高等数学是数学专业的基础课程,主要涵盖函数、极限、导数、积分、微分方程等核心内容。以下是主要知识点及公式的
一、函数与极限
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函数定义与性质
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有界性、单调性、奇偶性、周期性等
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例如:偶函数满足$f(-x)=f(x)$,奇函数满足$f(-x)=-f(x)$
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极限的定义与性质
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数列极限$\lim_{n\to\infty}a_n$,函数极限$\lim_{x\to a}f(x)$
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极限运算法则(四则运算法则、夹逼准则、洛必达法则)
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无穷小与无穷大
- 比较无穷小量(如$\alpha(x)$与$\beta(x)$满足$\lim\frac{\alpha(x)}{\beta(x)}=c$)
二、导数与微分
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导数定义与几何意义
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导数$f'(x)=\lim_{h\to0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h}$,表示切线斜率
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例如:$(x^n)'=nx^{n-1}$
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求导法则
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四则运算法则、链式法则、隐函数求导、参数方程求导
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例如:$(\sin x)'=\cos x$,$(e^x)'=e^x$
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微分与近似计算
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微分公式$dy=f'(x)dx$,泰勒公式展开
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例如:$f(x)\approx f(a)+f'(a)(x-a)$
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三、积分
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不定积分
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基本积分公式(如$\int x^n dx=\frac{x^{n+1}}{n+1}+C$)
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换元积分法(如$\int f(g(x))dx=F(g^{-1}(x))g'(g^{-1}(x))dx$)
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定积分
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牛顿-莱布尼茨公式$\int_a^b f(x)dx=F(b)-F(a)$
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应用:平面图形面积(如$\int_0^1 x^2 dx=\frac{1}{3}$)
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广义积分
- 无穷限积分$\int_0^\infty e^{-x}dx=1$,瑕积分
四、微分方程
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一阶微分方程
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可分离变量方程(如$\frac{dy}{dx}=g(x)h(y)$)、齐次方程
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通解与特解:初始条件$y(x_0)=y_0$
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高阶微分方程
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常系数齐次线性方程(如$y''+py'+qy=0$)
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特解求法(如待定系数法、常数变易法)
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五、多元函数微分学
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偏导数与全微分
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偏导数$\frac{\partial f}{\partial x}$,全微分$df=\frac{\partial f}{\partial x}dx+\frac{\partial f}{\partial y}dy$
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例如:$z=x^2y+3xy^2$,$\frac{\partial z}{\partial x}=2xy+3y^2$
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多元函数积分
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重积分$\iint_D f(x,y)dxdy$,曲线积分与曲面积分
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应用:计算平面区域面积(如$\iint_D dxdy$)
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六、重要公式汇总
类型 | 公式示例 | 意义 |
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| 导数 | $(x^n)'=nx^{n-1}$ | 基