高等数学必背公式是数学学习的基础,涵盖微积分、线性代数、概率论等多个领域。以下是核心公式的整理,分模块呈现:
一、微积分核心公式
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导数公式
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基本初等函数导数:$(C)'=0$,$(a^x)'=a^x\ln a$,$(\sin x)'=\cos x$,$(\cos x)'=-\sin x$,$(\tan x)'=\sec^2 x$等。
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四则运算导数法则:$(u\pm v)'=u' \pm v'$,$(uv)'=u'v + uv'$,$(\frac{u}{v})'=\frac{u'v - uv'}{v^2}$。
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积分公式
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基本积分表:$\int \cos x , dx = \sin x + C$,$\int \sin x , dx = -\cos x + C$,$\int x^n , dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C$($n\neq -1$)。
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三角函数积分:$\int \sec^2 x , dx = \tan x + C$,$\int \csc x , dx = -\ln|\csc x + \cot x| + C$。
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重要极限
- $\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1$,$\lim_{x \to \infty} (1 + \frac{1}{x})^x = e$,$\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos x}{x^2} = \frac{1}{2}$。
二、线性代数基础公式
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矩阵运算
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矩阵乘法:$AB_{ij} = \sum_k A_{ik}B_{kj}$,矩阵转置:$(A^T){ij} = A{ji}$。
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行列式计算:$|A| = \sum_{\sigma \in S_n} \text{sgn}(\sigma) \prod_{i=1}^n a_{i,\sigma(i)}$($n \times n$矩阵)。
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向量与线性变换
- 向量内积:$\langle u, v \rangle = u_1v_1 + \cdots + u_nv_n$,向量长度:$||v|| = \sqrt{\langle v, v \rangle}$。
三、概率与数理统计
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概率公式
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概率基本性质:$P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)$,条件概率:$P(A|B) = \frac{P(A \cap B)}{P(B)}$。
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二项分布:$P(X = k) = \binom{n}{k}p^k(1-p)^{n-k}$,期望与方差:$E(X) = np$,$Var(X) = np(1-p)$。
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数列与级数
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等差数列:$a_n = a_1 + (n-1)d$,等比数列:$a_n = a_1r^{n-1}$,几何级数求和:$S_n = \frac{a_1(1-r^n)}{1-r}$($|r|<1$)。
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无穷级数审敛法:比较审敛法、比值审敛法、根值审敛法。
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四、补充公式
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泰勒展开 :$f(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{f^{(n)}(a)}{n!}(x-a)^n$。
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洛必达法则 :$\lim_{x \to c} \frac{f(x)}{g(x)} = \lim_{x \to c} \frac{f'(x)}{g'(x)}$($0/0$型或$\infty/\infty$型)。
学习建议 :公式需结合例题