大一高等数学函数
大一高等数学教材讲解
大一高等数学教材讲解第一章函数与数集函数是数学中一个重要的概念,在大一的高等数学课程中也是一个基础而关键的内容。
本章将介绍函数的基本概念、性质和图像,以及数集和映射的相关知识。
1.1 函数的定义与性质函数的概念是数学中最基础的,它描述了一个变量与另一个变量之间的关系。
函数的定义包括定义域、值域、对应关系等要素。
函数可以表示为f(x),其中x为自变量,f(x)为函数的值。
函数的性质主要包括奇偶性、单调性、周期性等。
1.2 基本初等函数的图像与性质基本初等函数是大一课程中经常涉及的函数类型,包括常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等。
本节将介绍这些函数的图像特征和基本性质,帮助学生更好地理解和应用这些函数。
1.3 数集与映射数集是集合论中的一个重要概念,表示一组具有某种特性的数的集合。
常见的数集有整数集、有理数集、实数集、复数集等。
映射是函数的一种特殊形式,它描述了两个数集之间的对应关系。
本节将介绍数集的基本运算和性质,以及映射的定义和分类。
第二章极限与连续极限和连续是微积分的两个重要概念,它们是理解和应用微积分的基础。
本章将介绍极限的定义、性质和计算方法,以及连续函数的定义和判定方法。
2.1 数列的极限数列是由一列数按一定顺序排列而成的集合。
极限是研究数列变化趋势的一个概念,它描述了数列中数值无限逼近某个确定值的特性。
本节将介绍数列极限的定义和性质,以及常见数列的极限求解方法。
2.2 函数的极限函数的极限是研究函数在某一点附近的变化趋势的一个概念。
函数的极限与数列的极限有一定的联系,但又有一些不同之处。
本节将介绍函数极限的定义和性质,以及常见函数极限的计算方法。
2.3 连续与间断连续是函数的一个重要性质,它刻画了函数图像在一段区间上的连续性。
连续函数在该区间上具有无间断点的特性。
本节将介绍连续函数的定义和性质,以及间断点的分类和判定方法。
第三章导数与微分导数和微分是微积分的核心概念,它们是描述函数变化率的重要工具。
大一高等数学第三章第四节函数单调性的判定法全文
s(t)
5t 7.5 .
(0.5 t)2 (4 2t)2
令s(t) 0,
得唯一驻点 t 1.5. 故得我军从B处发起追击后 1.5 分钟射击最好.
实际问题求最值应注意:
(1)建立目标函数;
(2)求最值; 若目标函数只有唯一驻点,则该点的 函数值即为所求的最(或最小)值.
例10某房地产公司有50套公寓要出租,当租金定 为每月180元时,公寓会全部租出去.当租 金每月增加10元时,就有一套公寓租不出去, 而租出去的房子每月需花费20元的整修维护 费.试问房租定为多少可获得最大收入?
但函数的驻点却不一定是极值点.
例如, y x3, y x0 0, 但x 0不是极值点.
定理2(第一充分条件)
(1)如果 x ( x0 , x0 ),有 f '( x) 0;而 x ( x0 , x0 ),
有 f '( x) 0,则 f ( x)在x0 处取得极大值.
(2)如果 x ( x0 , x0 ),有 f '( x) 0;而 x ( x0 , x0 )
有 f '( x) 0,则 f ( x)在x0 处取得极小值.
(3)如果当 x ( x0 , x0 )及 x ( x0 , x0 )时, f '( x)
符号相同,则 f ( x) 在x0 处无极值.
y
y
o
x0
xo
x0
x (是极值点情形)
y
y
o
x0
xo
求极值的步骤:
x0
x
(不是极值点情形)
y
y
y
oa
bx o a
bx o a
bx
步骤:
1.求驻点和不可导点;
大一高数函数详细知识点
大一高数函数详细知识点函数是数学中的重要概念,是现实世界中各种关系的抽象表达。
在大一的高数课程中,函数是一个核心内容,掌握了函数的基本概念和性质,对于后续学习以及应用数学都具有重要的意义。
本文将详细介绍大一高数中函数的知识点,以帮助读者更好地理解和掌握这一内容。
一、函数的定义和性质1. 定义:函数是一个将自变量和因变量之间的对应关系表示出来的规则。
通常用符号y=f(x)表示,其中x是自变量,y是因变量,f表示函数的关系。
2. 定义域和值域:函数的定义域是自变量所有可能取值组成的集合,值域是因变量的所有可能取值组成的集合。
3. 一一对应:如果函数中的每一个x值对应唯一的y值,且每一个y值也对应唯一的x值,则称这个函数是一一对应的。
4. 奇偶性:如果函数满足f(-x)=-f(x)(对于定义域内的所有x),则称这个函数是奇函数;如果函数满足f(-x)=f(x)(对于定义域内的所有x),则称这个函数是偶函数。
5. 函数的增减性:如果对于定义域内的任意两个实数x1和x2,当x1<x2时有f(x1)<f(x2),则称函数是增函数;如果对于定义域内的任意两个实数x1和x2,当x1<x2时有f(x1)>f(x2),则称函数是减函数。
二、常见的基本函数类型1. 线性函数:线性函数的表达式为y=kx+b,其中k和b为常数。
线性函数的图像为一条直线,斜率k决定了直线的倾斜程度,常数b决定了直线与y轴的交点。
2. 幂函数:幂函数的表达式为y=x^a,其中a为常数。
幂函数的图像关于y轴对称,当a为正数时,函数是递增的;当a为负数时,函数是递减的。
3. 指数函数:指数函数的表达式为y=a^x,其中a为常数且大于0且不等于1。
指数函数的图像为一条曲线,当a大于1时,函数是递增的;当0<a<1时,函数是递减的。
4. 对数函数:对数函数的表达式为y=logₐx,其中a为常数且大于0且不等于1。
大一高数全部知识点汇总
大一高数全部知识点汇总高等数学作为大一学生必修的一门课程,是建立在中学数学基础之上的一门学科,主要涉及微积分、数列、级数、概率论等内容。
下面是大一高数的全部知识点汇总。
1. 函数与极限1.1 函数函数的概念、性质及表示法常见函数及其性质(线性函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等)复合函数与反函数1.2 极限数列收敛的概念与性质函数极限的定义与性质极限的四则运算法则与基本极限公式无穷小量与无穷大量常见极限计算方法2. 导数与微分2.1 导数导数的定义与性质常见函数的导数(幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等)导数的四则运算法则及高阶导数2.2 微分微分的定义与性质微分中值定理函数的单调性与极值曲线的凹凸性与拐点导数在几何应用中的意义(切线、法线、极值、拐点等)3. 积分与不定积分3.1 积分定积分的定义与性质牛顿-莱布尼茨公式与积分区间可加性常见函数的积分(幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等)定积分的计算方法(换元法、分部积分法、分段函数等)3.2 不定积分不定积分的定义与性质常见函数的不定积分基本初等函数与初等函数的积分表达式4. 微分方程4.1 微分方程的基本概念微分方程的定义、分类及基本术语4.2 一阶常微分方程可分离变量的一阶方程一阶线性方程齐次方程与非齐次方程4.3 二阶常系数齐次线性微分方程特征根与特征方程解的结构与通解形式已知边值问题与未知边值问题4.4 变量分离的方程4.5 有关高阶微分方程的基本概念5. 数列与级数5.1 数列的定义与常见性质等差数列与等比数列数列的极限与单调性5.2 级数的定义与常见性质等比级数与调和级数级数的收敛与发散判定绝对收敛与条件收敛级数收敛的收敛准则6. 概率统计6.1 随机事件与概率概率的定义与性质事件关系与运算条件概率与独立性6.2 随机变量与概率分布随机变量的概念与性质离散型随机变量与连续型随机变量常见概率分布(均匀分布、二项分布、正态分布等)6.3 统计与抽样总体与样本的概念随机抽样与抽样分布参数估计与假设检验以上就是大一高数的全部知识点汇总,希望对你的学习有所帮助!。
高数大一最全知识点
高数大一最全知识点高等数学作为大一学生的必修课程,是一门基础而又重要的学科。
掌握好高数知识点,不仅对后续的学习有着重要的影响,也对提高数理思维和解决实际问题具有重要的帮助。
下面将为大家整理总结大一高数中最全的知识点。
第一章:函数与极限1. 函数的概念和性质函数定义、定义域和值域、函数的图像和性质等。
2. 极限的概念和性质数列极限、函数极限、几何意义以及重要的极限性质。
3. 连续与间断连续函数的概念、连续函数的性质、间断点和间断函数等。
第二章:导数与微分1. 导数的概念和计算导数的定义、导数的计算方法、各种函数导数的计算公式等。
2. 高阶导数与导数的应用高阶导数的定义、高阶导数的计算、导数在几何和物理问题中的应用等。
3. 微分学基本定理微分中值定理、极值与最值、凹凸性等重要的微分学定理。
第三章:积分与不定积分1. 定积分和不定积分的概念和性质定积分的定义、定积分的计算、不定积分的定义和基本积分表等。
2. 定积分的应用定积分的几何应用、定积分的物理应用、定积分的概率统计应用等。
3. 反常积分反常积分的概念和性质、反常积分判敛方法、特殊函数的反常积分等。
第四章:常微分方程1. 常微分方程的基本概念常微分方程的定义、初值问题、解的存在唯一性定理等。
2. 一阶常微分方程解法可分离变量方程、齐次方程、一阶线性方程、伯努利方程等解法。
3. 高阶线性微分方程高阶线性齐次和非齐次微分方程的解法、常系数线性微分方程等。
第五章:多元函数与偏导数1. 多元函数的概念和性质多元函数的定义、定义域、值域、图像等基本概念。
2. 偏导数与全微分偏导数的定义和计算、全微分的定义以及全微分近似等。
3. 隐函数与参数方程隐函数的存在定理、隐函数的求导、参数方程的定义和性质等。
第六章:多元函数的积分学1. 二重积分的概念和性质二重积分的定义、二重积分的计算、二重积分的性质等。
2. 三重积分和曲线、曲面积分三重积分的定义、三重积分的计算、曲线积分、曲面积分的概念与计算等。
大学高数第一章函数和极限
x1
x1
x1
x1
3lim x2 2 lim x 1
x1
x1
312 2 11 2
可见,上例求极限,可以直接用定理 1.1 中的(1).
