《高等数学》下册期末总复习第六版

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G
G
x y z + + =1 a b c
⎧ A1 x + B1 y + C1 z + D1 = 0 的平面束方程为 ⎩ A2 x + B2 y + C2 z + D2 = 0
4)平面束方程:过直线 ⎨
( A1 x + B1 y + C1 z + D1 ) + λ ( A2 x + B2 y + C2 z + D2 ) = 0
b b b G G a & b ⇔ x = y = z (对应坐标成比例) ; ax a y az G G a ⋅b G G n cos(a , b ) = G G ; | a || b |
(二)曲面、空间曲线及其方程
G G G G a ⊥ b ⇔ a ⋅b = 0 ;
G G G G n G b =| b | cos( a , b ) Prja
切向量为 T = ( x′(t0 ), y ′(t0 ), z ′(t0 )) , 切线方程为
G
x − x0 y − y0 z − z0 = = ; x′(t0 ) y′(t0 ) z ′(t0 )
法平面方程为 x′(t0 ) ⋅ ( x − x0 ) + y′(t0 ) ⋅ ( y − y0 ) + z ′(t0 ) ⋅ ( z − z0 ) = 0
Δ
ห้องสมุดไป่ตู้
(Δx) 2 + (Δy ) 2 .
连续
关系图——多元函数在某点:
⇒ 偏导数存在 ⇐
32
可微分
/0
⇑ ⇓ 偏导数连续
(五) 应用: 1、 几何应用: 1) 空间曲线的切线与法平面:
⎧ x = x(t ) ⎪ a、 若曲线 Γ 的方程为参数方程: ⎨ y = y (t ) ,点 M ( x0 , y0 , z0 ) ∈ Γ ↔ t = t0 ,则 ⎪ z = z (t ) ⎩
2 2 2 2
x 2 + y 2 ,圆柱面 x 2 + y 2 = 1 ,
旋转抛物面 z = x + y 等】
2 2
2、 空间曲线及其方程:一般方程(面交式) 、参数方程; 3、 曲线(曲面或空间立体)在坐标面上的投影:投谁便消去谁 4、 会作简单立体图形
(三)平面方程与直线方程:
1、平面方程:
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( x , y ) →( x0 , y0 )
(二) 连续性:
Δ
lim
f ( x, y ) = f ( x0 , y0 )
⇔ ∀ε > 0, ∃δ > 0, 当 ( x - x0 ) 2 + ( y − y0 ) 2 <δ 时,有|f ( x, y ) - f ( x0 , y0 )|<ε
(三) 偏导数: 1、 显函数: z = f ( x, y ) 1) 定义: f x ( x0 , y0 ) = lim
1)一般方程: Ax + By + Cz + D = 0 ,其中 n = ( A, B, C ) 为其一法向量. 2)点法式方程:法向量 n = ( A, B, C ) ,点 M ( x0 , y0 , z0 ) ∈ Π ,则 A( x − x0 ) + B ( y − y0 ) + C ( z − z0 ) = 0 . 3)截距式方程:
2、 隐函数: 1) 一个方程的情形:
Fx dy ⎧ ⎪公式法:dx = − F y ⎪ ⎪ y= y( x) 二元方程可确定一个一元隐函数: F ( x, y ) = 0 ⎯⎯⎯ → ⎨隐函数求导法:方程两边对x求导,注意y = ⎪微分法:方程两边取微分,F dx + F dy = 0 x y ⎪ ⎪ ⎩
4、距离 点面: d =
| Am + Bn + Cp |
A2 + B 2 + C 2 m 2 + n 2 + p 2

G G L & Π (或L在Π 上) ⇔ s ⊥ n ⇔ Am + Bn + Cp = 0
| Ax0 + By0 + Cz0 + D | A2 + B 2 + C 2

