高数二知识点汇总
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专科起点升本科高等数学(二)知识点汇总 常用知识点:
一、常见函数的定义域总结如下:
(1)c bx ax y b
kx y ++=+=2一般形式的定义域:x ∈R
(2)x
k y = 分式形式的定义域:x ≠0 (3)x y = 根式的形式定义域:x ≥0
(4)x y a log = 对数形式的定义域:x >0
二、函数的性质
1、函数的单调性
当21x x <时,恒有)()(21x f x f <,)(x f 在21x x ,所在的区间上是增加的。
当21x x <时,恒有)()(21x f x f >,)(x f 在21x x ,所在的区间上是减少的。
2、 函数的奇偶性
定义:设函数)(x f y =的定义区间D 关于坐标原点对称(即若D x ∈,则有D x ∈-)
(1) 偶函数)(x f ——D x ∈∀,恒有)()(x f x f =-。
(2) 奇函数)(x f ——D x ∈∀,恒有)()(x f x f -=-。
三、基本初等函数
1、常数函数:c y =,定义域是),(+∞-∞,图形是一条平行于x 轴的直线。
2、幂函数:u x y =, (u 是常数)。
它的定义域随着u 的不同而不同。
图形过原点。
3、指数函数
定义: x a x f y ==)(, (a 是常数且0>a ,1≠a ).图形过(0,1)点。
4、对数函数
定义: x x f y a log )(==, (a 是常数且0>a ,1≠a )。
图形过(1,0)点。
5、三角函数
(1) 正弦函数: x y sin =
π2=T , ),()(+∞-∞=f D , ]1,1[)(-=D f 。
(2) 余弦函数: x y cos =.
π2=T , ),()(+∞-∞=f D , ]1,1[)(-=D f 。
(3) 正切函数: x y tan =.
π=T , },2
)12(,|{)(Z R ∈+≠∈=k k x x x f D π, ),()(+∞-∞=D f . (4) 余切函数: x y cot =.
π=T , },,|{)(Z R ∈≠∈=k k x x x f D π, ),()(+∞-∞=D f .
5、反三角函数
(1) 反正弦函数: x y sin arc =,]1,1[)(-=f D ,]2
,2[)(ππ-=D f 。
(2) 反余弦函数: x y arccos =,]1,1[)(-=f D ,],0[)(π=D f 。
(3) 反正切函数: x y arctan =,),()(+∞-∞=f D ,)2
,2()(ππ-=D f 。
(4) 反余切函数: x y arccot =,),()(+∞-∞=f D ,),0()(π=D f 。
极限
一、求极限的方法
1、代入法
代入法主要是利用了“初等函数在某点的极限,等于该点的函数值。
”因此遇到大部分简单题目的时候,可以直接代入进行极限的求解。
2、传统求极限的方法
(1)利用极限的四则运算法则求极限。
(2)利用等价无穷小量代换求极限。
(3)利用两个重要极限求极限。
(4)利用罗比达法则就极限。
二、函数极限的四则运算法则
设A u x =→λlim , B v x =→λ
lim ,则 (1)B A v u v u x x x ±=±=±→→→λ
λλlim lim )(lim
(2)AB v u v u x x x =⋅=⋅→→→λ
λλlim lim )(lim . 推论
(a)v C v C x x λ
λ→→⋅=⋅lim )(lim , (C 为常数)。
(b )n x n x u u )lim (lim λ
λ→→= (3)B A v u v u x x x ==→→→λ
λλlim lim lim , (0≠B ). (4)设)(x P 为多项式n n n a x a x a x P +++=- 110)(, 则)()(lim 00
x P x P x x =→ (5)设)(),(x Q x P 均为多项式, 且0)(≠x Q , 则 )
()()()(lim 000x Q x P x Q x P x x =→ 三、等价无穷小
常用的等价无穷小量代换有:当0→x 时,x x ~sin ,x x ~tan ,x x ~arctan ,x x ~arcsin ,
x x ~)1ln(+,x e x ~1-,22
1~cos 1x x -。
对这些等价无穷小量的代换,应该更深一层地理解为:当0 □→时, □~ □sin ,其余类似。
四、两个重要极限
重要极限I 1sin lim 0=→x
x x 。
它可以用下面更直观的结构式表示:1 □ □sin lim
0 □=→ 重要极限II e x x
x =⎪⎭
⎫ ⎝⎛+∞→11lim 。
其结构可以表示为:e =⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞→ □ □ □11lim 八、洛必达(L ’Hospital)法则 “00”型和“∞
