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高等数学下册知识点
第八章 空间解析几何与向量代数
向量与其线性运算
向量,向量曲线 L 围成,函数在
D 上具有连续一阶偏导数, 则有
2、为一个单连通区域,函数在上具有连续一阶偏导数,则
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曲线积分 在内与路径无关
曲线积分
在内为某一个函数的全微分
对面积的曲面积分
定义:
设为光滑曲面,函数是定义在上的一个有界函数,
定义
计算:———“一单值显函数、二投影、三代入”
,,则
对坐标的曲面积分
预备知识:曲面的侧,曲面在平面上的投影,流量
定义:
设为有向光滑曲面,函数是定义在上的有界函数,定义
同理,
性质:
1),则
2)表示与取相反侧的有向曲面 , 则
计算:——“一投二代三定号”
,,在上具有一阶连续偏导数,在
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上连续,则,为上侧取“ + ”, 为下侧取“ - ”.
两类曲面积分之间的关系:
其中为有向曲面在点处的法向量的方向角。
高斯公式
高斯公式:设空间闭区域由分片光滑的闭曲面所围成, 的方向取外侧, 函数在上有连续的一阶偏导数, 则有
或
*通量与散度*
通量:向量场通过曲面指定侧的通量为:
散度:
*斯托克斯公式*
斯托克斯公式:设光滑曲面 S 的边界 G是分段光滑曲线, S 的侧与 G 的正向符合右手法则, 在包含å 在内的一个空间域内具有连续一阶偏导数, 则有
为便于记忆, 斯托克斯公式还可写作:
*环流量与旋度*
环流量:向量场沿着有向闭曲线G的环流量为
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旋度:
第十二章 无穷级数
常数项级数
定义:
1)无穷级数:
部分与:,
正项级数:,
交错级数:,
2)级数收敛:若存在,则称级数收敛,否则称级数发散
3)条件收敛:收敛,而发散;
绝对收敛:收敛。
性质:
改变有限项不影响级数的收敛性;
级数,收敛,则收敛;
级数收敛,则任意加括号后仍然收敛;
必要条件:级数收敛.(注意:不是充分条件!)
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审敛法
正项级数:,
定义:存在;
收敛有界;
比较审敛法:,为正项级数,且
若收敛,则收敛;若发散,则发散.
比较法的推论:,为正项级数,若存在正整数,当时,,而收敛,则收敛;若存在正整数,当时,,而发散,则发散.
比较法的极限形式:,为正项级数,若,而收敛,则收敛;若或,而发散,则发散.
比值法:为正项级数,设,则当时,级数收敛;则当时,级数发散;当时,级数可能收敛也可能发散.
*根值法:为正项级数,设,则当时,级数收敛;则当时,级数发散;当时,级数可能收敛也可能发散.
极限审敛法:为正项级数,若或,则级数发散;若存在
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,使得,则级数收敛.
交错级数:
莱布尼茨审敛法:交错级数:,满足:,且,则级数收敛。
任意项级数:
绝对收敛,则收敛。
常见典型级数:几何级数:
p -级数:
函数项级数
定义:函数项级数,收敛域,收敛半径,与函数;
幂级数:
收敛半径的求法:,则收敛半径
泰勒级数
展开步骤:(直接展开法)
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求出;
求出;
写出;
验证是否成立。
间接展开法:(利用已知函数的展开式)
1);
2);
3);
4);
5)
6)
7)
8)
*傅里叶级数*
定义:
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正交系:函数系中任何不同的两个函数的乘积在区间上积分为零。
傅里叶级数:
系数:
收敛定理:(展开定理)
设 f (x) 是周期为2p的周期函数,并满足狄利克雷( Dirichlet )条件:
1) 在一个周期内连续或只有有限个第一类间断点;
2) 在一个周期内只有有限个极值点,
则 f (x) 的傅里叶级数收敛 , 且有
傅里叶展开:
①求出系数:;
②写出傅里叶级数;
③根据收敛定理判定收敛性。
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