JJJJJJ G G | M 0M × s | G 点线: d = ,其中 s 为直线的方向向量, M 为直线上任意一点. G |s|
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2
二、多元函数的微分学及其应用 (一) 极限(求法与一元函数的类似,洛必达法则除外) :
( x , y ) →( x0 , y0 )
Δ
lim
f ( x, y ) = A ⇔ ∀ε > 0, ∃δ > 0,当0< ( x - x0 ) 2 + ( y − y0 ) 2 <δ 时,有|f ( x, y ) - A |<ε
3、面面、线线、线面关系:
3)一般式方程: ⎨
⎧ A1 x + B1 y + C1 z + D1 = 0 ⎩ A2 x + B2 y + C2 z + D2 = 0
G G | n1 ⋅ n2 | G G n 1)面面: cos θ =| cos(n1 , n2 ) |= G G = | n1 || n2 |
JJJJ G
G
G
G
JJJ G
G
G
a a a G | a |= ax 2 + a y 2 + az 2 ; cos α = Gx , cos β = Gy , cos γ = Gz ; |a| |a| |a|
G G G a ± b = (ax ± bx , a y ± by , az ± bz ) ; λ a = (λ ax , λ a y , λ az ) ( λ 为数) ; G G G G G G n a ⋅ b =| a | ⋅ | b | cos(a , b ) = ax bx + a y by + az bz ; G G G i j k G G G G G G G G G G G G G G n a × b = ax a y az , (| a × b |=| a || b | sin( a , b ), a × b ⊥ b , a × b ⊥ a ) ; bx by bz
y ( x )为x的函数
Fy ⎧ F ∂z ∂z 公式法: =− x, =− ⎪ z = z ( x, y ) dx Fz dy Fz ⎪ 三元方程可确定一个二元隐函数: F ( x, y,z ) = 0 ⇒ ⎨ ⎪隐函数求导法:方程两边对x ( 或y ) 求偏导,注意z = z ( x , y )为x、y的函数 ⎪ ⎩微分法:方程两边取微分,Fx dx + Fy dy + Fz dz =0⇒ dz ="
Δx →0
f ( x0 + Δx, y0 ) − f ( x0 , y0 ) , Δx
f y ( x0 , y0 ) = lim
Δy → 0
f ( x0 , y0 + Δy ) − f ( x0 , y0 ) Δy
2) 求导法则:对 x 求偏导,暂时视 y 为常量;对 y 求偏导,暂时视 x 为常量 3) 复合函数的求导法则(链式法则) :若 z = f (u , v) 具有连续偏导数,而 u = g ( x, y ) 与
| A1 A2 + B1 B2 + C1C2 |
A12 + B12 + C12 A2 2 + B2 2 + C2 2

G G Π1 ⊥ Π 2 ⇔ n1 ⋅ n2 = 0 ⇔ A1 A2 + B1 B2 + C1C2 = 0 ;
A B C G G Π1 & Π(或重合) ⇔ n1 & n2 ⇔ 1 = 1 = 1 2 A2 B2 C2
G G | s1 ⋅ s2 | | m1m2 + n1n2 + p1 p2 | G G n ; 2)线线: cos θ =| cos( s1 , s2 ) |= G G = 2 | s1 || s2 | m1 + n12 + p12 m2 2 + n2 2 + p2 2 m n p G G G G (或重合) ⇔ s1 & s2 ⇔ 1 = 1 = 1 L1 ⊥ L2 ⇔ s1 ⋅ s2 = 0 ⇔ m1m2 + n1n2 + p1 p2 = 0 ; L1 & L 2 m2 n2 p2 G G | s ⋅n | G G m 3)线面: sin ϕ =| cos( s , n ) |= G G = | s || n | A B C G G L⊥Π⇔ s &n⇔ = = ; m n p
⎧u =u ( x , y ) ⎨ ⎩ v =v ( x , y )

对x ( 或y ) 求偏导,视y ( 或x )为常量, 得
∂u ∂v , ∂x ∂x
(或 ∂y , ∂y )
∂u
∂v
(四) 全微分:可微函数 z = f ( x, y ) 的全微分为: dz = z x dx + z y dy . 定义为: Δz[ = f ( x0 + Δx, y0 + Δy ) − f ( x0 , y0 )] = AΔx + BΔy + o( ρ ) ,其中 ρ =
2) 方程组的情形: (隐函数求导法)
⎧ F ( x, y, z ) = 0 ⎩ z = z ( x ) dy dz ⇒ , 三元方程组确定两个一元隐函数: ⎨ ⎩G ( x, y, z ) = 0 对x求导 dx dx
四元方程组可确定两个二元隐函数: