高等數學(下)知識點總結
首先我們學習了空間解析幾何。平面的三種方程適用於不同類型的題目:
類比平面解析幾何,不難得出如下的夾角與距離的概念:
研究完平面,我們研究直線。直線也有下面三種方程:
計算夾角的方法如下:
用好過直線的平面束,可以解決很多問題:
研究完直線,我們研究曲線。曲線有如下形式的一般方程:
曲線也可用參數方程表達:
我們還有投影的概念:
研究空間解析幾何,一定程度上爲多元函數的研究提供了基礎,多元函數的最基本概念請同學們牢記:
隨後我們研究了偏導數:
以及高階偏導數:
用好全微分的概念,可以處理很多計算偏導數的題目:
研究完最簡單的偏導數,我們想研究複合函數的偏導數。由於複合方法多種多樣,也有如下兩種不同的情形:
隱函數定理壓軸登場!一個方程的情形,計算偏導數的公式如下:
方程組聯立的情形下,我們引入了雅可比行列式的概念,方法如下。乍一看公式似乎很複雜,實際就是解一個線性方程組~
除了在座標軸方向有偏導數,我們在任意方向都可以定義方向導數。自然要用到梯度的概念:
多元函數微分學反過來對第一章的空間解析幾何提供了方法:
在沒有限制條件的情況下,我們可以藉助偏導數求出多元函數的極值:
接觸過中學數學競賽的同學會被中學數學競賽那細微的放縮以及“先猜後證”弄得暈頭轉向,而這裏的拉格朗日乘子法,讓你秒殺多元條件極值問題!
上學期同學們學習了定積分、反常積分,不過有的特定的反常積分是無法用傳統方法解出來的。這就要藉助我們的重積分了。類比定積分,二重積分有以下兩個性質:
如何計算重積分,可以說是高數中的關鍵部分。一般來說,我們把積分區域劃分成如下兩種區域,再進行求解,實際上,我們還是在做定積分。必要的時候,還要交換積分次序。
三重積分最基本的計算方法有兩種,我們的思想就是把三重積分轉化爲二重積分和定積分,這兩種方法分別叫“先一後二”和“先二後一”:
當然,有時候利用對稱性,可以大大簡化問題:
我們還介紹了柱座標系、球座標系,其體積元可以藉助雅可比行列式計算出。這兩種座標系常常能簡化問題,就如同二重積分中的極座標一樣。
重積分後,我們有線、面積分:
曲線積分的一般方法如下:
曲面積分的一般方法如下:
接下來是本章最重要的公式之一——格林公式及其推論:
同爲最重要的公式之一——高斯公式:
學期的最後,我們學習了級數的相關理論,審斂法需牢記~
我們又講了兩種重要的函數項級數——冪級數和傅里葉級數。冪級數其實同學們在學泰勒公式的時候已經接觸到了~而傅里葉級數,以三角級數擬合一般的周期函數,它的提出是一種非常偉大的想法。傅里葉級數的公式稍微複雜,請同學們記住有關公式和結論,不要弄混淆了~
至此,高數(下)的內容就回顧完了。