1x?1时,收敛于1?x1?x?x2?x3???xn?? x?1时,发散对于级数(3)a0?a1x ?a2x2???anxn??,如果它不是仅在原点收敛,也不是在全x?R时收敛数轴上都收敛,则必存在R,使x?R时发散,其中R称为收敛半径。x?R时不定1
??0时,R?求收敛半径的方法:设liman?1??,其中an,an?1是(3)的系数,则??0时,R???n??an????时,R?0?一些函数展开成幂级数:
m(m?1)2m(m?1)?(m?n?1)nx???x?? (?1?x?1)2!n! 352n?1xxxsinx?x?????(?1)n?1?? (???x???)3!5!(2n?1)!(1?x)m?1?mx?欧拉公式:
?eix?e?ixcosx???2ix e?cosx?isinx 或?ix?ix?sinx?e?e?2?微
分
方
程
的
相
关
概
念
一阶微分方程:y??f(x,y) 或 P(x,y)dx?Q(x,y)dy?0可分离变量的微分方程:一阶微分方程可以化为g(y)dy?f(x)dx的形式,解法:?g(y)dy??f(x)dx 得:G(y)?齐次方程:一阶微分方程可以写成F(x)?C称为隐式通解。dyy?f(x,y)??(x,y),即写成的函数,解法:dxxydydududxduy设u?,则?u?x,u???(u),??分离变量,积分后将代替u,xdxdxdxx?(u)?ux即得齐次方程通解。
一阶线性微分方程:
dy1、一阶线性微分方程:?P(x)y?Q(x)dx?P(x)dx当Q(x)?0时,为齐次方程,y?Ce?当Q(x)?0时,为非齐次方程,y?(?Q(x)e?dy2、贝努力方程:?P(x)y?Q(x)yn,(n?0,1)dx全微分方程:
P(x)dxdx?C)e??P(x)dx
如果P(x,y)dx?Q(x,y)dy?0中左端是某函数的全微分方程,即:?u?udu(x,y)?P(x,y)dx?Q(x,y)dy?0,其中:?P(x,y),?Q(x,y)
?x?y?u(x,y)?C应该是该全微分方程的通解。二阶微分方程:
f(x)?0时为齐次d2ydy ?P(x)?Q(x)y?f(x),dxdx2f(x)?0时为非齐次二阶常系数齐次线性微分方程及其解法:
(*)y???py??qy?0,其中p,q为常数;求解步骤:1、写出特征方程:(?)r2?pr?q?0,其中r2,r的系数及常数项恰好是(*)式中y??,y?,y的系数;2、求出(?)式的两个根r1,r23、根据r1,r2的不同情况,按下表写出(*)式的通解: r1,r2的形式 两个不相等实根(p?4q?0) 两个相等实根(p?4q?0) 一对共轭复根(p?4q?0) 222(*)式的通解 y?c1er1x?c2er2x y?(c1?c2x)er1x y?e?x(c1cos?x?c2sin?x) r1???i?,r2???i?4q?p2 p???,??22二阶常系数非齐次线性微分方程
y???py??qy?f(x),p,q为常数f(x)?e?xPm(x)型,?为常数;f(x)?e?x[Pl(x)cos?x?Pn(x)sin?x]型线性代数公式大全——最新修订
1、行列式
1. n行列式共有n2个元素,展开后有n!项,可分解为2n行列式; 2. 代数余子式的性质:
①、Aij和aij的大小无关;
②、某行(列)的元素乘以其它行(列)元素的代数余子式为0; ③、某行(列)的元素乘以该行(列)元素的代数余子式为A; 3. 代数余子式和余子式的关系:Mij?(?1)i?jAij4. 设n行列式D:
将D上、下翻转或左右翻转,所得行列式为D1,则D1?(?1)on(n?1)2Aij?(?1)i?jMij
D; D;
将D顺时针或逆时针旋转90,所得行列式为D2,则D2?(?1)将D主副角线翻转后,所得行列式为D4,则D4?D; 5. 行列式的重要公式:
①、主对角行列式:主对角元素的乘积;
②、副对角行列式:副对角元素的乘积??(?1)n(n?1)2n(n?1)2将D主对角线翻转后(转置),所得行列式为D3,则D3?D;
;
③、上、下三角行列式(?◥???◣?):主对角元素的乘积; ④、?◤?和?◢?:副对角元素的乘积??(?1)⑤、拉普拉斯展开式:
AOCB?ACOBn(n?1)2;
CABO?OABC?(?1)mgnAB
?AB、
⑥、范德蒙行列式:大指标减小指标的连乘积; ⑦、特征值;
6. 对于n阶行列式A,恒有:?E?A????(?1)kSk?n?k,其中Sk为k阶主子式;
nk?1n7. 证明A?0的方法:
①、A??A; ②、反证法;
③、构造齐次方程组Ax?0,证明其有非零解; ④、利用秩,证明r(A)?n; ⑤、证明0是其特征值;
2、矩阵
1.
