数学分析常用公式涵盖导数、积分、极限、不等式及级数等核心内容,以下是关键公式分类整理:
一、导数与微分
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基本导数公式
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$(\sin x)' = \cos x$,$(\cos x)' = -\sin x$,$(e^x)' = e^x$,$(\ln x)' = \frac{1}{x}$
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链式法则:$(f(g(x)))' = f'(g(x))g'(x)$
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微分中值定理
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拉格朗日中值定理:$f(b) - f(a) = f'(c)(b - a)$,其中$a < c < b$
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柯西中值定理:$\frac{f(b) - f(a)}{g(b) - g(a)} = \frac{f'(c)}{g'(c)}$
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二、积分与级数
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不定积分
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$\int \sin x , dx = -\cos x + C$,$\int e^x , dx = e^x + C$
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基本积分表:$\int \frac{1}{x} , dx = \ln |x| + C$
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定积分
- $\int_a^b f(x) , dx$表示曲线$y = f(x)$与$x = a$到$x = b$之间的面积
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级数
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等比级数:$\sum_{n=0}^{\infty} ar^n = \frac{a}{1 - r}$($|r| < 1$)
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泰勒级数展开:$f(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{f^{(n)}(a)}{n!}(x - a)^n$
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三、极限与连续
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极限定义
- $\lim_{x \to a} f(x) = L$表示当$x$趋近于$a$时,$f(x)$的极限为$L$
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重要极限
- $\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1$,$\lim_{x \to \infty} (1 + \frac{1}{x})^x = e$
四、不等式
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均值不等式
- 算术平均数$\geq$几何平均数:$\frac{a + b}{2} \geq \sqrt{ab}$($a, b > 0$)
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柯西不等式
- $(\sum_{i=1}^n a_i b_i)^2 \leq (\sum_{i=1}^n a_i^2)(\sum_{i=1}^n b_i^2)$
五、三角函数
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和差角公式
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$\sin(A \pm B) = \sin A \cos B \pm \cos A \sin B$
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$\cos(A \pm B) = \cos A \cos B \mp \sin A \sin B$
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倍角公式
- $\sin 2x = 2 \sin x \cos x$,$\cos 2x = \cos^2 x - \sin^2 x$
以上公式为数学分析的核心工具,需结合具体问题灵活运用。