)(Z k ∈,ctgx y =的递减区间是()πππ+k k ,)(Z k ∈。 6、=±)sin(βαβαβαsin cos cos sin ± =±)cos(βαβαβαsin sin cos cos μ = ±)(βαtg β αβ αtg tg tg tg ?±μ1 7、二倍角公式是:sin2α=ααcos sin 2? cos2α=αα2 2 sin cos -=1cos 22 -α=α2 sin 21- tg2α= α α 212tg tg -。 8、三倍角公式是:sin3α=αα3 sin 4sin 3- cos3α=ααcos 3cos 43 - 9、半角公式是:sin 2α=2cos 1α-± cos 2α=2 cos 1α +± tg 2α=α αcos 1cos 1+-±=ααsin cos 1-=ααcos 1sin +。

北京各区2021年中考模拟分类汇编之填空题(数学)

y x A 3 A 2 A 1 P 2 P 3P 1 O 北京各区2021年中考模拟分类汇编 填空题(数学) 1.(2021昌平一模)1 2.已知:四边形ABCD 的面积为1. 如图1,取四边形ABCD 各边中点,则图中阴影部分的面积为 ;如图2,取四边形ABCD 各边三等分点,则图中阴影部分的面积为 ;如 图3,取四边形ABCD 各边的n (n 为大于1的整数)等分点,则图中阴影部分的面积为 . A 3 B 3 C 3 D 3 A A 1 A 2 B B 1 B 2 C C 1 C 2 D D 1 D 2 A 2 B 2 C 2 D 2 A 1 B 1 C 1 D 1 D 1 C 1 B 1 图3 图2 图1 C D A B C D A 1B A 2.(2021东城一模)12. 在平面直角坐标系xOy 中,矩形OABC 如图放置,动点P 从(0,3)出发,沿所示方 向运动,每当碰到矩形的边时反弹,反弹时反射角等于入射角,当点P 第5次碰到矩形的边时,点P 的坐标为 ;当点P 第2014次碰到矩形的边时,点P 的坐标为____________. 3.(2021房山一模)12.如图,点P 1(x 1,y 1),点P 2(x 2,y 2),…,点P n (x n ,y n )都在函数k y x (x >0)的图象上,△P 1OA 1,△P 2A 1A 2,△P 3A 2A 3,…,△P n A n ﹣1A n 都是等腰直角三角形,斜边OA 1,A 1A 2,A 2A 3,…,A n ﹣1A n 都在x 轴上(n 是大于或等于2的正整数),已知点A 1的坐标为(2,0),则点P 1的坐标为 ;点P 2的坐标为 ;点P n 的坐标为 (用含n 的式子表示).

