微积分常用公式及运算法则(下册).
微积分下册主要知识点汇总
vduuvudv (3.1)
vdxuuvdxvu (3.2)
(或微分)的逆运算. 一般地, 下列类型的被
(其中m, n都是正整数).
arctanarccosarcsin)(lncossincossin等mxxmxxmxxxxexmxemxemxxmxxnnnnmxnnxnxnn
:
已知曲面上的点所满足的几何条件,建立曲面的方程;
已知曲面方程,研究曲面的几何形状.
. 可以证明空间中任一平面都可以用三元一次
DCzByAx
(1.3)
. 其中A、B、C、D是不全为零常数. 方程(1.3)称为平面的一般方程.
2 平行于某定直线并沿定曲线C移动的直线L所形成的轨迹称为柱面. 这条定曲
定积分的概念
定积分的性质
(a) 当ba时, ;0)(b
dxxf (b) 当ba时, abbadxxfdxxf)()(.
1
)()()]()([b
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3 b
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1 设函数)(xf在闭区间],[ba上连续,函数)(tx满足条件:
1),)(,)(ba 且bta)(;
2))(t在],[(或],[)上具有连续导数,则有
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)()]([)(. (4.1)
(4.1)称为定积分的换元公式.
. 但是,在应用定积分的换元公式时应
1)用)(tx把变量x换成新变量t时, 积分限也要换成相应于新变量t的积分限,且
),(),(lim00000,
).,(,,
微积分的公式大全
微积分的公式大全微积分是数学中的重要分支,涵盖了一系列的公式,用于计算和解决各种与变化相关的问题。
下面是微积分中的一些重要公式:1.导数的基本公式:- 常数的导数:$$\frac{d(c)}{dx}=0$$,其中c为常数。
- 幂函数的导数:$$\frac{d(x^n)}{dx}=nx^{n-1}$$,其中n为常数。
- e的指数函数的导数:$$\frac{d(e^x)}{dx}=e^x$$。
- 对数函数的导数:$$\frac{d(\ln(x))}{dx}=\frac{1}{x}$$。
2.常见初等函数的导数:- 正弦函数的导数:$$\frac{d(\sin(x))}{dx}=\cos(x)$$。
- 余弦函数的导数:$$\frac{d(\cos(x))}{dx}=-\sin(x)$$。
- 正切函数的导数:$$\frac{d(\tan(x))}{dx}=\sec^2(x)$$。
- 反正弦函数的导数:$$\frac{d(\arcsin(x))}{dx}=\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}$$。
- 反余弦函数的导数:$$\frac{d(\arccos(x))}{dx}=-\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}$$。
3.基本微分法则:- 常数乘积法则:$$\frac{d(cu)}{dx}=c\frac{du}{dx}$$。
- 加法法则:$$\frac{d(u+v)}{dx}=\frac{du}{dx}+\frac{dv}{dx}$$。
- 乘法法则:$$\frac{d(uv)}{dx}=u\frac{dv}{dx}+v\frac{du}{dx}$$。
- 商法则:$$\frac{d\left(\frac{u}{v}\right)}{dx}=\frac{v\frac{du}{dx}-u\frac{dv}{dx}}{v^2}$$。
- 复合函数求导法则:如果y是x的函数,z是y的函数,则$$\frac{dz}{dx}=\frac{dz}{dy}\frac{dy}{dx}$$。
微积分公式大全
微积分公式大全1.极限与连续1.1 极限的定义:对于函数$f(x)$,当$x$趋向于$a$时,如果对于任意给定的$\epsilon > 0$,总存在与$a$不相等的$x$使得当$0 < ,x-a,< \delta$时,$,f(x) - L, < \epsilon$,我们就说函数$f(x)$在$x=a$处的极限为$L$,记作$\lim_{x \to a}f(x)=L$。
1.2基本极限公式:a) $\lim_{x \to a}c = c$,其中$c$为常数;b) $\lim_{x \to a}x = a$;c) $\lim_{x \to a}x^n = a^n$,其中$n$为正整数;d) $\lim_{x \to a} \sin x = \sin a$;e) $\lim_{x \to a} \cos x = \cos a$;f) $\lim_{x \to a} \tan x = \tan a$,其中$a \neq\frac{\pi}{2} + \pi k$,$k$为整数;g) $\lim_{x \to a} \ln x = \ln a$,其中$a > 0$。
1.3极限的运算法则:a) $\lim_{x \to a}[f(x) \pm g(x)] = \lim_{x \to a}f(x) \pm \lim_{x \to a}g(x)$;b) $\lim_{x \to a} kf(x) = k \lim_{x \to a}f(x)$,其中$k$为常数;c) $\lim_{x \to a} f(x)g(x) = \lim_{x \to a}f(x) \cdot\lim_{x \to a}g(x)$;d) $\lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)} = \frac{\lim_{x \to a}f(x)}{\lim_{x \to a}g(x)}$,其中$\lim_{x \to a}g(x) \neq 0$;e) $\lim_{x \to a} [f(x)]^n = [\lim_{x \to a}f(x)]^n$,其中$n$为正整数。
微积分的公式大全
微积分的公式大全一、极限公式1.无穷小量定义:若当x→0时,Δx是x的函数之一,且满足Δx/x→0,则称Δx为x的一个无穷小量。
2.极限的基本性质:-函数f(x)的极限即为f(x)的左极限和右极限存在且相等的值。
-函数的极限与函数的值在有限点无关,只与趋向于该点的方式有关。
-函数有界,且极限存在,则函数必定有极大值和极小值。
3.基本极限:-极限的四则运算规则:设x→x0时有f(x)→A,g(x)→B,则f(x)±g(x)→A±B,f(x)g(x)→AB,f(x)/g(x)→A/B。
- 幂函数极限:若m是正整数,则lim(x→a) (x^m) = a^m。
- e 的指数函数极限:lim(x→∞) (1+1/x)^x = e。
- 自然对数函数极限:lim(x→0) (ln(1+x)/x) = 1-三角函数极限:- lim(x→0) (sinx/x) = 1- lim(x→0) (cosx-1)/x = 0。
四、导数公式1. 基本定义:函数 y=f(x) 在 x0 处可导,当且仅当函数在 x0 处存在极限lim(x→x0) (f(x)-f(x0))/(x-x0),即导数 f'(x0) 存在。
2.基本导数:- 常数函数的导数为 0:d/dx(c) = 0。
- 幂函数的导数:d/dx(x^n) = nx^(n-1)。
- 指数函数的导数:d/dx(e^x) = e^x。
- 对数函数的导数:d/dx(loga(x)) = 1/(xln(a))。
-三角函数的导数:- d/dx(sin(x)) = cos(x)。
- d/dx(cos(x)) = -sin(x)。
- d/dx(tan(x)) = sec^2(x)。
-反三角函数的导数:- d/dx(arcsin(x)) = 1/√(1-x^2)。
- d/dx(arccos(x)) = -1/√(1-x^2)。
- d/dx(arctan(x)) = 1/(1+x^2)。
微积分的公式大全
微积分的公式大全1.极限的基本公式:(1)常数规则:lim(c) = c (c 为常数)(2)零规则:lim(0) = 0(3)单位规则:lim(x) = x (x 为自变量)(4)和差规则:lim(f(x) ± g(x)) = lim(f(x)) ± lim(g(x))(5)乘法规则:lim(f(x) * g(x)) = lim(f(x)) * lim(g(x))(6)除法规则:lim(f(x) / g(x)) = lim(f(x)) / lim(g(x)) (若lim(g(x)) ≠ 0)2.导数的基本公式:(1)常数函数的导数:(c)'=0(c为常数)(2)幂函数的导数:(x^n)' = nx^(n-1) (n 为实数)(3)指数函数的导数:(e^x)'=e^x(4)对数函数的导数:(ln(x))' = 1/x(5)三角函数的导数:(sin(x))' = cos(x)、(cos(x))' = -sin(x)、(tan(x))' = sec^2(x)(6)反三角函数的导数:(arcsin(x))' = 1/√(1-x^2)、(arccos(x))' = -1/√(1-x^2)、(arctan(x))' = 1/(1+x^2)3.基本积分公式:(1)幂函数的积分:∫(x^n)dx = (x^(n+1))/(n+1) + C (n ≠ -1)(2)指数函数的积分:∫(e^x)dx = e^x + C(3)对数函数的积分:∫(1/x)dx = ln,x, + C(4)三角函数的积分:∫sin(x)dx = -cos(x) + C、∫cos(x)dx = sin(x) + C、∫tan(x)dx = -ln,cos(x), + C(5)反三角函数的积分:∫(1/√(1-x^2))dx = arcsin(x) + C、∫(-1/√(1-x^2))dx = arccos(x) + C、∫(1/(1+x^2))dx = arctan(x)+ C4.微分中值定理:(1)罗尔定理:若函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,并且f(a)=f(b),则存在一个c(a<c<b),使得f'(c)=0。
微积分公式与运算法则
微积分公式与运算法则1.基本公式(1)导数公式 (2) 微分公式(xμ)ˊ= μxμ-1 d(xμ)= μxμ-1 dx(a x)ˊ= a x lna d(a x)= a x lna dx(loga x)ˊ= 1/(xlna) d(loga x)= 1/(xlna) dx(sin x)ˊ= cos x d(sin x)= cos x dx(con x)ˊ= -sin x d(con x)= -sin x dx(tan x)ˊ= sec2 x d(tan x)= sec2 x dx(cot x)ˊ= -csc2 x d(cot x)= -csc2 x dx(sec x)ˊ= sec x·tan x d(sec x)= sec x·tan x dx (csc x)ˊ= -csc x·cot x d(csc x)= -csc x·cot x dx (arcsin x)ˊ= 1/(1-x2)1/2 d(arcsin x)= 1/(1-x2)1/2 dx (arccos x)ˊ= -1/(1-x2)1/2 d(arccos x)= -1/(1-x2)1/2 dx (arctan x)ˊ= 1/(1+x2) d(arctan x)= 1/(1+x2) dx (arccot x)ˊ= -1/(1+x2) d(arccot x)= -1/(1+x2) dx (sinh x)ˊ= cosh x d(sinh x)= cosh x dx (cosh x)ˊ= sinh x d(cosh x)= sinh x dx2.运算法则(μ=μ(x),υ=υ(x),α、β∈R)(1)函数的线性组合积、商的求导法则(αμ+βυ)ˊ=αμˊ+βυˊ(μυ)ˊ=μˊυ+μυˊ(μ/υ)ˊ= (μˊυ-μυˊ)/υ2(2)函数和差积商的微分法则d(αμ+βυ)= αdμ+βdυd(μυ)=υdμ+μdυd(μ/υ)= (υdμ-μdυ)/υ23.复合函数的微分法则设y=f(μ),μ=ψ(x),则复合函数y=f[ψ(x)]的导数为dy/dx = fˊ[ψ(x)] ·ψˊ(x)所以复合函数的微分为dy = fˊ[ψ(x)] ·ψˊ(x) dx由于fˊ[ψ(x)]= fˊ(μ),ψˊ(x) dx = dμ,因此上式也可写成 dy = fˊ(μ) dμ由此可见,无论μ是自变量,还是另一变量的可微函数,微分形式dy = fˊ(μ) dμ保持不变,这一性质称为微分形式不变性。
微积分的公式大全
微积分的公式大全微积分是数学的一个分支,主要研究连续变化的函数及其相关性质。
在微积分中,有许多重要的公式在各个方面被广泛应用。
下面给出了微积分的一些重要公式。
1.极限公式(1)a^0=1,a≠0(2)lim(x→0) sinx/x = 1(3)lim(x→∞) (1+1/x)^x = e(4)lim(x→∞) (1+1/n)^nt = e^t(5)lim(x→0) (1+x)^1/x = e(6)lim(x→∞) (1+1/x)^x = e2.微分公式(1)dy/dx (x^n) = nx^(n-1)(2)dy/dx (a^x) = a^x ln(a)(3)dy/dx (e^x) = e^x(4)d/dx (ln(x)) = 1/x(5)d/dx (sinx) = cosx(6)d/dx (cosx) = -sinx(7)d/dx (tanx) = sec^2x(8)d/dx (cotx) = -csc^2x(9)d/dx (secx) = secx tanx(10)d/dx (cscx) = -cscx cotx3.积分公式(1)∫x^n dx = x^(n+1)/(n+1) + C,n≠-1(2)∫a^x dx = a^x/ln(a) + C(3)∫e^x dx = e^x + C(4)∫1/x dx = ln,x, + C(5)∫sinx dx = -cosx + C(6)∫cosx dx = sinx + C(7)∫sec^2x dx = tanx + C(8)∫csc^2x dx = -cotx + C(9)∫secx tanx dx = secx + C(10)∫cscx cotx dx = -cscx + C4.导数规则(1)(f+g)’=f’+g’(2)(af)’ = af’,a为常数(3)(f×g)’=f’×g+f×g’(4)(f/g)’ = (f’g - fg’)/g^2,g≠0(5)(fog)’=f’og×g’,o表示复合函数(6)(f^n)’ = nf^(n-1) f’,n为常数5.积分规则(1)∫(f + g) dx = ∫f dx + ∫g dx(2)∫(af) dx = a∫f dx,a为常数(3)∫(f × g) dx = ∫f dx ∫g dx - ∫f’ dx ∫g dx + C,C 为常数(4)∫(1/f) dx = ∫1/f dx(5)∫f’(x) dx = f(x) + C,C为常数以上是微积分中的一些公式,它们在求解问题和推导定理时都起到了重要的作用。
