1-杂项

810 字
4 分钟
1-杂项

虽然很想继续刷算法,但确实该开数一了

常用麦克劳林公式#

背诵亦是必须的

不难注意到奇函数只有奇次项,偶数只有偶数项,由于0系数项的存在余项可以比存在的项多写一阶

ex=1+x+x22!+x33!+x44!+o(x4)e^x = 1 + x + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \frac{x^4}{4!} + o(x^4)sinx=xx33!+x55!x77!+o(x8)\sin x = x - \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} - \frac{x^7}{7!} + o(x^8)cosx=1x22!+x44!x66!+o(x7)\cos x = 1 - \frac{x^2}{2!} + \frac{x^4}{4!} - \frac{x^6}{6!} + o(x^7)tanx=x+x33+2x515+17x7315+o(x8)\tan x = x + \frac{x^3}{3} + \frac{2x^5}{15} + \frac{17x^7}{315} + o(x^8)ln(1+x)=xx22+x33x44+x55+o(x5)\ln(1+x) = x - \frac{x^2}{2} + \frac{x^3}{3} - \frac{x^4}{4} + \frac{x^5}{5} + o(x^5)arctanx=xx33+x55x77+o(x8)\arctan x = x - \frac{x^3}{3} + \frac{x^5}{5} - \frac{x^7}{7} + o(x^8)arcsinx=x+16x3+340x5+5112x7+o(x8)\arcsin x = x + \frac{1}{6}x^3 + \frac{3}{40}x^5 + \frac{5}{112}x^7 + o(x^8)(1+x)α=1+αx+α(α1)2x2+α(α1)(α2)6x3+α(α1)(α2)(α3)24x4+o(x4)(1+x)^\alpha = 1 + \alpha x + \frac{\alpha(\alpha-1)}{2}x^2 + \frac{\alpha(\alpha-1)(\alpha-2)}{6}x^3 + \frac{\alpha(\alpha-1)(\alpha-2)(\alpha-3)}{24}x^4 + o(x^4)1+x=1+12x18x2+116x35128x4+o(x4)\sqrt{1+x} = 1 + \frac{1}{2}x - \frac{1}{8}x^2 + \frac{1}{16}x^3 - \frac{5}{128}x^4 + o(x^4)

常用导数#

(ex)=ex(e^x)′=e^x

(lnx)=1x(\ln x)' = \frac{1}{x}

(ln(1+x))=11+x(\ln(1+x))' = \frac{1}{1+x} (ax)=axlna(a^x)' = a^x \ln a

(xα)=αxα1(x^\alpha)' = \alpha x^{\alpha-1}

(sinx)=cosx(\sin x)' = \cos x

(cosx)=sinx(\cos x)' = -\sin x

(tanx)=sec2x(\tan x)' = \sec^2 x

(arcsinx)=11x2(\arcsin x)' = \frac{1}{\sqrt{1-x^2}}

(arccosx)=11x2(\arccos x)' = -\frac{1}{\sqrt{1-x^2}}

(arctanx)=11+x2(\arctan x)' = \frac{1}{1+x^2}

(cotx)=csc2x(\cot x)' = -\csc^2 x

(secx)=secxtanx(\sec x)' = \sec x \tan x

(cscx)=cscxcotx(\csc x)' = -\csc x \cot x

常用积分#

标准正态分布概率#

u0.05=1.645,u0.01=2.33u0.025=1.96,u0.1=1.28u0.005=2.575\begin{aligned} &u_{0.05} = 1.645,\qquad u_{0.01} = 2.33 \\ &u_{0.025} = 1.96,\qquad u_{0.1} = 1.28 \\ &u_{0.005} = 2.575 \end{aligned}

