高数下册知识点.docx
高等数学下册学问点第八聿空间解析几何及向量代数(-)向量及其线性运算1、 向量,向量相等,单位向量,率向量,向量平行,共线,共面:2、 战性运算:加成法,致泰;3、 空间直角坐标系:坐标N,坐标面,卦限,向量的坐标分解式;4、利用坐标做向量的运算:谈'=(4,%M,B=(b,by,b),则a±b=(ax±bx,ay±by,az±bz)ta=(ax.ay,az).5、 向量的模,方向角,投影:1)向量的模:r=x2÷y2+z2;2)两点间的距离公式:A8=J(x2X)2+(%一乂)2+92Z)23)方向角:非零向量及三个坐标轴的正向的央角/XAyZ八一COSa=r_r,cosp=rr,cosy=-r-r4)方向余弦:F,网'rcos+cos夕+cos/=15)投影:Prf=B1.CoS。,其中。为向胸及的央角.(二)数量积,向量积1、 It量积:ab=abCoSe一一一2aa=a2)a-1.b<>ab=0ab=abr+ahx,+ah_XyyNZ2、 向量积:c=d×b大小:absini6j,a,Z?,c符合右手规则Da×a=0>>2)aHboGxb=6运算律:反交接律b×a=-a×b(三)曲面及其方福1、的面方程的概念:S:/(x,y,z)=。2、 旋杆曲面:yoz面上曲微C:/(y,z)=0,统y轴旋杆一用:f(y,土JX2+z-)=。统Z¼<-:f(±JX-+y-,z)=03、 柱面:产(阳y)=0衰示母H平行于Z轴,净线为的柱面4、 二次南面1) 林留馋面:2) 楠球面:茂林柿球面:3) 单叶双由面:4) 双叶双曲面:5) 林用出物面:6) 双曲加物面(马鞍面):7) 椭圈柱面:8) 双曲柱面:9) ,物柱面:=ay(四)空间曲微及其方程1、 一般方程:2、 参数方根:,如螺旋畿:3、 空间曲线在坐标面上的投影,消去z,得到曲线在面xoy上的投影(五)平面及其方程1、点法式方程:A(X-XO)+6(y、0)+C(Zz0)=。法向量:=(AaC),过点(X0,No,ZO)2、T式方程:AX+By+Cz+Z)=0栈距式方福:3、两平面的夫角:=(A,3,C),H2=(A2,B2,C2),COSe=IAA2÷B1层+CjC2I+B;+C:J%;+京+C;i±2<»A1.A2+B1.B2+C1C2=01/2O4、点)(项),X),)到平面AX+By+Cz+。=0的距离:IAr0+By0+Cz0+Paa2+b2+c2(六)空向直栽及其方程1、一般式方穆:A1x÷B1y÷C1z+D1=0A2x+B2y+C2z÷D2=0XrO_y-y0_z_z02、 对称式(点向式)方程:m-方向向量:6=(m,几,p),这息(x。,No,Zo)3、 参数式方程:4、两直观的夹角:J1=(n1.9n1.,p1.)ts2=(n29n2,p2)tcos。n1.m2+n1.n2+p1.p2Jm;+2+p;Jm3+PA1.iJ_1.2on1m2+Pi2=01.xII1.105、直线及平面的昊角:直然及它在平面上的投影的夹角,Am+Bn+Cp1.sin=.1.JA2+.2+¢2.J62+及2+21.TI<>Am-Bn+Cp=Q1.1.TIo第九聿多元函数微分法及其应用(-)基本概念1、距离,邻城,内点,外点,边界点,聚点,开集,闭集,连通集,区域,闭区域,有界集,无界集.2、多元函数:z=f(x,y)t图彩:3、极限:,岬f(x,y)=A(x,y)(0'o)4、连埃:,岬、/(元,y)=/(%),Y)(x,y)(,y0)(x0,y0)=1.im/(%+r,%)一/(XO,),()(o)=.*Qj竽二'""°)JA)Toy6、 方向导致:fffQJ方=蒜cos+热cos?科a,B为I的方向角。7、 样度:z=(x,y),则gm4(,yO)=A(XO,%);+/、,(%,%)8、 全微分:设z=/(x,y),则(二)性质1、函数可微,倡导连埃,偏导存在,函数连续等概念之间的关系:用区域上连埃西数的性质(有界性定理,最大最小值定理,介值定理)3、微分法1)定义:X/ZXV2) 复合函数求导:健式法则乙若z=/(#),=(羽y),u=Kx,y),则V广93) 健函数求导:两边求偏导,然后解方程(组)(三)应用1、 极值1) 无条件极值:求函数2=/(x,y)的极值解方程组求出全部驻点,对于拿一个驻点(X(),M),令A=ZVX(Xo,%),B=1.y(XoNo),C=o),若AC-B?>0,A>0,函数有微小值,若AC-32>O,A<0,函数有极大值:若AC-B2<(),函数没有极值;若AC3?=0,不定.2) 条件极值:求函数2=(x,y)在条件(x,y)=0下的极值令:1.