Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Матанализ Билеты 1 Курс.pdf
Скачиваний:
333
Добавлен:
08.02.2015
Размер:
3 Мб
Скачать
☆

Для функции = ( , ), где

и — независимые переменные,

2

∂2

 

2

 

∂2

∂2

2.

=

 

 

+ 2

 

+

 

∂ 2

 

∂ 2

 

 

 

 

∂ ∂

 

Пусть = ( 1, 2, . . . , ), где 1, 2, . . . , — два раза дифференцируемые функции некоторых независимых переменных 1, 2, . . . , . Тогда

 

 

∂2

 

∂

∑

∑

 

∑

 

 

2 =

 

 

+

 

2 .

=1 =1

∂ ∂

=1

∂

 

 

 

Теорема 46.8 (Формула конечных приращений Лагранжа). Если функция (¯) дифференцируема на множестве G R, то ¯ : ¯ + Δ¯ G Θ (0, 1), такое что

 

∂ (¯ + ΘΔ¯)

 

∑

 

 

 

.

 

∂

(¯ + Δ¯) − (¯) =

 

=1

 

 

 

 

Пусть поверхность в R3

задана непрерывной функцией = ( , ), т.е.

= {( , , ( , )) | ( , ) } и 0 = ( 0, 0, 0) .

Предположим также, что функция ( , ), задающая поверхность непрерывно дифференцируема в области . Тогда касательная плоскость к существует в любой точке0 и имеет уравнение

− ( 0, 0) = ′ ( 0, 0) · ( − 0) + ′ ( 0, 0) · ( − 0).

Уравнение же нормали в точке 0 имеет вид:

− 0

=

− 0

=

− ( 0, 0)

.

′

( 0, 0)

 

′

( 0, 0)

 

−

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если поверхность задана неявно уравнением ( , , ) = 0, причем функция непре-

рывно

дифференцируема в области R3,

0

, ( 0, 0, 0)

= 0 и ( ′ ( 0))2 +

( ′

(

))2 + ( ′

( ))2

= 0, то касательная плоскость в точке

 

существует и имеет

 

0

 

0

̸

 

 

0

 

уравнение

′ ( 0)( − 0) + ′( 0)( − 0) + ′( 0)( − 0) = 0.

6Таблица производных

 

 

 

 

 

 

(

1

 

)′ =

 

 

 

 

 

( )′ = 0.

 

 

 

 

 

−1 +1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′ = 1.

 

(√ )′ =

2√

 

 

.

 

 

 

 

 

( )′ = −1, .

(

√ )′ =

 

 

 

.

 

 

 

 

R

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

(1 )′ = −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−1

 

 

1

.

 

(sin )′ = cos .

 

2

 

 

163

(cos )′ = − sin

(tg )′ = cos12 .

(ctg )′ = −sin12 .

(sh )′ = ch .

(ch )′ = sh .

(th )′ = ch12 .

(cth )′ = −sh12 .

(arcsin )′ =

√

1

 

.

1−

2

 

 

 

 

(arccos )′ = −√11− 2 .

(arctg )′ = 1+1 2 .

(arcctg )′ = −1+1 2 .

(arsh )′ =

1

 

 

.

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

2+1

 

 

 

 

(arch )′ =

√

1

 

 

.

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−1

 

 

 

 

(arth )′ =

1

 

при

|

 

|

< 1.

1−

2

 

 

 

 

 

 

 

(arcth )′ = 1−1 2 при | | > 1.

( )′ = .

( )′ = ln .

(ln )′ = 1 .

(log )′ = ln1 .

(| |)′ = sgn при ̸= 0.

(sgn )′ = 0.

 

( ( ) ( ))′ = ( ( ) ln ( ))′ = ( ) ln ( ) · ( ′( ) ln +

( )( ′)

) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ( ) ( ) ( ′( ) ln +

( )

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( ) ′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( )

7 Производные -ого порядка

 

 

 

 

 

( )( ) = (

−

1)(

−

2) . . . (

−

+ 1) − .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(( + ) )( ) = (

−

1) . . . (

−

+ 1)( + ) − .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( )

 

= .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( )( ) = ln .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(sin )( )

= sin

+

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( )

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(cos )

 

=

 

cos ( +

 

 

 

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ln )( ) = (−1) −1( −1)! .

(log )( ) = (−1) −1( −1)! .

ln

( ( ) + ( ))( ) = ( )( ) + ( )( ).

Формула Лейбница.

 

( ) ( − )( ) · ( )( ).

( ( ) · ( ))( ) = =0

∑

 

 

164

8Ряды Маклорена

= 1 + + 2 + · · · + + ¯o( ). 2! !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−1

 

 

2 −1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

sin = −

 

3!

 

+ · · ·

+ (−1)

 

 

 

 

(2

−

1)!

+ ¯o(

 

 

).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos = 1 −

 

 

 

 

 

 

 

+ · · · + (−1)

 

 

 

 

 

 

+ ¯o( 2 +1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

(2 )!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

2 5

 

 

 

 

 

17 7

 

 

 

 

62 9

+ ¯o( 9).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg = +

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

15

 

 

315

 

2835

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

2 5

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

2 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ctg =

 

−

 

 

 

 

−

 

 

 

 

−

 

 

 

−

 

 

 

−

 

 

 

 

 

+ ¯o( 9).

 

 

 

 

 

 

3

 

 

45

 

945

4725

 

93555

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

+ · · · + (−1) −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln(1 + ) = −

 

 

 

 

 

 

 

+ ¯o( ).

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

= 1 + + 2

+ · · · + + ¯o( ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

= 1 +

 

−

2

+

 

3

+

· · ·

 

 

 

 

 

 

 

 

(−1) (2 )!

+ ¯o( ).

 

 

1 +

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

8

 

 

 

(1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

−

2 )( !)2(4 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 + ) = 1 + +

( − 1)

2 +

· · ·

+

( − 1) . . . ( − + 1)

 

+ ¯o( ),

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

N { }

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

3 5

 

+ · · · +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2 )!

 

 

 

2 +1 + ¯o( 2 +2), при | | < 1.

 

 

arcsin = +

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

40

 

 

4 ( !)2(2 + 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg =

−

 

3

 

+

5

 

 

 

 

 

+

(−1) −1

2 −1

+ ¯o( 2 ), при

< 1.

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 − · · ·

 

 

 

 

 

2

−

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

| |

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

165

 

 

3

 

 

5

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2 −1

+ ¯o( 2 ).

 

 

 

sh = +

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

+ · · · +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3!

 

 

5!

 

 

 

(2

−

1)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ch = 1 +

 

2

 

+

 

4

 

+ · · · +

 

 

 

1

 

 

 

2 + ¯o( 2 +1).

 

 

 

 

2!

 

 

4!

 

 

(2 )!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arsh =

 

 

 

3

 

+

3 5

 

 

 

+

 

 

 

(−1) (2 )!

2 +1

+ ¯o( 2 +2), при

 

< 1.

−

6

 

 

 

40 − · · ·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ( !)2(2 + 1)

 

| |

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2 −1

+ ¯o( 2 ),

при | | < 1.

 

 

arth = +

 

 

+

 

+ · · ·

+

 

 

 

 

 

 

 

3

 

5

 

2

−

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9Таблица неопределенных интегралов

Константа везде опущена, но, разумеется, ее присутствие подразумевается. Здесь приведены наиболее важные неопределенные интегралы. За более полным списком читатель может обратиться к википедии.

∫

 

 

{ln | |,

= −1

 

 

 

 

 

+1

,

̸= −1.

=

 

 

+1

∫

 

=

1

 

 

 

 

1

 

+

 

 

2+ 2

arctg .

 

= 2 ln

 

.

∫

2− 2

−

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

ln = ln − .

= ln | ln |.

ln

∫ log = lnln−1 .

∫ = .∫

= ln .∫

 

∫

 

1

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

± |.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2± 2 = ±2 ln |

 

 

 

 

∫

√

 

= arcsin

( > 0).

2− 2

 

∫

 

−

= arccos

(

> 0

).

 

√ 2− 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

√

= ln | + √ 2 ± 2| ( > 0).

 

2± 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∫

√

= ±√ 2 ± 2 ( > 0).

 

2± 2

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

2

 

 

√

2

 

2

 

 

 

 

∫( > 0)−.

 

 

=

2

 

−

 

+

2

arcsin

 

 

∫

√

 

 

 

= 2 √

 

± 22 ln | +

2

± 2

2 ± 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

2 ± 2| ( > 0).

∫

sin = − cos .

∫

cos = sin .

∫

tg = − ln | cos |.

 

∫

 

 

 

ln

 

sin .

 

ctg2

 

=

 

1

|

 

 

|

 

∫

sin

 

=

2

(

−

sin cos ).

 

cos

2

=

1

 

 

 

 

∫

 

2

( + sin cos ).

 

∫

arcsin = arcsin + √

 

 

 

 

 

1 −

2.

 

 

 

 

 

2

 

 

 

∫

arccos = arccos − √

 

.

 

1 −

∫ arctg = arctg − 12 ln(1 + 2).

∫ arcctg = arcctg + 12 ln(1 + 2).

∫

sh = ch .

∫

ch = sh .

166