(完整版)高等数学上册知识点
高等数学上册知识点
高等数学上册知识点文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)高等数学上册第一章 函数与极限(一) 函数1、 函数定义及性质(有界性、单调性、奇偶性、周期性);2、 反函数、复合函数、函数的运算;3、 初等函数:幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数、双曲函数、反双曲函数;4、 函数的连续性与间断点;函数)(x f 在0x 连续)()(00x f x f x=→第一类:左右极限均存在。
间断点 可去间断点、跳跃间断点 第二类:左右极限、至少有一个不存在。
无穷间断点、振荡间断点5、 闭区间上连续函数的性质:有界性与最大值最小值定理、零点定理、介值定理及其推论。
(二) 极限 1、 定义 1) 数列极限 2) 函数极限左极限:)(lim )(00x f x f x x -→-= 右极限:)(lim )(00x f x f xx +→+= 2、 极限存在准则1) 夹逼准则:1))(0n n z x y n n n ≥≤≤2)a z y n n n n ==→∞→∞lim lima x n n =∞→lim2) 单调有界准则:单调有界数列必有极限。
3、 无穷小(大)量1) 定义:若0lim =α则称为无穷小量;若∞=αlim 则称为无穷大量。
2) 无穷小的阶:高阶无穷小、同阶无穷小、等价无穷小、k 阶无穷小Th1 )(~ααββαo +=⇔;Th2 αβαβαβββαα''=''''lim lim lim ,~,~存在,则(无穷小代换) 4、 求极限的方法 1) 单调有界准则; 2) 夹逼准则;3) 极限运算准则及函数连续性; 4) 两个重要极限:a) 1sin lim 0=→xx x b)e x x xx xx =+=++∞→→)11(lim )1(lim 10 5) 无穷小代换:(0→x )a) x e x ~1- (a x a xln ~1-) b) x x ~)1ln(+ (a x x a ln ~)1(log +)第二章 导数与微分(一) 导数1、 定义:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='→左导数:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='-→- 右导数:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='+→+函数)(x f 在0x 点可导)()(00x f x f +-'='⇔2、 几何意义:)(0x f '为曲线)(x f y =在点())(,00x f x 处的切线的斜率。
高等数学(上册)重点总结
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定义域: D(f), 值域: Z(f).2.分段函数: ⎩⎨⎧∈∈=21)()(D x x g D x x f y3.隐函数: F(x,y)= 04.反函数: y=f(x) → x=φ(y)=f -1(y)y=f -1(x)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,x 1、x 2∈D 当x 1<x 2时,若f(x 1)≤f(x 2),则称f(x)在D 内单调增加( );若f(x 1)≥f(x 2),则称f(x)在D 内单调减少( );若f(x 1)<f(x 2),则称f(x)在D 内严格单调增加( );若f(x 1)>f(x 2),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)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=x n, (n 为实数)3.指数函数: y=a x, (a >0、a ≠1) 4.对数函数: y=log a x ,(a >0、a ≠1) 5.三角函数: y=sin x , y=con xy=tan x , y=cot x y=sec x , y=csc x6.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1.复合函数: y=f(u) , u=φ(x)y=f[φ(x)] , x ∈X2.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:A ynn =∞→lim称数列{}n y 以常数A 为极限;或称数列{}n y 收敛于A.定理: 若{}n y 的极限存在⇒{}n y 必定有界.2.函数的极限: ⑴当∞→x时,)(x f 的极限:Ax f A x f A x f x x x =⇔⎪⎪⎭⎫==∞→+∞→-∞→)(lim )(lim )(lim ⑵当0x x →时,)(x f 的极限:A x f xx =→)(lim 0左极限:A x f x x =-→)(lim 0右极限:A x f x x =+→)(lim 0⑶函数极限存的充要条件: 定理:A x f x f A x f x x x x xx ==⇔=+-→→→)(lim )(lim )(lim 000㈡无穷大量和无穷小量 1.无穷大量:+∞=)(lim x f称在该变化过程中)(x f 为无穷大量。
大一上学期高数知识点大全
大一上学期高数知识点大全1. 代数的基本概念1.1. 实数和复数1.2. 整式与分式1.3. 幂与根1.4. 指数与对数2. 函数与极限2.1. 函数的基本概念2.2. 一次函数与二次函数2.3. 指数函数与对数函数2.4. 极限的定义与性质3. 导数与微分3.1. 导数的定义与性质3.2. 常见函数的导数3.3. 高阶导数3.4. 微分的定义与应用4. 积分与不定积分4.1. 不定积分的定义与性质 4.2. 基本积分公式4.3. 定积分的定义与性质4.4. 牛顿-莱布尼茨公式5. 一元函数的应用5.1. 函数的增减性与最值问题 5.2. 函数与导数的几何意义 5.3. 曲线的图像与拐点5.4. 泰勒展开与近似计算6. 二元函数与多元函数6.1. 二元函数的性质与图像 6.2. 多元函数的极值与最值6.3. 偏导数与全微分6.4. 隐函数与参数方程7. 重积分与曲线积分7.1. 二重积分的定义与计算 7.2. 三重积分的定义与计算 7.3. 曲线积分的定义与计算 7.4. 曲面积分的定义与计算8. 空间解析几何8.1. 点、直线和平面的方程 8.2. 空间曲线与曲面8.3. 空间向量与坐标系8.4. 空间几何运算和投影9. 常微分方程9.1. 基本概念与一阶微分方程9.2. 可降阶的一阶微分方程9.3. 二阶线性常微分方程9.4. 高阶常微分方程的初值问题以上是大一上学期高等数学的主要知识点,通过深入学习这些内容,可以为后续学习及应用数学打下坚实的基础。
希望对你的学习有所帮助!。
高数上册知识点
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1. 极限呐,这可太重要啦!就像你跑步要跑到终点一样,极限就是函数接近的那个值哟。
比如说,1/x 当 x 趋近于无穷大时,它的极限不就是 0 嘛!
