I.基本函数的导数
01.
;
02.
;
03.
;
04.
;
05.
;
06.
;
07.
;
08.
;
09.
;
10.
;
11.
;
12.
;
13.
;
14.
;
15.
;
16.
。
II.和、差、积、商的导数
01.
;
02.
;
03.
;
04.
。
III复合函数的导数
若
,则
或
。
· 计算极限时常用的等价无穷小
· 两个重要极限:
· 若
,则
· 罗尔定理:
若
在
上连续,在
内可导,且
,则存在一
,使
。
· 拉格朗日中值定理:若
在
上连续,在
内可导,则存在一
,使得
。
· 柯西中值定理:若
、
在
上连续,在
内可导,且
则存在一
,使得
,则
。
· 罗必达法则:若(1)
,(2)
及
在
(或
)处存在,且
,(3)
存在(或
),则
。
· 泰勒公式:
其中:
,
。
· 马克劳林公式:
其中:
,
。
1.
2.
3.
4.
5.
6.
· 驻点:导数为零的点
拐点:
,则称
在
上是凸的,
,则称
在
上是凹的,
若曲线在
两旁改变凹凸性,则称
为曲线的拐点。
· 凹凸性判断(充分条件):设
存在,若
EMBED Equation.DSMT4 时
,则曲线是为凸的,若
EMBED Equation.DSMT4 时
,则曲线是为凹的。
设曲线方程
,
具有二阶导数,则函数
在
的曲率
为:
(工程中,若
时,
)。
基本积分公式:
;
*
*
*
*
*
*
*
*
*
· 基本积分方法
1换元法:(1)设
具有原函数
,而
可导,则有:
;
(2)设
在区间
上单调可导,且
,又设
EMBED Equation.DSMT4 具有原函数
,则有:
。
2分布积分法:
3.有理函数积分:①
②
4.万能代换(三角函数的有理式的积分):
设
,则
,
,
。
·
。
· 定积分中值定理:
。
· 定理:如果函数
在区间
上连续,则积分上限的函数
在
上具有导数,并且它的导数是
· 定积分换元公式:
,
。
·
· 定积分的分步积分:
· 弧长计算公式:①
;
②
EMBED Equation.DSMT4 ,
;
③
,
。
向量代数
· 定比分点公式:
。
· 数量积:
,
。
。
· 向量积:
。
· 平面
· 平面的一般方程:
(向量
为平面法向量)。
· 平面点法式方程:
。
· 平面的截距式方程:
(
为平面在三个坐标轴上的截距)。
· 两个平面的夹角:两个平面方程为:
EMBED Equation.DSMT4 平面:
,
EMBED Equation.DSMT4 平面:
,则两平面的夹角
的余弦为:
。
· 两平面平行的条件:
。
· 两平面垂直的条件:
。
· 点到平面的距离:平面:
,平面外一点:
,则点M到平面的距离:
。
· 空间直线
· 两个平面的交线:
。
· 点向式方程:直线上的一点
,直线的一个向量
,则直线方程为:
,参数方程为:
· 两直线的夹角:
,
,则两直线的夹角余弦为:
。
两直线平行:
,
两直线垂直:
,
· 两直线共面(平行或相交):
两直线:
,共面的条件:
。
· 直线与平面的夹角
平面:
,直线:
①若直线与平面相交,夹角:
;
②若直线与平面平行:
;
③若直线与平面垂直:
。
· 多元函数微积分
1.方向导数:
(
为
轴到方向
的转角)
2.梯度:
3.二元函数的极值:
,
,
。令
,
,
。①当
时具有极值,且当
时具有极大值,当
具有极小值;②当
时没有极值;③当
时可能有极值,也可能没有极值,还需令作讨论。
3.二重积分的计算
4.曲面的面积计算:
平面薄片的重心:
平面薄片的转动惯量:
5.三重积分的计算:
· 曲线积分和曲面积分
1.对弧长的曲线积分:
2.对坐标的曲线积分:
3.对曲面的积分:
4.对坐标的曲面积分:
· 无穷级数
· 收敛级数的基本性质:
1.如果级数
收敛于和
,则它的各项同乘以一个常数
所得的级数
也收敛,且其和为
。
2.如果级数
、
分别收敛于和
、
,则级数
也收敛,且其和为
。
3.在级数中去掉、加上或者改变有限项,不会改变级数的收敛性。
4.如果级数
收敛,则对这级数的项任意加括号所成的级数
仍收敛,且其和不变。
5.(级数收敛的必要条件)如果级数
收敛,则它的一般项趋于零,即
。
· 常数项级数的审敛法:
定理1.正项级数
收敛的充分必要条件是:它的部分和数列
有界。
定理2(比较审敛法).设
和
都是正项级数,且
。若级数
收敛,则级数
收敛;反之,若级数
发散,则级数
发散。
推论1.设
和
都是正项级数,如果级数
收敛,且存在自然数
,使当
时有
成立,则级数
收敛;如果级数
发散,且当
时有
成立,则级数
发散。
推论2. 设
为正项级数,如果有
,使
,则级数
收敛;如果
,则级数
发散。
定理3(比较审敛法的极限形式). 设
和
都是正项级数,如果
,则级数
和级数
同时收敛或同时发散。
定理4(比值审敛法,达朗贝尔(D’Alembert)判别法).若正项级数
的后项于前项之比值的极限等于
:
,则当
时级数收敛;
(或
)时级数发散;
时级数可能收敛也可能发散。
定理5(根值审敛法,柯西判别法). 设
为正项级数,如果它的一般项
的
次根的极限等于
:
,则当
时级数收敛;
(或
)时级数发散;
时级数可能收敛也可能发散。
定理6(莱布尼茨定理).如果交错级数
满足条件:(1)
,(2)
,则级数收敛,且其和
,其余项
的绝对值
。
定理7.如果级数
绝对收敛,则级数
必定收敛。
· 幂级数
定理1(阿贝尔(Abel)定理).如果级数
当
时收敛,则适合不等式
的一切
使这幂级数绝对收敛;反之,如果级数
当
时发散,则适合不等式
的一切
使这幂级数发散。
推论:如果幂级数
不是仅在
一点收敛,也不是在整个数轴上都收敛,则必有一个完全确定的正数
存在,使得:当
时,幂级数绝对收敛;当
时,幂级数发散;当
与
时,幂级数可能收敛也可能发散。
定理2.如果
,其中
、
是幂级数
的相邻两项的系数,则这幂级数的收敛半径
性质1. 设幂级数
的收敛半径
,则其和函数
在区间
内连续。如果幂级数在
(或
)也收敛,则和函数
在
EMBED Equation.DSMT4 (或
)连续。
性质2.设幂级数
的收敛半径
,则其和函数
在区间
内是可导的,且有逐项求导公式
,其中
,逐项求导后得到的幂级数和原级数有相同的收敛半径。
性质3.设幂级数
的收敛半径
,则其和函数
在区间
内是可积的,且有逐项积分公式
,其中
,逐项积分后得到的幂级数和原级数有相同的收敛半径。
· 欧拉公式:
· 傅立叶级数
· 函数展开成傅里叶级数 (
是周期为
的周期函数)
其中:
定理(收敛定理,狄利克雷(Dirichlet)充分条件):设
是周期为
的周期函数,如果它满足:
(1)在一个周期内连续或只有有限个第一类间断点,
(2)在一个周期内至多只有有限个极值点,
则
的傅里叶级数收敛,并且:
当
是
的连续点时,级数收敛于
;
当
是
的间断点时,级数收敛于
。
定理. 设
是周期为
的函数,在一个周期上可积,则
(1)当
为奇函数时,它的傅里叶系数为:
(2)当
为偶函数时,它的傅里叶系数为:
· 周期为
的周期函数的傅里叶级数
定理:设周期为
的周期函数
满足收敛定理的条件,则它的傅里叶级数展开式为:
其中系数
为:
当
为奇函数时,
其中系数
为:
当
为偶函数时,
其中系数
为:
· 微分方程:
· 齐次方程:
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