《2022年高数公式汇总.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年高数公式汇总.docx(30页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载高等数学公式导数公式:tgx 2 secxxarcsinx11x21x2ctgx csc 21sec x sec xtgxarccosx 1cscx cscxctgxarctgx1axaxlnax2logax x1aarcctgx1ln1x2基本积分表:tgxdxlncosxCxdxdxxsec 2xdxtgxCCC2 cosctgxdxlnsinxCctgxdxx2 cscxdxsec xdxlnsec xtgxCsin2cscxdxlncscxctgxCsec xtgx dxsec xCdx1arctgxCcscxctgx
2、dxcscxCa22 xaaaxdxaxCx22 aadx1lnxaClnx2a22axashxdxchxCdx1lnaxCchxdxshxCa22 x2aaxxdxa2lnxdxarcsinxCa22 xa2In2sinnxdx2n cosnn1In2C00a2a2lnx2 xa22 xa2dxxx2222 xa2dxxx2a2a2lnxx2a2C222 ax2dxxa2x2a2arcsinxC22a三角函数的有理式积分:名师归纳总结 sinx12u2,cosx1u2,utgx,dx2du第 1 页,共 15 页u1u221u2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - -
3、- - - 一些初等函数:学习必备欢迎下载两个重要极限:双曲正弦:shxexexexlim x 0sinxx1e2. 718281828459045.2x双曲余弦:chxx eexlim x11x2shxx e双曲正切:thxchxx eexarshxlnxx21)archxlnxx21arthx1ln1x21x三角函数公式: 诱导公式:名师归纳总结 和差角公式:sin函数sin cos tg ctg 2cos2第 2 页,共 15 页角 A -sin cos -tg -ctg 90-cos sin ctg tg 90+cos -sin -ctg -tg 180-sin -cos -tg -c
4、tg 180+-sin -cos tg ctg 270-cos -sin ctg tg 270+-cos sin -ctg -tg 360-sin cos -tg -ctg 360+sin cos tg ctg 和差化积公式:sincoscossinsinsin2sincoscoscossinsintgtgtgsinsin2cos2sin21tgtgcoscos2cos2cos2ctgctgctg1ctgctgcoscos2sinsin22- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 倍角公式:sin212sincos12sin2cos2sin
5、2sin33 sin4sin3cos22cos21ctg2ctg21cos 343 cos33cos2 ctgtg33 tgtgtg22tg13 tg2tg2 半角公式:sin21cossincos21coscossin22tg21cos1cosctg21cos11cossin1cos1cossin1cos 正弦定理:aAbBcC2R 余弦定理:c2a2b22 abcosCsinsinsin 反三角函数性质:arcsinx2arccosxarctgx2arcctgxuvn高阶导数公式莱布尼兹(Leibniz )公式:1 nkuv nnCkunkvk1 unkvkn2vnnnk0unvnun1
6、vn n1 u2 .k .中值定理与导数应用:拉格朗日中值定理:f b f afba 柯西中值定理:f bfa f 拉格朗日中值定理;F bFa F当F x x 时,柯西中值定理就是曲率:名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 弧微分公式:ds1y2dx ,其中学习必备欢迎下载ytg平均曲率:Ks.0:从M点到M点,切线斜率的倾角变化量;s:MM弧长;M点的曲率:Klim ssd1yy23.ds直线:K;01.半径为a的圆:Ka定积分的近似运算:bx x bnay 0y 1y ny n1yyn1yn24 y 1y 3yn
