第一篇:高数总结
高数总结
公式总结:
1.函数
定义域
值域
Y=arcsinx
[-1,1]
[-π/2, π/2] Y=arccosx
[-1,1]
[0, π] Y=arctanx
(-∞,+∞)
(-π/2, π/2)Y=arccotx
(-∞,+∞)
(0, π)Y=shx
(-∞,+∞)
(-∞,+∞)奇函数,递增
Y=chx
(-∞,+∞)
[1, +∞)偶函数,(-∞,0)递减 Y=thx
(-∞,+∞)
(-1,1)奇函数,递增
Y=arshx
(-∞,+∞)
(-∞,+∞)奇函数,递增 Y=archx
[1,+∞)
[0,+∞)递增
Y=arthx
(-1,1)
奇函数,递增 2.双曲函数和反双曲函数:
shx = [(e^x-e^(-x))/2,sh(x+y)=shxchy+chxshy(shx)' =chx
sh(x-y)=shxchy-chxshy chx = [(e^x + e^(-x)]/2
ch(x+y)=chxchy+shxshy ,(chx)' =shx
ch(x-y)=chxchy-shxshy thx = shx / chx,(chx)^2-(shx)^2=1(thx)' = 1/(chx)^2
sh2x=2shxchx arsh x = ln[ x+(x^2+1)^(1/2)]
ch2x=(chx)^2+(shx)^2 ,(arsh x)' = 1/(x^2+1)^(1/2)arch x = ln[ x+(x^2-1)^(1/2)] ,(arch x)' = 1/(x^2-1)^(1/2)arth x =(1/2)[ ln(1+x)/(1-x)],(arth x)' = 1/(1-x^2)我只记得考了几个这里的公式,不过不记得是哪次考试了,所以就给你们写上咯
3.对于x趋近于∞,f(x)/g(x)的极限,f(x)和g(x)均为多项式时,分子分母同时除以其中x的最高次项,利用x趋近于∞时,由1/(x^k)的极限为0(k>0),可以求得结果。4.极限存在准则:
夹逼准则:证明极限存在并求得极限
单调有界准则:仅用于证明极限存在,对于有递推式的数列比较常用。一般都是先根据单调有界准则证明极限存在 P54例3 P55例5 5.两个重要极限:
(1)当x趋近于0时,sinx/x的极限等于1(2)当x趋近于∞时,(1+1/x)^x的极限为e,也可以说当x趋近于0时,(1+x)^(1/x)的极限为e,但是不能说当x趋近于0时,(1+1/x)^x的极限为e.要求(1+在x趋近于∞或0时,该部分极限为0),指数部分为∞ 6.无穷小的比较:
b/a的极限为0,则称b是比a高阶的无穷小,b=o(a)b/a的极限为∞,则称b是比a低阶的无穷小 b/a的极限为常数,则为同阶无穷小,常数为1,为等价无穷小,记作a~b b/a^k的极限为常数(k>0),则称b是a的k阶无穷小 7.等价无穷小:
Sinx~x
tanx~x
arcsinx~x
arctanx~x
1-cosx~(1/2)x^2
ln(1+x)~x
e^x-1~x
a^x-1~xlna
(1+x)^a-1~ax
(1+ax)^b-1~abx
tanx-x~(1/3)x^3
x-sinx~(1/6)x^3
loga(x+1)~x/lna
加减运算时不能用等价无穷小,乘除的时候可以。如P61例5 8.函数的连续与间断:
函数f(x)在某点连续的充要条件为f(x)在该点处既左连续又右连续。函数的各种间断点以及间断点的条件要记住。我们上一年有考这种题。P64-P68 9.函数在某点可导的充要条件为函数在该点的左右导数均存在且相等。
如果函数在某点可导,则它在该点处连续。逆命题不成立。10.熟记函数的求导法则: P96-97初等函数的求导法则。
反函数的导数等于直接函数导数的倒数。会求复合函数的导数。11.n阶导:
X ln(1+x)的n阶导=[(-1)^(n-1)](n-1)!/(1+x)^n
sinkx
=(k^n)sin(kx+nπ/2)
coskx
=(k^n)cos(kx+nπ/2)
1/x
=[(-1)^n]n!/[x^(n+1)]
x^a
=a(a-1)…(a-n+1)x^(a-n)
a^x
=a^x(lna)^n
e^x
=e^x
lnx
=[(-1)^(n-1)](n-1)!/x^n
1/(ax+b)
=[(-1)^n]n!a^n/[(ax+b)^(n+1)]
u(ax+b)
=a^n(ax+b)u(n)
u(n)为u的n阶导
cu(x)
=cu(x)(n)
u(x)(n)为u(x)的n阶导
u(x)+-v(x)
=u(x)(n)+-v(x)(n)
v(x)(n)为v(x)的n阶导
x^n
=n!