∞”型不定式,存在有A x g x f x g x f a x a x ==→→)()(lim )()(lim ''(或∞)。
一元函数微分学
一、导数的定义
设函数)(x f y =在点0x 的某一邻域内有定义,当自变量x 在0x 处取得增量∆x (点x x ∆+0仍在该邻域内)时,相应地函数y 取得增量)()(00x f x x f y -∆+=∆。
如果当0→∆x 时,函数的增量y ∆与自变量x ∆的增量之比的极限
0lim →∆x x y ∆∆=0lim →∆x x
x f x x f ∆-∆+)()(00=)(0x f ' 注意两个符号x ∆和0x 在题目中可能换成其他的符号表示。
二、求导公式
1、基本初等函数的导数公式
(1)0)(='C (C 为常数)
(2)1)(-='αααx x (α为任意常数)
(3)a a a x x ln )(=')1,0(≠>a a 特殊情况x x e e =')(
(4)a
x e x x a a ln 1log 1)(log ==')1,0,0(≠>>a a x , x x 1)(ln =' (5)x x cos )(sin ='
(6)x x sin )(cos -='
(7)x
x 2'cos 1)(tan =
(8)x x 2'sin 1)(cot -= (9)2'11
)(arcsin x x -=)11(〈〈-x
(10))11(11)(arccos 2'〈〈---
=x x x (11)2'11)(arctan x
x += (12)2'11)cot (x
x arc +-= 2、导数的四则运算公式
(1))()(])()([x v x u x v x u '±'='±
(2))()()()(])()([x v x u x v x u x v x u '+'='
(3)u k ku '='][(k 为常数)
(4))()()()()()()(2x v x v x u x v x u x v x u '-'='⎥⎦
⎤⎢⎣⎡ 3、复合函数求导公式:设)(u f y =, )(x u ϕ=,且)(u f 及)(x ϕ都可导,则复合函数)]([x f y ϕ=的导数为)().('x u f dx
du du dy dx dy ϕ'=⋅=。
三、导数的应用
1、函数的单调性
0)('>x f 则)(x f 在),(b a 内严格单调增加。
0)('<x f 则)(x f 在),(b a 内严格单调减少。
2、函数的极值
0)('=x f 的点——函数)(x f 的驻点。
设为0x
(1)若0x x <时,0)('>x f ;0x x >时,0)('<x f ,则)(0x f 为)(x f 的极大值点。
(2)若0x x <时,0)('<x f ;0x x >时,0)('>x f ,则)(0x f 为)(x f 的极小值点。
(3)如果)('x f 在0x 的两侧的符号相同,那么)(0x f 不是极值点。
3、曲线的凹凸性
0)(''>x f ,则曲线)(x f y =在),(b a 内是凹的。
0)(''<x f ,则曲线)(x f y =在),(b a 内是凸的。
4、曲线的拐点
(1)当)(''x f 在0x 的左、右两侧异号时,点))(,(00x f x 为曲线)(x f y =的拐点,此时0)(0''=x f .
(2)当)(''x f 在0x 的左、右两侧同号时,点))(,(00x f x 不为曲线)(x f y =的拐点。
5、函数的最大值与最小值
极值和端点的函数值中最大和最小的就是最大值和最小值。
四、微分公式
dx x f dy )('=,求微分就是求导数。
一元函数积分学
一、不定积分
1、定义,不定积分是求导的逆运算,最后的结果是函数+C 的表达形式。
公式可以用求导公式来记忆。
2、不定积分的性质
(1))(])(['x f dx x f =⎰或dx x f dx x f d )()(=⎰
(2)C x F dx x F +=⎰)()('或C x F x dF +=⎰)()(
(3)⎰⎰⎰⎰±±±=±±±dx x x dx x f dx x x x f )()()()]()()([ψϕψϕ 。
(4)dx x f k dx x kf ⎰⎰=)()((k 为常数且0≠k )。
2、基本积分公式(要求熟练记忆)
(1)⎰=C dx 0
(2))1(1
11-≠++=+⎰a C x a dx x a a . (3)C x dx x
+=⎰ln 1. (4)C a a
dx a x x +=⎰ln 1 )1,0(≠>a a (5)C e dx e x x +=⎰
(6)⎰+-=C x xdx cos sin
(7)⎰+=C x xdx sin cos
(8)C x dx x
+=⎰
tan cos 12. (9)C x dx x +-=⎰cot sin 12. (10)C x dx x +=-⎰
arcsin 112. (11)C x dx x
+=+⎰arctan 112. 3、第一类换元积分法