A是n阶可逆矩阵:
?A?0(是非奇异矩阵); ?r(A)?n(是满秩矩阵)
?A的行(列)向量组线性无关; ?齐次方程组Ax?0有非零解;
??b?Rn,Ax?b总有唯一解;
?A和E等价;
?A可表示成若干个初等矩阵的乘积; ?A的特征值全不为0; ?ATA是正定矩阵;
?A的行(列)向量组是Rn的一组基; ?A是Rn中某两组基的过渡矩阵;
2. 对于n阶矩阵A:AA*?A*A?AE 无条件恒成立; 3.
(A?1)*?(A*)?1(AB)T?BTAT(A?1)T?(AT)?1(AB)*?B*A*(A*)T?(AT)* (AB)?1?B?1A?1
4. 矩阵是表格,推导符号为波浪号或箭头;行列式是数值,可求代数和; 5. 关于分块矩阵的重要结论,其中均A、B可逆:
?A1?若A?????A2O???,则: ??As?Ⅰ、A?A1A2LAs;
?A1?1??1Ⅱ、A???????1?1A2O???; ??As?1???A?1?AO?②、?????OB??O?O?OA??③、???1??BO??A?A?1?AC?④、?????OB??O?1?1?1O??;(主对角分块) B?1?B?1??;(副对角分块) O??A?1CB?1??;(拉普拉斯) B?1?O??;(拉普拉斯) B?1??A?1?AO?⑤、?????1?1?CB???BCA3、矩阵的初等变换和线性方程组
1. 一个m?n矩阵A,总可经过初等变换化为标准形,其标准形是唯一确定的:F???Er?OO??; O?m?n等价类:所有和A等价的矩阵组成的一个集合,称为一个等价类;标准形为其形状最简单的矩阵; 对于同型矩阵A、B,若r(A)?r(B)?????A:B; 2. 行最简形矩阵:
①、只能通过初等行变换获得;
②、每行首个非0元素必须为1;
③、每行首个非0元素所在列的其他元素必须为0;
3. 初等行变换的使用:(初等列变换类似,或转置后采用初等行变换)
①、若(A?,?E)?:?(E?,?X),则A可逆,且X?A?1;
②、对矩阵(A,B)做初等行变化,当A变为E时,B就变成A?1B,即:(A,B)???(E,A?1B);
③、求解线形方程组:对于n个未知数n个方程Ax?b,如果(A,b):(E,x),则A可逆,且x?A?1b; 4. 初等矩阵和对角矩阵的概念:
①、初等矩阵是行变换还是列变换,由其位置决定:左乘为初等行矩阵、右乘为初等列矩阵;
??1?②、??????rrc?2O???,左乘矩阵A,?乘A的各行元素;右乘,?乘A的各列元素;
ii???n??1?1??1?????③、对调两行或两列,符号E(i,j),且E(i,j)?1?E(i,j),例如:?1???1?;
??1?1??????1?1?1??11???1④、倍乘某行或某列,符号E(i(k)),且E(i(k))?E(i()),例如:?k????kk??1?????1???(k?0); ?1??k??k??1?1????⑤、倍加某行或某列,符号E(ij(k)),且E(ij(k))?1?E(ij(?k)),如:?1???1?(k?0);
??1?1?????5. 矩阵秩的基本性质:
①、0?r(Am?n)?min(m,n);
②、r(AT)?r(A);
③、若A:B,则r(A)?r(B);
④、若P、Q可逆,则r(A)?r(PA)?r(AQ)?r(PAQ);(可逆矩阵不影响矩阵的秩) ⑤、max(r(A),r(B))?r(A,B)?r(A)?r(B);(※) ⑥、r(A?B)?r(A)?r(B);(※) ⑦、r(AB)?min(r(A),r(B));(※)
⑧、如果A是m?n矩阵,B是n?s矩阵,且AB?0,则:(※)
Ⅰ、B的列向量全部是齐次方程组AX?0解(转置运算后的结论); Ⅱ、r(A)?r(B)?n
⑨、若A、B均为n阶方阵,则r(AB)?r(A)?r(B)?n;
6. 三种特殊矩阵的方幂:
①、秩为1的矩阵:一定可以分解为列矩阵(向量)?行矩阵(向量)的形式,再采用结合律;
?1ac???②、型如?01b?的矩阵:利用二项展开式;
?001???