高等數(shù)學公式——最新修訂 導數(shù)公式: (tgx)??secx(ctgx)???cscx(secx)??secx?tgx(cscx)???cscx?ctgx(ax)??axlna 1 (logax)?? xlna 基本積分表: 三角函數(shù)的有理式積分: 2 2 (arcsinx)?? 1 x2 1 (arccosx)??? x21 (arctgx)?? 1?x2 1 (arcctgx)??? 1?x2 tgxdx??lncosx?C?ctgxdx?lnsinx?C secxdx?lnsecx?tgx?C?cscxdx?lncscx?ctgx?C dx1x arctg?C?a2?x2aadx1x?a ln?x2?a22ax?a?Cdx1a?x ln?a2?x22aa?x?Cdxx arcsin?C?a2?x2 a 2 n dx2 cos2x??secxdx?tgx?Cdx2 sin2x??cscxdx??ctgx?C secx?tgxdx?secx?C?cscx?ctgxdx??cscx?C ax adx?lna?C x shxdx?chx?C?chxdx?shx?C? dxx2?a2 ln(x?x2?a2)?C 2 In??sinxdx??cosnxdx? n?1 In?2n x2a22 x?adx?x?a?ln(x?x2?a2)?C 22x2a2222 x?adx?x?a?lnx?x2?a2?C 22xa2x2222 a?xdx?a?x?arcsin?C 22a 2 2 2u1?u2x2du sinx?, cosx?, u?tg, dx? 21?u21?u21?u2 1 / 12 一些初等函數(shù): 兩個重要極限: ex?e?x 雙曲正弦:shx? 2ex?e?x 雙曲余弦:chx? 2 shxex?e?x 雙曲正切:thx?? chxex?e?xarshx?ln(x?x2?1)archx??ln(x?x2?1) 11?x arthx?ln 21?x 三角函數(shù)公式: ·誘導公式: sinx lim?1x?0 x 1 lim(1?)x?e?2.718281828459045...x?? x ·和差角公式: ·和差化積公式: sin(???)?sin?cos??cos?sin?cos(???)?cos?cos??sin?sin?tg(???)? tg??tg?1?tg??tg?ctg??ctg??1 ctg(???)? ctg??ctg? sin??sin??2sin 22?????? sin??sin??2cossin 22?????? cos??cos??2coscos 22?????? cos??cos??2sinsin 22 cos 2 / 12 ·倍角公式: sin2??2sin?cos? cos2??2cos2??1?1?2sin2??cos2??sin2?ctg2??1 ctg2?? 2ctg?2tg? tg2?? 1?tg2? ·半角公式: sin3??3sin??4sin3?cos3??4cos3??3cos?3tg??tg3?tg3?? 1?3tg2? sintg 2 cos???cos? cos??222 1?cos?1?cos?sin???cos?1?cos?sin? ctg???? 1?cos?sin?1?cos?21?cos?sin?1?cos? abc 2R ·余弦定理:c2?a2?b2?2abcosC sinAsinBsinC 2 ·正弦定理: ·反三角函數(shù)性質(zhì):arcsinx? 2 arccosx arctgx? 2 arcctgx 高階導數(shù)公式——萊布尼茲(Leibniz)公式: (uv) (n) k(n?k)(k) Cnuvk?0 n u(n)v?nu(n?1)v?? n(n?1)(n?2)n(n?1)?(n?k?1)(n?k)(k) uv?????uv???uv(n) 2!k! 中值定理與導數(shù)應(yīng)用: 拉格朗日中值定理:f(b)?f(a)?f?(?)(b?a)f(b)?f(a)f?(?) F(b)?F(a)F?(?) 曲率: 當F(x)?x時,柯西中值定理就是拉格朗日中值定理。 弧微分公式:ds??y?2dx,其中y??tg?平均曲率:K? :從M點到M?點,切線斜率的傾角變化量;?s:MM?弧長。?s y????d? M點的曲率:K?lim??. s?0?sds(1?y?2)3 1.a 3 / 12 直線:K?0;半徑為a的圓:K? 定積分的近似計算: b 矩形法:?f(x)? ab b?a (y0?y1???yn?1)n b?a1 [(y0?yn)?y1???yn?1]n2 b?a [(y0?yn)?2(y2?y4???yn?2)?4(y1?y3???yn?1)]3n 梯形法:?f(x)? a b 拋物線法:?f(x)? a 定積分應(yīng)用相關(guān)公式: 功:W?F?s 水壓力:F?p?A mm 引力:F?k122,k為引力系數(shù) r b1 函數(shù)的平均值:y?f(x)dx?b?aa1f2(t)dt?b?aa 空間解析幾何和向量代數(shù): b 空間2點的距離:d?M1M2?(x2?x1)2?(y2?y1)2?(z2?z1)2向量在軸上的投影:Prju?cos?,?是u軸的夾角。 Prju(a1?a2)?Prja1?Prja2???? a?b?a?bcos??axbx?ayby?azbz,是一個數(shù)量,兩向量之間的夾角:cos??i c?a?b?ax bx jayby axbx?ayby?azbz ax?ay?az?bx?by?bz 2 2 2 2 2 2 k az,c?a?bsin?.例:線速度:v?w?r.bz aybycy az bz?a?b?ccos?,?為銳角時, cz ax 向量的混合積:[abc]?(a?b)?c?bx cx代表平行六面體的體積。 4 / 12 平面的方程: 1、點法式:A(x?x0)?B(y?y0)?C(z?z0)?0,其中n?{A,B,C},M0(x0,y0,z0)2、一般方程:Ax?By?Cz?D?0 xyz 3???1 abc平面外任意一點到該平面的距離:d? Ax0?By0?Cz0?D A2?B2?C2 x?x0?mt x?xy?y0z?z0?? 0???t,其中s?{m,n,p};參數(shù)方程:?y?y0?nt mnp?z?z?pt 0?二次曲面: x2y2z2 12?2?2?1 abcx2y2 2??z(,p,q同號) 2p2q3、雙曲面: x2y2z2 2?2?2?1 abcx2y2z2 2?2?2?(馬鞍面)1 abc 多元函數(shù)微分法及應(yīng)用 全微分:dz? z?z?u?u?udx?dy du?dx?dy?dz?x?y?x?y?z 全微分的近似計算:?z?dz?fx(x,y)?x?fy(x,y)?y多元復合函數(shù)的求導法: dz?z?u?z?v z?f[u(t),v(t)]???? dt?u?t?v?t z?z?u?z?v z?f[u(x,y),v(x,y)]???? x?u?x?v?x 當u?u(x,y),v?v(x,y)時,du? u?u?v?v dx?dy dv?dx?dy ?x?y?x?y 隱函數(shù)的求導公式: FxFFdydyd2y?? 隱函數(shù)F(x,y)?0??2?(?x)+(?x)? dxFy?xFy?yFydxdxFyFx?z?z 隱函數(shù)F(x,y,z)?0???? xFz?yFz 5 / 12 重積分及其應(yīng)用: f(x,y)dxdy???f(rcos?,rsin?)rdrd? D D? 曲面z?f(x,y)的面積A??? D z???z?1???????y??dxdy?x???? 2 2 Mx?M x?(x,y)d? D (x,y)d? D D ,? MyM y?(x,y)d? D (x,y)d? D D 平面薄片的轉(zhuǎn)動慣量:對于x軸Ix???y2?(x,y)d?, 對于y軸Iy???x2?(x,y)d?平面薄片(位于xoy平面)對z軸上質(zhì)點M(0,0,a),(a?0)的引力:F?{Fx,Fy,Fz},其中:Fx?f?? D (x,y)xd? (x?y?a) 2 2 22 Fy?f??3 D (x,y)yd? (x?y?a) 2 2 22 Fz??fa??3 D (x,y)xd? (x?y?a) 2 2 3 22 柱面坐標和球面坐標: x?rcos?? 柱面坐標:f(x,y,z)dxdydz????F(r,?,z)rdrd?dz,?y?rsin?, ??????z?z 其中:F(r,?,z)?f(rcos?,rsin?,z) x?rsin?cos??2 球面坐標:?y?rsin?sin?, dv?rd??rsin??d??dr?rsin?drd?d? z?rcos?? 2? r(?,?) 