(x,y)=于(x,y)+x.y)_1.agrange函数解方福姐2、 几何应用1) 曲微的切线及法平面曲战,则上一点M(Xo,),Z0)(对应参数为2)处的Xf二y一%=Z_Zo切线方程为:/伉)一7(7-,&)法平面方程为:'"o)(九一)+y'"o)(y-y0)÷z'(%)(Z-zo)=o2) 曲面的切平面及法微曲面:F(x,y,Z)=。,则E上一点M(x0,y0,z0)处的切平面方程为:工(/,%,Zo)(%-尤0)+FV(X。,尢*0)。-%)+£(%,%,ZoxZ-Zo)=OXf_y_o二Z_Z。法线方福为:工(,加Zo)Fv(x0,y0,z0)E(x0,y0,z0)第十聿重积分(-)二重积分1、定义J(%y)db=州X(部,z)AqDA=I2、 性盾:(6条)3、 几何意义:曲项柱体的体积.4、 计算:1) 直角坐标D=(x,y)例(X)yg(%)a<x<hgj(%,y)dxdy=m:/(%,y)dyD= < (x, y)(y)xz(y)cyd/(%,y)dxdy=J:dyJ:f(x,y)dx2) 极坐标O=3。)P()JpSpMa<JmQ(W=I>£:f(pcosesin。)pdpD(二)2、3、1)三支积分定义JJ1.八羽z>dv=/(短,加,装)刈A=I性加计算:J1.角坐标肌/(x,y,z)dv=JjodXdyJy,z)dz“先一后二”J(yZ)du=CdZJq/(x,y,z)dxdy2)柱面坐标“先二后一”JJV("Z)du=川Q/(pcos,PSin,z)pdpddz3) 球面坐标,rsinOSin , rcos )r1 sin drd(if(x,Mz)dU=/(rSinMOS(三)应用曲面S:Z=/(x,y),(x,y)Z)的面积;A=1.J1÷()2+(¾2dxdy山。1oxy第十一章曲战积分及曲面积分(-)对孤长的曲线积分1、定义:1."%y)ds=/©,功)Xi/=I2、 性质:DJJa/(%,y)+(,丁)心=a1/(%y)小+尸1.g(苍y)d52)£/(羽>)小=J1.If(x,丁)由+£/(x,y)ds.(1.=1.1÷1.2).3)在1.上,若/(羽y)g(,y),则JJ(%,y)由1.ga')山fde-/4)J/.(/为曲战弧1的长度)3、 计算:X=次),谩/(,y)在曲线弧1.上有定义且连埃,1.的参数方程为/、9"/"夕),其中。«),«)在。,4y=y(t上具有一阶连埃导数,且。'2«)+“"(/)0,则J/(%,y)ds=J:/SO),+d,(a<)(二)对坐标的曲战积分1、 定义:设Z为°y面内从4到8的一条有向光滑抽,函数P(X,y),Q(X,y)在上有界,定义1.P(羽y)dx=IimSP(k,k)xk,"k=1.Q(X,y)dy=Z)片.k=向量册式Rdr=P(x,y)dx+。(羽y)dy2、 性质:f»广一»匚F(x,y)dr=-JF(x,y)dr3、 计算:设P(x,y),Q(X,y)在有向光滑弧1.上有定义且连续,1.的参数方程为,其中。"在,Z?上具有一阶连埃导此且。'2q)+2q)ho,则,P(%,y)dx+(x,y)dy="P0(),«)“«)+Q0Q),(/)'«)dJ1.Jacos=/。J。"。) + "?。)4、 两奏曲就积分之间的关系:设平面有向曲线弧为,1.上点(%,y)处的切向量的方向角为:a、B£Pdx+Qdy=1.(PCOSa+QCoS)ds.(三)格林公式1,格林公式:设区域。是由分段光滑更曲曲战1.国成,函数P(X,),。(尤),)在上具有连埃一阶督导敷,in有JJ言而d*d>=fPdx+Qdy2,G为一个单连通区域,函数P(x,y),Q(X,y)在G上具有连埃一阶偏导数,则<=>曲畿积分在G内及路径无关O曲及积分<=>P(%,y)dx+Q(x,y)dy在G内为某一个函数"(,y)的全微分(四)对面积的曲面积分1、定义:设为光滑曲面,函数f(,y,z)是定义在上的一个有界函数,定义Ify*)ds=期fG,)ASj计算:“一单二投三代人”:Z=Z(X,y),(x,y)Dxy9则/(x,XZ)dS=J£/x,y,Z(X,y)J1+z2(x,y)+zy2(x9y)dxdy(五)对坐标的曲面积分1、 预备学问:曲面的相,曲面在平面上的投影,流量2、 定义:设为有向光滑曲面,函数P(x,y,z),Q(x,y,z)9/?(x,y,z)是定义在上的有界函数,定义J1.R(x,y9z)dxdy=Hm,i)(Si)xy=cc«同理,1P(M乂z)dydz=IimZPCj,7,)(比八乙一1=1Qay,z)dzdx=Hm宜R&,i,M)(ASj)Z=I3、 性加D=1+2,则、PdydZ+Qdzdx+RdxdyPdydZ+ QdZdX + R dxdyJJPdydz+Qdzdx+Rdxdy+Jj2)一表示及Z取相反神的有