高等数学基础知识点归纳

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(完整版)高数知识点总结

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高数重点知识总结1、基本初等函数:反函数(y=arctanx),对数函数(y=lnx),幂函数(y=x),指数函数(x a y =),三角函数(y=sinx),常数函数(y=c)2、分段函数不是初等函数。

3、无穷小:高阶+低阶=低阶 例如:1lim lim020==+→→x xxx x x x 4、两个重要极限:()e x ex xxxx xx x =⎪⎭⎫⎝⎛+=+=∞→→→11lim 1lim )2(1sin lim )1(10 经验公式:当∞→→→)(,0)(,0x g x f x x ,[])()(lim )(0)(1lim x g x f x g x x x x ex f →=+→例如:()33lim 10031lim -⎪⎭⎫ ⎝⎛-→==-→e ex x x xx x5、可导必定连续,连续未必可导。

例如:||x y =连续但不可导。

6、导数的定义:()0000')()(lim)(')()(limx f x x x f x f x f xx f x x f x x x =--=∆-∆+→→∆7、复合函数求导:[][])(')(')(x g x g f dxx g df •= 例如:xx x x x x x y x x y ++=++=+=24122211', 8、隐函数求导:(1)直接求导法;(2)方程两边同时微分,再求出dy/dx例如:yxdx dy ydy xdx y xy yy x y x -=⇒+-=⇒=+=+22,),2('0'22,),1(122左右两边同时微分法左右两边同时求导解:法 9、由参数方程所确定的函数求导:若⎩⎨⎧==)()(t h x t g y ,则)(')('//t h t g dt dx dt dy dx dy ==,其二阶导数:()[])(')('/)('/)/(/22t h dt t h t g d dt dx dt dx dy d dx dx dy d dx y d === 10、微分的近似计算:)(')()(000x f x x f x x f •∆=-∆+ 例如:计算 ︒31sin11、函数间断点的类型:(1)第一类:可去间断点和跳跃间断点;例如:xxy sin =(x=0是函数可去间断点),)sgn(x y =(x=0是函数的跳跃间断点)(2)第二类:振荡间断点和无穷间断点;例如:⎪⎭⎫ ⎝⎛=x x f 1sin )((x=0是函数的振荡间断点),xy 1=(x=0是函数的无穷间断点) 12、渐近线:水平渐近线:c x f y x ==∞→)(lim铅直渐近线:.)(lim 是铅直渐近线,则若,a x x f ax =∞=→斜渐近线:[]ax x f b xx f a b ax y x x -==+=∞→∞→)(lim ,)(lim,即求设斜渐近线为例如:求函数11223-+++=x x x x y 的渐近线13、驻点:令函数y=f(x),若f'(x0)=0,称x0是驻点。

高数基础知识总结

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( ) sin x
=
x−
x3 3!
+
x5 5!

+ (−1)n
x 2n+1
(2n +1)!
+
0
x 2n+1
( ) cos x = 1−
x2 2!
+
x4 4!
−Λ
+ (−1)n
x 2n
(2n)!
+
0
x 2n
( ) ln(1 + x) = x − x2 + x3 − Λ + (− )1 n+1 xn + 0 xn
连续,则 f (x) 必在 [a,b]上有界。
定理 2.(最大值和最小值定理)如果函数 f (x) 在闭
区间 [a,b]上连续,则在这个区间上一定存在最大值 M 和
最小值 m 。 其中最大值 M 和最小值 m 的定义如下:
定义 设 f (x0 ) = M 是区间 [a,b]上某点 x0 处的函数
(log a
lim
f (x) g(x)
=
A
(或


7.利用导数定义求极限
基本公式: lim ∆x→0
f (x0 + ∆x) −
∆x
f (x0 ) =
f ′(x0 )
[如果
值,如果对于区间 [a,b]上的任一点 x ,总有 f (x) ≤ M ,
则称 M 为函数 f (x) 在 [a,b]上的最大值。同样可以定义最
整数),则
lim
n→∞
xn
=
A 存在,且 A ≤
M
准则 2.(夹逼定理)设 g(x) ≤ f (x) ≤ h(x)

高等数学各项基础知识点总结

高等数学各项基础知识点总结

高等数学知识点总结第一章函数与极限一.函数的概念1.两个无穷小的比较设0)(lim ,0)(lim ==x g x f 且l x g x f =)()(lim (1)l =0,称f (x)是比g(x)高阶的无穷小,记以f (x)=0[)(x g ],称g(x)是比f(x)低阶的无穷小。

(2)l ≠0,称f (x)与g(x)是同阶无穷小。

(3)l =1,称f (x)与g(x)是等价无穷小,记以f (x)~g(x)2.常见的等价无穷小当x →0时sin x ~x ,tan x ~x ,x arcsin ~x ,x arccos ~x,1−cos x ~2/2^x ,x e −1~x ,)1ln(x +~x ,1)1(-+αx ~xα二.求极限的方法1.两个准则准则1.单调有界数列极限一定存在准则2.(夹逼定理)设g (x )≤f (x )≤h (x )若A x h A x g ==)(lim ,)(lim ,则Ax f =)(lim 2.两个重要公式公式11sin lim 0=→xx x 公式2e x x x =+→/10)1(lim 3.用无穷小重要性质和等价无穷小代换4.用泰勒公式当x 0→时,有以下公式,可当做等价无穷小更深层次233521211...()2!3!!sin ...(1)()3!5!(21)!n xn n n n x x x e x o x n x x x x x o x n ++=++++++=-+++-++)(!2)1(...!4!21cos 2242n n n x o n x x x x +-+++-=)()1(...32)1ln(132n n n x o nx x x x x +-++-=++)(!))1()...(1(...!2)1(1)1(2n n x o x n n x x x +---++-++=+ααααααα)(12)1(...53arctan 1212153+++++-+-+-=n n n x o n x x x x x 5.洛必达法则定理1设函数)(x f 、)(x F 满足下列条件:(1)0)(lim 0=→x f x x ,0)(lim 0=→x F x x ;(2))(x f 与)(x F 在0x 的某一去心邻域内可导,且0)(≠'x F ;(3))()(lim 0x F x f x x ''→存在(或为无穷大),则这个定理说明:当)()(lim 0x F x f x x ''→存在时,)()(lim 0x F x f x x →也存在且等于)()(lim 0x F x f x x ''→;当)()(lim 0x F x f x x ''→为无穷大时,)()(lim 0x F x f x x →也是无穷大.这种在一定条件下通过分子分母分别求导再求极限来确定未定式的极限值的方法称为洛必达(H L 'ospital)法则.∞∞型未定式定理2设函数)(x f 、)(x F 满足下列条件:(1)∞=→)(lim 0x f x x ,∞=→)(lim 0x F x x ;(2))(x f 与)(x F 在0x 的某一去心邻域内可导,且0)(≠'x F ;(3))()(lim 0x F x f x x ''→存在(或为无穷大),则注:上述关于0x x →时未定式∞∞型的洛必达法则,对于∞→x 时未定式∞∞型同样适用.使用洛必达法则时必须注意以下几点:(1)洛必达法则只能适用于“00”和“∞∞”型的未定式,其它的未定式须先化简变形成“00”或“∞∞”型才能运用该法则;(2)只要条件具备,可以连续应用洛必达法则;(3)洛必达法则的条件是充分的,但不必要.因此,在该法则失效时并不能断定原极限不存在.6.利用导数定义求极限基本公式)()()(lim 0'000x f xx f x x f x =∆-∆+→∆(如果存在)7.利用定积分定义求极限基本格式1011lim ()()n n k k f f x dx n n →∞==∑⎰(如果存在)三.函数的间断点的分类)()(lim )()(lim 00x F x f x F x f x x x x ''=→→)()(lim )()(lim 00x F x f x F x f x x x x ''=→→函数的间断点分为两类:(1)第一类间断点设0x 是函数y =f (x )的间断点。

高等数学知识点总结

高等数学知识点总结

高等数学是大学理工科学生的一门基础课程,涉及到数学分析、线性代数、概率论和数学物理方法等内容。

本文将对高等数学的知识点进行总结,以供参考。

一、数学分析1.极限与连续极限是数学分析的基础概念,主要研究函数在某一点的邻域内的性质。

极限的性质包括保号性、保序性等。

连续性是极限的一种特殊情况,一个函数在某一点的极限等于该点的函数值,则称该函数在该点连续。

2.导数与微分导数研究函数在某一点的切线斜率,是函数变化率的具体体现。

导数的计算方法包括定义法、导数法则和高阶导数等。

微分是导数的一种应用,主要研究函数在某一点的微小变化。

3.积分与不定积分积分是导数的逆运算,研究函数在某一区间内的累积变化。

积分的计算方法包括牛顿-莱布尼茨公式、换元积分法和分部积分法等。

不定积分是积分的一种扩展,没有明确的积分界限,主要用于求解原函数。

级数是数学分析中的重要部分,研究函数的和式。

常见的级数包括幂级数、泰勒级数和傅里叶级数等。

级数的收敛性判断是级数研究的关键,常用的判断方法有比较判别法、比值判别法和根值判别法等。

5.多元函数微分学多元函数微分学研究多个变量之间的函数关系。

主要内容包括偏导数、全微分、方向导数和雅可比矩阵等。

重积分是研究函数在空间区域上的累积变化。

重积分的计算方法包括一重积分、二重积分和三重积分等。

7.常微分方程常微分方程是描述自然界和工程技术中具有变化规律的数学模型。

常微分方程的解法包括分离变量法、常数变易法和线性微分方程组等。

二、线性代数矩阵是线性代数的基本工具,用于描述线性方程组和线性变换。

矩阵的运算包括加法、减法、数乘和矩阵乘法等。

矩阵的行列式用于判断线性方程组的解的情况。

2.线性方程组线性方程组是实际问题中常见的数学模型。

线性方程组的解法包括高斯消元法、矩阵求逆法和克莱姆法则等。

3.向量空间与线性变换向量空间是具有加法和数乘运算的向量集合。

线性变换是从一个向量空间到另一个向量空间的线性映射。

4.特征值与特征向量特征值和特征向量是描述矩阵性质的重要概念。

大学高数知识点总结

大学高数知识点总结

大学高数知识点总结大学高数知识点总结一、代数:1、函数及其图象:定义域、值域、增函数、减函数、奇函数、偶函数、有界函数、无界函数、相交函数、无穷小量的概念、函数的极限及其性质。