2 F(r,?,?)rsin?dr?0 f(x,y,z)dxdydz????F(r,?,?)rsin?drd?d???d??d? 2 1 M x?dv, ? 1M y?dv, ? 1M z?dv, 其中M??????dv 轉(zhuǎn)動慣量:Ix????(y2?z2)?dv, Iy????(x2?z2)?dv, Iz????(x2?y2)?dv 曲線積分: 第一類曲線積分(對弧長的曲線積分): x??(t)設(shè)f(x,y)在L上連續(xù),L的參數(shù)方程為:, (??t??),則:? y??(t) L x?t22 f(x,y)ds??f[?(t),?(t(t)??(t)dt (???) 特殊情況:? y??(t)? 7 / 12 第二類曲線積分(對坐標的曲線積分):?x??(t)設(shè)L的參數(shù)方程為,則:? y??(t)? P(x,y)dx?Q(x,y)dy???{P[?(t),?(t)]??(t)?Q[?(t),?(t)]??(t)}dt L 兩類曲線積分之間的關(guān)系:?Pdx?Qdy? L (Pcos??Qcos?)ds,其中?和?分別為 L L上積分起止點處切向量的方向角。 Q?P?Q?P 格林公式:(?)dxdy?Pdx?Qdy格林公式:(?)dxdy??????x?y?x?yDLD?Q?P當P??y,Q?x??2時,得到D的面積:A? x?y·平面上曲線積分與路徑無關(guān)的條件:1、G是一個單連通區(qū)域; 2、P(x,y),Q(x,y)在G內(nèi)具有一階連續(xù)偏導數(shù),且減去對此奇點的積分,注意方向相反! ·二元函數(shù)的全微分求積: Q?P在=時,Pdx?Qdy才是二元函數(shù)u(x,y)的全微分,其中: x?y (x,y) Pdx?Qdy L dxdy?2xdy?ydx D L 1 Q?P =。注意奇點,如(0,0),應(yīng)?x?y u(x,y)? (x0,y0) P(x,y)dx?Q(x,y)dy,通常設(shè)x y0?0。 曲面積分: 對面積的曲面積分:??f(x,y,z)ds? Dxy f[x,y,z(x,y22?zx(x,y)?zy(x,y)dxdy 對坐標的曲面積分:,其中:??P(x,y,z)dydz?Q(x,y,z)dzdx?R(x,y,z)dxdy ,取曲面的上側(cè)時取正號;??R(x,y,z)dxdy????R[x,y,z(x,y)]dxdy Dxy ,取曲面的前側(cè)時取正號;??P(x,y,z)dydz????P[x(y,z),y,z]dydz Dyz 號。??Q(x,y,z)dzdx????Q[x,y(z,x),z]dzdx,取曲面的右側(cè)時取正 Dzx 兩類曲面積分之間的關(guān)系:??Pdydz?Qdzdx?Rdxdy???(Pcos??Qcos??Rcos?)ds 高斯公式: ( P?Q?R )dv?Pdydz?Qdzdx?Rdxdy?(Pcos??Qcos??Rcos?)ds?x?y?z?? 高斯公式的物理意義——通量與散度: P?Q?R? 散度:div????,即:單位體積內(nèi)所產(chǎn)生的流體質(zhì)量,若div??0,則為消失... x?y?z?? 通量:??A?nds???Ands???(Pcos??Qcos??Rcos?)ds,?因此,高斯公式又可寫成:divA???dv?Ands 8 / 12 斯托克斯公式——曲線積分與曲面積分的關(guān)系: ( R?Q?P?R?Q?P?)dydz?(?)dzdx?(?)dxdy?Pdx?Qdy?Rdz?y?z?z?x?x?y? cos? yQ cos???zR dydzdzdxcos????? 上式左端又可寫成:??????x?y?z?x?? PQRP R?Q?P?R?Q?P 空間曲線積分與路徑無??? y?z?z?x?x?yijk 旋度:rotA? x?y?zPQR 向量場A沿有向閉曲線?Pdx?Qdy?Rdz?A?tds 常數(shù)項級數(shù): 1?qn等比數(shù)列:1?q?q???q? 1?q(n?1)n 等差數(shù)列:1?2?3???n? 2 111 調(diào)和級數(shù):1?????