微积分的基本公式一定看精心整理
微积分的基本公式一定看精心整理微积分是数学的一个重要分支,研究变化的量与变化率,并通过极限、导数和积分等概念来描述和计算。
一、导数的求法公式1.基本导数公式:(1)常数函数的导数为0。
(2)幂函数的导数:设y=x^n,则y'=n*x^(n-1)。
(3)指数函数的导数:设y=a^x,则y' = ln(a) * a^x。
(4)对数函数的导数:设y=log_a(x),则y' = 1 / (x * ln(a))。
2.基本求导法则:(1)和差法则:设f(x)和g(x)是可导函数,则(f+g)'=f'+g',(f-g)'=f'-g'。
(2)常数倍法则:设f(x)是可导函数,c是常数,则(c*f)'=c*f'。
(3)乘积法则:设f(x)和g(x)是可导函数,则(f*g)'=f'*g+f*g'。
(4)商法则:设f(x)和g(x)是可导函数,且g(x)≠0,则(f/g)'=(f'*g-f*g')/g^2(5)复合函数法则:设f(x)和g(x)是可导函数,则(f(g(x)))'=f'(g(x))*g'(x)。
二、常见函数的积分公式1.基本积分公式:(1)幂函数的积分:设n≠-1,则∫x^n dx = (1/(n+1)) * x^(n+1) + C,其中C为常数。
(2)指数函数的积分:∫e^x dx = e^x + C,其中C为常数。
(3)对数函数的积分:∫(1/x) dx = ln,x, + C,其中C为常数。
2.基本初等函数的积分:(1)正弦函数与余弦函数的积分:∫sin(x) dx = -cos(x) + C,∫cos(x) dx = sin(x) + C,其中C为常数。
(2)正切函数的积分:∫tan(x) dx = ln,sec(x), + C,其中C为常数。
微积分的基本公式
微积分的基本公式微积分是数学的一个分支,涉及到函数、极限、导数、积分等概念和理论。
在微积分中,有很多基本公式被广泛应用于解决各种问题。
下面是一些微积分的基本公式及其应用:1.导数公式:-常数导数公式:对于任意常数c,其导数为0。
- 幂函数导数公式:对于任意实数n,导数公式为d(x^n) / dx = n * x^(n-1)。
- 指数函数导数公式:对于任意实数a,指数函数e^x的导数为d(e^x) / dx = e^x。
- 对数函数导数公式:对于任意实数a和b,自然对数函数ln(x)的导数为d(ln(x)) / dx = 1 / x。
2.积分公式:- 幂函数积分公式:对于任意实数n(n ≠ -1),积分公式为∫(x^n)dx = (1 / (n+1)) * x^(n+1) + C,其中C为常数。
- 指数函数积分公式:对于任意实数a,指数函数e^x的积分公式为∫e^xdx = e^x + C,其中C为常数。
- 对数函数积分公式:对于任意实数a和b,自然对数函数ln(x)的积分公式为∫(1 / x)dx = ln,x, + C,其中C为常数。
3.基本微积分定理:基本微积分定理是微积分的核心定理之一,它定量描述了函数与其导函数之间的关系。
根据基本微积分定理,如果F(x)是函数f(x)的一个原函数,则有∫f(x)dx = F(x) + C,其中C为常数。
4.链式法则:链式法则是求复合函数导数的一个重要工具。
设有函数y = f(g(x)),其中f(u)和g(x)分别是可导函数,那么复合函数关于自变量x的导数可以表示为dy / dx = dy / du * du / dx。
5.积分换元法:积分换元法是求定积分的一个常用方法。
当遇到被积函数中含有复杂的函数形式时,可以通过引入一个合适的变量代换,将原函数转化为较简单的形式来进行积分计算。
上述只是微积分中的几个基本公式,实际上微积分涉及到更多的公式和方法。
微积分在物理、工程、经济学等领域中具有广泛的应用,可以用于描述和分析各种变化过程,计算曲线的斜率、面积、体积等。
微积分常用公式及运算法则
微积分常用公式及运算法则1.基本导函数:(1)常数函数导数公式:若f(x)=C,其中C是常数,则f'(x)=0。
(2) 幂函数导数公式:若f(x) = x^n,其中n是常数,则f'(x) = nx^(n-1)。
(3) 指数函数导数公式:若f(x) = a^x,其中a是正常数且a≠1,则f'(x) = a^x * ln(a)。
(4) 对数函数导数公式:若f(x) = log_a(x),其中a是正常数且a≠1,则f'(x) = 1 / (x * ln(a))。
(5)三角函数导数公式:- sin函数导数:(sinx)' = cosx。
- cos函数导数:(cosx)' = -sinx。
- tan函数导数:(tanx)' = sec^2(x)。
- cot函数导数:(cotx)' = -csc^2(x)。
- sec函数导数:(secx)' = secx * tanx。