中考数学常用公式定理梳理汇总

中考数学常用公式定理梳理汇总 1、整数(包括:正整数、0、负整数)和分数(包括:有限小数和无限环循小数)都是有理数.如:-3,,0.231,0.737373…,,.无限不环循小数叫做无理数.如:π,-,0.1010010001…(两个1之间依次多1个0).有理数和无理数统称为实数. 2、绝对值:a≥0丨a丨=a;a≤0丨a丨=-a.如:丨-丨=;丨3.14-π丨=π-3.14. 3、一个近似数,从左边笫一个不是0的数字起,到最末一个数字止,所有的数字,都叫做这个近似数的有效数字.如:0.05972精确到0.001得0.060,结果有两个有效数字6,0. 4、把一个数写成±a×10n的形式(其中1≤a<10,n是整数),这种记数法叫做科学记数法.如:-40700=-4.07×105,0.000043=4.3×10-5. 5、乘法公式(反过来就是因式分解的公式):①(a+b)(a-b)=a2-b2.②(a±b)2=a2±2ab+b2.③(a+ b)(a2-ab+b2)=a3+b3.④(a-b)(a2+ab+b2)=a3-b3;a2+b2=(a+b)2-2ab,(a-b)2=(a+b)2-4ab. 6、幂的运算性质:①a m×a n=a m+n.②a m÷a n=a m-n.③(a m)n=a mn.④(ab)n=a n b n.⑤()n=n. ⑥a-n=1 n a ,特别:()-n=()n.⑦a0=1(a≠0).如:a3×a2=a5,a6÷a2=a4,(a3)2=a6,(3a3)3=27a9, (-3)-1=-,5-2==,()-2=()2=,(-3.14)o=1,(-)0=1. 7、二次根式:①()2=a(a≥0),②=丨a丨,③=×,④=(a>0,b≥0).如: ①(3)2=45.②=6.③a<0时,=-a.④的平方根=4的平方根=±2.(平方根、立方根、算术平方根的概念) 8、一元二次方程:对于方程:ax2+bx+c=0: ①求根公式是x b2-4ac叫做根的判别式. 当△>0时,方程有两个不相等的实数根; 当△=0时,方程有两个相等的实数根; 当△<0时,方程没有实数根.注意:当△≥0时,方程有实数根. ②若方程有两个实数根x1和x2,并且二次三项式ax2+bx+c可分解为a(x-x1)(x-x2). ③以a和b为根的一元二次方程是x2-(a+b)x+ab=0. 9、一次函数y=kx+b(k≠0)的图象是一条直线(b是直线与y轴的交点的纵坐标即一次函数在y轴上的截距).当k>0时,y随x的增大而增大(直线从左向右上升);当k<0时,y随x的增大而减小(直线从左向右下降).特别:当b=0时,y=kx(k≠0)又叫做正比例函数(y与x成正比例),图象必过原点. 10、反比例函数y=(k≠0)的图象叫做双曲线.当k>0时,双曲线在一、三象限(在每一象限内,从左向右降);当k<0时,双曲线在二、四象限(在每一象限内,从左向右上升).因此,它的增减性与一次函数相反. 11、统计初步:(1)概念:①所要考察的对象的全体叫做总体,其中每一个考察对象叫做个体.从总体

35、2020年北京初三数学二模分类汇编:几何综合(教师版)

2020年北京初三数学二模分类汇编: 几何综合 【题1】(2020·东城27二模) 27.在△ABC中AB=AC,BACα ∠=,D是△ABC外一点,点D与点C在直线AB的异侧,且点D,A,E不共线,连接AD,BD,CD. (1)如图1,当60 α=?,∠ADB=30°时,画出图形,直接写出AD,BD,CD之间的数量关系; (2)当90 α=?,∠ADB=45°时,利用图2,继续探究AD,BD,CD之间的数量关系并证明; (提示:尝试运用图形变换,将要研究的有关线段尽可能转移到一个三角形中) (3)当 1 2 ADBα ∠=时,进一步探究AD,BD,CD之间的数量关系,并用含α的等式直接表示出它们之 间的关系.

【题2】(2020·西城27二模) 27. 在正方形ABCD中,E是CD边上一点(CE >DE),AE,BD交于点F. (1)如图1,过点F作GH⊥AE,分别交边AD,BC于点G,H. 求证:∠EAB =∠GHC; (2)AE的垂直平分线分别与AD,AE,BD交于点P,M,N,连接CN. ①依题意补全图形; ②用等式表示线段AE与CN之间的数量关系,并证明. 图1 备用图27.(1)证明:在正方形ABCD中,AD∥BC,∠BAD = 90°, ∴∠AGH =∠GHC. ∵GH⊥AE, ∴∠EAB =∠AGH. ∴∠EAB =∠GHC. (2)①补全图形,如图所示. ② AE . 证明:连接AN,连接EN并延长,交AB边于点Q. ∵四边形ABCD是正方形, ∴点A,点C关于BD对称. ∴NA =NC,∠1=∠2. ∵PN垂直平分AE, ∴NA =NE. ∴NC =NE. ∴∠3=∠4. 在正方形ABCD中,BA∥CE,∠BCD = 90°, ∴∠AQE =∠4. ∴∠1+∠AQE =∠2+∠3=90°. ∴∠ANE =∠ANQ =90°. 在Rt△ANE中, A F D C E B G H A F D C E B G H A F D C E B E C

高一数学公式大全

两角和公式 sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB sin(A-B)=sinAcosB-sinBcosA cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB cos(A-B)=cosAcosB+sinAsinB tan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB) tan(A-B)=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB) ctg(A+B)=(ctgActgB-1)/(ctgB+ctgA) ctg(A-B)=(ctgActgB+1)/(ctgB-ctgA) 倍角公式 tan=2tanA/(1-tan) ctg=(ctg-1)/2ctga cos=cos-sin=2cos-1=1-2sin 半角公式 sin(A/2)=√((1-cosA)/2) sin(A/2)=-√((1-cosA)/2) co s(A/2)=√((1+cosA)/2) cos(A/2)=-√((1+cosA)/2) tan(A/2)=√((1-cosA)/((1+cosA)) tan(A/2)=-√((1-cosA)/((1+cosA)) ctg(A/2)=√((1+cosA)/((1-cosA)) ctg(A/2)=-√((1+cosA)/((1-cosA)) 和差化积 2sinAcosB=sin(A+B)+sin(A-B) 2cosAsinB=sin(A+B)-sin(A-B) 2cosAcosB=cos(A+B)-sin(A-B) -2sinAsinB=cos(A+B)-cos(A-B) sinA+sinB=2sin((A+B)/2)cos((A-B)/2 cosA+cosB=2cos((A+B)/2)sin((A-B)/2) tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB ctgA+ctgBsin(A+B)/sinAsinB -ctgA+ctgBsin(A+B)/sinAsinB

2018年中考数学考前必背公式,定理汇总

2 2018 年中考数学考前必记公式与结论 图形面积周长公式 1.对角线互相垂直的四边形的面积等于对角线乘积除以 2 如图,在四边形 ABCD 中,AC ⊥BD , D 则 S ABCD = 1 2 ? AC ? BD (例如:菱形的面积) 2.三角形面积等于水平宽与铅直高乘积的一半 A C 过△ABC 的 三个顶点分 别作出与水 平线垂直的 B A 铅垂高 h C 三条直线, 外侧两条直 线之间的距 离叫△ABC 的“水平 宽”(a),中间 的这条直线 在△ABC 内 部线段的长 度叫△ABC 的“铅垂高 (h )”.可得 出: ?ABC = 1 ah S 3. 扇 形 弧 长、圆柱、 圆锥侧面展 开图相关公 式 扇形面积与 弧长公式 O l = n π R 180A B B

水平宽 a

360 侧 = π rR A B S = n π R 2 1 = lR 360 2 圆柱侧面展开图是矩形 r h h h S 侧 h S = 2π r h 侧 r 2π r 2π r 圆锥侧面展开图是扇形 R S 2π r 侧 h 2 + r 2 = R 2 R 360 = r n R h 2π r R r S = 侧 S n π R 2 4.*边长为 a 的等边三角形的面积为 3 4 a 2 相似三角形常见结论 1.相似多边形的周长比等于相似比,面积比等于相似比的平方 2.同线三等角必有相似,再有一组对应边等必有全等 3.双垂直基本图形、基本结论 C 21 D 在 Rt 三角形 ABC 中,∠ACB =90°,CD ⊥AB 则∠1=∠A ,∠2=∠B 看见相等的角一定要想到三角函数值相等

高中数学公式大全(学考简化版)

