《高等数学》同济版 全程教学视频(宋浩老师)

《下册》
- - - - - - - - - - - - - chap 10 - - - - - - - - - - - - - -
| 第十章 二重积分
P114 概念:曲顶柱体体积
乘积和式的极限(直径最大值趋于零)
f(x,y)有界即可,任意分(后续为了计算是格子分法),如果极限存在,就是二重积分,记作∬f(x,y)dσ
dσ 面积元素
积分区域、定义域
直角坐标系:∬f(x,y)dxdy
极坐标:
P115 性质
- 性质2:一个积分区域分成几个
- 性质3:被积函数==1
- 性质4-6:性质不等式(证明题)
- 性质6:中值定理
P116 计算(直角坐标系)


x型:先固定x,y是x函数,再把得到的关于下的表达式从a积到b
步骤:
- 画出积分区域(xoy)
- x从几到几,就是a b
- 写外层积分号——上下限是a b——dx
- 写内层积分号——上下限是y关于x的函数2个(拿笔切一切)——被积函数抄过来——dy

y型:
- 画出积分区域(xoy)
- y从几到几
- 左右函数是谁
特殊:
积分区域是长方形:两个上下限都是常数
积分区域长方形切被积函数可以拆成x的函数乘y的函数:两个积分可以分别算

P117-118 有关极坐标的补充
表示一个点
表示一个圆(一段弧)(圆心不在原点)
表示圆面(圆环)(圆心不在原点)
表示线段:
- 先得到θ
- 记住x=ρcosθ,y=ρsinθ
- 线段y=kx+b 带进去就有了ρ被θ表示的式子
表示一个矩形面(结合表示线段的方法)
P119 计算二重积分(极坐标)
思想:

记住:

求上面二重积分的步骤:
- 画图
- 角度θ由α变为β(先固定)
- 半径ρ的上下限是外层、内层
- - - - - - - - - - - - - - chap 9 - - - - - - - - - - - - - -
| 第九章 多元函数
P91 点集+内外边界点(都是聚点)+开/闭集+连通集+(开)区域/闭区域+有/无界集
P92 (线代)n维空间
P93 有极限的条件:沿任意路径逼近
求极限:复习一元函数求极限的所有方法
验证极限存不存在:从两个方向逼近某点
例题:

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P94 偏导定义+求偏导+偏导存在多元函数未准连续
定义:

P95 全微分+偏微分+近似计算
偏增量&全增量
ΔS ≈ yΔx + xΔy
全微分dz = AΔx + BΔy(A是f对x的偏导数,B是f对y的偏导数)(dz是Δz的近似,抛弃了高阶无穷小的部分)
xy/(x²+y²)在x,y趋于零时没有极限
- 可微⇒偏导存在
- 偏导存在且偏导连续⇒可微
偏微分dxz = x的偏导数*dx
所以dz = dxz + dyz(偏微分相加得全微分)
近似计算 z+dz

P96 复合求导:先画图


P98 隐函数求导(单个方程)存在定理1、2
F(x, y) = 0 或 F(x, y,z) = 0
公式:①有负号②交错对应
注意等号右边是0,二阶直接对一阶求导
P99 隐函数求导(方程组)存在定理3
Jacobian行列式+补充Cramer法则解释负号哪去了
方程组两边对x,y分别求偏导然后解方程组
或看看是否能直接写成显函数
P101

P102 求曲线在某点的切线&法平面
- 给参数方程:求导带进去
- y和z是x的函数:转化为第一种
- 由曲面相交的曲线(书上:多元复合隐函数)
- 对于3,Cramer法制