2、不等式:一元不等式与多元不等式的性质、解不等式的方法以及在几何中的应用。

3、导数:函数的导数的定义、性质、计算、利用导数解析函数的最值问题;高阶导数的概念以及利用它确定函数图象的单调性。

4、曲线的积分:曲线的面积、积分的定义、计算方法、利用积分求曲线面积、平面曲线的积分、特殊函数的积分。

5、复数:复数的概念、运算规则、虚部抽象概念、复数函数、复数解析函数及其图象、利用几何性质解决复数问题。

6、三角函数:三角函数的概念、函数表达式、图象、关系式、函数的性质、函数的变换、求解三角函数的方法、应用。

7、统计:概率的概念、抽样理论、统计分布、误差分析、检验理论。

二、初等数论:1、素数及其分解:素数的概念、素数的分解法、素数的基本性质、素数的充要条件。

2、同余理论:同余方程的概念、同余方程的解法、同余方程的性质、模的概念及其性质。

3、欧几里德算法:求最大公约数、求最小公倍数、求逆元、斯特林公式、欧几里得定理及其应用。

4、置换:置换的概念、置换的性质、置换的构成、置换的表示法、置换的应用。

5、图论:图的概念、图的构成、图的性质、图的表示法、图的生成算法、图的应用。

三、几何:1、几何形体:正n边形、正多边形、空间几何体、椭圆、圆锥、圆柱、圆台等几何形体的性质及其应用。

2、切线、切面:曲线的切线、曲面的切面、曲线的法线方向、曲面的法线方向、曲线的曲率、曲面的曲率及其定义。

3、投影:正射投影、透视投影、锥体投影等投影的概念及其应用。

4、立体视角:立体视角的概念、立体视角的定义及其应用。

四、空间几何:1、几何性质:投影的性质、平面的性质、空间的性质、直线的性质、平行线的性质、平面的性质、直线的性质、平行线的性质、面的性质、曲线的性质、曲面的性质、四边形的性质等。