高中数学公式大全(学考简化版) 1. 元素与集合的关系 U x A x C A ∈??,U x C A x A ∈??. 2.集合运算 全集U 交集:}{B x A x x B A ∈∈=且I ,并集:}{B x A x x B A ∈∈=?或,补集:}{A x U x x A C U ?∈=且 3.集合关系 (可以数形结合---文氏图、数轴) 空集A ?φ; 子集B A ?:任意B x A x ∈? ∈ B A B B A B A A B A ??=??=Y I 4. 包含关系A B A A B B =?=I U U U A B C B C A ????U A C B ?=ΦI U C A B R ?=U 5.集合12{,,,}n a a a L 的子集个数共有2n 个;真子集有2n –1个;非空子集有2n –1个。 6. 函数的单调性 设[]2121,,x x b a x x ≠∈?,0 12>-=?x x x , 若0)()(12>-=?x f x f y ?[]b a x f ,在) (上是增函数; 若0)()(12<-=?x f x f y ?[] b a x f ,在) (上是减函数. 对于复合函数的单调性:()f g x ???? 单调性满足:同增异减。即:()f x 与()g x 的增减性相同,那么符合函数就是增函数(同增);()f x 与()g x 的增减性相反,那么符合函数就是减函数(异减))。 7.函数的奇偶性 判断奇偶性的前提是定义域关于原点对称。 f(x)偶函数?()()f x f x -=?f(x)图象关于y 轴对称 f(x)奇函数?()()f x f x -=-?f(x)图象关于原点对称 注:(1) f(x)奇函数,在x=0有定义?f(0)=0 (2)对于复合函数:()f g x ???? :有偶则偶,两奇为奇 奇偶函数的图象特征 奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称;反过来,如果一个函数的图象关于原点对称,那么, 这个函数是奇函数;如果一个函数的图象关于y 轴对称,那么这个函数是偶函数. 8.二次函数解析式的两种形式 (1)一般式2 ()(0)f x ax bx c a =++≠;(2)顶点式2 ()()(0)f x a x h k a =-+≠; 二次函数在闭区间上的的最值 二次函数)0()(2 ≠++=a c bx ax x f 在闭区间[] q p ,上的最值只能在

2008-2019年北京中考数学分类汇编:圆(pdf版)

2008~2019北京中考数学分类(圆) 一.解答题(共12小题) 1.在平面内,给定不在同一条直线上的点A,B,C,如图所示,点O到点A,B,C的距离均等于a(a为常数),到点O的距离等于a的所有点组成图形G,∠ABC的平分线交图形G于点D,连接AD,CD. (1)求证:AD=CD; (2)过点D作DE⊥BA,垂足为E,作DF⊥BC,垂足为F,延长DF交图形G于点M,连接CM.若AD=CM,求直线DE与图形G的公共点个数. 2.如图,AB是⊙O的直径,过⊙O外一点P作⊙O的两条切线PC,PD,切点分别为C,D,连接OP,CD. (1)求证:OP⊥CD; (2)连接AD,BC,若∠DAB=50°,∠CBA=70°,OA=2,求OP的长.

3.如图,AB是⊙O的一条弦,E是AB的中点,过点E作EC⊥OA于点C,过点B作⊙O 的切线交CE的延长线于点D. (1)求证:DB=DE; (2)若AB=12,BD=5,求⊙O的半径. 4.如图,AB为⊙O的直径,F为弦AC的中点,连接OF并延长交于点D,过点D作⊙O的切线,交BA的延长线于点E. (1)求证:AC∥DE; (2)连接CD,若OA=AE=a,写出求四边形ACDE面积的思路. 5.如图,AB是⊙O的直径,过点B作⊙O的切线BM,弦CD∥BM,交AB于点F,且=,连接AC,AD,延长AD交BM于点E. (1)求证:△ACD是等边三角形; (2)连接OE,若DE=2,求OE的长. 6.如图,AB是⊙O的直径,C是的中点,⊙O的切线BD交AC的延长线于点D,E是

OB的中点,CE的延长线交切线BD于点F,AF交⊙O于点H,连接BH. (1)求证:AC=CD; (2)若OB=2,求BH的长. 7.如图AB是⊙O的直径,PA,PC与⊙O分别相切于点A,C,PC交AB的延长线于点D,DE⊥PO交PO的延长线于点E. (1)求证:∠EPD=∠EDO; (2)若PC=6,tan∠PDA=,求OE的长. 8.已知:如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,OD⊥BC于点D,过点C作⊙O的切线,交OD的延长线于点E,连接BE. (1)求证:BE与⊙O相切; (2)连接AD并延长交BE于点F,若OB=9,sin∠ABC=,求BF的长. 9.如图,在△ABC,AB=AC,以AB为直径的⊙O分别交AC、BC于点D、E,点F在AC

高中数学公式大全(完整版)

