高等数学导数积分公式大全(高等数学微积分公式总结)
高等数学微积分公式总结
微积分是数学的一个重要分支,涉及到导数和积分等基础概念及其应用。在学习微积分时,公式的掌握和熟练应用是非常关键的。本文将为大家总结一些高等数学微积分中常用的导数积分公式。
导数公式
1. 基本导数公式
(1)常数函数导数为0:
f(x) = C, f'(x) = 0, (C为常数)
(2)幂函数导数为幂下降(倒数为幂上升):
f(x) = x^n, f'(x) = nx^{n-1}, (n为自然数)
(3)指数函数导数为其本身,对常数函数求导得到0:
f(x) = e^x, f'(x) = e^x
2. 总导数法则
总导数法则包括求和法则、差法则、乘法法则和商法则:
(1)求和法则:$f(x)=u(x)+v(x)$, $f'(x)=u'(x)+v'(x)$
(2)差法则:$f(x)=u(x)-v(x)$, $f'(x)=u'(x)-v'(x)$
(3)乘法法则:$f(x)=u(x)v(x)$, $f'(x)=u'(x)v(x)+u(x)v'(x)$
(4)商法则:$f(x)=\\dfrac{u(x)}{v(x)}$, $f'(x)=\\dfrac{u'(x)v(x)-u(x)v'(x)}{v(x)^2}$
积分公式
1. 基本不定积分公式
(1)幂函数积分:
$\\int{x^n dx}=\\dfrac{x^{n+1}}{n+1}+C$
(2)指数函数积分:
$\\int{e^x dx}=e^x+C$
(3)三角函数积分:
$\\int \\sin{x}dx=-\\cos{x}+C$
$\\int \\cos{x}dx=\\sin{x}+C$
$\\int \an{x}dx=\\ln{\\vert \\sec{x} \\vert}+C$
(4)反三角函数积分:
$\\int\\dfrac{1}{\\sqrt{a^2-x^2}}dx=\\arcsin\\dfrac{x}{a}+C$
$\\int\\dfrac{1}{a^2+x^2}dx=\\dfrac{1}{a}\\arctan\\dfrac{x}{a}+C$
2. 基本定积分公式
(1)定积分与不定积分之间的关系:
$\\int_{a}^{b}f(x)dx=F(b)-F(a)$
(2)分段函数定积分:
$\\int_{a}^{c}f(x)dx+\\int_{c}^{b}f(x)dx=\\int_{a}^{b}f(x)dx$
(3)柯西中值定理:
对于$\\int_{a}^{b}f(x)g(x)dx$,存在$c\\in(a,b)$,使得$\\int_{a}^{b}f(x)g(x)dx = f(c)\\int_{a}^{b}g(x)dx$
综合应用
1. 求极值问题
求解一个函数的极值问题时,需要用到一阶导数与二阶导数的相关知识:
(1)一阶导数为0,函数取值可能为极值
(2)二阶导数为正,函数取极小值
(3)二阶导数为负,函数取极大值
2. 定积分求解面积和体积问题
定积分可以用于求解图形的面积、物体的体积,例如:
(1)以曲线$y=f(x)$、$x=a$、$x=b$、$x$轴为边界的图形面积为$A=\\int_{a}^{b}f(x)dx$
(2)以曲线$y=f(x)$、$x=a$、$x=b$绕$x$轴旋转的立体体积为$V=\\pi\\int_{a}^{b}f(x)^2dx$
以上仅为微积分公式的简单总结,实际应用中需要结合具体问题灵活运用。希望本文对大家学习微积分有所帮助。
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