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- 2021-06-16 发布
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高中数学基础知识大全(新课标版)
第一部分 集合
1.理解集合中元素的意义.....是解决集合问题的关键:元素是函数关系中自变量的取值?还是因变量的取值?还是曲
线上的点?…
2 .数形结合....是解集合问题的常用方法:解题时要尽可能地借助数轴、直角坐标系或韦恩图等工具,将抽象的代数
问题具体化、形象化、直观化,然后利用数形结合的思想方法解决
3.(1) 元素与集合的关系: Ux A x C A , Ux C A x A .
(2)德摩根公式: ( ) ; ( )U U U U U UC A B C A C B C A B C A C B .
(3) A B A A B B U UA B C B C A UA C B UC A B R
注意:讨论的时候不要遗忘了 A 的情况.
(4)集合 1 2{ , , , }na 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;
非空真子集有 2n –2 个.
4. 是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
第二部分 函数
1.映射:注意: ①第一个集合中的元素必须有象;②一对一或多对一.
2.函数值域的求法:①分析法 ;②配方法 ;③判别式法 ;④利用函数单调性 ;⑤换元法 ;
⑥利用均值不等式
22
22 babaab ; ⑦利用数形结合或几何意义(斜率、距离、
绝对值的意义等);⑧利用函数有界性( xa 、 xsin 、 xcos 等);⑨平方法;⑩ 导数法
3.复合函数的有关问题:
(1)复合函数定义域求法:
① 若 f(x)的定义域为[a,b],则复合函数 f[g(x)]的定义域由不等式 a ≤ g(x) ≤ b 解出
② 若 f[g(x)]的定义域为[a,b],求 f(x)的定义域,相当于 x∈[a,b]时,求 g(x)的值域.
(2)复合函数单调性的判定:
①首先将原函数 )]([ xgfy 分解为基本函数:内函数 )(xgu 与外函数 )(ufy
②分别研究内、外函数在各自定义域内的单调性
③根据“同性则增,异性则减”来判断原函数在其定义域内的单调性.
4.分段函数:值域(最值)、单调性、图象等问题,先分段解决,再下结论。
5.函数的奇偶性:
⑴函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件....
⑵ )(xf 是奇函数 )()( xfxf ; )(xf 是偶函数 )()( xfxf .
⑶奇函数 )(xf 在 0 处有定义,则 0)0( f
⑷在关于原点对称的单调区间内:奇函数有相同的单调性,偶函数有相反的单调性
⑸若所给函数的解析式较为复杂,应先等价变形,再判断其奇偶性
6.函数的单调性:
⑴单调性的定义:
① )(xf 在区间 M 上是增函数 ,, 21 Mxx 当 21 xx 时有 1 2( ) ( )f x f x ;
② )(xf 在区间 M 上是减函数 ,, 21 Mxx 当 21 xx 时有 1 2( ) ( )f x f x ;
⑵单调性的判定:①定义法:一般要将式子 )()( 21 xfxf 化为几个因式作积或作商的形式,以利于判断符号;②复合
函数法③图像法
注:证明单调性主要用定义法。
7.函数的周期性:
(1)周期性的定义:对定义域内的任意 x ,若有 )()( xfTxf (其中T 为非零常数),则称函数 )(xf 为周期
函数,T 为它的一个周期。所有正周期中最小的称为函数的最小正周期。如没有特别说明,遇到的周期都指最
小正周期。
(2)三角函数的周期:① 2:sin Txy ;② 2:cos Txy ;③ Txy :tan ;
④
||
2:)cos(),sin(
TxAyxAy ;⑤
||:tan
Txy
(3)与周期有关的结论:
)()( axfaxf 或 )0)(()2( axfaxf )(xf 的周期为 a2
8.基本初等函数的图像与性质:
㈠.⑴指数函数: )1,0( aaay x ;⑵对数函数: )1,0(log aaxy a ;
⑶幂函数: xy ( )R ;⑷正弦函数: xy sin ;⑸余弦函数: xy cos ;
(6)正切函数: xy tan ;⑺一元二次函数: 02 cbxax (a≠0);⑻其它常用函数:
1 正比例函数: )0( kkxy ;②反比例函数: )0( kx
ky ;③函数 )0( ax
axy
㈡.⑴分数指数幂:
m
n mna a ; 1m
n
m
n
a
a
(以上 0, ,a m n N ,且 1n ).