高中数学常用公式及常用结论 1.包含关系 A B A A B B =?=U U A B C B C A ???? U A C B ?=ΦU C A B R ?= 2.集合12{,, ,}n a a a 的子集个数共有2n 个;真子集有2n –1个;非空子集有2n –1个;非空的真子集有2n –2 个. 3.充要条件 (1)充分条件:若p q ?,则p 是q 充分条件. (2)必要条件:若q p ?,则p 是q 必要条件. (3)充要条件:若p q ?,且q p ?,则p 是q 充要条件. 注:如果甲是乙的充分条件,则乙是甲的必要条件;反之亦然. 4.函数的单调性 (1)设[]2121,,x x b a x x ≠∈?那么 []1212()()()0x x f x f x -->? []b a x f x x x f x f ,)(0) ()(2 121在?>--上是增函数; []1212()()()0x x f x f x --'x f ,则)(x f 为增函数;如果0)(<'x f ,则)(x f 为减函 数. 5.如果函数)(x f 和)(x g 都是减函数,则在公共定义域内,和函数)()(x g x f +也是减函数; 如果函数 )(u f y =和)(x g u =在其对应的定义域上都是减函数,则复合函数)]([x g f y =是增函数. 6.奇偶函数的图象特征 奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称;反过来,如果一个函数的图象关于原点对称,那么这个函数是奇函数;如果一个函数的图象关于y 轴对称,那么这个函数是偶函数. 7.对于函数)(x f y =(R x ∈),)()(x b f a x f -=+恒成立,则函数)(x f 的对称轴是函数2 b a x +=;两个函数)(a x f y +=与)(x b f y -= 的图象关于直线2 b a x += 对称. 8.几个函数方程的周期(约定a>0) (1))()(a x f x f +=,则)(x f 的周期T=a ; (2),)0)(()(1 )(≠=+x f x f a x f ,或1()() f x a f x +=-(()0)f x ≠,则)(x f 的周期T=2a ; 9.分数指数幂 (1)m n a = (0,,a m n N * >∈,且1n >).(2)1m n m n a a - = (0,,a m n N * >∈,且1n >). 10.根式的性质 (1 )n a =.(2)当n a =;当n ,0 ||,0a a a a a ≥?==? -∈.(2) ()(0,,)r s rs a a a r s Q =>∈.(3)()(0,0,)r r r a b a b a b r Q =>>∈. 12.指数式与对数式的互化式 log b a N b a N =?=(0,1,0)a a N >≠>. ①.负数和零没有对数,②.1的对数等于0:01log =a ,③.底的对数等于1:1log =a a , ④.积的对数:N M MN a a a log log )(log +=,商的对数:N M N M a a a log log log -=,

高中数学公式大全高考必看(1)教学文案

高中数学公式大全高考必看(1)

高中数学常用公式及常用结论大全 1. 元素与集合的关系 U x A x C A ∈??,U x C A x A ∈??. 2.德摩根公式 ();()U U U U U U C A B C A C B C A B C A C B ==I U U I . 3.包含关系 A B A A B B =?=I U U U A B C B C A ???? U A C B ?=ΦI U C A B R ?=U 2.集合12{,,,}n a a a L 的子集个数共有2n 个;真子集有2n –1个;非空子集有2n –1个;非空的真子集有2n –2个. 3.二次函数的解析式的三种形式 (1)一般式2()(0)f x ax bx c a =++≠; (2)顶点式2()()(0)f x a x h k a =-+≠; (3)零点式12()()()(0)f x a x x x x a =--≠. 4.充要条件 (1)充分条件:若p q ?,则p 是q 充分条件. (2)必要条件:若q p ?,则p 是q 必要条件. (3)充要条件:若p q ?,且q p ?,则p 是q 充要条件. 注:如果甲是乙的充分条件,则乙是甲的必要条件;反之亦然. 5.若将函数)(x f y =的图象右移a 、上移b 个单位,得到函数b a x f y +-=)(的图象;若将曲线0),(=y x f 的图象右移a 、上移b 个单位,得到曲线0),(=--b y a x f 的图象. 6.分数指数幂 (1)m n a = (0,,a m n N *>∈,且1n >). (2)1 m n m n a a -=(0,,a m n N *>∈,且1n >). 7.根式的性质(1 )n a =;(2)当n a =;