- csc函数导数:(cscx)' = -cscx * cotx。
(6)反三角函数导数公式:- arcsin函数导数:(arcsinx)' = 1 / sqrt(1 - x^2)。
- arccos函数导数:(arccosx)' = -1 / sqrt(1 - x^2)。
- arctan函数导数:(arctanx)' = 1 / (1 + x^2)。
- arccot函数导数:(arccotx)' = -1 / (1 + x^2)。
- arcsec函数导数:(arcsecx)' = 1 / (x * sqrt(x^2 - 1)),其中,x, > 1- arccsc函数导数:(arccscx)' = -1 / (x * sqrt(x^2 - 1)),其中,x, > 1(1)常数乘法法则:若f(x)=C*g(x),其中C是常数,则f'(x)=C*g'(x)。
16个微积分公式
16个微积分公式微积分是数学的一个重要分支,研究的是函数的极限、导数和积分等概念及其应用。
下面将介绍16个微积分公式,包括导数和积分的基本公式以及一些常用的微积分技巧。
一、导数的基本公式1. 常数函数的导数公式:常数函数的导数为0。
这是因为常数函数在任意点的斜率都是0。
2. 幂函数的导数公式:幂函数的导数等于指数乘以底数的指数减1。
3. 指数函数的导数公式:指数函数的导数等于该函数自身乘以底数的自然对数。
4. 对数函数的导数公式:对数函数的导数等于该函数自身除以自变量。
5. 三角函数的导数公式:三角函数的导数可以通过基本的三角函数关系推导得出。
二、积分的基本公式1. 定积分的基本公式:定积分可以看作是函数在给定区间上的面积。
计算定积分可以使用牛顿-莱布尼茨公式,即求导和积分的逆运算。
2. 不定积分的基本公式:不定积分是积分的一种形式,表示函数的原函数。
计算不定积分可以使用导数和积分的基本公式。
三、微积分的常用技巧1. 函数的导数与原函数的关系:函数的导数可以用来求函数的原函数,而函数的原函数可以用来求函数的积分。
2. 导数的链式法则:如果一个函数是两个函数的复合函数,那么它的导数可以通过链式法则来计算。
3. 积分的换元法:积分的换元法是一种常用的求积法则,可以通过变量代换来简化积分的计算。
4. 积分的分部积分法:分部积分法是积分的一种常用技巧,可以将一个复杂的积分转化为两个简单的积分。
5. 积分的化简技巧:有时候,积分的式子可以通过一些化简技巧来简化,如分子分母的拆分、积分区间的变换等。
6. 导数的极值问题:导数可以用来求函数的极值点,通过判断导数的正负可以确定函数的增减性。
7. 积分的应用:积分在物理学、经济学等领域有广泛的应用,如求曲线的长度、求物体的质心等。
8. 微分方程的解法:微分方程是微积分的一个重要应用,可以用来描述物理系统的变化规律。
求解微分方程可以通过积分的方法来得到解析解。
9. 隐函数的求导:隐函数是指用一个方程来表示的函数,它的导数可以通过求偏导数来计算。
微积分公式大全
微积分公式大全一、基本公式:1.微分基本公式(导数):(1)常量函数导数:(k)'=0;(2)幂函数导数:(x^n)'=n·x^(n-1);(3)指数函数导数:(a^x)'= ln(a)·a^x;(4)对数函数导数:(log_a x)'= 1/(x·ln(a));(5)三角函数导数:(sin x)'=cos x, (cos x)'=-sin x, (tan x)'=sec^2 x;(6)反三角函数导数:(arcsin x)'=1/√(1-x^2), (arccos x)'=-1/√(1-x^2), (arctan x)'=1/(1+x^2);(7)复合函数导数:f(g(x))'=f'(g(x))·g'(x);2.积分基本公式:(1)不定积分:∫(k)dx=kx+C, ∫(x^n)dx= (x^(n+1))/(n+1)+C;(2)定积分:∫(a~b)f(x)dx= F(b)- F(a),其中 F(x) 是 f(x) 在[a, b] 上的一个原函数;(3)换元积分:∫f(g(x))·g'(x)dx=∫f(u)du, 其中 u = g(x);(4)分部积分:∫u·dv = u·v - ∫v·du;二、微分学公式:1.高阶导数:如果函数f(x)的n阶导数存在,则记作f^(n)(x),有以下公式:(1)常函数的n阶导数为0;(2)幂函数的n阶导数为n!(n-1)!·x^(n-m);(3)指数函数的 n 阶导数为a^x·ln^n(a);(4)对数函数的n阶导数为(-1)^(n-1)·(n-1)!/x^n;(5)三角函数的n阶导数:sin(x):n 为奇数时,n 阶导数为sin(x+ nπ/2);n 为偶数时,n 阶导数为cos(x+ nπ/2);cos(x):n 为奇数时,n 阶导数为 -cos(x+ nπ/2);n 为偶数时,n 阶导数为sin(x+ nπ/2);tan(x):n 为奇数时,n 阶导数为 (-1)^(n-1)·2^(n-1)·B_n·(2n)!