高阶导数莱布尼茨公式
天津市高等院校“高职升本科”招生统一考试高等数学考试大纲(2023年9月修订)
一、考试性质
天津市高等院校“高职升本科”招生统一考试是由合格的高职高专毕业生参加的选拔性
考试.高等院校根据考生的成绩,按照已确定的招生计划,择优录取.因此,考试应该具有较高的信度、效度、适当的难度和必要的区分度.
二、考试内容与基本要求
(一)能力要求
高等数学考试是对考生思维能力、运算能力和实践能力的考查.
思维能力表现为对问题进行分析、综合,科学推理,并能准确地表述.数学思维能力表
现为以数学知识为素材,通过归纳抽象、符号表示、运算求解、演绎证明和空间想象等诸方
面对客观事物的空间形式和数量关系进行思考和判断.
运算能力表现为根据法则、公式进行正确运算、变形和数据处理,能根据问题的条件,
寻找与设计合理、简洁的运算途径.运算包括对数字的计算,对式子的组合变形与分解变形,
对几何图形各几何量的计算求解等.
实践能力表现为综合应用所学基本概念、基本理论等数学知识、数学思想和方法解决生
产、生活和相关学科中的简单数学问题.
(二)内容与要求
《高等数学》科目考试要求考生掌握必要的基本概念、基础理论、较熟练的运算能力,
在识记、理解和应用不同层次上达到普通高校(工科专业)专科生高等数学的基本要求,为
进一步学习奠定基础.
对考试内容的要求由低到高分为了解、理解、掌握、灵活和综合运用四个层次,且高一
级的层次要求包含低一级的层次要求.
了解(A):对所列知识内容有初步的认识,会在有关问题中进行识别和直接应用.
理解(B):对所列知识内容有理性的认识,能够解释、举例或变形、推断,并利用所列
知识解决简单问题.
掌握(C):对所列知识内容有较深刻的理性认识,形成技能,并能利用所列知识解决有
关问题.
灵活和综合运用(D):系统地把握知识的内在联系,并能运用相关知识分析、解决较复
杂的或综合性的问题.
具体内容与要求详见表1—表7.
1
考试内容
考试要求
A
B
C
D
函
数
函数概念的两个要素(定义域和对应规则)
√
分段函数
√
函数的奇偶性,单调性,周期性和有界性
√
反函数,复合函数
√
基本初等函数的性质和图像,初等函数
√
极
限
极限(含左、右极限)的定义
√
极限存在的充要条件
√
极限四则运算法则
√
两个重要极限
√
无穷大、无穷小的概念及相互关系,无穷小的性质
√
无穷小量的比较
√
用等价无穷小求极限
√
连
续
性
函数在一点处连续、间断的概念
√
间断点的类型:包括第一类间断点(可去间断点,跳跃间断点)及第二
类间断点
√
初等函数的连续性
√
闭区间上连续函数的性质(介值定理,零点定理和最大值、最小值定理)
√
考试内容
考试要求
A
B
C
D
导数的概念及其几何意义
√
可导性与连续性的关系
√
函数,极限,连续性
表1
一元函数微分学
表2
2
导数
与
微分
平面曲线的切线方程与法线方程
√
导数的基本公式,四则运算法则和复合函数的求导方法
√
微分的概念,微分的四则运算,可微与可导的关系
√
高阶导数的概念
√
显函数一、二阶导数及一阶微分的求法
√
隐函数及由参数方程所确定的函数的求导方法
√
由参数方程所确定的函数的二阶导数
√
中值
定理
与
导数
应用
罗尔定理和拉格朗日中值定理及推论
√
罗必达法则
√
未定型的极限
√
函数的单调性及判定
√
函数的极值及求法
√
函数曲线的凹凸性及判定,拐点的求法
√
函数的最大值、最小值
√
考试内容
考试要求
A
B
C
D
不
定
积
分
原函数的概念、原函数存在定理
√
不定积分的概念及性质
√
不定积分的第一、二类换元法,分部积分法
√
简单有理函数的积分
√
定
积
分
定积分的概念及其几何意义
√
定积分的基本性质
√
变上限函数及导数
√
一元函数积分学
表3
考试内容
考试要求
A
B
C
D
多元
函数
的极
限与
连续
多元函数的概念,二元函数的定义域
√
二元函数的极限与连续性
√
偏导
数与
全微
分
偏导数的概念
√
二元函数一、二阶偏导数的求法
√
求复合函数与隐函数的一阶偏导数(仅限一个方程确定的隐函数)
√
考试内容
考试要求
A
B
C
D
向量
代数
空间直角坐标系,向量的概念,向量的坐标表示法
√
单位向量及方向余弦
√
向量的线性运算,数量积和向量积运算
√
向量平行、垂直的充要条件
√
空间
解析
几何
平面的方程及其求法
√
空间直线的方程及其求法
√
平面、直线的位置关系(平行、垂直)
√
牛顿—莱布尼兹公式,定积分的换元法和分部积分法
√
定积
分的
应用
平面图形的面积
√
旋转体的体积
√
向量代数与空间解析几何
表4
多元函数微分学
表5
考试内容
考试要求
A
B
C
D
概念
常微分方程的解、通解、初始条件和特解的概念
√
一阶
方程
一阶可分离变量方程
√
一阶线性方程
√
二阶
方程
二阶常系数线性齐次微分方程
√
考试内容
考试要求
A
B
C
D
概念
与
计算
二重积分的概念及性质、几何意义
√
直角坐标系下计算二重积分
√
交换积分次序
√
极坐标系下计算二重积分
√
偏导
数的
应用
二元函数的全微分
√
二元函数的无条件极值
√
空间曲面的切平面方程和法线方程
√
二重积分
表6
常微分方程
表7
考试为闭卷、笔试,试卷满分为150分,考试限定用时为120分钟.
全卷包括I卷和II卷,I卷为选择题,II卷为非选择题.试题分选择题、填空题和解答
题三种题型.选择题是四选一类型的单项选择题;填空题只要求直接填写结果,不要求写出
计算过程或推证过程;解答题包括计算题、证明题和应用题等,解答题应写出文字说明、演
算步骤或证明过程.三种题型(选择题、填空题和解答题)题目数分别为6、6、5,整卷共
17道题;选择题和填空题约占总分的48%左右,解答题约占总分的52%左右,试卷包括容
5
易题、中等难度题和较难题,总体难度适当,以中等难度题为主.
四、题型示例
为了便于理解考试内容和要求,特编制下列题型示例,以供参考.所列样题力求体现试
题的各种题型及其难度,它与考试时试题的数目、题序安排、考查内容、难度没有对应关系.
(一)选择题
1.函数f(x)4x2ln(x1)的定义域为
A.[1,2]
B.(1,2]
C.(2,1)
D.[2,1)
答案:B
2.当x0时,与x等价的无穷小量是
A.tanx
B.2sinx
C.e2x1
D.ln(1x)
答案:A
dx0
costdt
3.
A.sinx2
答案:C
(二)填空题
x29
1.极限lim
x3x22x3
3
答案:
2
B.2xsinx2
_____________.
C.cosx2
D.2xcosx2
2.函数f(x)x2ex在x0处的二阶导数的值为_____________.
答案:3
3.函数zln(3xy)的全微分dz_____________.
答案:
3d xdy
3xy
(三)解答题
1.求二元函数f(x,y)x3y33xy5所有的极值点和极值
答案:
fx3x23y0,
解:由方程组2得驻点(0,0),(1,1).
fy3y3x0
又Afxx6x,Bfxyfyx3,Cfyy6y.
对于驻点(0,0):A0,B3,C0,由B2AC90知(0,0)不是极值点.
6
对于驻点(1,1):A6,B3,C6,由B2AC270且A0知(1,1)是极小
值点,极小值f(1,1)4.
因此,函数f(x,y)有极小值点(1,1),极小值为4.
x2t1,
x3 y1 z1
2.求通过直线l1:y3t2,和直线l2:的平面的方程.
z2t3232
答案:
解:由题意知l1和l2的方向向量s1=s2=(2,3,2),取直线l1上一点P1(-1,2,-3),取
直线l2上一点P2(3,-1,1),
则平面的法向量
ijk
n=s1´P1P2=232=18(1,0,-1),
4-34
故平面的方程为(x1)(z3)0,整理得xz20.
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莱布尼兹公式,也称为乘积法则,是数学中关于两个函数的积的导数的一个计算法则。不同于牛顿-莱布尼茨公式,莱布尼茨公式用于对两个函数的乘积求取其高阶导数。一般的,如果函数u=u(x)与函数v=v(x)在点x处都具有n阶导数,那么此时有 莱布尼茨公式是导数计算中会使用到的一个公式,它是为了求取两...
怎么求n阶导数?
