常用的全面的幂级数展开公式

常用的全面的幂级数展开公式：f(x)=1/(2+x-x的平方)

因式分解

={1/(x+1)+1/[2(1-x/2)]}/3

展开成x的幂级数

=(n=0到∞)∑[(-x)^n+

(x/2)^n/2]

收敛域-1<x<1

绝对收敛级数：

一个绝对收敛级数的正数项与负数项所组成的级数都是收敛的。一个条件收敛级数的正数项与负数项所组成的级数都是发散的。

对于任意给定的正数tol，可以找到合适的区间(譬如坐标绝对值充分小)，使得这个区间内任意三个点组成的三角形面积都小于tol。

1、同底数幂的乘法：

aᵐ·aⁿ·aᵖ=aᵐ⁺ⁿ⁺ᵖ(m, n, p都是正整数)。

2、幂的乘方(aᵐ)ⁿ=a(ᵐⁿ)，与积的乘方(ab)ⁿ=aⁿbⁿ

3、同底数幂的除法：

（1）同底数幂的除法：aᵐ÷aⁿ=a（ᵐ⁻ⁿ） (a≠0, m, n均为正整数，并且m>n)

（2）零指数：a⁰=1 (a≠0)；

（3）负整数指数幂：a⁻ᵖ= (a≠0, p是正整数），当a=0时没有意义，0⁻²，0⁻²都无意义。

扩展资料

运算规则

同底数幂相乘，底数不变，指数相加；同底数幂相除，底数不变，指数相减；幂的乘方，底数不变，指数相乘；同指数幂相乘，指数不变，底数相乘；同指数幂相除，指数不变，底数相除。

1、零指数幂

当底数n≠0时，由于nᵃ÷nᵃ=1，根据幂的运算规则可知，nᵃ÷nᵃ=nᵃ⁻ᵃ=n⁰=1，

因此定义零指数幂如下：a⁰=1，a≠0。

2、分数指数幂

设

其中n为正整数。两边同时作乘方运算，自乘n次，并根据幂的乘方的运算法则，我们可以得到以下关系式：

3、负指数幂

当底数n≠0时，由于n⁰÷nᵃ=1÷nᵃ=1/nᵃ，根据幂的运算规则可知，n⁰÷nᵃ=n⁰⁻ᵃ=n⁻ᵃ=1/nᵃ

因此定义负指数幂如下：a⁻ᵖ=1/aᵖ，a≠0。

-幂

-幂运算

同底数幂的乘法：底数不变,指数相加。

同底数幂的除法：底数不变,指数相减。

幂的乘方：底数不变,指数相乘。

积的乘方：等于各因数分别乘方的积。

商的乘方（分式乘方）：分子分母分别乘方,指数不变。

由于x大于0是对α的任意取值都有意义的，因此下面给出幂函数在各象限的各自情况。可以看到：

特殊性：幂函数的单调区间

（1）所有的图像都通过（1，1）这点（α≠0） α>0时 图象过点（0，0）和（1，1）。

（2）单调区间：

当α为整数时，α的正负性和奇偶性决定了函数的单调性：

①当α为正奇数时，图像在定义域为R内单调递增。

②当α为正偶数时，图像在定义域为第二象限内单调递减，在第一象限内单调递增。

幂函数的单调区间（当a为分数时）

③当α为负奇数时，图像在第一三象限各象限内单调递减（但不能说在定义域R内单调递减）。

④当α为负偶数时，图像在第二象限上单调递增，在第一象限内单调递减。

当α为分数时（且分子为1），α的正负性和分母的奇偶性决定了函数的单调性：

①当α>0，分母为偶数时，函数在第一象限内单调递增。

②当α>0，分母为奇数时，函数在第一三象限各象限内单调递增。

③当α<0，分母为偶数时，函数在第一象限内单调递减。

④当α<0，分母为奇数时，函数在第一三象限各象限内单调递减（但不能说在定义域R内单调递减）。

（3）当α>1时，幂函数图形下凹（竖抛）。

当0<α<1时，幂函数图形上凸（横抛）。

（4）在（0,1）上，幂函数中α越大，函数图像越靠近x轴；在（1，﹢∞）上幂函数中α越大，函数图像越远离x轴。

（5）当α<0时，α越小，图形倾斜程度越大。

（6）显然幂函数无界限。

幂函数积分公式如图：

把函数f（x）的所有原函数F（x）+C（C为任意常数）叫做函数f（x）的不定积分，记作，即∫f（x）dx=F（x）+C。

其中∫叫做积分号，f（x）叫做被积函数，x叫做积分变量，f（x）dx叫做被积式，C叫做积分常数，求已知函数不定积分的过程叫做对这个函数进行积分。

扩展资料：

如果一个函数f在某个区间上黎曼可积，并且在此区间上大于等于零。那么它在这个区间上的积分也大于等于零。如果f勒贝格可积并且几乎总是大于等于零，那么它的勒贝格积分也大于等于零。

作为推论，可积函数f和g相比，f（几乎）总是小于等于g，那么f的（勒贝格）积分也小于等于g的（勒贝格）积分。

幂函数求和公式：s=N+(N-1)+(N-2)++1，其中，所有添加的二项式展开式数，按下列二项式展开式确定，如此可以顺利进行自然数的1至n幂的求和公式的递进推导。

