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机器学习常用数学速查手册
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更新于2023-05-27
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机器学习涉及到大量的数学知识,很多公式记不住,查阅起来不方便,这本册子总结了数学的基础,便已日后速查翻阅
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常用数学公式速查手册

目
录
一、高等数学.......................................................... 1
(一) 函数、极限、连续 .......................................... 1
(二) 一元函数微分学 .............................................. 5
(三) 一元函数积分学 ............................................ 13
(四) 向量代数和空间解析几何 ............................ 20
(五) 多元函数微分学 ............................................ 29
(六) 多元函数积分学 ............................................ 35
(七) 无穷级数 ........................................................ 40
(八) 常微分方程 .................................................... 47
二、线性代数........................................................ 52
(一) 行列式 ............................................................ 52
(二) 矩阵 ................................................................ 54
(三) 向量 ................................................................ 57
(四) 线性方程组 .................................................... 60
(五) 矩阵的特征值和特征向量 ............................ 62
(六) 二次型 ............................................................ 63
三、概率论与数理统计........................................ 66
(一) 随机事件和概率 .......................................... 66
(二) 随机变量及其概率分布 .............................. 70
(三) 多维随机变量及其分布 .............................. 72
(四) 随机变量的数字特征 .................................. 75
(五) 大数定律和中心极限定理 .......................... 78
(六) 数理统计的基本概念 .................................. 79
(七) 参数估计 ...................................................... 81
(八) 假设检验 ...................................................... 84

四、初等数学公式................................................ 86
(一) 平面几何................................................... 91

1
一、高等数学
(
一
)
函数、极限、连续
考试内容
公式、定理、概念
函数和隐
函数
函数:设有两个变量
x
和
y
,变量
x
的定义域为
D
,如果对
于
D
中的每一个
x
值,按照一定的法则,变量
y
有一
个确定的值与之对应,则称变量
y
为变量
x
的函数,
记作:
( )
yfx=
基本初等
函数的性
质及其图
形,初等
函数,函
数关系的
建立:
基本初等函数包括五类函数:
1 幂函数:
( )
yx R
µ
µ
=Î
;
2 指数函数
x
ya=
(
0a >
且
1a ¹
);
3 对数函数:
log
a
yx=
(
0a >
且
1a ¹
);
4 三角函数:如
sin , cos , tanyxy xyx== =
等;
5 反三角函数:如
arcsin , arccos , arctanyxy xyx== =
等.
初等函数:由常数
C
和基本初等函数经过有限次四则运算
与有限此复合步骤所构成,并可用一个数学式子
表示的函数,称为初等函数.
数列极限
与函数极
限的定义
及其性
质,函数
的左极限
1
0
00
lim ( ) ( ) ( )
xx
fx A f x f x A
-+
®
=Û = =
2
00
0
lim ( ) ( ) ( ), lim ( ) 0
xx xx
fx A fx A ax ax
®®
=Û =+ =其中
3(
保号定理
)

2
与右极限
0
lim ( ) , 0( 0), 0
xx
fx A A A
d
®
=><$>设 又 或 则 一个
,
00 0
(, ), ()0(()0)xx x xx fx fx
dd
Î- + ¹ > <当 且 时, 或
无穷小和
无穷大的
概念及其
关系,无
穷小的性
质及无穷
小的比较
lim ) 0 ,lim ( ) 0xx
ab
==设 (
()
(1) lim 0, ( ) )
()
x
xx
x
a
ab
b
=若 则 是比( 高阶的无穷小,
ab
记为 (x)=o( (x)).
()
(2) lim , ( ) )
()
x
xx
x
a
ab
b
=¥若 则 是比( 低阶的无穷小,
()
(3 ) lim ( 0), ( ) )
()
x
cc x x
x
a
ab
b
=¹若 则 与(
是同阶无穷小,
()
(4) lim 1, ( ) )
()
x
xx
x
a
ab
b
=若 则 与( 是等价的无穷小,
ab
!记为 (x) (x)
()
(5) lim ( 0), 0, ( ) )
()
k
x
cc k x x
x
a
ab
b
=¹ >若 则 是( 的k阶无穷小
0x ®常用的等阶无穷小:当 时
sin
arcsin
tan
,
arctan
ln(1 )
e1
x
x
x
x
x
x
x
ü
ï
ï
ï
ï
ý
ï
ï
+
ï
-
ï
þ
!
2
1
1
1 cos
2
1
(1 ) 1
n
xx
xx
n
-
+-
!
!
无穷小的性质
(1) 有限个无穷小的代数和为无穷小
(2) 有限个无穷小的乘积为无穷小
(3) 无穷小乘以有界变量为无穷小
Th 在同一变化趋势下,无穷大的倒数为无穷小;非零的无
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