同濟(jì)高等數(shù)學(xué)公式大全
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高等數(shù)學(xué)公式
導(dǎo)數(shù)公式:
基本積分表:
三角函數(shù)的有理式積分:
一些初等函數(shù): 兩個(gè)重要極限:
三角函數(shù)公式:
誘導(dǎo)公式:
函數(shù)
角A
sin
cos
tg
ctg
-α
-sinα
cosα
-tgα
-ctgα
90-α
cosα
sinα
ctgα
tgα
90+α
cosα
-sinα
-ctgα
-tgα
180-α
sinα
-cosα
-tgα
-ctgα
180+α
-sinα
-cosα
tgα
ctgα
270-α
-cosα
-sinα
ctgα
tgα
270+α
-cosα
sinα
-ctgα
-tgα
360-α
-sinα
cosα
-tgα
-ctgα
360+α
sinα
cosα
tgα
ctgα
和差角公式: 和差化積公式:
倍角公式:
半角公式:
正弦定理: 余弦定理:
反三角函數(shù)性質(zhì):
高階導(dǎo)數(shù)公式——萊布尼茲(Leibniz)公式:
中值定理與導(dǎo)數(shù)應(yīng)用:
曲率:
定積分的近似計(jì)算:
定積分應(yīng)用相關(guān)公式:
空間解析幾何和向量代數(shù):
多元函數(shù)微分法及應(yīng)用
微分法在幾何上的應(yīng)用:
方向?qū)?shù)與梯度:
多元函數(shù)的極值及其求法:
重積分及其應(yīng)用:
柱面坐標(biāo)和球面坐標(biāo):
曲線積分:
曲面積分:
高斯公式:
斯托克斯公式——曲線積分與曲面積分的關(guān)系:
常數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù):
級(jí)數(shù)審斂法:
絕對(duì)收斂與條件收斂:
冪級(jí)數(shù):
函數(shù)展開(kāi)成冪級(jí)數(shù):
一些函數(shù)展開(kāi)成冪級(jí)數(shù):
歐拉公式:
三角級(jí)數(shù):
傅立葉級(jí)數(shù):
周期為的周期函數(shù)的傅立葉級(jí)數(shù):
微分方程的相關(guān)概念:
一階線性微分方程:
全微分方程:
二階微分方程:
二階常系數(shù)齊次線性微分方程及其解法:
(*)式的通解
兩個(gè)不相等實(shí)根
兩個(gè)相等實(shí)根
一對(duì)共軛復(fù)根
二階常系數(shù)非齊次線性微分方程
求極限的各種方法
1.約去零因子求極限
例1:求極限
【說(shuō)明】表明無(wú)限接近,但,所以這一零因子可以約去。
【解】=4
2.分子分母同除求極限
例2:求極限
【說(shuō)明】型且分子分母都以多項(xiàng)式給出的極限,可通過(guò)分子分母同除來(lái)求。
【解】
【注】(1) 一般分子分母同除的最高次方;
(2)
3.分子(母)有理化求極限
例3:求極限
【說(shuō)明】分子或分母有理化求極限,是通過(guò)有理化化去無(wú)理式。
【解】
例4:求極限
【解】
【注】本題除了使用分子有理化方法外,及時(shí)分離極限式中的非零因子是解題的關(guān)鍵
4.應(yīng)用兩個(gè)重要極限求極限
兩個(gè)重要極限是和,第一個(gè)重要極限過(guò)于簡(jiǎn)單且可通過(guò)等價(jià)無(wú)窮小來(lái)實(shí)現(xiàn)。主要考第二個(gè)重要極限。
例5:求極限
【說(shuō)明】第二個(gè)重要極限主要搞清楚湊的步驟:先湊出1,再湊,最后湊指數(shù)部分。
【解】
例6:(1);(2)已知,求。
5.用等價(jià)無(wú)窮小量代換求極限
【說(shuō)明】
(1)常見(jiàn)等價(jià)無(wú)窮小有:
當(dāng) 時(shí),,
;
(2) 等價(jià)無(wú)窮小量代換,只能代換極限式中的因式;
(3)此方法在各種求極限的方法中應(yīng)作為首選。
例7:求極限
【解】 .
例8:求極限
【解】
6.用羅必塔法則求極限
例9:求極限
【說(shuō)明】或型的極限,可通過(guò)羅必塔法則來(lái)求。
【解】
【注】許多變動(dòng)上顯的積分表示的極限,常用羅必塔法則求解
例10:設(shè)函數(shù)f(x)連續(xù),且,求極限
【解】 由于,于是
==
==
7.用對(duì)數(shù)恒等式求極限
例11:極限
【解】 ==
【注】對(duì)于型未定式的極限,也可用公式
=
因?yàn)?
例12:求極限.
【解1】 原式
【解2】 原式
8.利用Taylor公式求極限
例13 求極限 .
【解】 ,
;
.
例14 求極限.
【解】
.