2. 导数呀,不就是变化率嘛!就好比汽车的速度,速度快变化就大呀。
像求曲线 y=x^2 的导数,得到 2x,这就能知道它在各个点的变化快慢喽。
3. 连续可不能小瞧哦!可以想想水流,一直不间断就是连续呀。
比如函数 y=sinx 就是连续的嘛。
4. 微分呢,就有点像把一个东西拆得更细致呀。
比如说一个面包,微分就是把它分成很小很小的部分。
像 y=x^2 的微分就是 2xdx 呀。
5. 积分呀,不就是把那些小部分又合起来嘛!类似把面包碎块再拼成一个完整面包哟。
求曲线下的面积不就是用积分嘛。
6. 无穷小和无穷大就像两个极端呀!无穷小接近 0,无穷大就超级大嘛。
想想 1/x,当 x 很大很大时,不就接近无穷小啦。
7. 函数的单调性和极值也很有趣呀!就好像爬山,有上坡有下坡,还有山顶这个极值点。
比如 y=x^3-3x,就能找到它的极值点呐。
我觉得呐,高数上册的这些知识点真的很神奇,能让我们看到数学世界里好多奇妙的现象呢!。
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一、函数及其图像:
1、函数的概念及性质:函数是将某种变量与它的值联系在一起的关系,它是一种统一表示结果和变量之间关系的方法,它具有映射和连续性
等特点。
2、函数的图像:函数的图像是把函数的定义域上的变量映射到它的
值域上的一条线或者曲线,可以使用数值的方式把函数的定义域上的点映
射到它的值域上的点,并且可以用图形的方式表示出来。
二、勾股定理及其相关知识:
1、勾股定理:勾股定理是指在一个直角三角形的两个直角顶点距离
的平方相等于其他两点距离的平方和,即a2+b2=c2。
2、直角三角形的等腰性:等腰三角形是指两个直角顶点距离相等,
此时正三角形就是等腰三角形,等腰三角形也是勾股定理成立的条件之一。
3、相似三角形:两个三角形在同一个基准点,角相等时,他们的对
应边都按照一定比例缩放,则他们是相似三角形,这也是勾股定理成立的
必要条件之一。
三、指数函数及其应用:
1、指数函数的概念及性质:指数函数是指使用次方表示的函数,它
具有可导和可微性质,可以用来描述一系列具有指数变化趋势的问题。
2、指数函数的应用:指数函数可以用来描述经济学中的投资回报率、人口增长率和物价水平等问题,也可以用来描。
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高等数学上册知识点第一章 函数与极限、、、函数1、函数定义及性质(有界性、单调性、奇偶性、周期性);2、反函数、复合函数、函数的运算;3、初等函数:幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数、双曲函数、反双曲函数;4、函数的连续性与间断点;函数在连续)(x f 0x )()(lim 00x f x f x x =→第一类:左右极限均存在。
间断点 可去间断点、跳跃间断点第二类:左右极限、至少有一个不存在。
无穷间断点、振荡间断点5、闭区间上连续函数的性质:有界性与最大值最小值定理、零点定理、介值定理及其推论。
、、、极限1、定义1、数列极限εε<->∀N ∈∃>∀⇔=∞→a x N n N a x n n n , , ,0lim 2、函数极限εδδε<-<-<∀>∃>∀⇔=→A x f x x x A x f x x )( 0 , ,0 ,0)(lim 00、、、左极限: 右极限:)(lim )(00x f x f xx -→-=)(lim )(00x f x f xx +→+=)()( )(lim 000+-→=⇔=x f x f A x f x x 、、2、极限存在准则1、夹逼准则:1))(0n n z x y n n n ≥≤≤2)a z y n n n n ==→∞→∞lim lim ax n n =∞→lim 2、单调有界准则:单调有界数列必有极限。
3、无穷小(大)量1、定义:若则称为无穷小量;若则称为无穷大量。
0lim =α∞=αlim2、无穷小的阶:高阶无穷小、同阶无穷小、等价无穷小、阶无穷小k Th1;)(~ααββαo +=⇔Th2 (无穷小代换)αβαβαβββαα''=''''lim lim lim ,~,~、、、、4、求极限的方法1、单调有界准则;2、夹逼准则;3、极限运算准则及函数连续性;4、两个重要极限:a) b)1sin lim 0=→xxx e xx xx xx =+=++∞→→11(lim )1(lim 105、无穷小代换:()0→x a)xx x x x arctan ~arcsin ~tan ~sin ~b)221~cos 1x x -c)()x e x ~1-a x axln ~1-d)()x x ~)1ln(+axx a ln ~)1(log +e)xx αα~1)1(-+第二章 导数与微分、、、导数1、定义:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='→左导数:00)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='-→-右导数:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='+→+函数在点可导)(x f 0x )()(00x f x f +-'='⇔2、几何意义:为曲线在点处的切线的斜率。
(完整版)高等数学(上)重要知识点归纳
高等数学(上)重要知识点归纳第一章 函数、极限与连续一、极限的定义与性质 1、定义(以数列为例),,0lim N a x n n ∃>∀⇔=∞→ε当N n >时,ε<-||a x n2、性质(1) )()()(lim 0x A x f A x f xx α+=⇔=→,其中)(x α为某一个无穷小。
(2)(保号性)若0)(lim 0>=→A x f xx ,则,0>∃δ当),(0δx U x o∈时,0)(>x f 。
(3)*无穷小乘以有界函数仍为无穷小。
二、求极限的主要方法与工具 1、*两个重要极限公式 (1)1sin lim=∆∆→∆ (2)e =◊+◊∞→◊)11(lim 2、两个准则 (1) *夹逼准则 (2)单调有界准则 3、*等价无穷小替换法常用替换:当0→∆时(1)∆∆~sin (2)∆∆~tan(3)∆∆~arcsin (4)∆∆~arctan(5)∆∆+~)1ln( (6)∆-∆~1e (7)221~cos 1∆∆- (8)nn ∆-∆+~114、分子或分母有理化法5、分解因式法 6用定积分定义 三、无穷小阶的比较* 高阶、同阶、等价1、连续的定义*)(x f 在a 点连续)()()()()(lim 0lim 0a f a f a f a f x f y ax x ==⇔=⇔=∆⇔-+→→∆2、间断点的分类⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧其他震荡型(来回波动))无穷型(极限为无穷大第二类但不相等)跳跃型(左右极限存在可去型(极限存在)第一类 3、曲线的渐近线*ax x f A y A x f ax x =∞===→∞→则存在渐近线:铅直渐近线:若则存在渐近线:水平渐近线:若,)(lim )2(,)(lim )1(五、闭区间连续函数性质 1、最大值与最小值定理 2、介值定理和零点定理第二章 导数与微分一、导数的概念 1、导数的定义*a f x f a f x a f y dy a f y ax x x a x a x -=-∆+=∆=='='→→∆→∆==)()(lim )()(lim lim |)(|002、左右导数 左导数ax a f x f x y a f a x x --=∆∆='--→→∆-)()(limlim)(0 右导数ax a f x f x y a f a x x --=∆∆='++→→∆+)()(limlim)(03、导数的几何意义*k a f a x f y a x 处的切线斜率在点(曲线))(,)(|='=4、导数的物理意义加速度)速度)则若运动方程:()()()(,)(()()(t a t v t s t v t s t s s ='=''='= 5、可导与连续的关系: 连续,反之不然。
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永不改变年轻时的梦想
10 页 共 19 页 3、 凹凸性及其判断,拐点 1))(xf在区间I上连续,若2)()()2( ,,212121xfxfxxfIxx,则称)(xf在区间I 上的图形是凹的;若2)()()2( ,,212121xfxfxxfIxx,则称)(xf在区间I 上的图形是凸的。 2)判定定理:)(xf在],[ba上连续,在),(ba上有一阶、二阶导数,则 a) 若0)(),,(xfbax,则)(xf在],[ba上的图形是凹的; b) 若0)(),,(xfbax,则)(xf在],[ba上的图形是凸的。 3)拐点:设)(xfy在区间I上连续,0x是)(xf的内点,如果曲线)(xfy经过点))(,(00xfx时,曲线的凹凸性改变了,则称点))(,(00xfx为曲线的拐点。 (五) 不等式证明 1、 利用微分中值定理; 2、 利用函数单调性; 3、 利用极值(最值)。 (六) 方程根的讨论
永不改变年轻时的梦想
7 页 共 19 页 (三) Taylor公式 n阶Taylor公式: 10)1(00)(200000)()!1()()(!)( )(!2)())(()()(nnnnxxnfxxnxfxxxfxxxfxfxf 在0x与x之间. 当00x时,成为n阶麦克劳林公式: 1)1()(2)!1()(!)0(!2)0(!1)0()0()(nnnnxnfxnfxfxffxf 在0与x之间. 常见函数的麦克劳林公式: 1)12)!1(!1!211nnxxnexnxxe
永不改变年轻时的梦想
1 页 共 19 页 高等数学上册 第一章 函数与极限 (一) 函数 1、 函数定义及性质(有界性、单调性、奇偶性、周期性); 2、 反函数、复合函数、函数的运算; 3、 初等函数:幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数、双曲函数、反双曲函数; 4、 函数的连续性与间断点; 函数)(xf在0x连续 )()(lim00xfxfxx 第一类:左右极限均存在。 间断点 可去间断点、跳跃间断点 第二类:左右极限、至少有一个不存在。 无穷间断点、振荡间断点 5、 闭区间上连续函数的性质:有界性与最大值最小值定理、零点定理、介值定理及其推论。 (二) 极限 1、 定义 1) 数列极限
(完整版)大学全册高等数学知识点(全)
大学高等数学知识点整理公式,用法合集极限与连续一. 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 dx 5. 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 ,()xax x f t dt ⎰);(2)“反对幂三指”: ,ln ,n ax nx e dx x xdx ⎰⎰(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 kx p 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)*2(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===⎰⎰⎰220sin 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)11p dx 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)limx x 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 yf x 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1n a∑); (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 k n 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 p n+-∑ 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)n na-∑;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)()LDQ PPdx 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)*LL =⎰⎰(变形)3. 推广(路径无关性):P Q y y∂∂=∂∂ (1)Pdx Qdy du +=(微分方程)()BA L AB u →⇔=⎰(道路变形原理)(2)(,)(,)LP 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 =-- [()()]xyPdydz 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: 0F 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(xa y =),三角函数(y=sinx),常数函数(y=c) 2、分段函数不是初等函数。
(完整版)高数一知识点
第一章~~第三章一、极限数列极限lim n n x ->∞函数极限lim ()x f x ->∞,lim ()x f x →+∞,lim ()x f x →-∞lim ()x x f x ->,0lim ()x x f x -->,0lim ()x x f x +->求极限(主要方法):(1)100sin 1lim1,lim(1),lim(1)x xx x x xe x e x x->->∞->=+=+=(2)等价无穷小替换(P76)。
当()0x ϕ→时,代换时要注意,只有乘积因子才可以代换。
(3)洛必达法则(000,,0,,0,1,0∞∞⋅∞∞-∞∞∞),只有0,0∞∞可以直接用罗比达法则。
幂指函数求极限:()lim ()ln ()lim ()v x v x u x u x e =;或,令()()v x y u x =,两边取对数ln ()ln ()y v x u x =,若lim ()ln ()v x u x a =,则()lim ()v x a u x e =。
结合变上限函数求极限。
二、连续 00lim ()()x x f x f x ->=左、右连续 000lim ()(),lim ()()x x x x f x f x f x f x -+->->==函数连续⇔函数既左连续又右连续闭区间上连续函数性质:最值,有界,零点(结合证明题),介值,推论。
三、导数 0000000()()()()'()limlim x x x f x f x f x x f x f x x x x->->-+-==-V V V 左导数 0000000()()()()'()lim lim x x x f x f x f x x f x f x x x x---->->-+-==-V V V右导数 0000000()()()()'()lim lim x x x f x f x f x x f x f x x x x+++->->-+-==-V V V 微分 ()'y A x z dy Adx y dx ο∆=⋅∆+==可导⇒连续 可导⇔可微 可导⇔既左可导又右可导求导数:(1) 复合函数链式法则[]()'[]'()dy dy du y f u u g x f u g x dx du dx====[()]''[()]'()'[()]([()])'y f g x y f g x g x f g x f g x ==≠(2) 隐函数求导法则两边对x 求导,注意y 、y '是x 的函数。
高数重要知识点
高等数学上册重要知识点 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 =)()(lim1l = 0,称f x 是比gx 高阶的无穷小,记以f x = 0)(x g ,称gx 是比fx 低阶的无穷小; 2l ≠ 0,称f x 与gx 是同阶无穷小;3l = 1,称f x 与gx 是等价无穷小,记以f x ~ gx 2 常见的等价无穷小 当x →0时sin x ~ x ,tan x ~ x ,x arcsin ~ x ,x arccos ~ x1 cos x ~ 2/2^x , x e 1 ~ x ,)1ln(x + ~ x ,1)1(-+αx ~ x α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gx ≤ f x ≤ hx 放缩求极限若A x h A x g ==)(lim ,)(lim ,则A x f =)(lim2.两个重要公式公式11sin lim0=→x xx 公式2e x x x =+→/10)1(lim3.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 5.洛必达法则定理1 设函数)(x f 、)(x F 满足下列条件:10)(lim 0=→x f x x ,0)(lim 0=→x F x x ;2)(x f 与)(x F 在0x3)()(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 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.例1计算极限0e 1lim x x x→-.解 该极限属于“0”型不定式,于是由洛必达法则,得0e 1lim x x x →-0e lim 11x x →==. 例2计算极限0sin lim sin x axbx→.解 该极限属于“0”型不定式,于是由洛必达法则,得00sin cos lim lim sin cos x x ax a ax a bx b bx b→→==. 注 若(),()f x g x ''仍满足定理的条件,则可以继续应用洛必达法则,即二、∞∞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∞∞∞∞型同样适用.例3计算极限lim (0)nx x x n e →+∞>.解 所求问题是∞∞型未定式,连续n 次施行洛必达法则,有lim e n x x x →+∞1lim e n x x nx -→+∞=2(1)lim e n xx n n x -→+∞-= !lim 0e x x n →+∞===. 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.7.利用导数定义求极限基本公式)()()(lim0'000x f xx f x x f x =∆-∆+→∆如果存在8.利用定积分定义求极限基本格式⎰∑==∞→11)()(1lim dx x f n kf n n k n 如果存在三.函数的间断点的分类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;如果f x 在间断点0x 处的左、右极限都存在,则称0x 是f x 的第一类间断点;第一类间断点包括可去间断点和跳跃间断点; 2第二类间断点第一类间断点以外的其他间断点统称为第二类间断点;常见的第二类间断点有无穷间断点和振荡间断点;四.闭区间上连续函数的性质在闭区间a ,b 上连续的函数f x ,有以下几个基本性质;这些性质以后都要用到;定理1.有界定理如果函数f x 在闭区间a ,b 上连续,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 ;定理3.介值定理如果函数f x 在闭区间a ,b 上连续,且其最大值和最小值分别为M 和m ,则对于介于m 和M 之间的任何实数c ,在a ,b 上至少存在一个ξ ,使得f ξ = c推论:如果函数f x 在闭区间a ,b 上连续,且f a 与f b 异号,则在a ,b 内至少存在一个点ξ ,使得f ξ = 0这个推论也称为零点定理第二章 导数与微分1.复合函数运算法则设y = f u ,u = x ,如果 x 在x 处可导,f u 在对应点u 处可导,则复合函数y = f x 在x 处可导,且有)('))(('x x f dxdudu dy dx dy φφ==对应地dx x x f du u f dy )('))((')('φφ==,由于公式du u f dy )('=不管u 是自变量或中间变量都成立;因此称为一阶微分形式不变性; 2.由参数方程确定函数的运算法则设x = t ,y =)(t ϕ确定函数y = yx ,其中)('),('t t ϕφ存在,且)('t φ≠ 0,则)(')('t t dx dy φϕ= 二阶导数3.反函数求导法则设y = f x 的反函数x = gy ,两者皆可导,且f ′x ≠ 0 则)0)('())(('1)('1)('≠==x f y g f x f y g4 隐函数运算法则可以按照复合函数理解设y = yx 是由方程Fx , y = 0所确定,求y ′的方法如下:把Fx , y = 0两边的各项对x 求导,把y 看作中间变量,用复合函数求导公式计算,然后再解出y ′ 的表达式允许出现y 变量 5 对数求导法则 指数类型 如x x y sin =先两边取对数,然后再用隐函数求导方法得出导数y ′; 对数求导法主要用于:①幂指函数求导数②多个函数连乘除或开方求导数注意定义域 P106 例6关于幂指函数y = f xg x 常用的一种方法,y = )(ln )(x f x g e 这样就可以直接用复合函数运算法则进行; 6 可微与可导的关系f x 在0x 处可微 f x 在0x 处可导;7 求n 阶导数n ≥ 2,正整数先求出 y ′, y ′′,…… ,总结出规律性,然后写出yn ,最后用归纳法证明;有一些常用的初等函数的n 阶导数公式 (1) x n x e y e y ==)(, (2) n x n x a a y a y )(ln ,)(== (3) x y sin =,)2sin()(πn x y n += (4) x y cos =,)2cos()(πn x y n +=5x y ln =,n n n x n y ----=)!1()1(1)(第三章 微分中值定理与导数应用一 罗尔定理 设函数 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 则存在ξ ∈a ,b ,使得f ′ξ = 0二 ★拉格朗日中值定理证明不等式 P134 9、10设函数 f x 满足1在闭区间a ,b 上连续;2在开区间a ,b 内可导;则存在ξ ∈a ,b ,使得)(')()(ξf ab a f b f =-- 推论1.若f x 在a ,b 内可导,且f ′x ≡ 0,则f x 在a ,b 内为常数;推论2.若f x , gx 在a ,b 内皆可导,且f ′x ≡ g ′x ,则在a ,b 内f x = gx + c ,其中c 为一个常数; 三 柯西中值定理设函数f x 和gx 满足:1在闭区间a ,b 上皆连续;2在开区间a ,b 内皆可导;且g ′x ≠0则存在ξ ∈a ,b 使得)(')(')()()()(ξξg f a g b g a f b f =--)(b a <<ξ注:柯西中值定理为拉格朗日中值定理的推广,特殊情形gx = x 时,柯西中值定理就是拉格朗日中值定理;四 ★泰勒公式① 估值 ② 求极限麦克劳林 P145 T10 定理 1.皮亚诺余项的n 阶泰勒公式 设f x 在0 x 处有n 阶导数,则有公式,称为皮亚诺余项对常用的初等函数如x e ,sin x ,cos x ,ln1+ x 和α)1(x + α 为实常数等的n 阶泰勒公式都要熟记;定理2拉格朗日余项的n 阶泰勒公式设f x 在包含0 x 的区间a ,b 内有n +1阶导数,在a ,b 上有n 阶连续导数,则对x ∈a ,b ,有公式,,称为拉格朗日余项上面展开式称为以0 x 为中心的n 阶泰勒公式;当0x =0 时,也称为n 阶麦克劳林公式;导数的应用一 基本知识设函数f x 在0x 处可导,且0x 为f x 的一个极值点,则0)('0=x f ;我们称x 满足0)('0=x f 的0x 称为)(x f 的驻点,可导函数的极值点一定是驻点,反之不然;极值点只能是驻点或不可导点,所以只要从这两种点中进一步去判断; 极值点判断方法)(x f 在0x 的邻域内可导,且0)(0='x f ,则①若当0x x <时,0)(>'x f ,当0x x >时,0)(<'x f ,则0x 为极大值点;②若当0x x <时,0)(<'x f ,当0x x >时,0)(>'x f ,则0x 为极小值点;③若在0x 的两侧)(x f '不变号,则0x 不是极值点.② 第二充分条件)(x f 在0x 处二阶可导,且0)(0='x f ,0)(0≠''x f ,则①若0)(0<''x f ,则0x 为极大值点;②若0)(0>''x f ,则0x 为极小值点.二 凹凸性与拐点 1.凹凸的定义设f x 在区间I 上连续,若对任意不同的两点1 2 x , x ,恒有 则称f x 在I 上是凸凹的;在几何上,曲线y = f x 上任意两点的割线在曲线下上面,则y = f x 是凸凹的;如果曲线y = f x 有切线的话,每一点的切线都在曲线之上下则y = f x 是凸凹的; 2 拐点的定义曲线上凹与凸的分界点,称为曲线的拐点; 3 凹凸性的判别和拐点的求法 设函数f x 在a ,b 内具有二阶导数)(''x f ,如果在a ,b 内的每一点x ,恒有)(''x f > 0,则曲线y = f x 在a ,b 内是凹的; 如果在a ,b 内的每一点x ,恒有)(''x f < 0,则曲线y = f x 在a ,b 内是凸的; 求曲线y = f x 的拐点的方法步骤是: 第一步:求出二阶导数)(''x f ;第二步:求出使二阶导数等于零或二阶导数不存在的点k x x x ,...2,1 ;第三步:对于以上的连续点,检验各点两边二阶导数的符号,如果符号不同,该点就是拐点的横坐标; 第四步:求出拐点的纵坐标; 四 渐近线的求法 五 曲率第四章 不定积分一基本积分表:二 换元积分法和分部积分法 换元积分法1第一类换元法凑微分:[])()(d )()]([x u du u f x x x f ϕϕϕ=⎰⎰='2第二类换元法变量代换:[])(1d )()]([)(x t t t t f dx x f -='=⎰⎰ϕϕϕ分部积分法使用分部积分法时被积函数中谁看作)(x u 谁看作)('x v 有一定规律;记住口诀,反对幂指三为)(x u ,靠前就为)(x u ,例如xdx e x arcsin ⎰,应该是x arcsin 为)(x u ,因为反三角函数排在指数函数之前,同理可以推出其他; 三 有理函数积分 有理函数:)()()(x Q x P x f =其中)()(x Q x P 和是多项式; 简单有理函数: ⑴21)()(,1)()(x x P x f x x P x f +=+=⑵))(()()(b x a x x P x f ++=⑶ba x x P x f ++=2)()()(1、“拆”;2、变量代换三角代换、倒代换、根式代换等.第五章 定积分一概念与性质1、 定义:∑⎰=→∆=ni ii bax f dx x f 1)(lim )(ξλ2、 性质:10条(3)3 基本定理变上限积分:设⎰=Φxadtt f x )()(,则)()(x f x =Φ'推广:)()]([)()]([)()()(x x f x x f dt t f dx d x x ααβββα'-'=⎰ N —L公式:若)(x F 为)(x f 的一个原函数,则)()()(a F b F dx x f ba-=⎰4 定积分的换元积分法和分部积分法第六章 定积分的应用(一)平面图形的面积1、 直角坐标:⎰-=badx x f x f A )]()([122、 极坐标:⎰-=βαθθϕθϕd A )]()([212122(二)体积1、 旋转体体积: a 曲边梯形x b x a x x f y ,,),(===轴,绕x 轴旋转而成的旋转体的体积:⎰=ba xdx x f V )(2πb 曲边梯形x b x a x x f y ,,),(===轴,绕y 轴旋转而成的旋转体的体积:⎰=baydx x xf V )(2π 柱壳法2、 平行截面面积已知的立体:⎰=badx x A V )((三)弧长1、 直角坐标:[]⎰'+=badx x f s 2)(12、 参数方程:[][]⎰'+'=βαφϕdt t t s 22)()( 极坐标:[][]⎰'+=βαθθρθρd s 22)()(第七章 微分方程(一) 概念1、 微分方程:表示未知函数、未知函数的导数及自变量之间关系的方程.阶:微分方程中所出现的未知函数的最高阶导数的阶数.2、 解:使微分方程成为恒等式的函数.通解:方程的解中含有任意的常数,且常数的个数与微分方程的阶数相同.特解:确定了通解中的任意常数后得到的解.(二) 变量可分离的方程dx x f dy y g )()(=,两边积分⎰⎰=dx x f dy y g )()((三) 齐次型方程)(x y dx dy ϕ=,设x y u =,则dxdux u dx dy +=;或)(y x dy dx φ=,设y x v =,则dydv y v dy dx += (四) 一阶线性微分方程用常数变易法或用公式:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎰⎰=⎰-C dx e x Q e y dx x P dxx P )()()((五) 可降阶的高阶微分方程1、)()(x f yn =,两边积分n 次;2、),(y x f y '=''不显含有y ,令p y =',则p y '='';3、),(y y f y '=''不显含有x ,令p y =',则dy dppy =''(六) 线性微分方程解的结构1、21,y y 是齐次线性方程的解,则2211y C y C +也是;2、21,y y 是齐次线性方程的线性无关的特解,则2211y C y C +是方程的通解;3、*2211y y C y C y ++=为非齐次方程的通解,其中21,y y 为对应齐次方程的线性无关的解,*y 非齐次方程的特解.(七) 常系数齐次线性微分方程二阶常系数齐次线性方程:0=+'+''qy y p y特征方程:02=++q pr r ,特征根: 21,r r(八) 常系数非齐次线性微分方程1、)()(x P e x f m x λ=设特解)(*x Q e x y m x k λ=,其中⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=是重根是一个单根不是特征根, λ, λ, λk 210 2、()x x P x x P e x f n l x ωωλsin )(cos )()(+=设特解[]xx R x x R e x y m m x k ωωλsin )(cos )()2()1(*+=,其中 } ,max{n l m =,⎪⎩⎪⎨⎧++=是特征根不是特征根i i k ωλωλ ,1 ,0。
高数复习知识点
lim sin x 1 x0 x
b)
1
lim(1 x) x
lim (1 1)x e
x0
x
x
5) 无穷小代换:( x 0 )(重点)
a) x ~ sin x ~ tan x ~ arcsin x ~ arctan x
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b)
1 cos x ~
大 3、 可导与连续的关系:
4、 求导的方法
1) 导数定义;(重点)
2) 基本公式;
3) 四则运算;
4) 复合函数求导(链式法则);(重点)
5) 隐函数求导数;(重点)
6) 参数方程求导;(重点)
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7) 对数求导法. (重点)
5、 高阶导数
t t
0
f (x)dx f (x)dx f (x)dx
0
2、 瑕积分:
b
b
f (x)dx lim
a
t a
t
f (x)dx (a 为瑕点)
b
t
a
f (x)dx lim t b
a
f (x)dx (b 为瑕点)
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两个重要的反常积分:
3、 利用极值(最值).
(六) 方程根的讨论
1、 连续函数的介值定理; 2、 Rolle 定理;
菌
3、 函数的单调性; 4、 极值、最值; 5、 凹凸性.
料 资
学 (七) 渐近线 1、 铅直渐近线: lim f (x) ,则 x a 为一条铅直渐近线;
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高等数学上册知识点一、 函数与极限 (一) 函数1、 函数定义及性质(有界性、单调性、奇偶性、周期性);2、 反函数、复合函数、函数的运算;3、 初等函数:幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数、双曲函数、反双曲函数;4、 函数的连续性与间断点;函数)(x f 在0x 连续 )()(lim 00x f x f x x =→间断点 第一类:左右极限均存在. ( 可去间断点、跳跃间断点)第二类:左右极限、至少有一个不存在. (无穷间断点、振荡间断点)5、 闭区间上连续函数的性质:有界性与最大值最小值定理、零点定理、介值定理及其推论. (二) 极限 1、 定义1) 数列极限 : εε<->∀N ∈∃>∀⇔=∞→a x N n N a x n n n , , ,0lim2) 函数极限 :εδδε<-<-<∀>∃>∀⇔=→A x f x x x A x f x x )( 0 , ,0 ,0)(lim 00时,当左极限:)(lim )(00x f x f x x -→-= 右极限:)(lim )(00x f x f x x +→+=)()( )(lim 000+-→=⇔=x f x f A x f x x 存在2、 极限存在准则1) 夹逼准则: 1))(0n n z x y n n n ≥≤≤2)a z y n n n n ==→∞→∞lim lim a x n n =∞→2) 单调有界准则:单调有界数列必有极限. 3、 无穷小(大)量1) 定义:若0lim =α则称为无穷小量;若∞=αlim 则称为无穷大量. 2) 无穷小的阶:高阶无穷小、同阶无穷小、等价无穷小、k 阶无穷小 Th1 )(~ααββαo +=⇔; Th2 αβαβαβββαα''=''''lim lim lim,~,~存在,则(无穷小代换) 4、 求极限的方法1)单调有界准则; 2)夹逼准则; 3)极限运算准则及函数连续性;4) 两个重要极限: a) 1sin lim 0=→xx x b) e x x x x x x =+=++∞→→)11(lim )1(lim 15)无穷小代换:(0→x ) a)x x x x x arctan ~arcsin ~tan ~sin ~ b) 221~cos 1x x - c) x ex~1-,(a x a x ln ~1-) d)x x ~)1ln(+ (ax x a ln ~)1(log +) e) x x αα~1)1(-+二、 导数与微分(一) 导数 1、定义:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='→左导数:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='-→- , 右导数:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='+→+函数)(x f 在0x 点可导)()(00x f x f +-'='⇔ 2、 几何意义:)(0x f '为曲线)(x f y =在点())(,00x f x 处的切线的斜率.3、可导与连续的关系: 4、求导的方法1) 导数定义; 2)基本公式; 3)四则运算; 4)复合函数求导(链式法则); 5) 隐函数求导数; 6)参数方程求导; 7)对数求导法. 5、 高阶导数1)定义:⎪⎭⎫ ⎝⎛=dx dy dx d dx y d 222)Leibniz 公式:()∑=-=nk k n k k n n v u C uv 0)()()( (二) 微分1) 定义:)()()(00x o x A x f x x f y ∆+∆=-∆+=∆,其中A 与x ∆无关. 2) 可微与可导的关系:可微⇔可导,且dx x f x x f dy )()(00'=∆'=三、 微分中值定理与导数的应用 (一) 中值定理1、 Rolle 定理:若函数)(x f 满足:1)],[)(b a C x f ∈; 2)),()(b a D x f ∈; 3))()(b f a f =;则0)(),,(='∈∃ξξf b a 使. 2、 Lagrange 中值定理:若函数)(x f 满足:1)],[)(b a C x f ∈;2)),()(b a D x f ∈;则))(()()(),,(a b f a f b f b a -'=-∈∃ξξ使. 3、 Cauchy 中值定理:若函数)(),(x F x f 满足: 1)],[)(),(b a C x F x f ∈; 2)),()(),(b a D x F x f ∈;3)),(,0)(b a x x F ∈≠'则)()()()()()(),,(ξξξF f a F b F a f b f b a ''=--∈∃使(二) 洛必达法则 (三) Taylor 公式 (四) 单调性及极值1、单调性判别法:],[)(b a C x f ∈,),()(b a D x f ∈,则若0)(>'x f ,则)(x f 单调增加;则若0)(<'x f ,则)(x f 单调减少.2、 极值及其判定定理:a) 必要条件:)(x f 在0x 可导,若0x 为)(x f 的极值点,则0)(0='x f . b) 第一充分条件:)(x f 在0x 的邻域内可导,且0)(0='x f ,则①若当0x x <时,0)(>'x f ,当0x x >时,0)(<'x f ,则0x 为极大值点;②若当0x x <时,0)(<'x f ,当0x x >时,0)(>'x f ,则0x 为极小值点;③若在0x 的两侧)(x f '不变号,则0x 不是极值点.c) 第二充分条件:)(x f 在0x 处二阶可导,且0)(0='x f ,0)(0≠''x f ,则 ①若0)(0<''x f ,则0x 为极大值点;②若0)(0>''x f ,则0x 为极小值点.3、 凹凸性及其判断,拐点1))(x f 在区间I 上连续,若2)()()2( ,,212121x f x f x x f I x x +<+∈∀,则称)(x f 在区间I 上的图形是凹的;若2)()()2(,,212121x f x f x x f I x x +>+∈∀,则称)(x f 在区间I 上的图形是凸的. 2)判定定理:)(x f 在],[b a 上连续,在),(b a 上有一阶、二阶导数,则 a) 若0)(),,(>''∈∀x f b a x ,则)(x f 在],[b a 上的图形是凹的; b) 若0)(),,(<''∈∀x f b a x ,则)(x f 在],[b a 上的图形是凸的.3)拐点:设)(x f y =在区间I 上连续,0x 是)(x f 的内点,如果曲线)(x f y =经过点))(,(00x f x 时,曲线的凹凸性改变了,则称点))(,(00x f x 为曲线的拐点.(五) 不等式证明1、 利用微分中值定理;2、利用函数单调性;3、利用极值(最值). (六) 方程根的讨论1、连续函数的介值定理;2、Rolle 定理;3、函数的单调性;4、极值、最值;5、凹凸性. (七) 渐近线1、 铅直渐近线:∞=→)(lim x f ax ,则a x =为一条铅直渐近线;2、 水平渐近线:b x f x =∞→)(lim ,则b y =为一条水平渐近线;3、 斜渐近线:k xx f x =∞→)(lim ,b kx x f x =-∞→])([lim 存在,则b kx y +=为一条斜渐近线.(八) 图形描绘四、 不定积分 (一) 概念和性质1、 原函数:在区间I 上,若函数)(x F 可导,且)()(x f x F =',则)(x F 称为)(x f 的一个原函数.2、不定积分:在区间I 上,函数)(x f 的带有任意常数的原函数称为)(x f 在区间I 上的不定积分.3、 基本积分表(P188,13个公式);4、 性质(线性性).(二) 换元积分法1、 第一类换元法(凑微分):[])()(d )()]([x u du u f x x x f ϕϕϕ=⎰⎰='2、 第二类换元法(变量代换):[])(1d )()]([)(x t t t t f dx x f -='=⎰⎰ϕϕϕ(三) 分部积分法:⎰⎰-=vdu uv udv(四) 有理函数积分 : 1、“拆”; 2、变量代换(三角代换、倒代换、根式代换等).五、 定积分(一) 概念与性质:1、 定义:∑⎰=→∆=ni i i ba x f dx x f 1)(lim )(ξλ2、性质:(7条)性质7 (积分中值定理) 函数)(x f 在区间],[b a 上连续,则],[b a ∈∃ξ,使))(()(a b f dx x f ba-=⎰ξ(平均值:ab dx x f f ba-=⎰)()(ξ)(二) 微积分基本公式(N —L 公式)1、变上限积分:设⎰=Φxa dt t f x )()(,则)()(x f x =Φ'推广:)()]([)()]([)()()(x x f x x f dt t f dxd x x ααβββα'-'=⎰ 2、N —L 公式:若)(x F 为)(x f 的一个原函数,则)()()(a F b F dx x f ba-=⎰(三) 换元法和分部积分1、换元法:⎰⎰'=βαϕϕt t t f dx x f bad )()]([)( 2、分部积分法:[]⎰⎰-=baba ba vdu uv udv(四) 反常积分1、 无穷积分:⎰⎰+∞→+∞=tat adx x f dx x f )(lim)(, ⎰⎰-∞→∞-=btt bdx x f dx x f )(lim)(, ⎰⎰⎰+∞∞-+∞∞-+=0)()()(dx x f dx x f dx x f2、瑕积分:⎰⎰+→=btat badx x f dx x f )(lim )((a 为瑕点), ⎰⎰-→=tabt badx x f dx x f )(lim )((b 为瑕点)两个重要的反常积分:1) ⎪⎩⎪⎨⎧>-≤∞+=-∞+⎰1,11,d 1p p a p x x p a p 2) ⎪⎩⎪⎨⎧≥∞+<--=-=--⎰⎰1,1 ,1)()(d )(d 1q q qa b x b x a x x qb a q b a q六、 定积分的应用 (一) 平面图形的面积1、 直角坐标:⎰-=badx x f x f A )]()([122、极坐标:⎰-=βαθθϕθϕd A )]()([212122(二) 体积1、 旋转体体积:a)曲边梯形x b x a x x f y ,,),(===轴,绕x 轴旋转而成的旋转体的体积:⎰=bax dx x fV )(2πb)曲边梯形x b x a x x f y ,,),(===轴,绕y 轴旋转而成的旋转体的体积:⎰=b ay dx x xf V )(2π(柱壳法) 2、 平行截面面积已知的立体:⎰=badx x A V )((三) 弧长1、 直角坐标:[]⎰'+=badx x f s 2)(1 2、参数方程:[][]⎰'+'=βαφϕdt t t s 22)()(3、极坐标:[][]⎰'+=βαθθρθρd s 22)()(七、 微分方程 (一) 概念1、 微分方程:表示未知函数、未知函数的导数及自变量之间关系的方程. 阶:微分方程中所出现的未知函数的最高阶导数的阶数.2、 解:使微分方程成为恒等式的函数.通解:方程的解中含有任意的常数,且常数的个数与微分方程的阶数相同. 特解:确定了通解中的任意常数后得到的解.(二) 变量可分离的方程dx x f dy y g )()(=,两边积分⎰⎰=dx x f dy y g )()((三) 齐次型方程)(x y dx dy ϕ=,设xyu =,则dx du x u dx dy +=; 或)(y x dy dx φ=,设y x v =,则dy dv y v dy dx += (四) 一阶线性微分方程)()(x Q y x P dx dy =+ ,用常数变易法或用公式:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎰⎰=⎰-C dx e x Q e y dx x P dx x P )()()( (五) 可降阶的高阶微分方程1、)()(x f yn =,两边积分n 次;2、),(y x f y '=''(不显含有y ),令p y =',则p y '='';3、),(y y f y '=''(不显含有x ),令p y =',则dydp p y =''(六) 线性微分方程解的结构1、21,y y 是齐次线性方程的解,则2211y C y C +也是;2、21,y y 是齐次线性方程的线性无关的特解,则2211y C y C +是方程的通解;3、*2211y y C y C y ++=为非齐次方程的通解,其中21,y y 为对应齐次方程的线性无关的解,*y 非齐次方程的特解.(七) 常系数齐次线性微分方程二阶常系数齐次线性方程:0=+'+''qy y p y特征方程:02=++q pr r ,特征根: 21,r r(八) 常系数非齐次线性微分方程 )(x f qy y p y =+'+''1、)()(x P e x f m xλ=,设特解)(*x Q e x y m xkλ=,其中 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=是重根是一个单根不是特征根, λ, λ, λk 210 2、()x x P x x P e x f n l x ωωλsin )(cos )()(+=设特解[]x x R x x R e x y m mx k ωωλsin )(cos )()2()1(*+=, 其中 } ,max{n l m =,⎪⎩⎪⎨⎧++=是特征根不是特征根i i k ωλωλ ,1 ,0。
(完整版)高数上册知识点
高等数学上册知识点第一章 函数与极限 (一) 函数1、 函数定义及性质(有界性、单调性、奇偶性、周期性);2、 反函数、复合函数、函数的运算;3、 初等函数:幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数、双曲函数、反双曲函数; 4、 函数的连续性与间断点;函数)(x f 在0x 连续 )()(lim 00x f x f xx =→第一类:左右极限均存在。
间断点 可去间断点、跳跃间断点 第二类:左右极限、至少有一个不存在。
无穷间断点、振荡间断点5、 闭区间上连续函数的性质:有界性与最大值最小值定理、零点定理、介值定理及其推论。
(二) 极限 1、 定义 1) 数列极限εε<->∀N ∈∃>∀⇔=∞→a x N n N a x n n n , , ,0lim2) 函数极限εδδε<-<-<∀>∃>∀⇔=→A x f x x x A x f x x )( 0 , ,0 ,0)(lim 00时,当左极限:)(lim )(00x f x f x x -→-= 右极限:)(lim )(00x f x f xx +→+= )()( )(lim 000+-→=⇔=x f x f A x f x x 存在2、 极限存在准则 1) 夹逼准则: 1))(0n n z x y n n n ≥≤≤2)a z y n n n n ==→∞→∞lim lim a x n n =∞→lim2) 单调有界准则:单调有界数列必有极限。
3、 无穷小(大)量1) 定义:若0lim =α则称为无穷小量;若∞=αlim 则称为无穷大量。
2) 无穷小的阶:高阶无穷小、同阶无穷小、等价无穷小、k 阶无穷小 Th1 )(~ααββαo +=⇔;Th2 αβαβαβββαα''=''''lim lim lim ,~,~存在,则(无穷小代换) 4、 求极限的方法 1) 单调有界准则; 2) 夹逼准则;3) 极限运算准则及函数连续性; 4) 两个重要极限:a) 1sin lim 0=→xx x b)e x x xx xx =+=++∞→→)11(lim )1(lim 10 5) 无穷小代换:(0→x ) a)x x x x x arctan ~arcsin ~tan ~sin ~b) 221~cos 1x x -c) x e x ~1- (a x a x ln ~1-) d) x x ~)1ln(+ (ax x a ln ~)1(log +)e) x x αα~1)1(-+第二章 导数与微分 (一) 导数1、 定义:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='→ 左导数:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='-→-右导数:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='+→+ 函数)(x f 在0x 点可导)()(00x f x f +-'='⇔2、 几何意义:)(0x f '为曲线)(x f y =在点())(,00x f x 处的切线的斜率。
高等数学上册知识点(供参考)(精品文档)
高等数学上册第一章 函数与极限 (一) 函数1、 函数定义及性质(有界性、单调性、奇偶性、周期性);2、 反函数、复合函数、函数的运算;3、 初等函数:幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数、双曲函数、反双曲函数; 4、 函数的连续性与间断点;函数)(x f 在0x 连续 )()(lim 00x f x f xx =→第一类:左右极限均存在。
间断点 可去间断点、跳跃间断点 第二类:左右极限、至少有一个不存在。
无穷间断点、振荡间断点5、 闭区间上连续函数的性质:有界性与最大值最小值定理、零点定理、介值定理及其推论。
(二) 极限 1、 定义 1) 数列极限εε<->∀N ∈∃>∀⇔=∞→a x N n N a x n n n , , ,0lim 2) 函数极限δδε-<-<∀>∃>∀⇔=→Ax f x x x A x f x x )( 0 , ,0 ,0)(lim 00时,当左极限:)(lim )(00x f x f x x -→-= 右极限:)(lim )(00x f x f x x +→+= )()( )(lim 000+-→=⇔=x f x f A x f x x 存在2、 极限存在准则 1) 夹逼准则: 1))(0n n z x y n n n ≥≤≤2)a z y n n n n ==→∞→∞lim lim a x n n =∞→lim2) 单调有界准则:单调有界数列必有极限。
3、 无穷小(大)量1) 定义:若0lim =α则称为无穷小量;若∞=αlim 则称为无穷大量。
2) 无穷小的阶:高阶无穷小、同阶无穷小、等价无穷小、k 阶无穷小 Th1 )(~ααββαo +=⇔;Th2 αβαβαβββαα''=''''lim lim lim,~,~存在,则(无穷小代换)4、 求极限的方法 1) 单调有界准则; 2) 夹逼准则;3) 极限运算准则及函数连续性; 4) 两个重要极限: a) 1sin lim 0=→xxxb)e xx xx xx =+=++∞→→)11(lim )1(lim 10 5) 无穷小代换:(0→x ) a)x x x x x arctan ~arcsin ~tan ~sin ~b) 221~cos 1x x -c) x e x~1- (a x a xln ~1-)d) x x ~)1ln(+ (a xx a ln ~)1(log +)e)x x αα~1)1(-+第二章 导数与微分 (一) 导数1、 定义:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='→左导数:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='-→-右导数:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='+→+函数)(x f 在0x 点可导)()(00x f x f +-'='⇔2、 几何意义:)(0x f '为曲线)(x f y =在点())(,00x f x 处的切线的斜率。
高数上册知识点总结
高数上册知识点总结高等数学是大学本科数学专业的一门重要课程,也是理工科学生必修的一门课程。
高等数学上册主要包括函数、极限与连续、导数与微分、一元函数的应用和多元函数的极限与连续等内容。
下面对高等数学上册的知识点进行总结,希望对大家的学习有所帮助。
第一部分:函数1.函数的概念:函数是一种特殊的映射关系,表示自变量和因变量之间的对应关系。
2.函数的表示方法:函数可以用解析式、表格、图像等形式来表示。
3.函数的性质:定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性等。
4.初等函数:常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数等。
5.复合函数:由两个函数按一定规则组合而成的函数。
6.反函数:两个函数互为反函数当且仅当它们的复合函数是恒等函数。
7.函数的运算:加减乘除、复合、反函数。
第二部分:极限与连续1.极限的概念:当自变量无限逼近某一值时,函数的极限是指因变量的取值无限逼近于一个确定的值。
2.极限的计算方法:数列极限的四则运算法则、函数极限的性质和运算法则。
3.无穷小与无穷大:无穷小是指极限为零的数列或函数,无穷大是指趋于无穷的数列或函数。
4.函数的连续性:函数在某一点连续的条件是函数在该点的极限存在且等于函数在该点的值。
5.连续函数的性质:介值定理、零点定理、介值定理等。
6.间断点与光滑函数:间断点有可去间断点、跳跃间断点和无穷间断点。
第三部分:导数与微分1.导数的定义:函数在一点上的导数是函数在该点的切线斜率的极限。
2.导数的计算方法:基本导数公式、四则运算法则、导函数的求导法则等。
3.高阶导数:导函数的导数,二阶导数,三阶导数等。
4.微分学的应用:用导数来刻画函数的增减性、极值、凹凸性、弧长、曲率等。
5.隐函数与参数方程的导数:求隐函数和参数方程的导数的方法。
第四部分:一元函数的应用1.最值问题:求函数在给定区间上的最大值或最小值。
2.求解方程:用数学方法求解各种类型的方程。
3.微分方程:一阶线性微分方程、一阶非线性微分方程和二阶线性常系数齐次微分方程的求解方法。
高数上册知识点
1、极限·数列极限: = a , = bx n n lim ∞>-y n n lim ∞>-(1)若 a > b,则 ,当n > N 时有N ∃y x nn >(2)若n > N 时或,则a by x n n ≥y x n n>≥ 注:要看好是 还是 >,必须严格要求≥·函数极限的不等式性质:= A , = B)(lim 0x f x x >-)(lim 0x g x x >-(1)若,则B A >)()(x g x f >(2),则)()(x g x f ≥BA ≥ 注:要看好是 还是 >,必须严格要求≥·保号性质: = A)(lim 0x f x x >-(1)若A > 0,则0)(>x f (2)若,则0)(0)(≥>x f x f 或0≥A ·若数列{}单调上升有上界,则{}收敛x n x n 若数列{}单调下降有下界,则{}收敛x n x n ·极限存在充要条件函数: = A = = A)(lim 0x f x x >-⇔)(lim 0x f x x +>-)(lim 0x f x x ->-数列: = A = = Ax n n lim ∞>-⇔x n n 2lim ∞>-x n n 12lim -∞>-·常见等价无穷小::0→x, x e x ≈-1xx ≈+)1ln(,,,x x ≈arctan x x ≈sin x x ≈tan xx ≈arcsin xx 221cos 1≈-xx x 221)1ln(≈+-xx 222111≈-+a x a xln 1≈-)1,0(≠>a a xx x 361sin ≈-x x x ≈++)1ln(2xx αββα≈-+1)1(xnx n111≈-+ax a ln 1)1(log ≈+)1,0(≠>a a )(ln 11∞>-≈-n n nn n1ln -≈u u )1(→u ·判断函数连续的方法:(1)若是初等函数,则在它的定域区间上处处连续(2)用连续运算法则:①(连续性的四则运算法则)设与都在点)(x f )(x g 处连续,则与在点x x 0=)()(x g x f ±)()(x g x f 处连续,当时在处x x 0=0)(0≠x g )()(x g x f x x 0=也连续。
高数知识点总结(上册)
高数知识点总结(上册) 函数:绝对值得性质:(1)|a+b|≤|a|+|b|(2)|a-b|≥|a|-|b| (3)|ab|=|a||b|(4)|b a |=)0(||||≠b b a函数的表示方法:(1)表格法 (2)图示法 (3)公式法(解析法) 函数的几种性质:(1)函数的有界性 (2)函数的单调性 (3)函数的奇偶性 (4)函数的周期性 反函数:定理:如果函数)(x f y =在区间[a,b]上是单调的,则它的反函数)(1x fy -=存在,且是单值、单调的。
基本初等函数:(1)幂函数 (2)指数函数 (3)对数函数 (4)三角函数(5)反三角函数 复合函数的应用 极限与连续性: 数列的极限:定义:设{}n x 是一个数列,a 是一个定数。
如果对于任意给定的正数ε(不管它多么小),总存在正整数N ,使得对于n>N 的一切nx ,不等式ε<-a x n 都成立,则称数a 是数列{}n x 的极限,或称数列{}n x 收敛于a ,记做ax nn =∞→lim ,或ax n →(∞→n )收敛数列的有界性:定理:如果数列{}n x 收敛,则数列{}n x 一定有界推论:(1)无界一定发散(2)收敛一定有界 (3)有界命题不一定收敛函数的极限:定义及几何定义 函数极限的性质:(1)同号性定理:如果A x f x x =→)(lim 0,而且A>0(或A<0),则必存在0x 的某一邻域,当x 在该邻域内(点0x 可除外),有0)(>x f (或0)(<x f )。
(2)如果Ax f x x =→)(lim 0,且在x 的某一邻域内(x x ≠),恒有0)(≥x f (或0)(≤x f ),则0≥A (0≤A )。
(3)如果)(lim 0x f x x →存在,则极限值是唯一的(4)如果)(lim 0x f x x →存在,则在)(x f 在点0x的某一邻域内(0x x ≠)是有界的。
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高等数学上册第一章 函数与极限 (一) 函数1、 函数定义及性质(有界性、单调性、奇偶性、周期性);2、 反函数、复合函数、函数的运算;3、 初等函数:幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数、双曲函数、反双曲函数; 4、 函数的连续性与间断点;函数)(x f 在0x 连续 )()(lim 00x f x f xx =→第一类:左右极限均存在。
间断点 可去间断点、跳跃间断点 第二类:左右极限、至少有一个不存在。
无穷间断点、振荡间断点5、 闭区间上连续函数的性质:有界性与最大值最小值定理、零点定理、介值定理及其推论。
(二) 极限 1、 定义 1) 数列极限εε<->∀N ∈∃>∀⇔=∞→a x N n N a x n n n , , ,0lim 2) 函数极限δδε-<-<∀>∃>∀⇔=→Ax f x x x A x f x x )( 0 , ,0 ,0)(lim 00时,当左极限:)(lim )(00x f x f x x -→-= 右极限:)(lim )(00x f x f x x +→+= )()( )(lim 000+-→=⇔=x f x f A x f x x 存在2、 极限存在准则 1) 夹逼准则: 1))(0n n z x y n n n ≥≤≤2)a z y n n n n ==→∞→∞lim lim a x n n =∞→lim2) 单调有界准则:单调有界数列必有极限。
3、 无穷小(大)量1) 定义:若0lim =α则称为无穷小量;若∞=αlim 则称为无穷大量。
2) 无穷小的阶:高阶无穷小、同阶无穷小、等价无穷小、k 阶无穷小 Th1 )(~ααββαo +=⇔;Th2 αβαβαβββαα''=''''lim lim lim,~,~存在,则(无穷小代换)4、 求极限的方法 1) 单调有界准则; 2) 夹逼准则;3) 极限运算准则及函数连续性; 4) 两个重要极限: a) 1sin lim 0=→xxxb)e xx xx xx =+=++∞→→)11(lim )1(lim 10 5) 无穷小代换:(0→x ) a)x x x x x arctan ~arcsin ~tan ~sin ~b) 221~cos 1x x -c) x e x~1- (a x a xln ~1-)d) x x ~)1ln(+ (a xx a ln ~)1(log +)e)x x αα~1)1(-+第二章 导数与微分 (一) 导数1、 定义:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='→左导数:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='-→-右导数:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='+→+函数)(x f 在0x 点可导)()(00x f x f +-'='⇔2、 几何意义:)(0x f '为曲线)(x f y =在点())(,00x f x 处的切线的斜率。
3、 可导与连续的关系:4、 求导的方法1) 导数定义; 2) 基本公式; 3) 四则运算;4) 复合函数求导(链式法则); 5) 隐函数求导数; 6) 参数方程求导; 7) 对数求导法。
5、 高阶导数1) 定义:⎪⎭⎫⎝⎛=dx dy dx d dx y d 22 2) Leibniz 公式:()∑=-=nk k n k k n n v u C uv 0)()()( (二) 微分1) 定义:)()()(00x o x A x f x x f y ∆+∆=-∆+=∆,其中A 与x ∆无关。
2) 可微与可导的关系:可微⇔可导,且dx x f x x f dy )()(00'=∆'=第三章 微分中值定理与导数的应用 (一) 中值定理1、 Rolle 定理:若函数)(x f 满足:1)],[)(b a C x f ∈; 2)),()(b a D x f ∈; 3))()(b f a f =;则0)(),,(='∈∃ξξf b a 使.2、 Lagrange 中值定理:若函数)(x f 满足:1)],[)(b a C x f ∈; 2)),()(b a D x f ∈;则))(()()(),,(a b f a f b f b a -'=-∈∃ξξ使. 3、 Cauchy 中值定理:若函数)(),(x F x f 满足:1)],[)(),(b a C x F x f ∈; 2)),()(),(b a D x F x f ∈;3)),(,0)(b a x x F ∈≠'则)()()()()()(),,(ξξξF f a F b F a f b f b a ''=--∈∃使(二) 洛必达法则1、尽量先化简(有理化、无穷小代换、分离非零因子)再用洛必达法则!:如:xxx x 420tan cos 1lim --→2、对于某些数列极限问题,可化为连续变量的极限,然后用洛必达法则!nnnn b a ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+∞→2lim 如:(三) T aylor 公式n 阶Taylor 公式:10)1(00)(200000)()!1()()(!)( )(!2)())(()()(++-++-++-''+-'+=n n nn x x n f x x n x f x x x f x x x f x f x f ξΛξ在0x 与x 之间.当00=x 时,成为n 阶麦克劳林公式:1)1()(2)!1()(!)0(!2)0(!1)0()0()(++++++''+'+=n n n n xn f x n f x f x f f x f ξΛξ在0与x 之间.常见函数的麦克劳林公式:1)12)!1(!1!211+++++++=n n x x n e x n x x e ξΛξ在0与x 之间,+∞<<∞-x ;2)12121753)!12(2)12(sin )!12()1(!7!5!3sin +--+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++--++-+-=m m m x m m m x x x x x x πξΛξ在0与x 之间,+∞<<∞-x ;3)m m m xm m m x x x x x 2221642)!2(22cos )!22()1(!6!4!21cos ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅++--++-+-=--πξΛξ在0与x 之间,+∞<<∞-x ;4)111432)1)(1()1()1(432)1ln(++-++-+-++-+-=+n n n n n n x n x x x x x x ξΛξ在0与x 之间,11<<-x5)nxn n x x x x !)1()1(!3)2)(1(!2)1(1)1(32+--++--+-++=+ααααααααααΛΛ11)!1()1)(()1(+--++--+n n x n n αξαααΛ,ξ在0与x 之间,11<<-x .(四) 单调性及极值1、 单调性判别法:],[)(b a C x f ∈,),()(b a D x f ∈,则若0)(>'x f ,则)(x f 单调增加;则若0)(<'x f ,则)(x f 单调减少。
2、 极值及其判定定理:a) 必要条件:)(x f 在0x 可导,若0x 为)(x f 的极值点,则0)(0='x f . b) 第一充分条件:)(x f 在0x 的邻域内可导,且0)(0='x f ,则①若当0x x <时,0)(>'x f ,当0x x >时,0)(<'x f ,则0x 为极大值点;②若当0x x <时,0)(<'x f ,当0x x >时,0)(>'x f ,则0x 为极小值点;③若在0x 的两侧)(x f '不变号,则0x 不是极值点。
c) 第二充分条件:)(x f 在0x 处二阶可导,且0)(0='x f ,0)(0≠''x f ,则①若0)(0<''x f ,则0x 为极大值点;②若0)(0>''x f ,则0x 为极小值点。
3、 凹凸性及其判断,拐点1))(x f 在区间I 上连续,若2)()()2( ,,212121x f x f x x f I x x +<+∈∀,则称)(x f 在区间I 上的图形是凹的;若2)()()2( ,,212121x f x f x x f I x x +>+∈∀,则称)(x f 在区间I 上的图形是凸的。
2)判定定理:)(x f 在],[b a 上连续,在),(b a 上有一阶、二阶导数,则a) 若0)(),,(>''∈∀x f b a x ,则)(x f 在],[b a 上的图形是凹的; b) 若0)(),,(<''∈∀x f b a x ,则)(x f 在],[b a 上的图形是凸的。
3)拐点:设)(x f y =在区间I 上连续,0x 是)(x f 的内点,如果曲线)(x f y =经过点))(,(00x f x 时,曲线的凹凸性改变了,则称点))(,(00x f x 为曲线的拐点。
(五) 不等式证明1、 利用微分中值定理;2、 利用函数单调性;3、 利用极值(最值)。
(六) 方程根的讨论1、 连续函数的介值定理;2、 R olle 定理;3、 函数的单调性;4、 极值、最值;5、 凹凸性。
(七) 渐近线1、 铅直渐近线:∞=→)(lim x f ax ,则a x =为一条铅直渐近线; 2、 水平渐近线:b x f x =∞→)(lim ,则b y =为一条水平渐近线; 3、 斜渐近线:k xx f x =∞→)(lim b kx x f x =-∞→])([lim 存在,则b kx y +=为一条斜渐近线。
(八) 图形描绘 步骤 :1. 确定函数)(x f y =的定义域,并考察其对称性及周期性;2. 求)(),(x f x f '''并求出)(x f '及)(x f ''为零和不存在的点;3. 列表判别函数的增减及曲线的凹向 , 求出极值和拐点;4. 求渐近线;5. 确定某些特殊点 , 描绘函数图形 .第四章 不定积分 (一) 概念和性质1、 原函数:在区间I 上,若函数)(x F 可导,且)()(x f x F =',则)(x F 称为)(x f 的一个原函数。