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应用高等数学公式总汇(含答案)
应用高等数学公式总汇(含答案)
一、函数的极限:
1、数列的极限:
2、四则混合运算
若,,C为常数
(1) AB
(2) AB
(3)=
3、两个重要极限:
(1)
(2)
变形:
4、无穷小量:
设
(1)若,f(x)是g(x)的 高阶 无穷小
(2)若,f(x)是g(x)的 低阶 无穷小
(3)若,f(x)是g(x)的 同阶 无穷小
(4)若,f(x)是g(x)的 等价 无穷小
(5)若,f(x)是g(x)的 k阶 无穷小
5、等价替换:
若x→x0,f(x)~ f1(x),g(x)~ g1(x)
则
6、常用等价形式:
当f(x)→0时
(1)sinf(x)~ f(x)
(2)arc sinf(x)~ f(x)
(3)tanf(x)~ f(x)
(4)arc tanf(x)~ f(x)
(5)In(1+f(x))~ f(x)
(6)ef(x)-1~ f(x)
(7)1-cosf(x)~
(8)(1+f(x))α-1~ αf(x)
二、函数的连续:
1、间断点:
(1)第一类间断点:f-(x0)、f+(x0)均 存在的 间断点
⑴跳跃间断点: f-(x0)≠f+(x0)
⑵可去间断点: f-(x0)=f+(x0)
(2)第二类间断点:f-(x0)、f+(x0)至少有一个 不存在的 间断点
⑴无穷间断点: f-(x0)、f+(x0)中至少有一个为 ∞
⑵振荡间断点: f-(x0)、f+(x0)中至少有一个 振荡不存在
三、导数:
1、定义:=
2、导数的常见形式:
(1)
(2)
(3)
3、切线方程:
若曲线y=f(x)在点P(x0,f(x0)),
则 y-y0=(x-x0)
注:
(1)如果=∞,则 x=x0
(2)如果=0,则 y=y0
4、法线方程:
若直线过点P(x0,f(x0)),
则 y-y0=(x-x0)
5、基本公式:
(1) 0
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
6、四则运算:
都有导数
(1)
(2)
(3)
(4)
推论:
(1)
(2)
(3)
7、反函数求导法则:
设y=f(x)与x=(y)((y)≠0)
则 或=
8、n次导的常见公式:
(1)=
(2)
(3)=
9、参数方程求导:
设函数都可导,其中x=≠0,则函数的导数
10、复合函数求导:
若y=f(u),u=(x),且f(u)及(x)都可导,则复合函数y=f[(x)]的导数
11、隐函数求导:
(1)方程F(x,y)=0两边求导,解出
(2)公式法:由F(x,y)=0,则
(3)利用微分形式的不变性,方程两边求微分,然后解出
注:y是x的函数
12、对数求导:
将函数关系式两边取自然对数(成为隐函数形式),化简,然后两边两边求导,最后两边乘以y(x)
注:适用于多个因式的乘、除、乘幂构成或幂指函数(y=u(x)v(x))
13、高阶导数:
(1)二阶导数:
(2)三阶导数:
(4)n阶导数:
14、中值定理:
(1)拉格朗日定理:若函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内可导,则在(a,b)内至少存在一点ξ,使得
推论1:如果函数f(x)在区间(a,b)内任意一点的导数都等于零,你们函数f(x)在(a,b)内是一个常数
推论2:如果函数f(x)与g(x)在区间(a,b)内每一点的导数与都相等,则这两个函数在区间(a,b)内至多相差一个常数,即:f(x)= g(x)+C,x(a,b)
(2)罗尔定理:若函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内可导,且f(a)=f(b),则在(a,b)内至少存在一点ξ,使得 0
(3)柯西定理:若函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内可导,且,则在(a,b)内至少存在一点ξ,使得=
15、洛必达法则:
(1)型:
设函数f(x)、g(x)满足:
⑴ 0
⑵在点x0的某去心邻域内 都存在 ,且 0
⑶ 存在或为无穷
有:=
(2)型:
设函数f(x)、g(x)满足:
⑴
⑵在点x0=的某去心邻域内 都存在 ,且 0
⑶ 存在或为无穷
有:=
(3)其他未定型:
⑴0·∞型:f(x)·g(x)转化成 ,一般将In、arc留在分子上
⑵∞-∞型:通过通分、分子有理化、倒数代换或代数、三角恒等变形化为型或型
⑶型:f(x)g(x)= eg(x)Inf(x) =
16、函数单调性判定:
设函数y=f(x)在开区间(a,b)内可导
(1)如果函数y=f(x)在(a,b)内,,则函数y=f(x)在(a,b)内单调递 增 ;
(2)如果函数y=f(x)在(a,b)内,,则函数y=f(x)在(a,b)内单调递 减 ;
17、函数的极值:
(1)如果函数y=f(x)在点x0及其左右近旁有定义,且对于x0近旁的任何一点x(x≠x0)的函数值f(x)均有:
⑴f(x)<f(x0),则f(x0)称为函数y=f(x)的 极大值 ,点x0称为函数y=f(x)的 极大值点
⑵f(x)>f(x0),则f(x0)称为函数y=f(x)的 极小值 ,点x0称为函数y=f(x)的 极小值点
(2)驻点: 0 的点
(3)极值第一充分条件:
设点x0是f(x)可能的极值点(或不存在)
⑴当;,则x0为极大值点
⑵当;,则x0为极小值点
⑶当, 同号 ,则x0不是极值点
(4)极值的第二充分条件:
设y=f(x)在点x0处有一、二阶导数,且= 0
⑴如果 > 0,则函数y=f(x)在点x0处取得最小值f(x0)
⑵如果 < 0,则函数y=f(x)在点x0处取得最大值f(x0)
18、曲线凹凸性:
(1)若对于x(a,b)时,,则曲线在(a,b)上为 凹 ,用符号“ ” 表示
(2)若对于x(a,b)时,,则曲线在(a,b)上为 凸 ,用符号“ ” 表示
6、曲线拐点:
设f(x)在x0的某个邻域内二阶可导,且 0 ,若x0两侧 改变 符号,则 (x0,f(x0)) 为曲线的拐点
19、曲线的渐近线:
(1)水平渐近线:如果函数y=f(x)的定义域是无穷区间,且,则y= b
(2)垂直渐近线:如果函数y=f(x)在x=x0处间断,且,则x=
x0
(3)斜渐近线:如果函数y=f(x)定义在无穷区间,且,,则y= ax+b
20、经济学与导数:
(1)利润:L(Q)= R(Q)-C(Q)
(2)边际利润:
(3)函数弹性:
(4)需求弹性(供给函数):
注:
⑴当|η| < 1时,为低弹性,此时需求变动幅度 小于 价格变动幅度。且 > 0,收益R(p)单调 递增 ,即价格随总收益的增加而增加
⑵当|η| > 1时,为高弹性,此时需求变动幅度 大于 价格变动幅度。且 < 0,收益R(p)单调 递减 ,即价格随总收益的增加而减少
①当|η| = 1时,为单位弹性,此时需求变动幅度 等于 价格变动幅度。且 = 0,收益R(p)取得 最大值
四、微分:
1、定义:dy=
2、基本公式:
(1)d(c)= 0
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
3、四则混合
都有微分
(1)
(2)
(3)
(4)
5、应用:
(1)计算函数改变量的近似值:△y≈dy=
(2)计算函数值的近似值:f(x0+△x)≈ f(x0)+
(3)当x0=0时,|x|很小时,有f(x)≈ f(0)+
注:|△x|相对于x0很小(越小越好)
推论:
⑴
⑵ex≈ 1+x
⑶In(1+x)≈ x
⑷sinx≈ x (x用弧度制表示)
⑸tanx≈ x (x用弧度制表示)
五、不定积分:
1、定义:
2、基本公式:
(1)
(2) (k为常数)
(3)
(4)
(5) (a>0且a≠1)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
(19) (a>0)
(20) (a≠0)
(21) (a≠0)
(22) (a>0)
3、性质:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5) (k≠0)
(6)
4、换元积分法:
(1)第一类换元积分法(凑微分法):= F[(x)]+C
(2)常见形式:
⑴ (a≠0)
⑵ (a≠0)
⑶ (a≠0)
⑷
⑸
⑹
⑺
⑻
⑼
⑽
⑾
⑿
(3)第二类换元积分法:
(4)无理代换(根式代换):
⑴当被积函数中含时,令x= tn (t>0)
⑵当被积函数中含和时,令x=tp(t>0),p是m和n的 最小公倍数
⑶当被积函数中含(a、b为常数且a≠0)时,令ax+b= tn (t>0)
(5)三角代换:
⑴若被不定积分f(x)含时,令x= |a|sint
⑵若被不定积分f(x)含时,令x= |a|sect
⑶若被不定积分f(x)含时,令x= |a|tant
注:并且需要回代
⑴ ⑵ ⑶
(6)分部积分法: 或
六、基本积分表:
1、含有a+bx的积分:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
2、含有的积分:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
3、含有的积分:
(1)
(2)
(3) (|x|<a)
(4) (|x|>a)
4、含有abx2的积分:
(1)
(2) (a>0,b>0)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
5、含有的积分:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
6、含有的积分:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
7、含有的积分:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
8、含有的积分:
(1)
(2)
9、含有的积分:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
10、含有的积分:
(1)
(2)
(3)
(4)
11、含有三角函数的积分:一部分见上
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
=
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
12、含有反三角函数的积分:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
13、含有指数函数的积分:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
14、含有对数函数的积分:
(1)
(2)
(3)
(4)
七、定积分:
1、定义:
2、上下限交换:
3、上下限相等(即a=b):= 0
4、性质:
设f(x)、g(x)在[a,b]上可积,
(1) k (k为常数)
注:
① b-a
② k(b-a)
(2)
(3)积分区间的可加性: +
(4)传递性: (在[a,b]上f(x)≤g(x))
注:
①当f(x)≥0时,则≥ 0
②当|f(x)|可积时,≤
(5)估值性:n(b-a) ≤≤ m(b-a) (m和n分别是f(x)在[a,b]上的最大值和最小值)
(6)中值性:= f(ξ)(b-a) (a≤ξ≤b)
(7)均值性:=
5、计算方法:
1、微积分基本定理(牛顿-莱布尼兹公式):= = F(b)-F(a) (F(x)是f(x)的原函数)
2、换元积分法:= (,)
3、分部积分法: = - 或= -
4、函数的奇偶性简化:
(1)奇:= 0
(2)偶:= 2
6、应用:
(1)面积:
⑴上下曲,左右直: (a<x<b)
⑵上下直,左右曲: (c<y<d)
(2)旋转体的体积:
⑴绕x轴的旋转体: (a<x<b)
⑵绕y轴的旋转体: (c<y<d)
(3)平面曲线的弧长:
曲线y=f(x)从x=a到x=b的曲线弧长L: (a<x<b)
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