【大学高等数学公式汇总大全(珍藏版)】在大学阶段,高等数学是理工科学生必修的一门基础课程,内容广泛且逻辑性强。为了帮助同学们更好地掌握和复习相关知识点,本文对高等数学中的重要公式进行了系统整理,涵盖函数、极限、导数、积分、微分方程等多个方面,并以加表格的形式呈现,便于查阅与记忆。
一、函数与极限
高等数学中,函数是研究对象的基础,而极限则是分析函数性质的重要工具。
常见函数类型:
函数类型 | 表达式 | 特点 |
多项式函数 | $ f(x) = a_n x^n + \cdots + a_1 x + a_0 $ | 连续可导 |
指数函数 | $ f(x) = a^x $ | 单调递增或递减 |
对数函数 | $ f(x) = \log_a x $ | 定义域为 $ x > 0 $ |
三角函数 | $ \sin x, \cos x, \tan x $ | 周期性、奇偶性等 |
极限基本公式:
公式 | 说明 |
$ \lim_{x \to a} c = c $ | 常数的极限等于常数本身 |
$ \lim_{x \to a} x = a $ | 自变量的极限等于其值 |
$ \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1 $ | 常用极限公式 |
$ \lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x} = 1 $ | 指数函数的极限 |
二、导数与微分
导数是函数变化率的体现,微分则用于近似计算。
导数基本公式:
函数 | 导数 |
$ x^n $ | $ nx^{n-1} $ |
$ \sin x $ | $ \cos x $ |
$ \cos x $ | $ -\sin x $ |
$ e^x $ | $ e^x $ |
$ \ln x $ | $ \frac{1}{x} $ |
微分法则:
法则 | 表达式 |
加法法则 | $ (u + v)' = u' + v' $ |
乘法法则 | $ (uv)' = u'v + uv' $ |
商法则 | $ \left( \frac{u}{v} \right)' = \frac{u'v - uv'}{v^2} $ |
链式法则 | $ (f(g(x)))' = f'(g(x)) \cdot g'(x) $ |
三、积分与不定积分
积分是导数的逆运算,分为不定积分和定积分。
不定积分基本公式:
函数 | 不定积分 | ||
$ x^n $ | $ \frac{x^{n+1}}{n+1} + C $($ n \neq -1 $) | ||
$ \sin x $ | $ -\cos x + C $ | ||
$ \cos x $ | $ \sin x + C $ | ||
$ e^x $ | $ e^x + C $ | ||
$ \frac{1}{x} $ | $ \ln | x | + C $ |
积分方法:
方法 | 说明 |
换元积分法 | 令 $ u = g(x) $,简化被积函数 |
分部积分法 | $ \int u dv = uv - \int v du $ |
有理函数分解 | 将分式拆成简单分式求积分 |
四、微分方程简介
微分方程是含有未知函数及其导数的方程,常用于物理、工程等领域。
常见微分方程类型:
类型 | 表达式 | 说明 |
一阶线性微分方程 | $ y' + P(x)y = Q(x) $ | 可用积分因子法求解 |
可分离变量方程 | $ \frac{dy}{dx} = f(x)g(y) $ | 分离变量后积分 |
二阶常系数齐次方程 | $ y'' + ay' + by = 0 $ | 特征方程法求解 |
五、总结
大学高等数学涉及的知识点繁多,但核心内容主要围绕函数、极限、导数、积分、微分方程展开。掌握这些基础知识,不仅有助于应对考试,也为后续专业课程打下坚实基础。通过本表可以快速回顾重点公式,提高学习效率。
建议在学习过程中结合例题练习,逐步提升对公式的理解与应用能力。希望这份“大学高等数学公式汇总大全(珍藏版)”能成为你学习路上的好帮手!