x^n的(n+1)阶导为0 至于莱布尼茨公式,我也不知道考不考,要是不放心还是背会吧,同情你们。
12.隐函数的导数:
求隐函数的导数时,只需将确定隐函数的方程两边对自变量x求导。(1)对数求导法:注意x=e^(lnx)的化简
(2)参数方程表示的函数的导数:一阶导和二阶导的公式都要记住。(3)极坐标表示的函数的导数:同参数都需把公式记住或者自己会推导。(4)相关变化率:以应用题的形式出现,看一下书上的例题P111-112。13.函数的微分:重要
熟记基本初等函数的微分公式,考试会考,而且同求导法则一样,在下学期的高数中可能会有用。P117
应用题中,可用微分 dA近似代替△A。复合函数的微分:dy=f’(u)du 14.函数的线性化:
L(x)=f(x0)+f’(x0)(x-x0)称为f(x)在点x0处的线性化。近似式f(x)≈L(x)称为f(x)在点x0处的标准线性近似,点x0称为该近似的中心。
常用函数在x=0处的标准线性近似公式:
(1+x)^(1/n)≈1+x/n sinx~x(x为弧度)tanx~x(x为弧度)e^x~1+x ln(1+x)~x 常用于估计某式的近似值。15,误差计算: P123表格
16.费马引理,罗尔定理,拉格朗日中值定理,柯西中值定理。这些定理的条件以及结论均需记住,会考。17.洛必达法则:
0/0型:当x趋近于a时,函数f(x)及g(x)都趋于0
在点a的某去心领域内,函数的导数均存在,且g’(x)不等于0 X趋近于a时,f’(x)/g’(x)存在或为无穷大
则有x趋近于a时,f(x)/g(x)的极限与f’(x)/g’(x)的极限相等 ∞/∞型:当x趋近于∞时,函数f(x)及g(x)都趋于0
对于充分大的|x|,函数的导数均存在,且g’(x)不等于0 X趋近于∞时,f’(x)/g’(x)存在或为无穷大
则有x趋近于∞时,f(x)/g(x)的极限与f’(x)/g’(x)的极限相等 0*∞型:化为0/0或者∞/∞型来计算 ∞-∞型:通分化为0/0型来计算
0^0,1^∞, ∞^0型:可先化为以e为底的指数函数,再求极限 X趋近于a时,lnf(x)的极限为A可化为
X趋近于a时,f(x)的极限等于e^(lnf(x))的极限等于e^(x趋近于a时,lnf(x)的极限)等于A。P141 18.泰勒公式:
e^x=1+x+x^2/2!+…+x^n/n!+o(x^n)sinx=x-x^3/3!+x^5/5!-…+[(-1)^n]x^(2n+1)/(2n+1)!+o(x^(2n+2))cosx=1-x^2/2!+x^4/4!-x^6/6!+…+[(-1)^n]x^(2n)/(2n)!+o(x^(2n+1))ln(1+x)=x-x^2/2+x^3/3-…+[(-1)^(n-1)]x^n/n+o(x^n)1/(1-x)=1+X+x^2+…+x^n+o(x^n)(1+x)^m=1+mx+[m(m-1)/2!]x^2+…+[m(m-1)…(m-n+1)/n!]x^n+o(x^n)泰勒公式和麦克劳林公式的一般形式也要记住。我们上一年有考过一题,不过不记得是啥题了。
19.补充一些关于三角函数的知识,可能会用到:
tan(x/2)=(1-cosx)/sinx
1+(tanx)^2=(secx)^2
1+(cotx)^2=(cscx)^2 和差化积公式:
sinx+siny=2sin[(x+y)/2]cos[(x-y)/2]
sinx-siny=2cos[(x+y)/2]sin[(x-y)/2]
cosx+cosy=2cos[(x+y)/2]cos[(x-y)/2]
cosx-cosy=-2sin[(x+y)/2]sin[(x-y)/2] 积化和差公式:
sinxcosy=1/2[sin(x+y)+sin(x-y)]
cosxsiny=1/2[sin(x+y)-sin(x-y)]
cosxcosy=1/2[cos(x+y)+cos(x-y)]
sinxsiny=-1/2[cos(x+y)-cos(x-y)] 补充两个公式:
(1)x^n-1=(x-1)[x^(n-1)+x^(n-2)+…+x+1](2)n^(1/n)-1=(n-1)/[1+n^(1/n)+n^(2/n)+…+n^((n-1)/n)] <(n-1)/[(1/2)(n-1)n^(1/2)]=2/[n^(1/2)]
第二篇:高数下册总结
篇一:高数下册总结
高数(下)小结
一、微分方程复习要点
解微分方程时,先要判断一下方程是属于什么类型,然后按所属类型的相应解法 求出其通解.一阶微分方程的解法小结:
二阶微分方程的解法小结:
非齐次方程y???py??qy?f(x)的特解y?
主要: 量方程、线性微分方程的求解;
2、二阶常系数齐次线性微分方程的求解;
二、多元函数微分学复习要点
1、显函数的偏导数的求法 在求
?z?x 量,对x求导,在求
?z?y 量,对y求导,所运
求导法则与求导公式.2数的求法
u???x,y?,v???x,y?,则
?z?x ?z?u ?u?x ?z?v ?v?x ?z?y ? 的形式为:
一阶
1、可分离变、二阶常系数非齐次线性微分方程的特解
一、偏导数的求法 时,应将y看作常时,应将x看作常用的是一元函数的、复合函数的偏导设z?f?u,v?,3 ?z?u ? ?u?y ? ?z?v ? ?v?y 几种特殊情况:
1u???x?,v???x?,则2)z?f?x,v?,v???x,y?,则
?z?x dzdx???f?vdzdu???u?x ??z?v ?dvdx ?v?y ? ?f?x ?v?x ?z?y ? ?f?u ? 3则
3、隐函数求偏导数的求法 1)一个方程的情况
?z?x ? dzdu ? ?u?x ?z?y ? dzdu ? ?u?y 设z?z?x,y?是由方程f?x,y,z??0唯一确定的隐函数,则
?z?x fxfz ??)z?f?u,v?,)z?f?u?,u???x,y?,?fz ?0?,?z?y ?? fyfz ?fz ?0? 或者视z?z?x,y?,由方程f?x,y,z??0两边同时对x(或y)求导解出
2)方程组的情况 ?z?x(或 ?z?y).?f?x,y,u,v??0?z?z)即可.由方程组?两边同时对x(或y)求导解出(或
?x?y??gx,y,u,v?0?
二、全微分的求法 方法1:利用公式du? ?u?x dx? ?u?y dy? ?u?z dz 方法2:直接两边同时求微分,解出du即可.其中要注意应用微分形式的不变性:
??z du???u? dz?? ?z?dx??x?? ?z?v?z?y dv dy
三、空间曲线的切线及空间曲面的法平面的求法
?x???t? ? 1)设空间曲线г的参数方程为 ?y???t?,则当t?t0时,在曲线上对应点 ?z???t??p0?x0,y0 ? ,z0?处的切线方向向量为t???t0?,? ?
?t0?,??t0??,切线方程为
x?x0 ??t0? ? y?y0 ? ?t0? ? z?z0 ? ?t0?
法平面方程为 ??t0??x?x0t0??y?y0t0??z?z0??0 2)若曲面?的方程为f? x,y,z??0,则在点p0?x0,y0,z0?处的法向量
?n? ?f x ,fy,fz ? p0,切平面方程为
fx?x0,y0,z0??x?x0??fy?x0,y0,z0??y?y0??fz?x0,y0,z0??z?z0??0 法线方程为 x?x0 fx?x0,y0,z0? ? y?y0 fy?x0,y0,z0? ? z?z0 fz?x0,y0,z0? 若曲面?的方程为z?f?x,y?,则在点p0?x0,y0,z0?处的法向量
? n??fx?x0,y0?,fy?x0,y0?,?1?,切平面方程为
fx?x0,y0??x?x0??fy?x0,y0??y?y0???z?z0??0 法线方程为
x?x0fx?x0,y0? ? y?y0fy?x0,y0? ?z?z0?1
四、多元函数极值(最值)的求法 1 无条件极值的求法
在点p0?x0,y0?的某邻域内具有二阶连续偏导数,由fx?x,y??0,fy ?x,y??0点? x0,y0 ? a?fxx ?x0 ,y0 ? b?fxy ?x0 ,y0 ? c?fyy ?x0,y0?.2 c?b1 ?x ,y?取得极值,且当a?0时有极大值,当a?0 2则f?x,y?在点?x0,y0?处无极值.3)若ac?b 2 ?0 ?x ,y?是否取得极值.设函数z?f?x,y?,解出驻,记,)若a?0,则f 在点?x0,y0?处时有极小值.)若ac?b2?0,不能判定f 在点?x0,y0?处 2 条件极值的求法
函数z?f?x,y?在满足条件??x,y??0下极值的方法如下:
1)化为无条件极值:若能从条件??x,y??0解出y代入f?x,y?中,则使函数z?z(x,y)成为一元函数无条件的极值问题.2)拉格朗日乘数法
作辅助函数f?x,y??f?x,y?x,y?,其中?为参数,解方程组
篇二:高数下册总结(同济第六版)高数(下)小结
一、微分方程复习要点
解微分方程时,先要判断一下方程是属于什么类型,然后按所属类型的相应解法 求出其通解.一阶微分方程的解法小结:
二阶微分方程的解法小结:
? 非齐次方程y???py??qy?f(x)的特解y的形式为:
主要: 一阶
1、可分离变量方程、线性微分方程的求解;
2、二阶常系数齐次线性微分方程的求解;
3、二阶常系数非齐次线性微分方程的特解
二、多元函数微分学复习要点
一、偏导数的求法
1、显函数的偏导数的求法 在求
?z?z时,应将y看作常量,对x求导,在求时,应将x看作常量,对y求导,所运?x?y 用的是一元函数的求导法则与求导公式.2、复合函数的偏导数的求法
