专升本高数二公式概念
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3.函数的周期性: 周期函数:f(x+T)=f(x), x∈(-∞,+∞) 周期:T——最小的正数 4.函数的有界性: |f(x)|≤M , x∈(a,b)
㈢ 基本初等函数 1.常数函数: y=c , (c 为常数) 2.幂函数: y=xn , (n 为实数)
3.指数函数: y=ax , (a>0、a≠1) 4.对数函数: y=loga x ,(a>0、a≠1) 5.三角函数: y=sin x , y=con x y=tan x , y=cot x y=sec x , y=csc x 6.反三角函数:y=arcsin x, y=arccon x y=arctan x, y=arccot x ㈣ 复合函数和初等函数
若 f(x1)≥f(x2), 则称 f(x)在 D 内单调减少( 若 f(x1)<f(x2), );
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则称 f(x)在 D 内严格单调增加( 若 f(x1)>f(x2),
);
则称 f(x)在 D 内严格单调减少( )。
2.函数的奇偶性:D(f)关于原点对称 偶函数:f(-x)=f(x) 奇函数:f(-x)=-f(x)
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第一章 函数、极限和连续 §1.1 函数 一、 主要内容
㈠ 函数的概念 1. 函数的定义: y=f(x), x∈D 值域: Z(f).
定义域: D(f),
2.分段函数: 3.隐函数: 4.反函数:
⎧ f ( x ) x ∈ D1 y=⎨ ⎩ g ( x ) x ∈ D2
F(x,y)= 0 y=f(x) → x=φ(y)=f-1(y) y=f-1 (x)
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⑵当
x → x0 时, f ( x ) 的极限:
x → x0
lim f ( x) = A lim f ( x) = A
左极限: x → x − 0
右极限: x → x + 0
lim f ( x) = A
⑶函数极限存的充要条件:
定理:
x→x0
lim f (x) = A ⇔ lim f (x) = lim f (x) = A − +
其中: y
m≤c≤M
y
M f(x) C
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f(x)
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0 b x
a
ξ
m
0
a
ξ1
ξ2
b
x
推论:
f ( x) 在 [a, b] 上连续,且 f (a ) 与 f (b ) 异号
⇒ ( a, b)
在
内至少存在一点
ξ ,使得: f (ξ ) = 0 。
4.初等函数的连续性: 初等函数在其定域区间内都是连续的。 第二章 一元函数微分学 §2.1 导数与微分 一、主要内容 ㈠导数的概念
2. 函数在
x0 处连续的必要条件:
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定理:
f ( x ) 在 x0 处连续 ⇒ f ( x ) 在 x0 处极限存在
x0 处连续的充要条件:
x → x0 x → x0
3. 函数在
定理: x → x0 4. 函数在
lim f ( x) = f ( x0 ) ⇔ lim− f ( x) = lim f ( x) = f ( x0 ) +
x→x0 x→x0
㈡无穷大量和无穷小量
1.
无穷大量:
lim f ( x) = +∞
f (x) 为无穷大量。
称在该变化过程中
X 再某个变化过程是指:
− + x → −∞ , x → +∞ , x → ∞, x → x0 , x →x0 , x →x0
2.
无穷小量:
lim f ( x ) = 0
f (x) 为无穷小量。
= lim u1 ( x ) ± lim u 2 ( x ) ± ⋯ ± lim u n ( x )
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②
lim[ c ⋅ u ( x )] = c ⋅ lim u ( x )
n n lim[ u ( x )] = [lim u ( x )] ③
㈤两个重要极限
sin x lim =1 1. x → 0 x
无穷间断点:
x → x0
lim− f ( x) lim f ( x) +
和
x→x0
至少有一个为∞
㈡函数在 1.
x0 处连续的性质
连续函数的四则运算:
设
x → x0
lim f ( x) = f ( x0 ) lim g ( x) = g ( x0 )
,
x → x0
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1o
x → x0
1.导数:
y = f ( x ) 在 x 0 的某个邻域内有定义,
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∆y f ( x 0 + ∆x ) − f ( x 0 ) lim = lim ∆x → 0 ∆x ∆x → 0 ∆x
f ( x ) − f ( x0 ) = lim x → x0 x − x0
dy y ′ x = x 0 = f ′( x 0 ) = dx
x = x0
2.左导数:
f ( x ) − f ( x0 ) f −′ ( x 0 ) = lim− x → x0 x − x0
f ( x ) − f ( x0 ) f +′ ( x0 ) = lim+ x → x0 x − x0
右导数:
定理:
f ( x ) 在 x0 的左(或右)邻域上连续在
其内可导,且极限存在;
②
lim[u ( x) ⋅ v( x)] = lim u ( x) ⋅ lim v( x) = A ⋅ B
u ( x) lim u ( x) A lim = = ③ v( x) lim v( x) B
推论:①
(lim v( x) ≠ 0)
lim[ u1 ( x ) ± u 2 ( x ) ± ⋯ ± u n ( x )]
=A
称数列
或称数列
{yn} {yn }
以常数 A 为极限;
收敛于 A.
定理: 若
{yn } 的极限存在 ⇒ {yn } 必定有界.
2.函数的极限:
⑴当
x → ∞ 时, f ( x) 的极限:
lim f ( x) = A ⎞ x → −∞ ⎟ ⇔ lim f ( x) = A x →∞ lim f ( x) = A ⎟ x → +∞ ⎠
和
x→x0
都存在。
可去间断点:
x → x0
lim f ( x)
存在,但
x → x0
lim f ( x) ≠ f ( x0 )
,或
在
x0 处无定义。
2o 第二类间断点:
特点:
x → x0
lim− f ( x) lim f ( x) +
和
x→x0
至少有一个为∞,
或
x → x0
lim f ( x) 振荡不存在。
1o ∆x → 0 2o x → x 0
lim ∆y = lim [ f ( x0 + ∆x) − f ( x0 )] = 0
lim f ( x) = f ( x0 )
lim f ( x) = f ( x0 )
左连续: x → x − 0
右连续: x → x + 0
lim f ( x) = f ( x0 )
yn ≤ xn ≤ zn
(n=1、2、3…)
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且: n → ∞
lim yn = lim z n = a
n →∞
则: 2.
lim xn = a
n →∞
函数极限存在的判定准则:
设:对于点 x0 的某个邻域内的一切点 (点 x0 除外)有:
g ( x) ≤ f ( x) ≤ h( x)
定理:
y′
x = x0
= f ′( x 0 ) 存在 ⇒ f −′ ( x0 ) = f +′ ( x0 ) ,
y y
+M
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M
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f(x)
f(x)
0 a
b
x m
-M 0 b x a
2. 有界定理:
f ( x ) 在 [ a, b] 上连续 ⇒ f ( x ) 在 [ a, b] 上一定有界。
3.介值定理:
f ( x ) 在 [ a, b] 上连续 ⇒ 在 (a, b) 内至少存在一点
ξ ,使得: f (ξ ) = c ,
则:
f −′ ( x 0 ) = lim− f ′( x )
x → x0
(或:
f +′ ( x 0 ) = lim+ f ′( x ) )
x → x0
3.函数可导的必要条件:
定理:
f ( x ) 在 x0 处可导 ⇒ f ( x ) 在 x0 处连续
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4. 函数可导的充要条件:
x → x0
反函数的连续性:
y = f ( x), x = f −1 ( x), y0 = f ( x0 )
x → x0
㈢函数在
lim f ( x) = f ( x0 ) ⇔ lim f −1 ( y ) = f −1 ( y0 )
y → y0
[a, b] 上连续的性质
1.最大值与最小值定理:
f ( x ) 在 [ a, b] 上连续 ⇒ f ( x ) 在 [ a, b] 上一定存在最大值与最小值。
间断点有三种情况:
1o
在ຫໍສະໝຸດ Baidu
x0 处无定义;
2o
x → x0
lim f ( x) 不存在;
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3o
在
lim f ( x) 存在, x0 处有定义,且 x → x0
。
但
x → x0
lim f ( x) ≠ f ( x0 )
两类间断点的判断: 1o 第一类间断点:
特点:
x → x0
lim− f ( x) lim f ( x) +
[a, b] 上连续: f ( x ) 在 [a, b] 上每一点都连续。
左端点右连续;
在端点
x→a
x →b
a 和 b 连续是指: lim+ f ( x ) = f ( a )
lim− f ( x) = f (b)
a+ 0 b-
右端点左连续。
x
5. 函数的间断点:
若
f ( x ) 在 x0 处不连续,则 x0 为 f ( x ) 的间断点。
⎛ lim g ( x) ≠ 0 ⎞ ⎜x ⎟ → x ⎝ 0 ⎠
y = f (u), u = ϕ ( x), y = f [ϕ ( x)]
x→ x0
lim ϕ ( x) = ϕ ( x0 ),
x → x0
u →ϕ ( x0 )
lim f (u ) = f [ϕ ( x0 )]
则: 3.
lim f [ϕ ( x)] = f [ lim ϕ ( x)] = f [ϕ ( x0 )]
且:
x → x0
lim g ( x) = lim h( x) = A
x → x0
则:
x → x0
lim f ( x) = A
㈣极限的运算规则
若:
lim u ( x) = A, lim v( x) = B
则:①
lim[u( x) ± v( x)] = limu( x) ± limv( x) = A ± B
定理:如果函数: y=f(x), D(f)=X, Z(f)=Y 是严格单调增加(或减少)的; 则它必定存在反函数: y=f-1(x), D(f-1)=Y, Z(f-1)=X 且也是严格单调增加(或减少)的。 ㈡ 函数的几何特性 1.函数的单调性: y=f(x),x∈D,x1、x2∈D 当 x1<x2 时,若 f(x1)≤f(x2), 则称 f(x)在 D 内单调增加( );
β lim = c ⑵若 α
β lim =1 ⑶若 α ,则称β与α是等价的无穷小量,记作:β~α;
β lim = ∞ ⑷若 α ,则称β是比α较低阶的无穷小量。
定理:若:
α1 ~ β1, α 2 ~ β 2;
α1 α2
lim 则:
= lim
β1 β2
㈢两面夹定理 1. 数列极限存在的判定准则:
设:
lim[ f ( x) ± g ( x)] = f ( x0 ) ± g ( x0 )
x → x0
2o
lim [ f ( x) ⋅ g ( x)] = f ( x0 ) ⋅ g ( x0 )
3o 2.
f ( x ) f ( x0 ) lim = x → x0 g ( x ) g ( x0 )
复合函数的连续性:
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1.复合函数: y=f(u) , u=φ(x) y=f[φ(x)] , x∈X
2.初等函数: 由基本初等函数经过有限次的四则运算(加、减、乘、除)和复合所构成的,并且能用一个数学 式子表示的函数 §1.2 极 限 一、 主要内容
㈠极限的概念
1. 数列的极限:
lim y
n →∞
n
称在该变化过程中 3.
无穷大量与无穷小量的关系:
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1 lim f ( x) = 0 ⇔ lim = +∞, ( f ( x) ≠ 0) 定理: f ( x)
4. 无穷小量的比较:
lim α = 0, lim β = 0
lim ⑴若
β = 0 ,则称β是比α较高阶的无穷小量; α
(c 为常数) ,则称β与α同阶的无穷小量;
或
sin ϕ ( x ) lim =1 ϕ ( x )→ 0 ϕ ( x)
1 x lim (1 + ) = e 2. x → ∞ x
§1.3 连续 一、 主要内容
lim (1 + x ) = e
x→ 0
1 x
㈠ 函数的连续性
1. 函数在
x0 处连续: f ( x ) 在 x0 的邻域内有定义,
∆x → 0