是發(fā)散的 23n 2 n?1 級數(shù)審斂法: 1、正項級數(shù)的審斂法——根植審斂法(柯西判別法):???1時,級數(shù)收斂 設(shè):??limnun,則???1時,級數(shù)發(fā)散 n?? 1時,不確定? 2、比值審斂法: 1時,級數(shù)收斂 U? 設(shè):??limn?1,則???1時,級數(shù)發(fā)散 n??Un???1時,不確定 3、定義法: sn?u1?u2???un;limsn存在,則收斂;否則發(fā)散。 n?? 交錯級數(shù)u1?u2?u3?u4??(或?u1?u2?u3??,un?0)的審斂法——萊布尼茲定理:? ?un?un?1如果交錯級數(shù)滿足s?u1,其余項rnrn?un?1。?limu?0,那么級數(shù)收斂且其和 n??n?? 絕對收斂與條件收斂: 9 / 12 (1)u1?u2???un??,其中un為任意實數(shù);(2)u1?u2?u3???un?? 如果(2)收斂,則(1)肯定收斂,且稱為絕對收斂級數(shù); 如果(2)發(fā)散,而(1)收斂,則稱(1)為條件收斂級數(shù)。1(?1)n 調(diào)和級數(shù):?n發(fā)散,而?n1 級數(shù):?n2收斂; 1時發(fā)散1 p級數(shù):?npp?1時收斂 冪級數(shù): 1 x?1時,收斂于 1?x1?x?x2?x3???xn??x?1時,發(fā)散 對于級數(shù)(3)a0?a1x ?a2x2???anxn??,如果它不是僅在原點收斂,也不是在全 x?R時收斂 數(shù)軸上都收斂,則必存在R,使x?R時發(fā)散,其中R稱為收斂半徑。 x?R時不定 1 0時,R? 求收斂半徑的方法:設(shè)lim n?? an?1 ,其中an,an?1是(3)??0時,R???an 時,R?0 函數(shù)展開成冪級數(shù): f??(x0)f(n)(x0)2 函數(shù)展開成泰勒級數(shù):f(x)?f(x0)(x?x0)?(x?x0)???(x?x0)n?? 2!n! f(n?1)(?) 余項:Rn?(x?x0)n?1,f(x)可以展開成泰勒級數(shù)的充要條件是:limRn?0 n??(n?1)!f??(0)2f(n)(0)n x0?0時即為麥克勞林公式:f(x)?f(0)?f?(0)x?x???x?? 2!n! 一些函數(shù)展開成冪級數(shù): m(m?1)2m(m?1)?(m?n?1)n (1?x)m?1?mx?x???x?? (?1?x?1) 2!n! 352n?1xxx sinx?x?????(?1)n?1?? (???x???) 3!5!(2n?1)! 歐拉公式: eix?e?ix cosx???2 eix?cosx?isinx 或?ix?ix?sinx?e?e?2? 三角級數(shù): 10 / 12 a0 (ancosnx?bnsinnx)2n?1n?1 其中,a0?aA0,an?Ansin?n,bn?Ancos?n,?t?x。 f(t)?A0??Ansin(n?t??n)? 正交性:1,sinx,cosx,sin2x,cos2x?sinnx,cosnx?任意兩個不同項的乘積在[??,?]上的積分=0。 傅立葉級數(shù): a0 f(x)???(ancosnx?bnsinnx),周期?2? 2n?1 1 f(x)cosnxdx (n?0,1,2?)?an?????? 其中?? b?1f(x)sinnxdx (n?1,2,3?)?n????? 11?2 1?2?2??? 835 111?2 24224262 正弦級數(shù):an?0,bn?余弦級數(shù):bn?0,an? 111?2 1?2?2?2???6234 111?2 1?2?2?2???122342 2 f(x)sinnxdx n?1,2,3? f(x)??b n sinnx是奇函數(shù) f(x)cosnxdx n?0,1,2? f(x)? a0 ancosnx是偶函數(shù)2 周期為2l的周期函數(shù)的傅立葉級數(shù): a0n?xn?x f(x)???(ancos?bnsin),周期?2l 2lln?1l?1n?x dx (n?0,1,2?)?an??f(x)cos ll??l 其中?l b?1f(x)sinn?xdx (n?1,2,3?)