微积分的基本公式主要包括以下几类:
导数公式
常数函数的导数:$(C)' = 0$
幂函数的导数:$(x^n)' = nx^{n-1}$
指数函数的导数:$(a^x)' = a^x \ln(a)$
对数函数的导数:$(\log_b(x))' = \frac{1}{x \ln(b)}$
三角函数的导数:
$(\sin(x))' = \cos(x)$
$(\cos(x))' = -\sin(x)$
$(\tan(x))' = \sec^2(x)$
$(\cot(x))' = -\csc^2(x)$
$(\sec(x))' = \sec(x) \tan(x)$
积分公式
不定积分公式:
$\int k \, dx = kx + C$
$\int x^n \, dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C$
$\int a^x \, dx = \frac{a^x}{\ln(a)} + C$
$\int \log_b(x) \, dx = x \log_b(x) - x + C$
$\int \sin(x) \, dx = -\cos(x) + C$
$\int \cos(x) \, dx = \sin(x) + C$
$\int \tan(x) \, dx = -\ln|\cos(x)| + C$
$\int \sec(x) \, dx = \ln|\sec(x) + \tan(x)| + C$
定积分公式:
$\int_a^b f(x) \, dx = F(b) - F(a)$,其中 $F(x)$ 是 $f(x)$ 的一个原函数
分部积分公式:$\int u \, dv = uv - \int v \, du$
积分的换元法:通过代换 $x = g(t)$,$dx = g'(t) \, dt$,将积分转化为更容易计算的形式
其他重要公式
牛顿-莱布尼茨公式:$\int_a^b f(x) \, dx = F(b) - F(a)$,其中 $F(x)$ 是 $f(x)$ 的一个原函数
格林公式:将封闭曲线积分转化为区域内的二重积分
高斯公式:将曲面积分化为区域内的三重积分
斯托克斯公式:与旋度有关,将旋度积分转化为散度积分
这些公式是微积分学习的基础,掌握这些公式对于解决实际问题非常重要。建议在实际应用中多练习,加深理解和记忆。