b6、积分不等式 ??f(x)g(x)dx?????a?2?ba22f(x)dx?g(x)dx 平方的积分结构
ab定积分的应用 1、平面图形面积:
(1)s??baf(x)dx; (2)s?1?2??rd?2; (3)s??baf(x)?g(x)dx;
2、旋转体的体积:
Vx???f(x)dx; Vy?2??xf(x)dx; S?2??f(x)1?f(x)dx;
22aaabbbr?r??? ?????; V?2?3???r???sin?d?3;
3、平面曲线的弧长:
(1)y?f(x) a?x?b l?(2)r?r??? ????? l?(3)??x?x(t)?ba1?f'(x)dx; r?r'd?; x'?y'dt;
22222????y?y(t)??t?? l???A?(六)广义积分 (1)无穷区间 (2)无界函数
?????f(x)dx?limf(t)dt?lim?A?aA???bAaf(t)dt;
ba?f(t)dt
Ch6空间解析几何(2~6)
设a??ax,ay,az?,b??bx,by,bz?, 则 (1)a?ax?ay?az222;(2)a?b?axbx?ayby?azbz;
;(4)
axaybycyprjab?a?bb(3)cos?a,b??ijaybyaxbx?ayby?azbzax?ay?azkazbz222bx?by?bz222;
azbzcz(5)a?b?axbx; (6)?a?b??c?bxcx
2、几何意义:
(1)a?b表示以a、b为邻边的平行四边形面积;
(2)a?b?c从几何上表示以a、b、c为棱的平行六面体的体积; (3)a//b?axbx?ayby?azbz; (4)a?b?axbx?ayby?azbz?0
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(2)旋转曲面:平面曲线???f?x,y??0z?0绕x轴,fx,?y2?z2?0;
??3、平面及其方程:
(1)平面的点法式方程:
过M0?x0,y0,z0?点法向量为?A、B、C?的方程:A?x?x0??B?y?y0??C?z?z0??0 平面的一般方程:Ax?By?Cz?D?0, 截距式方程:
xa?yb?zc?1
(2)点到平面的距离:
点M0?x0,y0,z0?到平面Ax?By?Cz?D?0的距离:d?(3)两平面的夹角:
设?1:A1x?B1y?C1z?D1?0, ?2:A2x?B2y?C2z?D2?0, 若?1,?2之间的夹角为?,则cos??A1A2B1B2C1C2Ax0?By0?Cz0?DA?B?C222
A1A2?B1B2?C1C2A?B?C212121A?B?C222222,
?1//?2???,?1??2?A1A2?B1B2?C1C2?0
4、空间直线及其方程
(1)直线的点向式(对称式)方程:
过M0?x0,y0,z0?点方向向量为?m,n,p?的直线方程:
?A1x?B1y?C1z?D1?0; (2)一般方程: l:?Ax?By?Cz?D?0?2222x?x0m?y?y0n?z?z0p
(3)两直线的夹角: 设?1:x?x1m1?y?y1n1?z?z1p1,l2:x?x2m2?y?y2n2?z?z2p2,
若l1与l2之间的夹角为?,则cos??m1m2n1n2p1p2m1m2?n1n2?p1p2m?n?p212121m?n?p222222,
l1//l2???, l1?l2?m1m2?n1n2?p1p2?0,
l1,l2异面?s1?s2?M1M2?0;
(4)直线与平面的夹角:
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设直线L:x?x0m?y?y0n?z?z0p与平面Ax?By?Cz?D?0的夹角?,
则sin??Am?Bn?CpA?B?C222m?n?p222;
y?y0nz?z0p(5)点M0?x0,y0,z0?到直线l:x?x0m??的距离:d?s?M0M1S;
?A1x?B1y?C1z?D1?0的平面束方程为: (6)平面束:过直线l:?Ax?By?Cz?D?0222?2??A1x?B1y?C1z?D1????A2x?B2y?C2z?D2??0
CH7多元函数微分学(8~14)
1、复合函数微分法: (1)
如果z?f?u1,u2,?uk?在对应点?u1,u2,?uk?处可微,且ui?x1,x2?xl?的偏导数
?ui?xj?j?1,2?l?都存
则复合函数z?f??u1?x1,x2?xl???u2???uk?x1x2?xl???在?x1?xl?点对xj的偏导数存在
?z?xj??z?u1?u1?xj??z?u2?u2?xj????z?uk??uk?xj?j?1,2?l?;
(2)
设z?f?u,v?具有连续偏导数,u???x,y?,v???x,y?也具有连续偏导数,则复合
z?f????,x,??y?,xy?x,y?处的全微分为:dz????在点
?z?udu??z?vdv;
(3) 全微分的运算公式:
1d?u?v??du?dv; ○2d?cu??cdu (c为常数) ; ○
u?vdu?udv3d?uv??udv?vdu; ○4d?5df?u??f'?u?du。 ○; ○???2?v?v2、空间曲线的切线与法平面:
(1)曲线L:x?x(t),y?y(t),z?z(t),其中x(t),y(t),z(t)都是可导函数,且x'?t?,y'?t?,z'?t?不全为0,
线方程为:
x?x0x'?t0??y?y0y'?t0??z?z0z'?t0?,
法平面方程为:x'?t0??x?x0??y'?t0??y?y0??z'?t0??z?z0??0; (2)曲线L:y?y?x?,z?z?x?
