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  • 2021-06-16 发布

高中数学基础知识大全(全国新课标版)

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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 ytan 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  2T (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 0a ,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 0a 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    