高数公式大全
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高数知识点总结公式1.极限相关公式:(1)λ-δ定义:对于任意正实数ε,其中λ和δ为常数,如果当0<|x-a| <δ时,|f(x)-L|<ε,则称函数f(x)在x趋于a时以L为极限,记为limx→af(x)=L。
(其中ε、δ、λ具有一定联系)(2)夹逼准则:设f(x)≤g(x)≤h(x) (a<x<a+δ),且limx→af(x) = limx→ah(x) = L,则有limx→ag(x)=L。
(3)左右极限定义:右极限limx→+0f(x)=L:对任意ε>0,存在δ>0,当0<x<a时,有|f(x)-L|<ε。
左极限limx→-0f(x)=L:对任意ε>0,存在δ>0,当a<x<0时,有|f(x)-L|<ε。
(4)无穷大定义:对于任意M>0,都存在δ>0,使得当0<|x-a|<δ时,有f(x)>M或f(x)<-M,称f(x)当x趋于a时趋于正无穷或负无穷,记为limx→af(x)=+∞或-∞。
(5)无穷小定义:如果在x→a 的极限过程中,函数f(x)的值变化趋向于0,则称函数f(x)为x→a时的无穷小,记作f(x)=o(1)或limx→af(x)=0,其中o(1)是第一个震荡频率。
(6)洛必达法则:设函数f(x),g(x)具有一阶导函数,且存在limx→a f(x)=limx→ag(x)=0,当x→a时,g'(x)≠0,则limx→af(x) / g(x) = limx→a f'(x) / g'(x)。
2.微分相关公式(1)导数的定义:函数y=f(x)在点x处的导数是指当x沿着x轴正方向变动一个无穷小量Δx时,函数值f(x)所发生的变化量Δy与Δx的比值,即:f' (x) = limΔx→0 (f (x+Δx)−f (x)) / Δx。
(2)常见函数的导数:sin x的导数是cos xcos x的导数是-sin xtan x的导数是sec^2 xcot x的导数是-csc^2 xln x的导数是1 / xe^x的导数是e^x(3)导数的运算法则和法则:(u+v)'=u'+v'差法则:(u-v)'=u'-v'乘法法则:(uv)'=u'v+uv'除法法则:(u/v)'=(u'v-uv') / v^2复合函数求导:设y=f(u),u=g(x),则y=f[g(x)]的导数为dy / dx = dy / du * du / dx(4)高阶导数的定义:如果函数y=f(x)在某点x0的邻域内存在导数y',则f(x)在x0处有一阶导数;如果f(x)在x0的某邻域内存在一阶导数y',且y'在x0处也有导数,则称f(x)在x0处存在二阶导数,记为y''),y''=(y')';一般地,如果f(x)的n-1阶导数f^(n-1)(x)在x0的邻域内存在,且f^(n-1)(x)可导,则称f(x)在x0处存在n阶导数,记为fn(x0),f^(n)(x0)或(dn / dx^n)f(x0)。
平方关系:sin A2( a )+cos A2( a )=1tan A2( a )+仁sec A2( a )C0t A2( a )+ 仁CSC A2( a )•积的关系:sin a=tan a*cos acos a =cot a*sin atan a=sin a*sec acot a=cos a*csc asec a=tan a*csc acsc a =sec a *cot a•倒数关系:tan a,cot a =1sin a,CSC a =1cos a,sec a =1直角三角形 ABC 中,角 A 的正弦值就等于角 A 的对边比斜边余弦等于角 A 的邻边比斜边正切等于对边比邻边 ,三角函数恒等变形公式两角和与差的三角函数:cos( a + B )=cos a,-sOs (&• sin Bcos( a B )=cos a,cos B +sin a* sin Bsin( a±B )=sin a,cos B±cos a,sin Btan( a + B )=(tan a +tan-tanf(a • tan B )tan( -B )=(tan -tan B )/(1+tan a,tan B )三角和的三角函数:sin( a + B + Y )=sin a* cos B,cos Y +cos a,sin B‘ cos ys+cos • sircos B sirsir v Y cos( a + B + Y )=cos a,cos B cosco s y sin B -ssin a cos B -sisin ar sin B‘ cos Ytan( a + B + Y )=(tan a +tan B t+ta a 丫tan B,tartan )/(• tana B B‘ tana y 丫^ tan a )辅助角公式:Asin a +Bcos a =(A A2+B A2)A(1/2)sin( ,其中sint=B/(A A2+B A2)A(1/2)cost=A/(A A2+B A2)A(1/2) tant=B/A Asin a +Bcos a =(A A2+B A2)A(1/2)cos( -t) ,tant=A/B倍角公式:sin(2 a )=2sin a,cos a =2/(tan a +cot a )cos(2 a )=cos A2( -s)八2( a )=2cos^2( -0=1- 2sin A2( a )tan(2 a )=2tan a-tOn A2( a)]•半角公式:sin( a /2)= ±/o(1a )/2)cos( a /2)= 土" ((1+cos a )/2)tan( a /2)= 土必o(1a )/(1+cos a ))=sin a /(1+cos-c©9=(1/sin a•降幕公式sin A2( a )=-cos(2 a ))/2=versin(2 a )/2cos A2( a )=(1+cos(2 a ))/2=covers(2 a )/2tan A2( a )=(tos(2 a ))/(1+cos(2 a ))•万能公式:sin a =2tan( a /2)/[1+tanT( a /2)]cos a =[ttan9( a /2)]/[1+tan9( a /2)]tan a =2tan( a /2)-(an9( a /2)]•积化和差公式:sin a •cos B=(1/2)[sin( +B-B)+)s]in(cos a •sin B=(1/2)[sin( -sin( + -B))]cos a •cos B=(1/2)[cos( + B )-+B co)]s(sin a •sin-(B1/2=)[cos( -+c B os)( -B)]•和差化积公式:sin a +sin B =2sin[( a + p )/2]cos[/2] asin (-sin B =2cos[( a + B )/2]sin[0 )/2] acos a +cos B =2cos[( a + B )/2]cos R )/2] a•三倍角公式:sin(3 a )=3sin-4ain A3( a ) cos(3 a )=4cos A3( -3)s acos a-cos B=2sin[( a + B )/2]sin[© )/2]a•推导公式tan a+cot a=2/sin2 atan a-cot a=-2cot2 a1+cos2 a =2cos A2 a1-cos2 a =2sin A2 a1+sin a =(sin a /2+cos a /2)八2•其他:sin a +sin( a +2n /n)+sin( a +2n *2/n)+sin( a +2 n *3/n)+ ........ +sit)/n]==0+2 n *(n cos a +cos( a +2 n /n)+cos( a +2n *2/n)+cos( a +2 n *3/n)+ ........ +cos-1”r+=n *1以及sin A2( a )+sin A2(-2 n/3)+sin A2( a +2n /3)=3/2tanAtanBtan(A+B)+tanA+tanB-tan(A+B)=0三角函数的角度换算[编辑本段]公式一:设a为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:sin (2k n+ a) = sin acos (2k n+ a) = cos atan (2k n+a) = tan acot (2k n+ a) = cot a公式二:设a为任意角,n+a的三角函数值与a的三角函数值之间的关系:sin ( n+ a) = —sin a cos ( n+ a)= —cos a tan ( n+ a) = tan a cot ( n+ a) = cot a公式三:任意角a与- a的三角函数值之间的关系:sin(-a)=-sin acos(-a)= cos a tan(-a)=-tan acot(-a)=-cot a公式四:利用公式二和公式三可以得到n a与a的三角函数值之间的关系:sin ( n— a) = sin aCOS ( n— a)= —COS a tan ( n— a) =—tan a cot ( n— a) =—cot a公式五:利用公式一和公式三可以得到2n-a与a的三角函数值之间的关系:sin(2 n— a) =—sin aCOS (2 n— a) = COS atan (2 n—a) =—tan aCOt (2 n—a ) = —COt a公式六:n /2 ±a 3 n /2 土与a的三角函数值之间的关系Sin ((n /2+ a)=COS aCOS(n /2+ a)二二一sin a tan (n /2+ a)=—COt a COt (n /2+ a)=—tan aSin ((n /2—a)=COS aCOS(n /2—a)二Sin a tan (n /2—a)=COt a COt (n /2—a)=tan aSin ((3 n /2+ a)=—COS aCOS(3 n /2+ a)=Sin a tan (3 n /2+ a)=—COt a COt (3 n /2+ a)=—tan aSin ((3 n /2—a)=—COS aCOS(3n /2- a)=—Sin atan (3n /2- a)=COt aCOt (3n /2- a)=tan a(以上k€ Z)部分高等内容[编辑本段]•高等代数中三角函数的指数表示(由泰勒级数易得):sin x=[eA(ix)-eA(-ix)]/(2i) COSx=[e A(ix)+e A(-ix)]/2 ta nx=[eA(ix)-eA(-ix)]/[ieA(ix)+ieA(-ix)]泰勒展开有无穷级数,e A z=exp (z) = 1 + z/1 ! + z A2/2 ! + z A3/3 ! + z A4/4 !+•••+ z A n/n !+•••此时三角函数定义域已推广至整个复数集。
高等数学公式总结第一章 一元函数的极限与连续1、一些初等函数公式:sin()sin cos cos sin cos()cos cos sin sin tan tan tan()1tan tan cot cot 1cot()cot cot ()()sh sh ch ch sh ch ch ch sh sh αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαββααβαβαβαβαβαβ±=±±=±±=⋅⋅±=±±=±±=± 和差角公式:s i n s i n 2s i n c o s22sin sin 2cos sin22cos cos 2cos cos22cos cos 2sin sin22αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβ+-+=+--=+-+=+--=和差化积公式:1sin cos [sin()sin()]21cos sin [sin()sin()]21cos cos [cos()cos()]21sin sin [cos()cos()]2αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβ=++-=+--=++-=+--积化和差公式:2222222222sin 22sin cos cos 22cos 112sin cos sin 2tan tan 21tan cot 1cot 22cot 22212 21sh sh ch ch sh ch ch sh αααααααααααααααααααααα==-=-=-=--===+==-=+倍角公式:22222222sin cos 1;tan 1sec ;cot 1csc ;1sin 2cos 21cos sin tan 2sin 1cos 1cos sin cot2sin 1cos x x x x ch x sh x αααααααααααααα+=+=+=-===-===++===-半角公式: ::ln(2::ln(211::ln21x xx xx x x x e e shx arshx x e e chx archx x shx e e xthx arthx chx e e x-----==++==±+-+===+-双曲正弦;反双曲正弦双曲余弦;反双曲余弦双曲正切;反双曲正切3322()()()a b a b a ab b ±=±+ ,222(1)(21)126n n n n +++++=22333(1)124n n n ++++=2、极限常用极限:1,lim 0n n q q →∞<=;1,1n a >=;1n =ln(1())limln(1())~()()lim[()()]1/()()0,(),lim[1()]f x f x f x g x f x g x g x f x g x f x ee ++±→→∞±=−−−−−−→若则两个重要极限100sin