网课-微积分学习笔记

微分

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有时也写作 \(\frac{\mathrm{d} y}{\mathrm{d} x}\)

常见函数导数:

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可以认为,\(e\) 的定义就是 \((e^x)' = e^x\)

导数是一个线性的算子,即:

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其中 \(f'(g(x))\) 指的是在求出 \(f'(x)\) 后把 \(g(x)\) 代入。

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(以上定律根据 \(f(x+\Delta) = f(x)+f'(x)\Delta+o(\Delta)\) 可证。)


积分

不定积分是导数的逆运算,记作 \(\int f(x)\)

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还有一个含义是 \([a, b]\) 上有向面积。

可以通过积分/微分转化,求得一些函数的封闭形式/级数(无穷多项式)形式。

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泰勒展开

泰勒展开是一种把任意函数展开成级数(无穷多项式)的方法。

\(f^{(i)}(x)\) 表示 \(f(x)\)\(i\) 阶导数,则 \(f(x)\) 的泰勒级数为:

\[g(x) = \sum^{\infty}_{i=0}\dfrac{f^{(i)}(0)}{i!}x^i \]

它本质就是选择一个点(这个地方选择的是 0),然后对这个点不断地求 1 阶导、2 阶导、3 阶导……并每一次对函数 \(g(x)\) 进行调整,使得它同样满足 \(g^{(i)}(x) = f^{(i)}(x)\)。而这调整的一步会致使出现 \(i!\) 项。这样一直进行,它们到最后会无穷相似。

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(例:\(f(x) = \dfrac{1}{1-x}\) 的泰勒级数。)

当然,不是所有函数一定能找到完全符合的泰勒级数。

常见函数的泰勒级数:

\[e^x = x+\dfrac{1}{2!}x^2+\dfrac{1}{3!}x^3+\cdots \]

\[\sin x = x-\dfrac{x^3}{3!}+\dfrac{x^5}{5!}-\dfrac{x^7}{7!}+\cdots \]

\[(x+a)^n = \sum^{\infty}_{i=0}\dbinom{n}{i}a^{n-i}x^i \]

(哈哈,这里就回扣了 组合数学学习笔记 广义二项式定理的坑了!)

posted @ 2024-05-05 09:26  David_Mercury  阅读(19)  评论(0编辑  收藏  举报