只须将 x x0 之 x0 代入函数中的 x 处运算即可。
例 求 limx(x 2) x2 x2 1
解:lx im 2 x(xx2 12)
limx(x2) xl i2m (x2 1)
必经过点(0,1)
f(x)log2 x
f (x)log0.5 x
正弦、余弦函数基本性质
解析式: ysinx/cosx
基本特征:定义域为实数集R,值域为[-1,1],最小正
周期T为 2
正切、余切函数基本性质
解析式: ytanx/cotx
基本性质:正切函数定义域为 {x|x2k,,余kZ}
医用高等数学
第1章 函数和极限
1.1 函数 1.1.1函数的概念
定义 1.1 设 X ,Y 是非空数集,对于集合 X 中的任意一个数 x , 在集合 Y 中均有确定值 y 与其对应,则称 y 是 x 的函数,记为:
y f (x) ,其中 x 称为自变量, y 称为因变量,
其中,集合 X 称为定义域,集合 Y 称为值域。
无界的。
如:函数 y sin x ,在 ,内有界,且:| y | 1
1.1.3复合函数
定义 1.2 如变量 y 是变量 u 的函数,变量 u 又是 变量 x 的函数,即: y f (u), u (x) , 且 u (x) 的值域与 y f (u) 的定义域有公共部分, 则称 y 是 x 的复合函数,记作: y f [(x)]
例 讨论函数 f (x) | x | 当 x 0 时的极限. x
大一高等数学教材第一章
大一高等数学教材第一章高等数学是大一学生必修的数学课程,其内容涵盖了微积分、数学分析、线性代数等多个领域。
本篇文章将着重介绍大一高等数学教材的第一章内容,主要包括函数及其基本性质、极限及其运算法则以及导数和微分。
一、函数及其基本性质函数是一种数学工具,用于描述变量之间的依赖关系。
在高等数学中,函数被用来研究数学模型,解决实际问题。
函数的基本性质包括定义域、值域、奇偶性、单调性、周期性等。
其中,定义域是指函数的输入集合,值域是指函数的输出集合。
奇偶性是指函数关于原点的对称性质,单调性是指函数在定义域内的增减性质,周期性是指函数具有重复性质。
二、极限及其运算法则极限是一种数学概念,用于描述函数在某一点附近的变化趋势。
在大一高等数学中,极限的计算是重要的基础知识。
极限的运算法则包括四则运算法则、复合函数的极限法则、三角函数的极限法则等。
四则运算法则指的是对于加减乘除四种基本运算,函数极限的性质。
复合函数的极限法则用于求解复合函数在某一点的极限,三角函数的极限法则用于求解三角函数在特定角度下的极限。
三、导数和微分导数是函数在某一点的变化率,用于描述函数在给定点的瞬时变化情况。
微分是导数的一种特殊形式,可以看作是函数在给定点的线性近似。
导数和微分在大一高等数学中占据重要地位,广泛应用于物理、经济、工程等实际问题的求解。
导数的计算包括基本导数公式、求导法则和高阶导数。
微分的计算包括微分法则和微分方程等内容。
总结:大一高等数学教材的第一章主要介绍了函数及其基本性质、极限及其运算法则以及导数和微分。
函数是数学中重要的工具,用于研究数学模型和解决实际问题。
极限的计算是数学分析的基础,对于化学、物理等学科也有重要应用。
导数和微分是函数变化率的描述方法,可以应用于求解实际问题。
通过学习第一章内容,学生将建立起基本的数学思维模式和分析问题的能力,为后续学习铺垫了坚实的基础。
以上就是大一高等数学教材第一章的主要内容介绍。
大一高数知识点笔记
大一高数知识点笔记高等数学是大学理工科专业的重要基础课程,对于大一新生来说,掌握好这门课程的知识点至关重要。
以下是我整理的大一高数的一些重要知识点,希望能对大家的学习有所帮助。
一、函数与极限1、函数的概念函数是一种从一个集合(定义域)到另一个集合(值域)的对应关系。
简单来说,对于定义域内的每一个输入值,都有唯一的输出值与之对应。
函数的表示方法有解析式法、图像法和列表法。
2、函数的性质(1)奇偶性:若对于定义域内的任意 x ,都有 f(x) = f(x) ,则函数为偶函数;若 f(x) = f(x) ,则函数为奇函数。
(2)单调性:若对于定义域内的任意 x₁< x₂,都有 f(x₁) <f(x₂) ,则函数在该区间上单调递增;若 f(x₁) > f(x₂) ,则函数在该区间上单调递减。
3、极限的概念极限是指当自变量趋近于某个值或无穷大时,函数值趋近于的一个确定的值。
4、极限的计算(1)直接代入法:若函数在极限点处连续,则可直接将极限点代入函数计算。
(2)有理化法:对于含有根式的分式,可通过有理化来消除根式,从而计算极限。
(3)等价无穷小替换:当x → 0 时,sin x ~ x ,tan x ~ x ,e^x1 ~ x 等,利用等价无穷小可以简化极限的计算。
5、两个重要极限(1)lim(x→0) (sin x / x) = 1(2)lim(x→∞)(1 + 1/x)^x = e二、导数与微分1、导数的定义函数在某一点的导数是函数在该点的瞬时变化率,即 f'(x₀) =lim(Δx→0) f(x₀+Δx) f(x₀) /Δx2、导数的几何意义函数在某一点的导数就是该点处切线的斜率。
3、基本初等函数的导数公式(1)(C)'= 0 (C 为常数)(2)(x^n)'= nx^(n 1)(3)(sin x)'= cos x(4)(cos x)'= sin x(5)(e^x)'= e^x(6)(ln x)'= 1 / x4、导数的四则运算(1)(u ± v)'= u' ± v'(2)(uv)'= u'v + uv'(3)(u / v)'=(u'v uv')/ v²(v ≠ 0)5、复合函数的求导法则设 y = f(u) ,u = g(x) ,则复合函数 y = fg(x) 的导数为 y' = f'(u) g'(x)6、微分的定义函数的微分是函数增量的线性主部,即 dy = f'(x)dx三、中值定理与导数的应用1、罗尔定理如果函数 f(x) 满足:(1)在闭区间 a, b 上连续;(2)在开区间(a, b) 内可导;(3)f(a) = f(b) ,那么在区间(a, b) 内至少存在一点ξ ,使得 f'(ξ) = 0 。
大一高等数学基础知识点
大一高等数学基础知识点高等数学是大一学生必修的一门课程,它是现代数学的基础,对于培养学生的逻辑思维和数学分析能力具有重要作用。
下面将介绍大一高等数学的一些基础知识点。
一、函数与极限函数是数学中一个重要的概念,它描述了自变量和因变量之间的关系。
大一高等数学主要研究实数域上的函数。
函数的极限是函数学习的核心内容之一。
当自变量趋于某一值时,函数的极限描述了函数在该点的趋势。
二、导数与微分导数是函数学习中的重要概念,它表示函数在某一点的变化率。
导数可以用于求解函数的极值问题,解析几何中的切线和法线问题等。
微分是导数的一个重要应用,它描述了函数在某一点的局部线性近似。
三、积分与定积分积分是导数的逆运算,它描述了函数在一定区间上的累积变化情况。
定积分是积分学习中的重要概念,它表示函数在某一区间上的累积变化量。
定积分可以用于求解曲线下的面积、弧长、体积等问题。
四、多元函数与偏导数多元函数是指有多个自变量的函数,它在大一高等数学中也会有所涉及。
多元函数的导数称为偏导数,它表示函数在某一点沿着某一自变量的变化率。
五、级数级数是由一列数相加而得到的无穷和,它在数学分析、微积分以及其他领域中都有广泛的应用。
大一高等数学主要学习无穷级数的性质、求和以及级数的收敛性等。
六、常微分方程常微分方程是一类描述函数导数与它本身之间关系的方程,它在自然科学和工程技术领域中有广泛的应用。
大一高等数学主要学习一阶常微分方程的求解方法和初值问题等。
七、向量与矩阵向量和矩阵是线性代数的基础概念,它们在大一高等数学中也有所涉及。
向量表示有大小和方向的物理量,矩阵用于描述线性变换和线性方程组等。
以上是大一高等数学的一些基础知识点,它们为后续高等数学的学习打下了坚实的基础。
在学习过程中,我们应注重理论的掌握和实际问题的应用,培养逻辑思维和数学分析能力,为未来的学习和科研打下坚实的基础。
同时,还应注意培养解决问题的能力和团队合作精神,这对于成为一名合格的数学工作者非常重要。
大学高等数学第一章函数
大学高等数学第一章函数函数是数学中的基础概念之一,广泛应用于各个学科领域。
本文将从函数的定义、分类和性质等方面进行论述,并探讨函数在现实生活和学术研究中的应用。
一、函数的定义函数是一种映射关系,将一个集合的每个元素都对应到另一个集合的唯一元素。
简单来说,函数就是一种输入和输出之间的关系。
数学上常用 f(x) 表示函数,其中 x 是自变量,f(x) 是函数的值。
二、函数的分类函数可以按照不同的变量类型进行分类,常见的分类包括:1. 数字函数:自变量和函数值都是实数的函数,如 f(x) = 2x + 1。
2. 向量函数:自变量是实数,函数值是向量的函数,如 f(t) = (cos t, sin t)。
3. 多元函数:自变量是多个实数,函数值是实数的函数,如 f(x, y) = x^2 + y^2。
4. 参数方程:自变量是参数,函数值是一组参数对应的点的坐标,如 x = 2t, y = 3t。
三、函数的性质函数具有以下一些重要性质:1. 定义域和值域:函数的定义域是自变量的取值范围,值域是函数值的取值范围。
2. 奇偶性:如果对于定义域内的任意 x,满足 f(-x) = -f(x),则函数是奇函数;如果满足 f(-x) = f(x),则函数是偶函数。
3. 单调性:如果对于任意的 x1 和 x2,当 x1 < x2 时有 f(x1) < f(x2),则函数是递增函数;如果满足 f(x1) > f(x2),则函数是递减函数。
4. 对称轴和顶点:对于二次函数 y = ax^2 + bx + c,它的对称轴是 x = -b/2a,顶点坐标为 (-b/2a, f(-b/2a))。
四、函数的应用函数在现实生活和学术研究中有着广泛的应用。
以下是一些例子:1. 物理学:函数用于描述运动过程中的位移、速度和加速度等物理量的关系。
2. 经济学:函数被用于模拟经济行为和预测市场走势,如供求函数、收益函数等。
大一高数复习资料【全】
高等数学(本科少学时类型)第一章 函数与极限第一节 函数○函数基础(高中函数部分相关知识)(★★★) ○邻域(去心邻域)(★)(){},|U a x x a δδ=-<(){},|0U a x x a δδ=<-<第二节 数列的极限○数列极限的证明(★)【题型示例】已知数列{}n x ,证明{}lim n x x a →∞= 【证明示例】N -ε语言1.由n x a ε-<化简得()εg n >, ∴()N g ε=⎡⎤⎣⎦2.即对0>∀ε,()N g ε∃=⎡⎤⎣⎦。
当N n >时,始终有不等式n x a ε-<成立, ∴{}a x n x =∞→lim第三节 函数的极限○0x x →时函数极限的证明(★) 【题型示例】已知函数()x f ,证明()A x f x x =→0lim【证明示例】δε-语言1.由()f x A ε-<化简得()00x x g ε<-<, ∴()εδg =2.即对0>∀ε,()εδg =∃,当00x x δ<-<时,始终有不等式()f x A ε-<成立, ∴()A x f x x =→0lim○∞→x 时函数极限的证明(★)【题型示例】已知函数()x f ,证明()A x f x =∞→lim【证明示例】X -ε语言1.由()f x A ε-<化简得()x g ε>, ∴()εg X =2.即对0>∀ε,()εg X =∃,当X x >时,始终有不等式()f x A ε-<成立, ∴()A x f x =∞→lim第四节 无穷小与无穷大○无穷小与无穷大的本质(★) 函数()x f 无穷小⇔()0lim =x f 函数()x f 无穷大⇔()∞=x f lim○无穷小与无穷大的相关定理与推论(★★)(定理三)假设()x f 为有界函数,()x g 为无穷小,则()()lim 0f x g x ⋅=⎡⎤⎣⎦(定理四)在自变量的某个变化过程中,若()x f 为无穷大,则()1f x -为无穷小;反之,若()x f 为无穷小,且()0f x ≠,则()x f1-为无穷大【题型示例】计算:()()0lim x x f x g x →⋅⎡⎤⎣⎦(或∞→x ) 1.∵()f x ≤M ∴函数()f x 在0x x =的任一去心邻域()δ,0x U内是有界的;(∵()f x ≤M ,∴函数()f x 在D x ∈上有界;) 2.()0lim 0=→x g x x 即函数()x g 是0x x →时的无穷小; (()0lim =∞→x g x 即函数()x g 是∞→x 时的无穷小;)3.由定理可知()()0lim 0x x f x g x →⋅=⎡⎤⎣⎦(()()lim 0x f x g x →∞⋅=⎡⎤⎣⎦)第五节 极限运算法则○极限的四则运算法则(★★) (定理一)加减法则 (定理二)乘除法则关于多项式()p x 、()x q 商式的极限运算设:()()⎪⎩⎪⎨⎧+⋯++=+⋯++=--nn n mm m b x b x b x q a x a x a x p 110110则有()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∞=∞→0lim 0b a x q x p x m n m n m n >=<()()()()000lim 00x x f x g x f x g x →⎧⎪⎪⎪=∞⎨⎪⎪⎪⎩()()()()()0000000,00g x g x f x g x f x ≠=≠== (特别地,当()()00lim 0x x f x g x →=(不定型)时,通常分子分母约去公因式即约去可去间断点便可求解出极限值,也可以用罗比达法则求解)【题型示例】求值233lim9x x x →--【求解示例】解:因为3→x ,从而可得3≠x ,所以原式()()23333311limlim lim 93336x x x x x x x x x →→→--====-+-+ 其中3x =为函数()239x f x x -=-的可去间断点倘若运用罗比达法则求解(详见第三章第二节):解:()()0233323311lim lim lim 9269x L x x x x x x x '→→→'--===-'- ○连续函数穿越定理(复合函数的极限求解)(★★) (定理五)若函数()x f 是定义域上的连续函数,那么,()()00lim lim x x x x f x f x ϕϕ→→⎡⎤=⎡⎤⎣⎦⎢⎥⎣⎦ 【题型示例】求值:93lim 23--→x x x【求解示例】3x →===第六节 极限存在准则及两个重要极限○夹迫准则(P53)(★★★) 第一个重要极限:1sin lim 0=→xxx∵⎪⎭⎫⎝⎛∈∀2,0πx ,x x x tan sin <<∴1sin lim0=→x x x 0000lim11lim lim 1sin sin sin lim x x x x x x x x x x →→→→===⎛⎫⎪⎝⎭(特别地,000sin()lim1x x x x x x →-=-)○单调有界收敛准则(P57)(★★★)第二个重要极限:e x xx =⎪⎭⎫⎝⎛+∞→11lim(一般地,()()()()lim lim lim g x g x f x f x =⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,其中()0lim >x f )【题型示例】求值:11232lim +∞→⎪⎭⎫ ⎝⎛++x x x x【求解示例】()()211121212122121122122121lim21221232122lim lim lim 121212122lim 1lim 121212lim 121x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x +++→∞→∞+→∞⋅++++⋅⋅+++→∞+→∞++→∞+++⎛⎫⎛⎫⎛⎫==+ ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥=+=+ ⎪ ⎪⎢⎥++⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫⎢⎥=+⎪⎢⎥+⎝⎭⎣⎦解:()()12lim 1212121212122lim 121x x x x x x x x x ee e e+→∞⎡⎤⋅+⎢⎥+⎣⎦+→∞+→∞⎡⎤⋅+⎢⎥+⎣⎦+⎛⎫⎪+⎝⎭====第七节 无穷小量的阶(无穷小的比较) ○等价无穷小(★★)1.()~sin ~tan ~arcsin ~arctan ~ln(1)~1UU U U U U U e +- 2.U U cos 1~212-(乘除可替,加减不行)【题型示例】求值:()()xx x x x x 31ln 1ln lim 20++++→ 【求解示例】()()()()()()()3131lim 31lim 31ln 1lim 31ln 1ln lim ,0,000020=++=+⋅+=++⋅+=++++=≠→→→→→x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x 所以原式即解:因为第八节 函数的连续性 ○函数连续的定义(★)()()()000lim lim x x x x f x f x f x -+→→==○间断点的分类(P67)(★)⎩⎨⎧∞⋯⋯⎩⎨⎧)无穷间断点(极限为第二类间断点可去间断点(相等)跳越间断点(不等)限存在)第一类间断点(左右极(特别地,可去间断点能在分式中约去相应公因式)【题型示例】设函数()⎩⎨⎧+=x a e x f x 2 ,00≥<x x 应该怎样选择数a ,使得()x f 成为在R 上的连续函数?【求解示例】1.∵()()()2010000f e e e f a a f a --⋅++⎧===⎪⎪=+=⎨⎪=⎪⎩2.由连续函数定义()()()e f x f x f x x ===+-→→0lim lim 0∴e a =第九节 闭区间上连续函数的性质 ○零点定理(★)【题型示例】证明:方程()()f x g x C =+至少有一个根介于a 与b 之间 【证明示例】1.(建立辅助函数)函数()()()x f x g x C ϕ=--在闭区间[],a b 上连续;2.∵()()0a b ϕϕ⋅<(端点异号)3.∴由零点定理,在开区间()b a ,内至少有一点ξ,使得()0=ξϕ,即()()0fg C ξξ--=(10<<ξ) 4.这等式说明方程()()f x g x C =+在开区间()b a ,内至少有一个根ξ 第二章 导数与微分第一节 导数概念○高等数学中导数的定义及几何意义(P83)(★★)【题型示例】已知函数()⎩⎨⎧++=b ax e x f x 1 ,00>≤x x 在0=x 处可导,求a ,b【求解示例】1.