高等数学公式汇集 下载本文

1、正项级数的审敛法——根植审敛法(柯西判别法):

设:??lim

n??

???1时,级数收敛?

un,则???1时,级数发散

???1时,不确定?

2、比值审敛法:

???1时,级数收敛

Un?1?

设:??lim,则???1时,级数发散

n??U

n???1时,不确定

?3、定义法:

sn?u1?u2???un;limsn存在,则收敛;否则发

n??

散。

交错级数u1?u2?u3?u4??(或?u1?u2?u3??,un?0)的审敛法??un?un?1

如果交错级数满足?limu?0,那么级数收敛且其和

??n??n

绝对收敛与条件收敛:

(1)u1?u2???un??,其中un为任意实数;(2)u1?u2?u3???un??

如果(2)收敛,则(1)肯定收敛,且称为绝对如果(2)发散,而(1)收敛,则称调和级数:?  级数:?

1nn

发散,而收敛;

?1时发散p?1时收敛

收敛级数;

——莱布尼兹定理:

s?u1,其余项rn的绝对值rn?un?1。

(1)为条件收敛级数。

n

?

(?1)n

1

2

  p级数:?

1n

p

幂级数:

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1?x?x?x???x??23n

x?1时,收敛于x?1时,发散

11?x

对于级数(3)a0?a1x ?a2x???anx??,如果它不是仅在原点

x?R时收敛

数轴上都收敛,则必存

在R,使

2n

收敛,也不是在全

x?R时发散,其中R称为收敛半径。x?R时不定

1

??0时,R?

求收敛半径的方法:设

lim

an?1an

??,其中an,an?1是(3)的系数,则

?

n??

??0时,R???????时,R?0

函数展开成幂级数:

函数展开成泰勒级数:余项:Rn?

f

(n?1)

f(x)?f(x0)(x?x0)?(x?x0)

n?1

f??(x0)2!

(x?x0)???

2

f

(n)

(x0)

n!

(x?x0)??

n

(?)

(n?1)!

,f(x)可以展开成泰勒级数的

f??(0)2!

2

充要条件是:limRn?0

n??

x0?0时即为麦克劳林公式:

f(x)?f(0)?f?(0)x?x???

f

(n)

(0)

n!

x??

n

一些函数展开成幂级数: (1?x)

m

?1?mx?x

3

m(m?1)

2!

x???

n?1

2

m(m?1)?(m?n?1)

n!

x??   (?1?x?1)

n

sinx?x?

3!

?

x

5

5!

???(?1)

x

2n?1

(2n?1)!

??   (???x???)

欧拉公式:

ix?ix

?e?e?cosx??2

?cosx?isinx   或? ix?ix

?sinx?e?e?2?

e

ix

三角级数:

?

f(t)?A0?

?A

n?1

n

sin(n?t??n)?

a02

?

?

?(a

n?1

n

cosnx?bnsinnx)

其中,a0?aA0,an?Ansin?n,bn?Ancos?n,?t?x。

正交性:1,sinx,cosx,sin2x,cos2x?sinnx,cosnx?任意两个不同项的乘积上的积分=0。

在[??,?]

傅立叶级数:

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f(x)?

a02

?

?

?(a

n?1

n

cosnx?bnsinnx),周期?2?

?1a??n

??

其中?

1?bn????1? 12

2

?

?

??

f(x)cosnxdx   (n?0,1,2?)

?

?

??

f(x)sinnxdx   (n?1,2,3?)

13?

2

?14

2

15

2

???16

2

?

2

8

1?

122

2

??

133

2

??

144

2

??????

??

2

6

????

?

2

24

1?2

?

1

2

1

2

1

2

2

12

正弦级数:

an?0,bn?

?2

?

f(x)sinnxdx  n?1,2,3? f(x)?

?b

a02

n

sinnx是奇函数

?

余弦级数:

bn?0,an?

?

?

f(x)cosnxdx  n?0,1,2? f(x)??

?a

n

cosnx是偶函数

周期为2l的周期函数的傅立叶级数:

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f(x)?

a02

?

?

?(a

n?1

n

cos

n?xl

?bnsin

n?xl

),周期?2l

l

?1n?x

dx   (n?0,1,2?)?an??f(x)cos

ll??l

其中?

l1n?x?

bn??f(x)sindx   (n?1,2,3?)?ll?l?

微分方程的相关概念:

一阶微分方程:

y??f(x,y) 或 P(x,y)dx?Q(x,y)dy?0

:一阶微分方程可以化

为g(y)dy?f(x)dx的形式,解法:

可分离变量的微分方程

?g(y)dy??

yx

f(x)dx  得:G(y)?F(x)?C称为隐式通解。

程可以写成dudx,u?

dudx

dydx

?f(x,y)??(x,y),即写成

dxx?

du

yx

的函数,解法:

yx

齐次方程:一阶微分方设u?

,则

dydx

?u?x

??(u),?

?(u)?u

分离变量,积分后将代替u,

即得齐次方程通解。

一阶线性微分方程: 1、一阶线性微分方程:

dydx

?P(x)y?Q(x)

?P(x)dx

y?Ce?

当Q(x)?0时,为齐次方程,

当Q(x)?0时,为非齐次方程,2、贝努力方程:

dydx

y?(?Q(x)e?

n

P(x)dx

dx?C)e?

?P(x)dx

?P(x)y?Q(x)y,(n?0,1)

全微分方程:

如果P(x,y)dx?Q(x,y)dy?0中左端是某函数的全微du(x,y)?P(x,y)dx?Q(x,y)dy?0,其中:?u(x,y)?C应该是该全微分方程的

通解。

?u

分方程,即:

?u

?P(x,y)?Q(x,y) ?x?y

二阶微分方程: dydx

22

?P(x)

dydx

?Q(x)y?f(x)f(x)?0时为齐次f(x)?0时为非齐次

二阶常系数齐次线性微分方程及其解法:

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