新版高等数学(同济第七版)上册-知识点总结-新版-精选.pdf
高等数学同济第七版上册笔记
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高等数学同济第七版上册笔记
高等数学同济第七版上册笔记:
一、第1章函数及其图象。
1、函数:定义域、值域和定义域与值域、函数的唯一性、函数的表示式。
2、一元函数:一元函数关系、函数增减性及极值、函数的单调性。
3、二元函数:一般性函数定义、定义域及值域、函数变换、矩阵运算。
4、函数的图象:函数的图象的判断、函数的图象的绘制和性质。
二、第2章一次函数。
1、一次函数的斜率:斜率的定义、斜率的性质、斜率的应用。
2、一次函数的判别式:一次函数的判别式的性质。
3、一次函数的图象:一次函数的图象的对称性、一次函数的图象的性质。
4、一次函数的运算:一次函数的加法、减法、乘法、除法、幂次。
三、第3章线性函数。
1、线性函数的法则:线性函数的性质、线性函数的图象。
2、线性变换:线性变换的定义和性质。
3、矩阵的运算:矩阵的定义和性质、矩阵的加法和乘法、矩阵的乘方。
四、第4章二次函数。
1、二次函数的性质:二次函数的判定、二次函数的标准形式。
2、二次函数的图象:二次函数的图象的判断和绘制、二次函数的图象的性质。
3、二次函数的运算:二次函数的加法、减法和乘法。
4、二次函数的拟合:二次函数的拟合问题、最小二乘法。
数学笔记-同济第七版高数(上)-第二章-导数与微分-函数的微分
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数学笔记-同济第七版高数(上)-第二章-导数与微分-函数的微分一、定义y=f(x),(x∈D), x0∈D, x0+Δx∈DΔy=f(x0+Δx)-f(x0)若Δy=AΔx+o(Δx),称y=f(x)在x=x0可微意思是Δy若能表示为一个常数乘以Δx和一个Δx的高阶无穷小的和,就称y=f(x)在x=x0可微称AΔx为y=f(x)在x=x0这点的微分dy|x=x0=AΔx=Adx, dx也是微分二、Notes1、可导 <=> 可微证明:“=>”:设lim(Δx->0)f(x)=A则Δy/Δx=A+α, α->0(Δx->0)Δy=AΔx+Δxα,lim(Δx->0)[Δxα/Δx]=0,即Δxα=o(Δx)所以Δy=AΔx+o(Δx)所以y=f(x)在x=x0点可微“<=”:设Δy=AΔx+o(Δx)Δy/Δx=A+o(Δx)/Δx因为lim(Δx->0)[o(Δx)/Δx]=0所以Δy/Δx=A+α, α->0, (Δx->0)所以y=f(x)在x=x0点可导2、y=f(x),x=x0,Δy=AΔx+o(Δx),则A为f'(x0),A为该点导数3、y=f(x),x=x0,Δy=AΔx+o(Δx),则(dy|x=x0)=AΔx=f'(x0)Δx=f'(x0)dx若y=f(x)可导,dy=df(x)=f'(x)dx如:d(x^3)=(x^3)'dx=3x^2dxd(e^3x)=3e^3xdxx^2dx=d(1/3*x^3+C)1/(1+x^2)*dx=d(arctanx+C)4、若y=f(x)在x=x0可微,则:Δy=f'(x0)Δx+o(Δx), dy|x=x0 = f'(x0)dx=> Δy-dy=o(Δx)5、设y=f(x)在x=x0可微,则dy=f'(x)Δxf'(x)为y=f(x)在x=x0对应点的斜率三、微分的几大工具1、公式d(c)=0d(x^n)=nx^(n-1)dxd(a^x)=a^x*lna*dxd(sinx)=cosxdx, d(cosx)=-sinxdxd(loga(x))=1/(xlna)*dx......2、四则d(u±v)=du±dvd(uv)=dudvd(u/v)=(vdu-udv)/v^23、复合y=f(u)(1)dy=f'(u)du(2)若u=g(x), dy=f'(u)du=f'(u)g'(x)dx四、近似计算设y=f(x)在x=x0可微Δy=f(x0+Δx)-f(x0)=f'(x0)Δx+o(Δx)=>Δy≈f'(x0)Δx=>f(x0+Δx)≈f(x0)+f'(x0)Δx。
高等数学(同济第七版)(上册)-知识点
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...
第二章 导数与微分 一.基本概念
1.可微和可导等价,都可以推出连续,但是连续不能推出可微和可导。
∈[ 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 x0 =0 时,也称为n阶麦克劳林
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...
公式。 常用公式( 前8个)
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五.导数的应用
一.基本知识 设函数f ( x) 在 x0 处可导,且 x0 为f ( x) 的一个极值点,则 f '(x0) 0 。 我们称x 满足 f '(x0) 0 的 x0 称为 f (x) 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。
二.求导公式
三.常见求导
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...
1. 复合函数运算法则 2. 由参数方程确定函数的运算法则
设x =( t) ,y =(t) 确定函数y = y( x) ,其中'(t),'(t) 存在,且'(t) ≠ 0,则 dy '(t)
dx '(t) 3. 反函数求导法则 设y = f ( x) 的反函数x = g( y) ,两者皆可导,且f ′( x) ≠ 0 则 g'( y) 1 1 ( f '(x) 0)
2. 第二充分条件
f (x) 在 x0 处二阶可导,且 f (x0) 0 ,f (x0 ) 0 ,则①若 f (x0 ) 0 , 则 x0 为极大值点;②若 f (x0 ) 0 ,则 x0 为极小值点.
同济大学高等数学(第七版)上册第一章函数
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如何学好微积分 ?
1、深刻理解基本概念
2、勤于思考,敢于提问,独立完 成作业
3、快乐学习,在学习中提升自己、
华罗庚
认识自己
第一章
函数与极限
分析基础
函数 — 研究对象 极限 — 研究方法 连续 — 研究桥梁
第一节 函数
一、基本概念 二、函数及其几种基本特性 三、反函数 四、复合函数 初等函数
一、基本概念
值域 f (D) [0, )
f
(
1 2
)
2
1 2
2
f
(
1 t
)
11 , t
2, t
0t 1 t 1
y
y 1 x
y2 x
O
1
x
例:某市的出租车按如下规定收费:当行驶里程不 超过3km 时,一律收起步费 10 元;当行驶里程超 过 3km 时,除起步费外,对超过 3km 但不超过 10 km 的部分,按每千米 2 元计费,对超过 10 km 的部 分按每千米 3 元计费,试写出车费 C 与行驶里程 s 之间的函数关系。
数学中的转折点是笛卡儿的变数. 有了变数 , 运动进入了数学, 有了变数, 辩证法进入了数学 , 有了变数 , 微分和积分也就立刻成 为必要的了,而它们也就立刻产生.
高等数学的主要内容
1. 分析基础: 函数 , 极限, 连续 2. 微积分学: 一元微积分 (上册)
多元微积分 (下册) 3. 向量代数与空间解析几何 4. 无穷级数 5. 常微分方程
1.区间: 是指介于某两个实数之间的全体实数. 这两个实数叫做区间的端点.
a,b R,且a b.
{x a x b} 称为开区间, 记作 (a,b)
oa
同济大学数学系《高等数学》(第7版)(上册)-复习笔记-第五章 定积分【圣才出品】
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上任取一点 的乘积
,作函数值 ,并作出和
,记
,如果当 λ→0 时,这和
的极限总存在,且与闭区间[a,b]的分法及点 的取法无关,则称这个极限为函数 f(x)在
区间[a,b]上的定积分,记作
,即
其中,f(x)称为被积函数,f(x)dx 称为被积表达式,x 称为积分变量,a 称为积分下限,b
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曲边梯形位于 x 轴的下方,定积分
表示上述曲边梯形面积的负值;
(3)在[a,b]上 f(x)既取得正值又取得负值时,函数 f(x)的图形某些部分在 x 轴的上
方,而其他部分在 x 轴下方(见图 5-1-1),此时定积分 面积减去 x 轴下方图形面积所得之差.
表示 x 轴上方图形
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称为积分上限,[a,b]称为积分区间.
(2)“ε-δ”表达式
设有常数 I,对于任意正数 ε,总存在一个正数 δ,使得对于区间[a,b]的任何分法,
不论 在
中怎样选取,只要
δ,总有
成立,则称 I 是 f(x)在区间[a,b]上的定积分,记作
[a,b]上的一个原函数.
2.牛顿-莱布尼茨公式
就是
在
其中 F(x)是连续函数 f(x)在区间[a,b]上的一个原函数.
三、定积分的换元法和分部积分法 1.定积分的换元法 (1)定理
设函数 f(x)在区间[a,b]上连续,函数
① =a, =b ;
② 域
,则有
满足条件: 上具有连续导数,且其值
该公式称为换元公式.
和
合起来,用过
三
高等数学同济大学数学系第七版上册
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高等数学(同济人学数学系-第七版)上册高等数学(同济大学数学系第七版)上册第三章:微分屮值定理与导数的应用课后习题答案微分中值定理&I.脸证罗尔定理对= Insin x任区间[于打]上的止确性.证函数/(x)=lnsinx^[y^]匕连续•在(卡•乎)内可导■又4f)= ,nsin 6 =,n \ /(T)= ,n,in T=,n T*即4才)唧认卜灯⑷在[:・丫]上満足罗尔定理条件•山罗尔定理®至少仔任T・(H(:、罟卜仙'(§)"•乂 JS二瓷令厂(丫)“得""T +于(w = 0. = 1 ・ ± 2 .・•・)・ JR 兀=0 w(? •普)・IM比罗尔定理对函数尸Insin x任区叫亍'寻]上是正确的•& 2.脸证拉格制日中值定理对函敎y・4』-5/u 2在区何[0,1]上的正确性.it 匪数/(尤)=4“・5/在区河卫・1上连缤■金(0.1)內叫导,故/(・丫)在0」上满足拉格朗H中值定理条件,从而至少存在一点f e(0J).使门小斗护二仝严“又•由八° =12^2 - 10f 4 I =0 olUlf =^~^G(0J) JM此拉俗阴H屮值定理对函敗y=4八5P r・2徃区何0」;上是正确的."i"及化X)’ + cos X在IX间|o,y]j;验让柯內中值定理的正确性.证旳数"+0*在区1叫0,;]上连续皿(0.;)內可品.M住卩•寸)内=1 -MOX ZO.故.心)屮(兀)满足柯两中值定理条件•从而至55/ 1.高等数学(同济人学数学系•第七版)上册55/ 2.高等数学(同济人学数学系•第七版)上册55/ 3.高等数学(同济大学数学系-第七版)上册.55/ 4.高等数学(同济人学数学系•第七版)上册.55/ 5.高等数学(同济人学数学系-第七版)上册86 一、《离等数学》(第七版)上冊习趣全解55 / 6.高等数学(同济人学数学系•第七版)上册件;)"(0)"(目1 -0 cos £ T . 1 - HI1 {T"14Z n = 0,得 go = 2arclan -一~ . 1*1 0 < < 丨•故 C = 2arckm j 4 ^ * | € (。
(完整版)同济大学---高数上册知识点
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高等数学上册复习要点一、 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;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 xx )( 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(+ (a x 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 罗尔定理: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 拉格朗日中值定理*: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 柯西 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) T aylor 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;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:三角代换、倒代换、根式代换等):[])(1d )()]([)(x t t t t f dx x f -='=⎰⎰ϕϕϕ(三) 分部积分法:⎰⎰-=vdu uv udv (反对幂指三,前U 后 V ’)(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 bax 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⎰=Φxadt t f x )()(,则)()(x f x =Φ'推广:)()]([)()]([)()()(x x f x x f dt t f dx d 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:[]⎰⎰-=babab a vdu uv udv (四) 反常积分 1、 无穷积分:⎰⎰+∞→+∞=tat a dx x f dx x f )(lim )( ⎰⎰-∞→∞-=bt t bdx x f dx x f )(lim)(⎰⎰⎰+∞∞-+∞∞-+=0)()()(dx x f dx x f dx x f2、 瑕积分:⎰⎰+→=btat ba dx 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 p2) ⎪⎩⎪⎨⎧≥∞+<--=-=--⎰⎰1,1 ,1)()(d )(d 1q q q a b x b xa x x qb a q b a q。
高等数学(同济第七版)上册-知识点总结
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高等数学(同济第七版)上册-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 ~ 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g (x ) ≤ f (x ) ≤ h (x )若A x h A x g ==)(lim ,)(lim ,则A x f =)(lim2.两个重要公式公式11sin lim 0=→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)()!12()1(...!5!3sin )(!...!3!2112125332++++-+++-=++++++=n n n n nxx o n x x x x x x o n x x x x e )(!2)1(...!4!21cos 2242n n n x o n x x x x +-+++-= )()1(...32)1ln(132n nn 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)()(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 ''=→→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⎰∑==∞→101)()(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。
高等数学(同济第七版)(上册)_知识点总结
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...高等数学(同济第七版)上册-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f(x)设l imf(x)0,limg(x)0且llimg(x)(1)l=0,称f(x)是比g(x)高阶的无穷小,记以f(x)=0[g(x)],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sinx~x,tanx~x,arcsinx~x,arccosx~x,1-cosx~x^2/2,xe-1~x,ln(1x)~x,(1x)1~x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limg(x)A,limh(x)A,则l imf(x)A2.两个重要公式sinx公式11limx0x1/x公式2xelim(1)x03.用无穷小重要性质和等价无穷小代换4.用泰勒公式当x0时,有以下公式,可当做等价无穷小更深层次xe 1x2x2!3x3!...nxn!no(x )sinxx3x3!5x5!... (n1)(2nx2n11)!2no(x1)WORD格式可编辑版...cosx12x2!4x4!... (2nxnox2n1)(2n!)ln(1x)x2x23x3... (nxnox n11)(n)(1x)1x (1)2!2x n ox n(1)...((n1))x...(n!)arctanxx3x35x5... (2n1xnox2n11)(2n11)5.洛必达法则定理1设函数f(x)、F(x)满足下列条件:(1)lim()0fxxx0 ,limF(x)0xx;(2)f(x)与F(x)在x的某一去心邻域内可导,且F(x)0;(3)f(x)limxx0Fx)(f(x)f(x)存在(或为无穷大),则limlimxx0FFx(x)xx()这个定理说明:当f(x)limx0Fxx()存在时,f(x)limxx0Fx()也存在且等于f(x)limxx0F(x);当f(x) limxx()0Fx 为无穷大时,f(x)limx()x0Fx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(LHospital)法则.型未定式定理2设函数f(x)、F(x)满足下列条件:(1)lim()fxxx0 ,limF(x)xx;(2)f(x)与F(x)在x的某一去心邻域内可导,且F(x)0;(3)f(x)limx)x0F(x存在(或为无穷大),则f(x)f(x)limlimxx0F(x)x x F(x)注:上述关于x时未定式型的洛必达法则,对于x时未定式型x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“0”和“”型的未定式,其它的未定式须先化简变形成“0”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WORD格式可编辑版...f(xx)f(x)00'基本公式()limfx0x0x(如果存在)3.利用定积分定义求极限基本格式1n1klimf()f(x)dxnnnk1(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x是函数y=f(x)的间断点。
同济大学数学系《高等数学》(第7版)(上册)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第四章 不定积分【圣才
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第四章 不定积分4.1 复习笔记一、不定积分的概念与性质1.原函数与不定积分的概念(1)原函数①定义如果在区间I 上,可导函数的导函数为,即对任意一,都有,则函数就称为在区间I 上的一个原函数.②原函数存在定理如果函数在区间I 上连续,则在区间I 上存在可导函数使对任一都有即连续函数一定有原函数.③注意两点a .如果有一个原函数,则就有无限多个原函数.b .若和都是的原函数,则()Fx ()x φ()f x(C 0为某个常数)(2)不定积分在区间I 上,函数的带有任意常数项的原函数称为(或)在区间I上的不定积分,记作,其中称为积分号,称为被积函数,称为被积表达式,x称为积分变量.2.基本积分表3.不定积分的性质(1)性质1设函数的原函数存在,则注:性质1对于有限个函数都是成立的.(2)性质2设函数的原函数存在,k为非零常数,则二、换元积分法1.第一类换元法设具有原函数,可导,则有换元公式()[()]()[()]u x f x x dx f u du ϕϕϕ='=⎰⎰2.第二类换元法设是单调的可导函数,并且又设具有原函数,则有换元公式1()()[[()]()]t x f x dx f t t dtψψψ-='=⎰⎰其中的反函数.三、分部积分法1.分部积分法设函数具有连续导数,则两个函数乘积的导数公式为移项,得对这个等式两边求不定积分,得称为分部积分公式.注:2.运用分部积分法需注意(1)v 要容易求得;(2)要比容易积出;(3)遵循“反对幂指三”原则.①“反对幂指三”定义“反对幂指三”分别指反三角函数、对数函数、幂函数、指数函数和三角函数.②“反对幂指三”原则“反对幂指三”原则是指在用分部积分法计算积分时,若出现上面相关函数,把被积表达式按照“反对幂指三”的积分次序,排在前面的看成“u”,排在后面的看成“dv”.【例】3.常见函数的不定积分四、有理函数的积分1.有理函数的积分(1)相关概念①有理函数 两个多项式的商称为有理函数.②有理分式 有理函数又称有理分式.③真分式 当P(x)的次数小于Q(x)的次数时,称这有理函数为真分式.④假分式 当P(x)的次数大于Q(x)的次数时,称这有理函数为假分式.(2)真分式的分解对于真分式,如果分母可分解为两个多项式的乘积且Q 1(x)与Q 2(x)没有公因式,则它可分拆成两个真分式之和。
高等数学(同济第七版)上册-知识点汇总
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高等数学(同济第七版)上册-知识点汇总————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:高等数学(同济第七版)上册-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 ~ 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g (x ) ≤ f (x ) ≤ h (x )若A x h A x g ==)(lim ,)(lim ,则A x f =)(lim2.两个重要公式公式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)()!12()1(...!5!3sin )(!...!3!2112125332++++-+++-=++++++=n n n n nxx o n x x x x x x o n x x x x e )(!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; )()(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 ''=→→(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⎰∑==∞→101)()(1lim dx x f n k f 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。
同济大学高等数学第七版1-5极限的运算法则知识讲解
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x l x 0 i f ( x m ) a 0 ( x l x 0 i x ) n m a 1 ( x l x 0 i x ) n m 1 a n a 0 x 0 n a 1 x 0 n 1 a n f(x0).
常见的有界函数
4
注意: 也有界
记忆口诀:外函数有界,复合函数必有界。
5
定理 2. 有界函数与无穷小的乘积是无穷小. 推论 1 . 常数与无穷小的乘积是无穷小 . 推论 2 . 有限个无穷小的乘积是无穷小 . 注: 无限个无穷小的乘积不一定是无穷小 !
6
问: 无穷大是否有类似的性质? 以下命题成立? (1)两个无穷大之和也是无穷大 ? (2)两个无穷大的积也是无穷大? (3)无穷大与有界函数的和也是 无穷大? (4)无穷大与有界函数的乘积也是无穷大? (5)无穷大与无穷小的乘积是什么?
10
定理 4.
若
lim
n
xn
A,lim n
yn
B ,则
(1)
lim
n
(
xn
yn )
A B;
(2)
lim
n
xn
yn
AB;
(3)
当 yn
0且
B
0时, lim n
xn yn
A. B
注意:极限的四则运算法则成立的条件为:
参与四则运算的各项的极限都存在!
定 理 5若 lim f(x ) A , lim g (x ) B , 且 f(x ) g (x ) , 则 A B .
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高等数学(同济第七版)上册-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lx 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 ,xe -1 ~ x ,)1ln(x ~ x ,1)1(x ~ x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 limx x x公式2ex xx /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x0时,有以下公式,可当做等价无穷小更深层次)()!12()1(...!5!3sin )(!...!3!2112125332n n nnnxxo n xx x xxx o n x x x x e)(!2)1(...!4!21cos 2242nnnx o n xxxx )()1(...32)1ln(132nnn x o n xxxxx )(!))1()...(1(...!2)1(1)1(2nnx o xn n xx x )(12)1( (5)3arctan 1212153n n n xo n xxxxx 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 0x f x x,0)(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))()(limx F x f xx 存在(或为无穷大),则这个定理说明:当)()(limx F x f xx 存在时,)()(limx F x f xx 也存在且等于)()(limx F x f xx ;当)()(limx F x f x x为无穷大时,)()(limx F x f xx 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 xx ,)(lim 0x F xx ;(2))(x f 与)(x F 在0x 的某一去心邻域内可导,且0)(x F ;(3))()(limx F x f xx 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;)()(lim)()(limx F x f x F x f x xx x)()(lim)()(lim 0x F x f x F x f x xxx(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)()()(lim0'00x 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11)()(1limdx x f n kf nnk 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。
左右极限存在且相同但不等于该点的函数值为可去间断点。
左右极限不存在为跳跃间断点。
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一.基本概念1.可微和可导等价,都可以推出连续,但是连续不能推出可微和可导。
二.求导公式三.常见求导1.复合函数运算法则2.由参数方程确定函数的运算法则设x =(t ),y =)(t 确定函数y = y (x ),其中)('),('t t 存在,且)('t ≠0,则)(')('t t dxdy 3.反函数求导法则设y = f (x)的反函数x = g(y),两者皆可导,且 f ′(x) ≠0 则)0)('())(('1)('1)('x f y g f x f y g 4.隐函数运算法则设y = y(x)是由方程F(x, y) = 0所确定,求y ′的方法如下:把F (x , 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xxysin )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。
关于幂指函数y = [f (x )]g (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. 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y (n ),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)xn xey e y )(,(2)nx n x a a ya y )(ln ,)((3)x y sin ,)2sin()(n x y n (4)x y cos ,)2cos()(n xy n (5)x yln ,nn n xn 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)(')()(f aba fb 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) ,g(x) 在(a,b) 内皆可导,且f ′(x) ≡g ′(x),则在(a,b)内f (x) = g(x)+c ,其中c 为一个常数。
三 .柯西中值定理设函数f (x)和g(x)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)(')(')()()()(g f a g b g a f b f )(b a(注:柯西中值定理为拉格朗日中值定理的推广,特殊情形g(x) = 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))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。
常用公式(前8个)五.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)('0x f 。
我们称x 满足0)('0x 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1. 第一充分条件)(x f 在0x 的邻域内可导,且0)(0x 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)(0x f ,0)(0x f ,则①若0)(0x f ,则0x 为极大值点;②若0)(0x f ,则0x 为极小值点.3.泰勒公式判别法(用的比较少,可以自行百度)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。