高等数学(下)知识点
第八章 空间解析几何与向量代数 1、
二次曲面
主要公式总结
1)
x2y22??z椭圆锥面: a2b2x2y2z2x2y2z2?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
3、
xyz???1 截距式方程:
abc??n?(A,B,C)n两平面的夹角:1111,2?(A2,B2,C2),
A1A2?B1B2?C1C2A?B?C?A?B?C212121222222cos??
?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?02、
x?x0y?y0z?z0??对称式(点向式)方程:
mnp
?s 方向向量:?(m,n,p),过点(x0,y0,z0)
3、
两直线的夹角:s1???(m1,n1,p1),s2?(m2,n2,p2),
cos??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:
fx(x0,y0)?lim 3、
?x?0f( x0??x,y0)?f( x0,y0)f(x0,y0??y)?f(x0,y0) ;fy(x0,y0)?lim
?y?0?y?x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????,
?y?u?y?v?y
?z?z?u?z?v?????x?u?x?v?x(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) 曲面
x?(t0)(x?x0)?y?(t0)(y?y0)?z?(t0)(z?z0)?0
曲面的切平面与法线
?: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
b?2(x)??1(x)?y??2(x)?D??(x,y)?, ??f(x,y)dxdy??adx??1(x)f(x,y)dy
a?x?bD??d?2(y)??1(y)?x??2(y)?D??(x,y)?, ??f(x,y)dxdy??cdy??1(y)f(x,y)dx
c?y?dD?? 2)
极坐标
??2(?)??1(?)????2(?)?D??(?,?)? , ??f(x,y)dxdy???d???1(?)f(?cos?,?sin?)?d?
?????D??
(二) 三重积分
1、 2、 1)
定义: 计算:
????f(x,y,z)dv?lim?f(?k,?k,?k)?vk??0k?1n
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?