高等数学公式总结

时间:2025-02-13 01:43:35 单机游戏

高等数学公式总结涵盖了微积分、级数、微分方程等多个方面,是高等数学学习的重要参考资料。以下是详细总结:

导数与积分公式

导数公式:包括常见函数如对数函数 $(\lg x)'$、反三角函数 $(\arcsin x)'$、三角函数 $(\sec x)'$、指数函数 $(a^x)'$ 等的导数公式,是求导运算的基础。

基本积分表:涵盖三角函数积分(如 $\int \tan x \, dx$、$\int \sec x \, dx$ 等)、有理式积分、指数函数积分 $(\int a^x \, dx)$ 及其他常见函数积分公式,用于求解不定积分,并给出了三角函数有理式积分的相关公式与方法。

三角函数公式

诱导公式:展示了三角函数在不同角度变换(如 $-\alpha$、$90^\circ \pm \alpha$、$180^\circ \pm \alpha$、$270^\circ \pm \alpha$、$360^\circ \pm \alpha$)下的函数值变化规律,有助于化简三角函数表达式。

和差角公式:如 $\sin(\alpha \pm \beta) = \sin \alpha \cos \beta \pm \cos \alpha \sin \beta$ 等,用于三角函数的和差化积与积化和差运算,是三角函数恒等变形的关键公式。

极限与连续

等价无穷小公式:在求极限时,常用等价无穷小进行替换,以简化计算。

极限的基本性质:包括极限的保号性、夹逼定理、单调有界定理等。

导数与微分

导数的定义:$f'(x) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x + \Delta x) - f(x)}{\Delta x}$。

基本初等函数的导数公式:如 $(u + v)' = u' + v'$、$(uv)' = u'v + uv'$、$\left(\frac{u}{v}\right)' = \frac{u'v - uv'}{v^2}$($v \neq 0$)。

链式法则:对于复合函数 $f(g(x))$,其导数为 $f'(g(x)) \cdot g'(x)$。

隐函数求导:对于隐函数 $y = f(x)$,可以通过对方程两边同时求导来得到 $y'$ 的表达式。

积分

不定积分的定义:$\int f(x) \, dx = F(x) + C$,其中 $F(x)$ 是 $f(x)$ 的一个原函数,$C$ 是任意常数。

基本积分公式:如 $\int dx = x + C$、$\int x^n \, dx = \frac{1}{n+1}x^{n+1} + C$($n \neq -1$)。

换元积分法:包括第一类换元积分法(凑微分法)和第二类换元积分法。

分部积分法:$\int u(x) \, dv(x) = u(x)v(x) - \int v(x) \, du(x)$。

微分方程

一阶微分方程:包括可分离变量微分方程、齐次微分方程、一阶线性微分方程等。

二阶常系数线性微分方程:其通解可以通过求解特征方程得到。

多元函数微积分

多元函数的偏导数:对于多元函数 $z = f(x, y)$,其偏导数分别为 $\frac{\partial z}{\partial x}$ 和 $\frac{\partial z}{\partial y}$。

全微分:$dz = \frac{\partial z}{\partial x} \, dx + \frac{\partial z}{\partial y} \, dy$。

这些公式是高等数学学习的基础,掌握这些公式对于理解和应用高等数学具有重要意义。建议在学习过程中反复练习,加深记忆和理解。