设z?f?u,v?,u???x,y?,v???x,y?,则
?z?z?u?z?v?z?z?u?z?v,?x?u?x?v?x?y?u?y?v?y 几种特殊情况: 1)z?f?u,v?,u???x?,v???x?,则2)z?f dzdz?u?zdv dxdu?x?vdx?f?v ?x,v?则?x??x??v??x,?z?f ?z?f?v?? ?y?u?y 3则
3、隐函数求偏导数的求法 1)一个方程的情况
?zdz?u?zdz?u,?xdu?x?ydu?y 方程f?x,y,z??0唯一确定的隐函数,则
f?z ??x ?xfz ?fz ?z ?0? ?y fyfz ?fz ?0? 或者视z?z?x,y?,由方程f?x,y,z??0两边同时对x(或y)求导解出 2由方程组? ?z?z(?f?x,y,u,v??0?z?z 求导解出(或)即可.?x?y?g?x,y,u,v??0 方法1:利用公式du? ?u?u?u,v???x,y?,)z?f?u?,u???x,y?设z?z?x,y?是由,??)方程组的情况 或).?x?y 两边同时对x(或y)
二、全微分的求法 dx?dy?dz ?x?y?z 方法2:直接两边同时求微分,解出du即可.其中要注意应用微分形式的不变性:
?z??z du?dv??v??u dz?? ?z?z?dx?dy ?y???x
三、空间曲线的切线及空间曲面的法平面的求法
?x???t? ? 1)设空间曲线г的参数方程为 ?y???t?,则当t?t0时,在曲线上对应点
?z???t?? ? p0?x0,y0,z0?处的切线方向向量为t???t0?,??t0?,??t0?,切线方程为
?? x?x0y?y0z?z0 ?? ?t0?t0?t0法平面方程为 ??t0??x?x0t0??y?y0t0??z?z0??0 2)若曲面?的方程为f?x,y,z??0,则在点p0?x0,y0,z0?处的法向量
? n??fx,fy,fz? p0,切平面方程为
fx?x0,y0,z0??x?x0??fy?x0,y0,z0??y?y0??fz?x0,y0,z0??z?z0??0 法线方程为
x?x0y?y0z?z0 ?? fxx0,y0,z0fyx0,y0,z0fzx0,y0,z0 若曲面?的方程为z?f?x,y?,则在点p0?x0,y0,z0?处的法向量
? n??fx?x0,y0?,fy?x0,y0?,?1?,切平面方程为
fx?x0,y0??x?x0??fy?x0,y0??y?y0???z?z0??0 法线方程为
x?x0y?y0z?z0 ?? fxx0,y0fyx0,y0?1
四、多元函数极值(最值)的求法 1 无条件极值的求法
设函数z?f?x,y?在点p0?x0,y0?的某邻域内具有二阶连续偏导数,由fx?x,y??0,fy?x,y??0,解出驻点?x0,y0?,记a?fxx?x0,y0?,b?fxy?x0,y0?,c?fyy?x0,y0?.c?b1)若a 时有极小值.2)若ac?b2?0,则f?x,y?在点?x0,y0?处无极值.3)若ac?b?0,不能判定f?x,y?在点?x0,y0?处是否取得极值.2 2 ?0,则f?x,y?在点?x0,y0?处取得极值,且当a?0时有极大值,当a?0 2 条件极值的求法
函数z?f?x,y?在满足条件??x,y??0下极值的方法如下:
1)化为无条件极值:若能从条件??x,y??0解出y代入f?x,y?中,则使函数z?z(x,y)成为一元函数无条件的极值问题.2)拉格朗日乘数法
作辅助函数f?x,y??f?x,y?x,y?,其中?为参数,解方程组 篇三:高数下册公式总结
第八章 向量与解析几何
第十章 重积分
第十一章曲线积分与曲面积分
篇四:高数下册积分方法总结
积分方法大盘点
现把我们学了的积分方法做个大总结。
1、二重积分
1.1 x型区域上二重积分(必须的基本方法)
(1)后x先y积分,d往x轴上的投影得区间[a,b];(2)x [a,b],x=x截d得截线y1(x)#yy2(x)(小y边界y=y1(x)大y边界y=y2(x));
(3)b y(x)蝌f(x,y)dxdy= 蝌dx 2f(x,y)dya yd 1(x)1.2 y型区域上二重积分(必须的基本方法)
(1)后y先x积分,d往y轴上的投影得区间[c,d];(2)y [c,d],y=y截d得截线x1(y)#xx2(y)(小x边界x=x1(y)大x边界x=x2(y));
(3)d x蝌f(x,y)dxdy= 蝌dy 2(y)f(x,y)dxc x d 1(y)1.2 极坐标二重积分(为简单的方法)
(1)总是后q先r积分;(2)b r蝌f(x,y)ds= 蝌dq 2(q)f(rcosq,rsinq)rdra r(q)d 1其中,在d上a是最小的q,b是最大的q;q [a,b],射线q=q截d得截线r1(q)#r r2(q)(小r边界r=r1(q)大r边界r=r2(q))。用坐标关系