⑵.① bNNa a
b log ; ② NMMN aaa logloglog ;
③ NMN
M
aaa logloglog ; ④ log logm
n
aa
nb bm
.
⑶.对数的换底公式: loglog log
m
a
m
NN a
.对数恒等式: loga Na N .
9.二次函数:
⑴解析式:①一般式: cbxaxxf 2)( ;②顶点式: khxaxf 2)()( , ),( kh 为顶点;
③零点式: ))(()( 21 xxxxaxf (a≠0).
⑵二次函数问题解决需考虑的因素:
①开口方向;②对称轴;③端点值;④与坐标轴交点;⑤判别式;⑥两根符号。
二次函数 cbxaxy 2 的图象的对称轴方程是
a
bx 2
,顶点坐标是
a
bac
a
b
4
4
2
2
, 。
10.函数图象:
⑴图象作法 :①描点法 (特别注意三角函数的五点作图)②图象变换法 ③导数法
⑵图象变换:
1 平移变换:ⅰ) )()( axfyxfy , )0( a ———左“+”右“-”;
ⅱ) )0(,)()( kkxfyxfy ———上“+”下“-”;
2 对称变换:ⅰ) )(xfy )0,0( )( xfy ;ⅱ) )(xfy 0y )(xfy ;
ⅲ) )(xfy 0x )( xfy ; ⅳ) )(xfy xy ( )x f y ;
3 翻折变换:
ⅰ) |)(|)( xfyxfy ———(去左翻右)y 轴右不动,右向左翻( )(xf 在 y 左侧图象去掉);
ⅱ) |)(|)( xfyxfy ———(留上翻下)x 轴上不动,下向上翻(| )(xf |在 x 下面无图象);
12.函数零点的求法:
⑴直接法(求 0)( xf 的根);⑵图象法;⑶二分法.
(4)零点定理:若 y=f(x)在[a,b]上满足 f(a)·f(b)<0 , 则 y=f(x)在(a,b)内至少有一个零点。
第三部分 三角函数、三角恒等变换与解三角形
1.⑴角度制与弧度制的互化: 弧度 180 ,
1801 弧度,1弧度 )180( '1857
⑵弧长公式: Rl ;扇形面积公式: 2
2
1
2
1 RlRS 。
2.三角函数定义:角 终边上任一点(非原点)P ),( yx ,设 rOP || 则: ,cos,sin r
x
r
y
x
ytan
3.三角函数符号规律:一全正,二正弦,三正切,四余弦;(简记为“全 s t c”)
4.诱导公式记忆规律:“奇变偶不变,符号看象限”
5.⑴ )sin( xAy 对称轴:令
2x k ,得 ;x 对称中心: ))(0,( Zkk
;
⑵ )cos( xAy 对称轴:令 kx ,得
kx ;对称中心: ))(0,2( Zk
k
;
⑶周期公式:①函数 sin( )y A x 及 cos( )y A x 的周期
2T (A、ω、 为常数,
且 A≠0).②函数 xAy tan 的周期
T (A、ω、 为常数,且 A≠0).
6.同角三角函数的基本关系: xx
xxx tancos
sin;1cossin 22
7.三角函数的单调区间及对称性:
⑴ siny x 的单调递增区间为 2 ,22 2k k k Z
,单调递减区间为
32 ,22 2k k k Z
,对称轴为 ( )2x k k Z ,对称中心为 ,0k ( )k Z .
⑵ cosy x 的单调递增区间为 2 ,2k k k Z ,单调递减区间为 2 ,2k k k Z ,
对称轴为 ( )x k k Z ,对称中心为 ,02k
( )k Z .
⑶ tany x 的单调递增区间为 ,2 2k k k Z
,对称中心为
0,2
k Zk .
8.两角和与差的正弦、余弦、正切公式:
①sin( ) sin cos cos sin ; cos( ) cos cos sin sin ;
tan tantan( ) 1 tan tan
.
② 2 2sin( )sin( ) sin sin ; 2 2cos( )cos( ) cos sin .
③ sin cosa b = 2 2 sin( )a b (其中,辅助角 所在象限由点 ( , )a b 所在的象限
决定, tan b
a
).
9.二倍角公式:① cossin22sin . 2(sin cos ) 1 2sin cos 1 sin 2
② 2 2 2 2cos2 cos sin 2cos 1 1 2sin (升幂公式).
2 21 cos2 1 cos2cos ,sin2 2
(降幂公式).
10.正、余弦定理:
⑴正弦定理: RC
c
B
b
A
a 2sinsinsin
( R2 是 ABC 外接圆直径 )
注:① CBAcba sin:sin:sin:: ;② CRcBRbARa sin2,sin2,sin2 ;
③
CBA
cba
C
c
B
b
A
a
sinsinsinsinsinsin
。
⑵余弦定理: Abccba cos2222 等三个;
bc
acbA 2cos
222 等三个。
11.几个公式:⑴三角形面积公式:① 1 1 1
2 2 2a b cS ah bh ch ( a b ch h h、 、 分别表示 a、b、c 边上的高);②
1 1 1sin sin sin2 2 2S ab C bc A ca B .③ 2 21 (| | | |) ( )2OABS OA OB OA OB
⑵内切圆半径 r=
cba
S ABC
2 ; 外接圆直径 2R= ;sinsinsin C
c
B
b
A
a
第四部分 平面向量
1.平面上两点间的距离公式: ,A Bd 2 2
2 1 2 1( ) ( )x x y y ,其中 A 1 1( , )x y ,B 2 2( , )x y .
2.向量的平行与垂直: 设 a = 1 1( , )x y ,b = 2 2( , )x y ,且b 0 ,则:
① a ∥b b =λ a 1 2 2 1 0x y x y ;
② a b ( a 0 ) a ·b =0 1 2 1 2 0x x y y .
3.a·b=|a||b|cos= x 1 x2+y1y2;
注:①|a|cos叫做 a 在 b 方向上的投影;|b|cos叫做 b 在 a 方向上的投影;
②a·b 的几何意义:a·b 等于|a|与|b|在 a 方向上的投影|b|cos的乘积。
4.cos=
|||| ba
ba
;
5.三点共线的充要条件:P,A,B 三点共线 x y 1OP xOA yOB 且 。
第五部分 数列
1.定义:
BnAnSbknaNnnaaa
ndaaNnddaaa
nnnnn
nnn
2
11
1n1n
*),2(2
)2(,()1( )为常数}等差数列{
⑵等比数列 )Nn2,(n)0(} 1n1-n
2
n
1n
n
aaaqqa
aa
n
{
2.等差、等比数列性质:
等差数列 等比数列
通项公式 dnaan )1(1 1
1
n
n qaa
前 n 项和 dnnnaaanS n
n 2
)1(
2
)(
1
1
q
qaa
q
qaSq
naSq
n
n
n
n
1
1
)1(1.2
;1.1
1
1
1
时,
时,
性质 ①an=am+ (n-m)d, ①an=amqn-m;
②m+n=p+q 时 am+an=ap+aq ②m+n=p+q 时 aman=apaq
③ ,,, 232 kkkkk SSSSS 成 AP ③ ,,, 232 kkkkk SSSSS 成 GP
④ ,,, 2mkmkk aaa 成 AP, mdd ' ④ ,,, 2mkmkk aaa 成 GP, mqq '
3.常见数列通项的求法:
⑴定义法(利用 AP,GP 的定义);⑵累加法( nnn caa 1 型);⑶公式法:
⑷累乘法( n
n
n ca
a 1 型);⑸待定系数法( bkaa nn 1 型)转化为 )(1 xakxa nn
(6)间接法(例如: 4114
1
11
nn
nnnn aaaaaa );(7)(理科)数学归纳法。
4.前 n 项和的求法:⑴分组求和法;⑵错位相减法;⑶裂项法。
5.等差数列前 n 项和最值的求法:
⑴ nS 最大值
0
0
0
0
11 n
n
n
n
n
a
aSa
a 最小值或 ;⑵利用二次函数的图象与性质。
第六部分 不等式
1.均值不等式: )0,(22
22
bababaab
注意:①一正二定三相等;②变形: ),(2)2(
22
2 Rbababaab 。
2.极值定理:已知 yx, 都是正数,则有:
(1)如果积 xy 是定值 p ,那么当 yx 时和 yx 有最小值 p2 ;
(2)如果和 yx 是定值 s ,那么当 yx 时积 xy 有最大值 2
4
1 s .
