高等数学作为陕西统招专升本的核心科目,公式是解题的根基、得分的关键。为助力各位学子高效复习、精准掌握考点,为大家精心整理了陕西专升本数学全模块高频、常用公式,覆盖函数、极限、微分、积分、微分方程、级数等全部考试内容,方便大家随时查阅、记忆、运用。
一、基本代数与初等函数公式
1. 乘法与因式分解
平方差:a2−b2=(a+b)(a−b)
完全平方:(a±b)2=a2±2ab+b2
立方和 / 差:a3±b3=(a±b)(a2∓ab+b2)
2. 指数运算(a>0,a=1)
am⋅an=am+n;anam=am−n
(am)n=amn;(ab)n=anbn
a0=1;a−n=an1
3. 对数运算(a>0,a=1,M>0,N>0)
loga(MN)=logaM+logaN
logaNM=logaM−logaN
logaMn=nlogaM;logaa=1,loga1=0
自然对数:lnM=logeM(e≈2.71828)
4. 三角函数基本关系
平方关系:sin2x+cos2x=1;1+tan2x=sec2x
商数关系:tanx=cosxsinx;cotx=sinxcosx
倒数关系:sinx⋅cscx=1;cosx⋅secx=1;tanx⋅cotx=1
5. 三角恒等变换
二倍角:sin2x=2sinxcosx;cos2x=cos2x−sin2x=2cos2x−1=1−2sin2x
降幂:sin2x=21−cos2x;cos2x=21+cos2x
二、函数、极限与连续公式
1. 两个重要极限
x→0limxsinx=1
x→∞lim(1+x1)x=e;x→0lim(1+x)x1=e
2. 等价无穷小(x→0)
sinx∼x;tanx∼x;arcsinx∼x;arctanx∼x
ex−1∼x;ln(1+x)∼x;1−cosx∼21x2
3. 连续性判定
x→x0limf(x)=f(x0)(极限值 = 函数值)
三、一元函数微分学公式
1. 基本求导公式
(C)′=0(C为常数);(xμ)′=μxμ−1
(ax)′=axlna;(ex)′=ex
(logax)′=xlna1;(lnx)′=x1
(sinx)′=cosx;(cosx)′=−sinx
(tanx)′=sec2x;(cotx)′=−csc2x
(secx)′=secxtanx;(cscx)′=−cscxcotx
(arcsinx)′=1−x21;(arccosx)′=−1−x21
(arctanx)′=1+x21;(arccot x)′=−1+x21
2. 求导法则
四则:(u±v)′=u′±v′;(uv)′=u′v+uv′;(vu)′=v2u′v−uv′(v=0)
复合:y=f(u),u=φ(x)⟹yx′=f′(u)⋅φ′(x)
3. 微分公式
dy=f′(x)dx;d(u±v)=du±dv;d(uv)=vdu+udv
4. 中值定理
罗尔定理:f(x)在[a,b]连续,(a,b)可导,f(a)=f(b)⟹∃ξ∈(a,b),f′(ξ)=0
拉格朗日中值定理:f(b)−f(a)=f′(ξ)(b−a)
洛必达法则:00或∞∞型,limg(x)f(x)=limg′(x)f′(x)
四、一元函数积分学公式
1. 基本不定积分公式
∫0dx=C;∫xμdx=μ+1xμ+1+C(μ=−1)
∫x1dx=ln∣x∣+C;∫exdx=ex+C
∫sinxdx=−cosx+C;∫cosxdx=sinx+C
∫sec2xdx=tanx+C;∫csc2xdx=−cotx+C
∫1−x21dx=arcsinx+C;∫1+x21dx=arctanx+C
2. 积分法则
换元积分:∫f(φ(x))φ′(x)dx=∫f(u)du(u=φ(x))
分部积分:∫udv=uv−∫vdu
3. 定积分性质
∫ab[f(x)±g(x)]dx=∫abf(x)dx±∫abg(x)dx
∫abkf(x)dx=k∫abf(x)dx(k为常数)
∫abf(x)dx=−∫baf(x)dx;∫aaf(x)dx=0
4. 牛顿 - 莱布尼茨公式
∫abf(x)dx=F(b)−F(a)(F′(x)=f(x))
五、多元函数微积分(二元)
1. 偏导数
一阶:∂x∂z=fx′(x,y);∂y∂z=fy′(x,y)
全微分:dz=∂x∂zdx+∂y∂zdy
2. 二重积分
直角坐标:∬Df(x,y)dσ=∫abdx∫φ1(x)φ2(x)f(x,y)dy
极坐标:x=rcosθ,y=rsinθ,dσ=rdrdθ
x→0limxsinx=1
x→∞lim(1+x1)x=e;x→0lim(1+x)x1=e
六、常微分分离公式
1. 一阶微分方程
可分离变量:dxdy=f(x)g(y)⟹∫g(y)dy=∫f(x)dx
一阶线性:y′+P(x)y=Q(x),通解y=e−∫P(x)dx(∫Q(x)e∫P(x)dxdx+C)
2. 二阶常系数线性齐次
y′′+py′+qy=0(p,q常数)
特征方程r2+pr+q=0
两不等实根r1=r2:y=C1er1x+C2er2x
两相等实根r1=r2=r:y=(C1+C2x)erx
共轭复根r=α±iβ:y=eαx(C1cosβx+C2sinβx)
七、无穷级数公式
1. 等比级数(几何级数)
n=0∑∞aqn:∣q∣<1收敛(和1−qa);∣q∣≥1发散
2. p- 级数
n=1∑∞np1:p>1收敛;p≤1发散
3. 幂级数展开式
ex=n=0∑∞n!xn(x∈R)
sinx=n=0∑∞(2n+1)!(−1)nx2n+1(x∈R)
cosx=n=0∑∞(2n)!(−1)nx2n(x∈R)
ln(1+x)=n=1∑∞n(−1)n−1xn(−1
八、向量代数与空间解析几何
1.向量运算
数量积:a⋅b=∣a∣∣b∣cosθ=axbx+ayby+azbz
向量积:∣a×b∣=∣a∣∣b∣sinθ
2. 平面与直线方程
平面:Ax+By+Cz+D=0(法向量n=(A,B,C))
直线:mx−x0=ny−y0=pz−z0(方向向量s=(m,n,p))