·x^(2n-1),其中 B_n 为 Bernoulli 数;n为偶数时,n阶导数为0;2.泰勒展开:函数f(x)的泰勒展开式为:f(x)=f(a)+f'(a)·(x-a)+f''(a)·(x-a)^2/2!+......+f^(n)(a)·(x-a)^n/n!+......;当x接近a时,可以使用前n阶导数来估算函数的值;三、积分学公式:1.牛顿-莱布尼茨公式:设函数F(x)是f(x)在[a,b]上的一个原函数,则有∫(a~b)f(x)dx= F(b)- F(a);2.反常积分:(1)瑕积分:∫(1/x)dx 在曲线 y=0, x=0 和 x=1 构成的区域内发散;(2)收敛式积分:∫(1/x)dx 在曲线 y=0, x=0 和 x=1 构成的区域外收敛为 ln,x;(3)点收敛、条件收敛和绝对收敛;3.广义积分:(1)广义积分存在:∫(a~+∞)f(x)d x= A 表示对于任意定义域上的f(x),在 a 之后的任意区间上都是收敛的;(2)比较判别法:若存在p>0和M>0,使得,f(x),<=M·g(x),那么当f(x)的积分是收敛的,那么g(x)的积分也是收敛的;(3)绝对收敛:如果,f(x),在定义域上是收敛的,那么f(x)的积分是绝对收敛的;(4)积分判别法:如果积分是收敛的,但是f(x)的绝对值不是;或者f(x)的绝对值是收敛的,但是积分是发散的,那么f(x)的积分是条件收敛的;以上仅是微积分常用公式的集合,只能作为参考,实际应用仍需根据具体问题进行判断和运用。
微积分(下册)主要知识点汇总
微积分(下册)主要知识点汇总一、第一换元积分法(凑微分法):对于形如$\int g[\phi(x)]\phi'(x)dx$的积分,可以令$u=\phi(x)$,则$du=\phi'(x)dx$,将原式转化为$\int g(u)du$的形式,然后进行积分,最后再将$u$用$\phi(x)$表示回去,即可得到结果$\int g[\phi(x)]\phi'(x)dx=F[\phi(x)]+C$。
二、常用凑微分公式:1.积分类型换元公式:int x^\mu(x^\mu-1)f(x)dx=\int x^\mu d(x^{\mu-1})$$当$\mu\neq 1$时成立。
int x^3f(\ln x)dx=\int x^3d(\ln x)=\int x^3\frac{1}{x}dx$$int e^xf(e^x)dx=\int e^xd(e^x)=e^xf(e^x)$$int_a^b f(x)dx=\int_{\ln a}^{\ln b}f(e^t)e^tdt$$当$a,b>0$时成立。
int \frac{f(\sin x)\cos x}{\sqrt{1-\sin^2 x}}dx=\int f(\sin x)d(\cos x)$$int \frac{f(\cos x)\sin x}{\sqrt{1-\cos^2 x}}dx=-\int f(\cos x)d(\sin x)$$int \frac{f(\tan x)}{\cos^2 x}dx=\int f(\tan x)d(\tan x)$$int \frac{f(\cot x)}{\sin^2 x}dx=-\int f(\cot x)d(\cot x)$$int f(\arctan x)\frac{1}{1+x^2}dx=\int f(t)dt$$int f(\arcsin x)\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}dx=-\int f(t)dt$$三、第二换元法:对于形如$\int f(x)dx=\intf[\psi(t)]\psi'(t)dt=F(t)+C=F[\phi(x)]+C$的积分,可以令$\psi(t)=x$,则$\psi'(t)dt=dx$,将原式转化为$\intf[\psi(t)]\psi'(t)dt$的形式,然后进行积分,最后再将$t$用$\phi(x)$表示回去,即可得到结果。
微积分的公式大全
微积分的公式大全微积分是数学的一个重要分支,应用广泛,内容繁多。
在这里,我将为您介绍一些微积分中的基本公式和定理。
请注意,这里只是列举一些常用的公式,若要深入学习微积分,请参考相关教材和课程。
1.导数的基本公式:- 常数导数法则:对于常数c,其导数为0,即d/dx(c) = 0。
- 幂函数导数法则:对于幂函数f(x) = x^n ,其中n是常数,则其导数为d/dx(x^n) = nx^(n-1)。
-和差导数法则:若f(x)和g(x)都可导,则(f(x)±g(x))'=f'(x)±g'(x)。
-积法则:若f(x)和g(x)都可导,则(f(x)g(x))'=f'(x)g(x)+f(x)g'(x)。
-商法则:若f(x)和g(x)都可导,且g(x)≠0,则(f(x)/g(x))'=(f'(x)g(x)-f(x)g'(x))/(g(x))^22.基本积分公式:- 反微分法则:若F(x)是f(x)的一个原函数,则∫f(x)dx = F(x) + C,其中C为常数。
- 平方差公式:∫(a^2 - x^2)^(1/2) dx = (1/2)(x√(a^2 - x^2) + a^2sin^(-1)(x/a)) + C。
- 指数函数积分:∫e^x dx = e^x + C,其中e是自然对数的底数。
- 三角函数积分:∫cos(x) dx = sin(x) + C,∫sin(x) dx = -cos(x) + C。
3.特殊函数和公式:-泰勒级数展开:函数f(x)在点a处的泰勒展开式为f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)/1!+f''(a)(x-a)^2/2!+f'''(a)(x-a)^3/3!+...。
- 自然对数函数和指数函数的微分法则:d/dx(ln(x)) = 1/x,d/dx(e^x) = e^x。
微积分性质公式整理
微积分性质公式整理微积分是数学中的重要分支,研究函数的变化过程和趋势。
本文将整理一些微积分中常见的性质和公式。
一、导数的性质和公式1. 导数的定义:函数f(x)在点x0处的导数定义为:f'(x0) =lim┬(Δx→0)〖(f(x0+Δx) - f(x0))/Δx 〗,也可以写作f'(x0) = (df⁄dx)(x0)。
2.导数的基本法则:- 常数法则:若c为常数,则(d⁄dx)(c) = 0。
- 乘法法则:若u(x)和v(x)都可导,则(d⁄dx)(u(x)v(x)) =u'(x)v(x) + u(x)v'(x)。
- 除法法则:若u(x)和v(x)都可导,则(d⁄dx)(u(x)/v(x)) =(u'(x)v(x) - u(x)v'(x))/v(x)^2- 取负法则:若f(x)可导,则(d⁄dx)(-f(x)) = -(d⁄dx)(f(x))。
3.基本函数的导数表:- 常数函数f(x) = c,导数为(d⁄dx)(c) = 0。
- 幂函数f(x) = x^n,导数为(d⁄dx)(x^n) = nx^(n-1)。
- 指数函数f(x) = e^x,导数为(d⁄dx)(e^x) = e^x。
- 对数函数f(x) = ln(x),导数为(d⁄dx)(ln(x)) = 1⁄x。
4.三角函数的导数:- 正弦函数f(x) = sin(x),导数为(d⁄dx)(sin(x)) = cos(x)。
- 余弦函数f(x) = cos(x),导数为(d⁄dx)(cos(x)) = -sin(x)。
- 正切函数f(x) = tan(x),导数为(d⁄dx)(tan(x)) = sec^2(x)。
- 余切函数f(x) = cot(x),导数为(d⁄dx)(cot(x)) = -csc^2(x)。
5.复合函数的导数:若y=f(g(x)),则y'=f'(g(x))g'(x)。
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或ϕ([β ,α ]) ⊆ [a,b];
(2)ϕ′ ∈C[α, β ](或ϕ′∈ C[β ,α ])
那么:∫b f (x) d x = ∫ β f [ϕ (t)]ϕ′(t) d t
a
α
1
若f ∈C[−a, a],并且为偶函数,则
∫ a f (x) d x = 2∫ a f (x) d x;
−a
0
若f ∈C[−a, a],并且为奇函数,则
平面的方程
1.点法式方程
过点M 0 (x0 , y0 , z0 )且以n = ( A, B, C)为法向量 的平面Π的方程为 A(x − x0 ) + B( y − y0 ) + C(z − z0 ) = 0
2.一般方程
三元一次方程 Ax + By + Cz + D = 0 ( A, B,C不同时为零)的图形是平面,其中 x, y, z的系数A, B,C是平面的法向量的坐标, 即n = ( A, B,C)是平面的法向量. 特殊的平面: A = 0,平行于x轴的平面; B = 0,平行于y轴的平面; C = 0,平行于z轴的平面; D = 0,过原点的平面; A = B = 0,垂直于z轴的平面; B = C = 0,垂直于x轴的平面; C = A = 0,垂直于y轴的平面.
第五章 向量代数与空间解析几何
向量的运算
1.向量的加法
a+b = b+a
(a +b)+c = a +(b +c)
2.向量与数的乘法(数乘)
λ(µ a) = (λµ )a (λ + µ)a = λa + µa λ(a + b) = λa + λb
方向角与方向余弦
方向余弦 : cosα = ax , cos β = ay , cosγ = az
a ×b与一切既平行于a又平行于b的平面垂直.
向量的混合积
平面的夹角
cosθ = n1 ⋅ n2 =
| A1A2 + B1B2 + C1C2 |
| n1 || n2 |
A12 + B12 + C12 A22 + B22 + C22
3
同济二版 微积分(下)
平面Π1和Π 2
直线L1与L2的方向向量分别是
同时满足Π1与Π 2的方程,的下面的直线方程:
A1x
+
B1 y
+
C1z
+
D1
=
0,
A2 x + B2 y + C2 z + D2 = 0.
