微积分基本公式是微积分学中的核心概念,涵盖了微分、积分、泰勒公式、高斯积分等多个方面。以下是16个微积分基本公式:
微分定义
$\frac{dy}{dx}$ 或 $f'(x)$ 表示函数 $y = f(x)$ 的导数,即函数在某一点的变化率。
泰勒公式
$f(x) = f(x_0) + f'(x_0)(x-x_0) + \frac{f''(x_0)(x-x_0)^2}{2!} + \frac{f^n(x_0)(x-x_0)^n}{n!}$ 在点 $x_0$ 附近对任意连续函数 $f(x)$ 进行展开。
高斯积分公式
用于计算高斯积分,将函数抽象为一次多项式曲线。
黎曼积分
$\int_{a}^{b}f(x)dx = \sum_{i=1}^{n}f(x_i)\Delta x_i$ 通过对连续函数求和来确定函数在给定区间上的定积分。
牛顿-莱布尼茨公式
$\int_{a}^{b}f(x)dx = F(b) - F(a)$ 是微积分的基本公式,用于计算定积分,其中 $F(x)$ 是 $f(x)$ 的一个原函数。
格林公式
将封闭的曲线积分化为区域内的二重积分,用于平面向量场散度的计算。
高斯公式
将曲面积分化为区域内的三重积分,用于平面向量场散度的计算。
斯托克斯公式
将多变量函数投影到多方向进行积分,与旋度有关。
Gamma函数
$\Gamma(x) = \int_0^{\infty}t^{x-1}e^{-t}dt$ 表示实数的阶乘。
导数的基本公式
包括常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数的导数公式。
积分基本定理
$\int f(x)dx = F(x) + C$ 其中 $F(x)$ 是 $f(x)$ 的一个原函数,$C$ 是常数。
函数和的导数
$\frac{d}{dx}[f(x) + g(x)] = f'(x) + g'(x)$。
函数差的导数
$\frac{d}{dx}[f(x) - g(x)] = f'(x) - g'(x)$。
函数积的导数
$\frac{d}{dx}[f(x)g(x)] = f(x)g'(x) + g(x)f'(x)$。
函数商的导数
$\frac{d}{dx}\left[\frac{f(x)}{g(x)}\right] = \frac{g(x)f'(x) - f(x)g'(x)}{[g(x)]^2}$。
反函数的导数
$\frac{d}{dx}[f^{-1}(x)] = \frac{1}{f'(f^{-1}(x))}$。
这些公式构成了微积分学的基础,广泛应用于数学、物理、工程等领域。建议在实际应用中,根据具体问题选择合适的公式进行计算。