高数上册归纳公式篇完整

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公式篇
目录
一、 函数与极限
1. 常用双曲函数
2. 常用等价无穷小
3. 两个重要极限
二、 导数与微分
1. 常用三角函数与反三角函数的导数公式
2. n阶导数公式
3. 高阶导数的莱布尼茨公式与牛顿二项式定理的比较
4. 参数方程求导公式
5. 微分近似计算
三、 微分中值定理与导数的应用
1. 一阶中值定理
2. 高阶中值定理
3. 部分函数使用麦克劳林公式展开
4. 曲率

四、 定积分
1. 部分三角函数的不定积分
2. 几个简单分式的不定积分
五、 不定积分
1. 利用定积分计算极限
2. 积分上限函数的导数
3. 牛顿-莱布尼茨公式和积分中值定理
4. 三角相关定积分
5. 典型反常积分的敛散性
6. r函数(选)
六、 定积分的应用
1. 平面图形面积
2. 体积
3. 弧微分公式
七、 微分方程
1. 可降阶方程
2. 变系数线性微分方程
3. 常系数齐次线性方程的通解
4. 二阶常系数非齐次线性方程 (特定形式 )的特解形式
5. 特殊形式方程 ( 选)
一、函数与极限
1. 常用双曲函数 ( sh(x).ch(x).th(x) )
2. 常用等价无穷小(x -0时)
3. 两个重要极限
二、导数与微分
1. 常用三角函数与反三角函数的导数公式
( 凡是“余”求导都带负号 )
2. n 阶导数公式
特别地, 若 n
3. 高阶导数的莱布尼茨公式与牛顿二项式定理的比较 函数的 0 阶导数可视为函数
本身

4. 参数方程求导公式
5. 微分近似计算(x很小时)
^y?ady=f{x^)

用> pa +'(扯)
(nJ (注意与拉格朗日中值定理比较)

常用:
(1+ax^'^l+a^x
si m Rrfx
COSA
*
(rad)

Mel +x, In (]
+x)^x

三、微分中值定理与导数的应用
1. 一阶中值定理(f(x)在[a,b]连续,(a,b)可导) 罗尔定理(端点值相等
f (a) f (b))
拉格朗日中值定理
柯西中值定理(g'(x) 0工0 )
2. 高阶中值定理(f(x)在(a,b)上有直到(n 1)阶导数) 泰勒中值定理
Rn为余项
R=o\(x-xay\
令X。0 ,得到麦克劳林公式


与等价无穷小相联记忆)

E
在x和x0之间)
3. 部分函数使用麦克劳林公式展开(皮亚诺型余项)
4. 曲率
四、 不定积分
1. 部分三角函数的不定积分
2. 几个简单分式的不定积分
五、 定积分
1. 利用定积分计算极限
2. 积分上限函数的导数
推广得
3. 牛顿-莱布尼茨公式和积分中值定理
(1) 牛顿-莱布尼茨公式(微积分基本公式)
(2) 积分中值定理 函数f (x)在[a, b]上可积
f()称为f(x)在[a,b]上的平均值

4. 二角相关定积分
三角函数系的正交性
5. 典型反常积分的敛散性
(1) 无穷限的反常积分
推论1
(2) 瑕积分(无界函数的反常积分)
推论2
Convergenee:收敛 ‘Divergenee:发散
6. r函数(选)
(1) 递推公式:
推论:〕丁 ——⑴ 丁匚'
(2) 欧拉反射公式(余元公式)
六、定积分的应用
1. 平面图形面积 (1)直角坐标:
由曲线y f(x) 0及x a,x b与x轴围成图形
七、微分方程
1. 可降阶方程
(1) y(n) f(x)型
n次积分得
(2) y" f(x,y')型

⑵极坐标:
有曲线 ()及
围成图形
2. 体积
(1) 绕x轴旋转体体积
(2) 平行截面面积已知的立体的体积

平行截面(与x轴垂直)面积为A(x)V=,
J

3. 弧微分公式

(2)极坐标:
片=成
0)

C0S3-
sinx

ds= s!p1{9)+p'1(9) d9
作换元p y'得p' f (x, p) 得通解p (x’Cj
则 y (x,C1)dx C2
⑶ y f(y,y')型
作换元 p y', y" pdp, pdp f (y, p)
dx dx dx

得通解p (y,CJ ®
dx

则」x C
2

(y,Ci)

2. 变系数线性微分方程 (1) 一阶线性微分方程:y' P(x)y Q(x)
对应齐次方程: y' P(x)y 0的通解为Y Ce吓皿
原方程y' P(x)y Q(x)的通解为
一阶线性非齐次方程的通解等于相应齐次方程的通解和非齐次方程一个特解的和
(2)高阶线性微分方程
对应齐次方程为 y(n) R(x)y(n ° Pni(x)y' Pn(x)y 0
则齐次方程的通解为Y(x) C1y1 (x) C2y2(x) 若y*
(x)为非齐次方程的一个特解

则非齐次方程的通解为y Y(x) y* (x)
3. 常系数齐次线性方程的通解 (1)二阶方程 y" py q 0 特征方程为r2 pr q 0

通解为 y Cierix C2er2x
② 0,两个相等实根r
i

通解为 y (G C2x)erix

③ 0, 一对共轭复根ri
通解为 y e x(Ci cos x C2sin x)
⑵高阶方程 y(n) Piy(n1) Pniy' Pny 0
特征方程为rn pirni Pn ir p. 0
对于其中的根r的对应项

① 0,两个不等实根r
i

b i

b


2a ,r2 2a

CnYn(X)
①实根 r 一个单实根 : Cerx
一个 k 重实根:G C2x Ckxk 1)erx
②复根 r1,2 i
一对单复根 : e x(C1 cos x C2sin x)
一对 k重复根:e x[(C1 C2x Ckxk1)cos x (D1 D2x 通解为
对应项之和

4. 二阶常系数非齐次线性方程 (特定形式 )的特解形式 y" py' qy
f(x), 对应的特征方程为 r 2 pr q 0
(1) f (x) exPm(x) Pm(x)为 x 的 m 次多项式
特解形式为 y* xkQm(x)e x
Qm (x)是x的m次多项式
⑵ f (x) e x[Pl(1)(x)cos x Pn(2) (x) sin x] Pl(1)(x), Pn(2)(x)分别

特解形式为 y* xk[Qm(x)cos x Rm(x)sin x]ex m max{l, n} , Qm(x),
Rm(x)为x 的 m 次多项式

Dkxk 1)sin x]
x的丨,n次多项式
5. 特殊形式方程(选) (1)伯努利方程
P(x)y Q(x)yn ( n 0,1) dx

得通解z (x,C) (2)欧拉方程
-J
作变换x et或t Inx,记D 一 dt

将上各式代入原方程得到

此为常系数线性微分方程
可得通解 y (t,Ci,C2, ,Cn)

y1n dz
dx
(

1
n)y

n
dy

dx

即可得原方程通解y (x’CjC?,
,
Cn)