这是高等数学中的常用公式合集,使用 MathJax 渲染,适用于 Hugo 博客。


一、极限与连续

数列极限

$$ \lim_{n \to \infty} a_n = A $$

函数极限

$$ \lim_{x \to a} f(x) = L $$

无穷小与无穷大

$$ \lim_{x \to 0} x^2 = 0 \quad (\text{无穷小}) $$

$$ \lim_{x \to 0} \frac{1}{x} = \infty \quad (\text{无穷大}) $$

洛必达法则

$$ \lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)} = \lim_{x \to a} \frac{f’(x)}{g’(x)} \quad \text{(0/0 型或 ∞/∞ 型)} $$


二、导数与微分

导数定义

$$ f’(x) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x + \Delta x) - f(x)}{\Delta x} $$

常见函数导数

$$ \frac{d}{dx} x^n = nx^{n-1}, \quad \frac{d}{dx} \sin x = \cos x, \quad \frac{d}{dx} e^x = e^x $$

微分

$$ dy = f’(x),dx $$


三、微分中值定理

罗尔定理

若 $f(a) = f(b)$,则存在 $\xi \in (a, b)$ 使得: $$ f’(\xi) = 0 $$

拉格朗日中值定理

$$ f’(\xi) = \frac{f(b) - f(a)}{b - a} $$

柯西中值定理

$$ \frac{f’(\xi)}{g’(\xi)} = \frac{f(b) - f(a)}{g(b) - g(a)} $$


四、不定积分

基本积分表

$$ \int x^n , dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C \quad (n \ne -1) $$

$$ \int e^x , dx = e^x + C, \quad \int \frac{1}{x} , dx = \ln|x| + C $$


五、定积分

定积分定义

$$ \int_a^b f(x),dx = \lim_{n \to \infty} \sum_{i=1}^{n} f(x_i^*)\Delta x $$

牛顿-莱布尼茨公式

$$ \int_a^b f(x),dx = F(b) - F(a) $$


六、积分技巧

换元积分法

若 $x = \varphi(t)$,则: $$ \int f(x),dx = \int f(\varphi(t)) \varphi’(t),dt $$

分部积分法

$$ \int u,dv = uv - \int v,du $$


七、曲线积分

第一类曲线积分

$$ \int_L f(x, y), ds $$

第二类曲线积分

$$ \int_L P(x, y),dx + Q(x, y),dy $$


八、二重积分

直角坐标系下

$$ \iint_D f(x, y), dx,dy $$

极坐标下

$$ \iint_D f(r, \theta), r,dr,d\theta $$


九、其他重要公式

泰勒展开(以 $x = a$ 展开)

$$ f(x) = f(a) + f’(a)(x - a) + \frac{f’’(a)}{2!}(x - a)^2 + \cdots $$

麦克劳林展开($a = 0$)

$$ \sin x = x - \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} - \cdots $$


以上是高等数学中常见的重要公式,建议配合图形、例题或练习一起使用,帮助记忆和理解。