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2、
性质:
1)???1??2,则
计算:——“一投二代三定号”
?:z?z(x,y),(x,y)?Dxy,z?z(x,y)在Dxy上具有一阶连续偏导数,R(x,y,z)在?上连续,则
???R(x,y,z)dxdy????DxyR[x,y,z(x,y)]dxdy,?为上侧取“+”,?为下侧取“-”.
3、 其中?,两类曲面积分之间的关系:
?,?为有向曲面?在点(x,y,z)处的法向量的方向角。
(六) 高斯公式 1、 则有 或
高斯公式:设空间闭区域?由分片光滑的闭曲面?所围成,?的方向取外侧,函数P,Q,R在?上有连续的一阶偏导数,
??P?Q?R????????x??y??z??dxdydz ????Pcos??Qcos??Rcos??dS ???通量与散度 2、
通量:向量场A?(P,Q,R)通过曲面?指定侧的通量为:??????Pdydz?Qdzdx?Rdxdy ??P?Q?R散度:divA? ???x?y?z(七) 斯托克斯公式 1、
斯托克斯公式:设光滑曲面?的边界?是分段光滑曲线,?的侧与?的正向符合右手法则,P(x,y,z),Q(x,y,z),R(x,y,z)在
包含?在内的一个空间域内具有连续一阶偏导数,则有 为便于记忆,斯托克斯公式还可写作: 2、
环流量与旋度 ?环流量:向量场A?(P,Q,R)沿着有向闭曲线?的环流量为?Pdx?Qdy?Rdz ????R?Q?P?R?Q?P?旋度:rot A????y??z, ?z??x, ?x??y?? ??第十二章无穷级数 (一) 常数项级数 1、
定义:
1)无穷级数:
?un?1?n?u1?u2?u3???un??
部分和:Sn??uk?u1?u2?u3???un,
k?1?nn正项级数:
?un?1,un?0
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交错级数:
?(?1)n?1?nun,un?0
2)级数收敛:若limSnn???S存在,则称级数
?un?1?n收敛,否则称级数
?un?1?n发散
3)条件收敛:
?un?1n?n收敛,而
?un?1?n发散;
绝对收敛:
?un?1?收敛。
2、 1)
性质: 改变有限项不影响级数的收敛性; 2) 级数
?a,?bnn?1???n收敛,则n?1?(an?1?n?bn)收敛; 3) 级数
?an?1n收敛,则任意加括号后仍然收敛; 4) 3、
必要条件:级数审敛法 ?un?1?n收敛limun?0.(注意:不是充分条件!) ?n??正项级数:1)
?un?1?n,un?0 ?S存在; 定义:limSnn??2)
?un?1?n收敛??S?有界; n3) 比较审敛法:?un?1?n,?vn?1?n为正项级数,且un?vn (n?1,2,3,?) 发散. 若
?vn?1?n收敛,则?un?1?n收敛;若?un?1n?n发散,则?vn?1?n4)
比较法的推论:?u,?v为正项级数,若存在正整数m,当n?m时,un?kvn,而?v???nn收敛,则
n?1n?1n?1?un?1?n收敛;若存在正整数
m,当n?m时,un?kvn,而?vn发散,则?un发散.
n?1n?1??欢迎共阅
5)
比较法的极限形式:?un,?vn为正项级数,若limn??n?1n?1?????un?l (0?l???),而?vn收敛,则?un收敛;若vnn?1n?1?unun???,而?vnlim?0或limn??vn??vn?1nn?发散,则
?un?1n发散.
6)
?un?1?l,则当l?1时,级数?un收敛;则当l比值法:?un为正项级数,设limn??un?1n?1n??1时,级数?un发散;
n?1?当
l?1时,级数?un可能收敛也可能发散.
n?17)
根值法:?un为正项级数,设limnun?l,则当l?1时,级数?un收敛;则当l?1时,级数?un发散;当l?1n?1???n??n?1n?1时,级数
?un?1?n可能收敛也可能发散. ??8)
极限审敛法:?un为正项级数,若limn?un?0或limn?un???,则级数?un发散;若存在p?1,使得
n?1n??n??n?1limn?un?l (0?l???),则级数?un收敛. pn???n?1交错级数:
莱布尼茨审敛法:交错级数:任意项级数: ?(?1)nun,unn?1? ?0满足:un?1?un (n?1,2,3,?),且limun?0,则级数?(?1)nun收敛。
?n??n?1?n?1?un绝对收敛,则?un?1?n收敛。 ? p?1?收敛, q?11??收敛,?;p-级数: ?aq ?p?n?1n?n?0 p?1 q?1??发散,?发散,?n常见典型级数:几何级数:?(二) 函数项级数 1、
定义:函数项级数?un?1?n(x),收敛域,收敛半径,和函数; 2、 幂级数:?axnn?0?n 3、
收敛半径的求法:liman?1n??an?1??, 0??????? ??,则收敛半径R??0, ????????, ??0??4、 泰勒级数
展开步骤:(直接展开法) 1)
求出
f(n)(x), n?1,2,3,?;
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2)
求出
f(n)(x0), n?0,1,2,?;
3) 写出
?n?0?f(n)(x0)(x?x0)n; n!f(n?1)(?)(x?x0)n?1?0是否成立。
(n?1)!4)
验证limRn(x)?limn??n??间接展开法:(利用已知函数的展开式) 1)e?x?n!xn?0?1n, x?(??,??);
2)sinx??(?1)n?1n?0?1x2n?1, x?(??,??); (2n?1)!3)cosx??(?1)n?1n?0?12nx, x?(??,??); (2n)!?14)??xn, x?(?1, 1); 1?xn?0?1??(?1)nxn, x?(?1, 1) 1?xn?05)
(?1)nn?16)ln(1?x)??x, x?(?1, 1] n?0n?1?7)
?1??(?1)nx2n, x?(?1, 1) 21?xn?08)(1?x)m5、 1)
?1??m(m?1)?(m?n?1)nx, x?(?1, 1) n!n?1?傅里叶级数 定义: 正交系:1,sinx,cosx,sin2x,cos2x,?,sinnx,cosnx?函数系中任何不同的两个函数的乘积在区间[??, ?]上积分为零。 傅里叶级数:a0?f(x)???(ancosnx?bnsinnx) 2n?11??a??n????f(x)cosnxdx(n?0,1,2,?)系数:?
?1??b?f(x)sinnxdx(n?1,2,3,?)n??????2)
收敛定理:(展开定理)
设f(x)是周期为2?的周期函数,并满足狄利克雷(Dirichlet)条件: 1)在一个周期内连续或只有有限个第一类间断点; 2)在一个周期内只有有限个极值点, 则f(x)的傅里叶级数收敛,且有 3)
傅里叶展开:
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1??a??n????f(x)cosnxdx(n?0,1,2,?)①求出系数:?;
?1??b?f(x)sinnxdx(n?1,2,3,?)n??????②写出傅里叶级数
a0?f(x)???(ancosnx?bnsinnx);
2n?1③根据收敛定理判定收敛性。