sin 1lim 1,lim 0;lim(1)lim(1)x x x x x x x x e x x x x→→∞→∞→==+==+:常用等价无穷小2111cos ~; ~sin ~arcsin ~arctan 1~;2 1~ln ; ~1;(1)~1; ln(1)~x x a x x x x x x x n a x a e x x ax x x--++++3、连续:定义:000lim 0;lim ()() x x x y f x f x ∆→→∆==00lim ()lim ()()()x x x x f x f x f x f x -+-+→→⇔==极限存在或 第二章 导数与微分1、 基本导数公式:00000000()()()()()limlim lim tan x x x x f x x f x f x f x yf x x x x x α∆→∆→→+∆--∆'====∆∆-_0+0()()f x f x -+''⇔=导数存在1220; (); (sin )cos ; (cos )sin ; (tan )sec ; (cot )csc ;(sec )sec tan ; (csc )csc ; ()ln ;();11(log ); (ln ); (arcsin ) (arccos )ln a a x x x x a C x ax x x x x x x x x x x x x x ctgx a a a e e x x x x x a x -''''''======-''''=⋅=-⋅==''''====222211(arctan ); (cot ); ();();1111(); () ())1x arc x shx hx chx shx x x thx arshx archx arthx ch x x ''''==-==++''''====-2、高阶导数:()()()()!()()!; ()ln ()()!n k n k n n x n x n x n x n x x x n a a a e e n k -=⇒==⇒=-()()()1111(1)!1(1)!1!(); (); ()()()n n n n n n n n n n n x x x a x a a x a x +++--===++-- ()()(sin )sin(); (cos )cos();22n n n n kx k kx n kx k kx n ππ=⋅+⋅=⋅+⋅()1()(1)1(1)!1(1)[ln()]()(1)()n n n n n n nn n a x x a x x x-----+=-⇒==-+ 牛顿-莱布尼兹公式:()()()0()(1)(2)()()()()(1)(1)(1)2!!nn k n k k n k n n n n k k n uv C u v n n n n n k u v nu v u v u v uv k -=---=---+'''=++++++∑3、微分:0()()(); =()();y f x x f x dy o x dy f x x f x dx ''∆=+∆-=+∆∆=⇒⇔⇒连续极限存在收敛有界;=⇔⇔⇒可微可导左导右导连续;⇒不连续不可导第三章微分中值定理与微分的应用1、基本定理()()()(),(,)()()(),(,)()()()F()f b f a f b a a b f b f a f a b F b F a F x x ξξξξξ'-=-∈'-=∈'-=拉格朗日中值定理:柯西中值定理:当时,柯西中值定理就是拉格朗日中值定理。
高等数学公式·平方关系:sin^2(α)+cos^2(α)=1tan^2(α)+1=sec^2(α)cot^2(α)+1=csc^2(α)·积的关系:sinα=tanα*cosαcosα=cotα*sinαtanα=sinα*secαcotα=cosα*cscαsecα=tanα*cscαcscα=secα*cotα·倒数关系:tanα·cotα=1sinα·cscα=1cosα·secα=1直角三角形ABC中,角A的正弦值就等于角A的对边比斜边,余弦等于角A的邻边比斜边正切等于对边比邻边,·三角函数恒等变形公式·两角和与差的三角函数:cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβcos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβsin(α±β)=sinα·cosβ±cosα·sinβtan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)·三角和的三角函数:sin(α+β+γ)=sinα·cosβ·cosγ+cosα·sinβ·cosγ+cosα·cosβ·sinγ-sinα·sinβ·sinγcos(α+β+γ)=cosα·cosβ·cosγ-cosα·sinβ·sinγ-sinα·cosβ·sinγ-sinα·sinβ·cosγtan(α+β+γ)=(tanα+tanβ+tanγ-tanα·tanβ·tanγ)/(1-tanα·tanβ-tanβ·tanγ-tanγ·tanα)·辅助角公式:Asinα+Bcosα=(A^2+B^2)^(1/2)sin(α+t),其中sint=B/(A^2+B^2)^(1/2)cost=A/(A^2+B^2)^(1/2)Asinα+Bcosα=(A^2+B^2)^(1/2)cos(α-t),tant=A/B·倍角公式:sin(2α)=2sinα·cosα=2/(tanα+cotα)cos(2α)=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α)tan(2α)=2tanα/[1-tan^2(α)]·三倍角公式:sin(3α)=3sinα-4sin^3(α)cos(3α)=4cos^3(α)-3cosα·半角公式:sin(α/2)=±√((1-cosα)/2)cos(α/2)=±√((1+cosα)/2)tan(α/2)=±√((1-cosα)/(1+cosα))=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα·降幂公式sin^2(α)=(1-cos(2α))/2=versin(2α)/2cos^2(α)=(1+cos(2α))/2=covers(2α)/2tan^2(α)=(1-cos(2α))/(1+cos(2α))·万能公式:sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)]cosα=[1-tan^2(α/2)]/[1+tan^2(α/2)]tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]·积化和差公式:sinα·cosβ=(1/2)[sin(α+β)+sin(α-β)]cosα·sinβ=(1/2)[sin(α+β)-sin(α-β)]cosα·cosβ=(1/2)[cos(α+β)+cos(α-β)]sinα·sinβ=-(1/2)[cos(α+β)-cos(α-β)]·和差化积公式:sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]·推导公式tanα+cotα=2/sin2αtanα-cotα=-2cot2α1+cos2α=2cos^2α1-cos2α=2sin^2α1+sinα=(sinα/2+cosα/2)^2sinα+sin(α+2π/n)+sin(α+2π*2/n)+sin(α+2π*3/n)+……+sin[α+2π*(n-1)/n]=0 cosα+cos(α+2π/n)+cos(α+2π*2/n)+cos(α+2π*3/n)+……+cos[α+2π*(n-1)/n]=0 以及sin^2(α)+sin^2(α-2π/3)+sin^2(α+2π/3)=3/2tanAtanBtan(A+B)+tanA+tanB-tan(A+B)=0三角函数的角度换算[编辑本段]公式一:设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:sin(2kπ+α)=sinαcos(2kπ+α)=cosαtan(2kπ+α)=tanαcot(2kπ+α)=cotα公式二:设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:sin(π+α)=-sinαcos(π+α)=-cosαtan(π+α)=tanαcot(π+α)=cotα公式三:任意角α与 -α的三角函数值之间的关系:sin(-α)=-sinαcos(-α)=cosαtan(-α)=-tanαcot(-α)=-cotα公式四:利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(π-α)=sinαcos(π-α)=-cosαtan(π-α)=-tanαcot(π-α)=-cotα公式五:利用公式一和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(2π-α)=-sinαcos(2π-α)=cosαtan(2π-α)=-tanαcot(2π-α)=-cotα公式六:π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系:sin(π/2+α)=cosαtan(π/2+α)=-cotαcot(π/2+α)=-tanαsin(π/2-α)=cosαcos(π/2-α)=sinαtan(π/2-α)=cotαcot(π/2-α)=tanαsin(3π/2+α)=-cosαcos(3π/2+α)=sinαtan(3π/2+α)=-cotαcot(3π/2+α)=-tanαsin(3π/2-α)=-cosαcos(3π/2-α)=-sinαtan(3π/2-α)=cotαcot(3π/2-α)=tanα(以上k∈Z)部分高等内容[编辑本段]·高等代数中三角函数的指数表示(由泰勒级数易得):sinx=[e^(ix)-e^(-ix)]/(2i) cosx=[e^(ix)+e^(-ix)]/2 tanx=[e^(ix)-e^(-ix)]/[ie^(ix)+ie^(-ix)]泰勒展开有无穷级数,e^z=exp(z)=1+z/1!+z^2/2!+z^3/3!+z^4/4!+…+z^n/n!+…此时三角函数定义域已推广至整个复数集。
高数解题常用公式高数(即高等数学)是大学中数学课程的一部分,是一门基础性的数学学科。
在高数学习过程中,掌握解题常用公式是非常重要的。
本文将介绍一些经常用到的高数解题常用公式,希望对读者在高数学习中有所帮助。
一、导数公式1.1 基本函数的导数公式(1)常数函数的导数:若y = c(c为常数),则dy/dx = 0。
(2)幂函数的导数:若y = x^n(n为正整数),则dy/dx = nx^(n-1)。
(3)指数函数的导数:若y = a^x(a>0,且a≠1),则dy/dx =ln(a)·a^x。
(4)对数函数的导数:若y = log_a(x)(a>0,且a≠1),则dy/dx = 1/(x·ln(a))。
(5)三角函数的导数:若y = sin(x),则dy/dx = cos(x);若y =cos(x),则dy/dx = -sin(x);若y = tan(x),则dy/dx = sec^2(x)。
1.2 基本运算法则(6)和差法则:若y = u(x) + v(x),则dy/dx = du/dx + dv/dx。
(7)积法则:若y = u(x)·v(x),则dy/dx = u(x)·dv/dx + v(x)·du/dx。
(8)商法则:若y = u(x)/v(x),则dy/dx = (u(x)·dv/dx -v(x)·du/dx)/v(x)^2。
(9)复合函数的导数:若y = f(g(x)),则dy/dx = f'(g(x))·g'(x)。
二、积分公式2.1 基本积分公式(1)常数函数的积分:∫c dx = cx + C,其中C为常数。
(2)幂函数的积分:∫x^n dx = (1/(n+1)) x^(n+1) + C,其中C为常数,n≠-1。
(3)指数函数的积分:∫a^x dx = (1/ln(a))·a^x + C,其中C为常数,a>0,且a≠1。
极限的运算0sin lim=∞→x x x 1s i n l i m 0=→x x x n n n)11(lim +∞→=e导数常用等价无穷小量sinx ~x tanx ~x e x -1~x ln(1+x)~x1-cosx ~22x 11-+nx ~n x a x -1~xlnaarctanx ~arcsinx ~x导数定义)(x f x x )f(x f(x)x x Δx )f(x Δx)f(x Δx 0000lim 000lim'=--→=-+→ 导数公式()a aa xxln =' ()ax x a ln 1log ='()x x 2sec tan =' ()x x 2csc cot -=' ()x x x tan sec sec ='()x x c o t c s c c s c -='()211arcsin xx -='()211arccos xx --='()211arctan x x +='()211c o t xx a r c +-='复合函数求导 [])((x f y ϕ= 若)(u f y =;)(x u ϕ=均可导则[])((x f y ϕ=可导,且x u x u y y ''='参数方程的导数⎩⎨⎧==)()(t y t x φϕ t t x x dtdx dt dy xx y y dxdy y '''=''==')( 拉格朗日中值定理))(()()(a b f a f b f -'=-ξ罗比达法则)()(lim)()(lim ,00x g x f x g x f ''=∞∞不定式对于 求极值的方法)(0x f '=0若)(0x f ''>0 则f (x 0)极小值)(0x f ''<0 则f (x 0)极大值图像的凹凸对于y=f (x)在(a b)上有是可能拐点或不存在凸的则凹的则 0)()( 0)()( 0)(=''<''>''x f x f x f x f x f不定积分Ca x a x a a x dx Cx x dx++-=-+=⎰⎰ln 2tan cos 222第一类换元积分法()[]()⎰'dx x x f ϕϕ=()[]()x d x f ϕϕ⎰第二类换元积分法⎰⎰−−→−=)()]([)()(t d t f du u f t u ϕϕϕ=⎰'dt t t f )()]([ϕϕ=F (t)+c =c t F +-)]([ϕ 常用变量替换nb ax + 令t =n b ax + 1n x ,2nx 令x=n x22x a -令x=a sint 利用sin 2t+cos 2t=122a x +令x=a tant 利用1+tan 2t=sec 2t 22a x -令x=a sect 利用1+tan 2t=sec 2t分部积分法⎰⎰'-='vdx u uv dx v u常见选用形式)(arctan arcsin ln arctan arcsin ln )(sin cos )(cos sin )(1x dP x x x dx x x x x P x x e d x P dx x x e x P n n x nx n +⎰⎰⎰⎰⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧ 定积分变上限函数 若f (x)连续则 ⎰xa)(dt t f 可导且有[⎰xa)(dt t f ]′=f (x)(⎰ax)(dt t f )′=-f (x)x dt t f '⎪⎭⎫ ⎝⎛⎰)(x a )(ϕ=[])()(x x f ϕϕ' N-L 公式⎰ba)(dx x f =abx F )(=F (b)-F (a)奇偶函数积分性质 若f(x)为奇函数 则⎰aadx x f -)(=0若f(x)为偶函数 则⎰a adx x f -)(=2⎰adx x f 0)(奇+奇=奇 偶+偶=奇奇×奇=偶 偶×偶=偶 奇×偶=奇 求旋转体体积 y=(x)在[a,b]dV=πf 2(x)dx V=⎰badV =⎰badx x f )(2π空间解析几何 两点间距离M 1(x 1,y 1,z 1) M 2(x 2,y 2,z 2) │M 1 M 2│=212212212)()()(z z y y x x -+-+-两向量关系→a ={ a x a y a z } →b ={ b x b y b z }→a ∥→b ⇔x x b a =y y b a =zzb a →a ⊥→b = a x b x +a y b y +a z b z =0矢量的数量积性质→a ·→b =a x b x +a y b y +a z b z →a ·→b =→b ·→a →a (→b +→c )=→a →b +→a →c矢量的矢量积性质→a ×→b =zy x z y x b b b a a a①→a ∥→b ⇔→a ×→b = ②→a ×→b =-→b ×→a③→a ×(→b ×→c )=→a ×→b +→a ×→c=S 平行四边形 平面与直线 平面方程M 0 (x 0 , y 0 , z 0 )={A B C} (法向量)M (x , y , z)A(x-x 0)+B(y-y 0)+C(z-z 0)=0 (点法式方程) Ax+By+Cz+D=0 (一般式方程)当A=0 平面平行x 轴,D=0 平面过原点a x +b y +cz=1 (截距式方程) 平面的位置关系A 1x+B 1y+C 1z+D 1=0 A 2x+B 2y+C 2z+D 2=0⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++⇔===⇔0cos 212121212121C C B B A A C C B B A A 垂直夹角平行θ 点到平面距离d=222000A CB A DCz By x +++++直线方程M 0 (x 0 , y 0 , z 0 )={l , m , n } 方向向量M 0={x-x 0 ,y-y 0 ,z-z 0}①l x x 0-=m y y 0-=nz z 0-=t 标准方程 对称方程 点向式方程②⎪⎩⎪⎨⎧+=+=+=ntz z m t y y lt x x 000 参数式 ③⎩⎨⎧=+++=+++0022221111D z C x B x A D z C x B x A 一般式={A 1 B 1 C 1}×{A 2 B 2 C 2}直线与直线的位置关系⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==++==212121212121cos 0n n m m l l n n m m l l θ夹角直角不平行平行 平面与直线关系⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧=++=+++⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-==0A 0D A )cos(A 0002Cn Bm l Cz By x n C m B l 重合平行垂直相交θπ 简单的二次曲面 特殊曲面 球面方程圆心(x 0 ,y 0 ,z 0) 半径为r (x-x 0)2+(y-y 0)2+(z-z 0)2=r 2 椭球面方程22a x +22b y +22c z =1 柱面方程 φ (y , x)=0 ① x 2+y 2=1 圆柱面方程 ② y=x 2 抛物面方程③ 22a y -22bx =1 双曲柱面方程旋转曲面方程 f (y, z)⎪⎩⎪⎨⎧+±→22yx y z z 不变轴旋转,绕 z=221y x -- 上半单位球面x 2+y 2=1 圆柱面 z=x 2+y 2 旋转抛物面z=22y x + 上半锥面多元函数微分学 隐函数求导设F(x , y)=0 x y '=yF x F∂∂∂∂-=y x F F ''-设F(x , y , z)=0y z F z F x z F z F F F zy F F z x ''-=-=∂∂''-=-=∂∂∂∂∂∂∂∂空间曲面的切平面及法线F(x , y , z)=0 M 0(x 0 , y 0 , z 0)n ={x F ∂∂,y F ∂∂,zF ∂∂}0M 曲面法向量切平面()()()0z F y F x F0M 0M 0M 000=-∂∂+-∂∂+-∂∂z z y y x x 法线xFx x ∂∂-0=yF y y ∂∂-0=zF z z ∂∂-0二元函数z=f (x,y)的极值①⎩⎨⎧==∂∂∂00z x z 驻点②A=22x z ∂∂ B=y x z ∂∂∂2 C=22yz ∂∂③B 2-AC <0 有极值⎩⎨⎧小值大值有极 0>A 有极 0<AB 2-AC >0 无极值 B 2-AC=0 失效 二重积分⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧、格林公式、极坐标转换、变换积分次序、直接积分二重积分4321 极坐标 包含原点⎰⎰D)sin ,cos (θθθrdrd r r f=rdr r r f d r )sin ,cos ()(020θθθθπ⎰⎰不包含原点rdr r r f d r r )sin ,cos ()()(21θθθθθβα⎰⎰曲线积分格林公式δd y Px Q Qdy Pdx D⎰⎰⎰∂∂-∂∂=++)(L 积分曲线与路径无关yPx Q ∂∂=∂∂ 级数⎩⎨⎧≤-⎪⎩⎪⎨⎧≤<-=∑∑∑∞=∞=∞=时收敛>时发散级数)(发散(调和级数)当发散当(等比级数) 1 1 1 11 1 1 110p p p nn q q q aaq n p n n n正项级数审敛法 比值审敛法l v u n nn =∞→lim(0<l <+∞)Σu n 和Σv n 有相同的敛散性比较审敛法ρ=+∞→nn n u u 1lim0<ρ<1 Σu n 收敛 ρ>1 Σu n 发散 ρ=1 失效 交错级数 莱布尼茨定理 1、u n 大于u n-1 2、lim u n =0则Σ(-1)n-1u n 收敛 函数展开成幂级数e x=∑∞=0n !n x n=1+x+!22x +…+!n x n +…,R x ∈x -11=∑∞=0n n x =1+x+x 2…+x n +…,|x|<1 ln(1+x)= ∑∞=1n 1-n 1-n x n)( =x-22x +…+(-1)n-1n nx +…,(-1<x ≤1)收敛半径对于Σa n x n R =1lim+∞→n nn a a常微分方程 一阶微分方程 变量可分离方程dxdy=(x)(x)ϕf ⎰⎰+=C dx x f x dy)()(ϕ齐次方程dx dy =)x y (f令u=xy得y=xu则dx dy=u+x dx du f (u)= u+x dxdu一阶线性微分方程 一阶线性齐次微分方程⎰==+'-dxx P Ce y y x P y )( 0)(一阶线性非齐次微分方程⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎰⎰==+'⎰-C dx e x Q e y x Q y x P y dxx P dxx P )()()()()(二阶线性微分方程二阶常系数齐次线性微分方程0=+'+''qy y p y特征方程 r 2+pr+q=0(1)r 1 , r 2为相异实根 xr xr e C e C y 2121+= (2)r 为二重实根 rx e x C C y )(21+=(3)r =α ± iβ )s i n c o s (21x C x C e y xββα+= 二阶常系数非齐次线性微分方程xme x P qy y p y λ)(=+'+'' 特解 x m k e x Q x y λ)(=*其中,⎪⎩⎪⎨⎧=是二重特征根,当是单特征根,当不是特征根,当λλλ210k )(x Q m =a 0x m +a 1x m-1+…+a m-1x+a m线性代数 克莱姆法则⎩⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=+++=+++线性齐次全为线性非齐次不全为0 , 0 ,212122112222212111212111n n n n nn n n n n n n b b b b b b b x a x a x a b x a x a x a b x a x a x a1、非齐次的解nnn n nna a a a a a a a a 212222111211D = D ≠0 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===DD n D Dn x x x2121D j 是把系数是行列式D 中第j 列元素依次用方程组右端的常数项b 1,b 2…b n 代替后得到的n 阶行列式。
最完整高数公式大全赶紧了以后用1.极限相关公式:- 极限定义:如果对于任意一个给定的正数ε,存在正数δ,使得只要x与a的距离小于δ,则必有f(x)与L的距离小于ε,即lim(x→a)f(x)=L。
2.一元函数相关公式:- 基本求导法则:(C)'=0,(xⁿ)'=nxⁿ⁻¹,(sinx)'=cosx,(cosx)'=-sinx,(tanx)'=sec²x,(cotx)'=-csc²x,(secx)'=secxtanx,(cscx)'=-cscxcotx。
- 链式法则:设y=f(u),u=g(x),则y=f(g(x)),则y'=(dy)/(dx)=(dy)/(du)*(du)/(dx)=f'(u)*g'(x)。
-高阶导数:(fⁿ(x))'=fⁿ⁻¹(x)·f'(x),其中n为正整数。
-函数泰勒级数展开式:f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+f''(a)(x-a)²/2!+…+fⁿ(a)(x-a)ⁿ/n!+Rⁿ(x),其中Rⁿ(x)为剩余项。
- 微分方程:设y=f(x),则dy/dx=f'(x),d²y/dx²=f''(x),…3.多元函数相关公式:-偏导数:设z=f(x,y),则∂z/∂x表示在y固定的条件下对x的变化率,∂z/∂y表示在x固定的条件下对y的变化率。
-链式法则:设z=f(x,y),x=g(u,v),y=h(u,v),则∂z/∂u=∂z/∂x*∂x/∂u+∂z/∂y*∂y/∂u,…- 梯度:设z=f(x₁,x₂,…,xₙ),则gradz=(∂z/∂x₁,∂z/∂x₂,…,∂z/∂xₙ)。
- 散度:设F=(P,Q,R)为一个三维向量场,则divF=∂P/∂x+∂Q/∂y+∂R/∂z。
高数必备公式在学习高等数学的过程中,公式是帮助我们解题的重要工具,掌握了相关的公式,我们可以更加高效地解决问题。
下面是一些高等数学中常用的必备公式,希望对大家的学习有所帮助。
一、微积分1.导数公式导数是微积分中的重要概念,通过导数可以描述函数在某一点上的变化率。
以下是一些常见函数的导数公式:- 常数函数:(c)'= 0,其中 c 为常数- 幂函数:(x^n)'=n*x^(n-1),其中 n 为常数- 指数函数:(a^x)'=a^x * ln(a),其中 a 为常数且 a>0- 对数函数:(log_a(x))'=(1/x) * (1/ln(a)),其中 a>0 且a≠1- 三角函数:(sin(x))'=cos(x),(cos(x))'=-sin(x),(tan(x))'=(sec^2(x)),(cot(x))'=-(csc^2(x)),(sec(x))'=sec(x) * tan(x),(csc(x))'=-csc(x) * cot(x)2.积分公式积分可以看作是导数的逆运算,用于求解函数的原函数。
以下是一些常见函数的积分公式:- 幂函数积分:∫x^n dx = (1/(n+1)) * x^(n+1),其中n ≠ -1- 指数函数积分:∫e^x dx = e^x- 对数函数积分:∫(1/x) dx = ln|x| + C- 三角函数积分:∫sin(x) dx = -cos(x) + C,∫cos(x) dx = sin(x) + C,∫tan(x) dx = -ln|cos(x)| + C3.泰勒级数展开公式泰勒级数是一种将函数展开成无穷多项式的方法,可以帮助我们在一定范围内近似计算复杂函数。
以下是一些常用函数的泰勒级数展开公式:- sin(x) = x - (x^3/3!) + (x^5/5!) - (x^7/7!) + ...- cos(x) = 1 - (x^2/2!) + (x^4/4!) - (x^6/6!) + ...- e^x = 1 + x + (x^2/2!) + (x^3/3!) + (x^4/4!) + ...二、线性代数1.向量运算公式向量是线性代数中的重要概念,通过一些向量运算公式可以方便地进行向量计算。
高等数学公式·平方关系:sin^2(α)+cos^2(α)=1tan^2(α)+1=sec^2(α)cot^2(α)+1=csc^2(α)·积的关系:sinα=tanα*cosαcosα=cotα*sinαtanα=sinα*secαcotα=cosα*cscαsecα=tanα*cscαcscα=secα*cotα·倒数关系:tanα·cotα=1sinα·cscα=1cosα·secα=1直角三角形ABC中,角A的正弦值就等于角A的对边比斜边,余弦等于角A的邻边比斜边正切等于对边比邻边,·三角函数恒等变形公式·两角和与差的三角函数:cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβcos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβsin(α±β)=sinα·cosβ±cosα·sinβtan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)·三角和的三角函数:sin(α+β+γ)=sinα·cosβ·cosγ+cosα·sinβ·cosγ+cosα·cosβ·sinγ-sinα·sinβ·sinγ cos(α+β+γ)=cosα·cosβ·cosγ-cosα·sinβ·sinγ-sinα·cosβ·sinγ-sinα·sinβ·cosγ tan(α+β+γ)=(tanα+tanβ+tanγ-tanα·tanβ·tanγ)/(1-tanα·tanβ-tanβ·tanγ-tanγ·tanα)·辅助角公式:Asinα+Bcosα=(A^2+B^2)^(1/2)sin(α+t),其中sint=B/(A^2+B^2)^(1/2)cost=A/(A^2+B^2)^(1/2)tant=B/AAsinα+Bcosα=(A^2+B^2)^(1/2)cos(α-t),tant=A/B·倍角公式:·三倍角公式:sin(2α)=2sinα·cosα=2/(tanα+cotα) sin(3α)=3sinα-4sin^3(α)cos(2α)=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α) cos(3α)=4cos^3(α)-3cosαtan(2α)=2tanα/[1-tan^2(α)]·半角公式:sin(α/2)=±√((1-cosα)/2)cos(α/2)=±√((1+cosα)/2)tan(α/2)=±√((1-cosα)/(1+cosα))=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα·降幂公式sin^2(α)=(1-cos(2α))/2=versin(2α)/2cos^2(α)=(1+cos(2α))/2=covers(2α)/2tan^2(α)=(1-cos(2α))/(1+cos(2α))·万能公式:sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)]cosα=[1-tan^2(α/2)]/[1+tan^2(α/2)]tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)]·积化和差公式:sinα·cosβ=(1/2)[sin(α+β)+sin(α-β)]cosα·sinβ=(1/2)[sin(α+β)-sin(α-β)]cosα·cosβ=(1/2)[cos(α+β)+cos(α-β)]sinα·sinβ=-(1/2)[cos(α+β)-cos(α-β)]·和差化积公式:sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]·推导公式tanα+cotα=2/sin2αtanα-cotα=-2cot2α1+cos2α=2cos^2α1-cos2α=2sin^2α1+sinα=(sinα/2+cosα/2)^2·其他:sinα+sin(α+2π/n)+sin(α+2π*2/n)+sin(α+2π*3/n)+……+sin[α+2π*(n-1)/n]=0cosα+cos(α+2π/n)+cos(α+2π*2/n)+cos(α+2π*3/n)+……+cos[α+2π*(n-1)/n]=0 以及sin^2(α)+sin^2(α-2π/3)+sin^2(α+2π/3)=3/2tanAtanBtan(A+B)+tanA+tanB-tan(A+B)=0三角函数的角度换算[编辑本段]公式一:设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:sin(2kπ+α)=sinαcos(2kπ+α)=cosαtan(2kπ+α)=tanαcot(2kπ+α)=cotα公式二:设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:sin(π+α)=-sinαcos(π+α)=-cosαtan(π+α)=tanαcot(π+α)=cotα公式三:任意角α与-α的三角函数值之间的关系:sin(-α)=-sinαcos(-α)=cosαtan(-α)=-tanαcot(-α)=-cotα公式四:利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(π-α)=sinαcos(π-α)=-cosαtan(π-α)=-tanαcot(π-α)=-cotα公式五:利用公式一和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(2π-α)=-sinαcos(2π-α)=cosαtan(2π-α)=-tanαcot(2π-α)=-cotα公式六:π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系:sin(π/2+α)=cosαcos(π/2+α)=-sinαtan(π/2+α)=-cotαcot(π/2+α)=-tanαsin(π/2-α)=cosαcos(π/2-α)=sinαtan(π/2-α)=cotαcot(π/2-α)=tanαsin(3π/2+α)=-cosαcos(3π/2+α)=sinαtan(3π/2+α)=-cotαcot(3π/2+α)=-tanαsin(3π/2-α)=-cosαcos(3π/2-α)=-sinαtan(3π/2-α)=cotαcot(3π/2-α)=tanα(以上k∈Z)部分高等内容[编辑本段]·高等代数中三角函数的指数表示(由泰勒级数易得):sinx=[e^(ix)-e^(-ix)]/(2i) cosx=[e^(ix)+e^(-ix)]/2 tanx=[e^(ix)-e^(-ix)]/[ie^(ix)+ie^(-ix)]泰勒展开有无穷级数,e^z=exp(z)=1+z/1!+z^2/2!+z^3/3!+z^4/4!+…+z^n/n!+…此时三角函数定义域已推广至整个复数集。
·三角函数作为微分方程的解:对于微分方程组y=-y'';y=y'''',有通解Q,可证明Q=Asinx+Bcosx,因此也可以从此出发定义三角函数。
补充:由相应的指数表示我们可以定义一种类似的函数——双曲函数,其拥有很多与三角函数的类似的性质,二者相映成趣。
特殊三角函数值a 0` 30` 45` 60` 90`sina 0 1/2 √2/2 √3/2 1cosa 1 √3/2 √2/2 1/2 0tana 0 √3/3 1 √3 Nonecota None √3 1 √3/3 0导数公式:基本积分表:三角函数的有理式积分:222212211cos 12sin u dudx x tg u u u x u u x +==+-=+=, , , ax x a a a ctgx x x tgx x x x ctgx x tgx a x x ln 1)(log ln )(csc )(csc sec )(sec csc )(sec )(22='='⋅-='⋅='-='='222211)(11)(11)(arccos 11)(arcsin x arcctgx x arctgx x x x x +-='+='--='-='⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰+±+=±+=+=+=+-=⋅+=⋅+-==+==Ca x x a x dx C shx chxdx C chx shxdx Ca a dx a Cx ctgxdx x Cx dx tgx x Cctgx xdx x dx C tgx xdx x dx xx)ln(ln csc csc sec sec csc sin sec cos 22222222C axx a dx C x a xa a x a dx C a x ax a a x dx C a xarctg a x a dx Cctgx x xdx C tgx x xdx Cx ctgxdx C x tgxdx +=-+-+=-++-=-+=++-=++=+=+-=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰arcsin ln 21ln 211csc ln csc sec ln sec sin ln cos ln 22222222⎰⎰⎰⎰⎰++-=-+-+--=-+++++=+-===-Cax a x a x dx x a Ca x x a a x x dx a x Ca x x a a x x dx a x I nn xdx xdx I n n nn arcsin 22ln 22)ln(221cos sin 2222222222222222222222ππ一些初等函数: 两个重要极限:三角函数公式: ·诱导公式:·和差角公式: ·和差化积公式:xxarthx x x archx x x arshx e e e e chx shx thx e e chx e e shx x x xx xx xx -+=-+±=++=+-==+=-=----11ln21)1ln(1ln(:2:2:22)双曲正切双曲余弦双曲正弦...590457182818284.2)11(lim 1sin lim0==+=∞→→e xxxx x x·倍角公式:·半角公式:ααααααααααααααααααcos 1sin sin cos 1cos 1cos 12cos 1sin sin cos 1cos 1cos 122cos 12cos 2cos 12sin-=+=-+±=+=-=+-±=+±=-±=ctg tg·正弦定理:R Cc B b A a 2sin sin sin === ·余弦定理:C ab b a c cos 2222-+= ·反三角函数性质:arcctgx arctgx x x -=-=2arccos 2arcsin ππ高阶导数公式——莱布尼兹(Leibniz )公式:)()()()2()1()(0)()()(!)1()1(!2)1()(n k k n n n n nk k k n k n n uv v u k k n n n v u n n v nu v u v u C uv +++--++''-+'+==---=-∑ΛΛΛ中值定理与导数应用:2sin2sin 2cos cos 2cos2cos 2cos cos 2sin2cos 2sin sin 2cos2sin2sin sin βαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβα-+=--+=+-+=--+=+αββαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαctg ctg ctg ctg ctg tg tg tg tg tg ±⋅=±⋅±=±=±±=±1)(1)(sin sin cos cos )cos(sin cos cos sin )sin(μμμαααααααααα23333133cos 3cos 43cos sin 4sin 33sin tg tg tg tg --=-=-=αααααααααααααα222222122212sin cos sin 211cos 22cos cos sin 22sin tg tg tg ctg ctg ctg -=-=-=-=-==拉格朗日中值定理。