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常见陷阱

陷阱 1:双曲恒等式与三角恒等式混淆

问题:把 cosh2xsinh2x=1\cosh^2 x - \sinh^2 x = 1 记成 cosh2x+sinh2x=1\cosh^2 x + \sinh^2 x = 1

后果:之后的推导全部出错

对策:记住 Osborn's Rule——双曲恒等式在涉及 sinh2\sinh^2 的项上符号变号

陷阱 2:积分因子忘记取指数

问题:求积分因子时只算了 Pdx\int P\,dx,忘了取 ee^{\dots}

后果:ODE 无法正确求解

对策:IF =ePdx= e^{\int P\,dx},不是 Pdx\int P\,dx

陷阱 3:二阶 ODE 特解与 CF 重叠

问题:当 f(x)f(x) 与 CF 中的某项形式相同时,特解试设形式未乘 xx

后果:无法解出特解

对策:若 f(x)f(x) 与 CF 形式重复,特解试设形式乘 xx(或 x2x^2 对于重根)

陷阱 4:复数根丢失

问题:解 zn=a+biz^n = a + bi 时只取 k=0k = 0,漏了其他根

后果:失去 4-5 分

对策k=0,1,2,,n1k = 0, 1, 2, \dots, n-1,画 Argand 图检查是否均匀分布在圆上

陷阱 5:Maclaurin 级数漏阶乘

问题f(x)=f(0)+f(0)x+f(0)x2+f(0)x3+f(x) = f(0) + f'(0)x + f''(0)x^2 + f'''(0)x^3 + \cdots,忘记除以 n!n!

后果:答案错误

对策:逐项写 f(n)(0)/n!f^{(n)}(0)/n!,不要跳过

陷阱 6:Riemann 求和高度取反

问题:求上界时取了左端点(对增函数),导致结果比实际积分小

后果:不等式方向反了

对策:画图确认!增函数右端点高(上界),左端点低(下界)

陷阱 7:参数方程二阶导公式错误

问题:用 d2y/dt2d2x/dt2\frac{d^2y/dt^2}{d^2x/dt^2} 代替正确公式

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

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

陷阱 8:矩阵乘法顺序

问题:对角化写成 A=P1DPA = P^{-1}DP

后果AnP1DnPA^n \neq P^{-1}D^nP

对策A=PDP1A = PDP^{-1}An=PDnP1A^n = PD^nP^{-1}

陷阱 9:隐式微分漏链式法则

问题ddx(y2)=2y\frac{d}{dx}(y^2) = 2y

后果:缺少 dydx\frac{dy}{dx} 因子

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

陷阱 10:递推公式的符号错误

问题:分部积分时符号出错,导致递推公式 In+2I_{n+2}InI_n 的关系式不对

后果:递推无法正确应用

对策:先用 n=1n=1 验证递推公式是否正确