x=rcosq,y=rsinq和面积元素ds=dxdy=rdqdr代入(多一个因子r)。
当积分区域d的边界有圆弧,或被积函数有x2+y2 时,用极坐标计算二重
积分特别简单。
离 散
数 学
2、三重积分 2.1 二套一方法(必须的基本方法)(1)几何准备
(i)将积分区域w投影到xoy面,得投影区域dxy;
(ii)以dxy的边界曲线为准线,作一个母线平行于z轴的柱面.柱面将闭区域w的边界曲面分割为上、下两片曲面s2:z=z2(x,y()大z边界);
s 1 :z=z1(x,y()小z边界)
((x,y)dxy,过(x,y)点平行于z轴的直线截w得截线z1(x,y)#z z2(x,y))
;(2)z蝌蝌 f(x,y,z)dxdydz=蝌
dxdy2(x,y)f(x,y,z)dzz。
w d1(x,y)xy 还有两种(w往xoz或yoz面投影)类似的二套一方法(举一反三)。2.2 一套二方法(为简单的方法)(1)几何准备
(i)把w往z投影得轾犏臌 c,d;(ii)任意给定z?轾犏臌
c,d,用平面z=z截w得截面(与z有关)dz;(2)d蝌蝌
f(x,y,z)dxdydz=dz f(x,y,z)dxdy,c 蝌 w dz 还有两种(w往x或y轴投影)类似的一套二方法(举一反三)。2.3 柱面坐标计算三重积分(为简单的方法)
(1)把积分写成二套一zx,y)蝌蝌
f(x,y,z)dxdydz=蝌
dxdy2(f(x,y,z)dzz,y)w d1(xxy(2)用极坐标计算外层的二重积分
z蝌蝌f(x,y,z)dv= 蝌
dxdy2(x,y)f(x,y,z)dz zw d1(x,y)xyb r2(q)zrcosq,rsinq)= 蝌dqrdr f(rcosq,rsinq,z)dz a r 2(1(q)z 1(rcosq,rsinq)(注意:里层的上下限也要用x=rcosq,y=rsinq代入)。(当用极坐标计算
外层二重积分简单时。)
还有两种(w往xoz或yoz面投影的二套一)类似的极坐标计算方法(举
第1章
集 合
离 散
数 学
2.3 三重积分(为简单的方法)
x=rcosqsinjy,=rsiqn sjinz=,r jc dv=dxdydz=r 2 sinjdrdqdj个因子r 2 sinj
蝌
f(rcosqsinj,rsinqsinj,rcosj)r 2 sinjdrdqdj w w 下限变成三次积分(总是先r后j最后q积分)
f(x,y,z)dvw b jr dq2(q)dj 2(q,j)
一反三)。
球面坐标计算(1)用坐标关系和o体积元素(多一)代入
蝌蝌f(x,y,z)dv=;(2)三种情况定上蝌
=蝌f(rcosqsinj,rsinqsinj,rcosj)r 2 sinjdr a j 1(q)r 1(q,j)当w是课堂讲的三种情况或被积函数有x2+y2+z2时用球面坐标计算简单。第1章
集 合
3曲线积分 3.1平面情形
(1)准备 ?l:?x=x(t), ?y=y(t)(t?[a,b])ds=
;
?? ,f(x,y)ds= f(x(t),y(tt l a l:?l:y=y(x)(x [a,b])时用x作?í
x=x ?(x?[a,b])当??y=y(x)ì?l:x= x(y)(y [c,数l:?í
x=x(y)??? y=y(y?[c,d])3.2 空间情形
、第一类对弧长的ì
í,(2)代入b蝌。ì
当参数;时用d]y作参。ì??x=x(t)
(1)准备 l:? ? íy=y(t)(t [a,b? ]),ds=
;
z=z(t)蝌f(x,y,z)ds= f(x(t),y(t),z(tt l a y=y(x)??x=x ?(x?[a,b])作参数l:?x)x(ab[,;??z=z(x)í?y=y(] ?? z=z(x)l:?? x=x(y)?z=z(y(y?[c,d])时用y作参数
l:??)? y=y(y [c,d])z=z(y)ì?x=x(??x=x(z)l:? z)?(z?[c,d])作参数l:??í?? y=y(z)? y=y(z)(z [c,d])。z=z 间的特例。
篇五:高数下册复习知识点总结
下册复习知识点总结:
(2)代入b。ìì 当l:???í时用x当?? ìì??x=x(y)í í?? ;当 ìí 时用z平面是空高数 8空间解析几乎与向量代数
1.给定向量的坐标表达式,如何表示单位向量、方向数与方向余弦、投影。
2.向量的数量积、向量积的定义式与坐标式,掌握两个向量垂直和平行的条件。3.了解常用二次曲面的方程及其图形,以坐标轴为旋转轴的旋转曲面方程。空间曲线在坐标平面上的投影方程。
4.平面方程和直线方程及其求法。
5.平面与平面、平面与直线、直线与直线之间的夹角,利用平面、直线的相互关系(平行、垂直、相交等)解决有关问题。
6.点到直线以及点到平面的距离。
多元函数微分法及其应用
1.有关偏导数和全微分的求解方法,偏导要求求到二阶。
2.复合函数的链式法则,隐函数求导公式和方法。
3.空间曲线的切线和法平面方程,空间曲面的切平面与法线方程;函数沿着一条直线的方向导数与梯度。4.利用充分条件判断函数的极值问题;利用拉格朗日乘子法(即条件极值)分析实际问题或给定函数的最值问题。
重积分
1.二重积分直角坐标交换积分次序;选择合适的坐标系计算二重积分。
2.选择合适的坐标系计算三重积分。
3.利用二重积分计算曲面的面积;利用三重积分计算立体体积;
4.利用质心和转动惯量公式求解问题。
11曲面积分与曲线积分
1.两类曲线积分的计算与联系;
2.两类曲面积分的计算与联系;
3.格林公式和高斯公式的应用。
第三篇:高数积分总结
高数积分总结
一、不定积分
1、不定积分的概念也性质
定义1:如果在区间I上,可导函数F(x)的导函数为f(x),即对任一xI,都有
F`(x)=f(x)或dF(x)=f(x)dx, 那么函数F(x)就称为f(x)(或f(x)dx)在区间I上的原函数。定义2:在区间I上,函数f(x)的带有任意常数项的原函数称为f(x)(或者f(x)dx)在区间I上的不定积分,记作
f(x)dx。
性质1:设函数f(x)及g(x)的原函数存在,则
[f(x)g(x)]dxf(x)dxg(x)dx。
性质2:设函数f(x)的原函数存在,k为非零常数,则
kf(x)dxkf(x)dx。
2、换元积分法(1)第一类换元法:
定理1:设f(u)具有原函数,(x)可导,则有换元公式
f[(x)]'(x)dx[f()d]
(x)。例:求2cos2xdx
解 2cos2xdxcos2x2dxcos2x(2x)'dxcosd 将2x代入,既得
2cos2xdxsin2xC
(2)第二类换元法:
定理2:设x(t)是单调的、可导的函数,并且'(t)0.又设f[(t)]'(t)具有原函数,则有换元公式
f(x)dx[f[(t)]'(t)dt]1其中(x)是x(t)的反函数。
t1(x),例:求dxxa22(a0)
22解
∵1tantsect,设xtantt,那么
22x2a2a2a2tan2ta1tan2tasect,dxasec2tdt,于是
asec2tdtsectdt 22asectxadx∴∵sect∴dxdxxa22lnsecttantC
x2a2,且secttant0 aCln(xx2a2)C,CClna 1122xxalnaax2a2
3、分部积分法
定义:设函数(x)及(x)具有连续导数。那么,两个函数乘积的导数公式为
'''
移项得
'()''
对这个等式两边求不定积分,得
'dx'dx
此公式为分部积分公式。例:求xcosxdx 解 xcosxdxxsinxsinxdx
∴xcosxdxxsinxcosxC 分部积分的顺序:反对幂三指。
4、有理函数的积分 例:求x1dx 2x5x62解
∵x5x6(x3)(x2),故设
x1AB
x25x6x3x2其中A,B为待定系数。上式两端去分母后,得
x1A(x2)B(x3)
即
x1(AB)x2A3B
比较上式两端同次幂的系数,既有
AB1 2A3B1从而解得
A4,B3 于是
x134dx4lnx33lnx2C x25x6dxx3x2其他有些函数可以化做有理函数。
5、积分表的查询
二、定积分
1、定积分的定义和性质
(1)定义:设函数f(x)在a,b上有界,在a,b中任意插入若干个分点
ax0x1x2xn1xnb
把区间a,b分成n个小区间
x0,x1,x1,x2,,xn1,xn
各个小区间的长度依次为
x1x1x0,x2x2x1,,xnxnxn1
在每个小区间xi1,xi上任取一点ixi1ixi,作函数值f(i)与小区间长度xi的乘积f(i)xii1,2,,n,并作出和
Sf(i)xi
i1n记maxx1,x2,,xn,如果不论对a,b怎么划分,也不论在小区间xi1,xi上点i怎么选取,只要当0时,和S总趋于确定的极限I,那么称这个极限I为函数(简称积分),记作
f(x)在区间a,b上的定积分
baf(x)dx,即
n其中变量,baf(x)dxIlimf(i)xi
0i1f(x)叫做被积函数,f(x)dx叫做被积表达式,x叫做积分a叫做积分下限,b叫做积分上限,a,b叫做积分区间。
f(x)在区间a,b上有界,且只有有限个间断点,则f(x)定理1:设f(x)在区间a,b上连续,则f(x)在a,b上可积。定理2:设在a,b上可积。(2)性质1:
性质2:f(x)g(x)dxabbaf(x)dxg(x)dx
abkf(x)dxkabbaf(x)dx
(k是常数)
性质3:设acb,则
baf(x)dxf(x)dxf(x)dx
accb
性质4:如果在区间a,b上f(x)1,则
1dxdxba
aabb
性质5:如果在区间a,b上,f(x)0,则
babaf(x)dx0ab
推论1:如果在区间a,b上,f(x)g(x),则
f(x)dxg(x)dxab
ab
推论2:
baf(x)dxf(x)dx(ab)
ab
性质6:设M及m分别是函数最小值,则
f(x)在区间a,b上的最大值和m(ba)f(x)dxM(ba)(ab)
ab
