高数总复习
高数复习资料
《高等数学》课程复习资料一、填空题:1.设2)(xx a a x f -+=,则函数的图形关于 对称。
2.若2sin x x y x x <<=+≤<⎧⎨⎩-20102,则=)2(πy .3.极限limsinsin x x x x→=021。
4.已知22lim 222=--++→x x bax x x ,则=a ,=b 。
5.已知0→x 时,1)1(312-+ax 与1cos -x 是等价无穷小,则常数a = 6.设)(22y z y z x ϕ=+,其中ϕ可微,则yz∂∂= 。
7.设2e yz u x =,其中),(y x z z =由0=+++xyz z y x 确定的隐函数,则=∂∂)1,0(xu 。
8.设ϕϕ,),()(1f y x y xy f x z ++=具有二阶连续导数,则=∂∂∂yx z 2 。
9.函数y x xy xy y x f 22),(--=的可能极值点为 和 。
10.设||)1(sin ),(22xy x y x y x f -+=则'y f =(1,0) 。
11.=⎰xdx x 2sin 212.[0,]cos ,sin y x y x π==在区间上曲线之间所围图形的面积为 。
13.若21d e 0=⎰∞+-x kx ,则k = 。
14.设D:221x y +≤,则由估值不等式得 ⎰⎰≤++≤Ddxdy y x)14(2215.设D 由22,,,y x y x y y ====212围成(0x ≥),则(),Df x y d σ⎰⎰在直角坐标系下的两种积分次序为 和 。
16.设D 为01,01y x x ≤≤-≤≤,则Dfdxdy ⎰⎰的极坐标形式的二次积分为 。
17.设级数∑∞=+121n pn收敛,则常数p 的最大取值范围是 。
18.=+-+-⎰10 642)!3!2!11(dx x x x x 。
19.方程01122=-+-ydy xdx 的通解为 。
高数(一)00020所有章节总复习
第一章 函 数1. 1预备知识一元二次函数、方程和不等式不等式: 1大于取两边,大于大的,小于小的; 2 小于取中间。
绝对值不等式:|x|>a(a>0) x>a 或x<-a|x|<a 等价于 -a<x<a一元二次方程的两个根分别为x1,x2则有韦达定理:x 1+x 2= b a - x 1*x 2= c a 2b a-为曲线对称轴 不等式:算术平均值大于等于几何平均值:2a b+≥ a=b 时才相等. 因式分解与乘法公式22222222332233223223332233222(1)()()(2)2()(3)2()(4)()()(5)()()(6)33()(7)33()(8)222(a b a b a b a ab b a b a ab b a b a b a b a ab b a b a b a ab b a a b ab b a b a a b ab b a b a b c ab bc ca -=+-++=+-+=-+=+-+-=-+++++=+-+-=-+++++= 21221)(9)()(),(2)n n n n n n a b c a b a b a a b ab b n ----++-=-++++≥ 等差数列和等比数列()()()11111 22n n n n a a n d n a a n n n S S na d=+-+-==+1.等差数列 通项公式: 前项和公式或()()1100n n n GP a a qa q -=≠≠2.等比数列 通项公式,()()()11.1111n n n a q q S qna q ⎧-⎪≠=-⎨⎪=⎩前项和公式 求定义域:1:分式的分母不能为0 2:根号内的大于等于0 3:对数内的要大于0 (对数为分母时真数不等于1)y=sinx, 奇函数 y=cosx, 偶 定义域(-∞,+∞) 值域:-1 <= x <= 1y=tanx, 定义域{x | x ∈R, X ≠k π+2π} k 为整数 值域:(-∞,+∞)奇函数y=cotx 定义域{x | x ∈R, X ≠k π} k 为整数 值域:(-∞,+∞)奇函数判断奇偶性:f(-x)=f(x) 偶cosx,secx F(-x)=- f(x) 奇 sinx tanx cotx 等反函数:1先解出一个干净的Y , 2 再把Y 写成X ,X 写成Y 就成了,复合函数要会看,谁是外衣,谁是内衣,P36页的公式要记住,初等函数的几个常见的图形要记住,初等数学基础知识 一、三角函数1.公式同角三角函数间的基本关系式:·平方关系: sin 2(α)+cos 2 (α)=1; tan 2 (α)+1=sec 2 (α); cot 2 (α)+1=csc^2(α) ·商的关系:tanα=sinα/cosα cotα=cosα/sinα ·倒数关系:tanα·cotα=1; sinα·cscα=1; cosα·secα=1 三角函数恒等变形公式: ·两角和与差的三角函数: cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβ cos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβ sin(α±β)=sinα·cosβ±cosα·sinβ tan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ) tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ) 倍角公式:sin(2x)=2sinx·cosxcos(2x)=cos 2(x)-sin 2 (α)=2cos 2(x)-1=1-2sin 2 (x) tan(2x)=2tanx / [1-tan^2(x)] ·半角公式:sin 2 (α/2)=(1-cosα)/2 cos 2 (α/2)=(1+cosα)/2tan 2 (α/2)=(1-cosα)/(1+cosα) tan(α/2)=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα ·万能公式:sinα=2tan(α/2)/[1+tan 2 (α/2)] cosα=[1-tan 2 (α/2)]/[1+tan 2 (α/2)] tanα=2tan(α/2)/[1-tan 2 (α/2)] ·积化和差公式:sinα·cosβ=(1/2)[sin(α+β)+sin(α-β)] cosα·sinβ=(1/2)[sin(α+β)-sin(α-β)] cosα·cosβ=(1/2)[cos(α+β)+cos(α-β)] sinα·sinβ=-(1/2)[cos(α+β)-cos(α-β)] ·和差化积公式:sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]cos[(α-β)/2] sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]sin[(α-β)/2] cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]cos[(α-β)/2] cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]六边形记忆法:1:对角线上两个函数的乘积为12:阴影三角形上两顶点的三角函数值的平方和等于下顶点三角函数值的平方如:tan 2x+1= sec 2x 3:任意一顶点的三角函数值等于相邻两个顶点的三角函数值和乘积。
高数复习资料
《高等数学》课程复习资料一、填空题:1.设2)(xx aaxf-+=,则函数的图形关于对称。
2.若2sin x xyx x<<=+≤<⎧⎨⎩-20102,则=)2(πy.3.极限limsinsinxxxx→=21。
4.已知22lim222=--++→xxbaxxx,则=a ,=b。
5.已知0→x时,1)1(312-+ax与1cos-x是等价无穷小,则常数a=6.设)(22yzyzxϕ=+,其中ϕ可微,则yz∂∂= 。
7.设2e yzu x=,其中),(yxzz=由0=+++xyzzyx确定的隐函数,则=∂∂)1,0(xu。
8.设ϕϕ,),()(1f y x y xy f x z ++=具有二阶连续导数,则=∂∂∂yx z 2 。
9.函数y x xy xy y x f 22),(--=的可能极值点为 和 。
10.设||)1(sin ),(22xy x y x y x f -+=则'y f =(1,0) 。
11.=⎰xdx x 2sin 212.[0,]cos ,sin y x y x π==在区间上曲线之间所围图形的面积为 。
13.若21d e 0=⎰∞+-x kx ,则k = 。
14.设D:221x y +≤,则由估值不等式得 ⎰⎰≤++≤Ddxdy y x)14(2215.设D 由22,,,y x y x y y ====212围成(0x ≥),则(),Df x y d σ⎰⎰在直角坐标系下的两种积分次序为 和 。
16.设D 为01,01y x x ≤≤-≤≤,则Dfdxdy ⎰⎰的极坐标形式的二次积分为 。
17.设级数∑∞=+121n pn收敛,则常数p 的最大取值范围是 。
18.=+-+-⎰10 642)!3!2!11(dx x x x x 。
19.方程01122=-+-ydy xdx 的通解为 。
20.微分方程0y y '''-+=42025的通解为 。
高数总复习1
x 1 ctg x
1 x
( a>0 , a≠1 )
(7) lim(1+ ln sin )x x→ 2 x
π
1+3x − 1+ x (8) lim x→ 0 2x
tan x2 (9) lim x→ 0 x 1−cos 2
(ex −1 ctgx ) (10) lim x→ 0 cos x
在 (, 两 线 ) 7. 求曲线 xey + y =1 点 10 处 切 ,
法 的 程 线 方
x = cos(t2) 1 d2 y , cosudu,求 8. 设 , t2 2 dx y = tan x(t ) −∫ 2 u 1
9. 已知 y = f (x
x
[
1 2 x
)] , 其中f为可微正值函数,求 dy
15. 一、填空
定积分的几何意义
1 x
lim lim 1、设f(x)=cosx+ e ,则 x→0 f(x)= 0, x→0+ f(x)= +∞。 1 ⋅ sin x 的水平渐近线为 y = 0 , 2、曲线y = x −1 垂直渐近线为 x =1。
−
n 3、已知 lim b 3 =A(A =A A ≠ 0 ,A A n→ n −(n −1 k ∞ )
ln cos x dx 2. ∫ 2 cos x 1 x dx 3. ∫ 2 1+ x
1 dx 4. ∫ 2 x(1+ ln x) 1 dx 5. ∫ 2 2 (1+ x )
6. ∫ 0 7.
ln2
ex −1 dx
∫
π
2 0
xsin 2 xdx
高数期末总复习题库
高数期末总复习题库一、选择题1. 函数f(x) = x^2 + 3x - 2在区间[-5, 2]上的最大值是:A. 0B. 9C. 13D. 42. 已知函数f(x) = sin(x) + cos(x),求f'(x):A. cos(x) - sin(x)B. sin(x) + cos(x)C. sin(x) - cos(x)D. -sin(x) + cos(x)3. 曲线y = x^3 - 2x^2 + x在点(1, 0)处的切线斜率是:A. 0B. 1C. -2D. 2二、填空题4. 函数f(x) = 2x^3 - 5x^2 + 3x + 1的二阶导数f''(x)是________。
5. 若f(x) = x^2 - 4x + 3,求f(2) = ________。
6. 已知∫(0, 1) x^2 dx = 1/3,求∫(0, 1) x^3 dx = ________。
三、计算题7. 求函数f(x) = 3x^4 - 2x^3 + x^2 - 5x + 6在区间[-1, 2]上的定积分。
8. 求函数y = ln(x)的原函数F(x)。
9. 计算极限lim (x→0) [(sin(x) - x)/x^3]。
四、证明题10. 证明:对于任意正整数n,有e^n > n!。
11. 证明:若函数f(x)在区间[a, b]上连续,且f(a)f(b) < 0,则至少存在一点c∈(a, b)使得f(c) = 0。
五、应用题12. 某工厂生产一种产品,其成本函数为C(x) = 2x^2 + 300x + 5000,其中x为生产数量。
求该产品的平均成本函数,并求出当生产数量为多少时,平均成本最低。
13. 一个物体从静止开始下落,受到的空气阻力与速度成正比,即f(v) = kv,其中k为常数。
求物体下落的速度随时间的变化规律。
六、综合题14. 已知函数f(x) = x^3 - 6x^2 + 11x - 6,求其所有极值点,并讨论其单调性。
高数复习题目和答案
高数复习题目和答案一、选择题1. 函数f(x)=x^2+3x+2在区间[-1, 2]上的最大值是:A. 1B. 3C. 5D. 72. 曲线y=x^3-2x^2+x在点(1,0)处的切线斜率是:A. -1B. 0C. 1D. 2二、填空题3. 若函数f(x)=2x-3在区间[0, 5]上连续,求f(0)+f(5)的值为______。
4. 已知函数g(x)=sin(x)+cos(x),求g'(x)的导数表达式为______。
三、简答题5. 求函数y=x^3-6x^2+9x+2在x=2处的导数,并解释其几何意义。
6. 证明:若函数f(x)在区间(a, b)内连续,并且满足f(a)f(b)<0,则至少存在一点c∈(a, b),使得f(c)=0。
四、计算题7. 计算定积分∫(1, 3) (2x-1)dx。
8. 求解微分方程:dy/dx + 2y = x^2,y(0) = 1。
五、证明题9. 证明:对于任意正整数n,有\( \sum_{k=1}^{n} k^2 =\frac{n(n+1)(2n+1)}{6} \)。
10. 证明:函数f(x)=e^x是严格单调增函数。
六、应用题11. 某工厂生产某种商品,其成本函数为C(x)=100+5x,其中x是生产数量。
求生产100件商品时的平均成本。
12. 某公司股票价格随时间变化的函数为S(t)=100e^(0.05t),其中t 是时间(以年为单位)。
如果公司决定在两年后卖出股票,求其卖出时的预期价格。
答案:一、选择题1. 正确答案:C. 5解析:f(x)=(x+3/2)^2-1/4,当x=2时,函数取得最大值5。
2. 正确答案:C. 1解析:求导得y'=3x^2-4x+1,代入x=1得到y'(1)=0。
二、填空题3. 答案:7解析:f(0)=-3,f(5)=40,所以f(0)+f(5)=-3+40=37。
4. 答案:g'(x)=cos(x)-sin(x)解析:根据导数的和与三角函数导数公式,得到g'(x)。
高等数学高数期末总复习题
高数第一学期总复习题函数、极限、连续选择题1、下列函数中为偶函数的是( )。
A.2x xey -= B. x x y cos 2+= C. 2x x e e y --= D. 21sin xx+ 2、下列各对函数中是相同函数的是( )。
A.22)(,x y x y ==; B.1,112+=--=x y x x y ; C.)sin (cos ,22x x x y x y +== D.x y x y lg 2,lg 2==3、=⎪⎩⎪⎨⎧>+=<-=→),则设x f x x x x x x f x (lim 0,10,00,1)(0( ) A. 1- B. 0 C.1 D. 不存在4、,0()1sin 1,0x e x f x x x x ⎧>⎪=⎨+<⎪⎩,则0lim ()x f x →= ( ) A .不存在 B . 1 C . 2 D . 0 5、=-→2102lim x x ( )A .0B .1C .∞+D .∞- 6、=+∞→xxx x sin lim( )A.0B. 1C.不存在D.∞7、=∞→xx x 1sinlim ( ) A .-1 B .0 C .1 D .不存在 8、下列等式正确的是( ) A .01sinlim =∞→x x x B .11sin lim =∞→xx x C .1sin 1lim =∞→x x x D .0sin 1lim 0=→x x x9、下列各式正确的是( )。
A.e x xx =+∞→1)1(lim B. e x xx =+→)1(lim 0 C. e xx x =+∞→)11(lim D. e x x x =+∞→1)11(lim10、=→x xx 2sin lim0( ) A .21B .0C .1D .211、的是时,下列函数为无穷小当+→0x ( )A. x x 1sin ;B. x e 1; C. x ln ; D. x xsin 1;12、在指定变化过程中,( )是无穷小A. )0(,1sin →x xB.)0(,1→x e x C. )0(),1ln(→+x x D. )3(,932→--x x x13、函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠=0,,3sin 1)(x a x x x x f 在),(+∞-∞上是连续函数,则a=( )A. 0 ;B. 1 ;C. 31; D. 3 ;14、函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠-+-=2,2,223)(2x a x x x x x f 在处x=2处连续,则a=( ) A. 0 ; B. 1 ; C.2; D. 任意值;15、函数)1ln(2)(x x x f ++-=的连续区间是( )A .]2,1[- B.]2,1(- C.)2,1(- D.)2,1[-2)2()(1611--=-x e x x f x 、的连续区间是( )A.),2()2,(+∞⋃-∞B. ),1()1,(+∞⋃-∞C.),2()2,1()1,(+∞⋃⋃-∞D. )2,1()1,(⋃-∞填空题1、已知2211xx x x f +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+,则=)(x f 2、=====)(,tan ,,32x f y x v v u y u则复合函数 3、函数⎩⎨⎧>≤+=0cos 02)(x xx ax x f 在0=x 处连续,则=a4、设⎪⎩⎪⎨⎧=≠-+=0024)(x k x xx x f ,在0=x 处连续,则=k . 5、432lim 23=-+-→x k x x x 存在, 则k= ,6、2lim(1)xx x→∞-=7、=++-+∞→552lim 32x x x x x ,=++∞→424532lim x x x x8、=++-→11sin)1(lim 1x x x 9、函数)2)(1(2)(++-=x x x x f 的连续区间是__________.10、函数2312+--=x x x y 的间断点为 计算题1、1)1sin(lim 21+--→x x x2、x x x x x +-→20sin lim3、⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-→1311lim 31x x x 4、()x x x x x --++∞→22lim5、xx x 11lim 0--→ 6、x x xx tan cos 1lim 0-→ 7、521lim5---→x x x 8、 xx x 311lim ⎪⎭⎫⎝⎛+∞→9、()xx x 1051lim +→ 10、x x x 2)41(lim -∞→ 11、 1231lim +∞→⎪⎭⎫⎝⎛+x x x 12、 )2sin(11lim 0x x x -+→导数与微分选择题1、设函数)(x f 在0x x =处可导,且2)(0'=x f ,则hx f h x f h )()(lim000--→=( )A .21 B . 2 C . 21- D . 2- 2、曲线x y =在点(4 , 2)处的切线方程为( )A.044=+-y xB. 044=++y x C . 044=++y x D . 044=+-y x 3、若x x x f cos sin )(+=,则='])3([πf ( )A .21+23 B .0 C .21-+23 D .2123-4、设2cos y x =,则dy =( );A、22cos x x dx - B、22cos x x dx C、22sin x x dx - D、22sin x x dx 5、设函数=y )(2x f -,则=dy ( )A .dx x f )(2-'B .dx x f x )(22-' C .)(22x f x -'- D .dx x f x )(22-'-6、设函数12)(-=x ex f ,则f (x )在0=x 处的二阶导数)0(f ''为( )A .0B .1-eC .41-e D . e7、若)1ln()(2xex f -+=,则=')0(f ( )A .1-B .1C .21 D .21- 8、已知一质点作变速直线运动的位移函数223,tS t e t =+为时间,则在时刻2t =处的速度和加速度分别为( )A 、44122,64e e ++ B 、44122,122e e ++ C 、4464,64e e ++ D 、4412,6e e ++ 9、曲线x x y 32-=上一点(1,-2)处的切线方程为( )(A ) 01=+-y x (B )01=--y x (C ) 01=-+y x (D ) 01=++y x填空题1、曲线26322-+=x x y 上一点M 的切线斜率为15,则点M 的坐标为 . 2、曲线x y ln =上点(1,0)处切线方程为 . 3、曲线x e x y +=在x=0处的切线方程是 ; 4、已知处可导,在0)(x x f ,则 =∆-∆-→∆xx f x f x )()x (lim 000.5、已知y xe y -=1,则dx dy= . 6、已知函数2x e y -=,则该函数的微分dy =7、设ln ,xy e x =则_______;dy =8、当物体的温度高于周围介质的温度时,物体 就不断冷却若物体 的温度T 与时间t 的函数关系为T=T (t ),则该物体在时刻t 的冷却速度为_____; 9、设在[0,t]这段时间内通过导线横截面的电荷为Q=Q(t),则在0t 时刻的电流为 10、一个质量非均匀的细杆放在x 轴上,在[0,x]上的质量为kg x m 23=,则当x=1m 时的线密度为计算题 A 、求导数1.x x x y cos 413-+=, 2.1123+-=x y x , 3. 4cos tan 2π+=x x y 4. 23cos 2y x x =+5.3)(l n x y =,6、)ln(ln x y =,7、xy 1cos=,8、x e y x 5sin = , 9、21arcsin x x x y --= 10、)ln(3x x y +=, 11、210(25)y x x =-+ , 12、)2(tan 23+=x yB.求微分1、x x y 31+=2、x e y cos =3、x e x y 22=4、21xx y +=C. 求下列隐函数的导数y '1. 0922=+-xy y 2. yxe y -=1 3. y e y x xsin 2=- 4.已知076333=--++y xy x y ,求2=x dxdy导数的应用选择题1、函数21)(x xx f +=( ) A .在),(+∞-∞内单调增加 B .在),(+∞-∞内单调减少 C .在)1,1(-内单调增加 D .在)1,1(-内单调减少 2、的单调增加区间是函数)1ln()(2x x f +=( )A.)5,5(-B.)0,(-∞C. ),0(+∞D.).(∞+-∞ 3、函数()y f x =在点0x 处取极值,则必有( );A 、0()0f x '=,B 、 0)(≠'x f ,C 、0()0f x '=或0()f x '不存在,D 、0()f x '不存在4、若()f x 在(,)a b 内二阶可导,且()0,()0,f x f x '''><则()y f x =在(,)a b 内( ):5、A 、单调增加且凸 B 、单调增加且凹 C 、单调减少且凸 D 、单调减少且凹 曲线16)(23++-=x x x x f 的凹区间是( )A .(-∞,2)B .( 2,+∞)C .( -∞,-2)D .(-2,2)6、设函数()f x 在[1,2]上可导,且()0,f x '<(1)0,(2)0f f ><,则()f x 在(1,2) 内( )。
考研高数总复习无穷大与无穷小
证 设 lim f ( x) . x x0 0, 0,使得当0 x x0 时
恒有 f (x) 1 , 即 1 . f (x)
当x
x0时,
f
1 为无穷小. (x)
反之,设 lim f ( x) 0,且 f ( x) 0. x x0
M 0, 0,使得当0 x x0 时
依渐近线定义,当 x 时( x 或 x 类似),| PN | 0 ,
即有 lim[ f (x) (kx b)] 0 lim[ f (x) kx] b
x
x
又由 lim [ f (x) k] lim 1 [ f (x) kx] 0 k 0 lim f (x) k
x x
四、曲线的渐近线
作为函数极限的一个应用。我们讨论曲线的渐近线问题。
由平面解析几何知:双曲线
x2 a2
y2 b2
1有两条渐近线 x a
y b
0。
y
o
x
那么,什么是渐近线呢?它有何特征呢?
曲线的渐近线定义: 若曲线C上的动点 p 沿着曲线无限地远离原点时,点 p 与某实直线L的
距离趋于零,则称直线L为曲线C的渐近线。
其中( x)是当 x x0时的无穷小.
证 必要性 设 lim f ( x) A, 令 ( x) f ( x) A, x x0 则有 lim ( x) 0, 且f (x) A (x). x x0 充分性 设 f ( x) A ( x),
其中 ( x)是当x x0时的无穷小,
则 lim f ( x) lim ( A ( x)) A lim ( x) A.
M
当x x0时,u(x) (x)为无穷小.
推论1 在同一过程中,有极限的变量与无穷小的乘
高数总复习重点,大一
三、导数的几何意义
K切=f ′(x0) 切线方程: 切线方程:y-f(x0)= f ′(x0)(x-x0) 在点( , ) 如 求y=x3在点(1,1)处的切线方程 在点x=1处的切线方程 求y= −x2+7在点 在点 处的切线方程
四、基本求导公式和导数的四则运算法则 基本求导公式和导数的四则运算法则 五、复合函数的导数 复合函数的导数
第二章 导数与微分
一、导数的定义
f ′(x0)= lim
∆x → 0
f ( x0 + ∆x) − f ( x0 ) ∆x
二、连续与可导的关系
f ( x + ∆x) − f ( x) lim f ′ (x)= ∆x →0 ∆x
可导必定连续,但连续未必可导 典型 y=|x|在x=0处 即 函数在一点可导是函数在该点连续的 充分不必要条件 充分不必要条件 反之 函数在一点连续是函数在该点可导的 必要不充分条件 必要不充分条件
π
小 结
熟练掌握各章的重点内容、解题的方法和技巧, 关键是能熟练运用所学的知识解决具体问题。
作业
• 认真复习,准备考试 • 祝大家成功
八、高阶导数 高阶导数 九、微分 dy 微分
1.求导数或微分 (1)
y=
x 2
重点是概念和二阶导数
= f ′( x ) dx
(2)y
x sin x −5x log ,求y′
2
= sin(ln x )求dy
x (3)y = tan 求dy 5
(4)设 f ( x) = sin x + cos x求dy
[2x+xy−sin(x+ey)] ′ x =(0) ′
2x ⋅ln2+1⋅y+x⋅y′ x−cos(x+ey) ⋅ (1+ey ⋅y ′ x) =0
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高等数学第一章 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】36x →===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 x1 ,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 '-++- y '' ++--y1 (1,3) 5 4.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[],ab 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 =-= .(三行表)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 ba a 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:()()()baf x dx f t t dt βαϕϕ'=⎡⎤⎣⎦⎰⎰。
高数下册期末总复习第七版
切线方程为 x − x0 = y − y0 = z − z0 ; x′(t0 ) y′(t0 ) z′(t0 )
法平面方程为 x′(t0 ) ⋅ (x − x0 ) + y′(t0 ) ⋅ ( y − y0 ) + z′(t0 ) ⋅ (z − z0 ) = 0
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5
b、
若曲线
Γ
的方程为:
三元方程组确定两个一元隐函数:
⎧ F ( x, ⎨⎩G ( x,
y, y,
z) z)
= =
0 0
⎨ ⎩
z=
z
(
x
)
⇒
对x求导
dy dx
,
dz dx
⎧u=u ( x, y )
{ ⇒ 四元方程组可确定两个二元隐函数:
F ( x, y,u,v)=0 G( x, y,u,v)=0
⎨⎩v=v( x, y )
对x (或y )求偏导,视y (或x )为常量,得
G 2)点法式方程:法向量 n = ( A, B,C) ,点 M (x0 , y0 , z0 ) ∈ Π ,则 A(x − x0 ) + B( y − y0 ) + C(z − z0 ) = 0 .
3)截距式方程: x + y + z = 1 abc
4)平面束方程:过直线
⎧ ⎨ ⎩
A1x A2 x
+ +
附录——平面曲线的情形
(1)
若平面曲线 C
:
⎧ ⎨ ⎩
x y
= =
x(t) y(t)
,t
=
t0
↔
M0
∈C
,则
JG 切向量T = (x′(t0 ), y′(t0 )) ,
高数总复习题一答案
高数总复习题一答案一、选择题1. 函数f(x)=x^2+3x-2的定义域是()A. RB. (-∞, +∞)C. {x|x≠0}D. {x|x≠-3/2}答案:A2. 函数f(x)=1/x的值域是()A. (0, +∞)B. (-∞, 0)C. (-∞, 0) ∪ (0, +∞)D. R答案:C3. 若f(x)=x^2,求f'(x)=()A. 2xB. x^2C. 2D. x答案:A4. 曲线y=x^3-6x^2+9x在点(1,4)处的切线斜率是()A. -6B. -12C. 0D. 6答案:D5. 函数f(x)=sin(x)的周期是()A. πB. 2πC. π/2D. π/4答案:B二、填空题6. 若f(x)=x^3-2x^2+x+5,则f'(x)=______。
答案:3x^2-4x+17. 函数y=x^2+2x+3的极小值点是______。
答案:x=-18. 若曲线y=x^3与直线y=6x-9相切于点P,则点P的坐标为______。
答案:(1,0)9. 函数f(x)=ln(x)的导数是______。
答案:1/x10. 函数y=x^2-4x+7在区间[2,5]上的最大值是______。
答案:7三、解答题11. 求函数f(x)=x^3-6x^2+11x-6在区间[1,3]上的最大值和最小值。
答案:首先求导f'(x)=3x^2-12x+11,令f'(x)=0,解得x=1,x=11/3。
在区间[1,3]内,x=1是极小值点,f(1)=0;x=11/3不在区间内,所以区间端点处的值也需要比较,f(3)=12。
因此,最大值为12,最小值为0。
12. 已知某函数f(x)=x^3-3x^2+2x,求其在x=2处的切线方程。
答案:首先求导f'(x)=3x^2-6x+2,然后计算f'(2)=2,f(2)=2。
切线方程为y-2=2(x-2),即y=2x-2。
四、证明题13. 证明函数f(x)=x^2在区间(-∞, +∞)上是严格递增的。
高数复习总提纲
一。
函数,极限,连续
1.极限的四则运算规则:
lim f(x)=A, lim g(x)=B(x)
lim [f(x)g(x)]=lim f(x)lim g(x)=A
lim f(x)g(x)=lim f(x)lim g(x)=AB
lim f(x)/g(x)=lim f(x)/lim g(x)=A/B (B)
2. 常用的等价公式
x sinx, arcsinxx, tanx, arctanx, ln(1+x)
e^x-1, 1-cosx, (1+x)^(1/n)-1
3.求极限的两个重要公式。
(1)lim sinx/x(x)=1 (2)lim (1+x)^(1/x)[x]=e 4.几个常用的极限
(n)lim =1 (x) lim arctanx=
(x)lim x^x=1 (x)lim arccotx=0或(n)lim ()lim n!/(ln)=
二.导数与微分(见精华区《常见公式一》)
补充高阶导数的公式。
2.
曲率半径
三.不定积分(见精华区《常见公式二》)
四.定积分及广义积分
1.定积分的性质与定理
定积分比较定理
估值定理
积分中值定理:
2.
五.中值定理。
1。
洛尔定理
2。
拉格浪日定理
3.柯西中值定理
4.台劳公式
5.五种常见函数的台劳展开
(2)
(3)
(4)
(5)
六。
无穷级数
1.常用的函数展开式。
(1)
(2)
2.傅立叶级数
九.矢量代数与空间解析几何
1.
2.
3.
4。
高数期末复习总结
高数期末复习总结一、函数与极限1. 函数函数是一种特殊的关系,它将集合中的每个元素对应到另一个集合中的唯一元素上。
函数一般用f(x)或者y来表示,其中x是自变量,y是因变量。
2. 极限极限是研究函数收敛性与连续性的重要概念。
对于函数f(x),当自变量x无限接近于某个值a时,因变量f(x)的值趋向于一个确定的值L,即lim(x->a)f(x)=L。
3. 极限的性质- 唯一性:如果极限存在,则极限值唯一。
- 有界性:有界数列必有收敛子数列。
- 保号性:如果数列收敛于非零数L,则数列的绝对值保持与L同号。
4. 极限的运算法则- 四则运算:函数的和、差、积、商的极限等于各个函数极限的和、差、积、商的极限。
- 复合函数:复合函数的极限等于函数的极限的复合。
- 函数与常数的乘积:函数与常数的乘积的极限等于函数的极限与常数的乘积的极限。
5. 无穷大与无穷小无穷大是指极限趋向于无穷大的函数,无穷小是指极限趋向于零的函数。
6. 连续性函数在某一点连续是指函数在该点的极限等于函数在该点的值。
如果函数在一个区间内的每个点都连续,则称函数在该区间上连续。
7. 中值定理中值定理是微积分中重要的定理,它包括了拉格朗日中值定理、柯西中值定理和罗尔中值定理。
这些定理揭示了函数在一定条件下存在某一点满足特殊性质。
二、导数与微分1. 导数导数描述了函数在某一点附近的变化率。
函数f(x)在点x=a处的导数用f'(a)表示,它等于函数在该点处的切线的斜率。
2. 导数的计算法则- 基本公式:导数的基本公式包括常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数和反三角函数的导数。
- 四则运算:两个函数的和、差、积、商的导数等于各个函数导数的和、差、积、商的导数。
- 复合函数:复合函数的导数等于外函数的导数乘上内函数的导数。
3. 高阶导数高阶导数是指导数的导数。
如果函数f(x)的导数存在,我们可以继续对导数求导,得到2阶导数、3阶导数等。
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可分离变量类型方程求通解得
回代得原方程的通解: 显然
x −1 = Ce y − x x +1
y = x 也为原方程的解。
y′ = 2( y+2 2 ) x + y −1
的通解
★★★★(5)求方程
思路:平移变换 解:联立 ⎨
⎧ y+2=0 ⎧ x=3 ,解之得 ⎨ ⎩x + y − 1 = 0 ⎩ y = −2 ⎧x = X + 3 dy dY ,则 = dx dX ⎩y =Y −2
ln cos y = ln(e x + 1) + ln C cos y = C (e x + 1) .
由
,
或
π y |x =0 = π 得 cos π = C(e 4 +1) , C = 2 4 4 4 2 (e x +1) . 所以特解为 cos y = 4
,
★★
(2)
( x 2 + 2 xy − y 2 )dx + ( y 2 + 2 xy − x 2 )dy = 0,
总习题十二
1 求下列微分方程的通解
知识点:一阶微分方程的解法 :一般先把 y 视为因变量,x 视为自变量,按可分离变量型,一阶线性,齐次,贝努利,全微分的顺 思路 思路:
序进行判断,给出对应解法。若不属于可将 x 视为因变量,y 视为自变量再去判断。若在不适合,可考虑 适当变量代换。
★★(1)
( xy 2 + x)dx + ( y − x 2 y )dy = 0
做平移变换 ⎨
Y dY Y 代入原方程得 = 2( ) 2 = 2( X ) 2 Y dX X +Y 1+ X Y 令 = u , Y = uX 代入原方程得 X
(1 + u ) 2 dX du = − 2 X u (1 + u )
积分得 ln u 分离变量得
− 2 arctan u = − ln X + C1
2x 4 y
dy + y 4 = 4x 6 dx
dy y 3 思路:方程变形为 + 4 = 2 x 2 y −1 ,形式与贝努利相近,考虑变量代换 y = z m ,m 待定 dx 2 x
m 解: 令 y = z ,其中 m 为待定系数使得原方程成为齐次方程,代入原方程得
2 mx 4 z 2 m −1
dx + C )
y −2 =
9 求下列微分方程满足初始条件的特解
★★(1)
dy + y cot x = 5ecos x , y | x=π = −4 ; dx 2
− cot xdx cot xdx 解: y = e ∫ ( 5e cos x ⋅ e ∫ dx + C )
∫
= 1 (∫ 5ecos x ⋅sin xdx + C) = 1 (−5ecos x + C ) . sin x sin x 1 (−5ecos x +1) . 由 y | π = −4 , 得 C=1, 故所求特解为 y = x= sin x 2
1 1 1 [ ∫ a (1 + ) ⋅ ln xdx + C ] = ⋅ ( ax ln x + C ) ln x ln x ln x C = ax + ln x
★★
(3)
xdy − [ y + xy 3 (1 + ln x)]dx = 0
解: 原方程可变形为
1 ⋅ dy − 1 ⋅ 1 = (1+ ln x) , y3 dx x y 2
比,已知
f (0) = 0 , f (1) = 1 ,求此曲线方程.
解:由题意得
即 又
∫
x
0
f ( x )dx = ky 4 ,两边关于 x 求导得 y = 4ky 3 y′
4 4ky 2 dy = dx ,两边积分得 ky 3 = x + C 3
f (0) = 0 , f (1) = 1 ,代入上式得 C = 0 , k = y3 = x
2 + 4u 1 1 4 2 1 du = dX 即 − ( + )du = dX 2 X 3 4u − 1 u + 2 X 2 − 7u − 4u 1 2 1 两边积分得: − ln(4u − 1) − ln u + 2 = ln X − ln C 3 3 3
化简回代得:
y = Ce
− 2 arctan
3
两边积分得
ln u + 1 − ln(u 2 +即u
+ 1 = Cx (u 2 + 1)
,
y x
代入上式得原方程的通解
x + y = C( x2 + y2 )
由
y x =1 = 1 得 C=1,
故所求特解为 x +
y = x2 + y2 .
★★★★3 求解方程
因此船运动路线的函数方程为
1 1 23 ⎧ 2 ⎪ x = kaht − ka t , 2 3 ⎨ ⎪ ⎩ y = at
从而一般方程为 x =
★★★ 7
k ( h y 2 − 1 y 3) . a 2 3
与以[0,x]为底围成的曲边梯形的面积与纵坐标 y 的 4 次幂成正
若曲线
y = f ( x), ( f ( x ) ≥ 0)
, 即
x
du u 2 + 4u + 4 1+ u 1 ,分离变量得 =− du = − dx , 2 dx 1+ u x u + 4u + 4
ln u + 2 + 1 1 y = − ln x − ln C , 即 ln Cx(u + 2) + = 0 ,将 u = u+2 u+2 x
代入上式
两边积分得
解:分离变量得
y x dy = 2 dx , 2 1+ y x −1
两边积分得
∫1+ y
y
2
dy = ∫
x dx , x −1
2
即
1 1 ln 1 + y 2 = ln x 2 − 1 + C1 , 2 2
化简得:
1+ y2 = ± e 2C1 2 x −1
故通解为 1 +
★★(2)
y 2 = C ( x 2 − 1) ,
分离变量得 , 即
x
.
y du = − u + 2eu dy 1+ 2e
u
,
1+ 2eu du = − 1 dy , y u + 2eu
两边积分得
ln(u + 2e n ) = − ln y + ln C
将u =
即
y (u + 2e n ) = C
x y
代入上式得原方程的通解
x x 即 x + 2 ye y
y( x + 2e y ) = C , y
2 求下列初值问题的解
★★
=C .
(1) cos ydx + (1 + e
−x
) sin ydy = 0, y | x = 0 =
π 4
;
解: 分离变量得
−
x sin y dy = e x dx , cos y 1+ e
两边积分得
−∫
即
x sin y dy = ∫ e x dx , cos y 1+ e
★★(2)
xy′ ln x + y = ax(ln x + 1)
1 1 y = a (1 + ) x ln x ln x
代入公式得:
解:原方程变形为 y′ +
P( x) =
1 1 , Q( x) = a(1 + ) x ln x ln x
∫ x ln x dx
1 1
y=e
=
−
dx 1 ∫ ( ∫ a (1 + ) ⋅ e x ln x dx + C ) ln x
(4 + Cx 5 ) x 3 Cx 5 − 1
,特解
分离变量解得
的原方程通解为
y 2 = x3
★★★★4.求黎卡提微分方程
( x 2 − 1) y′ + y 2 − 2 xy + 1 = 0 的通解
思路:方程凑项 ( x
2
− 1) y′ + y 2 − 2 xy + x 2 − x 2 + 1 = 0 得 ( x 2 − 1)
dz + z 4m = 4 x 6 dx
= 4m = 2m + 3
得m
必有各项次数相等即 6
3 2
=
3 2
6
所以可令
y=z
,原方程变为
z dz ⎛ z ⎞ 3( ) 2 +⎜ ⎟ = 4 x dx ⎝ x ⎠
在令 u
=
z du 2 得 3u ( x + u) + u 6 = 4 x dx u3 + 4 = Cx 5 或 u = 1 3 u −1 y2 =
其中 C 为任意常数.
(e x + y − e x )dx + (e x + y + e y )dy = 0
y x x y
解:方程变形为 e (e + 1) dy = e (1 − e ) dx 分离变量得
ey ex dy = dx , 1− ey 1+ ex
两边积分得 故通解为 (e