P104 方向导数+总结
P104 第一部分【定义】方向导数



记作(偏导号),L是方向,x0y0是点

【结论1】当L是i,j方向时,方向导就是对x,y的偏导数
【结论2】方向导数存在,偏导数未必存在
【定理】

求方向导数的步骤:
- 方向
- 单位向量
- 偏导
- 代入公式
三元的也一样

P104 【第二部分】多元函数的偏导、可微、连续、方向导数存在性总结

P105 梯度
梯度是一个向量
- (f对x的偏导,f对y的偏导)
理解
- 方向是函数在这点方向导数取最大值的方向(二维的)
- 大小是最大的方向导数
P106 两点提示
P107-108 梯度例题
- 直接求梯度:对x,y分别求偏导
- 问在某点啥方向增加最快(梯度方向)?
- 减少最快(梯度反方向)?
- 增加率为零(梯度垂直方向)?
- 沿什么方向变化最快(两个方向)?
- 变化率是多少(方向导数,梯度绝对值)?
- 求在某点的切平面(点法式,法向量就是梯度)?法线(参数方程)?
P109 多元函数求极值
【定义】极值:邻域内
【定理1】有极值有偏导,则x偏导=0且y偏导=0
【定义】驻点:xy偏导=0同时成立的点
具有偏导数的极值点必是驻点
函数的驻点不一定是极值点
【定理2】判断驻点是不是极值点(见下例)
例4:f(x,y) = x³-y³+3x²+3y²-9y
步骤:
- 对x,y,分别求一阶偏导
- 二者都等于零,解方程组,得到驻点(x的解和y的解自由组合,4个)
- 求二阶偏导:f''xx,f''xy,f''yy
- 每个点带入上面三个式子得到A,B,C
- AC-B²
- 如果大于零,再看A,A小于零极大值,A大于零极小值
- 如果小于零,则无极值
- 如果等于零,无法判断
P111 最值
最值可能在哪取?一个驻点
P112 无条件极值、条件极值
例:z = f(x, y) 且φ(x, y) = 0
步骤:
- 构造辅助函数L(x, y) = f(x, y) + λφ(x, y)
- L对x求偏导,y求偏导,分别等于零,解方程组
u = f(x, y, z, t) 两个约束,步骤一样
P113 例题:

- - - - - - - - - - - chap 9 the end - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - chap 8 - - - - - - - - - - - - - -
| 第八章 向量&空间
P74 复习高中有关向量的知识+向量单位化
P75 人生哲理+右手坐标系+向量线性运算+解以向量为未知数的方程组+爪子定理
P76 向量模|r|+距离公式|AB|
P77 方向角+方向余弦+小故事+投影等于长度乘余弦
1.方向余弦即坐标向量(x,y,z)
与方向余弦同方向的单位向量即为(cosa,cosb,cosr)
2.投影性质1

性质2

性质3

P78 数量积(数乘、点乘、内积) + 余弦定理 + 直角坐标的向量点乘(分量对应相乘再相加)
点乘定义式

改写

再改写

性质五条
① a·a=|a|²
② a·b=0 ⇔ a⊥b
③ 交换律
④ 分配律
⑤ (ka)·b = k(a·b)

P79 向量积(叉乘)+直角坐标的向量点乘(写三阶行列式)

性质五条
① a×a=0
② a×b=0 ⇔ a∥b
③ 不满足交换律 a×b= -b×a(方向是反的)
④ 分配律
⑤ (ka)×b = k(a×b)

P80 平面方程:点法式+一般式
点法式(联系直线的点斜式)

(A,B,C)是平面的法向量
法一:利用叉乘,先求法线,再用点法式

法二:用一般式,解方程组

扩:克莱姆法则,行列式等于零->无穷多解
P81 一般方程+截距式
Ax + By + Cz + D = 0
D=0 过原点
A=0 平行x轴
A=B=0 平行x,y轴(垂直z轴)
法一:

法二:

截距式,a,b,c叫截距

P82 平面夹角(取锐角)+点到平面的距离公式
1.平面夹角



2.点到平面的距离公式

P83 空间直线的方程:一般方程+对称式方程+参数方程

对称方程又叫标准方程、点向式方程
例题:三种方程相互转化
一般式→对称式
①随便找出一个交点M0
②求两个平面的法向量n1和n2
③S=n1×n2(行列式)
对称式→参数方程
比值设t
参数方程→对称式
分离t,写出连等式
对称式→一般式
写开
P84 线线角+线面角
线线角:方向向量的夹角(取锐角,绝对值)cosθ
线面角:sinφ=|cos<S, n>|

P85 三道题+理解三种方程本质+平面束
1.预备知识:从三种方程中我们能得到什么信息
一般式(面面联立)
交线的方向向量:两平面法向量叉乘 n1×n2
对称式
过一点
方向向量(分母)
参数方程
直接转化成对称式
2.例题:
- 杂例 P85 - 08:30
- 求线面交点:直线转参数方程
- 杂例 P85 - 26:60
P86 球面方程
两点距离等于半径(逆过程:配方)
Ax²+Ay²+Az²+Dx+Ey+Fz+G=0
满足A≠0且D²+E²+F²>4AG
- - - - - - - - - - - - - - - 待续- - - - - - - - - - - - - - -
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P87 旋转曲面
P88 柱面
P89 二次曲面
P90 空间曲线方程
| 第十一章
P132
| 第十二章
P143
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| 有关三角函数的求不定积分
| 第一类换元
| 奇数次方:往dx里扔1个
例1

例2

例3

例4

| 全是偶次:倍角公式降次
例1

例2

例3

例4

| 积化和差


| 第二类换元

例1

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