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==函数== *反函数与原函数关于 y=x镜面对称 [[文件:f-1x.png|200px]] *函数的复合 <math>f(x)=h(g(x))</math>可表示为 <math>f=hOg</math>,即f是g与h的复合。 *有理函数 <math>f(x)=\frac{p(x)}{q(x)}</math> *三角函数 余割:<math>csc(x)=\frac{1}{sin(x)}</math> 正割:<math>sec(x)=\frac{1}{cos(x)}</math> 余切:<math>cot(x)=\frac{1}{tan(x)}</math> [[文件:astc.png|200px]] 勾股定理(毕达哥拉斯定理): :<math>cos^2(x)+sin^2(x)=1</math> “互余”: :<math>三角函数(x)=co-三角函数(\frac{\pi}{2}-x)</math> ,如: :<math>sin(x)=cos(\frac{\pi}{2}-x), sec(x)=csc(\frac{\pi}{2}-x), tan(x)=cot(\frac{\pi}{2}-x)</math> 其他公式: :<math>sin(A+B)=sin(A)cos(B)+cos(A)sin(B)</math> :<math>cos(A+B)=cos(A)cos(B)-sin(A)sin(B)</math> ==极限导论== 三明治定理(又称作 夹逼定理):如果一个函数 f 被夹在函数 g 和 h 之间, 当 x → a 时, 这两个函数 g 和 h 都收敛于同一个极限 L, 那么当 x → a 时, f 也收敛于极限 L. ==多项式== 立方差公式:<math>a^3-b^3=(a-b)(a^2+ab+b^2)</math> ==函数的导数== 乘积法则: :<math>如果h(x)=f(x)g(x),那么h'(x)=f'(x)g(x)+f(x)g'(x)</math> :<math>如果 y=uvw,那么 \frac{dy}{dx}=\frac{du}{dx}vw + u\frac{dv}{dx}w + uv\frac{dw}{dx}</math> 商法则: :<math>如果 h(x)=\frac{f(x)}{g(x)},那么 h'(x)=\frac{f'(x)g(x)-f(x)g'(x)}{(g(x))^2}</math> 链式求导法则: :<math>如果 h(x)=f(g(x)),那么 h'(x)=f'(g(x))g'(x)</math> ==三角函数== 三角函数关键公式: <math>\lim_{x \to 0}\frac{1-\cos(x)}{x}=0</math> <math>\lim_{x \to 0}\frac{\sin(x)}{x}=1</math> ==指数函数和对数函数== 如果<math>N=a^x</math>,即a的x次方等于N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数(logarithm),记作<math>x=\log_{a}N</math>。其中,a叫做对数的底数,N叫做真数,x叫做“以a为底N的对数”。 #特别地,我们称以10为底的对数叫做常用对数(common logarithm),并记为lg。 #称以无理数e(e=2.71828...)为底的对数称为自然对数(natural logarithm),并记为ln。 #零没有对数。 #在实数范围内,负数无对数; 在复数范围内,负数是有对数的。 ===对数法则=== ...略 <math>\log_{b}(x^y)=ylog_{b}(x)</math> <math>\log_b(x)=\frac{\log_c(x)}{\log_b(c)}</math> ===复利极限=== 令 <math>e = \lim_{h \to 0+}(1+h)^{1/h}</math>(e=2.718...),则: :<math>\lim_{n \to \infty}(1+\frac{x}{n})^n=e^x</math> 和 <math>\lim_{h \to 0}(1+xh)^{1/h}=e^x</math> ===导数=== <math>\frac{d}{dx}\log_{b}(x)=\frac{1} {xln(b)}</math> 和 <math>\frac{d}{dx}(b^x)=b^xln(b)</math> ===指数增长/衰减方程=== <math>P(t)=P_0e^kt</math>,k为增长/衰减常数,k>0时为增长方程,相应地,k<0为衰减方程。 ===双曲函数=== 定义: :<math>cosh(x)=\frac{e^x+e^{-x}} {2}, sinh(x)=\frac{e^x-e^{-x}} {2}</math> 有: :<math>cosh^2(x)-sinh^2(x)=1</math> :<math>\frac{d}{dx}sinh(x)=cosh(x)</math> :<math>\frac{d}{dx}cosh(x)=sinh(x)</math> 曲线: [[文件:sinh_cosh.png|300px]] ==最优化和线性化== ===线性化=== 对于函数 <math>f</math> 在 <math>x</math> 上的值 <math>f(x)</math>,可以选取一个接近于 <math>x</math> 的 <math>a</math>(使得 <math>f(a)</math>可以轻易计算),再对 <math>f</math>求导得出 <math>f'(x)</math>,则可利用线性化计算出 <math>f(x)</math>: <math>f(x) \approx L(x)=f(a)+f'(a)(x-a)</math> 误差方程: <math>r(x)=f(x)-L(x)=\frac{1}{2}f''(c)(x-a)^2</math> 取绝对值: <math>|误差|=\frac{1}{2}|f''(c)||x-a|^2</math> 对 <math>|f''(c)|</math>取最大值 M: <math>|误差|\le\frac{1}{2}M|x-a|^2</math> ===牛顿法=== 对于某些函数 <math>f(x)</math>,我们想取其与 <math>x</math>轴交点,即 <math>f(x)=0</math>时对应的 <math>x</math>,直接计算非常困难,我们则可以尝试用牛顿法逼近: :::[[文件:niudunfa.jpg|200px]] :我们先取任意一点,如 <math>x_n</math>,然后计算出对应的 <math>f(x_n)</math>,然后应用线性化模拟 <math>f(x)</math>,取出对应线性函数与 <math>x</math>轴交点,有: ::<math>f(x_n)+(x_{n+1}-x_n)f'(x_n)=0</math> :这样我们可以得到 <math>x_{n+1} = xn - \frac{f(x_n)}{f'(xn)}</math> :一般情况下,<math>x_{n+1}</math> 对应的 <math>f(x_{n+1})</math> 是比 <math>f(x_n)</math>更接近于 0的,如此迭代,则能无限逼近 <math>f(x)=0</math>的解 <math>x</math>. ==洛必达法则== 如果<math>f(a)=g(a)=0</math>,则有 <math>\lim_{x \to a} \frac {f(x)}{g(x)} = \lim_{x \to a} \frac {f'(x)}{g'(x)}</math>,假设等式右边的极限存在。 ==积分== 求<math>\sum_{j=a}^b j</math>的值: ::::::我们知道 <math>\sum_{j=a}^b j</math> = <math>\sum_{j=a}^b (b-j+a)</math>,我们令其和为 S,则: ::::::<math>\sum_{j=a}^b j + \sum_{j=a}^b (b-j+a) = 2S</math>,而 ::::::<math>\sum_{j=a}^b j + \sum_{j=a}^b (b-j+a) = a+b+(a+1)+(b-1)+...+j+(b-j+a)+...+b+a=\sum_{j=a}^b(a+b)=(a+b)(b-a)=2S</math>,即: ::::::<math>\sum_{j=a}^b j=\frac{(a+b)(a-b)}{2}</math> ===伸缩求和法=== 求<math>\sum_{j=1}^n(j^2-(j-1)^2)</math>的值: ::::::<math>\sum_{j=1}^n(j^2-(j-1)^2)=(1^2-0^2)+(2^2-1^2)+(3^2-2^2)+...+(n^2-(n-1)^2)=n^2-0^2</math> 这样的级数我们称为伸缩级数,有: ::::::<math>\sum_{j=a}^b(f(j)-f(j-1)) = f(b) - f(a-1) </math> 同样,对于 <math>\sum_{j=1}^n(j^2-(j-1)^2)</math>,我们将 <math>(j^2-(j-1)^2)</math>进行分解,得到<math>2j-1</math>: ::::::<math>\sum_{j=1}^n(j^2-(j-1)^2) = \sum_{j=1}^n(2j-1) = 2\sum_{j=1}^{n}j-n</math>,代入伸缩级数求和的值 <math>n^2-0^2</math>,可以同样得出: :::::::::::<math>\sum_{j=1}^{n}j = \frac{n^2-0^2+n}{2}=\frac{(n+1)n)}{2}</math> 类似地,可以得出: ::::::<math>\sum_{j=1}^{n}j^2 = \frac{n(n+1)(2n+1))}{2}</math> ==微积分== 令<math>F(x)= \int_{a}^xf(t)dt</math>,有: 微积分第一基本定理: ::::::<math>F'(x)=\frac{d}{dx}\int_{a}^xf(t)dt=f(x)</math> ::::::*如此,在计算 <math>\int_{a}^xf(t)dt</math>时,由于 <math>F(x)= \int_{a}^xf(t)dt</math>,我们只要求出对应的 <math>F(x)</math>即可,而 <math>F'(x)=f(x)</math>,故只要思考得到什么函数的导数是<math>f(x)</math>,则可得到 <math>F(x)=G(x)+C</math>,再代入<math>F(a)=G(a)+C=0</math>即可求出常量 <math>C</math>。 微积分第二基本定理: ::::::<math>\int_{a}^bf(t)d(t)=F(b)-F(a)</math> ===不定积分=== ::::::<math>∫f(x)d(x)</math>表示函数<math>f(x)</math>的反导数集合,如果 <math>\frac{d}{dx}F(x)=f(x)</math>,则: ::::::::::::<math>∫f(x)d(x) = F(x) + C</math> ===分部积分法=== ::::::<math>∫udv = uv - ∫vdu</math> ==反常积分== ===定义=== 如果出现下面三种情况,积分 <math>\int_{a}^bf(x)dx</math>就是反常积分: #函数<math>f(x)</math>在 <math>[a, b]</math>内是无界的 #<math>a=\infty</math> #<math>b=-\infty</math> ===收敛or发散=== 如果仅仅在 x接近于 a点该函数 f(x)是无界的,则定义: ::::::<math>\int_{a}^bf(x)dx=\lim_{\varepsilon \to 0}\int_{a+\varepsilon}^bf(x)dx</math> 如果积分存在,我们说这个反常积分收敛,否则则为发散。 ===无穷区间上的积分=== ::::::<math>\int_{a}^\infty f(x)dx = \lim_{N \to \infty}\int_{a}^N f(x)dx</math> ::::::<math>\int_{-\infty}^b f(x)dx = \lim_{N \to -\infty}\int_{N}^b f(x)dx</math> ===极限比较判别法=== 如果 <math>\lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)}=1</math>,我们说当 <math>a \to b</math>时,<math>f(x)</math> 和 <math>g(x)</math> 是渐近等价的,即 <math>f(x) \sim g(x)</math>。 '''极限比较判别法''' 定义: :如果 <math>a \to b</math>时 <math>f(x) \sim g(x)</math>,且这两个函数 [a,b]上没有其他瑕点了,那么积分 <math>\int_{a}^b f(x)dx</math> 与 <math>\int_{a}^b g(x)dx</math>是同时收敛或同时发散的。 ===p判别法=== :*<math>\int_{}^\infty </math>的情况:对于任何有限值 <math>a > 0</math>,积分 <math>\int_{a}^\infty \frac{1}{x^p}dx</math>,在 <math>p>1</math> 时是收敛的,在 <math>p\le1</math>时是发散的。 :*<math>\int_{0}</math>的情况:对于任何有限值 <math>a > 0</math>,积分 <math>\int_{0}^a \frac{1}{x^p}dx</math>,在 <math>p<1</math> 时是收敛的,在 <math>p\ge1</math>时是发散的。 ===绝对收敛判别法=== :如果<math>\int_{a}^b|f(x)|dx</math>是收敛的,那么 <math>\int_{a}^bf(x)dx</math>也是收敛的。 ==泰勒多项式、泰勒级数和幂级数导论==
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