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切线方程为:
x?x01?y?y0y'?x??z?z0z'?x0?,
法平面方程为:x?x0?y'?x0??y?y0??z'(x0)?z?z0??0; (3)曲线L:??F?x,y,z??0?G?x,y,z??0?y?y?x?,z?z?x?
切线方程为:
x?x01?y?y0y'?x0??z?z0z'?x0?,
法平面方程为:x?x0?y'?x0??y?y0??z'?x0??z?z0??0 3、空间曲面的切平面与法线: (1)曲面方程:F(x,y,z)?0
切平面方程为:Fx?x0,y0,z0??x?x0??Fyy?y0?Fz?z?z0??0, 法线方程为:
x?x0Fx?y?y0Fy?z?z0Fz??,
??法线的方向余弦为:?cos?,cos?,cosr??????FxF?F?F2x2y2z,FyF?F?F2x2y2z,???222Fx?Fy?Fz??Fz;
(2)曲面方程:z?f?x,y?, F?x,y,z??f(x,y)?z
则切平面方程为:fx?x0,y0??x?x0??fy?x0,y0??y?y0???z?z0??0, 法线方程为:
x?x0fx?y?y0fy?z?z0?1
4、极值存在的必要条件:如果函数z?f?x,y?在点?x0,y0?取得极值,且fx?x0,y0?,fy?x0,y0?都存在,则
fx?x0,y0??0,fy?x0,y0??0,
?fx?x,y??0满足?的点(驻点):可能极值点,包括驻点和偏导数不存在的点
??fx,y?0?y注:f?x,y?在D内为常数 ? 5、极值的充分条件:
?f?x??f?y?0
设函数z?f?x,y?在点?x0,y0?的某一邻域内具有二阶连续偏导数,且fx?x0,y0??0,fy?x0,y0??0,
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A?fxx?x0,y0?,B?fxy?x0,y0?,C?fyy?x0,y0?:
(1)如B2?AC?0,则f?x0,y0?为f?x,y?的极值,A?0极大,A?0极小; (2)如B2?AC?0,不是极值; (3)如B2?AC?0,不确定。 (2)梯度:设u?u?x,y,z?,则gradu?注:梯度方向即为变化率最大的方向
?u?xi??u?yj??u?zk
(3)方向导数计算公式:如果函数z?f?x,y?在点p?x,y?可微,则函数f?x,y?在点p?x,y?处沿任一方向L向导数存在,且
?z?L??z?xcos???z?ycos?,其中cos?、cos?是L的方向余弦。
u?u?x,y,z?沿L方向的方向导数为:
?u?L??u?xcos???u?ycos???u?zcos?;
(4)梯度的性质:
① grad?u?v??gradu?gradv; ② grad?uv??vgradu?ugradv; ③ grad????v??u?vgradu?ugradvv2
CH8重积分(6~10)
1、公式:
(1)如果z?f?x,y?关于y为奇函数,积分域D关于x轴对称,则:??f?x,y?dxdy?0
D(2)如果z?f?x,y?关于y为偶函数,积分域D关于x轴对称(D1表示D位于x轴上方的部分),则:??f?x,y?dxdy?2??f?x,y?dxdy (注:平面域关于x轴对称)
DD1(3)连续函数u?f?x,y,z?关于z为奇函数,积分域?关于xoy面对称, 则:???f?x,y,z?dv?0
?(4)连续函数u?f?x,y,z?关于z为偶函数,积分域?关于xoy面对称,?1表示?的位于xoy面上方的部分,
则: ???f?x,y,z?dv?2???f?x,y,z?dv (注:立体关于坐标面对称)
??1(5)如果D关于x?y对称,
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