∵()()0010f e f a -+'⎧==⎪⎨'=⎪⎩,()()()00001120012f e e f b f e --+⎧=+=+=⎪⎪=⎨⎪=+=⎪⎩2.由函数可导定义()()()()()0010002f f a f f f b -+-+''===⎧⎪⎨====⎪⎩ ∴1,2a b ==【题型示例】求()x f y =在a x =处的切线与法线方程 (或:过()x f y =图像上点(),a f a ⎡⎤⎣⎦处的切线与法线方程) 【求解示例】1.()x f y '=',()a f y a x '='=| 2.切线方程:()()()y f a f a x a '-=- 法线方程:()()()1y f a x a f a -=--' 第二节 函数的和(差)、积与商的求导法则○函数和(差)、积与商的求导法则(★★★) 1.线性组合(定理一):()u v u v αβαβ'''±=+ 特别地,当1==βα时,有()u v u v '''±=± 2.函数积的求导法则(定理二):()uv u v uv '''=+3.函数商的求导法则(定理三):2u u v uv v v '''-⎛⎫= ⎪⎝⎭第三节 反函数和复合函数的求导法则○反函数的求导法则(★)【题型示例】求函数()x f1-的导数【求解示例】由题可得()x f 为直接函数,其在定于域D上单调、可导,且()0≠'x f ;∴()()11fx f x -'⎡⎤=⎣⎦' ○复合函数的求导法则(★★★)【题型示例】设(ln y e =,求y '【求解示例】(22arcsi y ex a e e e ''='⎛⎫' ⎪+=⎝⎛⎫⎪ =⎝⎭=解:⎛ ⎝第四节 高阶导数 ○()()()()1n n fx fx -'⎡⎤=⎣⎦(或()()11n n n n d y d y dx dx --'⎡⎤=⎢⎥⎣⎦)(★) 【题型示例】求函数()x y +=1ln 的n 阶导数 【求解示例】()1111y x x-'==++, ()()()12111y x x --'⎡⎤''=+=-⋅+⎣⎦, ()()()()()2311121y x x --'⎡⎤'''=-⋅+=-⋅-⋅+⎣⎦……()1(1)(1)(1)nn n y n x --=-⋅-⋅+!第五节 隐函数及参数方程型函数的导数 ○隐函数的求导(等式两边对x 求导)(★★★) 【题型示例】试求:方程ye x y +=所给定的曲线C :()x y y =在点()1,1e -的切线方程与法线方程【求解示例】由ye x y +=两边对x 求导即()y y x e '''=+化简得1yy e y ''=+⋅∴ee y -=-='11111 ∴切线方程:()e x ey +--=-1111法线方程:()()e x e y +---=-111○参数方程型函数的求导【题型示例】设参数方程()()⎩⎨⎧==t y t x γϕ,求22dx yd【求解示例】1.()()t t dx dy ϕγ''= 2.()22dy d y dx dxt ϕ'⎛⎫⎪⎝⎭=' 第六节 变化率问题举例及相关变化率(不作要求)第七节 函数的微分○基本初等函数微分公式与微分运算法则(★★★) ()dx x f dy ⋅'=第三章 中值定理与导数的应用第一节 中值定理 ○引理(费马引理)(★) ○罗尔定理(★★★) 【题型示例】现假设函数()f x 在[]0,π上连续,在()0,π 上可导,试证明:()0,ξπ∃∈, 使得()()cos sin 0ff ξξξξ'+=成立【证明示例】1.(建立辅助函数)令()()sin x f x x ϕ=显然函数()x ϕ在闭区间[]0,π上连续,在开区间()0,π上可导;2.又∵()()00sin00f ϕ==()()sin 0f ϕπππ== 即()()00ϕϕπ==3.∴由罗尔定理知()0,ξπ∃∈,使得()()cos sin 0f f ξξξξ'+=成立○拉格朗日中值定理(★)【题型示例】证明不等式:当1x >时,xe e x >⋅ 【证明示例】1.(建立辅助函数)令函数()x f x e =,则对1x ∀>,显然函数()f x 在闭区间[]1,x 上连续,在开区间()1,x 上可导,并且()x f x e '=;2.由拉格朗日中值定理可得,[]1,x ξ∃∈使得等式()11x e e x e ξ-=-成立,又∵1e e ξ>,∴()111x e e x e e x e ->-=⋅-,化简得x e e x >⋅,即证得:当1x >时,xe e x >⋅ 【题型示例】证明不等式:当0x >时,()ln 1x x +< 【证明示例】1.(建立辅助函数)令函数()()ln 1f x x =+,则对0x ∀>,函数()f x 在闭区间[]0,x 上连续,在开区间()0,π上可导,并且()11f x x'=+;2.由拉格朗日中值定理可得,[]0,x ξ∃∈使得等式()()()1ln 1ln 1001x x ξ+-+=-+成立,化简得()1ln 11x x ξ+=+,又∵[]0,x ξ∈, ∴()111f ξξ'=<+,∴()ln 11x x x +<⋅=, 即证得:当1x >时,xe e x >⋅第二节 罗比达法则○运用罗比达法则进行极限运算的基本步骤(★★) 1.☆等价无穷小的替换(以简化运算)2.判断极限不定型的所属类型及是否满足运用罗比达法则的三个前提条件 A .属于两大基本不定型(0,0∞∞)且满足条件,则进行运算:()()()()lim limx a x a f x f x g x g x →→'=' (再进行1、2步骤,反复直到结果得出)B .☆不属于两大基本不定型(转化为基本不定型) ⑴0⋅∞型(转乘为除,构造分式) 【题型示例】求值:0lim ln x x x α→⋅【求解示例】()10000201ln ln lim ln lim lim lim 111lim 0x x L x x x x x x x x x x x x x a ααααααα∞∞-'→→→→→'⋅===⋅'⎛⎫- ⎪⎝⎭=-=解: (一般地,()0lim ln 0x x x βα→⋅=,其中,R αβ∈)⑵∞-∞型(通分构造分式,观察分母) 【题型示例】求值:011lim sin x x x →⎛⎫-⎪⎝⎭【求解示例】200011sin sin lim lim lim sin sin x x x x x x x x x x x x →→→--⎛⎫⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪ ⎪⋅⎝⎭⎝⎭⎝⎭解:()()()()000002sin 1cos 1cos sin limlim lim lim 0222L x x L x x x x x x xx x x ''→→→→''---====='' ⑶00型(对数求极限法)【题型示例】求值:0lim xx x →【求解示例】()()0000lim ln ln 000002ln ,ln ln ln 1ln ln 0lim ln lim lim111lim lim 0lim lim 11x x x x x L x yy x x x x x y x y x x x xx xx y xx x x y e e e x→∞∞'→→→→→→→===='→=='⎛⎫ ⎪⎝⎭==-=====-解:设两边取对数得:对对数取时的极限:,从而有 ⑷1∞型(对数求极限法)【题型示例】求值:()10lim cos sin xx x x →+【求解示例】()()()()()1000000lim ln ln 10ln cos sin cos sin ,ln ,ln cos sin ln 0limln limln cos sin cos sin 10lim lim 1,cos sin 10lim =lim x xx x L x x yy x x x x y x x y xx x y x y xx x x x x x x y e e e e→→→'→→→→+=+=+→='+⎡⎤--⎣⎦====++'===解:令两边取对数得对求时的极限,从而可得⑸0∞型(对数求极限法) 【题型示例】求值:tan 01lim xx x →⎛⎫⎪⎝⎭【求解示例】()()tan 00200020*******,ln tan ln ,1ln 0lim ln lim tan ln 1ln ln lim limlim 1sec 1tan tan tan sin sin lim lim li xx x x L x x x L x y y x x x y x y x x x xx x x xx x x x x →→∞∞'→→→'→→⎛⎫⎛⎫==⋅ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎡⎤⎛⎫→=⋅ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦'=-=-=-⎛⎫'⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭'==='解:令两边取对数得对求时的极限,00lim ln ln 002sin cos m 0,1lim =lim 1x x yy x x x xy e e e →→→→⋅====从而可得○运用罗比达法则进行极限运算的基本思路(★★)00001∞⎧⎪∞-∞−−→←−−⋅∞←−−⎨∞⎪∞⎩∞(1)(2)(3)⑴通分获得分式(通常伴有等价无穷小的替换)⑵取倒数获得分式(将乘积形式转化为分式形式) ⑶取对数获得乘积式(通过对数运算将指数提前)第三节 泰勒中值定理(不作要求) 第四节 函数的单调性和曲线的凹凸性 ○连续函数单调性(单调区间)(★★★) 【题型示例】试确定函数()3229123f x x x x =-+-的单调区间 【求解示例】1.∵函数()f x 在其定义域R 上连续,且可导∴()261812f x x x '=-+2.令()()()6120f x x x '=--=,解得:121,2x x ==4.∴函数f x 的单调递增区间为,1,2,-∞+∞; 单调递减区间为()1,2【题型示例】证明:当0x >时,1xe x >+ 【证明示例】1.(构建辅助函数)设()1x x e x ϕ=--,(0x >)2.()10xx e ϕ'=->,(0x >)∴()()00x ϕϕ>=3.既证:当0x >时,1xe x >+【题型示例】证明:当0x >时,()ln 1x x +<【证明示例】1.(构建辅助函数)设()()ln 1x x x ϕ=+-,(0x >)2.()1101x xϕ'=-<+,(0x >) ∴()()00x ϕϕ<=3.既证:当0x >时,()ln 1x x +<○连续函数凹凸性(★★★)【题型示例】试讨论函数2313y x x =+-的单调性、极值、凹凸性及拐点【证明示例】1.()()236326661y x x x x y x x '⎧=-+=--⎪⎨''=-+=--⎪⎩ 2.令()()320610y x x y x '=--=⎧⎪⎨''=--=⎪⎩解得:120,21x x x ==⎧⎨=⎩3.(四行表)x (,0)-∞ 0 (0,1)1 (1,2)2 (2,)+∞y ' - 0 + + 0 - y '' + + - - y 1 (1,3) 54.⑴函数13y x x =+-单调递增区间为(0,1),(1,2)单调递增区间为(,0)-∞,(2,)+∞;⑵函数2313y x x =+-的极小值在0x =时取到,为()01f =,极大值在2x =时取到,为()25f =;⑶函数2313y x x =+-在区间(,0)-∞,(0,1)上凹,在区间(1,2),(2,)+∞上凸;⑷函数2313y x x =+-的拐点坐标为()1,3第五节 函数的极值和最大、最小值○函数的极值与最值的关系(★★★)⑴设函数()f x 的定义域为D ,如果M x ∃的某个邻域()M U x D ⊂,使得对()M x U x ∀∈,都适合不等式()()M f x f x <,我们则称函数()f x 在点(),M M x f x ⎡⎤⎣⎦处有极大值()M f x ;令{}123,,,...,M M M M Mn x x x x x ∈则函数()f x 在闭区间[],a b 上的最大值M 满足:()(){}123max ,,,,...,,M M M Mn M f a x x x x f b =;⑵设函数()f x 的定义域为D ,如果m x ∃的某个邻域()m U x D ⊂,使得对()m x U x ∀∈,都适合不等式()()m f x f x >,我们则称函数()f x 在点(),m m x f x ⎡⎤⎣⎦处有极小值()m f x ;令{}123,,,...,m m m m mn x x x x x ∈则函数()f x 在闭区间[],a b上的最小值m 满足:()(){}123min ,,,,...,,m m m mn m f a x x x x f b =;【题型示例】求函数()33f x x x =-在[]1,3-上的最值【求解示例】1.∵函数()f x 在其定义域[]1,3-上连续,且可导 ∴()233f x x '=-+2.令()()()3110f x x x '=--+=, 解得:121,1x x =-= x1- ()1,1-1 (]1,3()f x ' 0+-()f x极小值极大值4.又∵12,12,318f f f -=-==- ∴()()()()max min 12,318f x f f x f ====- 第六节 函数图形的描绘(不作要求) 第七节 曲率(不作要求)第八节 方程的近似解(不作要求) 第四章 不定积分第一节 不定积分的概念与性质 ○原函数与不定积分的概念(★★) ⑴原函数的概念:假设在定义区间I 上,可导函数()F x 的导函数为()F x ',即当自变量x I ∈时,有()()F x f x '=或()()dF x f x dx =⋅成立,则称()F x 为()f x 的一个原函数⑵原函数存在定理:(★★)如果函数()f x 在定义区间I 上连续,则在I 上必存在可导函数()F x 使得()()F x f x '=,也就是说:连续函数一定存在原函数(可导必连续) ⑶不定积分的概念(★★)在定义区间I 上,函数()f x 的带有任意常数项C 的原函数称为()f x 在定义区间I 上的不定积分,即表示为:()()f x dx F x C =+⎰(⎰称为积分号,()f x 称为被积函数,()f x dx 称为积分表达式,x 则称为积分变量)○基本积分表(★★★)○不定积分的线性性质(分项积分公式)(★★★)()()()()1212k f x k g x dx k f x dx k g x dx +=+⎡⎤⎣⎦⎰⎰⎰ 第二节 换元积分法○第一类换元法(凑微分)(★★★) (()dx x f dy ⋅'=的逆向应用)()()()()f x x dx f x d x ϕϕϕϕ'⋅=⋅⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎰⎰【题型示例】求221dx a x +⎰【求解示例】222211111arctan 11x x dx dx d Ca x a a aa x x a a ⎛⎫===+ ⎪+⎝⎭⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎰⎰⎰解:【题型示例】求【求解示例】()()121212x x C=+=+=○第二类换元法(去根式)(★★)(()dx x f dy ⋅'=的正向应用)⑴对于一次根式(0,a b R ≠∈):t =,于是2t b x a-=,则原式可化为t⑵对于根号下平方和的形式(0a >):tan x a t =(22t ππ-<<),于是arctan xt a=,则原式可化为sec a t ;⑶对于根号下平方差的形式(0a >):asin x a t =(22t ππ-<<),于是arcsin xt a=,则原式可化为cos a t ;bsec x a t =(02t π<<),于是arccos at x =,则原式可化为tan a t ;【题型示例】求(一次根式) 【求解示例】2221t x t dx tdttdt dt t C Ct =-=⋅==+=⎰⎰【题型示例】求(三角换元)【求解示例】()()2sin ()2222arcsincos 22cos 1cos 221sin 2sin cos 222x a t t xt adx a ta a tdt t dta a t t C t t t C ππ=-<<==−−−−−−→=+⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭⎰⎰第三节 分部积分法 ○分部积分法(★★)⑴设函数()u f x =,()v g x =具有连续导数,则其分部积分公式可表示为:udv uv vdu =-⎰⎰⑵分部积分法函数排序次序:“反、对、幂、三、指” ○运用分部积分法计算不定积分的基本步骤: ⑴遵照分部积分法函数排序次序对被积函数排序; ⑵就近凑微分:(v dx dv '⋅=) ⑶使用分部积分公式:udv uv vdu =-⎰⎰⑷展开尾项vdu v u dx '=⋅⎰⎰,判断a .若v u dx '⋅⎰是容易求解的不定积分,则直接计算出答案(容易表示使用基本积分表、换元法与有理函数积分可以轻易求解出结果); b .若v u dx '⋅⎰依旧是相当复杂,无法通过a 中方法求解的不定积分,则重复⑵、⑶,直至出现容易求解的不定积分;若重复过程中出现循环,则联立方程求解,但是最后要注意添上常数C【题型示例】求2x e x dx ⋅⎰【求解示例】()()222222222222222x x x x x x x x x x x x x x x e x dx x e dx x de x e e d x x e x e dx x e x d e x e xe e dx x e xe e C⋅===-=-⋅=-⋅=-+=-++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰解:【题型示例】求sin x e xdx ⋅⎰【求解示例】()()()()sin cos cos cos cos cos cos sin cos sin sin cos sin sin x x x xx x x x x x x x x x e xdx e d x e x xd ee x e xdx e x e d x e x e x xd e e x e x e xdx⋅=-=-+=-+=-+=-+-=-+-⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰解:()sin cos sin sin x x x x e xdx e x e x xd e ⋅=-+-⎰⎰即:∴()1sin sin cos 2xxe xdx e x x C ⋅=-+⎰第四节 有理函数的不定积分 ○有理函数(★)设:()()()()101101m m mn n nP x p x a x a x a Q x q x b x b x b --=++⋯+==++⋯+ 对于有理函数()()P x Q x ,当()P x 的次数小于()Q x 的次数时,有理函数()()P x Q x 是真分式;当()P x 的次数大于()Q x 的次数时,有理函数()()P x Q x 是假分式○有理函数(真分式)不定积分的求解思路(★)⑴将有理函数()()P x Q x 的分母()Q x 分拆成两个没有公因式的多项式的乘积:其中一个多项式可以表示为一次因式()kx a -;而另一个多项式可以表示为二次质因式()2lx px q ++,(240p q -<);即:()()()12Q x Q x Q x =⋅一般地:n mx n m x m ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,则参数n a m =-22b c ax bx c a x x a a ⎛⎫++=++ ⎪⎝⎭则参数,b cp q a a ==⑵则设有理函数()()P x Q x 的分拆和式为:()()()()()()122k lP x P x P x Q x x a x px q =+-++其中()()()()1122...k kkP x A A A x a x a x a x a =+++----()()()()2112222222...ll llP x M x N M x N x px q x px q x px q M x N x px q ++=++++++++++++参数121212,,...,,,,...,l k lM M M A A A N N N ⎧⎧⎧⎨⎨⎨⎩⎩⎩由待定系数法(比较法)求出⑶得到分拆式后分项积分即可求解【题型示例】求21x dx x +⎰(构造法) 【求解示例】()()()221111111111ln 112x x x x dx dx x dx x x x xdx dx dx x x x Cx +-++⎛⎫==-+ ⎪+++⎝⎭=-+=-++++⎰⎰⎰⎰⎰⎰第五节 积分表的使用(不作要求)第五章 定积分极其应用第一节 定积分的概念与性质 ○定积分的定义(★)()()01lim nbiiai f x dx f x I λξ→==∆=∑⎰(()f x 称为被积函数,()f x dx 称为被积表达式,x则称为积分变量,a 称为积分下限,b 称为积分上限,[],a b 称为积分区间)○定积分的性质(★★★)⑴()()b baaf x dx f u du =⎰⎰ ⑵()0a af x dx =⎰ ⑶()()b ba akf x dx k f x dx =⎡⎤⎣⎦⎰⎰⑷(线性性质)()()()()1212b b ba a a k f x k g x dx k f x dx k g x dx +=+⎡⎤⎣⎦⎰⎰⎰ ⑸(积分区间的可加性)()()()bc baacf x dx f x dx f x dx =+⎰⎰⎰⑹若函数()f x 在积分区间[],a b 上满足()0f x >,则()0baf x dx >⎰;(推论一)若函数()f x 、函数()g x 在积分区间[],a b 上满足()()f x g x ≤,则()()b baaf x dxg x dx ≤⎰⎰;(推论二)()()b baaf x dx f x dx ≤⎰⎰○积分中值定理(不作要求) 第二节 微积分基本公式○牛顿-莱布尼兹公式(★★★)(定理三)若果函数()F x 是连续函数()f x 在区间[],a b 上的一个原函数,则()()()baf x dx F b F a =-⎰○变限积分的导数公式(★★★)(上上导―下下导)()()()()()()()x x d f t dt f x x f x x dxϕψϕϕψψ''=-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎰ 【题型示例】求21cos 2limt xx e dt x -→⎰【求解示例】()2211cos cos 2002lim lim 解:t t x x x L x d e dt e dt dx x x--'→→='⎰⎰()()()()2222221cos cos000cos 0cos cos 0cos 010sin sin limlim 22sin lim 2cos sin 2sin cos lim21lim sin cos 2sin cos 21122xxx x xL x xxx x x e ex x e xxdx e dx x x ex ex xe x x x x e e---→→-'→--→-→-⋅-⋅-⋅==⋅='⋅+⋅⋅=⎡⎤=+⋅⎣⎦=⋅=第三节 定积分的换元法及分部积分法 ○定积分的换元法(★★★) ⑴(第一换元法)()()()()b baa f x x dx f x d x ϕϕϕϕ'⋅=⋅⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎰⎰【题型示例】求20121dx x +⎰【求解示例】()[]222000111121ln 212122121ln 5ln 5ln122解:dx d x x x x =+=⎡+⎤⎣⎦++=-=⎰⎰ ⑵(第二换元法)设函数()[],f x C a b ∈,函数()x t ϕ=满足: a .,αβ∃,使得()(),a b ϕαϕβ==;b .在区间[],αβ或[],βα上,()(),f t t ϕϕ'⎡⎤⎣⎦连续 则:()()()ba f x dx f t t dt βαϕϕ'=⎡⎤⎣⎦⎰⎰【题型示例】求40⎰ 【求解示例】()2210,43220,1014,332332311132213111332223522933解:t t x x t x t t dx t t t dt t dt t x t =-====+−−−−−−→+⎛⎫=⋅⋅=+=+ ⎪⎝⎭=-=⎰⎰⎰⎰ ⑶(分部积分法)()()()()()()()()()()()()bba ab bb aaau x v x dx u x v x v x u x dxu x dv x u x v x v x du x ''=-=-⎡⎤⎣⎦⎰⎰⎰⎰○偶倍奇零(★★)设()[],f x C a a ∈-,则有以下结论成立: ⑴若()()f x f x -=,则()()02aaaf x dx f x dx -=⎰⎰⑵若()()f x f x -=-,则()0aaf x dx -=⎰第四节 定积分在几何上的应用(暂时不作要求) 第五节 定积分在物理上的应用(暂时不作要求) 第六节 反常积分(不作要求)如:不定积分公式21arctan 1dx x C x =++⎰的证明。
大一必考高数知识点
大一必考高数知识点在大一的学习生活中,高等数学是必修课程之一,对于学习理工科的同学来说,掌握好高数知识点非常重要。
下面将介绍一些大一必考的高数知识点,帮助同学们更好地应对高数考试。
一、函数与极限1. 函数的定义与性质:介绍函数的定义、定义域、值域等概念,以及奇函数和偶函数的性质。
2. 函数的极限:介绍函数极限的定义、左极限和右极限的概念,以及常见函数的极限计算方法。
3. 无穷大与无穷小:讲解无穷大和无穷小的定义,以及无穷小的判定方法。
二、导数与微分1. 导数的定义:介绍导数的定义,讨论导数存在的条件,并给出常见函数的导数计算方法。
2. 导数的应用:介绍导数在几何与物理问题中的应用,如切线与法线、相关变率、最值等。
3. 微分的概念:引入微分的概念,讨论微分与导数的关系,并解释微分的几何意义。
三、不定积分与定积分1. 不定积分的定义:介绍不定积分的定义,给出常见函数的不定积分计算方法,如幂函数、指数函数、三角函数等。
2. 定积分的概念:介绍定积分的定义,讨论定积分的性质,如线性性、区间可加性等。
3. 定积分的应用:介绍定积分在几何与物理问题中的应用,如曲线长度、平面面积、体积、质量等。
四、级数1. 数项级数:讲解数项级数的定义与判敛条件,介绍常见级数的性质,如正项级数、比较判别法、比值判别法等。
2. 幂级数:介绍幂级数的定义与收敛半径,讨论幂级数的收敛性以及幂函数展开。
五、微分方程1. 微分方程的基本概念:介绍常微分方程的分类,讲解微分方程的阶、线性与非线性等概念。
2. 一阶常微分方程:讨论一阶常微分方程的可分离变量、线性方程、齐次方程等特殊类型的解法。
总结:以上介绍了大一必考的高数知识点,包括函数与极限、导数与微分、不定积分与定积分、级数以及微分方程等内容。
希望同学们能够认真学习这些知识点,充分理解概念和原理,并进行大量的练习,以提高解题能力和应对考试的能力。
祝大家在高数考试中取得优异的成绩!。
大一高等数学第三章第四节函数单调性的判定法
y
y
B
o
a
f ( x ) 0
b
x
o a
f ( x ) 0
b x
定理 设函数 y f ( x )在[a, b]上连续,在( a, b )内可 导(1) . 如果在( a, b )内f ( x ) 0,那末函数 y f ( x ) 在[a, b]上单调增加; ( 2) 如果在( a, b )内 f ( x ) 0, 那末函数 y f ( x ) 在[a, b]上单调减少.
注意:区间内个别点导数为零,不影响区间的单调性.
y x 3 , y x 0 0, 但在( ,)上单调增加. 例如,
例4 当x 0时, 试证x ln(1 x )成立.
x . 证 设f ( x ) x ln(1 x ), 则 f ( x ) 1 x
f ( x )在[0,)上连续, 且(0,)可导,f ( x ) 0,
3 2
比较得 最大值 f (4) 142, 最小值 f (1) 7.
例9 敌人乘汽车从河的北岸A处以1千米/分钟 的速度向正北逃窜,同时我军摩托车从河的 南岸B处向正东追击, 速度为2千米/分钟.
问我军摩托车何
时射击最好(相
距最近射击最好)?
点击图片任意处播放\暂停
解 (1)建立敌我相距函数关系 设 t 为我军从B处发起
f ( x ) 0, 在[1,2]上单调减少;
当2 x 时, f ( x ) 0, 在[2,)上单调增加;
单调区间为 ( ,1], [1,2], [ 2, ).
例3
确定函数 f ( x ) 3 x 2 的单调区间.
解 D : ( , ).
大一高数知识点基本定义
大一高数知识点基本定义高等数学(高数)作为大学数学课程的重要组成部分,是一门基础性课程。
在大一学习高数的过程中,我们需要掌握一些基本的知识点和定义。
本文将依次介绍大一高数中的基本定义,包括函数、极限、导数和微分等方面的知识。
一、函数的定义函数是一种数学映射关系,它将自变量的取值通过一个对应关系映射到因变量的值上。
函数可以用数学表达式或者图形来表示。
在高数中,我们常常用f(x)来表示函数,其中x是自变量,f(x)是因变量。
二、极限的定义在高数中,极限是指当自变量趋近于某个特定值时,函数的取值接近于某个确定的值。
极限可以用数学符号表示,例如lim(x→a) f(x) = L,表示当x趋近于a时,f(x)的极限是L。
三、导数的定义导数是函数在某一点上的变化率,表示为函数值对自变量的微小变化比例的极限。
导数可以用数学符号表示,例如f'(x)或者dy/dx,其中f'(x)表示函数f(x)的导数。
四、微分的定义微分是导数的一个应用,它常常用于研究函数在某一点上的局部性质。
微分可以用数学符号表示,例如df(x)或者dy,其中df(x)表示函数f(x)的微分。
五、连续的定义在高数中,连续是指函数在某一点上存在极限,并且这个极限与函数在该点的取值相等。
换句话说,如果函数在某一点连续,则函数值与极限值是相等的。
总结:大一高数知识点基本定义包括函数、极限、导数和微分等方面的内容。
在学习高数的过程中,我们需要理解这些基本定义的含义,并能够用数学符号来表示和应用。
只有掌握了这些基本概念,才能够深入学习和理解更高级的数学知识。
通过不断的练习和实践,我们可以逐渐提高对这些知识点的理解和运用能力。
希望本文对大一学习高数的同学有所帮助。
高等数学知识点总结大一
高等数学知识点总结大一大一高等数学知识点总结。
一、函数与极限。
1. 函数。
- 定义:设数集D⊆ R,则称映射f:D→ R为定义在D上的函数,通常记为y = f(x),x∈ D。
- 函数的特性。
- 有界性:若存在M>0,使得对任意x∈ X⊆ D,都有| f(x)|≤ M,则称f(x)在X上有界。
- 单调性:设函数y = f(x)的定义域为D,区间I⊆ D。
如果对于区间I上任意两点x_1及x_2,当x_1 < x_2时,恒有f(x_1)(或f(x_1)>f(x_2)),则称函数y =f(x)在区间I上是单调增加(或单调减少)的。
- 奇偶性:设函数y = f(x)的定义域D关于原点对称,如果对于任意x∈D,有f(-x)=f(x),则称f(x)为偶函数;如果对于任意x∈ D,有f(-x)= - f(x),则称f(x)为奇函数。
- 周期性:设函数y = f(x)的定义域为D,如果存在一个正数T≠0,使得对于任意x∈ D有(x± T)∈ D,且f(x + T)=f(x),则称y = f(x)为周期函数,T称为y = f(x)的周期。
- 复合函数:设函数y = f(u)的定义域为D_1,函数u = g(x)在D上有定义且g(D)⊆ D_1,则由下式确定的函数y = f[g(x)],x∈ D称为由函数u = g(x)与函数y = f(u)构成的复合函数,它的定义域为D,变量u称为中间变量。
- 反函数:设函数y = f(x)的定义域为D,值域为W。
如果对于值域W中的任一y值,从关系式y = f(x)中可确定唯一的一个x值,则称变量x为变量y的函数,记为x = f^-1(y),y∈ W,称x = f^-1(y)为函数y = f(x)的反函数。
习惯上y = f(x)的反函数记为y = f^-1(x)。
2. 极限。
- 极限的定义。
- 数列极限:设{x_n}为一数列,如果存在常数a,对于任意给定的正数varepsilon(不论它多么小),总存在正整数N,使得当n > N时,不等式| x_n - a|都成立,那么就称常数a是数列{x_n}的极限,或者称数列{x_n}收敛于a,记为lim_n→∞x_n=a。
大一高等数学函数知识点
大一高等数学函数知识点在大一阶段的高等数学课程中,函数是一个非常重要的概念。
函数是一种数学工具,可以用来描述变量之间的关系。
学好函数的知识点对于理解数学的基本概念和解决实际问题都非常关键。
本文将介绍大一高等数学中常见的函数知识点。
1. 函数的定义函数是一种映射关系,将一个集合的元素映射到另一个集合的元素。
一般来说,函数可以用公式、图像或者表格来表示。
数学中常用的表示方式是函数的公式表示,即通过一个或多个自变量的输入,得到一个因变量的输出。
2. 函数的定义域和值域函数的定义域是指函数输入的值所在的集合,也就是自变量的取值范围。
而值域则是函数输出的值所在的集合,即因变量的取值范围。
定义域和值域的确定是确保函数定义合理性的重要因素。
3. 常见函数类型在高等数学中,常见的函数类型包括线性函数、二次函数、指数函数、对数函数、三角函数等。
这些函数类型具有不同的特征和性质,需要掌握它们的定义、图像、性质和应用领域。
4. 函数的性质函数具有很多重要的性质,例如奇偶性、单调性、周期性等。
奇偶性是指函数关于原点对称的性质,即满足$f(-x)=-f(x)$的函数为奇函数,满足$f(-x)=f(x)$的函数为偶函数。
单调性是指函数增减的趋势,可以通过导数的正负来判断。
周期性是指函数的图像在一定区间内重复出现。
5. 函数的图像函数的图像是通过自变量和因变量之间的映射关系绘制出来的。
图像可以帮助我们对函数进行可视化,更直观地理解函数的性质和变化规律。
对于线性函数、二次函数等常见函数,需要掌握它们的图像特征和变化规律。
6. 函数的运算函数之间可以进行多种运算,包括加减乘除、复合运算等。
函数的加减运算是将两个函数相应位置的值进行相加或相减。
函数的乘法是将两个函数相应位置的值相乘得到新的函数。
函数的除法是将一个函数的自变量值除以另一个函数的自变量值得到新的函数。
复合运算是将一个函数的输出作为另一个函数的输入,得到最终的输出。
7. 函数的应用函数在实际问题中具有广泛的应用。
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无限区间
(,) {x| x}R, (,b]{x| xb}. (,b) {x| xb}. [a,) {x| ax}. (a,) {x| ax}. 记号""与""分别表"示 负无穷"大 与"正无穷"大 .
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设x0是一个给定的 ,是实某数一正 ,称数 数:集
{x| x0 xx0 }
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二.区间与邻域
设a和b都是实数,将满足不等式a<x<b的所有实数组 成的数集称为开区间,记作(a,b)即
(a,b) ={x|a<x<b}, a和b称为开区间(a,b)的端点,这里a (a,b)且b (a,b). 数集 [a,b]={x|a≤x≤b}为闭区间,a和b也称为闭区间[a,b] 的端点 , a∈[a,b]且b∈[a,b]. 数集[a,b)={x|a≤x<b}和(a,b]={x|a<x≤b}为半开半闭间. 以上这些区间都称为有限区间,数b-a称为区间长度.
对于函 yf数 (x),xD,其反函数x表 f1(示 y),为 yf(D)由 . 于习惯上x表 常示 用自 字变 y母 表量 示, 因变量,故 yf约 ( 1 x)定 ,x用 f(D)表示 f的反.函数
由于 y f(x)和x f( -1 y)表示 x与y之间的相互对应 关系,故在同一内坐它标们系是同一图若形将,但 x f 1(y)的变x量 和y对换y成 f 1(x),则在同一坐标系 内y f(x)的图形y与 f 1(x)图形关于y直 x线 对称 .
第四,理清脉络。对所学的知识要有一个整体的把 握,及时总结知识体系,这样不仅可以加深对知识的 理解,还会对进一步的学习有所帮助。
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微积分是近代数学发展的里程碑
微积分的建立是人类头脑最伟大的创造之一, 一部微积分发展史,是人类一步一步顽强地认 识客观事物的历史,是人类理性思维的结晶。 它给出的一整套科学方法,开创了科学的新纪 元,并因此加强与加深了数学的作用。 恩格斯说:“在一切理论成就中,未必再有什么像 17世纪下半叶微积分的发现那样被看作人类精神的 最高胜利了。如果在某个地方我们看到人类精 神的纯粹的和惟一的功绩,那就正是在这里。”
i 1
n A iA 1 A 2 A n
i 1
A iA 1 A 2 A n
i 1
A iA 1 A 2 A n
i 1
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集合运算的基本规律:
(1) A∪B =B∪ A , A∩B = B∩A ; (交换律)
(2) (A∪B)∪C= A∪(B∪C),
(A∩B)∩C= A∩(B∩C);
为点 x0的邻域 ,记作 U(x0,),称点 x0为这邻域
的中,心 为这邻域的半径。
0
(
)
x0
x0
x0
x
0
称 U(x0,){x0}为 x0的去 邻 心 ,记 域U 作 (x0,)即 ,
0
U(x0,){x|0|xx0|} 0
当不需要指出径 邻时 ,域 用U的 (x0)半 ,U(x0)
返回分上别 页 下表 页x0的 示某邻x域 0的和 某去心 . 邻域
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第三,在弄懂例题的基础上做适量的习题。要特别提醒 的是,课本上的例题都是很典型的,有助于理解概念和掌 握定理,要注意不同例题的特点和解法,在理解例题的基 础上做适量的习题。做题时要善于总结 ---- 不仅总结方法,也要总结错误。这样,做完之后才会 有所收获,才能举一反三。
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于是,有
x
1 y,2 , 0 y 1
y 1,1 y 5
.
交换x,y的位置,得反函数
y
1 x2 ,0 x 1
x 1,1 定义: 设函数 y f (u)的定义域 D f , 而函数 u ( x) 的值域为 Z , 若 Df Z , 则称函
大一高等数学函数
初等数学与高等数学(广义)的区别
初等数学研究的是常量,高等数学研究的是变量。 高等数学有其固有的特点:高度的抽象性、严密的逻辑 性和广泛的应用性。 抽象性是数学最基本、最显著的特点—有了高度抽象和 统一,我们才能深入地揭示其本质规律,才能使之得到更 广泛的应用。 严密的逻辑性是指在数学理论的归纳和整理中,无论是 概念和表述,还是判断和推理,都要运用逻辑的规则, 遵循思维的规律。
所 以yf1(u) 1 , 1u
因 此f1(x1) 1 1,x0 1(x1) x
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1 x2 ,1 x<0
例2
求下列函数的反函 数 f(x)=
x2 1,0 x 2
解 当1≤x<0时,由y= 1 x 2 得 x = 1 y 2,0≤y<1.
当 0x2时,由y=x2+1得x= y 1 ,1y5
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要想学好高等数学,至少要做到以下四点:
首先,理解概念。数学中有很多概念。概念反映的 是事物的本质,弄清楚了它是如何定义的、有什么性 质,才能真正地理解一个概念。
其次,掌握定理。定理是一个正确的命题,分为条 件和结论两部分。对于定理除了要掌握它的条件和结 论以外,还要搞清它的适用范围,做到有的放矢。
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反函数 yf1x
y
Q(b,a)
直接函 yf数 (x)
P(a,b)
o
x
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例1 设函数 f(x1) x (x1) ,求f -1(x+1).
x1
解 令 u=x+l 则 f (u ) u 1 ,u 0, u
即 y u 1 ,u 0, u
从而 u(y-1)-1,u 1 . 1-y
{y y B, y f (x), x A}
称为映射f的值域,记作Rf (或f (A)).
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对 A 到 B 于 的f,映 若 f(A ) 射 B ,则 f为 A 称 到 B 的满射
若 x 1 ,x 2 A ( x 1 x 2 ) 都 f(x 1 )有 f(x 2 )则 , f为 A 到 称 B 的单射 若 f既是满射又是 称 f单 为射 双, 射则 ,双射 映也 射 . 叫一一 例 1设 A ( { x ,y ) y x 2 ,x R } ,B { 0 ,y ) ( y R ,且 y 0 }
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五. 函数 定义设D为非空实 ,数 则 D到 集 R的一个映射
f :DR 称为定D义 上在 的函 数集数D叫,做这个函数的定义域 当 x 0 D 时 ,称 f(x 0)为函 x 0 处 数的 在 . 函 点 函数值全体组成的数集
W{yyf(x),xD}称为函数的 . 值域
为演算方便起函 见数 ,记 y常 为 f将 (x),xD. 称x为自变量 y为,因变. 量
将平面上y抛 x2物 上线 的每一点 y轴 投上 影就 到建立了 A到B的一个.这 映个 射映射是满 是射 单., 射但不
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四 逆映射
定义 设f:x|y是A到B的一个双射,称映射 g: y|x(f (x)y)
为f 的逆映射,f 记 1. 为 这D 时 f 1Rf,Rf 1D f.
例2设f :x|yx2是A{x|x0,xR}到 B{y| y0,yR}的一个双f的 射逆 ,映 则f射 1:y|为 x y
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微积分是建立在实数、函数和极限的基础上的。
函数是微积分研究的 对象,所以我们的讨论将从函数开 始。
极限的思想是微积分的基础,学习微积分学,首要的
一步就是要理解到“极限”引入的必要性: 极限思想贯穿整个微积分的始终,极限思想的把握关系
到对微积分思想的确立,微积分理论的掌握和运用,以及 数学思维的建立 。
若AB ,且B A,则称A与B相等,记作A=B.
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并集
由属于A或属于B的所有元素组成的集合 A B 称为A与B的并集记作A∪ B ,即
交集 A∪B ={x|x∈A或x∈B}
由同时属于A与B的元素组成的集称为A与B的交集,记
作A∩B ,即A∩B ={x|x∈A且x∈B} 差集
AB
由属于A但不属于B的元素组成的集称 为A与B的差集,记作A–B 或A\ B 即
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第一节 函数的概念及其基本性质 第二节 初等函数 第三节 经济学中常见的函数
第一节 函数的概念及其基本性质
一.集合及其运算
集合:具有某种确定性质的对象的全体,简称集。 集合的元素:组成集合的各个对象。
用大写的英文字母A、B、C……表示集合,用小写的 英文字母a、b、c……表示集合的元素。
若a属于集合A的元素,则称a属于A,记作 aA ;否则 称a不属于A ,记作 aA(或aA )。
含有限元素的集合称为有限集,不含任何元素的集合称 为空集;用表示空集。 不是有限集也不是空集的集合 称为无限集。
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表示集合的方法: (1)列举法 将集合的元素一一列举出来,写在一个花括号内; (2)描述法 在花括号内指明集合元素所具有的性质。
A B {x |x A 但 x B }
AB
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全集 :又所研究的全 成部 的事 集物 合构 称 . 为
积为 I或U. 若研究某一问题 考时 虑将 对所 象的全体 集看 ,作全
记为 I,则对于任意 A集I,I合 A(即I \ A)称为 A的补集,
_
记为 A或Ac.
n
定A 义 i A 1 A 2 A n
一般,用N表示自然数集,用Z表示整数集,用Q表示 有理数集,用R表示实数集.
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子集
设A,B是两个集合,若A的每个元素都是B的元素,
则称A是B的子集,记作A B(或B A ),读作A包
含于B包含(或B包含A ).