Cheat Sheet

微积分 Formulas

一份单页参考,涵盖每一个核心微积分公式:极限技巧、四条核心求导法则、积分表和关键泰勒级数。点击任意求解器链接,将你自己的函数代入 AI-Math,观看步骤逐步展开。

极限技巧

标准极限(sin)

limx0sinxx=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1

所有三角极限的基础。

洛必达法则

limxaf(x)g(x)=limxaf(x)g(x)\lim_{x\to a} \frac{f(x)}{g(x)} = \lim_{x\to a} \frac{f'(x)}{g'(x)}

当极限为 00\frac{0}{0}\frac{\infty}{\infty} 时使用。

求导法则

幂法则

ddx(xn)=nxn1\frac{d}{dx}(x^n) = n x^{n-1}

适用于任意实数指数。

乘积法则

(fg)=fg+fg(fg)' = f'g + fg'

两个函数相乘——轮流对每个求导。

商法则

(fg)=fgfgg2\left(\frac{f}{g}\right)' = \frac{f'g - fg'}{g^2}

用于比值;记住顺序 fgf'gfgfg' 之前。

链式法则

ddxf(g(x))=f(g(x))g(x)\frac{d}{dx} f(g(x)) = f'(g(x)) \cdot g'(x)

先外后内;最常见的出错来源。

常见导数

sin

ddxsinx=cosx\frac{d}{dx}\sin x = \cos x

cos

ddxcosx=sinx\frac{d}{dx}\cos x = -\sin x

注意负号。

e^x

ddxex=ex\frac{d}{dx} e^x = e^x

唯一的不动点函数。

ln x

ddxlnx=1x\frac{d}{dx} \ln x = \frac{1}{x}

定义域 x>0x > 0

积分表

幂法则(积分)

xndx=xn+1n+1+C(n1)\int x^n\,dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C\quad(n \neq -1)

求导幂法则的逆运算。

1/x

1xdx=lnx+C\int \frac{1}{x}\,dx = \ln|x| + C

幂法则中 n=1n=-1 的特例。

sin / cos

sinxdx=cosx+C,cosxdx=sinx+C\int \sin x\,dx = -\cos x + C,\quad \int \cos x\,dx = \sin x + C

记住符号——很容易弄混。

指数函数

exdx=ex+C\int e^x\,dx = e^x + C

与其导数相同。

泰勒 / 麦克劳林级数

e^x

ex=n=0xnn!e^x = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^n}{n!}

对所有实数 xx 收敛。

sin x

sinx=n=0(1)nx2n+1(2n+1)!\sin x = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n x^{2n+1}}{(2n+1)!}

仅含奇数次幂。

cos x

cosx=n=0(1)nx2n(2n)!\cos x = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n x^{2n}}{(2n)!}

仅含偶数次幂。