高等数学的奇技淫巧
Common Sense
绝对值不等式
有理多项式
1. 方程的解
奇数次多项式必然有奇数个零点,至少有1个零点(无穷异号、零点定理)。
若有偶数个零点,多项式必然可以拆出偶数+奇数项,奇数项本身会带零点,因此,零点只能为奇数个。
2. 提取公因式
如:
三角函数
特别的,假如在[0,
]积分令t= ,上下限都是0无法得到结果,因此必须经过上述恒等变换来解决。
函数 极限 连续
- 无穷小性质:
1 有限个无穷小的和仍是无穷小。
2 有限个无穷小的积仍是无穷小。
3 无穷小量和有界变量的积仍是无穷小。
- 无穷大量性质
1 两个无穷大量的积仍为无穷大量。
2 无穷大量与有界变量之和仍为无穷大量。
3 无穷大量和非零常数的积仍为无穷大量。
注: 1 有限个无穷大量之和不一定为无穷大量。
2 无穷大量与有界变量之积不一定为无穷大量。 如均不是无穷大。
- 函数放缩:
为 多 项 之 和 , 各 项 取 绝 对 值 再 求 和
一元函数微分学
可积充分条件(满足任一即可):1 f(x)连续
2 f(x)具有有限个第一类间断点
可积,则 连续。 连续,则 可导。区分定义法下函数导数绝对值和绝对值函数导数: 函数导数绝对值:
函数绝对值导数:
一元函数积分学
左右闭区间可导可推左连续、右连续: >
在[a,b]上可导,即三角函数积分的万能公式 将三角函数转换成有理函数计算,理论上能解出一切关于三角函数积分的变量代换公式,但是很多情况下反而使计算复杂。然而发现部分情况下有奇效(例如只在分母出现cosx和sinx的和项结合配方法容易得到答案)。
令
,有:
- 三角函数定积分结论
cosx、sinx每一个0到1区间积分面积为1,0到0积分面积为2:
曲线放缩不影响积分结果:
[0,
sin函数前
曲线积分与曲面积分的计算
曲线积分
第一类曲线积分
可以用于描述不均匀线密度的曲线质量计算(或者以此为线密度的平面质量)计算
计算方法:
根据曲线方程直角坐标系、极坐标系、或者参数方程,将ds表示成
空间曲线积分:将dS化成参数方程的dt
可能存在化简的情况: 轴对称性、轮换对称性: 只要积分函数可以凑成曲线方程、或者曲线方程满足的平面方程就可以直接代入,这是第一类曲线积分、第一类曲面积分都满足的特性。
第二类曲线积分
描述二维平面或者三维平面的变力做功大小。
计算方法: 1. 直接计算:根据曲线方程直角坐标系、极坐标系、参数方程等,计算dx、dy,带入函数直接计算,积分区间按照曲线起点到终点计算。
格林公式 针对平面曲线的第二类曲线积分。 曲线正向的定义:围成的闭合区域总在曲线的左手边的方向为正向。
闭合曲线积分可以转换成曲线围成闭合区域的二重积分计算。积分函数由格林公式确定。斯托克斯公式 针对空间曲线的第二类曲线积分。
曲线积分同时出现了dx、dy、dz或者曲线形式是空间形式,除了考虑将空间曲线dx、dy、dz考虑成参数方程形式化成dt计算,还可以考虑斯托克斯公式。
将空间曲线的曲线积分,转化成第二类曲面积分,曲面方向的正向与曲线遵循右手法则。积分函数由斯托克斯公式确定。