高等数学知识点归纳

高等数学知识点归纳

第一讲: 极限与连续一. 数列函数: 1. 类型:(1)数列: *()n a f n =; *1()n n a f a += (2)初等函数:(3)分段函数: *0102()(),()x x f x F x x x f x ≤⎧=⎨>⎩; *0()(),x x f x F x x x a ≠⎧=⎨=⎩;* (4)复合(含f )函数: (),()y f u u x ϕ== (5)隐式(方程): (,)0F x y =(6)参式(数一,二): ()()x x t y y t =⎧⎨=⎩(7)变限积分函数: ()(,)xaF x f x t dt =⎰(8)级数和函数(数一,三): 0(),nn n S x a xx ∞==∈Ω∑2. 特征(几何):(1)单调性与有界性(判别); (()f x 单调000,()(()())x x x f x f x ⇒∀--定号) (2)奇偶性与周期性(应用).3. 反函数与直接函数: 11()()()y f x x f y y f x --=⇔=⇒=二. 极限性质:1. 类型: *lim n n a →∞; *lim ()x f x →∞(含x →±∞); *0lim ()x x f x →(含0x x ±→)2. 无穷小与无穷大(注: 无穷量):3. 未定型:000,,1,,0,0,0∞∞∞-∞⋅∞∞∞4. 性质: *有界性, *保号性, *归并性 三. 常用结论:11n n →, 1(0)1n a a >→, 1()max(,,)nnn na b c a b c ++→, ()00!na a n >→1(0)x x→→∞, 0lim 1xx x +→=, lim 0n x x x e →+∞=, ln lim 0n x x x →+∞=, 0lim ln 0nx x x +→=, 0,xx e x →-∞⎧→⎨+∞→+∞⎩四. 必备公式:1. 等价无穷小: 当()0u x →时, sin ()()u x u x ; tan ()()u x u x ; 211cos ()()2u x u x -; ()1()u x eu x -; ln(1())()u x u x +; (1())1()u x u x αα+-;arcsin ()()u x u x ; arctan ()()u x u x2. 泰勒公式:(1)2211()2!xe x x o x =+++; (2)221ln(1)()2x x x o x +=-+;(3)341sin ()3!x x x o x =-+;(4)24511cos 1()2!4!x x x o x =-++;(5)22(1)(1)1()2!x x x o x αααα-+=+++.五. 常规方法: 前提: (1)准确判断0,,1,0M α∞∞∞(其它如:00,0,0,∞-∞⋅∞∞); (2)变量代换(如:1t x=) 1. 抓大弃小()∞∞, 2. 无穷小与有界量乘积 (M α⋅) (注:1sin1,x x≤→∞) 3. 1∞处理(其它如:00,∞)4. 左右极限(包括x →±∞):(1)1(0)x x→; (2)()xe x →∞; 1(0)x e x →; (3)分段函数: x , []x , max ()f x5. 无穷小等价替换(因式中的无穷小)(注: 非零因子)6. 洛必达法则 (1)先”处理”,后法则(00最后方法); (注意对比: 1ln lim 1x x x x →-与0ln lim 1x x x x→-)(2)幂指型处理: ()()ln ()()v x v x u x u x e=(如: 1111111(1)x x x x xee e e-++-=-)(3)含变限积分;(4)不能用与不便用7. 泰勒公式(皮亚诺余项): 处理和式中的无穷小 8. 极限函数: ()lim (,)n f x F x n →∞=(⇒分段函数)六. 非常手段 1. 收敛准则:(1)()lim ()n x a f n f x →+∞=⇒(2)双边夹: *?n n n b a c ≤≤, *,?n n b c a →(3)单边挤: 1()n n a f a += *21?a a ≥ *?n a M ≤ *'()0?f x >2. 导数定义(洛必达?): 00lim'()x ff x x→=3. 积分和: 10112lim [()()()]()n nf f f f x dx n n n n→∞+++=⎰,4. 中值定理: lim[()()]lim '()x x f x a f x a f ξ→+∞→+∞+-=5. 级数和(数一三):(1)1n n a ∞=∑收敛lim 0n n a →∞⇒=, (如2!lim n n n n n →∞) (2)121lim()n n n n a a a a ∞→∞=+++=∑,(3){}n a 与11()nn n aa ∞-=-∑同敛散七. 常见应用:1. 无穷小比较(等价,阶): *(),(0)?n f x kx x →(1)(1)()(0)'(0)(0)0,(0)n n f f f f a -=====⇔()()!!nn na a f x x x x n n α=+ (2)()xxn f t dtkt dt ⎰⎰2. 渐近线(含斜):(1)()lim,lim[()]x x f x a b f x ax x→∞→∞==-()f x ax b α⇒++(2)()f x ax b α=++,(10x→)3. 连续性: (1)间断点判别(个数); (2)分段函数连续性(附:极限函数, '()f x 连续性) 八. [,]a b 上连续函数性质1. 连通性: ([,])[,]f a b m M = (注:01λ∀<<, “平均”值:0()(1)()()f a f b f x λλ+-=)2. 介值定理: (附: 达布定理)(1)零点存在定理: ()()0f a f b <0()0f x ⇒=(根的个数); (2)()0(())'0xaf x f x dx =⇒=⎰.第二讲:导数及应用(一元)(含中值定理)一. 基本概念:1. 差商与导数: '()f x =0()()limx f x x f x x→+-; 0'()f x =000()()lim x x f x f x x x →--(1)0()(0)'(0)limx f x f f x →-= (注:0()lim (x f x A f x→=连续)(0)0,'(0)f f A ⇒==)(2)左右导: ''00(),()f x f x -+;(3)可导与连续; (在0x =处, x 连续不可导; x x 可导) 2. 微分与导数:()()'()()'()f f x x f x f x x o x df f x dx =+-=+⇒=(1)可微⇔可导; (2)比较,f df ∆与"0"的大小比较(图示); 二. 求导准备:1. 基本初等函数求导公式; (注: (())'f x )2. 法则: (1)四则运算; (2)复合法则; (3)反函数1'dx dy y = 三. 各类求导(方法步骤):1. 定义导: (1)'()f a 与'()x a f x =; (2)分段函数左右导; (3)0()()limh f x h f x h h→+--(注: 0()(),x x F x f x x x a ≠⎧=⎨=⎩, 求:0'(),'()f x f x 及'()f x 的连续性) 2. 初等导(公式加法则):(1)[()]u f g x =, 求:0'()u x (图形题); (2)()()xaF x f t dt =⎰, 求:'()F x (注: ((,))',((,))',(())'x b baaaf x t dt f x t dt f t dt ⎰⎰⎰)(3)0102(),()x x f x y x x f x <⎧=⎨≥⎩,求''00(),()f x f x -+及0'()f x (待定系数)3. 隐式((,)0f x y =)导: 22,dy d y dx dx (1)存在定理;(2)微分法(一阶微分的形式不变性). (3)对数求导法.4. 参式导(数一,二): ()()x x t y y t =⎧⎨=⎩, 求:22,dy d ydx dx5. 高阶导()()n f x 公式:()()ax n n axe a e =; ()11!()()n n n b n a bx a bx +=--; ()(sin )sin()2n n ax a ax n π=+⨯; ()(cos )cos()2n n ax a ax n π=+⨯()()1(1)2(2)()'"n n n n n n uv u v C uv C u v --=+++注: ()(0)n f与泰勒展式: 2012()nn f x a a x a x a x =+++++()(0)!n n f a n ⇒=四. 各类应用:1. 斜率与切线(法线); (区别: ()y f x =上点0M 和过点0M 的切线)2. 物理: (相对)变化率-速度;3. 曲率(数一二):ρ=曲率半径, 曲率中心, 曲率圆)4. 边际与弹性(数三): (附: 需求, 收益, 成本, 利润) 五. 单调性与极值(必求导) 1. 判别(驻点0'()0f x =): (1) '()0()f x f x ≥⇒; '()0()f x f x ≤⇒;(2)分段函数的单调性(3)'()0f x >⇒零点唯一; "()0f x >⇒驻点唯一(必为极值,最值). 2. 极值点:(1)表格('()f x 变号); (由0002'()'()''()lim0,lim 0,lim 00x x x x x x f x f x f x x x x x→→→≠≠≠⇒=的特点) (2)二阶导(0'()0f x =)注(1)f 与',"f f 的匹配('f 图形中包含的信息);(2)实例: 由'()()()()f x x f x g x λ+=确定点“0x x =”的特点. (3)闭域上最值(应用例: 与定积分几何应用相结合, 求最优) 3. 不等式证明(()0f x ≥)(1)区别: *单变量与双变量? *[,]x a b ∈与[,),(,)x a x ∈+∞∈-∞+∞? (2)类型: *'0,()0f f a ≥≥; *'0,()0f f b ≤≥*"0,(),()0f f a f b ≤≥; *00"()0,'()0,()0f x f x f x ≥=≥ (3)注意: 单调性⊕端点值⊕极值⊕凹凸性. (如: max ()()f x M f x M ≤⇔=) 4. 函数的零点个数: 单调⊕介值六. 凹凸与拐点(必求导!): 1. "y ⇒表格; (0"()0f x =)2. 应用: (1)泰勒估计; (2)'f 单调; (3)凹凸. 七. 罗尔定理与辅助函数: (注: 最值点必为驻点) 1. 结论: ()()'()()0F b F a F f ξξ=⇒== 2. 辅助函数构造实例: (1)()f ξ⇒()()xaF x f t dt =⎰(2)'()()()'()0()()()f g f g F x f x g x ξξξξ+=⇒= (3)()'()()()'()0()()f x fg f g F x g x ξξξξ-=⇒= (4)'()()()0f f ξλξξ+=⇒()()()x dxF x e f x λ⎰=;3. ()()0()n ff x ξ=⇔有1n +个零点(1)()n f x -⇔有2个零点4. 特例: 证明()()n fa ξ=的常规方法:令()()()n F x f x P x =-有1n +个零点(()n P x 待定)5. 注: 含12,ξξ时,分家!(柯西定理)6. 附(达布定理): ()f x 在[,]a b 可导,['(),'()]c f a f b ∀∈,[,]a b ξ∃∈,使:'()f c ξ= 八. 拉格朗日中值定理1. 结论: ()()'()()f b f a f b a ξ-=-; (()(),'()0a b ϕϕξϕξ<⇒∃∍>)2. 估计:'()f f x ξ=九. 泰勒公式(连接,',"f f f 之间的桥梁) 1. 结论: 2300000011()()'()()"()()"'()()2!3!f x f x f x x x f x x x f x x ξ=+-+-+-; 2. 应用: 在已知()f a 或()f b 值时进行积分估计十. 积分中值定理(附:广义): [注:有定积分(不含变限)条件时使用]第三讲: 一元积分学一. 基本概念: 1. 原函数()F x :(1)'()()F x f x =; (2)()()f x dx dF x =; (3)()()f x dx F x c =+⎰注(1)()()xaF x f t dt =⎰(连续不一定可导);(2)()()()()xx aax t f t dt f t dt f x -⇒⇒⎰⎰ (()f x 连续)2. 不定积分性质:(1)(())'()f x dx f x =⎰; (())()d f x dx f x dx =⎰(2)'()()f x dx f x c =+⎰; ()()df x f x c =+⎰二. 不定积分常规方法 1. 熟悉基本积分公式2. 基本方法: 拆(线性性)1212(()())()()k f x k g x dx k f x dx k g x dx +=+⎰⎰⎰3. 凑微法(基础): 要求巧,简,活(221sin cos x x =+)如: 211(),,ln ,2dx dx d ax b xdx dx d x a x =+==2=(1ln )(ln )x dx d x x =+=4. 变量代换:(1)常用(三角代换,根式代换,倒代换): 1sin ,,,x t t t t x====(2)作用与引伸(化简): x t =5. 分部积分(巧用):(1)含需求导的被积函数(如ln ,arctan ,()xa x x f t dt ⎰);(2)“反对幂三指”: ,ln ,n axnx edx xxdx ⎰⎰(3)特别:()xf x dx ⎰ (*已知()f x 的原函数为()F x ; *已知'()()f x F x =)6. 特例: (1)11sin cos sin cos a x b x dx a x b x ++⎰; (2)(),()sin kxp x e dx p x axdx ⎰⎰快速法; (3)()()n v x dx u x ⎰三. 定积分: 1. 概念性质:(1)积分和式(可积的必要条件:有界, 充分条件:连续) (2)几何意义(面积,对称性,周期性,积分中值)*20(0)8a a π>=⎰; *()02baa bx dx +-=⎰ (3)附:()()baf x dx M b a ≤-⎰,()()()bbaaf xg x dx M g x dx ≤⎰⎰)(4)定积分与变限积分, 反常积分的区别联系与侧重2: 变限积分()()xax f t dt Φ=⎰的处理(重点)(1)f 可积⇒Φ连续, f 连续⇒Φ可导 (2)(())'xaf t dt ⎰()f x =; (()())'()x xaax t f t dt f t dt -=⎰⎰;()()()xaf x dt x a f x =-⎰(3)由函数()()xaF x f t dt =⎰参与的求导, 极限, 极值, 积分(方程)问题3. N L -公式:()()()baf x dx F b F a =-⎰(()F x 在[,]a b 上必须连续!)注: (1)分段积分, 对称性(奇偶), 周期性 (2)有理式, 三角式, 根式 (3)含()baf t dt ⎰的方程.4. 变量代换: ()(())'()baf x dx f u t u t dt βα=⎰⎰(1)00()()()aa f x dx f a x dx x a t =-=-⎰⎰,(2)()()()[()()]aaaaaf x dx f x dx x t f x f x dx --=-=-=+-⎰⎰⎰ (如:4411sin dx x ππ-+⎰)(3)2201sin n n n n I xdx I nπ--==⎰, (4)2200(sin )(cos )f x dx f x dx ππ=⎰⎰;20(sin )2(sin )f x dx f x dx ππ=⎰⎰,(5)(sin )(sin )2xf x dx f x dx πππ=⎰⎰,5. 分部积分(1)准备时“凑常数” (2)已知'()f x 或()xaf x =⎰时, 求()baf x dx ⎰6. 附: 三角函数系的正交性: 22200sin cos sin cos 0nxdx nxdx nx mxdx πππ===⎰⎰⎰2200sin sin cos cos ()0nx mxdx nx mxdx n m ππ=≠=⎰⎰22220sin cos nxdx nxdx πππ==⎰⎰四. 反常积分: 1. 类型: (1)(),(),()aa f x dx f x dx f x dx +∞+∞-∞-∞⎰⎰⎰(()f x 连续)(2)()baf x dx ⎰: (()f x 在,,()x a x b x c a c b ===<<处为无穷间断)2. 敛散;3. 计算: 积分法⊕N L -公式⊕极限(可换元与分部)4. 特例: (1)11pdx x +∞⎰; (2)101p dx x ⎰五. 应用: (柱体侧面积除外)1. 面积, (1)[()()];baS f x g x dx =-⎰(2)1()dcS f y dy -=⎰;(3)21()2S r d βαθθ=⎰; (4)侧面积:2(b a S f x π=⎰2. 体积: (1)22[()()]bx aV f x g x dx π=-⎰; (2)12[()]2()d by caV f y dy xf x dx ππ-==⎰⎰(3)0x x V =与0y y V =3. 弧长: ds = (1)(),[,]y f x x a b =∈as =⎰(2)12(),[,]()x x t t t t y y t =⎧∈⎨=⎩21t t s =⎰(3)(),[,]r r θθαβ=∈:s βαθ=⎰4. 物理(数一,二)功,引力,水压力,质心,5. 平均值(中值定理):(1)1[,]()baf a b f x dx b a =-⎰; (2)0()[0)limxx f t dt f x→+∞+∞=⎰, (f 以T 为周期:0()Tf t dt fT=⎰)第四讲: 微分方程一. 基本概念1. 常识: 通解, 初值问题与特解(注: 应用题中的隐含条件)2. 变换方程:(1)令()'""x x t y Dy =⇒=(如欧拉方程)(2)令(,)(,)'u u x y y y x u y =⇒=⇒(如伯努利方程) 3. 建立方程(应用题)的能力 二. 一阶方程:1. 形式: (1)'(,)y f x y =; (2)(,)(,)0M x y dx N x y dy +=; (3)()y a b =2. 变量分离型: '()()y f x g y =(1)解法:()()()()dyf x dx G y F x Cg y =⇒=+⎰⎰(2)“偏”微分方程:(,)zf x y x∂=∂; 3. 一阶线性(重点): '()()y p x y q x +=(1)解法(积分因子法): 00()01()[()()]()xx p x dxx x M x e y M x q x dx y M x ⎰=⇒=+⎰(2)变化: '()()x p y x q y +=;(3)推广: 伯努利(数一) '()()y p x y q x y α+= 4. 齐次方程: '()y y x=Φ (1)解法: '(),()ydu dxu u xu u x u u x =⇒+=Φ=Φ-⎰⎰(2)特例:111222a xb yc dy dx a x b y c ++=++ 5. 全微分方程(数一): (,)(,)0M x y dx N x y dy +=且N Mx y∂∂=∂∂ dU Mdx Ndy U C =+⇒=6. 一阶差分方程(数三): 1*()()x x x x x n xx y ca y ay b p x y x Q x b+=⎧-=⇒⎨=⎩三. 二阶降阶方程1. "()y f x =: 12()y F x c x c =++2. "(,')y f x y =: 令'()"(,)dpy p x y f x p dx=⇒== 3. "(,')y f y y =: 令'()"(,)dpy p y y pf y p dy=⇒== 四. 高阶线性方程: ()"()'()()a x y b x y c x y f x ++= 1. 通解结构:(1)齐次解: 01122()()()y x c y x c y x =+(2)非齐次特解: 1122()()()*()y x c y x c y x y x =++ 2. 