北京中考数学试题分类汇编

目录 北京中考数学试题分类汇编 (2) 一、实数(共18小题) (2) 二、代数式(共2小题) (4) 三、整式与分式(共14小题) (5) 四、方程与方程组(共11小题) (6) 五、不等式与不等式组(共6小题) (8) 六、图形与坐标(共4小题) (9) 七、一次函数(共11小题) (11) 八、反比例函数(共5小题) (16) 九、二次函数(共10小题) (18) 一十、图形的认识(共11小题) (23) 一十一、图形与证明(共33小题) (26) 一十二、图形与变换(共12小题) (37) 一十三、统计(共15小题) (41) 一十四、概率(共6小题) (50) 北京中考数学试题分类汇编(答案) (52) 一、实数(共18小题) (52) 二、代数式(共2小题) (60) 三、整式与分式(共14小题) (62) 四、方程与方程组(共11小题) (68) 五、不等式与不等式组(共6小题) (75) 六、图形与坐标(共4小题) (78) 七、一次函数(共11小题) (83) 八、反比例函数(共5小题) (99) 九、二次函数(共10小题) (106) 一十、图形的认识(共11小题) (122) 一十一、图形与证明(共33小题) (130) 一十二、图形与变换(共12小题) (178) 一十三、统计(共15小题) (190) 一十四、概率(共6小题) (206)

2011-2016年北京中考数学试题分类汇编 本套试卷汇编了11-16年北京市中考数学试题真题,将真题按照知识点内容重新进行编排,通过试卷可看出北京中考数学学科各知识点所占整套试卷的百分比,知识点所对应的出题类型。学生可通过试卷针对自己薄弱知识点进行加强练习,通过真题感受中考题目的难易程度,有效的节省复习时间,省时高效地进行数学中考冲刺。 一、实数(共18小题) 【命题方向】实数这部分在初中数学中属于基础知识,课程标准对这部分知识点的要求都比较低,在各地中考中多以选择题、填空题的形式出现,也有少量计算题。 【备考攻略】这部分的主要任务是:了解有理数、无理数、实数的概念;会比较实数的大小,知道实数与数轴上的点一一对应,会用科学记数法表示有理数;理解相反数和绝对值的概念及意义。进一步,对上述知识理解程度的评价既可以用纯粹数学语言、符号的方式,呈现试题,也可以建立在应用知识解决实际问题的基础之上,即将考查的知识、方法融于不同的情境之中,通过解决问题而考查学生对相应知识、方法的理解情况。了解乘方与开方的概念,并理解这两种运算之间的关系,了解平方根、算术平方根、立方根的概念,了解整数指数幂的意义和基本性质。 1.2的相反数是() A.2 B.﹣2 C.﹣ D. 2.﹣9的相反数是() A.﹣ B.C.﹣9 D.9 3.﹣的绝对值是() A.﹣ B.C.﹣ D. 4.﹣的倒数是() A.B.C.﹣ D.﹣ 5.神舟十号飞船是我国“神州”系列飞船之一,每小时飞行约28000公里,将28000用科学记数法表示应为() A.2.8×103B.28×103 C.2.8×104D.0.28×105

中考必备:中考数学公式大全

1过两点有且只有一条直线 2两点之间线段最短 3同角或等角的补角相等 4同角或等角的余角相等 5过一点有且只有一条直线和已知直线垂直 6直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短 7平行公理经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行8如果两条直线都和第三条直线平行,这两条直线也互相平行 9同位角相等,两直线平行 10内错角相等,两直线平行 11同旁内角互补,两直线平行 12两直线平行,同位角相等 13两直线平行,内错角相等 14两直线平行,同旁内角互补 15定理三角形两边的和大于第三边 16推论三角形两边的差小于第三边 17三角形内角和定理三角形三个内角的和等于180° 18推论 1 直角三角形的两个锐角互余 19推论 2 三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和 20推论 3 三角形的一个外角大于任何一个和它不相邻的内角