?nl?l?l? 微分方程的相關(guān)概念: 一階微分方程:y??f(x,y) 或 P(x,y)dx?Q(x,y)dy?0 可分離變量的微分方程:一階微分方程可以化為g(y)dy?f(x)dx的形式,解法: g(y)dy??f(x)dx 得:G(y)?F(x)?C稱為隱式通解。 齊次方程:一階微分方dyy f(x,y)??(x,y),即寫成的函數(shù),解法:dxx ydydududxduy 設(shè)u?,則?u?x,u???(u),??代替u, xdxdxdxx?(u)?ux即得齊次方程通解。 一階線性微分方程: dy 1?P(x)y?Q(x) dx P(x)dx 當Q(x)?0時,為齊次方程,y?Ce? P(x)dx P(x)dx dx?C)e? 當Q(x)?0時,為非齊次方程,y?(?Q(x)e?dy2?P(x)y?Q(x)yn,(n?0,1) dx 11 / 12 高等數(shù)學公式——最新修訂 導數(shù)公式: (tgx)??secx(ctgx)???cscx(secx)??secx?tgx(cscx)???cscx?ctgx(ax)??axlna 1 (logax)?? xlna 基本積分表: 三角函數(shù)的有理式積分: 2 2 (arcsinx)?? 1 x2 1 (arccosx)??? x21 (arctgx)?? 1?x2 1 (arcctgx)??? 1?x2 tgxdx??lncosx?C?ctgxdx?lnsinx?C secxdx?lnsecx?tgx?C?cscxdx?lncscx?ctgx?C dx1x arctg?C?a2?x2aadx1x?a ln?x2?a22ax?a?Cdx1a?x ln?a2?x22aa?x?Cdxx arcsin?C?a2?x2 a 2 n dx2 cos2x??secxdx?tgx?Cdx2 sin2x??cscxdx??ctgx?C secx?tgxdx?secx?C?cscx?ctgxdx??cscx?C ax adx?lna?C x shxdx?chx?C?chxdx?shx?C? dxx2?a2 ln(x?x2?a2)?C 2 In??sinxdx??cosnxdx? n?1 In?2n x2a22 x?adx?x?a?ln(x?x2?a2)?C 22x2a2222 x?adx?x?a?lnx?x2?a2?C 22xa2x2222 a?xdx?a?x?arcsin?C 22a 2 2 2u1?u2x2du sinx?, cosx?, u?tg, dx? 21?u21?u21?u2 1 / 12 一些初等函數(shù): 兩個重要極限: ex?e?x 雙曲正弦:shx? 2ex?e?x 雙曲余弦:chx? 2 shxex?e?x 雙曲正切:thx?? chxex?e?xarshx?ln(x?x2?1)archx??ln(x?x2?1) 11?x arthx?ln 21?x 三角函數(shù)公式: ·誘導公式: sinx lim?1x?0 x 1 lim(1?)x?e?2.718281828459045...x?? x ·和差角公式: ·和差化積公式: sin(???)?sin?cos??cos?sin?cos(???)?cos?cos??sin?sin?tg(???)? tg??tg?1?tg??tg?ctg??ctg??1 ctg(???)? ctg??ctg? sin??sin??2sin 22?????? sin??sin??2cossin 22?????? cos??cos??2coscos 22?????? cos??cos??2sinsin 22 cos 2 / 12 ·倍角公式: sin2??2sin?cos? cos2??2cos2??1?1?2sin2??cos2??sin2?ctg2??1 ctg2?? 2ctg?2tg? tg2?? 1?tg2? ·半角公式: sin3??3sin??4sin3?cos3??4cos3??3cos?3tg??tg3?tg3?? 1?3tg2? sintg 2 cos???cos? cos??222 1?cos?1?cos?sin???cos?1?cos?sin? ctg???? 1?cos?sin?1?cos?21?cos?sin?1?cos? abc 2R ·余弦定理:c2?a2?b2?2abcosC sinAsinBsinC 2 ·正弦定理: ·反三角函數(shù)性質(zhì):arcsinx? 