其中 A1 = B1 = C1 不成立. A2 B2 C2
两直线的夹角
旋转曲面 若在曲线C的方程f ( y, z) = 0中z保持不变而
将y改写成 ± x2 + y2 , 就得到曲线C绕z轴
a⋅b = b⋅a
3.不等式
|| a | − | b ||≤| a ± b |≤| a | + | b |
a ⋅ (b + c) = a ⋅b + a ⋅ c (λa) ⋅ (µb) = λµ(a ⋅b)
4.单位向量
ea = a |a|
空间两点间的距离公式 | P1P2 |= (x2 − x1)2 + ( y2 − y1)2 + (z2 − z1)2
同济二版 微积分(下)
以点M1(x1, y1, z1)为起点, M 2 (x2 , y2 , z2 )为终点 的坐标
M1M 2 = (x2 − x1, y2 − y1, z2 − z1)
∫a f (x)d x = 0 −a
π
π
∫ 2 f (sin x) d x = ∫ 2 f (cos x) d x
= ay by
ax = bx
cx
az bz
cx
+
az bz
ay az by bz cy cz
ax bx
cy
+
ax bx
ay by
cz
(ii)a × b同时垂直于a和b,并且a,b, a × b符合 右手法则.
[abc] = [bca] = [cab] 三向量a,b, c共面的充要条件是
a ×b = −b × a
∫ ∫ f [ϕ (x)]ϕ′(x) d x = f (u) d uu=ϕ(x) ∫ f (x) d x = [ f [φ (t)]φ ′(t) d t ]t=φ−1(x)
积分公式
∫ dx
a2 + x2
=
1 a
arctan
x a
+C
∫ d x = arcsin x + C
a2 − x2
a
∫ d x = 1 arcsin bx + C(a > 0,b > 0)
m1 = n1 = p1 m2 n2 p2
直线的方程
1. 参数方程
过M 0 (x0, y0 , z0 )且以s = (m, n, p)为方向向量 的直线L的方程为
x
=
x0
+
tm
y z
= =
y0 z0
+ tn + tp
.
2. 对称式方程(点向式方程)
过M 0 (x0, y0 , z0 )且以s = (m, n, p)为方向向量 的直线L的方程为
基本积分表
∫ k d x = kx + C(k = 1时, ∫ d x = x + C)
∫ xµ d x = xµ+1 + C
µ +1
∫ 1 d x = ln | x | +C
x
∫
1 1+ x2
d
x
=
arctan
x
+
C
∫ 1 d x = arcsin x + C
1− x2
∫ cos x d x = sin x + C
= ay az i + az ax j + ax ay k
by bz bz bx
bx by
i jk = ax ay az
bx by bz
两向量的向量积的几何意义 (i)a × b的模: 由于 | a × b |=| a || b | sinθ =| a | h(h =| b | sinθ ), 所以 | a × b | 表示以a和b为邻边的平行四边 形的面积. (ii)a × b的方向:
∫ sin x d x = − cos x + C
∫
1 cos2
x
d
x
=
∫
sec2
x
d
x
=
tan
x
+
C
∫
1 sin 2
x
d
x
=
∫
csc2
x
d
x
=
−
cot
x
+
C
∫ sec x tan x d x = sec x + C
∫ csc x cot x d x = − csc x + C ∫ex d x = ex + C
0
0
∫ ∫ π xf (sin x) d x = π
π
2 f (sin x) d x
0
0
π
π
∫ ∫ 2 sinn x d x = 2 cosn x d x
0
0
定积分的分部积分法
∫ ∫ b a
uv′
d
x
=
[uv]ba
−
b vu′ d x
a
∫ ∫ b a
u
d
v
=
[uv]ba
−
b
vdu
a
m = 1, 2, 3,⋯
| s1 || s2 |
m12 + n12 + p12 m22 + n22 + p22
直线L1和L2
点到平面的距离 点P0 (x0, y0 , z0 )到平面Ax + By + Cz + D = 0 的距离为:d = | Ax0 + By0 + Cz0 + D |
A2 + B2 + C 2
相互垂直的充要条件是: m1m2 + n1n2 + p1 p2 = 0 相互平行的充要条件是:
向量的坐标表示
向量a与b的夹角满足公式
cosθ = a ⋅b (其中0 ≤ θ ≤ π ) | a || b |
若a = (ax , ay , az ),b = (bx , by , bz ),则
cosθ =
axbx + ayby + azbz
ax2
+
a
2 y
+
az2
⋅
bx2 + by2 + bz2
直线L和平面Π 相互垂直的充要条件是:
A= B =C; mn p 相互平行的充要条件是: Am + Bn + Cp = 0.
3. 一般方程
直线L可以看作两个平面
Π1 : A1x + B1 y + C1z + D1 = 0与 Π2 : A2 x + B2 y + C2 z + D2 = 0的交线.空间一点 M (x, y, z)在直线L上,当且仅当它的坐标x, y, z
∫ ax d x = ax + C(a > 0, a ≠ 1) ln a
∫ sinh x d x = cosh x + C