推导的过程：可通过二项式定理的展开式，可以转化为按等差数列，由低次幂到高次幂递进求和，最终可推导至李善兰自然数幂求和公式的原形。

当n为奇数时，由1+2+3++N与s=N+(N-1)+(N-2)++1相加得：2s=N+[1+(N-1)]+[2+(N-2)]+[3+(N-3)]++[(N-1)+(N-N-1)]+N=N+N+N++N加或减去所有添加的二项式展开式数=(1+N)N减去所有添加的二项式展开式数。

当n为偶数时，由1+2+3++N与s=N+(N-1)+(N-2)++1相加得：2s=N+[1+(N-1)]+[2+(N-2)]+[3+(N-3)]++[(N-1)+(N-N-1)]+N=2N+2[(N-2)+(N-4)+(N-6)+0或1]加或减去所有添加的二项式展开式数。

又当n为偶数时，由1+2+3++N与s=N+(N-1)+(N-2)++1相加得：2s=[N+1]+[(N-1)+2]+[(N-2)+3]++[(N-N-1)+(N-1)]=2[(N-1)+(N-3)+(N-5)+0或1]加或减去所有添加的二项式展开式数，合并n为偶数时2S的两个计算结果，可以得到s=N+(N-1)+(N-2)++1的计算公式。

幂函数y=x^a和指数函数y=a^x的求导公式分别为：y'=ax^(a-1)，y'=a^xlna。

扩展资料

当a的值大于1时，指数函数的增长速率是要比幂函数的增长速率要高的。如下图所示，比如当a=2时，幂函数是y=x^2，指数函数是y=2^x，分别对其求导，可以分别得到y=2x和y=2^xln2。指数函数的增长实际上是一种激增模式，在实际实例中，比如病毒的扩散速率，就跟指数函数非常之像；再比如人口的增长模式，也近乎于一种指数函数。而对于幂函数，其增长速率相对一般。

f(x)=xⁿ

f'(x)=lim(Δx→0)[f(x+Δx)-f(x)]/Δx

=lim(Δx→0)[(x+Δx)ⁿ-xⁿ]/Δx

=lim(Δx→0)[(x+Δx-x)·[(x+Δx)^(n-1)+(x+Δx)^(n-2)·x+(x+Δx)x^(n-2)+x^(n-1)]/Δx

=x^(n-1)+(x)^(n-2)·x++x·x^(n-2)+x^(n-1)

=nx^(n-1)

幂函数是基本初等函数之一。

一般地形如y=xα(α为有理数）的函数，即以底数为自变量，幂为因变量，指数为常数的函数称为幂函数。例如函数y=x0、y=x1、y=x2、y=x-1（注：y=x-1=1/x y=x0时x≠0）等都是幂函数。

幂函数的图象一定在第一象限内，一定不在第四象限，至于是否在第二、三象限内，要看函数的奇偶性；幂函数的图象最多只能同时在两个象限内；如果幂函数图象与坐标轴相交，则交点一定是原点．

1正值性质

当α>0时，幂函数y=xα有下列性质：

a、图像都经过点（1,1）(0,0）；

b、函数的图像在区间[0,+∞)上是增函数；

c、在第一象限内，α>1时，导数值逐渐增大；α=1时，导数为常数；0<α<1时，导数值逐渐减小，趋近于0；

2负值性质

当α<0时，幂函数y=xα有下列性质：

a、图像都通过点（1,1）；

b、图像在区间（0，+∞）上是减函数；（内容补充：若为X-2，易得到其为偶函数。利用对称性，对称轴是y轴，可得其图像在区间（-∞，0）上单调递增。其余偶函数亦是如此）

c、在第一象限内，有两条渐近线（即坐标轴），自变量趋近0，函数值趋近+∞，自变量趋近+∞，函数值趋近0。

3零值性质

当α=0时，幂函数y=xa有下列性质：

a、y=x0的图像是直线y=1去掉一点（0,1）。它的图像不是直线。

幂函数导数公式的证明：

y=x^a

两边取对数lny=alnx

两边对x求导(1/y)y'=a/x

所以y'=ay/x=ax^a/x=ax^(a-1)

在这个过程之中：

1、lny 首先是 y 的函数，y 又是 x 的函数，所以，lny 也是 x 的函数。

2、lny 是一目了然的，是显而易见的，是直截了当的，所以称它为显函数，explicit function。

3、设 u = lny，u 是 y 的显函数，它也是 x 的函数，由于是隐含的，称为隐函数，implicit。

4、u 对 y 求导是 1/y，这是对 y 求导，不是对 x 求导。

5、u 是 x 的隐函数，u 对 x 求导，用链式求导，chain rule。

6、u 对 x 的求导，是先对 y 求导，然后乘上 y 对 x 的求导，也就是：

du/dy = 1/y

du/dx = (du/dy) × (dy/dx) = (1/y) × y' = (1/y)y'。

扩展资料：

幂函数高阶导数公式的推导：

运用导数定义x^n'=（（x+Δx）^n-x^n）/Δx

运用二项式展开后并除去Δ的结果中除了C（1,n）x^n-1之外全部是含Δ的项

因为Δ趋于无穷小所以可以直接省掉

所以x^n'=nx^n-1

-求导