21全等三角形的对应边、对应角相等 22边角边公理(SAS)有两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等 23角边角公理(ASA)有两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等 24推论(AAS)有两角和其中一角的对边对应相等的两个三角形全等 25边边边公理(SSS)有三边对应相等的两个三角形全等 26斜边、直角边公理(HL)有斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等 27定理 1 在角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等28 定理 2 到一个角的两边的距离相同的点,在这个角的平分线上 29角的平分线是到角的两边距离相等的所有点的集合 30等腰三角形的性质定理等腰三角形的两个底角相等(即等边对等角) 31推论 1 等腰三角形顶角的平分线平分底边并且垂直于底边 32等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线和底边上的高互相重合 33推论 3 等边三角形的各角都相等,并且每一个角都等于60° 34等腰三角形的判定定理如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等(等角对等边) 35推论 1 三个角都相等的三角形是等边三角形 36推论 2 有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形 37在直角三角形中,如果一个锐角等于30°那么它所对的直角边等于斜边的一半 38直角三角形斜边上的中线等于斜边上的一半

北京市2018年中考数学一模分类汇编(Word版)

代几综合 2018西城一模 28.对于平面内的⊙C 和⊙C 外一点Q ,给出如下定义:若过点Q 的直线与⊙C 存在公共点,记为点A ,B ,设A Q B Q k CQ += ,则称点A (或点B )是⊙C 的“k 相关依附点”,特别地,当点A 和点B 重合时,规定AQ BQ =,2AQ k CQ = (或2BQ CQ ). 已知在平面直角坐标系xOy 中,(1,0)Q -,(1,0)C ,⊙C 的半径为r . (1)如图1 ,当r = ①若1(0,1)A 是⊙C 的“k 相关依附点”,则k 的值为__________. ②2(1A +是否为⊙C 的“2相关依附点”.答:__________(填“是”或“否”). (2)若⊙C 上存在“k 相关依附点”点M , ①当1r =,直线QM 与⊙C 相切时,求k 的值. ②当k =r 的取值范围. (3)若存在r 的值使得直线y b =+与⊙C 有公共点,且公共点时⊙C 附点”,直接写出b 的取值范围. x

2018平谷一模 28. 在平面直角坐标系xOy 中,点M 的坐标为()11,x y ,点N 的坐标为()22,x y ,且12x x ≠, 12y y ≠,以MN 为边构造菱形,若该菱形的两条对角线分别平行于x 轴,y 轴,则称该菱形 为边的“坐标菱形”. (1)已知点A (2,0),B (,则以AB 为边的“坐标菱形”的最小内角为_______; (2)若点C (1,2),点D 在直线y =5上,以CD 为边的“坐标菱形”为正方形,求直线CD 表达式; (3)⊙O ,点P 的坐标为(3,m ) .若在⊙O 上存在一点Q ,使得以QP 为边的“坐标菱形”为正方形,求m 的取值范围.

中考数学重点公式定理全面总结汇总

中考数学重点公式全面定理总结 1 过两点有且只有一条直线 2 两点之间线段最短 3 同角或等角的补角相等 4 同角或等角的余角相等 5 过一点有且只有一条直线和已知直线垂直 6 直线外一点与直线上各点连接的所有线段中,垂线段最短 7 平行公理:经过直线外一点,有且只有一条直线与这条直线平行 8 如果两条直线都和第三条直线平行,这两条直线也互相平行 9 同位角相等,两直线平行 10 内错角相等,两直线平行 11 同旁内角互补,两直线平行 12 两直线平行,同位角相等 13 两直线平行,内错角相等 14 两直线平行,同旁内角互补 15 定理:三角形两边的和大于第三边 16 推论:三角形两边的差小于第三边

17 三角形内角和定理:三角形三个内角的和等于180° 18 推论1:直角三角形的两个锐角互余 19 推论2:三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和 20 推论3:三角形的一个外角大于任何一个和它不相邻的内角 21 全等三角形的对应边、对应角相等 22 边角边公理:有两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等 23 角边角公理:有两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等 24 推论:有两角和其中一角的对边对应相等的两个三角形全等 25 边边边公理:有三边对应相等的两个三角形全等 26、斜边、直角边公理有斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等 27、定理1在角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等 28、定理2到一个角的两边的距离相同的点,在这个角的平分线上 29、角的平分线是到角的两边距离相等的所有点的集合 30、等腰三角形的性质定理等腰三角形的两个底角相等 31、推论1等腰三角形顶角的平分线平分底边并且垂直于底边 32、等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线和高互相重合

高考数学万能公式口诀大全

高中数学公式口诀大全 一、《集合与函数》 内容子交并补集,还有幂指对函数。性质奇偶与增减,观察图象最明显。复合函数式出现,性质乘法法则辨,若要详细证明它,还须将那定义抓。指数与对数函数,两者互为反函数。底数非1的正数,1两边增减变故。函数定义域好求。分母不能等于0,偶次方根须非负,零和负数无对数;正切函数角不直,余切函数角不平;其余函数实数集,多种情况求交集。两个互为反函数,单调性质都相同;图象互为轴对称,Y=X是对称轴;求解非常有规律,反解换元定义域;反函数的定义域,原来函数的值域。幂函数性质易记,指数化既约分数;函数性质看指数,奇母奇子奇函数,奇母偶子偶函数,偶母非奇偶函数;图象第一象限内,函数增减看正负。 二、《三角函数》 三角函数是函数,象限符号坐标注。函数图象单位圆,周期奇偶增减现。同角关系很重要,化简证明都需要。正六边形顶点处,从上到下弦切割;中心记上数字1,连结顶点三角形;向下三角平方和,倒数关系是对角,顶点任意一函数,等于后面两根除。诱导公式就是好,负化正后大化小,变成税角好查表,化简证明少不了。二的一半整数倍,奇数化余偶不变,将其后者视锐角,符号原来函数判。两角和的余弦值,化为单角好求值,余弦积减正弦积,换角变形众公式。和差化积须同名,互余角度变名称。计算证明角先行,注意结构函数名,保持基本量不变,繁难向着简易变。逆反原则作指导,升幂降次和差积。条件等式的证明,方程思想指路明。万能公式不一般,化为有理式居先。公式顺用和逆用,变形运用加巧用;1加余弦想余弦,1 减余弦想正弦,幂升一次角减半,升幂降次它为范;三角函数反函数,实质就是求角度,先求三角函数值,再判角取值范围;利用直角三角形,形象直观好换名,简单三角的方程,化为最简求解集; 三、《不等式》 解不等式的途径,利用函数的性质。对指无理不等式,化为有理不等式。高次向着低次代,步步转化要等价。数形之间互转化,帮助解答作用大。证不等式的方法,实数性质威力大。求差与0比大小,作商和1争高下。直接困难分析好,思路清晰综合法。非负常用基本式,正面难则反证法。还有重要不等式,以及数学归纳法。图形函数来帮助,画图建模构造法。 四、《数列》 等差等比两数列,通项公式N项和。两个有限求极限,四则运算顺序换。数列问题多变幻,方程化归整体算。数列求和比较难,错位相消巧转换,取长补短高斯法,裂项求和公式算。归纳思想非常好,编个程序好思考:一算二看三联想,猜测证明不可少。还有数学归纳法,证明步骤程序化:首先验证再假定,从K向着K加1,推论过程须详尽,归纳原理来肯定。 五、《复数》 虚数单位i一出,数集扩大到复数。一个复数一对数,横纵坐标实虚部。对应复平面上点,原点与它连成箭。箭杆与X轴正向,所成便是辐角度。箭杆的长即是模,常将数形来结合。代数几何三角式,相互转化试一试。代数运算的实质,有i多项式运算。i的正整数次慕,四个数值周期现。 一些重要的结论,熟记巧用得结果。虚实互化本领大,复数相等来转化。利用方程思想解,注意整体代换术。几何运算图上看,加法平行四边形,

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