对不定微分dx x g ⎰)(,将被积表达式dx x g )(凑成
)()()()]([)('x d x f dx x x f dx x g ϕϕϕϕ==,这是关键的一步。
常用的凑微分的公式有:
(1))()(1)(b ax d b ax f a
dx b ax f ++=+
(2))()(1)(1b ax d b ax f ka dx x b ax f k k k k ++=
⋅+- (3)x d x f dx x x f 21
)(=⋅
(4)x
d x f dx x x f 1)1(1)1(2-=⋅ (5))()()(x x x x
e d e
f dx e e f =⋅
(6))(ln )(ln 1)(ln x d x f dx x
x f =⋅ (7))(sin )(sin cos )(sin x d x f xdx x f =⋅
(8))(cos )(cos sin )(cos x d x f xdx x f -=⋅
(9))(tan )(tan cos 1)(tan 2x d x f dx x
x f =⋅
(10))(cot )(cot sin 1)(cot 2x d x f dx x x f -=⋅ (11))(arcsin )(arcsin 11
)(arcsin 2x d x f dx x
x f =-⋅ (12))(arccos )(arccos 11
)(arccos 2x d x f dx x x f -=-⋅
(13))(arctan )(arctan 11)(arctan 2
x d x f dx x x f =+⋅ (14)))((ln )
()('x d dx x x ϕϕϕ= )0)((≠x ϕ 4、分部积分法
⎰⎰-=vdu uv udv
二、定积分公式
1、(牛顿—莱布尼茨公式) 如果)(x F 是连续函数)(x f 在区间],[b a 上的任意一个原函数,则有)()()( a F b F dx x f b
a -=⎰。
2、计算平面图形的面积
如果某平面图形是由两条连续曲线)(),(21x f y x g y ==及两条直线a x =1和b x =2所围成的(其
中1y 是下面的曲线,2y 是上面的曲线),则其
面积可由下式求出:
.)]()([dx x g x f S b a ⎰-=
3
、计算旋转体的体积
设某立体是由连续曲线)0)()((≥=x f x f y 和直线)(,b a b x a x <==及x 轴所围平面图形绕x 轴旋转一周所形成的旋转体,如图所示。
则该旋转体的体积V 可由下式求出:
.)()(22dx x f dx x f V b
a b a x ⎰⎰==ππ
多元函数微分学
1、 偏导数,对某个变量求导,把其他变量看做常数。
2、全微分公式:y B x A y x df dz ∆+∆==),(。
3、复合函数的偏导数——利用函数结构图
如果),(y x u ϕ=、),(y x v ψ=在点),(y x 处存在连续的偏导数
x u ∂∂ ,y u ∂∂,x v ∂∂ ,y v ∂∂,且在对应于),(y x 的点),(v u 处,函数),(v u f z =存在连续的偏导数u z ∂∂,v
z ∂∂,则复合函数)],(),,([y x y x f z ψϕ=在点),(y x 处存在对x 及y 的连续偏导数,且
x v v z x u u z x z ∂∂∂∂+∂∂∂∂=∂∂,y
v v z y u u z y z ∂∂∂∂+∂∂∂∂=∂∂。
4、隐函数的导数
对于方程0),(=y x F 所确定的隐函数)(x f y =,可以由下列公式求出y 对x 的导数'y :
),(),('''
y x F y x F y y x -=, 2、隐函数的偏导数
对于由方程0),,(=z y x F 所确定的隐函数),(y x f z =,可用下列公式求偏导数:
)
,,(),,(''z y x F z y x F x z z x -=∂∂, ),,(),,(''z y x F z y x F y z z y -=∂∂, 5、二元函数的极值
设函数),(00y x f z =在点),(00y x 的某邻域内有一阶和二阶连续偏导数,且
0),(00'=y x f x ,0),(00'=y x f y 又设A y x f xx =),(00'',B y x f xy =),(00'',C y x f yy =),(00'',
则:
(1)当02<-AC B 时,函数),(y x f 在点),(00y x 处取得极值,且当0<A
时有极大值,当0>A 时有极小值。
(2)当02>-AC B 时,函数),(y x f 在点),(00y x 处无极值。
(3)当02=-AC B 时,函数),(y x f 在点),(00y x 处是否有极值不能确定,要用其它方法另作讨论。
概率常识
1、 数学期望
∑∞
==1
)(i i i p x X E 。
2、方差
2)]([)(X E X E X D -=。
方差的算术平方根称为均方差或标准差,记为)(X σ,即 i X E X E X D X 2
)]([)()(-==σ。