7、1矩形法:fbabx na1y 0y 1梯形法:f2abfbay0yn2 y24抛物线法:3 na定积分应用相关公式:功:W F s水压力:F p A引力:F k m 1 m2 2 , k 为引力系数rb函数的平均值:y 1 f x dxb a ab均方根:1 f 2 t dtb a a空间解析几何和向量代数:名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 空间2 点的距离:dM1M2学习必备2欢迎下载y 12z 2z 12x 2x 1y2向量在轴上的投影:PrjuABABcos,是AB 与u 轴的夹角;为锐角时,Prjua 1
8、a2Prja 1Prja2ababcosa xb xayb yaz b z, 是一个数量,两向量之间的夹角:cosax2a xb xaayb yb xa zb zy2b z2ay222bzijkcaba xayaz,cabsin. 例:线速度:vwr.b xb ybzaxayaz向量的混合积:a bc abcb xbyb zabccos,cxcycz代表平行六面体的体积;平面的方程:1、点法式:A xx0Byy0Cz0z00,其中nA ,B,C,M0x 0,y0,z0mt2、一般方程:AxByCzD0Ax0By0Cz0D参数方程:xx 03、截距世方程:xyz c1ab平面外任意一点到该平面的
9、距离:dA2B2C2空间直线的方程:xx 0yy0zzt,n ,p ;其中sm ,yy 0ntmnpzz 0pt二次曲面:1、椭球面:x2y2z21q 同号)a2b2c22、抛物面:x22 py2z(,p,2 q3、双曲面:y2z21单叶双曲面:x2a2b2c2双叶双曲面:x2y2z2(马鞍面)1a2b2c2多元函数微分法及应用名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 全微分:dzzdxzdy学习必备u欢迎下载udyudzdudxxyxyz全微分的近似运算:zdzfxx,yxfyx ,yy多元复合函数的求导法:uzvzfu
10、t,vtdzzdtutvtvzfux ,y,v x,yzzuzxuxvx当uux ,y,vvx,y时,v xdxv ydyduudxudydvxy隐函数的求导公式:隐函数Fx ,y0,dydxvFx2,ddxyxFxyFxdy dxF vFy2FyFy隐函数Fx ,y,z0,zxFx,zFyFzFzGFFF uy隐函数方程组:Fx ,y, u,0 0JF,u Gv GGx ,y, u,v G uG vu ,v uvu1F,Gv1F, GxJx ,v xJ u ,x u1F,Gv1F,G yJy ,v yJ u ,y微分法在几何上的应用:空间曲线xt在点Mx 0,y 0,z 0 处的切线方程:x
11、x 0yy0zz 0yy 0,z 0zz 00yt t0t0 t0zt在点M处的法平面方程: t0xx 0 t0yy0t0zz 00如空间曲线方程为:Fx ,y ,z 0, 就切向量TFyF z,F zF x,F xFGx ,y ,z 0GyGzGzGxG xGy曲面Fx ,y ,z 0 上一点Mx 0,y0,z 0,就:F zx 0,1、过此点的法向量:nFxx 0,y 0,z 0,Fyx0,y 0,z 0,F zx 0,y0,z 02、过此点的切平面方程:F xx 0,y0,z 0xx 0Fyx 0,y 0,z 0yy 03、过此点的法线方程:Fxx,x0z 0Fyy,y 0z 0Fzz,
12、z 0,z 0x0y 0,x 0y 0,x 0y 0方向导数与梯度:名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 函数zfx ,y在一点p x ,y 学习必备l欢迎下载ffcosfsin沿任一方向的方向导数为:lxy其中为x 轴到方向l的转角;grad fx ,y ficosfjsinj,为l方向上的函数zfx ,y在一点p x ,y 的梯度:xy它与方向导数的关系是:fgradfx ,ye,其中eil单位向量;f是grad fx,y 在l上的投影;l多元函数的极值及其求法:设fxx 0,y0fyx 0,y00,令:fxxx
