跳到正文一、求导公式
1. 基本初等函数的导数
- 常数:(C)′=0
- 幂函数:(xμ)′=μxμ−1(μ 为实数)
- 指数函数:(ex)′=ex,(ax)′=axlna
- 对数函数:(lnx)′=x1,(logax)′=xlna1
- 三角函数:
- (sinx)′=cosx
- (cosx)′=−sinx
- (tanx)′=sec2x
- (cotx)′=−csc2x
- (secx)′=secxtanx
- (cscx)′=−cscxcotx
- 反三角函数:
- (arcsinx)′=1−x21
- (arccosx)′=−1−x21
- (arctanx)′=1+x21
- (arccotx)′=−1+x21
2. 求导法则
- 线性法则:(u±v)′=u′±v′,(cu)′=cu′
- 乘积法则:(uv)′=u′v+uv′
- 商法则:(vu)′=v2u′v−uv′(v=0)
- 链式法则:[f(g(x))]′=f′(g(x))⋅g′(x)
- 反函数求导:若 y=f(x) 可导且 f′(x)=0,则反函数 x=φ(y) 的导数为 φ′(y)=f′(x)1 或 dydx=dy/dx1
- 隐函数求导:由 F(x,y)=0 确定 y=y(x),则 dxdy=−FyFx(Fy=0)
- 参数方程求导:{x=x(t)y=y(t),则 dxdy=x′(t)y′(t),二阶导 dx2d2y=[x′(t)]3x′(t)y′′(t)−y′(t)x′′(t)
二、积分公式
1. 不定积分基本公式(与导数对应)
- ∫kdx=kx+C
- ∫xμdx=μ+1xμ+1+C(μ=−1)
- ∫x1dx=ln∣x∣+C
- ∫exdx=ex+C
- ∫axdx=lnaax+C
- ∫sinxdx=−cosx+C
- ∫cosxdx=sinx+C
- ∫sec2xdx=tanx+C
- ∫csc2xdx=−cotx+C
- ∫secxtanxdx=secx+C
- ∫cscxcotxdx=−cscx+C
- ∫tanxdx=−ln∣cosx∣+C
- ∫cotxdx=ln∣sinx∣+C
- ∫secxdx=ln∣secx+tanx∣+C
- ∫cscxdx=ln∣cscx−cotx∣+C
- ∫1−x21dx=arcsinx+C(或 −arccosx+C)
- ∫1+x21dx=arctanx+C(或 −arccotx+C)
- ∫a2−x21dx=arcsinax+C(a>0)
- ∫a2+x21dx=a1arctanax+C
- ∫x2−a21dx=2a1lnx+ax−a+C
- ∫x2±a21dx=lnx+x2±a2+C
2. 积分运算法则
- 线性性质:∫[f(x)±g(x)]dx=∫f(x)dx±∫g(x)dx,∫kf(x)dx=k∫f(x)dx
- 分部积分法:∫udv=uv−∫vdu(选 u 遵循“反对幂三指”顺序)
- 换元积分法:
- 第一类换元(凑微分):∫f(φ(x))φ′(x)dx=∫f(u)du,令 u=φ(x)
- 第二类换元:∫f(x)dx,令 x=ψ(t),则 dx=ψ′(t)dt,转化为 ∫f(ψ(t))ψ′(t)dt,常用于去根号(三角代换、倒代换等)
3. 定积分常用公式与性质
- 牛顿-莱布尼茨公式:∫abf(x)dx=F(b)−F(a),其中 F′(x)=f(x)
- 线性性质:同不定积分
- 换元法:∫abf(x)dx=∫αβf(φ(t))φ′(t)dt,需换限
- 分部积分法:∫abudv=[uv]ab−∫abvdu
- 奇偶对称性:
- 若 f(x) 为偶函数,则 ∫−aaf(x)dx=2∫0af(x)dx
- 若 f(x) 为奇函数,则 ∫−aaf(x)dx=0
- 周期性:若 f(x) 以 T 为周期,则 ∫aa+Tf(x)dx=∫0Tf(x)dx
- 华里士公式(点火公式):
- ∫0π/2sinnxdx=∫0π/2cosnxdx={n!!(n−1)!!⋅2π,n!!(n−1)!!,n为正偶数n为正奇数
- 区间再现公式:∫abf(x)dx=∫abf(a+b−x)dx
- 欧拉积分:∫0π/2lnsinxdx=−2πln2
三、多元函数微积分常用公式(补充)
- 偏导数:∂x∂z,∂y∂z(z=f(x,y))
- 全微分:dz=∂x∂zdx+∂y∂zdy
- 梯度:gradf=(∂x∂f,∂y∂f,∂z∂f)
- 多元复合函数求导(链式法则):如 z=f(u,v),u=φ(x,y),v=ψ(x,y),则 ∂x∂z=∂u∂f∂x∂u+∂v∂f∂x∂v
- 隐函数求导:由 F(x,y,z)=0 确定 z=z(x,y),则 ∂x∂z=−FzFx,∂y∂z=−FzFy
- 重积分换元:∬Df(x,y)dxdy=∬D′f(x(u,v),y(u,v))∣J∣dudv,其中 J=∂(u,v)∂(x,y)
- 曲线积分、曲面积分等相关公式(如格林公式、高斯公式、斯托克斯公式)在此略去,可根据需要另行总结。
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