3、选择计算方法:求n阶导数有多种方法,需要根据具体情况选择合适的方法进行计算。例如,对于多项式函数,可以使用递推法;对于一般的函数,可以使用莱布尼茨公式法;对于符号函数,可以使用符号计算法等。4、注意计算精度:在进行高阶导数的计算时,需要注意计算精度。由于高阶导数的计算涉及到大量的运算和...
莱布尼茨公式通俗理解
然后把所有的次方换成求导,就是(uv)的n阶导数公式。(uv)^(n)=C(n,0)uv^(n)+C(n,1)u'v^(n-1)+...+C(n,n-1)u^(n-1)v'+C(n,n)u^(n)v 不过注意,第一项和最后一项要补上不求导的函数。基本信息 莱布尼茨公式=(uv)’=u'v+v'u 一般的,如果函数u=u(x)与函数v...
莱布尼兹公式高阶导数
莱布尼兹公式高阶导数如下:弗里德·威廉·莱布尼茨(GottfriedWilhelmLeibniz,1646年—1716年),德国哲学家、数学家,和牛顿先后独立发明了微积分。有人认为,莱布尼茨最大的贡献不是发明微积分,而是微积分中使用的数学符号,因为牛顿使用的符号普遍认为比莱布尼茨的差。他所涉及的领域及法学、力学、光学、...
求解n阶导数
求n阶导数用莱布尼茨公式即可 (uv)^(n)=∑(n,k=0) C(k,n) * u^(n-k) * v^(k)其中C(k,n)=n!\/(k!(n-k)!)在这里u=e^x,其n阶导数都是e^x 而v=sinx的n阶导数为v(n)=sin(x+nπ\/2)于是代入得到 y(n)=e^x *∑(n,k=0) C(k,n)*sin(x+kπ\/2)
用莱布尼茨公式求高阶导数(题简单,过程不太会)
指的是对2^x求导n-2次 显然2^x导数为ln2 *2^x 那么n-2阶导数就是(ln2)^(n-2) *2^x 于是再乘以C(n,2)*2即n(n-1)其n阶导数为n(n-1) *(ln2)^(n-2)从(uv)' = u'v+uv',(uv)'‘ = u'’v+2u'v'+uv'‘,依数学归纳法,可证该莱布尼兹公式。弄懂各个符号的意义,...
莱布尼兹公式高阶导数是什么?
考研中高阶导数的计算方法主要有三种:一是基本的阶求导公式,结合复合函数的求导法则,求阶导数公式推到的一般的方法是采用由低到逐阶求导的方法。二是可以借助于泰勒公式的间接展开式,对比系数得出阶导数,这可以针对当求解阶导数的一般公式很难归纳时使用。三则是莱布尼茨公式针对解决两个函数相乘的导数...
高数,莱布尼茨公式怎么运用到这个题?
最关键的是其中一个函数求几次导数以后,再求导时导数等于0。只有这类情形,才用莱布尼茨公式求高阶导数。4.这个高数题,V的三阶及三阶以上的导数都等于0,所以,用莱布尼茨公式运用到这个高数题两个函数乘积求高阶导数就可以求出。具体的莱布尼茨公式和运用莱布尼茨求这个高数的详细步骤及说明见上。
高数。 高阶导数运算法则公式中的Cu, 莱布尼茨公式中的Cn和里面的k都...
高阶导数运算法则公式中的Cu, 莱布尼茨公式中的Cn和里面的k都指什么呀?答:C(n,k)代表组合
莱布尼茨公式求高阶导数?
在x=0的时候 只有对x²求导两次时,整个式子的导数才不等于0 即对2^x求导n-2次 首先C(n,2)*2=n(n-1)而这里的(2^x)(n-2),n-2为上标 指的是对2^x求导n-2次 显然2^x导数为ln2 *2^x 那么n-2阶导数就是(ln2)^(n-2) *2^x 于是再乘以C(n,2)*2即n(n-1)其n阶...
赫山区京都回答: 这个公式是说,对y(x)=u(x)v(x)求n阶导数时候,可以表示为u(x)的n-i阶导数乘v(x)的i阶导数的积的叠加,其系数是C(i,n). 那个C是组合符号, C(i,n)=n!/(i!(n-i)!)
宗圣房13617221316问: 莱布尼兹高阶导数公式的证明 - ?
赫山区京都回答:[答案] 递推就行了(uv)'=u'v+uv' 系数为1,1(uv)''=u''v+2u'v'+uv'' 系数为1,2,1(uv)'''=u'''v+3u''v'+3u'v''+uv''' 系数为1,3,3,1.系数为杨辉三角,也就是二项式系数因此可递推出结果为:.略.希望可以帮到你,如果解决了问题,...
宗圣房13617221316问: 莱布尼兹公式 高阶导数我想问一下莱布尼兹公式在求高阶导数时是怎么运用的呢?在什么情况下用呢?比如说y=xshs,求y的100阶导数?该怎么算呢?如果... - ?
赫山区京都回答:[答案] 莱布尼兹公式好比二项式定理,它是用来求f(x)*g(x)的高阶导数的.展开的形式我就不多说了. 一般来说,f(x)和g(x)中有一个是多项式,因为n次多项式求n+1次导数就变成0了,可以给计算带来方便. 就本题: y的100阶导数=(x的0阶导数*shx的100阶导...
宗圣房13617221316问: 求高阶导数的莱布尼茨公式的系数具体是什么那个组合符号C(k n)到底表示什么?谁的阶乘除以谁的阶乘啊到底? - ?
赫山区京都回答:[答案] C(k,n)=n!/[k!(n-k)!] 其实就是二项式展开的系数. 希望可以帮到你,如果解决了问题,请点下面的"选为满意回答"按钮,
宗圣房13617221316问: 不是牛顿 - 莱布尼茨公式,是那个求高阶导数的公式,里面的C是什么?怎么求 - ?
赫山区京都回答:[答案] 高阶导数 莱布尼兹公式 (uv)^(n)=∑(n,k=0) C(k,n) * u^(n-k) * v^(k) 注:C(k,n)=n!/(k!(n-k)!) ^代表后面括号及其中内容为上标,求xx阶导数
宗圣房13617221316问: 那个高阶求导的莱布尼茨公式听不懂...有没有详细得来教下啊.. - ?
赫山区京都回答: 高阶的莱布尼茨公式,形式就跟二项式定理一样, (u*v)^(n)=u(n) + n*u(n-1)*v(1) + [n*(n-1)/2]*u(n-2)*v(2)+……+[n*(n-1)/2]*u(2)*v(n-2)+n*u(1)*v(n-1)+v(n) 就跟二项式展开(u+v)^n=…… 一样,只是n次方换成了n次求导 很显然例如对 a*x^b (其中b为自然数)求n次导数,必然求b+1次就为0了 有的N阶求导一下子只有3项,形式如(e^x)*(x^2) 对它求n次导数, 右边第一项为e^x,第二项n * e^x * 2x,第三项[n*(n-1)/2] * e^x * 2,第四项自然是0了 所以只有三项
宗圣房13617221316问: 两个函数积的高阶导数怎么算 - ?
赫山区京都回答:[答案] 用莱布尼茨公式(uv)^(n)=∑(n,k=0) C(k,n) * u^(n-k) * v^(k) 其中C(k,n)=n!/(k!(n-k)!)
宗圣房13617221316问: 那个高阶求导的莱布尼茨公式听不懂.有没有详细得来教下啊.明明是连加符号啊.为什么有些例题里面N阶求导一下子只有3项了.弄不懂啊 - ?
赫山区京都回答:[答案] 高阶的莱布尼茨公式,形式就跟二项式定理一样,(u*v)^(n)=u(n) + n*u(n-1)*v(1) + [n*(n-1)/2]*u(n-2)*v(2)+……+[n*(n-1)/2]*u(2)*v(n-2)+n*u(1)*v(n-1)+v(n)就跟二项式展开(u+v)^n=…… 一样,只是n次方换成了n...
宗圣房13617221316问: 高数:高阶导数中莱布尼兹公式是怎么做的 - ?
赫山区京都回答: 不同于牛顿-莱布尼茨公式, 布尼茨公式用于对两个函数的乘积求取其高阶导数, 一般的,如果函数u=u(x)与函数v=v(x)在点x处都具有n阶导数
宗圣房13617221316问: 莱布尼兹公式 高阶导数 - ?
赫山区京都回答: 莱布尼兹公式好比二项式定理,它是用来求f(x)*g(x)的高阶导数的.展开的形式我就不多说了. 一般来说,f(x)和g(x)中有一个是多项式,因为n次多项式求n+1次导数就变成0了,可以给计算带来方便. 就本题: y的100阶导数=(x的0阶导数*shx的100阶导数)+100(x的1阶导数*shx的99阶导数)+99*100/2(x的2阶导数*shx的98阶导数)+...... 如前所说,x的2阶以上导数都是0,所以上式只有前两项, 所以:y的100阶导数=xshx+100chx