高等数学
- 格式:ppt
- 大小:3.45 MB
- 文档页数:98
全部高等数学计算公式高等数学是数学的一个分支,包括微积分、线性代数、数理方程、概率论、复分析等多个内容。
每个分支都有大量的计算公式,下面将分别介绍这些分支中一些经典的计算公式。
一、微积分公式1.极限公式:(1)函数极限公式:$lim(f(x)±g(x))=limf(x)±limg(x)$$lim(f(x)g(x))=limf(x)·limg(x)$$lim\frac{{f(x)}}{{g(x)}}=\frac{{limf(x)}}{{limg(x)}}$(2)常见函数极限:$lim\frac{{sinx}}{{x}}=1$$lim(1+\frac{1}{{n}})^n=e$$lim(1+\frac{1}{{n}})^{n(p-q)}=e^{(p-q)}$2.导数公式:(1)基本导数公式:$(c)'=0$$(x^n)'=nx^{n-1}$$(e^x)'=e^x$$(a^x)'=a^xlna$$(lnx)'=\frac{1}{{x}}$$(sinx)'=cosx$$(cosx)'=-sinx$$(tanx)'=sec^2x$(2)导数的四则运算:$(f(x)\pm g(x))'=f'(x)\pm g'(x)$$(f(x)g(x))'=f'(x)g(x)+f(x)g'(x)$$(\frac{{f(x)}}{{g(x)}})'=\frac{{f'(x)g(x)-f(x)g'(x)}}{{g^2(x)}}$(3)链式法则:$(f(g(x)))'=f'(g(x))g'(x)$3.积分公式:(1)基本积分公式:$\int{cx^n}dx=\frac{{cx^{n+1}}}{{n+1}}+C$$\int{e^x}dx=e^x+C$$\int{a^x}dx=\frac{{a^x}}{{lna}}+C$$\int{\frac{{1}}{{x}}}dx=ln,x,+C$$\int{sinx}dx=-cosx+C$$\int{cosx}dx=sinx+C$$\int{sec^2x}dx=tanx+C$(2)常用积分公式:$\int{u}dv=uv-\int{v}du$$\int{sin^2x}dx=\frac{{x}}{2}-\frac{{sin2x}}{4}+C$$\int{cos^2x}dx=\frac{{x}}{2}+\frac{{sin2x}}{4}+C$4.泰勒展开公式:$f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+\frac{{f''(a)}}{{2!}}(x-a)^2+...+\frac{{f^{(n)}}}{{n!}}(x-a)^n+R_n(x)$二、线性代数公式1.行列式公式:(1)二阶行列式:$D=\begin{vmatrix}a&b\\c&d\end{vmatrix}=ad-bc$(2)三阶行列式:$D=\begin{vmatrix}a&b&c\\d&e&f\\g&h&i\end{vmatrix}=aei+bfg+c dh-ceg-afh-bdi$2.矩阵运算公式:(1)两个矩阵的和:$A+B=\begin{bmatrix}a_{11}&a_{12}\\a_{21}&a_{22}\end{bmatrix }+\begin{bmatrix}b_{11}&b_{12}\\b_{21}&b_{22}\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}a_{11}+b_{11}&a_{12}+b_{12}\\a_{21}+b_{21}&a_{22}+b_{2 2}\end{bmatrix}$(2)两个矩阵的乘积:$AB=\begin{bmatrix}a_{11}&a_{12}\\a_{21}&a_{22}\end{bmatrix} \begin{bmatrix}b_{11}&b_{12}\\b_{21}&b_{22}\end{bmatrix}=\begin{ bmatrix}a_{11}b_{11}+a_{12}b_{21}&a_{11}b_{12}+a_{12}b_{22}\\a_{ 21}b_{11}+a_{22}b_{21}&a_{21}b_{12}+a_{22}b_{22}\end{bmatrix}$3.特征值与特征向量公式:$A-\lambda I=0$其中,A为矩阵,$\lambda$为特征值,I为单位矩阵。
