主要公式总结
第八章空间解析几何与向量代数 1、
二次曲面
1)
x2y22??z椭圆锥面: 22abx2y2z2x2y2z2?2?2?1旋转椭球面:2?2?2?1 椭球面:2aacabcx2y2z2x2y2z2?2?2?1双叶双曲面:2?2?2?1 单叶双曲面:2abcabcx2y2x2y2?2?z双曲抛物面(马鞍面)?2?z 椭圆抛物面::22abab2)
3)
4)
5)
x2y2x2y2?2?1双曲柱面:2?2?1
椭圆柱面:2abab2x?ay 抛物柱面:
6)
(二) 平面及其方程 1、
点法式方程:
A(x?x0)?B(y?y0)?C(z?z0)?0
法向量:n2、
??(A,B,C),过点(x0,y0,z0)
一般式方程:
Ax?By?Cz?D?0
xyz???1 截距式方程:
abc3、
两平面的夹角:n1??(A1,B1,C1),n2?(A2,B2,C2),
21222222?cos??A1A2?B1B2?C1C2A?B?C?A?B?C2121
?1??2?A1A2?B1B2?C1C2?0 ;?1//?2?4、
点
A1B1C1??A2B2C2
P0(x0,y0,z0)到平面Ax?By?Cz?D?0的距离:
A?B?C222d?Ax0?By0?Cz0?D
(三) 空间直线及其方程
1、
??A1x?B1y?C1z?D1?0一般式方程:?
??A2x?B2y?C2z?D2?0对称式(点向式)方程:
2、
x?x0y?y0z?z0??mnp
方向向量:s3、
??(m,n,p),过点(x0,y0,z0) ???(m1,n1,p1),s2?(m2,n2,p2),
两直线的夹角:s1cos??m1m2?n1n2?p1p2m?n?p?m?n?p212121222222L1?L2?m1m2?n1n2?p1p2?0 ;L1//L2?4、
直线与平面的夹角:直线与它在平面上的投影的夹角,
m1n1p1??m2n2p2
sin??Am?Bn?CpA?B?C?m?n?p222222
L//??Am?Bn?Cp?0 ;L???A?B?C
mnp
第九章多元函数微分法及其应用 1、 2、
连续:
(x,y)?(x0,y0)limf(x,y)?f(x0,y0)
偏导数:
f( x0??x,y0)?f( x0,y0)f(x0,y0??y)?f(x0,y0)fx(x0,y0)?lim ;fy(x0,y0)?lim
?y?0?x?0?y?x 3、
方向导数:
?f?f?f?cos??cos??l?x?y4、
其中
?,?为
l的方向角。
??梯度:z?f(x,y),则gradf(x0,y0)?fx(x0,y0)i?fy(x0,y0)j。
全微分:设z?f(x,y),则dz?5、
?z?zdx?dy ?x?y(一) 性质 1、
函数可微,偏导连续,偏导存在,函数连续等概念之间的关系:
1 2 偏导数连续 充分条件
函数可微 偏导数存在 必要条件 4 3 定义 2 函数连续 2、 1) 若
微分法
复合函数求导:链式法则
z?f(u,v),u?u(x,y),v?v(x,y),则
?z?z?u?z?v?z?z?u?z?v????,???? ?x?u?x?v?x?y?u?y?v?y(二) 应用
1)
??fx?0求函数z?f(x,y)的极值解方程组 ? 求出所有驻点,对于每一个驻点(x0,y0),令
??fy?0A?fxx(x0,y0),B?fxy(x0,y0),C?fyy(x0,y0),
① 若② 若③ 若
2、 1)
几何应用
曲线的切线与法平面
AC?B2?0,A?0,函数有极小值,若AC?B2?0,A?0,函数有极大值;
AC?B2?0,函数没有极值; AC?B2?0,不定。
?x?x(t)??曲线?:?y?y(t),则?上一点M(x0,y0,z0)(对应参数为t0)处的
???z?z(t)x?x0y?y0z?z0??切线方程为:
x?(t0)y?(t0)z?(t0)法平面方程为:2)
x?(t0)(x?x0)?y?(t0)(y?y0)?z?(t0)(z?z0)?0
曲面的切平面与法线
曲面
?:F(x,y,z)?0,则?上一点M(x0,y0,z0)处的切平面方程为:
Fx(x0,y0,z0)(x?x0)?Fy(x0,y0,z0)(y?y0)?Fz(x0,y0,z0)(z?z0)?0 x?x0y?y0z?z0??法线方程为:
Fx(x0,y0,z0)Fy(x0,y0,z0)Fz(x0,y0,z0)
第十章重积分
(一) 二重积分 :几何意义:曲顶柱体的体积
1、 2、 1)
定义:
?f(???f(x,y)d??lim?D?0k?1nk,?k)??k
计算: 直角坐标
??1(x)?y??2(x)?D??(x,y)?,
a?x?b????f(x,y)dxdy??Dbadx??2(x)?1(x)f(x,y)dy
d?2(y)??1(y)?x??2(y)?D??(x,y)?,??f(x,y)dxdy??cdy??1(y)f(x,y)dx
c?y?d??D 2)
极坐标
??(?)????2(?)?D??(?,?)1? ,
???????
(二) 三重积分
??f(x,y)dxdy???d????D1(??2(?))f(?cos?,?sin?)?d?
1、 2、 1)
定义:
????f(x,y,z)dv?lim??0?f(?k?1nk,?k,?k)?vk
计算: 直角坐标
????f(x,y,z)dv???dxdy?Dz2(x,y)z1(x,y)f(x,y,z)dz -------------“先一后二”
???2)
?f(x,y,z)dv??dz??abDZf(x,y,z)dxdy -------------“先二后一”
柱面坐标
?x??cos????y??sin????z?z3)
球面坐标
,
????f(x,y,z)dv????f(?cos?,?sin?,z)?d?d?dz
??x?rsin?cos????y?rsin?sin????z?rcos?
????f(x,y,z)dv????f(rsin?cos?,rsin?sin?,rcos?)r2sin?drd?d??
(三) 应用 曲面
S:z?f(x,y),(x,y)?D的面积:
1?(?z2?z2)?()dxdy ?x?yA???
D第十一章曲线积分与曲面积分 (一) 对弧长的曲线积分
1、 2、
定义:计算:
?Lf(x,y)ds?lim?f(?i,?i)??si
??0i?1n设
??x??(t),(??t??),其中?(t),?(t)在f(x,y)在曲线弧L上有定义且连续,L的参数方程为???y??(t),[?,?]上具有一阶连续导数,且??2(t)???2(t)?0,则
?Lf(x,y)ds??f[?(t),?(t)]??2(t)???2(t)dt ,(???)
??(二) 对坐标的曲线积分 1、
定义:设 L 为
xoy面内从 A 到B 的一条有向光滑弧,函数P(x,y)n,
Q(x,y)在 L 上有界,定义
.
?LP(x,y)dx?lim?P(?k,?k)?xk??0k?1,
?Q(??Q(x,y)dy?lim?L?0k?1nk,?k)?yk向量形式:2、
?L?F?dr??P(x,y)dx?Q(x,y)dy
L计算:
设P(x,y),Q(x,y)在有向光滑弧L上有定义且连续,L的参数方程为
??x??(t),22???(t),?(t)[?,?]?(t)??(t)?0,则 (t:???),其中在上具有一阶连续导数,且???y??(t),?
LP(x,y)dx?Q(x,y)dy??{P[?(t),?(t)]??(t)?Q[?(t),?(t)]??(t)}dt
??3、 两类曲线积分之间的关系: