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常见错误

1. 双曲函数(Hyperbolic Functions)

混淆双曲恒等式与三角恒等式

错误正确
cosh2x+sinh2x=1\cosh^2 x + \sinh^2 x = 1cosh2xsinh2x=1\cosh^2 x - \sinh^2 x = 1
cosh2x+sinh2x=cosh2x\cosh^2 x + \sinh^2 x = \cosh 2xcosh2x+sinh2x=cosh2x\cosh^2 x + \sinh^2 x = \cosh 2x ✔(这个是对的)
sinh1x=1sinhx\sinh^{-1} x = \frac{1}{\sinh x}sinh1x\sinh^{-1} x 是反函数,不是倒数

弧长公式中的符号错误

弧长公式:L=ab1+(dydx)2dx\displaystyle L = \int_a^b \sqrt{1 + \left(\frac{dy}{dx}\right)^2}\,dx

常见错误:平方根内写了 -

2. 复数(Complex Numbers)

复根的角度遗漏

zn=a+biz^n = a + bi 时,忘记加 2kπ2k\pi 导致只得到一个根。

致命错误

zn=reiθz^n = r e^{i\theta} 的根是 z=r1/nei(θ+2kπ)/nz = r^{1/n} e^{i(\theta + 2k\pi)/n}k=0,1,,n1k = 0, 1, \dots, n-1

必须加 2kπ2k\pi

De Moivre 定理使用错误

(reiθ)n=rneinθ(re^{i\theta})^n = r^n e^{in\theta},不是 rneiθnr^n e^{i\theta^n}

3. Maclaurin 级数

忘记除以阶乘

f(x)=f(0)+f(0)x+f(0)2!x2+f(0)3!x3+f(x) = f(0) + f'(0)x + \frac{f''(0)}{2!}x^2 + \frac{f'''(0)}{3!}x^3 + \cdots

常见错误:f(x)=f(0)+f(0)x+f(0)x2+f(x) = f(0) + f'(0)x + f''(0)x^2 + \cdots(漏了 n!n!

4. 矩阵(Matrices)

特征向量的求解错误

(AλI)v=0(A - \lambda I)v = 0 时,行化简出错导致特征向量不对。

对角化顺序不匹配

A=PDP1A = PDP^{-1} 中,PP 的列必须与 DD 的对角元顺序对应。

5. 一阶 ODE

积分因子忘记取指数

ePdxe^{\int P\,dx} 中的积分结果必须取指数,不是 eePdx\int P\,dx 就直接是 IF。

忘记乘整个方程

乘以 IF 后,左边变成 ddx(yIF)\frac{d}{dx}(y \cdot \text{IF}),右边 IF 也要乘 Q(x)Q(x)

6. 二阶 ODE

辅助方程的根用错

m=α±iβm = \alpha \pm i\beta 时,CF 是 eαx(Acosβx+Bsinβx)e^{\alpha x}(A\cos\beta x + B\sin\beta x)

特解形式选择错误

f(x)f(x) 类型特解试设形式
kk(常数)CC
ax+bax + bCx+DCx + D
ax2+bx+cax^2 + bx + cCx2+Dx+ECx^2 + Dx + E
kepxke^{px}CepxCe^{px}(若 pp 不是 CF 的根)
kcosωxk\cos\omega xksinωxk\sin\omega xCcosωx+DsinωxC\cos\omega x + D\sin\omega x

7. Riemann 求和

矩形高度取端点错误

  • 上界:取区间内最大值(右端点对于增函数,左端点对于减函数)
  • 下界:取区间内最小值
  • 画图确认!

求和公式记错

r=1nr2=n(n+1)(2n+1)6,不是 n(n+1)(2n1)6\sum_{r=1}^{n} r^2 = \frac{n(n+1)(2n+1)}{6}, \quad \text{不是 } \frac{n(n+1)(2n-1)}{6}

8. 隐式微分

忘记链式法则

yy 的函数求导时,必须乘以 dydx\frac{dy}{dx}

ddx(y2)=2ydydx\frac{d}{dx}(y^2) = 2y\frac{dy}{dx},不是 2y2y

9. 参数方程

二阶导数公式用错

d2ydx2=ddt(dydx)/dxdt\frac{d^2y}{dx^2} = \frac{d}{dt}\left(\frac{dy}{dx}\right) \Big/ \frac{dx}{dt}

不是 d2y/dt2d2x/dt2\displaystyle \frac{d^2y/dt^2}{d^2x/dt^2}

最常见的错误

d2ydx2d2y/dt2d2x/dt2\displaystyle \frac{d^2y}{dx^2} \neq \frac{d^2y/dt^2}{d^2x/dt^2}

10. 递推公式

分部积分的 uudvdv 选错

通常令 uu 为幂函数或对数函数,dvdv 为指数或三角/双曲函数。

忘记递推公式适用于所有 nn

验证 n=1n=1n=0n=0 的基础情形后再应用递推。