性质7(定积分中值定理):如果函数f(x)在积分区间a,b上连续,则在a,b上至少存在一个点,使下式成立
baf(x)dxf()(ba)(ab)
2、微积分基本公式(1)积分上限函数及其导数
定理1:如果函数f(x)在区间a,b上连续,则积分上限的函数
xf(t)dt
ax在a,b上可导,并且它的导数
dx'(x)f(t)dtf(x)(axb)adx定理2:如果函数f(x)在区间a,b上连续,则函数
(x)f(t)dt
ax就是f(x)在区间a,b上的一个原函数。
f(x)在区间a,b上的一个原函(2)牛顿-莱布尼茨公式
定理3:如果函数F(x)是连续函数数,则
(1)定积分的换元法 定理:
三、多元函数微分
四、重积分
五、曲面和曲线积分
baf(x)dxF(b)F(a)
3、定积分的换元法和分部积分法
第四篇:高数下册总结
第四讲 向量代数、多元函数微分与空间解析几何
一、理论要求 1.向量代数 理解向量的概念(单位向量、方向余弦、模)了解两个向量平行、垂直的条件 向量计算的几何意义与坐标表示
理解二元函数的几何意义、连续、极限概念,闭域性质 理解偏导数、全微分概念 能熟练求偏导数、全微分
熟练掌握复合函数与隐函数求导法
理解多元函数极值的求法,会用Lagrange乘数法求极值 掌握曲线的切线与法平面、曲面的切平面与法线的求法 会求平面、直线方程与点线距离、点面距离 2.多元函数微分
3.多元微分应用 4.空间解析几何
二、题型与解法 A.求偏导、全微分
1.f(x)有二阶连续偏导,zf(exsiny)满足zxxzyyez,求
''''2xf(x)
解:f''f0f(u)c1euc2eu
12z2.zf(xy)y(xy),求
xxy3.yy(x),zz(x)由zxf(xy),F(x,y,z)0决定,求dz/dx
B.空间几何问题
4.求和。解:x/2xyza上任意点的切平面与三个坐标轴的截距之
x0y/y0z/z0ada
225.曲面x2y3z21在点(1,2,2)处的法线方程。
C.极值问题
2226.设zz(x,y)是由x6xy10y2yzz180确定的函数,求zz(x,y)的极值点与极值。
三、补充习题(作业)
xy2z1.zf(xy,)g(),求
yxxy2.zf(xy,xyzg()),求 yxx3.zu,ulnxy,arctan22y,求dz
x第五讲 多元函数的积分
一、理论要求 1.重积分
2.曲线积分
3.曲面积分
二、题型与解法 A.重积分计算 熟悉二、三重积分的计算方法(直角、极、柱、球)
b2(x)f(x,y)dxdyadxyy1(x)f(x,y)dy D2r2()1dr1()f(r,)rdrby2(x)z2(x,y)adxy1(x)dyz1(x,y)f(x,y,z)dzf(x,y,z)dxdydzVz2z1dz2(z)r2(z,)1(z)dr1(z,)f(r,,z)rdr 2()r2(,),)r2d1()dr1(,)f(r,sindr会用重积分解决简单几何物理问题(体积、曲面面积、重心、转动惯量)zf(x,y)A1z'22Dxz'ydxdy
理解两类曲线积分的概念、性质、关系,掌握两类曲线积分的计算方法
L:yy(x)bf(x,y(x))1y'2axdxLf(x,y)dlL:xx(t)yy(t)f(x(t),y(t))x'2ty'2tdt
L:rr()f(rcos,rsin)r2r'2d熟悉Green公式,会用平面曲线积分与路径无关的条件
理解两类曲面积分的概念(质量、通量)、关系 熟悉Gauss与Stokes公式,会计算两类曲面积分
S:zz(x,y)f(x,y,z)dSf(x,y,z(x,y))1z'22xz'ydxdyGauss:DxySEdSEdV(通量,散度)Stokes:VLFdrS(F)dS(旋度)22y21.I(xy)dV,为平面曲线2z0绕z轴旋转一周与z=8
x的围域。解:I822822z0dzx2y22z(xy)dxdy0dz0d0r2rdr10243
2.Ix2y24a2x2y22Ddxdy,D为yaa2x2(a0)与yx围域。(Ia(21)162x2y,1x2,0yx3.f(x,y),0,其他求
Df(x,y)dxdy,D:x2y22x
(49/20)B.曲线、曲面积分 4.I(exsinyb(xy))dx(excosyax)dy
L L从A(2a,0)沿y2axx2至O(0,0)
解:令L1从O沿y0至A
ILL1(ba)dxdy(bx)dx(L1D02a22)a2b2a3
5.IxdyydxL4x2y2,L为以(1,0)为中心,R(1)为半径的圆周正向。
解:取包含(0,0)的正向L1:
2xrcos,yrsinLLL1LL10L1
6.对空间x>0内任意光滑有向闭曲面S,Sxf(x)dydzxyf(x)dzdxe2xzdxdy0,且f(x)在x>0有连续一
x0阶导数,limf(x)1,求f(x)。
0FdSFdV(f(x)xf'(x)xf(x)e2x)dV 解:
s112xexx(e1)