3.解一元二次不等式 2 0( 0)ax bx c 或 :若 0a ,则对于解集不是全集或空集时,对应的
解集为“大两边,小中间”.如:当 21 xx , 2121 0 xxxxxxx ;
1221 0 xxxxxxxx 或 .
4.含有绝对值的不等式:当 0a 时,有:① axaaxax 22 ;
② 2 2x a x a x a 或 x a .
5*.分式不等式:
(1)
00 xgxfxg
xf ; (2)
00 xgxfxg
xf ;
(3)
0
00 xg
xgxf
xg
xf ; (4)
0
00 xg
xgxf
xg
xf .
6*.指数不等式与对数不等式
(1)当 1a 时, ( ) ( ) ( ) ( )f x g xa a f x g x ;
( ) 0
log ( ) log ( ) ( ) 0
( ) ( )
a a
f x
f x g x g x
f x g x
.
an=
S1 (n=1)
Sn-Sn-1 (n≥2)
(2)当 0 1a 时, ( ) ( ) ( ) ( )f x g xa a f x g x ;
( ) 0
log ( ) log ( ) ( ) 0
( ) ( )
a a
f x
f x g x g x
f x g x
3.不等式的性质:
⑴ abba ;⑵ cacbba , ;⑶ cbcaba ; dcba ,
dbca ;⑷ bdaccba 0, ; bcaccba 0, ; ,0 ba 0c d
ac bd ;⑸ )(00 Nnbaba nn ;⑹ 0ba )( Nnba nn
第七部分 概率
1.事件的关系:
⑴事件 B 包含事件 A:事件 A 发生,事件 B 一定发生,记作 BA ;
⑵事件 A 与事件 B 相等:若 ABBA , ,则事件 A 与 B 相等,记作 A=B;
⑶并(和)事件:某事件发生,当且仅当事件 A 发生或 B 发生,记作 BA (或 BA );
⑷并(积)事件:某事件发生,当且仅当事件 A 发生且 B 发生,记作 BA (或 AB ) ;
⑸事件 A 与事件 B 互斥:若 BA 为不可能事件( BA ),则事件 A 与互斥;
⑹对立事件: BA 为不可能事件, BA 为必然事件,则 A 与 B 互为对立事件。
2.概率公式:
⑵古典概型:
基本事件的总数
包含的基本事件的个数AAP )( ;
⑶几何概型:
等)区域长度(面积或体积试验的全部结果构成的
积等)的区域长度(面积或体构成事件AAP )( ;
第八部分 统计与统计案例
1.抽样方法:
⑴简单随机抽样:一般地,设一个总体的个数为 N,通过逐个不放回的方法从中抽取一个容量
为 n 的样本,且每个个体被抽到的机会相等,就称这种抽样为简单随机抽样。
注:①每个个体被抽到的概率为
N
n ;
②常用的简单随机抽样方法有:抽签法;随机数表法。
⑵系统抽样:当总体个数较多时,可将总体均衡的分成几个部分,然后按照预先制定的规则,从
每一个部分抽取一个个体,得到所需样本,这种抽样方法叫系统抽样。
注:步骤:①编号;②分段;③在第一段采用简单随机抽样方法确定起始的个体编号;④按预
先制定的规则抽取样本。
⑶分层抽样:当已知总体有差异比较明显的几部分组成时,为使样本更充分的反映总体的情况,
将总体分成几部分,然后按照各部分占总体的比例进行抽样,这种抽样叫分层抽样。
注:每个部分所抽取的样本个体数=该部分个体数
N
n
注:以上三种抽样的共同特点是:在抽样过程中每个个体被抽取的概率相等
2.频率分布直方图与茎叶图:⑴用直方图反映样本的频率分布规律的直方图称为频率分布直方图。⑵当数据是两
位有效数字时,用中间的数字表示十位数,即第一个有效数字,两边的数字表示个位数,即第二个有效数字,
它的中间部分像植物的茎,两边像植物茎上长出来的叶子,这种表示数据的图叫做茎叶图。
3.总体特征数的估计:
⑴样本平均数
n
i
in xnxxxnx
1
21
1)(1 ;
⑵样本方差 ])()()[(1 22
2
2
1
2 xxxxxx
n
S n 2
1
)(1 xxn
n
i
i
;
⑶样本标准差 ])()()[(1 22
2
2
1 xxxxxxnS n = 2
1
)(1 xxn