13、0,y 0A ,fxyx 0,y 0B ,fyyx 0,y 0CACB20 时,A,0x 0,y0为极大值A,0x 0,y 0 为微小值就:ACB20 时,无极值ACB20 时,不确定重积分及其应用:fx,ydxdyfrcos,rsinrdrdz2dxdyMyDyx ,ydx2Fx,ydDD曲面zfx,y 的面积AD1z2xy平面薄片的重心:xMxDxx,y d,yMx,ydMx,ydDx,y dD平面薄片的转动惯量:对于x轴Ixy2,对于y轴IyD0,0 ,a,a0 的引力:FD,y,Fz ,其中:平面薄片(位于xoy 平面)对z 轴上质点MFxF xfDx2x,yxd23,FyfDx2x,
14、yydx,yxd23,Fzfay2a23y2a2y2a2Dx22柱面坐标和球面坐标:名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - xrcos学习必备欢迎下载柱面坐标:yrsin,fx ,y ,z dxdydzzdFr,z rdrddz ,dr2dvdvzzdrr2sindrdd其中:Fr,z frcos,rsin,z xrsincos球面坐标:yrsinsin,dvrdrsinzrcos2dr,fx ,y ,z dxdydzFr,r2sindrdddFr, r2sin重心:x1xdv ,y1ydv ,000x1zdv,其中MM
15、MM转动惯量:Ixy2z2dv,Iyx22 zdv,Izx2y曲线积分:名师归纳总结 第一类曲线积分(对弧长的曲线积分): t , t t, 就:yxt第 8 页,共 15 页设fx ,y 在L 上连续,L的参数方程为:xyfx ,y dsft,t2t2 t dt特别情形: tL- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 其次类曲线积分(对坐学习必备欢迎下载标的曲线积分):设L 的参数方程为x t t,就: t tQ t, t tdtyP x ,y dxQ x ,y dyP t,L两类曲线积分之间的关 系:Pdx Qdy P cos Q cos ds,其中 和
16、分别为L LL 上积分起止点处切向量 的方向角;格林公式: Q P dxdy Pdx Qdy 格林公式: Q P dxdy Pdx QdyD x y L D x y L当 P y , Q x,即:Q P 2 时,得到 D 的面积:A dxdy 1 xdy ydxx y D 2 L平面上曲线积分与路径 无关的条件:1、G 是一个单连通区域;2、P x , y ,Q x , y 在 G 内具有一阶连续偏导数,且 QP;留意奇点,如 0 0, ,应x y减去对此奇点的积分,留意方向相反!二元函数的全微分求积:在 QP 时,Pdx Qdy 才是二元函数 u x , y 的全微分,其中:x y x ,
17、y u x , y P x , y dx Q x , y dy,通常设 x 0 y 0 0; x 0 , y 0 曲面积分:对面积的曲面积分:fx,y ,z dsfx ,y ,z x ,y12 z xx ,y 2 z yx ,ydxdyds对坐标的曲面积分:PDxyx ,y ,z dydzQx ,y ,z dzdxR x ,y ,z dxdy,其中:R x,y ,z dxdyR x ,y ,z x ,ydxdy,取曲面的上侧时取正号;Dxyx y ,z ,y ,z dydz,取曲面的前侧时取正号;P x,y ,z dydzP Dyzx ,y z ,x,z dzdx,取曲面的右侧时取正号;Qx
18、,y,z dzdxQ Dzx系:PdydzQdzdxRdxdyPcosQcosRcos两类曲面积分之间的关高斯公式:名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - PQRdv学习必备欢迎下载PcosQcosRcosdsPdydzQdzdxRdxdyxyz高斯公式的物理意义通量与散度:的流体质量,如div0,就为消逝.散度:divPQR, 即:单位体积内所产生xyz通量:AndsA ndsPcosQcosRcosds,因此,高斯公式又可写成:divAdvA nds斯托克斯公式曲线积分与曲面积分的关系:RQ dydzPR dzdxQ
19、 xPdxdyPdxQdyPRdzyzzxydydzdzdxdxdycoscoscos上式左端又可写成:xyzxyzPQRPQR空间曲线积分与路径无关的条件:RQ z,PzR x,QxyyijkPdxQdyRdzAtds旋度:rotAxyzPQR向量场A 沿有向闭曲线的环流量:常数项级数:等比数列:1qq2qn11qn1q等差数列:123nn1n2调和级数:1111是发散的23n级数审敛法:名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、正项级数的审敛法学习必备欢迎下载别法):根植审敛法(柯西判1 时,级数收敛设:lim
20、nnun,就1 时,级数发散莱布尼兹定理:1 时,不确定2、比值审敛法:设:lim nUnn1,就1 时,级数收敛1 时,级数发散U1 时,不确定3、定义法:snu1u2un;lim ns n存在,就收敛;否就发散;交叉级数u 1u2u 3u 4或u 1u2u 3,u n0 的审敛法假如交叉级数满意unuu n1,那么级数收敛且其和 0su 1, 其余项r n的确定值r nun1;lim nn确定收敛与条件收敛: 1 u 1 u 2 u n,其中 u n 为任意实数; 2 u 1 u 2 u 3 u n假如 2 收敛,就 1 确定收敛,且称为确定 收敛级数;假如 2 发散,而 1 收敛,就称
21、1 为条件收敛级数;n调和级数:1 发散,而 1 收敛;n n级数:12 收敛;np 级数:n 1p p 时发散1 时收敛幂级数:名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1xx2x3xnx学习必备欢迎下载1x1 时,收敛于1对于级数3 a0a 1xax1 时,发散102x2anxn,假如它不是仅在原点收敛,也不是在全数轴上都收敛,就必存在R,使xR 时收敛xR 时发散,其中R 称为收敛半径;求收敛半径的方法:设lim na nn1xR 时不定0 时,R,其中an,an1 是3 的系数,就0 时,Ra时,R函数绽开成幂级
22、数:函数绽开成泰勒级数:fx n1fx 0xx 0fx 0xx 02fnx0xx 0n.2n .余项:R nfn1xx 0,fx 可以绽开成泰勒级数的2充要条件是:lim nR n0 n1 .x f0 f0 xf 0 xfn 0 xnx 00 时即为麦克劳林公式:f.2n .一些函数绽开成幂级数: 1x m1mxm m12 x1x2nm m1 mn1xn1x1 .2n .sinxxx35 x1n1x.3.52 n1 .欧拉公式:ix ecosxisinx或cosxix eeix2sinxix eeix2三角级数:ftA 0A nsinntna0 ancos nxb nsinnx 在 ,2n1n
23、1其中,a 0aA 0,anA nsinn,b nA ncosn,tx;正交性:,1sinx ,cosx ,sin2x ,cos 2xsinnx ,cos nx任意两个不同项的乘积上的积分0;傅立叶级数:名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - fxa0n1ancosnxb nsinnx学习必备欢迎下载,周期22an1nfxcosnxdxn01, 2,n2xb nsinnx 是奇函数其中fx sinnxdxn,123,b n1111211181(相加)6322 522324211121112241(相减)12224262
24、223242正弦级数:a0,bn2fxsinnxdx,12 ,3f0名师归纳总结 余弦级数:b n0,an2fxcosnxdxn0 ,1,2fx a0ancosnx 是偶函数20第 13 页,共 15 页周期为l2 的周期函数的傅立叶级数:- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - fxa 0n1a ncosnlxb nsin学习必备欢迎下载nlx,周期2 l2其中a n1lfx cosnlxdxn,1,02llb n1lfx sinnlxdxn,1 2 3,ll微分方程的相关概念:一阶微分方程:yfx ,y或P x ,y dxQx ,y dy0u,可分别变量的微分方程:一阶微分方程可以化为gydyfx dx 的形式,解法:gy dyfx dx得:GyFxC 称为隐式通解;齐次方程:一阶微分方程可以写成dyfx ,y x ,y ,即写成y的函数,解法:dxx设uy,就dyuxdu,uduu,dxduu分别变量,积分后将y代替xdxdxdxxu x即得齐次方程通解;一阶线性微分方程:1、一阶线性微分方程: