高数整理

这篇博客涵盖了微积分的基本概念,包括极限的唯一性、局部有界性和局部保号性。深入探讨了一阶和二阶微分方程,介绍了伯努利方程以及泰勒公式。此外,还讨论了等价无穷小、无穷大以及傅里叶级数。同时,提到了微分积分定理,如费马定理、罗尔定理和拉格朗日中值定理。文章最后提及了函数微分与增量的关系,以及三重积分和二类曲线积分的计算方法。

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cscx=1cosx csc x = \frac {1}{cosx} cscx=cosx1
secx=1sinx sec x = \frac {1}{sinx} secx=sinx1
cotx=1tanx cot x = \frac {1}{tanx} cotx=tanx1
(arcsinx)′=11−x2 (arcsinx)' = \frac {1} { \sqrt{1-x^2}} (arcsinx)=1x21
(arccosx)′=−11−x2 (arccosx)' = - \frac {1}{\sqrt{1-x^2}} (arccosx)=1x21
(arctanx)′=11+x2 (arctanx)' = \frac{1}{1+x^2} (arctanx)=1+x21
(arccotx)′=−11+x2 (arccotx)' = - \frac{1}{1+x^2} (arccotx)=1+x21

极限

  • 唯一性(左右极限相等)
  • 局部有界性
  • 局部保号性

微分方程

一阶

y′=f(x)g(y) y'=f(x)g(y) y=f(x)g(y)
y′=f(ax+by+c) y'=f(ax+by+c) y=f(ax+by+c)
y′=f(yx) y'=f(\frac{y}{x}) y=f(xy)
1y′=f(xy) \frac{1}{y'}=f(\frac{x}{y}) y1=f(yx)
同乘e∫p(x)dx:y′+p(x)y=q(x) 同乘e^{\int{p(x)}dx }:y'+p(x)y=q(x) ep(x)dxy+p(x)y=q(x)
伯努利:y′+p(x)y=q(x)yn 伯努利:y'+p(x)y=q(x)y^n y+p(x)y=q(x)yn

二阶

y′′=f(x,y′) y''=f(x,y') y=f(x,y)
y′′=f(y,y′) y''=f(y,y') y=f(y,y)
y′′+py′+qy=f(x) y''+py'+qy=f(x) y+py+qy=f(x)
y′′+py′+qy=f1(x)+f2(x) y''+py'+qy=f_1(x)+f_2(x) y+py+qy=f1(x)+f2(x)
x2y′′+pxy′+qy=f(x),令x=et x^2y''+pxy'+qy=f(x),令x=e^t x2y+pxy+qy=f(x)x=et
$$

$$

等价无穷小

  • sinx ~ x ~ ln(x+1) ~ tanx ~ e^2-1 ~ arctanx ~ arcsinx
  • (1+x)^a -1 ~ ax
  • a^x-1~xlna

1−cosx∼x22 1-cosx \sim \frac{x^2}{2} 1cosx2x2
(1+x)a−1∼ax (1+x)^a -1 \sim ax (1+x)a1ax

(1+x)1x∼e (1+x)^\frac {1}{x} \sim e (1+x)x1e

等价无穷大

(1+1x)x∼e (1+\frac{1}{x})^x \sim e (1+x1)xe
nn∼1 \sqrt[n]{n} \sim 1 nn1
an∼1 \sqrt[n]{a} \sim 1 na1

傅里叶级数

微分积分定理

  • 费马定理
  • 罗尔定理
  • 拉格朗日中值定理
  • 柯西中值定理
  • 泰勒定理
    拉格朗日余项和佩亚诺余项
    麦克劳林公式( x_0=0 )

函数微分与增量

Δy=dy+o(Δx) \Delta y=dy+o(\Delta x) Δy=dy+o(Δx)
或者
Δy=f′(x0)Δx+o(Δx) \Delta y=f'(x_0)\Delta x + o(\Delta x) Δy=f(x0)Δx+o(Δx)
都可以。

dy=f′(x0)Δx dy=f'(x_0)\Delta x dy=f(x0)Δx
根据泰勒公式(存在二阶导数)
Δy−dy=12f′′(ξ)(Δx)2 \Delta y-dy=\frac{1}{2}f''(\xi)(\Delta x)^2 Δydy=21f(ξ)(Δx)2

三重积分

球坐标

x=rsinφcosθ x=rsin\varphi cos\theta x=rsinφcosθ
y=rsinφsinθ y=rsin\varphi sin\theta y=rsinφsinθ
z=rcosφ z=rcos\varphi z=rcosφ
dV=r2sinφdrdφdθ dV=r^2sin\varphi drd\varphi d \theta dV=r2sinφdrdφdθ

二类曲线积分 格林公式

需要补线。
正向延线,区域始终在左侧。

二类曲面积分 高斯公式

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