高等数学速通笔记 2
第三章 微分中值定理与导数的应用
拉格朗日中值定理
若 f(x) 在 [a,b] 连续,在 (a,b) 可导,则存在 ζ∈(a,b),满足:
f(b)−f(a)=f′(ζ)(b−a)
解题方法:直接套用公式求 ζ,或用于证明不等式
第四章 不定积分
不定积分基本公式和概念
概念:
∫f(x)dx=F(x)+C
基本公式:
∫xμdx=μ+1xμ+1+C(μ=−1)
∫x1dx=ln∣x∣+C
∫exdx=ex+C
∫sinx⋅dx=−cosx+C
积分运算本质:求导的逆运算
换元积分法(凑微分)
∫f(ϕ(x))ϕ′(x)dx=∫f(u)du
其中 u=ϕ(x)
解题方法:观察被积函数是否有某部分导数与其他部分相乘,设 u 为内层函数
分部积分法
∫udv=uv−∫vdu
把不好积的变量变成好积的变量
选择 u 的优先顺序:反三角函数、对数函数、幂函数、三角函数、指数函数
方法:将乘积中的一部分作为 u,另一部分与 dx 凑成 dy
第五 & 六章 定积分及其应用
定积分概念
∫abf(x)dx 的几何意义是曲边梯形的面积,在(f(x)≥0 时 )
牛顿-莱布尼兹公式:
若 F′(x)=f(x),则:
∫abf(x)dx=F(b)−F(a)
这次不用 +C
定积分的几何应用
曲线 y=f(x) 和 $y=g(x) $ 所围成的面积:
S=∫ab∣f(x)−g(x)∣dx

绕 x 轴旋转体的体积:
V=π∫ab[f(x)]2dx
第七章 常微分方程
微分方程和可分离变量法
微分方程的阶是最高阶导数的阶数(方程含导数 dydx)
通解含独立任意常数
特解是确定函数的解
可分离变量方程:
dxdy=g(x)h(y)
方法:把含 y 的放在一边,含 x 的一边,然后两边同时积分
一阶线性微分方程
标准形式:
dxdy+P(x)y=Q(x)
通解方法:
y=e−∫P(x)dx(∫Q(x)e∫P(x)dxdx+C)
方法:先识别处 P(x) 和 Q(x),再代入公式
二阶常系数齐次线性微分方程
对于方程:
y′′+py′+qy=0
它的特征方程为:
r2+pr+q=0
-
不等实根
y=C1er1x+C2er2x
-
相等实根
y=(C1+C2x)er1x
-
共轭复根(r=α±βi)
y=eαx(C1cosβx+C2sinβx)
方法:写出特征方程并求解,选择通解形式。在给定初始条件时,代入通解和其导数解求出常数