高等数学公式定理(全).doc

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1、高等数学复习公式 第 1 页 共 31 页 平方关系: sin2()+cos2()=1 tan2()+1=sec2() cot2()+1=csc2() 积的关系: sin=tan*cos cos=cot*sin tan=sin*sec cot=cos*csc sec=tan*csc csc=sec*cot 倒数关系: tancot=1 sincsc=1 cossec=1 直角三角形 ABC 中, 角 A 的正弦值就等于角 A 的对边比斜边, 余弦等于角 A 的邻边比斜边 正切等于对边比邻边, 三角函数恒等变形公式 两角和与差的三角函数: cos(+)=coscos-sinsin cos(-)=

2、coscos+sinsin sin()=sincoscossin tan(+)=(tan+tan)/(1-tantan) tan(-)=(tan-tan)/(1+tantan) 三角和的三角函数: sin(+)=sincoscos+cossincos+coscossin-sinsinsin cos(+)=coscoscos-cossinsin-sincossin-sinsincos tan(+)=(tan+tan+tan-tantantan)/(1-tantan-tantan-tantan) 高等数学复习公式 第 2 页 共 31 页 辅助角公式: Asin+Bcos=(A2+B2)(1/2)

3、sin(+t),其中 sint=B/(A2+B2)(1/2) cost=A/(A2+B2)(1/2) tant=B/A Asin+Bcos=(A2+B2)(1/2)cos(-t),tant=A/B 倍角公式: sin(2)=2sincos=2/(tan+cot) cos(2)=cos2()-sin2()=2cos2()-1=1-2sin2() tan(2)=2tan/1-tan2() 三倍角公式: sin(3)=3sin-4sin3() cos(3)=4cos3()-3cos 半角公式: sin(/2)=(1-cos)/2) cos(/2)=(1+cos)/2) tan(/2)=(1-cos)

4、/(1+cos)=sin/(1+cos)=(1-cos)/sin 降幂 公式 sin2()=(1-cos(2)/2=versin(2)/2 cos2()=(1+cos(2)/2=covers(2)/2 tan2()=(1-cos(2)/(1+cos(2) 万能公式: sin=2tan(/2)/1+tan2(/2) cos=1-tan2(/2)/1+tan2(/2) tan=2tan(/2)/1-tan2(/2) 积化和差公式: sincos=(1/2)sin(+)+sin(-) cossin=(1/2)sin(+)-sin(-) coscos=(1/2)cos(+)+cos(-) sinsin

5、=-(1/2)cos(+)-cos(-) 和差化积公式: sin+sin=2sin(+)/2cos(-)/2 高等数学复习公式 第 3 页 共 31 页 sin-sin=2cos(+)/2sin(-)/2 cos+cos=2cos(+)/2cos(-)/2 cos-cos=-2sin(+)/2sin(-)/2 推导 公式 tan+cot=2/sin2 tan-cot=-2cot2 1+cos2=2cos2 1-cos2=2sin2 1+sin=(sin/2+cos/2)2 其他: sin+sin(+2/n)+sin(+2*2/n)+sin(+2*3/n)+sin+2*(n-1)/n=0 cos

6、+cos(+2/n)+cos(+2*2/n)+cos(+2*3/n)+cos+2*(n-1)/n=0 以及 sin2()+sin2(-2/3)+sin2(+2/3)=3/2 tanAtanBtan(A+B)+tanA+tanB-tan(A+B)=0三角函数的角度换算 编辑本段 公式一: 设 为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等: sin(2k)sin cos(2k)cos tan(2k)tan cot(2k)cot 公式二: 设 为任意角,+ 的三角函数值与 的三角函数值之间的关系: sin( )sin cos()cos tan()tan cot()cot 公式三: 任意角 与 - 的

7、三角函数值之间的关系:sin( ) sin cos( )cos 高等数学复习公式 第 4 页 共 31 页 tan() tan cot() cot 公式四: 利用公式二和公式三可以得到 - 与 的三角函数值之间的关系: sin( )sin cos()cos tan()tan cot()cot 公式五: 利用公式一和公式三可以得到 2- 与 的三角函数值之间的关系: sin(2 )sin cos(2)cos tan(2)tan cot(2)cot 公式六: /2 及 3/2 与 的三角函数值之间的关系: sin(/2)cos cos(/2)sin tan(/2)cot cot(/2)tan si

8、n(/2)cos cos(/2)sin tan(/2)cot cot(/2)tan sin(3/2 )cos cos(3/2 )sin tan(3/2)cot cot(3/2)tan sin(3/2 )cos cos(3/2 )sin tan(3/2)cot cot(3/2)tan (以上 kZ) 部分高等内容 编辑本段 高等代数中三角函数的指数表示(由泰勒级数易得): 高等数学复习公式 第 5 页 共 31 页 sinx=e(ix)-e(-ix)/(2i) cosx=e(ix)+e(-ix)/2 tanx=e(ix)-e(-ix)/ie(ix)+ie(-ix) 泰勒展开有无穷级数,ez=ex

9、p(z)1z/1! z2/2! z3/3!z4/4!zn/n! 此时三角函数定义域已推广至整个复数集。 三角函数作为微分方程的解: 对于微分方程组 y=-y;y=y,有通解 Q,可证明 Q=Asinx+Bcosx,因此也可以从此出发定义三角函数。 补充:由相应的指数表示我们可以定义一种类似的函数双曲函数,其拥有很多与三角函数的类似的性质,二者相映成趣。 特殊三角函数值 a 0 30 45 60 90 sina 0 1/2 2/2 3/2 1 cosa 1 3/2 2/2 1/2 0 tana 0 3/3 1 3 None cota None 3 1 3/3 0考研数学高数定理定义总结第一章 函

10、数与极限 高等数学复习公式 第 6 页 共 31 页 1、函数的有界性在定义域内有 f(x)K1则函数 f(x)在定义域上有下界, K1 为下界;如果有 f(x)K2,则有上界, K2 称为上界。函数 f(x)在定义域内有界的充分必要条件是在定义域内既有上界又有下界。 2、数 列的极限定理(极限的唯一性)数列xn不能同时收敛于两个不同的极限。 定理( 收敛数列的有界性)如果数列xn收敛,那么数列 xn一定有界。 如果数列xn 无界,那么数列 xn一定发 散;但如果数列xn 有界,却不能断定数列xn一定收 敛,例如数列 1,-1,1,-1,(-1)n+1该数列有界但是发散,所以数列有界是数列收敛

11、的必要条件而不是充分条件。 定理( 收敛数列与其子数列的 关系)如果数列xn 收敛于 a,那么它的任一子数列也收敛于 a.如果数列xn有两个子数列收敛于不同的极限,那么数列xn是发散的,如数列 1,-1,1,-1,(-1)n+1中子数列x2k-1收敛于 1,xnk收敛于-1 ,xn却是发散的;同时一个发散的数列的子数列也有可能 是收敛的。 3、函数的极限函数极限的定义中 00(或 A0(或 f(x)0),反之也成立。 函数 f(x)当 xx0 时极限存在的充分必 要条件是左极限右极限各自存在并且相等,即 f(x0-0)=f(x0+0),若不相等则 limf(x)不存在。 一般的说,如果 lim

12、(x)f(x)=c ,则直线 y=c 是函数 y=f(x)的图形水平渐近线。如果 lim(xx0)f(x)=, 则直线 x=x0 是函数 y=f(x)图形的铅直渐近线。 4、极限运算法 则定理有限个无穷小之和也是无穷小;有界函数与无穷小的乘积是无穷小;常数与无穷小的乘积是 无穷小;有限个无穷小的乘积也是无穷小;定理如果高等数学复习公式 第 7 页 共 31 页 F1(x)F2(x),而 limF1(x)=a,limF2(x)=b,那么 ab. 5、极限存在准 则两个重要极限 lim(x0)(sinx/x)=1;lim(x)(1+1/x)x=1.夹逼准则如果数列 xn、yn、zn满足下列条件:y

13、nxnzn 且 limyn=a,limzn=a,那么limxn=a,对于函数该准则也成立。 单调有界数列必有极限。 6、函数的连续性设函数 y=f(x)在点 x0 的某一 邻域内有定义,如果函数 f(x)当xx0 时的极限存在,且等 于它在点 x0 处的函数值 f(x0),即 lim(xx0)f(x)=f(x0),那么就称函数 f(x)在点 x0 处连续。 不连续情形:1、在 点 x=x0 没有定义;2、虽在 x=x0 有定义但 lim(xx0)f(x)不存在;3、虽在 x=x0 有定义且 lim(xx0)f(x)存在,但 lim(xx0)f(x)f(x0)时则称函数在x0 处不连续或间断。

14、如果 x0 是函数 f(x)的间断点,但左极限及右极限都存在,则称 x0 为函数 f(x)的第一类间断点(左右极限相等者称可去间断点,不相等者称 为跳跃间断点)。非第一类间断点的任何间断点都称为第二类间断点(无穷间断点 和震荡间断点) 。 定理有限个在某点连续的函数的和、积、商( 分母不为 0)是个在该点连续的函数。 定理如果函数 f(x)在区间 Ix 上单调增加或减少且 连续,那么它的反函数 x=f(y)在对应的区间 Iy=y|y=f(x),xIx上单调增加或减少且连续。反三角函数在他们的 定义域内都是连续的。 定理( 最大值最小值定理)在闭区间上连续的函数在该区间上一定有最大值和最小值。如

15、果函数在开区间内连续或函数在闭区 间上有间断点,那么函数在该区间上就不一定有最大值和最小值。 定理( 有界性定理)在闭区间上连续的函数一定在该区间上有界,即 mf(x)M.定高等数学复习公式 第 8 页 共 31 页 理(零点定理) 设函数 f(x)在闭区间a,b上连续 ,且 f(a)与 f(b)异号( 即 f(a)f(b)函数在该点处连续;函数 f(x)在点 x0 处连续在该点可导。即函数在某点连续是函数在该点可导的必要条件而不是充分条件。 3、原函数可 导则反函数也可导,且反函数的导数是原函数导数的倒数。 4、函数 f(x)在点 x0 处可微=函数在该点处可导;函数 f(x)在点 x0 处

16、可微的充分必要条件是函数在该点处可导。 第三章 中值定理与导数的应用 1、定理 (罗尔定理)如果函数 f(x)在闭区间a,b上连续,在开区 间(a ,b)内可导,且在区间端点的函数值相等,即 f(a)=f(b),那么在 开区间(a,b)内至少有一点 (a0,那么函数 f(x)在a,b 上单调增加;(2) 如 果在(a ,b)内f(x)0 时,函 数 f(x)在 x0 处取得极小值;驻点有可能是极值点,不是驻点也有可能是极值点。 7、函数的凹凸性及其判定设 f(x)在区间 Ix 上连续,如 果对任意两点 x1,x2 恒有f(x1+x2)/2f(x1)+f(x1)/2,那么称 f(x)在区间 Ix

17、 上图形是凸的。 定理设函数 f(x)在 闭区间 a,b上连续,在开区间(a ,b)内具有一阶和二阶导数,那么(1)若在 (a,b)内 f(x)0,则 f(x)在闭区间a ,b上的图形 是凹的;(2) 若在(a,b) 内 f(x)0,则 f(x)在闭区间 a,b上的图形是凸的。 判断曲线拐点(凹凸分界点)的步骤 (1)求出 f(x);(2)令 f(x)=0,解出这方程在区间(a,b)内的实根;(3)对于(2)中解出的每一个实根 x0,检查 f(x)在 x0 左右两侧邻近的符号,如果 f(x)在 x0 左右两侧邻近分别保持一定的符号,那么当两侧的符号相反时,点(x0,f(x0) 是拐点,当两 侧的符号 相同时,点(x0 ,f(x0)不是拐点。 在做函数图形的时候,如果函数有间断点或导数不存在的点,这些点也要作为分点。第四章 不定积分 1、原函数存在定理定理如果函数 f(x)在区间 I 上连续,那么在区间 I 上存在可导函数 F(x),使对任一 xI 都有 F(x)=f(x);简单 的说连续函数一定有原函数。 分部积分发如果被积函数是幂函数和正余弦或幂函数和指 数函数的乘积,就可以考虑用分部积分法,并设幂函数和指数函数为 u,这样用一次分部积分法就可以使幂函数的幂降低一次。如果被积函数是幂函数和对数函数或 幂函数和反三角函数的

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