y'(1)yeyxxx第七讲 无穷级数
一、理论要求
1.收敛性判别 级数敛散性质与必要条件
常数项级数、几何级数、p级数敛散条件 正项级数的比较、比值、根式判别法 2.幂级数
3.Fourier级数 交错级数判别法
幂级数收敛半径、收敛区间与收敛域的求法
幂级数在收敛区间的基本性质(和函数连续、逐项微积分)Taylor与Maclaulin展开
了解Fourier级数概念与Dirichlet收敛定理 会求[l,l]的Fourier级数与[0,l]正余弦级数
第五篇:高数符号总结
数量符号
如:i,2+i,a,x,自然对数底e,圆周率π。
运算符号
除号(÷或/)两个集合的并集(∪)交集(∩)
根号(↗)
对数(log,lg,ln),比(:)微分(dx)积分(∫)
曲线积分(∬)等。
结合符号
如小括号“()”中括号“[]”,大括号“{}”横线“—”
省略符号
三角形(△)
直角三角形(Rt△)x的函数(f(x))极限(lim)
角(∠),∮因为,(一个脚站着的,站不住)
∭所以,(两个脚站着的,能站住)
总和(↖)
连乘(↕)
从n个元素中每次取出r个元素所有不同的组合数(C(r)(n))幂(A,Ac,Aq,x^n)等。
排列组合符号
C-组合数
A-排列数
N-元素的总个数
R-参与选择的元素个数
!-阶乘,如5!=5×4×3×2×1=120
C-Combination-组合A-Arrangement-排列
离散数学符号(未全)
∀ 全称量词
∃ 存在量词
├ 断定符(公式在L中可证)
╞ 满足符(公式在E上有效,公式在E上可满足)
┐ 命题的“非”运算
∧ 命题的“合取”(“与”)运算
∨ 命题的“析取”(“或”,“可兼或”)运算
→ 命题的“条件”运算
? 命题的“双条件”运算的A<=>B 命题A 与B 等价关系
A=>B 命题 A与 B的蕴涵关系
A* 公式A 的对偶公式
wff 合式公式
iff 当且仅当
↑ 命题的“与非” 运算(“与非门”)
↓ 命题的“或非”运算(“或非门”)
□ 模态词“必然”
◇ 模态词“可能”
φ 空集
↔ 属于(?不属于)
P(A)集合A的幂集
|A| 集合A的点数
R^2=R○R [R^n=R^(n-1)○R] 关系R的“复合”
א 阿列夫
⊆ 包含
⊂(或下面加 ≠)真包含
∪ 集合的并运算
∩ 集合的交运算
-(~)集合的差运算
〡 限制
[X](右下角R)集合关于关系R的等价类
A/ R 集合A上关于R的商集
[a] 元素a 产生的循环群
I(i大写)环,理想
Z/(n)模n的同余类集合r(R)关系 R的自反闭包
s(R)关系 的对称闭包
CP 命题演绎的定理(CP 规则)
EG 存在推广规则(存在量词引入规则)
ES 存在量词特指规则(存在量词消去规则)
UG 全称推广规则(全称量词引入规则)
US 全称特指规则(全称量词消去规则)
R 关系
r 相容关系
R○S 关系 与关系 的复合domf 函数 的定义域(前域)
ranf 函数 的值域
f:X→Y f是X到Y的函数
GCD(x,y)x,y最大公约数
LCM(x,y)x,y最小公倍数
aH(Ha)H 关于a的左(右)陪集
Ker(f)同态映射f的核(或称 f同态核)
[1,n] 1到n的整数集合d(u,v)点u与点v间的距离
d(v)点v的度数
G=(V,E)点集为V,边集为E的图
W(G)图G的连通分支数
k(G)图G的点连通度
△(G)图G的最大点度
A(G)图G的邻接矩阵
P(G)图G的可达矩阵
M(G)图G的关联矩阵
C 复数集
N 自然数集(包含0在内)
N* 正自然数集
P 素数集
Q 有理数集
R 实数集
Z 整数集
Set 集范畴
Top 拓扑空间范畴
Ab 交换群范畴
Grp 群范畴
Mon 单元半群范畴
Ring 有单位元的(结合)环范畴
Rng 环范畴
CRng 交换环范畴
R-mod 环R的左模范畴
mod-R 环R的右模范畴
Field 域范畴
Poset 偏序集范畴
数学符号的意义
符号(Symbol)意义(Meaning)>> 远远大于号
<< 远远小于号
∪ 并集
∩ 交集
⊆包含于
⊙ 圆
φ bet 磁通系数;角度;系数(数学中常用作表示未知角)
β fai 磁通;角(数学中常用作表示未知角)
∞ 无穷大
ln(x)以e为底的对数
lg(x)以10为底的对数
floor(x)上取整函数
ceil(x)下取整函数
x mod y 求余数
x-floor(x)小数部分
∫f(x)dx 不定积分
∫[a:b]f(x)dx a到b的定积分
拓展思考:
数学符号的应用
P为真等于1否则等于0
↖[1≤k≤n]f(k)对n进行求和,可以拓广至很多情况
如:↖[n is prime][n < 10]f(n)
↖↖[1≤i≤j≤n]n^2
lim f(x)(x->?)求极限
f(z)f关于z的m阶导函数
C(n:m)组合数,n中取m
P(n:m)排列数
m|n m整除n
m⊥n m与n互质
a ↔ A a属于集合A
#A 集合A中的元素个数