常系数方程: "'()ay by cy f x ++= (1)特征方程与特征根: 20a b c λλ++=(2)非齐次特解形式确定: 待定系数; (附: ()axf x ke =的算子法) (3)由已知解反求方程.3. 欧拉方程(数一): 2"'()ax y bxy cy f x ++=, 令2"(1),'tx e x y D D y xy Dy =⇒=-= 五. 应用(注意初始条件):1. 几何应用(斜率, 弧长, 曲率, 面积, 体积); 注: 切线和法线的截距2. 积分等式变方程(含变限积分); 可设()(),()0xaf x dx F x F a ==⎰3. 导数定义立方程: 含双变量条件()f x y +=的方程4. 变化率(速度)5. 22dv d x F ma dt dt === 6. 路径无关得方程(数一): Q Px y∂∂=∂∂ 7. 级数与方程:(1)幂级数求和; (2)方程的幂级数解法:201201,(0),'(0)y a a x a x a y a y =+++==8. 弹性问题(数三)第五讲: 多元微分与二重积分一. 二元微分学概念1. 极限, 连续, 单变量连续, 偏导, 全微分, 偏导连续(必要条件与充分条件), (1)000000(,),(,),(,)x y f f x x y y f f x x y f f x y y ∆=++∆=+∆=+(2)lim ,lim ,lim y x x y f ff f f x y∆∆∆==∆∆ (3)22,lim()()x y f df f x f ydf x y ∆-++ (判别可微性)注: (0,0)点处的偏导数与全微分的极限定义: 00(,0)(0,0)(0,)(0,0)(0,0)lim,(0,0)lim x y x y f x f f y f f f x y→→--==2. 特例:(1)22(0,0)(,)0,(0,0)xyx y fx y ⎧≠⎪+=⎨⎪=⎩: (0,0)点处可导不连续;(2)(0,0)(,)0,(0,0)f x y ≠==⎩: (0,0)点处连续可导不可微;二. 偏导数与全微分的计算:1. 显函数一,二阶偏导: (,)z f x y = 注: (1)yx 型; (2)00(,)xx y z ; (3)含变限积分2. 复合函数的一,二阶偏导(重点): [(,),(,)]z f u x y v x y =熟练掌握记号''"""12111222,,,,f f f f f 的准确使用3. 隐函数(由方程或方程组确定): (1)形式: *(,,)0F x y z =; *(,,)0(,,)0F x y zG x y z =⎧⎨=⎩ (存在定理)(2)微分法(熟练掌握一阶微分的形式不变性): 0x y z F dx F dy F dz ++= (要求: 二阶导) (3)注: 00(,)x y 与0z 的及时代入 (4)会变换方程.三. 二元极值(定义?);1. 二元极值(显式或隐式): (1)必要条件(驻点); (2)充分条件(判别)2. 条件极值(拉格朗日乘数法) (注: 应用)(1)目标函数与约束条件: (,)(,)0z f x y x y ϕ=⊕=, (或: 多条件) (2)求解步骤: (,,)(,)(,)L x y f x y x y λλϕ=+, 求驻点即可. 3. 有界闭域上最值(重点).(1)(,){(,)(,)0}z f x y M D x y x y ϕ=⊕∈=≤ (2)实例: 距离问题四. 二重积分计算:1. 概念与性质(“积”前工作): (1)Dd σ⎰⎰,(2)对称性(熟练掌握): *D 域轴对称; *f 奇偶对称; *字母轮换对称; *重心坐标; (3)“分块”积分: *12D D D =; *(,)f x y 分片定义; *(,)f x y 奇偶2. 计算(化二次积分):(1)直角坐标与极坐标选择(转换): 以“D ”为主; (2)交换积分次序(熟练掌握). 3. 极坐标使用(转换): 22()f x y +附: 222:()()D x a y b R -+-≤; 2222:1x y D a b+≤;双纽线222222()()x y a x y +=- :1D x y +≤ 4. 特例:(1)单变量: ()f x 或()f y (2)利用重心求积分: 要求: 题型12()Dk x k y dxdy +⎰⎰, 且已知D 的面积DS与重心(,)x y5. 无界域上的反常二重积分(数三) 五: 一类积分的应用(():;;;;f M d D L σΩ⇒ΩΩΓ∑⎰):1. “尺寸”: (1)D Dd Sσ⇔⎰⎰;(2)曲面面积(除柱体侧面);2. 质量, 重心(形心), 转动惯量;3. 为三重积分, 格林公式, 曲面投影作准备.第六讲: 无穷级数(数一,三)一. 级数概念1. 定义: (1){}n a , (2)12n n S a a a =+++; (3)lim n n S →∞(如1(1)!n nn ∞=+∑)注: (1)lim n n a →∞; (2)n q ∑(或1na ∑); (3)“伸缩”级数:1()n n a a +-∑收敛{}n a ⇔收敛. 2. 性质: (1)收敛的必要条件: lim 0n n a →∞=;(2)加括号后发散, 则原级数必发散(交错级数的讨论); (3)221,0n n n n s s a s s s s +→→⇒→⇒→; 二. 正项级数1. 正项级数: (1)定义: 0n a ≥; (2)特征: nS ; (3)收敛n S M ⇔≤(有界)2. 标准级数: (1)1p n∑, (2)ln k n n α∑, (3)1ln kn n ∑ 3. 审敛方法: (注:222ab a b ≤+,ln ln ba ab =)(1)比较法(原理):np ka n(估计), 如10()n f x dx ⎰; ()()P n Q n ∑(2)比值与根值: *1limn n nu u +→∞*n (应用: 幂级数收敛半径计算)三. 交错级数(含一般项):1(1)n n a +-∑(0n a >)1. “审”前考察: (1)0?n a > (2)0?n a →; (3)绝对(条件)收敛? 注: 若1lim1n n na a ρ+→∞=>,则n u ∑发散2. 标准级数: (1)11(1)n n +-∑; (2)11(1)n p n +-∑; (3)11(1)ln n pn+-∑ 3. 莱布尼兹审敛法(收敛?) (1)前提:na∑发散; (2)条件: ,0nn a a →; (3)结论:1(1)n n a +-∑条件收敛.4. 补充方法:(1)加括号后发散, 则原级数必发散; (2)221,0n n n n s s a s s s s +→→⇒→⇒→. 5. 注意事项: 对比na∑;(1)nna-∑;na∑;2na∑之间的敛散关系四. 幂级数: 1. 常见形式: (1)nna x∑, (2)()nna x x -∑, (3)20()nna x x -∑2. 阿贝尔定理:(1)结论: *x x =敛*0R x x ⇒≥-; *x x =散*0R x x ⇒≤- (2)注: 当*x x =条件收敛时*R x x ⇒=- 3. 收敛半径,区间,收敛域(求和前的准备) 注(1),n nn n a na x x n∑∑与n n a x ∑同收敛半径 (2)nna x∑与20()nna x x -∑之间的转换4. 幂级数展开法:(1)前提: 熟记公式(双向,标明敛域)23111,2!3!xe x x x R =++++Ω= 24111()1,22!4!x x e e x x R -+=+++Ω=35111(),23!5!x x e e x x x R --=+++Ω=3511sin ,3!5!x x x x R =-+-Ω= 2411cos 1,2!4!x x x R =-++Ω=;211,(1,1)1x x x x =+++∈--; 211,(1,1)1x x x x=-+-∈-+2311ln(1),(1,1]23x x x x x +=-+-∈-2311ln(1),[1,1)23x x x x x -=----∈-3511arctan ,[1,1]35x x x x x =-+-∈-(2)分解: ()()()f x g x h x =+(注:中心移动) (特别: 021,x x ax bx c=++)(3)考察导函数: ()'()g x f x 0()()(0)xf xg x dx f ⇒=+⎰(4)考察原函数: 0()()xg x f x dx ⎰()'()f x g x ⇒=5. 幂级数求和法(注: *先求收敛域, *变量替换): (1)(),S x =+∑∑(2)'()S x =,(注意首项变化)(3)()()'S x =∑,(4)()"()"S x S x ⇒的微分方程 (5)应用:()(1)n nn n aa x S x a S ⇒=⇒=∑∑∑.6. 方程的幂级数解法7. 经济应用(数三):(1)复利: (1)nA p +; (2)现值: (1)nA p -+五. 傅里叶级数(数一): (2T π=)1. 傅氏级数(三角级数): 01()cos sin 2n n n a S x a nx b nx ∞==++∑ 2. Dirichlet 充分条件(收敛定理): (1)由()()f x S x ⇒(和函数) (2)1()[()()]2S x f x f x =-++ 3. 系数公式: 01()cos 1(),,1,2,3,1()sin n n a f x nxdx a f x dx n b f x nxdx πππππππππ---⎧=⎪⎪==⎨⎪=⎪⎩⎰⎰⎰4. 题型: (注: ()(),?f x S x x =∈) (1)2T π=且(),(,]f x x ππ=∈-(分段表示)(2)(,]x ππ∈-或[0,2]x π∈ (3)[0,]x π∈正弦或余弦 *(4)[0,]x π∈(T π=) *5. 2T l =6. 附产品: ()f x ⇒01()cos sin 2n n n a S x a nx b nx ∞==++∑ 00001()cos sin 2n n n a S x a nx b nx ∞=⇒=++∑001[()()]2f x f x =-++第七讲: 向量,偏导应用与方向导(数一)一. 向量基本运算1. 12k a k b +; (平行b a λ⇔=)2. a ; (单位向量(方向余弦) 01(cos ,cos ,cos )a a aαβγ=)3. a b ⋅; (投影:()a a b b a⋅=; 垂直:0a b a b ⊥⇔⋅=; 夹角:(,)a b a b a b⋅=)4. a b ⨯; (法向:,n a b a b =⨯⊥; 面积:S a b =⨯) 二. 平面与直线 1.平面∏(1)特征(基本量): 0000(,,)(,,)M x y z n A B C ⊕=(2)方程(点法式): 000:()()()00A x x B y y C z z Ax By Cz D π-+-+-=⇒+++= (3)其它: *截距式1x y za b c++=; *三点式2.直线L(1)特征(基本量): 0000(,,)(,,)M x y z s m n p ⊕= (2)方程(点向式): 000:x x y y z z L m n p---== (3)一般方程(交面式): 111122220A xB yC zD A x B y C z D +++=⎧⎨+++=⎩(4)其它: *二点式; *参数式;(附: 线段AB 的参数表示:121121121()(),[0,1]()x a a a t y b b b t t z c c c t=+-⎧⎪=+-∈⎨⎪=+-⎩)3. 实用方法:(1)平面束方程: 11112222:()0A x B y C z D A x B y C z D πλ+++++++= (2)距离公式: 如点000(,)M x y 到平面的距离d =(3)对称问题;(4)投影问题.三. 曲面与空间曲线(准备) 1. 曲面(1)形式∑: (,,)0F x y z = 或(,)z f x y =; (注: 柱面(,)0f x y =) (2)法向(,,)(cos ,cos ,cos )x y z n F F F αβγ=⇒ (或(,1)x y n z z =--)2. 曲线(1)形式():()()x x t y y t z z t =⎧⎪Γ=⎨⎪=⎩, 或(,,)0(,,)0F x y z G x y z =⎧⎨=⎩;(2)切向: {'(),'(),'()}s x t y t z t = (或12s n n =⨯)3. 应用(1)交线, 投影柱面与投影曲线;(2)旋转面计算: 参式曲线绕坐标轴旋转;(3)锥面计算.四. 常用二次曲面1. 圆柱面: 222x y R += 2. 球面: 2222x y z R ++=变形: 2222x y R z +=-,z =,2222x y z az ++=, 2222000()()()x x y y z z R -+-+-=3. 锥面: z =变形: 222x y z +=,z a = 4. 抛物面: 22z x y =+,变形: 22x y z +=, 22()z a x y =-+ 5. 双曲面: 2221x y z +=± 6. 马鞍面: 22z x y =-, 或z xy =五. 偏导几何应用 1. 曲面(1)法向: (,,)0(,,)x y z F x y z n F F F =⇒=, 注: (,)(,1)x y z f x y n f f =⇒=- (2)切平面与法线:2. 曲线(1)切向: (),(),()(',',')x x t y y t z z t s x y z ===⇒= (2)切线与法平面3. 综合: :Γ00F G =⎧⎨=⎩, 12s n n =⨯六. 方向导与梯度(重点) 1. 方向导(l 方向斜率):(1)定义(条件): (,,)(cos ,cos ,cos )l m n p αβγ=⇒ (2)计算(充分条件:可微):cos cos cos x y z uu u u lαβγ∂=++∂ 附: 0(,),{cos ,sin }z f x y l θθ==cos sin x y zf f lθθ∂⇒=+∂ (3)附: 2222cos 2sin cos sin xx xy yy f f f f lθθθθ∂=++∂2. 梯度(取得最大斜率值的方向) G : (1)计算:()(,)(,)x y a z f x y G gradz f f =⇒==; ()(,,)(,,)x y z b u f x y z G gradu u u u =⇒== (2)结论 ()a ul∂∂0G l =⋅; ()b 取l G =为最大变化率方向; ()c 0()G M 为最大方向导数值.第八讲: 三重积分与线面积分(数一)一. 三重积分(fdV Ω⎰⎰⎰)1. Ω域的特征(不涉及复杂空间域):(1)对称性(重点): 含: 关于坐标面; 关于变量; 关于重心 (2)投影法: 22212{(,)}(,)(,)xy D x y x y R z x y z z x y =+≤⊕≤≤ (3)截面法: 222(){(,)()}D z x y x y R z a z b =+≤⊕≤≤ (4)其它: 长方体, 四面体, 椭球 2. f 的特征:(1)单变量()f z , (2)22()f x y +, (3)222()f x y z ++, (4)f ax by cz d =+++ 3. 选择最适合方法: (1)“积”前: *dv Ω⎰⎰⎰; *利用对称性(重点)(2)截面法(旋转体): ()baD z I dz fdxdy =⎰⎰⎰(细腰或中空, ()f z , 22()f x y +)(3)投影法(直柱体): 21(,)(,)xyz x y z x y D I dxdy fdz =⎰⎰⎰(4)球坐标(球或锥体): 220sin ()RI d d f d παθϕϕρρ=⋅⋅⋅⎰⎰⎰,(5)重心法(f ax by cz d =+++): ()I ax by cz d V Ω=+++ 4. 应用问题:(1)同第一类积分: 质量, 质心, 转动惯量, 引力 (2)Gauss 公式 二. 第一类线积分(Lfds ⎰)1. “积”前准备:(1)Lds L =⎰; (2)对称性; (3)代入“L ”表达式2. 计算公式:()[,]((),(()b aLx x t t a b fds f x t y t y y t =⎧∈⇒=⎨=⎩⎰⎰3. 补充说明: (1)重心法:()()Lax by c ds ax by c L ++=++⎰;(2)与第二类互换:LLA ds A dr τ⋅=⋅⎰⎰4. 应用范围(1)第一类积分(2)柱体侧面积 (),Lz x y ds ⎰三. 第一类面积分(fdS ∑⎰⎰)1. “积”前工作(重点):(1)dS ∑=∑⎰⎰; (代入:(,,)0F x y z ∑=)(2)对称性(如: 字母轮换, 重心)(3)分片2. 计算公式:(1)(,),(,)(,,(,xyxy D z z x y x y D I f x y z x y =∈⇒=⎰⎰(2)与第二类互换: A ndS A d S ∑∑⋅=⋅⎰⎰⎰⎰四: 第二类曲线积分(1): (,)(,)LP x y dx Q x y dy +⎰ (其中L 有向)1. 直接计算: ()()x x t y y t =⎧⎨=⎩,2112:['()'()]t t t t t I Px t Qy t dt →⇒=+⎰ 常见(1)水平线与垂直线; (2)221x y +=2. Green 公式:(1)()L D Q P Pdx Qdy dxdy x y ∂∂+=-∂∂⎰⎰⎰;(2)()L A B →⎰: *P Q y y ∂∂=⇒∂∂换路径; *P Q y y ∂∂≠⇒∂∂围路径(3)L ⎰(x y Q P =但D 内有奇点)*L L =⎰⎰(变形) 3. 推广(路径无关性):PQy y ∂∂=∂∂(1)Pdx Qdy du +=(微分方程)()B A L A B u →⇔=⎰(道路变形原理) (2)(,)(,)L P x y dx Q x y dy +⎰与路径无关(f 待定): 微分方程.4. 应用功(环流量):I F dr Γ=⋅⎰ (Γ有向τ,(,,)F P Q R =,(,,)d r ds dx dy dz τ==)五. 第二类曲面积分:1. 定义:Pdydz Qdzdx Rdxdy ∑++⎰⎰, 或(,,)R x y z dxdy ∑⎰⎰ (其中∑含侧) 2. 计算:(1)定向投影(单项): (,,)R x y z dxdy ∑⎰⎰, 其中:(,)z z x y ∑=(特别:水平面);注: 垂直侧面, 双层分隔(2)合一投影(多项,单层): (,,1)x y n z z =--[()()]x yPdydz Qdzdx Rdxdy P z Q z R dxdy ∑∑⇒++=-+-+⎰⎰⎰⎰ (3)化第一类(∑不投影): (cos ,cos ,cos )n αβγ=(cos cos cos )Pdydz Qdzdx Rdxdy P Q R dS αβγ∑∑⇒++=++⎰⎰⎰⎰3. Gauss 公式及其应用:(1)散度计算: P Q R divA x y z∂∂∂=++∂∂∂ (2)Gauss 公式: ∑封闭外侧, Ω内无奇点Pdydz Qdzdx Rdxdy divAdv ∑Ω++=⎰⎰⎰⎰⎰(3)注: *补充“盖”平面:0∑∑+⎰⎰⎰⎰; *封闭曲面变形∑⎰⎰(含奇点) 4. 通量与积分:A d S ∑Φ=⋅⎰⎰ (∑有向n ,(),,A P Q R =,(,,)d S ndS dydz dzdx dxdy ==)六: 第二类曲线积分(2): (,,)(,,)(,,)P x y z dx Q x y z dy R x y z dz Γ++⎰1. 参数式曲线Γ: 直接计算(代入)注(1)当0rot A =时, 可任选路径; (2)功(环流量):I F dr Γ=⋅⎰2. Stokes 公式: (要求: Γ为交面式(有向), 所张曲面∑含侧)(1)旋度计算: (,,)(,,)R A P Q R x y z∂∂∂=∇⨯=⨯∂∂∂ (2)交面式(一般含平面)封闭曲线: 00F G =⎧⇒⎨=⎩同侧法向{,,}x y z n F F F =或{,,}x y z G G G ; (3)Stokes 公式(选择):()A dr A ndS Γ∑⋅=∇⨯⋅⎰⎰⎰ (a )化为Pdydz Qdzdx Rdxdy ∑++⎰⎰; (b )化为(,,)R x y z dxdy ∑⎰⎰; (c )化为fdS ∑⎰⎰。

高数基础知识总结,助你轻松掌握数学要点

高数基础知识总结,助你轻松掌握数学要点

高数基础知识总结,助你轻松掌握数学要点
一、函数与极限
1. 函数的概念及其性质,包括定义域、值域、单调性、奇偶性等。

2. 函数的极限,包括趋近于无穷大时的极限和趋近于某点的极限,以及极限的四则运算法则。

3. 无穷小量与阶的比较,包括无穷小量及其性质,以及阶的比较及其应用。

二、导数与微分
1. 导数的概念及其几何意义,包括导数的定义、几何意义、物理意义等。

2. 导数的运算法则,包括四则运算法则、复合函数求导法则等。

3. 微分概念及其运算,包括微分的定义、几何意义、运算性质等。

三、积分与级数
1. 定积分的概念及其性质,包括定积分的定义、几何意义、可积条件等。

2. 定积分的计算方法,包括直接法、换元法、分部积分法等。

3. 无穷级数的概念及其性质,包括无穷级数的定义、收敛性、绝对收敛与条件收敛等。

4. 无穷级数的求和运算,包括幂级数求和、交错级数求和等。

四、多元函数微积分
1. 多元函数的极限与连续性,包括极限的定义、性质,连续性的概念等。

2. 偏导数与全微分,包括偏导数的概念、全微分的概念及其计算方法等。

3. 二重积分,包括二重积分的概念、性质、计算方法等。

高等数学基础知识点大全

高等数学基础知识点大全

⑴、函数极限的运算规则若已知x→x0(或x→∞)时,.则:推论:在求函数的极限时,利用上述规则就可把一个复杂的函数化为若干个简单的函数来求极限。

例题:求解答:例题:求此题如果像上题那样求解,则会发现此函数的极限不存在.我们通过观察可以发现此分式的分子和分母都没有极限,像这种情况怎么办呢?下面我们把它解出来。

解答:注:通过此例题我们可以发现:当分式的分子和分母都没有极限时就不能运用商的极限的运算规则了,应先把分式的分子分母转化为存在极限的情形,然后运用规则求之。

函数极限的存在准则学习函数极限的存在准则之前,我们先来学习一下左、右的概念。

我们先来看一个例子:例:符号函数为对于这个分段函数,x从左趋于0和从右趋于0时函数极限是不相同的.为此我们定义了左、右极限的概念。

定义:如果x仅从左侧(x<x0)趋近x0时,函数与常量A无限接近,则称A为函数当时的左极限.记:如果x仅从右侧(x>x0)趋近x0时,函数与常量A无限接近,则称A为函数当时的右极限.记:注:只有当x→x0时,函数的左、右极限存在且相等,方称在x→x0时有极限函数极限的存在准则准则一:对于点x0的某一邻域内的一切x,x0点本身可以除外(或绝对值大于某一正数的一切x)有≤≤,且,那末存在,且等于A注:此准则也就是夹逼准则.准则二:单调有界的函数必有极限.注:有极限的函数不一定单调有界两个重要的极限一:注:其中e为无理数,它的值为:e=2.718281828459045...二:注:在此我们对这两个重要极限不加以证明.注:我们要牢记这两个重要极限,在今后的解题中会经常用到它们.例题:求,则则注:解此类型的题时,一定要注意代换后的变量的趋向情况,象x→∞时,若用t代换1/x,则t→0.无穷大量和无穷小量无穷大量我们先来看一个例子:已知函数,当x→0时,可知,我们把这种情况称为趋向无穷大。

为此我们可定义如下:设有函数y=,在x=x0的去心邻域内有定义,对于任意给定的正数N(一个任意大的数),总可找到正数δ,当时,成立,则称函数当时为无穷大量。

高等数学知识点

高等数学知识点

高等数学知识点
高等数学是大学理工科专业中的一门基础课程,它在数学分析、线性代数和概率论等方面提供了深入的理论知识和方法。

以下是高等数学的主要知识点总结:
1. 数学分析
- 极限的概念和性质
- 连续函数的定义和性质
- 导数和微分的定义、计算和应用
- 泰勒公式和麦克劳林公式
- 函数的极值和最值问题
- 曲线的凹凸性和拐点
- 不定积分和定积分的定义、计算和应用
- 广义积分和傅里叶级数
- 多元函数的偏导数和全微分
- 多元函数的极值和条件极值
- 重积分和曲线积分、曲面积分
2. 线性代数
- 矩阵的定义和基本运算
- 行列式的定义和性质
- 向量空间和子空间的概念
- 线性方程组的解法和理论
- 特征值和特征向量
- 二次型和正定矩阵
- 线性变换和矩阵对角化
- 欧几里得空间和内积
- 正交矩阵和酉矩阵
3. 概率论与数理统计
- 随机事件和概率的定义
- 条件概率和全概率公式
- 随机变量及其分布
- 期望值、方差和协方差
- 大数定律和中心极限定理
- 统计量和抽样分布
- 假设检验和置信区间
- 回归分析和方差分析
这些知识点构成了高等数学的核心内容,是理解和应用高等数学的基础。

通过学习这些内容,学生能够掌握数学分析的严密逻辑、线性代数的抽象思维以及概率论与数理统计的统计推断,为进一步的专业学习和科研工作打下坚实的基础。

大学高等数学知识点框架

大学高等数学知识点框架

大学高等数学知识点框架
一、微积分
1.导数与微分
2.积分与不定积分
3.定积分与曲线下面积
4.微分方程
二、级数
1.数列与级数的概念
2.收敛与发散
3.数项级数
4.幂级数
三、微分方程
1.一阶微分方程
2.二阶线性齐次微分方程
3.二阶线性非齐次微分方程
4.变量分离法与齐次微分方程
四、空间解析几何
1.三维空间直角坐标系
2.平面与直线的方程
3.空间曲面与二次曲线
4.空间直线与平面的位置关系
五、多元函数微分学
1.多元函数的极限
2.偏导数与全微分
3.多元复合函数的求导法则
4.隐函数与参数方程的求导
六、重积分与曲线曲面积分
1.重积分的概念与性质
2.二重积分的计算
3.三重积分的计算
4.曲线曲面积分的计算
七、常微分方程
1.一阶常微分方程
2.二阶常微分方程
3.高阶常微分方程
4.常微分方程的解析解与数值解
八、线性代数
1.线性方程组与矩阵
2.矩阵的运算与性质
3.矩阵的秩与逆
4.特征值与特征向量
九、概率论与数理统计
1.基本概念与概率空间
2.随机变量及其分布律
3.多维随机变量与联合分布
4.参数估计与假设检验
以上是大学高等数学的主要知识点框架,涵盖了微积分、级数、微分方程、空间解析几何、多元函数微分学、重积分与曲线曲面积分、常微分方程、线性代数以及概率论与数理统计等内容。

通过深入学习这些知识点,可以建立起扎实的数学基础,为进一步学习相关学科打下坚实的基础。

高等数学基础知识点大全整理版

高等数学基础知识点大全整理版

10、函数极限的运算规则前面已经学习了数列极限的运算规则,我们知道数列可作为一类特殊的函数,故函数极限的运算规则与数列极限的运算规则相似。

⑴、函数极限的运算规则若已知x→x0(或x→∞)时,.则:推论:在求函数的极限时,利用上述规则就可把一个复杂的函数化为若干个简单的函数来求极限。

例题:求解答:例题:求此题如果像上题那样求解,则会发现此函数的极限不存在.我们通过观察可以发现此分式的分子和分母都没有极限,像这种情况怎么办呢?下面我们把它解出来。

解答:注:通过此例题我们可以发现:当分式的分子和分母都没有极限时就不能运用商的极限的运算规则了,应先把分式的分子分母转化为存在极限的情形,然后运用规则求之。

函数极限的存在准则学习函数极限的存在准则之前,我们先来学习一下左、右的概念。

我们先来看一个例子:例:符号函数为对于这个分段函数,x从左趋于0和从右趋于0时函数极限是不相同的.为此我们定义了左、右极限的概念。

定义:如果x仅从左侧(x<x0)趋近x0时,函数与常量A无限接近,则称A为函数当时的左极限.记:如果x仅从右侧(x>x0)趋近x0时,函数与常量A无限接近,则称A为函数当时的右极限.记:注:只有当x→x0时,函数的左、右极限存在且相等,方称在x→x0时有极限函数极限的存在准则准则一:对于点x0的某一邻域内的一切x,x0点本身可以除外(或绝对值大于某一正数的一切x)有≤≤,且,那末存在,且等于A注:此准则也就是夹逼准则.准则二:单调有界的函数必有极限.注:有极限的函数不一定单调有界两个重要的极限一:注:其中e为无理数,它的值为:e=2.718281828459045...二:注:在此我们对这两个重要极限不加以证明.注:我们要牢记这两个重要极限,在今后的解题中会经常用到它们.例题:求解答:令,则x=-2t,因为x→∞,故t→∞,则注:解此类型的题时,一定要注意代换后的变量的趋向情况,象x→∞时,若用t代换1/x,则t→0.无穷大量和无穷小量无穷大量我们先来看一个例子:已知函数,当x→0时,可知,我们把这种情况称为趋向无穷大。

大一高数知识点归纳

大一高数知识点归纳

大一高数知识点归纳一、极限与连续1. 极限的概念- 数列极限的定义与性质- 函数极限的定义与性质- 无穷小与无穷大的概念- 极限的四则运算法则2. 极限的计算- 极限的代入法- 极限的因式分解法- 洛必达法则- 夹逼定理3. 连续函数- 连续性的定义- 连续函数的性质- 闭区间上连续函数的性质(最大值最小值定理)二、导数与微分1. 导数的概念- 导数的定义- 导数的几何意义与物理意义- 可导与连续的关系2. 常见函数的导数- 基本初等函数的导数- 导数的运算法则- 高阶导数3. 微分- 微分的定义- 微分的运算法则- 隐函数的微分法三、中值定理与导数的应用1. 中值定理- 罗尔定理- 拉格朗日中值定理- 柯西中值定理2. 导数的应用- 函数的单调性- 函数的极值问题- 曲线的凹凸性与拐点- 函数的渐近线四、不定积分1. 不定积分的概念- 原函数与不定积分的定义 - 不定积分的基本性质2. 常见函数的积分方法- 换元积分法- 分部积分法- 有理函数的积分五、定积分1. 定积分的概念- 定积分的定义- 定积分的性质2. 定积分的计算- 微积分基本定理- 定积分的换元法与分部积分法3. 定积分的应用- 平面图形的面积- 曲线的长度- 旋转体的体积六、级数1. 级数的基本概念- 级数的定义与分类- 收敛级数与发散级数2. 级数的收敛性判别- 正项级数的比较判别法- 比值判别法与根值判别法- 交错级数的收敛性判别3. 幂级数- 幂级数的收敛半径与收敛区间 - 泰勒级数与麦克劳林级数七、空间解析几何1. 向量与直线- 向量的运算与性质- 直线的方程与性质2. 平面与曲线- 平面的方程- 空间曲线的方程3. 多元函数的微分学- 偏导数与全微分- 多元函数的链式法则八、重积分1. 二重积分- 二重积分的定义与性质 - 二重积分的计算方法2. 三重积分- 三重积分的定义与性质 - 三重积分的计算方法九、曲线积分与格林公式1. 曲线积分- 曲线积分的定义与性质 - 曲线积分的计算2. 格林公式- 格林公式的表述- 应用格林公式计算曲线积分以上是大一高数的主要知识点归纳,每个部分都包含了关键的概念、定义、性质和计算方法。

高等数学常用基础知识点

高等数学常用基础知识点

高等数学常用基础知识点一、极限与连续极限是高等数学中的重要概念之一。

当自变量趋于某个确定值时,函数的极限描述了函数在这个点附近的表现。

极限的计算方法包括利用极限的四则运算法则、夹逼定理和洛必达法则等。

连续是指函数在某个点上无间断的性质。

如果函数在某个点上连续,那么其极限存在且与函数在该点的取值相等。

连续函数的性质包括介值定理、零点定理和罗尔定理等。

二、导数与微分导数是函数在某一点的变化率,可以理解为函数曲线在该点处的切线斜率。

导数的计算方法包括利用导数的四则运算法则、链式法则和隐函数求导等。

微分是函数在某一点的局部线性逼近。

微分的计算方法包括利用微分的四则运算法则、高阶导数和泰勒公式等。

三、不定积分与定积分不定积分是导数的逆运算。

不定积分的计算方法包括利用基本积分公式、换元积分法和分部积分法等。

定积分是函数在某一区间上的累积效应。

定积分的计算方法包括利用定积分的性质、换元积分法和分部积分法等。

四、级数与幂级数级数是无穷个数的和。

级数的收敛与发散是级数理论中的重要问题。

级数的测试方法包括比值判别法、根值判别法和积分判别法等。

幂级数是形如∑(a_n*x^n)的级数。

幂级数的收敛半径是幂级数理论中的重要概念。

幂级数的运算方法包括利用幂级数的性质、求和运算和乘法运算等。

五、常微分方程与偏微分方程常微分方程是描述物理、经济和工程等领域中变化规律的数学工具。

常微分方程的求解方法包括利用分离变量法、一阶线性微分方程的求解和二阶线性齐次微分方程的求解等。

偏微分方程是描述多变量函数的方程。

偏微分方程的求解方法包括利用分离变量法、变量代换和特征线法等。

六、空间解析几何与向量代数空间解析几何是研究空间中点、直线和平面的性质和关系的数学分支。

空间解析几何的内容包括点的坐标表示、向量的运算和平面的方程等。

向量代数是研究向量及其运算的数学分支。

向量代数的内容包括向量的加法、数量积和向量积等。

七、多元函数与多元函数微分学多元函数是多个自变量的函数。

《高等数学基础》知识点汇总

《高等数学基础》知识点汇总

《高等数学基础》知识点汇总第1章 函数 第2章 极限与连续 (一) 单项选择题⒈下列各函数对中,(C )中的两个函数相等. A.2)()(x x f =,x x g =)( B. 2)(x x f =,x x g =)(C.3ln )(xx f =,x x g ln 3)(= D.1)(+=x x f ,11)(2--=x x x g ⒉设函数)(x f 的定义域为),(+∞-∞,则函数)()(x f x f -+的图形关于(C )对称.A. 坐标原点B. x 轴C. y 轴D.x y =⒊下列函数中为奇函数是(B ). A.)1ln(2x y += B. x x y cos =C.2x x a a y -+=D.)1ln(x y +=⒋下列函数中为基本初等函数是(C ). A.1+=x y B. x y -=C.2xy = D.⎩⎨⎧≥<-=0,10,1x x y ⒌下列极限存计算不正确的是(D ). A.12lim 22=+∞→x x x B. 0)1ln(lim 0=+→x x C.0sin lim=∞→x x x D. 01sin lim =∞→x x x⒍当0→x 时,变量(C )是无穷小量.A. x x sinB. x 1C. xx 1sin D. 2)ln(+x⒎若函数)(x f 在点0x 满足(A ),则)(x f 在点0x 连续。

A. )()(lim 00x f x f x x =→ B. )(x f 在点0x 的某个邻域内有定义C.)()(lim 00x f x f x x =+→ D. )(lim )(lim 0x f x f x x x x -+→→=(二)填空题⒈函数)1ln(39)(2x x x x f ++--=的定义域是()+∞,3.⒉已知函数x x x f +=+2)1(,则=)(x f x 2-x .⒊=+∞→xx x)211(lim 21e . ⒋若函数⎪⎩⎪⎨⎧≥+<+=0,0,)1()(1x k x x x x f x ,在0=x 处连续,则=ke .⒌函数⎩⎨⎧≤>+=0,sin 0,1x x x x y 的间断点是0=x .⒍若A x f x x =→)(lim 0,则当0x x →时,A x f -)(称为时的无穷小量0x x →。

高等数学知识点总结

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高等数学知识点总结高等数学知识点总结1一、不定积分计算方法1. 凑微分法2. 裂项法3. 变量代换法1) 三角代换2) 根幂代换3) 倒代换4. 配方后积分5. 有理化6. 和差化积法7. 分部积分法(反、对、幂、指、三)8. 降幂法二、定积分的计算方法1. 利用函数奇偶性2. 利用函数周期性3.参考不定积分计算方法三、定积分与极限1. 积和式极限2. 利用积分中值定理或微分中值定理求极限3. 洛必达法则4. 等价无穷小四、定积分的估值及其不等式的应用1. 不计算积分,比较积分值的大小1) 比较定理:若在同一区间[a,b]上,总有f(x)>=g(x),则 >=()dx2) 利用被积函数所满足的不等式比较之 a)b) 当0<x<兀 p="" 兀<<12. 估计具体函数定积分的值积分估值定理:设f(x)在[a,b]上连续,且其最大值为m,最小值为m则m(b-a)<= <=m(b-a)3. 具体函数的定积分不等式证法1) 积分估值定理2) 放缩法3) 柯西积分不等式≤ %4. 抽象函数的定积分不等式的证法1) 拉格朗日中值定理和导数的有界性2) 积分中值定理3) 常数变易法4) 利用泰勒公式展开法五、变限积分的导数方法高等数学知识点总结2a.function函数(1)函数的定义和性质(定义域值域、单调性、奇偶性和周期性等)(2)幂函数(一次函数、二次函数,多项式函数和有理函数)(3)指数和对数(指数和对数的公式运算以及函数性质)(4)三角函数和反三角函数(运算公式和函数性质)(5)复合函数,反函数(6)参数函数,极坐标函数,分段函数(7)函数图像平移和变换b.limit and continuity极限和连续(1)极限的定义和左右极限(2)极限的运算法则和有理函数求极限(3)两个重要的极限(4)极限的应用-求渐近线(5)连续的定义(6)三类不连续点(移点、跳点和无穷点)(7)最值定理、介值定理和零值定理c.derivative导数(1)导数的定义、几何意义和单侧导数(2)极限、连续和可导的关系(3)导数的求导法则(共21个)(4)复合函数求导(5)高阶导数(6)隐函数求导数和高阶导数(7)反函数求导数(8)参数函数求导数和极坐标求导数d.application of derivative导数的应用(1)微分中值定理(d-mvt)(2)几何应用-切线和法线和相对变化率(3)物理应用-求速度和加速度(一维和二维运动)(4)求极值、最值,函数的增减性和凹凸性(5)洛比达法则求极限(6)微分和线性估计,四种估计求近似值(7)欧拉法则求近似值e.indefinite integral不定积分(1)不定积分和导数的关系(2)不定积分的公式(18个)(3)u换元法求不定积分(4)分部积分法求不定积分(5)待定系数法求不定积分f.definite integral 定积分(1)riemann sum(左、右、中和梯形)和定积分的定义和几何意义(2)牛顿-莱布尼茨公式和定积分的.性质(3)accumulation function求导数(4)反常函数求积分h.application of integral定积分的应用(1)积分中值定理(i-mvt)(2)定积分求面积、极坐标求面积(3)定积分求体积,横截面体积(4)求弧长(5)定积分的物理应用i.differential equation微分方程(1)可分离变量的微分方程和逻辑斯特微分方程(2)斜率场j.infinite series无穷级数(1)无穷级数的定义和数列的级数(2)三个审敛法-比值、积分、比较审敛法(3)四种级数-调和级数、几何级数、p级数和交错级数(4)函数的级数-幂级数(收敛半径)、泰勒级数和麦克劳林级数(5)级数的运算和拉格朗日余项、拉格朗日误差注意:(1)问答题主要考察知识点的综合运用,一般每道问答题都有3-4问,可能同时涵盖导数、积分或者微分方程的内容,解出的答案一般都是保留3位小数。

高数知识点总结

高数知识点总结

高数知识点总结高等数学是大学必修课程,也是各个理工科专业的基础课程。

在学习高等数学的过程中,我们需要掌握和理解一些重要的知识点。

下面将对一些常见的高数知识点进行总结。

一. 极限与连续1. 极限的定义和性质:极限是函数在某点逼近的结果,可以通过函数的左右极限来判断。

常用的极限性质有极限的唯一性、四则运算法则、夹逼准则等。

2. 连续与不连续:连续是指函数在某点和周围的点都存在极限并且这些极限相等。

常见的不连续点有可去间断点、跳跃间断点和无穷间断点。

二. 导数与微分1. 导数的定义和性质:导数是函数在某点处的变化率,可以描述函数曲线的陡峭程度。

导数的性质包括可导的充分必要条件、导数与函数连续的关系、导数的四则运算法则等。

2. 微分与高阶导数:微分是导数的一种表示形式,通过微分可以求得函数值的近似值。

高阶导数表示导数的导数,可以描述更加复杂的曲线变化。

三. 积分与定积分1. 不定积分和定积分的定义:不定积分是求导的逆运算,可以得到函数的原函数。

定积分是求函数在一定区间上的累积值,可以计算曲线下的面积或弧长。

2. 积分的性质和计算方法:积分的性质包括线性性质、区间可加性等。

计算积分可以通过换元法、分部积分法、定积分的几何应用等方法。

四. 一元函数的应用1. 函数的最值和极值点:函数的最值是函数在定义域上的最大值和最小值,极值点是函数的导数等于零或不存在的点。

通过求函数的导数可以找到函数的极值点。

2. 函数的图像与曲线的特性:函数的图像可以通过绘制函数的曲线来了解其性质。

常见的曲线特性有单调性、凹凸性、拐点等。

五. 多元函数的极限、偏导数与全微分1. 多元函数的极限:多元函数的极限是指在多元空间中某点的邻域内,函数值无限接近于某个值。

可以通过多元极限的定义和性质进行计算和推导。

2. 偏导数和全导数:偏导数是多元函数对于某个自变量的导数,全导数是多元函数所有自变量的偏导数的集合。

可以通过偏导数和全导数来分析多元函数的性质和曲线变化。

高数基础知识总结与重点概念整理

高数基础知识总结与重点概念整理

高数基础知识总结与重点概念整理
一、导数与微分
导数:描述函数在某一点附近的变化率,是函数值的极限。

可导性:函数在某点可导,当且仅当该点附近存在一个定义恰当的导数。

微分:一个近似值,表示函数在某点附近的小变化所引起的函数值的大致变化。

二、积分
不定积分:求一个函数的原函数(或反导数),即求函数的不定积分。

定积分:对一个区间上函数的值的总和的量度,即求函数的定积分。

微积分基本定理:定积分可化为不定积分的计算。

三、级数
数列:一个数字序列。

无穷级数:无穷多个数的和,即数列的和。

收敛性:无穷级数趋于一个有限的和的性质称为收敛性。

发散性:无穷级数不收敛的性质称为发散性。

四、多元函数
多元函数:定义在多个变量上的函数。

偏导数:多元函数对一个变量的导数。

方向导数:描述函数在某点处沿某一方向的变化率。

梯度:方向导数的最大值,表示函数在某点处沿梯度方向的增长最快的方向。

五、微分方程
微分方程:包含未知函数的导数或微分的方程。

初值问题:给定初始条件的微分方程问题。

通解与特解:满足微分方程的解称为通解,满足特定初始条件的解称为特解。

(完整版)高等数学基础知识点归纳

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(完整版)高等数学基础知识点归纳-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一讲函数,极限,连续性1、集合的概念一般地我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫集合(简称集)。

集合具有确定性(给定集合的元素必须是确定的)和互异性(给定集合中的元素是互不相同的)。

比如“身材较高的人”不能构成集合,因为它的元素不是确定的。

⑴、全体非负整数组成的集合叫做非负整数集(或自然数集)。

记作N⑵、所有正整数组成的集合叫做正整数集,记作N。

⑶、全体整数组成的集合叫做整数集,记作Z。

⑷、全体有理数组成的集合叫做有理数集,记作Q。

⑸、全体实数组成的集合叫做实数集,记作R。

集合的表示方法⑴、列举法:把集合的元素一一列举出来,并用“{}”括起来表示集合⑵、描述法:用集合所有元素的共同特征来表示集合集合间的基本关系⑴、子集:一般地,对于两个集合A、B,如果集合A 中的任意一个元素都是集合B 的元素,我们就说A、B 有包含关系,称集合A 为集合B 的子集,记作A ?B。

⑵、相等:如何集合A 是集合B 的子集,且集合B 是集合A 的子集,此时集合A 中的元素与集合B 中的元素完全一样,因此集合A 与集合B 相等,记作A=B。

⑶、真子集:如何集合A 是集合B 的子集,但存在一个元素属于B 但不属于A,我们称集合A 是集合B 的真子集,记作A??。

⑷、空集:我们把不含任何元素的集合叫做空集。

记作,并规定,空集是任何集合的子集。

⑸、由上述集合之间的基本关系,可以得到下面的结论:①、任何一个集合是它本身的子集。

②、对于集合A、B、C,如果A 是B 的子集,B 是C 的子集,则A 是C 的子集。

③、我们可以把相等的集合叫做“等集”,这样的话子集包括“真子集”和“等集”。

集合的基本运算⑴、并集:一般地,由所有属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合称为A 与B 的并集。

记作A∪B。

(在求并集时,它们的公共元素在并集中只能出现一次。

高数八大基础知识点

高数八大基础知识点

高数八大基础知识点高数八大基础知识点数学也是一个重基础的学科,而高数在数学中的占比最大,考生一定要多方些精力研究。

下面小编给大家介绍高数八大基础知识点,赶紧来看看吧!高数八大基础知识点1.函数、极限与连续重点考查极限的计算、已知极限确定原式中的未知参数、函数连续性的讨论、间断点类型的判断、无穷小阶的比较、讨论连续函数在给定区间上零点的个数、确定方程在给定区间上有无实根。

2.一元函数微分学重点考查导数与微分的`定义、函数导数与微分的计算(包括隐函数求导)、利用洛比达法则求不定式极限、函数极值与最值、方程根的个数、函数不等式的证明、与中值定理相关的证明、在物理和经济等方面的实际应用、曲线渐近线的求法。

3.一元函数积分学重点考查不定积分的计算、定积分的计算、广义积分的计算及判敛、变上限函数的求导和极限、利用积分中值定理和积分性质的证明、定积分的几何应用和物理应用。

4.向量代数与空间解析几何(数一)主要考查向量的运算、平面方程和直线方程及其求法、平面与平面、平面与直线、直线与直线之间的夹角,并会利用平面、直线的相互关系(平行、垂直、相交等))解决有关问题等,该部分一般不单独考查,主要作为曲线积分和曲面积分的基础。

5.多元函数微分学重点考查多元函数极限存在、连续性、偏导数存在、可微分及偏导连续等问题、多元函数和隐函数的一阶、二阶偏导数求法、有条件极值和无条件极值。

另外,数一还要求掌握方向导数、梯度、曲线的切线与法平面、曲面的切平面与法线。

6.多元函数积分学重点考查二重积分在直角坐标和极坐标下的计算、累次积分、积分换序。

此外,数一还要求掌握三重积分的计算、两类曲线积分和两种曲面积分的计算、格林公式、高斯公式及斯托克斯公式。

7.无穷级数(数一、数三)重点考查正项级数的基本性质和敛散性判别、一般项级数绝对收敛和条件收敛的判别、幂级数收敛半径、收敛域及和函数的求法以及幂级数在特定点的展开问题。

8.常微分方程及差分方程重点考查一阶微分方程的通解或特解、二阶线性常系数齐次和非齐次方程的特解或通解、微分方程的建立与求解。

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第一讲函数,极限,连续性1、集合的概念一般地我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫集合(简称集)。

集合具有确定性(给定集合的元素必须是确定的)和互异性(给定集合中的元素是互不相同的)。

比如“身材较高的人”不能构成集合,因为它的元素不是确定的。

⑴、全体非负整数组成的集合叫做非负整数集(或自然数集)。

记作N⑵、所有正整数组成的集合叫做正整数集,记作N+。

⑶、全体整数组成的集合叫做整数集,记作Z。

⑷、全体有理数组成的集合叫做有理数集,记作Q。

⑸、全体实数组成的集合叫做实数集,记作R。

集合的表示方法⑴、列举法:把集合的元素一一列举出来,并用“{}”括起来表示集合⑵、描述法:用集合所有元素的共同特征来表示集合集合间的基本关系⑴、子集:一般地,对于两个集合A、B,如果集合A 中的任意一个元素都是集合B 的元素,我们就说A、B 有包含关系,称集合A 为集合B 的子集,记作A ⊂B。

⑵、相等:如何集合A 是集合B 的子集,且集合B 是集合A 的子集,此时集合A 中的元素与集合B 中的元素完全一样,因此集合A 与集合B 相等,记作A=B。

⑶、真子集:如何集合A 是集合B 的子集,但存在一个元素属于B 但不属于A,我们称集合A 是集合B 的真子集,记作A 。

⑷、空集:我们把不含任何元素的集合叫做空集。

记作,并规定,空集是任何集合的子集。

⑸、由上述集合之间的基本关系,可以得到下面的结论:①、任何一个集合是它本身的子集。

②、对于集合A、B、C,如果A 是B 的子集,B 是C 的子集,则A 是C 的子集。

③、我们可以把相等的集合叫做“等集”,这样的话子集包括“真子集”和“等集”。

集合的基本运算⑴、并集:一般地,由所有属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合称为A 与B 的并集。

记作A∪B。

(在求并集时,它们的公共元素在并集中只能出现一次。

)即A∪B={x|x∈A,或x∈B}。

⑵、交集:一般地,由所有属于集合A 且属于集合B 的元素组成的集合称为A 与B 的交集。

记作A∩B。

即A∩B={x|x∈A,且x∈B}。

⑶、全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集。

通常记作U。

⑷、补集:对于一个集合A,由全集U 中不属于集合A 的所有元素组成的集合称为集合A 相对于全集U的补集。

简称为集合A 的补集,记作C U A。

即C U A={x|x∈U,且x 不属于A}。

⑸、运算公式:交换律:A∪B=B∪A A∩B=B∩A结合律:(A∪B)∪C=A∪(B∪C)(A∩B)∩C=A∩(B∩C)分配律:(A∪B)∩C=(A∩C)∪(B∩C)(A∩B)∪C=(A∪C)∩(B∪C)对偶律:C U(A∪B)=C U A∩C U BC U(A∩B)=C U A∪C U B集合中元素的个数⑴、有限集:我们把含有有限个元素的集合叫做有限集,含有无限个元素的集合叫做无限集。

⑵、用card 来表示有限集中元素的个数。

例如A={a,b,c},则card(A)=3。

⑶、一般地,对任意两个集合A、B,有card(A)+card(B)=card(A∪B)+card(A∩B)2、常量与变量⑴、变量的定义:我们在观察某一现象的过程时,常常会遇到各种不同的量,其中有的量在过程中不起变化,我们把其称之为常量;有的量在过程中是变化的,也就是可以取不同的数值,我们则把其称之为变量。

⑵、变量的表示:如果变量的变化是连续的,则常用区间来表示其变化范围。

在数轴上来说,区间是指介于某两点之间的线段上点的全体。

以上我们所述的都是有限区间,除此之外,还有无限区间[a,+∞):表示不小于a 的实数的全体,也可记为:a≤x<+∞;(-∞,b):表示小于b 的实数的全体,也可记为:-∞<x<b;(-∞,+∞):表示全体实数,也可记为:-∞<x<+∞注:其中-∞和+∞,分别读作"负无穷大"和"正无穷大",它们不是数,仅仅是记号。

⑶、邻域:设α与δ是两个实数,且δ>0.满足不等式│x-α│<δ的实数x 的全体称为点α的δ邻域,点α称为此邻域的中心,δ称为此邻域的半径。

3、函数⑴、函数的定义:如果当变量x 在其变化范围内任意取定一个数值时,量y 按照一定的法则f 总有确 定的数值与它对应,则称y 是x 的函数。

变量x 的变化范围叫做这个函数的定义域。

通 常x 叫做自变量,y 叫做函数值(或因变量),变量y 的变化范围叫做这个函数的值域。

注:为了表明y 是x 的函数,我们用记号y=f(x)、y=F(x)等等来表示。

这里的字母"f"、"F"表示y 与x 之 间的对应法则即函数关系,它们是可以任意采用不同的字母来表示的。

如果自变量在定义域内任取一个确 定的值时,函数只有一个确定的值和它对应,这种函数叫做单值函数,否则叫做多值函数。

这里我们只 讨论单值函数。

⑵、函数相等由函数的定义可知,一个函数的构成要素为:定义域、对应关系和值域。

由于值域是由定义域和对应 关系决定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,我们就称两个函数相等。

3、函数的简单性态⑴、函数的有界性:如果对属于某一区间I 的所有x 值总有│f(x)│≤M 成立,其中M 是一个与x 无关的常数,那么我们就称f(x)在区间I 有界,否则便称无界。

注:一个函数,如果在其整个定义域内有界,则称为有界函数。

函数的有界性,单调性应与相关点集I 联系起来,离开了点集I 。

这些概念是没有任何意义的。

⑵、函数的单调性:如果函数在定义域区间(a,b)内随着x 增大而增大,即:对于(a,b)内任意两点x 1 及x 2,当x 1<x 2时,有)()(21x f x f 〈,则称函数)(x f 在区间(a,b)内是单调增加的。

如果函数)(x f 在定义域区间(a,b)内随着x 增大而减小,即:对于(a,b)内任意两点x1及x 2,当x 1<x 2 时,有)()(21x f x f 〉,则称函数)(x f 在区间(a,b)内是单调减小的。

⑶、函数的奇偶性 如果函数)(x f 对于定义域内的任意x 都满足)()(x f x f =-,则)(x f 叫做偶函数;如果函数对于定义域内的任意x 都满足)()(x f x f -=-,则)(x f 叫做奇函数。

注:偶函数的图形关于y 轴对称,奇函数的图形关于原点对称。

奇偶函数的定义域必关于原点对称。

⑷、函数的周期性 设)(x f 的定义域为I 。

若存在0〉T ,对任意的I x ∈,都使得))(()(I T x x f T x f ∈+=+,则称函数)(x f 为周期函数,称T 为其周期。

注:我们说的周期函数的周期是指最小正周期。

周期函数的定义域必是无限的点集,但也不能说是全体实数,如x y tan =的定义域为(-∞,+∞)。

且≠x k π±π/2(k=0,1,2....)A.奇函数+奇函数=奇函数B.偶函数+偶函数=偶函数C.奇函数·偶函数=奇函数D.奇函数·奇函数=偶函数 E 偶函数·偶函数=偶函数 若)(x f 以T 为最小正周期,则)(x f ω以)0(〉ωωT为最小正周期4、反函数⑴、反函数的定义:若由函数)(x f y =得到)(y x ϕ=,则称)(y x ϕ=是)(x f y =的反函数,)(x f y =为直接函数,反函数也可记为)(1x f y -=注:x x f f x f f ==--)]([)]([11⑵、反函数的存在定理:若在(a ,b)上严格增(减),其值域为R ,则它的反函数必然在R 上确定,且严格增(减). 例题:2x y=,其定义域为(-∞,+∞),值域为[0,+∞).对于y 取定的非负值,可求得y x ±= .若我们不加条件,由y 的值就不能唯一确定x 的值,也就是在区间(-∞,+∞)上,函数不是严格增(减),故其没有反 函数。

如果我们加上条件,要求x ≥0,则对y ≥0、x= 就是2x y =在要求x ≥0 时的反函数。

即是:函数在此要求下严格增(减).⑶、反函数的性质:在同一坐标平面内, 与的图形是关于直线y=x 对称的。

例题:函数x y 2=与函数x y 2log =互为反函数,则它们的图形在同一直角坐标系中是关于直线x y =对称的。

如右图所示:5、复合函数复合函数的定义:若y 是u 的函数:)(u f y = ,而u 又是x 的函数:)(x u ϕ= ,且)(x ϕ的函数值的全部或部分在)(u f 的定义域内,那么,y 通过u 的联系也是x 的函数,我们称后一 个 函数是由函数)(u f y =及)(x u ϕ=复合而成的函数,简称复合函数,记作)]([u f y ϕ=,其中u 叫做中间变量。

注:并不是任意两个函数就能复合;复合函数还可以由更多函数构成。

例题:函数与函数是不能复合成一个函数的因为对于的定义域(-∞,+∞)中的任何x 值所对应的u 值(都大 于或等于2),使u y arcsin =都没有定义。

6、初等函数⑴、基本初等函数:我们最常用的有五种基本初等函数,分别是:指数函数、对数函数、幂函数、三 角函数及反三角函数。

下面我们用表格来把它们总结一下:⑵、初等函数:由基本初等函数与常数经过有限次的有理运算及有限次的函数复合所产生并且能用一 个解析式表出的函数称为初等函数.注:初等函数必须能用一个式子表示,不能用一个式子表示的函数不能称为初等函数,故分段函数一般不能 叫初等函数7、数列的极限⑴、数列的极限:设{n x }为一数列,如果存在常熟a ,对于任意给定的正数ε(不论其多么小),总存在正整数N ,使得当N n 〉时,不等式ε〈-a x n 都成立,那么就称常数a 是数列{n x }的极限,或者称数列收敛于a ,记为a x n n =∞→lim或)(∞→→n a x n注:此定义中的正数ε只有任意给定,不等式才能表达出与a 无限接近的意思。

且定义中的正整数N 与任意 给定的正数ε是有关的,它是随着ε的给定而选定的。

在利用数列极限定义证明某个数列是否存在极限 时,重要的是对于任意给定的正数ε,只要能够指出定义中所说的这种正整数N 确实存在,但没有必要去求最小的N 。

如果知道a x n -小于某个量(这个量是n 的一个函数),那么当这个量小于ε时,ε〈-a x n当然也成立若令这个量小于ε来定出N 比较方便的话,就可以采用这种方法。

⑵、数列的有界性:对于数列,若存在着正数M ,使得一切都满足不等式│ │≤M ,则称数 列是有界的,若正数M 不存在,则可说数列是无界的。

⑶、收敛数列的几个重要性质:A.极限的唯一性:如果数列{n x }收敛,那么它的极限唯一。

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