高等数学(电子版)第一章函数与极限1.1 函数的概念函数是数学中最基本的概念之一,它描述了两个变量之间的依赖关系。
在高等数学中,我们主要研究实数集上的函数,即定义域和值域都是实数集的函数。
1.2 函数的性质函数具有许多重要的性质,如单调性、奇偶性、周期性等。
这些性质有助于我们更好地理解和分析函数的行为。
1.3 极限的概念极限是研究函数在某一点附近行为的一种方法。
当我们讨论一个函数的极限时,我们关注的是当自变量趋近于某个特定值时,函数值的变化趋势。
1.4 极限的运算法则极限运算法则是指对于一些基本函数的极限,我们可以通过简单的运算得到它们的极限。
这些运算法则包括极限的四则运算、复合函数的极限、数列的极限等。
1.5 无穷小与无穷大无穷小与无穷大是描述函数极限的两种特殊情况。
无穷小是指当自变量趋近于某个特定值时,函数值趋近于0;无穷大是指当自变量趋近于某个特定值时,函数值趋近于正无穷大或负无穷大。
1.6 连续性与间断点连续性是函数的一个重要性质,它描述了函数在某一点附近的行为。
如果一个函数在某个点连续,那么它在该点附近的极限存在且等于该点的函数值。
间断点是函数不连续的点,它们在函数图像上表现为跳跃或断开。
第二章导数与微分2.1 导数的概念导数是描述函数在某一点附近变化率的一种方法。
它表示了函数在该点的斜率,即函数图像在该点的切线斜率。
2.2 导数的运算法则导数运算法则是指对于一些基本函数的导数,我们可以通过简单的运算得到它们的导数。
这些运算法则包括导数的四则运算、复合函数的导数、幂函数的导数等。
2.3 高阶导数高阶导数是指函数的导数的导数。
它们描述了函数在某一点附近更复杂的变化率。
高阶导数在研究函数的凹凸性、拐点等方面具有重要意义。
2.4 微分的概念微分是导数的一种应用,它描述了函数在某一点附近的微小变化。
微分运算可以用来求解一些实际问题,如曲线的切线问题、最值问题等。
2.5 微分的应用微分在物理学、工程学等领域有广泛的应用。
高等数学包含的内容
1. 高等数学里有那让人又爱又恨的极限呀!就像跑步比赛,你一直往前跑,无限接近终点线,却永远到不了,这极限不就是这样嘛!比如求一个函数在某一点的极限值,哎呀,可有意思啦!
2. 还有那微积分呀!可以说它是高等数学的大明星呢!这就好比盖房子,微分是把房子拆成一块一块的,积分呢,就是再把这些小块重新组合成房子。
像计算一个物体的面积或体积,就得靠微积分啦。
3. 数列和级数也是高等数学里很重要的内容呢!好比是一群人排队,每一个人都有特定的位置和作用。
像那个无穷级数,无穷无尽的,要不是仔细研究,还真搞不定呢!
4. 空间解析几何呀,哇,那简直是打开了另一个奇妙世界的大门!就像是给你一副三维眼镜,让你看到立体的图形。
比如求一个曲面的方程,太神奇了吧!
5. 微分方程呢,就好像是生活中的难题,要找到解决办法。
比如说研究物体的运动轨迹,通过建立微分方程就能找到答案哟!
6. 线性代数也不能落下呀!这就如同搭积木,用不同的元素构建出各种各样的结构。
像解决方程组呀,那就是在线性代数的世界里玩耍呢!
7. 概率论与数理统计,听起来就很神秘呢!就好像买彩票,你不知道会中还是不会中。
比如说计算某个事件发生的概率,是不是感觉很有趣呢!
我的观点结论:高等数学的内容真是丰富多彩又充满挑战,每一个部分都有它独特的魅力和价值呀!。
《高等数学教案》PPT课件第一章:导数与微分1.1 导数的概念引入导数的定义解释导数的几何意义举例说明导数的计算方法1.2 基本函数的导数计算常数函数、幂函数、指数函数、对数函数的导数总结常用函数的导数公式1.3 微分的概念与应用引入微分的定义解释微分的几何意义举例说明微分的计算方法介绍微分在实际问题中的应用第二章:积分与微分方程2.1 积分的概念引入积分的定义解释积分的几何意义举例说明积分的计算方法2.2 基本函数的积分计算常数函数、幂函数、指数函数、对数函数的积分总结常用函数的积分公式2.3 微分方程的概念与解法引入微分方程的定义解释微分方程的意义举例说明微分方程的解法介绍微分方程在实际问题中的应用第三章:级数与极限3.1 级数的概念引入级数的定义解释级数的收敛性与发散性举例说明级数的计算方法3.2 幂级数的概念与应用引入幂级数的定义解释幂级数的收敛区间与收敛半径举例说明幂级数的计算方法介绍幂级数在实际问题中的应用3.3 极限的概念与性质引入极限的定义解释极限的意义举例说明极限的计算方法介绍极限在实际问题中的应用第四章:向量与矩阵4.1 向量的概念与运算解释向量的几何意义举例说明向量的运算方法4.2 矩阵的概念与运算引入矩阵的定义解释矩阵的意义举例说明矩阵的运算方法4.3 向量空间与线性变换引入向量空间的概念解释线性变换的意义举例说明线性变换的性质介绍向量空间与线性变换在实际问题中的应用第五章:概率与统计5.1 概率的基本概念引入概率的定义解释概率的意义举例说明概率的计算方法5.2 随机变量的概念与分布引入随机变量的定义解释随机变量的意义举例说明随机变量的分布方法5.3 统计的基本概念与方法解释统计的意义举例说明统计的计算方法介绍统计在实际问题中的应用第六章:多变量微积分6.1 多元函数的概念引入多元函数的定义解释多元函数的意义举例说明多元函数的计算方法6.2 偏导数与全微分引入偏导数的定义解释偏导数的意义举例说明偏导数的计算方法介绍全微分的概念与应用6.3 多重积分的概念与应用引入多重积分的定义解释多重积分的意义举例说明多重积分的计算方法介绍多重积分在实际问题中的应用第七章:常微分方程7.1 常微分方程的概念引入常微分方程的定义解释常微分方程的意义举例说明常微分方程的解法7.2 线性微分方程与非线性微分方程引入线性微分方程与非线性微分方程的定义解释线性微分方程与非线性微分方程的区别与联系举例说明线性微分方程与非线性微分方程的解法7.3 常微分方程的应用介绍常微分方程在物理、工程等领域的应用举例说明常微分方程解决实际问题的方法第八章:数值计算方法8.1 数值计算方法的概念引入数值计算方法的定义解释数值计算方法的意义举例说明数值计算方法的计算过程8.2 数值积分与数值微分引入数值积分与数值微分的定义解释数值积分与数值微分的意义举例说明数值积分与数值微分的计算方法8.3 常微分方程的数值解法引入常微分方程的数值解法的定义解释常微分方程的数值解法的意义举例说明常微分方程的数值解法第九章:概率与统计(续)9.1 描述统计与推断统计引入描述统计与推断统计的定义解释描述统计与推断统计的意义举例说明描述统计与推断统计的方法9.2 假设检验与置信区间引入假设检验与置信区间的定义解释假设检验与置信区间的意义举例说明假设检验与置信区间的计算方法9.3 回归分析与相关分析引入回归分析与相关分析的定义解释回归分析与相关分析的意义举例说明回归分析与相关分析的方法第十章:高等数学在实际问题中的应用10.1 高等数学在物理学中的应用介绍高等数学在经典力学、电磁学等物理学领域中的应用举例说明高等数学解决物理学问题的方法10.2 高等数学在工程学中的应用介绍高等数学在土木工程、机械工程等工程领域中的应用举例说明高等数学解决工程学问题的方法10.3 高等数学在经济学、生物学等领域的应用介绍高等数学在经济学、生物学等领域中的应用举例说明高等数学解决经济学、生物学等领域问题的方法重点解析第一章:导数与微分重点:理解导数和微分的定义及其几何意义,掌握基本函数的导数和微分计算。
高等数学知识点汇总高等数学是大学理工科和经济类等专业的重要基础课程,它包含了丰富的知识体系,对于培养学生的逻辑思维、分析问题和解决问题的能力具有重要意义。
下面就为大家汇总一下高等数学中的一些主要知识点。
一、函数与极限函数是高等数学研究的基本对象之一。
函数的概念包括定义域、值域和对应法则。
常见的函数类型有初等函数(如幂函数、指数函数、对数函数、三角函数和反三角函数)以及由这些初等函数经过有限次四则运算和复合运算得到的函数。
极限是高等数学中的一个重要概念,它用于描述函数在某个过程中的变化趋势。
例如,当自变量趋于某个值时,函数值的趋近情况。
极限的计算方法有很多,如代入法、有理化法、等价无穷小替换法、洛必达法则等。
二、导数与微分导数是函数的变化率,它反映了函数在某一点处的瞬时变化速度。
导数的定义是函数的增量与自变量增量之比的极限。
通过求导公式和求导法则可以求出函数的导数,常见的求导公式有基本初等函数的求导公式,求导法则包括四则运算求导法则、复合函数求导法则等。
微分是函数增量的线性主部,它与导数密切相关。
函数在某一点处的微分可以表示为 dy = f'(x)dx 。
三、中值定理与导数的应用中值定理是高等数学中的重要定理,包括罗尔中值定理、拉格朗日中值定理和柯西中值定理。
这些定理在证明等式和不等式、研究函数的性质等方面有着广泛的应用。
导数的应用非常广泛,例如利用导数判断函数的单调性、极值和最值;利用导数研究函数的凹凸性和拐点;利用导数解决优化问题,如求最大利润、最小成本等。
四、不定积分不定积分是求导的逆运算,它是求一个函数的原函数的过程。
不定积分的基本公式包括基本初等函数的不定积分公式,不定积分的计算方法有换元积分法(包括第一类换元法和第二类换元法)和分部积分法。
五、定积分定积分表示的是一个数值,它是由函数在某个区间上的积分和所定义的。
定积分的几何意义可以是曲边梯形的面积。
定积分的计算方法有牛顿莱布尼茨公式,即如果函数 F(x) 是 f(x) 的一个原函数,则∫a,bf(x)dx = F(b) F(a) 。
高等数学课程标准教育部高等数学课程是高等教育的核心课程之一,其课程标准由教育部制定,旨在确保学生掌握必要的数学知识和技能,为后续的专业课程学习和终身发展打下坚实的基础。
以下是一份高等数学课程标准的简要介绍:1. 课程性质:高等数学是高等教育的一门必修基础课程,具有高度的抽象性、严谨的逻辑性和广泛的应用性。
通过本课程的学习,学生将掌握数学的基本概念、基本理论和基本方法,培养数学思维和解决问题的能力。
2. 课程目标:高等数学课程的目标是培养学生的数学素养和运用数学解决问题的能力,为后续的专业课程学习和科学研究打下基础。
具体目标包括:掌握高等数学的基本概念、定理和公式;学会运用数学方法分析问题、解决问题;培养学生的数学思维、创新能力和团队协作精神。
3. 课程内容:高等数学课程的主要内容包括极限理论、微积分学、空间解析几何、线性代数、常微分方程等。
学生需要掌握这些内容的基本概念、原理和方法,能够运用所学知识解决实际问题。
4. 课程实施:高等数学课程的实施应注重理论与实践相结合,采用多种教学方法和手段,激发学生的学习兴趣和积极性。
具体措施包括:采用启发式、讨论式教学方法,引导学生主动思考;利用多媒体技术辅助教学,提高教学效果;开展数学实验、数学建模等活动,培养学生的实践能力。
5. 课程评价:高等数学课程的评价应注重学生的实际应用能力和思维能力的评价,采用多种评价方式和方法,全面反映学生的学习状况和水平。
具体评价方式包括:平时成绩、期中考试、期末考试等。
评价内容应涵盖知识掌握、能力培养和素质提升等多个方面。
总之,高等数学课程标准旨在培养学生的数学素养和解决问题的能力,为学生后续的专业课程学习和科学研究打下坚实的基础。
在实施过程中,应注重理论与实践相结合,采用多种教学方法和手段,激发学生的学习兴趣和积极性。
同时,应注重学生的实际应用能力和思维能力的评价,采用多种评价方式和方法,全面反映学生的学习状况和水平。
高等数学简介高等数学是大学数学的一门重要课程,它是数学的基础和核心。
本文将简要介绍高等数学的基本概念、主要内容和应用领域。
一、基本概念高等数学是数学的一门分支,研究的对象包括函数、极限、连续等数学概念,以及微积分、级数、微分方程等数学方法。
它是解决实际问题、推动科学发展的重要工具。
二、主要内容1. 函数与极限:高等数学的基础概念之一是函数,函数描述了变量间的关系。
极限是函数研究的重要工具,它描述了函数在某点附近的局部行为。
2. 微分学:微分学是高等数学的重要分支,它研究函数的变化率和曲线的切线。
微分学的核心内容包括导数、微分、微分方程等。
3. 积分学:积分学是高等数学的另一个重要分支,它研究曲线下面的面积以及函数的反变换。
积分学的核心内容包括不定积分、定积分、变限积分等。
4. 级数:级数是由一系列数字相加(或相减)得到的数列,它在数学和物理中都有广泛的应用。
高等数学中研究的级数包括等比级数、等差级数、收敛级数等。
5. 微分方程:微分方程是描述变化规律的方程,它在自然科学和工程技术中有着广泛的应用。
高等数学中研究的微分方程包括一阶和高阶线性微分方程、常微分方程、偏微分方程等。
三、应用领域高等数学作为一门基础学科,广泛应用于科学研究、工程技术和社会生活中。
以下是一些应用领域的简要介绍:1. 物理学:高等数学是物理学的基础,许多物理学原理和方程需要运用高等数学的概念和方法进行推导和计算。
2. 工程学:工程学中的建模、优化问题以及控制系统设计等都离不开高等数学的应用,例如用微分方程描述电路中电流变化的规律。
3. 经济学:经济学中的供需曲线、边际效用等概念都是基于高等数学中的函数和极限理论得出的。
4. 数据科学:数据科学中的统计分析、机器学习等都依赖于高等数学中的概率论、统计学和线性代数等概念和方法。
总结:高等数学作为大学数学的基础课程,具有重要的理论和应用价值。
通过学习高等数学,学生可以培养逻辑思维、分析问题和解决问题的能力,在各个领域都能发挥重要作用。