n
i
i
第九部分 算法初步
1.程序框图:
⑴图形符号:
① 终端框(起止框);② 输入、输出框;
③
处理框(执行框);④ 判断框;⑤ 流程线 ;
⑵程序框图分类:
①顺序结构: ②条件结构: ③循环结构:
r =0? 否 求 n 除以 i 的余数
输入 n 是
n 不是质数 n 是质数 i=i+1
i=2
i n 或 r=0? 否
是
注:循环结构分为:Ⅰ.当型(while 型) ——先判断条件,再执行循环体;
Ⅱ.直到型(until 型)——先执行一次循环体,再判断条件。
2.基本算法语句:
⑴输入语句 INPUT “提示内容”;变量 ;输出语句:PRINT “提示内容”;表达式
赋值语句: 变量=表达式
⑵条件语
句:① ②
IF 条件 THEN IF 条件 THEN
语句体 语句体 1
END IF ELSE
语句体 2
END IF
⑶循环语句:①当型: ②直到型:
WHILE 条件 DO
循环体 循环体
WEND LOOP UNTIL 条件
新课标数学部分公式及结论
2.从集合 naaaaA ,,,, 321 到集合 mbbbbB ,,,, 321 的映射有 nm 个.
3.函数的的单调性:
(1)设 2121 ,,, xxbaxx 那么
1 2 1 2( ) ( ) ( ) 0x x f x f x baxfxx
xfxf ,)(0)()(
21
21 在
上是增函数;
1 2 1 2( ) ( ) ( ) 0x x f x f x baxfxx
xfxf ,)(0)()(
21
21 在
上是减函数.
(2)设函数 )(xfy 在某个区间内可导,如果 0)( xf ,则 )(xf 为增函数;如果 0)( xf ,
则 )(xf 为减函数.
4*.函数 ( )y f x 的图象的对称性:
① ( )y f x 的图象关于直线 x a 对称 ( ) ( )f a x f a x (2 ) ( )f a x f x ;
② ( )y f x 的图象关于直线
2
a bx 对称 ( ) ( )f a x f b x ( ) ( )f a b x f x ;
③ ( )y f x 的图象关于点 ( ,0)a 对称 02 xafxafxafxf ,
( )y f x 的图象关于点 ( , )a b 对称 bxafxafxafbxf 222 .
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.多项式函数 1
1 0( ) n n
n nP x a x a x a
的奇偶性:
多项式函数 ( )P x 是奇函数 ( )P x 的偶次项(即奇数项)的系数全为零.
多项式函数 ( )P x 是偶函数 ( )P x 的奇次项(即偶数项)的系数全为零.
8. 若将函数 )(xfy 的图象右移 a 、上移b 个单位,得到函数 baxfy )( 的图象;
9. 几个常见的函数方程:
(1)正比例函数 ( )f x cx , ( ) ( ) ( ), (1)f x y f x f y f c .
(2)指数函数 ( ) xf x a , ( ) ( ) ( ), (1) 0f x y f x f y f a .
(3)对数函数 ( ) logaf x x , ( ) ( ) ( ), ( ) 1( 0, 1)f xy f x f y f a a a .
(4)幂函数 ( )f x x , '( ) ( ) ( ), (1)f xy f x f y f .
(5)余弦函数 ( ) cosf x x ,正弦函数 ( ) sing x x , ( ) ( ) ( ) ( ) ( )f x y f x f y g x g y ,f(0)=1.
10*.几个函数方程的周期(约定 a>0)
(1) )()( axfxf ,则 )(xf 的周期 T=a;
(2) )()( xfaxf ,或 )0)(()(
1)( xfxfaxf ,或 1( ) ( )f x a f x
( ( ) 0)f x ,
则 )(xf 的周期 T=2a;
11.①等差数列 na 的通项公式: dnaan 11 ,或 dmnaa mn )(
mn
aad mn
.
②前 n 项和公式: 1( )
2
n
n
n a as 1
( 1)
2
n nna d 2
1
1( )2 2
d n a d n .
12.设数列 na 是等差数列, 奇S 是奇数项的和, 偶S 是偶数项的和, nS 是前 n 项的和,则
①前 n 项的和 偶奇 SSSn ;
②当 n 为偶数时, d2
nS 奇偶S ,其中 d 为公差;
③当 n 为奇数时,则 中偶奇 aS S , 中奇 a2
1nS , 中偶 a2
1nS ,
1
1
S
S
n
n
偶
奇 ,
n
偶奇
偶奇
偶奇 SS
SS
SS
Sn (其中 中a 是等差数列的中间一项)
13.若等差数列 na 和 nb 的前 12 n 项的和分别为 12 nS 和 12 nT ,则
12
12
n
n
n
n
T
S
b
a .
14.数列 na 是等比数列, nS 是其前 n 项的和, *Nk ,那么( kk SS 2 ) 2 = kS · kk SS 23 .
15.分期付款(按揭贷款):
每次还款 (1 )
(1 ) 1
n
n
ab bx b
元(贷款 a 元, n 次还清,每期利率为b ).
16.裂项法:① 1
11
1
1
nnnn
; ②
12
1
12
1
2
1
1212
1
nnnn
;
③ 11 bababa
;④ ! 1
1
!
1
! 1 nnn
n .
17*.常见三角不等式:
(1)若 (0, )2x ,则sin tanx x x .
(2) 若 (0, )2x ,则1 sin cos 2x x .
(3) | sin | | cos | 1x x .
18.正弦、余弦的诱导公式:
2
1
2
( 1) sin ,sin( )2 ( 1) s ,
n
n
nn
co n
为偶数
为奇数
;
2
1
2
( 1) s ,s( )2 ( 1) sin ,
n
n
co nnco
n
为偶数
为奇数
.
即:“奇变偶不变,符号看象限”.如 sin2cos
, coscos .
19*.万能公式: 2
2tansin 2 1 tan
;
2
2
1 tancos2 1 tan
; 2
2tantan 2 1 tan
(正切倍角公式).
20*.半角公式: sin 1 costan 2 1 cos sin
.
21.三角函数变换:
①相位变换: xy sin 的图象 个单位平移或向右向左 00 xy sin 的图象;
②周期变换: xy sin 的图象
倍到原来的或缩短横坐标伸长
1110
xy sin 的图象;
③振幅变换: xy sin 的图象 倍到原来的或缩短纵坐标伸长 AAA 101 xAy sin 的图象.
22.在△ABC 中,有
① ( ) 2 2 2
C A BA B C C A B 2 2 2( )C A B ;
② BAba sinsin (注意是在 ABC 中).
24.若OA xOB yOB ,则 A 、 B 、C 共线的等价条件是 1 yx .
25.三角形的重心坐标公式: △ABC 三个顶点的坐标分别为 1 1A(x ,y )、 2 2B(x ,y )、 3 3C(x ,y ),
则其重心的坐标是 1 2 3 1 2 3( , )3 3
x x x y y yG .
28*. 三角形四“心”向量形式的充要条件:
设O 为 ABC 所在平面上一点,角 , ,A B C 所对边长分别为 , ,a b c ,则:
(1)O 为 ABC 的外心 2 2 2
OA OB OC .
(2)O 为 ABC 的重心 0OA OB OC .
(3)O 为 ABC 的垂心 OA OB OB OC OC OA .
(4)O 为 ABC 的内心 0aOA bOB cOC .
29.常用不等式:
(1) ,a b R 2 2 2a b ab
2
22 baab (当且仅当 a=b 时取“=”号).
(2) ,a b R
2
a b ab
2
2
baab (当且仅当 a=b 时取“=”号).
(5)
2 21 ( 0, 0)1 1 2 2
a b a bab a b
a b
.
(6)柯西不等式: 2 2 2 2 2( )( ) ( ) , , , , .a b c d ac bd a b c d R
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