2 arccosx arctgx? 2 arcctgx 高階導數(shù)公式——萊布尼茲(Leibniz)公式: (uv) (n) k(n?k)(k) Cnuvk?0 n u(n)v?nu(n?1)v?? n(n?1)(n?2)n(n?1)?(n?k?1)(n?k)(k) uv?????uv???uv(n) 2!k! 中值定理與導數(shù)應(yīng)用: 拉格朗日中值定理:f(b)?f(a)?f?(?)(b?a)f(b)?f(a)f?(?) F(b)?F(a)F?(?) 曲率: 當F(x)?x時,柯西中值定理就是拉格朗日中值定理。 弧微分公式:ds??y?2dx,其中y??tg?平均曲率:K? :從M點到M?點,切線斜率的傾角變化量;?s:MM?弧長。?s y????d? M點的曲率:K?lim??. s?0?sds(1?y?2)3 1.a 3 / 12 直線:K?0;半徑為a的圓:K? 定積分的近似計算: b 矩形法:?f(x)? ab b?a (y0?y1???yn?1)n b?a1 [(y0?yn)?y1???yn?1]n2 b?a [(y0?yn)?2(y2?y4???yn?2)?4(y1?y3???yn?1)]3n 梯形法:?f(x)? a b 拋物線法:?f(x)? a 定積分應(yīng)用相關(guān)公式: 功:W?F?s 水壓力:F?p?A mm 引力:F?k122,k為引力系數(shù) r b1 函數(shù)的平均值:y?f(x)dx?b?aa1f2(t)dt?b?aa 空間解析幾何和向量代數(shù): b 空間2點的距離:d?M1M2?(x2?x1)2?(y2?y1)2?(z2?z1)2向量在軸上的投影:Prju?cos?,?是u軸的夾角。 Prju(a1?a2)?Prja1?Prja2???? a?b?a?bcos??axbx?ayby?azbz,是一個數(shù)量,兩向量之間的夾角:cos??i c?a?b?ax bx jayby axbx?ayby?azbz ax?ay?az?bx?by?bz 2 2 2 2 2 2 k az,c?a?bsin?.例:線速度:v?w?r.bz aybycy az bz?a?b?ccos?,?為銳角時, cz ax 向量的混合積:[abc]?(a?b)?c?bx cx代表平行六面體的體積。 4 / 12 平面的方程: 1、點法式:A(x?x0)?B(y?y0)?C(z?z0)?0,其中n?{A,B,C},M0(x0,y0,z0)2、一般方程:Ax?By?Cz?D?0 xyz 3???1 abc平面外任意一點到該平面的距離:d? Ax0?By0?Cz0?D A2?B2?C2 x?x0?mt x?xy?y0z?z0?? 0???t,其中s?{m,n,p};參數(shù)方程:?y?y0?nt mnp?z?z?pt 0?二次曲面: x2y2z2 12?2?2?1 abcx2y2 2??z(,p,q同號) 2p2q3、雙曲面: x2y2z2 2?2?2?1 abcx2y2z2 2?2?2?(馬鞍面)1 abc 多元函數(shù)微分法及應(yīng)用 全微分:dz? z?z?u?u?udx?dy du?dx?dy?dz?x?y?x?y?z 全微分的近似計算:?z?dz?fx(x,y)?x?fy(x,y)?y多元復合函數(shù)的求導法: dz?z?u?z?v z?f[u(t),v(t)]???? dt?u?t?v?t z?z?u?z?v z?f[u(x,y),v(x,y)]???? x?u?x?v?x 當u?u(x,y),v?v(x,y)時,du? u?u?v?v dx?dy dv?dx?dy ?x?y?x?y 隱函數(shù)的求導公式: FxFFdydyd2y?? 隱函數(shù)F(x,y)?0??2?(?x)+(?x)? dxFy?xFy?yFydxdxFyFx?z?z 隱函數(shù)F(x,y,z)?0???? xFz?yFz 5 / 12 轉(zhuǎn)載請保留出處,http://www./doc/info-68ada08fcc22bcd126ff0c42.html |
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