9.?dāng)?shù)列極限轉(zhuǎn)化成函數(shù)極限求解
例15:極限
【說(shuō)明】這是形式的的數(shù)列極限,由于數(shù)列極限不能使用羅必塔法則,若直接求有一定難度,若轉(zhuǎn)化成函數(shù)極限,可通過(guò)7提供的方法結(jié)合羅必塔法則求解。
【解】考慮輔助極限
所以,
10.n項(xiàng)和數(shù)列極限問(wèn)題
n項(xiàng)和數(shù)列極限問(wèn)題極限問(wèn)題有兩種處理方法
(1)用定積分的定義把極限轉(zhuǎn)化為定積分來(lái)計(jì)算;
(2)利用兩邊夾法則求極限.
例16:極限
【說(shuō)明】用定積分的定義把極限轉(zhuǎn)化為定積分計(jì)算,是把看成[0,1]定積分。
【解】原式=
例17:極限
【說(shuō)明】(1)該題遇上一題類似,但是不能湊成的形式,因而用兩邊夾法則求解;
(2) 兩邊夾法則需要放大不等式,常用的方法是都換成最大的或最小的。
【解】
因?yàn)椤 ?
又
所以 ?。剑?
12.單調(diào)有界數(shù)列的極限問(wèn)題
例18:設(shè)數(shù)列滿足
(Ⅰ)證明存在,并求該極限;
(Ⅱ)計(jì)算.
【分析】 一般利用單調(diào)增加有上界或單調(diào)減少有下界數(shù)列必有極限的準(zhǔn)則來(lái)證明數(shù)列極限的存在.
【詳解】 (Ⅰ)因?yàn)?,則.
可推得 ,則數(shù)列有界.
于是 ,(因當(dāng)), 則有,可見(jiàn)數(shù)列單調(diào)減少,故由單調(diào)減少有下界數(shù)列必有極限知極限存在.
設(shè),在兩邊令,得 ,解得,即.
(Ⅱ) 因 ,由(Ⅰ)知該極限為型,
(使用了羅必塔法則)
故 .
求不定積分的方法及技巧小匯總~
1. 利用基本公式。(這就不多說(shuō)了~)
2. 第一類換元法。(湊微分)
設(shè)f(μ)具有原函數(shù)F(μ)。則
其中可微。
用湊微分法求解不定積分時(shí),首先要認(rèn)真觀察被積函數(shù),尋找導(dǎo)數(shù)項(xiàng)內(nèi)容,同時(shí)為下一步積分做準(zhǔn)備。當(dāng)實(shí)在看不清楚被積函數(shù)特點(diǎn)時(shí),不妨從被積函數(shù)中拿出部分算式求導(dǎo)、嘗試,或許從中可以得到某種啟迪。如例1、例2:
例1:
【解】
例2:
【解】
3. 第二類換元法:
設(shè)是單調(diào)、可導(dǎo)的函數(shù),并且具有原函數(shù),則有換元公式
第二類換元法主要是針對(duì)多種形式的無(wú)理根式。常見(jiàn)的變換形式需要熟記會(huì)用。主要有以下幾種:
4. 分部積分法.
公式:
分部積分法采用迂回的技巧,規(guī)避難點(diǎn),挑容易積分的部分先做,最終完成不定積分。具體選取時(shí),通常基于以下兩點(diǎn)考慮:
(1) 降低多項(xiàng)式部分的系數(shù)
(2) 簡(jiǎn)化被積函數(shù)的類型
舉兩個(gè)例子吧~!
例3:
【解】觀察被積函數(shù),選取變換,則
例4:
【解】
上面的例3,降低了多項(xiàng)式系數(shù);例4,簡(jiǎn)化了被積函數(shù)的類型。
有時(shí),分部積分會(huì)產(chǎn)生循環(huán),最終也可求得不定積分。
在中,的選取有下面簡(jiǎn)單的規(guī)律:
將以上規(guī)律化成一個(gè)圖就是:
(a^x
arcsinx)
(lnx
Pm(x)
sinx)
ν
μ
但是,當(dāng)時(shí),是無(wú)法求解的。
對(duì)于(3)情況,有兩個(gè)通用公式:
(分部積分法用處多多~在本冊(cè)雜志的《涉及l(fā)nx的不定積分》中,??梢钥吹椒植糠e分)
5. 幾種特殊類型函數(shù)的積分。
(1) 有理函數(shù)的積分
有理函數(shù)先化為多項(xiàng)式和真分式之和,再把分解為若干個(gè)部分分式之和。(對(duì)各部分分式的處理可能會(huì)比較復(fù)雜。出現(xiàn)時(shí),記得用遞推公式:)
例5:
【解】
故不定積分求得。
(2)三角函數(shù)有理式的積分
萬(wàn)能公式:
的積分,但由于計(jì)算較煩,應(yīng)盡量避免。
對(duì)于只含有tanx(或cotx)的分式,必化成。再用待定系數(shù) 來(lái)做。(注:沒(méi)舉例題并不代表不重要~)
(3) 簡(jiǎn)單無(wú)理函數(shù)的積分
一般用第二類換元法中的那些變換形式。
像一些簡(jiǎn)單的,應(yīng)靈活運(yùn)用。如:同時(shí)出現(xiàn)時(shí),可令;同時(shí)出現(xiàn)時(shí),可令;同時(shí)出現(xiàn)時(shí),可令x=sint;同時(shí)出現(xiàn)時(shí),可令x=cost等等。
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