反三角函数#

反正嵌套#

表达式结果
arcsin(sinx)\arcsin(\sin x)x (x[π2,π2])x \ (x \in [-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}])
arccos(cosx)\arccos(\cos x)x (x[0,π])x \ (x \in [0, \pi])
arctan(tanx)\arctan(\tan x)x (x(π2,π2))x \ (x \in (-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}))
表达式结果
sin(arcsinx)\sin(\arcsin x)x (x[1,1])x \ (x \in [-1,1])
cos(arccosx)\cos(\arccos x)x (x[1,1])x \ (x \in [-1,1])
tan(arctanx)\tan(\arctan x)x (xR)x \ (x \in \mathbb{R})
表达式等价结果
sin(arccosx)\sin(\arccos x)1x2\sqrt{1 - x^2}
cos(arcsinx)\cos(\arcsin x)1x2\sqrt{1 - x^2}
tan(arcsinx)\tan(\arcsin x)x1x2\frac{x}{\sqrt{1 - x^2}}
tan(arccosx)\tan(\arccos x)1x2x\frac{\sqrt{1 - x^2}}{x}
sin(arctanx)\sin(\arctan x)x1+x2\frac{x}{\sqrt{1+x^2}}
cos(arctanx)\cos(\arctan x)11+x2\frac{1}{\sqrt{1+x^2}}
表达式等价结果
arctan(sinx)\arctan(\sin x)一般无简单初等化简
arctan(cosx)\arctan(\cos x)一般无简单初等化简
arcsin(cosx)\arcsin(\cos x)π2x (x[0,π])\frac{\pi}{2} - x \ (x \in [0,\pi])
arccos(sinx)\arccos(\sin x)π2x (x[π2,π2])\frac{\pi}{2} - x \ (x \in [-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}])

外反内正,双弦互余

外正内反,全正勾股

反三角函数对称性与互余关系#

1. 对称性#

函数性质表达式
arcsinx\arcsin x奇函数arcsin(x)=arcsinx\arcsin(-x) = -\arcsin x
arctanx\arctan x奇函数arctan(x)=arctanx\arctan(-x) = -\arctan x
arccosx\arccos x点对称(中心在 (0,π2)(0, \frac{\pi}{2})arccos(x)=πarccosx\arccos(-x) = \pi - \arccos x

2. 互余关系#

关系表达式
基本关系arcsinx+arccosx=π2\arcsin x + \arccos x = \frac{\pi}{2}

绝对值的相关性质总结#

一、定义#

对任意实数 xx

x={x,x0x,x<0|x| = \begin{cases} x, & x \ge 0 \\ -x, & x < 0 \end{cases}

几何意义:x|x| 表示 xx00 的距离。


二、基本性质#

1. 非负性#

x0,x=0x=0|x| \ge 0,\quad |x| = 0 \Leftrightarrow x = 0

2. 对称性#

x=x|x| = |-x|

3. 乘除法#

xy=xy,xy=xy (y0)|xy| = |x||y|,\quad \left|\frac{x}{y}\right| = \frac{|x|}{|y|} \ (y \ne 0)

4. 幂次#

x2=x2,xn=xn|x|^2 = x^2,\quad |x|^n = |x^n|

三、核心不等式(放缩基础)#

1. 三角不等式#

a+ba+b|a+b| \le |a| + |b|

推广:

i=1naii=1nai\left|\sum_{i=1}^n a_i\right| \le \sum_{i=1}^n |a_i|

2. 反三角不等式#

abab||a| - |b|| \le |a - b|

等价形式:

ababab-|a-b| \le |a| - |b| \le |a-b|

3. 基本夹逼#

xxx-|x| \le x \le |x|

4. 常见推论#

abab|a-b| \ge ||a| - |b||

四、放缩技巧#

1. 放大(求上界)#

a+ba+b|a+b| \le |a| + |b|

2. 缩小(求下界)#

aa,aa|a| \ge a,\quad |a| \ge -a

3. 平方转化#

x=x2|x| = \sqrt{x^2}

五、构造性质(重点技巧)#

1. 分段构造#

关键思想:按“零点”分区间

例如:

xa, xb|x-a|,\ |x-b|

关键点:x=a, x=bx=a,\ x=b

应用:

  • 分区间讨论函数最值
  • 化简表达式

2. 距离构造(几何意义)#

xa|x-a|

表示 xxaa 的距离

典型模型:

xa+xb|x-a| + |x-b|

性质:

  • x[a,b]x \in [a,b] 时最小
  • 最小值为 ab|a-b|

3. 中心化构造(对称)#

将变量平移到“中心”:

例如:

xa+xb=xa+b2ab2+xa+b2+ab2|x-a| + |x-b| = \left|x - \frac{a+b}{2} - \frac{a-b}{2}\right| + \left|x - \frac{a+b}{2} + \frac{a-b}{2}\right|

用途:

  • 发现对称性
  • 简化最值问题

文章分享

如果这篇文章对你有帮助,欢迎分享给更多人!

1-杂项
https://skaco2.com/posts/02-math/1-杂项/
作者
SKACO2
发布于
2026-04-10
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0

评论区

Profile Image of the Author
SKACO2
Hello……
公告
欢迎来到我的博客!
音乐
封面

音乐

暂未播放

0:00 0:00
暂无歌词
分类
标签
站点统计
文章
53
分类
8
标签
54
总字数
58,255
运行时长
0
最后活动
0 天前

目录