高数考试中公式数量较多且覆盖范围广,以下是高频公式分类整理,结合不同版本教材和考试重点进行归纳:
一、导数与微分公式
基本求导法则 链式法则:$(f(g(x)))' = f'(g(x))g'(x)$
幂函数求导:$(x^n)' = nx^{n-1}$
指数函数求导:$(e^x)' = e^x$,$(a^x)' = a^x\ln a$
对数函数求导:$(\ln x)' = \frac{1}{x}$,$(\log_a x)' = \frac{1}{x\ln a}$
三角函数求导:$(\sin x)' = \cos x$,$(\cos x)' = -\sin x$,$(\tan x)' = \sec^2 x$
高阶导数公式
$(\sin x)^{(n)} = \sin(x + \frac{n\pi}{2})$
$(\cos x)^{(n)} = \cos(x + \frac{n\pi}{2})$
$(e^x)^{(n)} = e^x$
二、积分公式
基本积分公式
$\int \sin x \, dx = -\cos x + C$
$\int \cos x \, dx = \sin x + C$
$\int e^x \, dx = e^x + C$
$\int \frac{1}{x} \, dx = \ln |x| + C$
分部积分法
$\int u \, dv = uv - \int v \, du$
三、三角函数公式
和差公式
$\sin(A \pm B) = \sin A \cos B \pm \cos A \sin B$
$\cos(A \pm B) = \cos A \cos B \mp \sin A \sin B$
$\tan(A \pm B) = \frac{\tan A \pm \tan B}{1 \mp \tan A \tan B}$
倍角公式
$\sin 2A = 2\sin A \cos A$
$\cos 2A = \cos^2 A - \sin^2 A = 2\cos^2 A - 1 = 1 - 2\sin^2 A$
半角公式
$\sin \frac{A}{2} = \pm \sqrt{\frac{1 - \cos A}{2}}$
$\cos \frac{A}{2} = \pm \sqrt{\frac{1 + \cos A}{2}}$
四、微分方程与级数
一阶线性微分方程
通解形式:$y = e^{-\int P(x) \, dx} \left( \int Q(x) e^{\int P(x) \, dx} \, dx + C \right)$
幂级数展开
$(1 + x)^n = \sum_{k=0}^n \binom{n}{k} x^k$
五、几何与物理应用公式
抛物线方程
标准形式:$y^2 = 2px$(焦点在x轴)
顶点式:$y = a(x - h)^2 + k$
三角形定理
正弦定理:$\frac{a}{\sin A} = \frac{b}{\sin B} = \frac{c}{\sin C} = 2R$
余弦定理:$c^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C$
立体几何
圆柱侧面积:$S = 2\pi rh$
圆锥侧面积:$S = \pi rl$
六、常用数列与级数
等差数列求和:
$S_n = \frac{n(a_1 + a