高数知识点总结
高数部分知识点总结
高数部分知识点总结1 高数部分1.1 高数第一章《函数、极限、连续》求极限题最常用的解题方向:1.利用等价无穷小;2.利用洛必达法0,,0,0,1则,对于型和型的题目直接用洛必达法则,对于、、型0,0,的题目则是先转化为型或型,再使用洛比达法则;3.利用重要极0,1xx1x,1(1,x),e限,包括、、;4.夹逼定理。
(1,),exlimlimlimsinxxx,0,0x,,1.2 高数第二章《导数与微分》、第三章《不定积分》、第四章《定积分》第二章《导数与微分》与前面的第一章《函数、极限、连续》、后面的第三章《不定积分》、第四章《定积分》都是基础性知识,一方面有单独出题的情况,如历年真题的填空题第一题常常是求极限;更重要的是在其它题目中需要做大量的灵活运用,故非常有必要打牢基础。
对于第三章《不定积分》,陈文灯复习指南分类讨论的非常全面,范围远大于考试可能涉及的范围。
在此只提醒一点:不定积分f(x)dx,F(x),C中的积分常数C 容易被忽略,而考试时如果在答,案中少写这个C会失一分。
所以可以这样建立起二者之间的联系以加f(x)dx深印象:定积分的结果可以写为F(x)+1,1指的就是那一分,,f(x)dx,F(x),C把它折弯后就是中的那个C,漏掉了C也就漏掉了,这1分。
第四章《定积分及广义积分》可以看作是对第三章中解不定积分方法的应用,解题的关键除了运用各种积分方法以外还要注意定积分与不定积分的差异——出题人在定积分题目中首先可能在积分上下af(x)dx限上做文章:对于型定积分,若f(x)是奇函数则有,,aaaaf(x)dxf(x)dxf(x)dx=0;若f(x)为偶函数则有=2;对于,,,,a,a0,,2t,,xf(x)dx型积分,f(x)一般含三角函数,此时用的代换是常,02用方法。
所以解这一部分题的思路应该是先看是否能从积分上下限中入手,对于对称区间上的积分要同时考虑到利用变量替换x=-u和利aaa奇函数,0偶函数,2偶函数用性质、。
大学全册高等数学知识点总结(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 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。
高数知识点汇总
高数知识点汇总高等数学是大多数理工科学生必修的一门基础课程,也是理解和掌握其他学科的重要基础。
它包含了许多重要的数学概念和技巧,帮助我们更好地理解和解决实际问题。
本文将按照步骤的思维方式,总结一些高数的重要知识点。
1.极限与连续–极限是高等数学中的基本概念之一,它描述了一个函数在某一点附近的行为。
–极限的计算方法包括代入法、夹逼准则、洛必达法则等。
–连续是指函数在定义域上的每一点都存在极限,并且极限等于函数在该点的函数值。
2.导数与微分–导数描述了函数在某一点附近的变化率,是刻画函数局部性质的重要工具。
–导数的计算方法包括基本导数公式、导数四则运算、链式法则等。
–微分是导数的几何意义,它是切线的斜率,可以用来求函数在某一点的近似值。
3.积分与定积分–积分是导数的逆运算,描述了函数在一定范围上的累积效应。
–积分的计算方法包括不定积分和定积分,其中不定积分是求函数的原函数,定积分是计算函数在一定范围上的总效应。
–定积分的计算方法包括牛顿-莱布尼茨公式、分部积分法、换元积分法等。
4.微分方程–微分方程是包含未知函数及其导数的方程,用来描述函数与其导数之间的关系。
–常微分方程是指只含有一元函数的微分方程。
–求解微分方程的方法包括分离变量法、常系数线性微分方程的特征根法等。
5.空间解析几何–空间解析几何是三维空间中研究点、线、面的几何学分支。
–其中点与直线的位置关系、平面与直线的位置关系是空间解析几何中的重要内容。
–空间解析几何的计算方法包括点与直线的距离、平面的方程以及直线与直线、平面与平面的位置关系。
6.数列与级数–数列是一系列按照一定规律排列的数的集合。
–级数是数列的部分和的极限值,它是数学中的重要概念之一。
–数列的收敛性判定方法包括等比数列的收敛性、级数的比较判别法、比值判别法等。
7.多元函数与偏导数–多元函数是指含有多个自变量的函数,它在高数中也是重要的研究对象。
–偏导数是多元函数对于某一个自变量的导数,它描述了多元函数在某一个方向上的变化率。
(完整版)高数知识点总结
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。
高等数学高数知识点总结
高数重点总结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。
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。
高数知识点
高数知识点总结1.函数定义:x 经过对应法则f 唯一确定y三要素:定义域、值域和对应法则基本性质:单调性、奇偶性、周期性、有界性基本初等函数:反对幂指三复合函数:函数套函数y =f(g (x ))(注意复合次序及取值范围) 初等函数:由常数和基本的初等函数经过有限次的四则运算和有限次的复合步骤形成的一个式子的函数2.极限(1)定义:当自变量在某个变化的过程中,函数无限的接近某一个常数A ,则收敛,lim x→?f (x )=A (2)左右极限:左右极限存在且相等,则极限存在。
(3)求极限的方法:①四则运算(直接代入)②C 0或C ∞型:利用无穷大与无穷小的关系C 0=∞,C ∞=0 ③00型:去零因子(因式分解或有理化)、洛必达法则(上下求导) ④∞∞型:看最高次项、洛必达法则 ⑤无穷小的性质(有界变量与无穷小量的乘积是无穷小量) ⑥等价无穷小替换(只能乘积因子)0~sin ~arcsin ~tan ~arctan ~ln(1)~1x x x x x x x x e →+-当时,,211cos ~.2x x -⑦两个重要极限:lim x→0sinx x=1(适用于含三角函数的00) lim x→∞(1+1x)x =e (1∞ 型的幂指函数) 3.函数的连续性(1)定义:0lim 0x y ∆→∆=,极限值=函数值 (2)单侧连续:左连续且右连续⇔连续(3)间断点:①第一类间断点:左右极限都存在可去间断点(左右相等但不等于此处函数值)、 跳跃间断点(左右不相等)②第二类间断点:(左右极限至少有一个不存在) 无穷间断点、振荡间断点4.导数(变化率问题):(1)定义:增量比值取极限,极限存在即可导lim △x→0△y △x =A几何意义:切线的斜率单侧导数:左导右导存在且相等,则可导(2)常用导数公式(基本的初等函数求导) 复合函数求导: x u x y y u '''=⋅(外导*内导)隐函数求导: 参数方程求导:''d ()=d ()t t y y t x t x ψϕ'='5.导数的应用(1)单调性:()0f x '>单增,()0f x '<单减(2)极值:(驻点和不可导点为可能极值点) 法一:f ′(x )左负右正取极小,f ′(x )左正右负取极大 法二:f ′′(x 0)<0时, f(x)在x 0处取得极大值;f ′′(x 0)>0时, f(x)在x 0处取得极小值(3)最值:比较端点值和极值出最值(4)凹凸性:()0f x ">,则在[],a b 上为凹的;()0f x "<,则在[],a b 上为凸的. 拐点:其横坐标是()0f x "=的点或()f x 二导不存在的点. 微分:00|()()x x dy f x x f x dx =''=∆=6.不定积分:(1)定义:原函数的全体()d ()f x x F x C =+⎰几何意义:积分曲线族(2)不定积分的计算:①直接积分法②换元积分法:第一类还原法(凑微分法)()()(())()d (())d ()()d ()(())u x g x dx f x x x f x x f u u F u C F x Cϕϕϕϕϕϕ='====+=+⎰⎰⎰⎰第二类还原法 1()()d (())()d t x f x x f t t tψψψ-='=⎰⎰(根式代换、三角代换、倒数代换)③分部积分法: d d u v uv v u =-⎰⎰(反对幂指三,谁在前谁设为u )7.定积分:(1)定义:分割、近似、求和、取极限,极限存在即可积01()d lim ()nb i i a i I f x x f x λξ→===∆∑⎰ 几何意义:曲边梯形的面积(2)性质:线性性、依区间可加性:()d ()d ()d b c ba a c f x x f x x f x x =+⎰⎰⎰ 几何度量性:∫cdx =c(b −a)ba保号性、保序性、积分绝对值不等式、估值定理:()()d ()b a m b a f x x M b a -≤≤-⎰ 积分中值定理:至少存在一点[,]a b ξ∈,使得 ()d ()()ba f x x fb a ξ=-⎰.(3)定积分的计算:(求原函数,算增量)直接积分法、换元积分法、分部积分法+微积分基本公式 ()()|()()bba a f x dx F x Fb F a ==-⎰。
高数基础知识点汇总
高数知识点汇总第一讲函数,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。
高数知识点总结
fx
2 2
法线的方向余弦
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
cos
1 fx f y
, cos
fy 1 fx f y
2 2
,
cos
切平面方程
1 1 fx f y
2 2
z z0 f x ( x0 , y0 ) ( x x0 ) f y ( x0 , y0 ) ( y y0 )
u u x u y s x s y s u u x u y t x t y t
一、内容总结
1、隐函数的导数:
• 一个方程的情形
定 理 1
设 函 数
在
U (X0)
定 F(x,yz) 理 2 F (x , y z ) 0 '
4、函数的幂级数和傅里叶级数展开法 (1). 函数的幂级数展开法
• 直接展开法 — 利用泰勒公式 • 间接展开法 — 利用已知展式的函数及幂级数性质
高数知识点总结电子版
高数知识点总结电子版一、函数、极限与连续函数的基本概念:包括函数的定义、性质、表示方法以及常见函数类型(如一次函数、二次函数、指数函数、对数函数、三角函数等)。
极限的定义与性质:涉及函数极限的概念、性质,无穷小量与无穷大量的关系,以及夹逼准则等。
函数的连续性:包括连续的定义、连续函数的性质,以及间断点的分类等。
二、导数与微分导数的概念与性质:涉及导数的定义、几何意义、计算方法以及高阶导数等。
微分的定义与运算:包括微分的几何意义、计算方法以及性质等。
三、微分中值定理与泰勒公式微分中值定理:涉及罗尔定理、拉格朗日中值定理等。
泰勒公式:包括泰勒公式的定义、应用以及误差分析等。
四、不定积分与定积分不定积分的概念与性质:涉及原函数的概念、不定积分的计算方法以及性质等。
定积分的概念与计算:包括定积分的定义、性质、计算方法以及定积分的应用(如几何意义、物理应用等)。
五、空间解析几何与向量代数空间解析几何的基本概念:涉及空间直角坐标系、向量的概念与运算等。
曲面与曲线的方程:包括常见曲面(如球面、柱面、锥面等)和曲线的方程以及性质。
六、多元函数的微分学多元函数的基本概念:包括多元函数的定义、性质以及偏导数等。
多元函数的极值与最值:涉及多元函数的极值定理、条件极值以及最值的求法等。
七、无穷级数常数项级数的概念与性质:包括级数的定义、收敛与发散的概念以及常见级数(如等比级数、调和级数等)的性质。
函数项级数的概念与运算:涉及函数项级数的定义、收敛与一致收敛的概念以及运算等。
八、微分方程微分方程的基本概念:包括微分方程的定义、分类以及解的概念等。
一阶与二阶微分方程的解法:涉及常见的一阶与二阶微分方程的解法以及应用。
请注意,以上仅为高数知识点总结的一部分,完整的高数知识点还包括更多细节和深入的内容。
在实际学习过程中,建议结合教材和参考书进行系统学习和巩固。
同时,电子版的形式可以根据个人需求进行编辑和调整,以便更好地适应自己的学习风格和进度。
高数知识点总结
一、数列与数学归纳法1、等差数列等差数列是指数列中任意两项之差相等的数列,通项公式为An=a1+(n-1)d,其中a1为首项,d为公差,n为项数。
等差数列的前n项和公式为Sn=n/2(2a1+(n-1)d)。
2、等比数列等比数列是指数列中任意两项之比相等的数列,通项公式为An=a1*q^(n-1),其中a1为首项,q为公比,n为项数。
等比数列的前n项和公式为Sn=a1*(q^n-1)/(q-1)。
3、数学归纳法数学归纳法是数学中一种重要的证明方法,其基本思想是:证明当n=k时命题成立,再证明当n=k+1时命题也成立,由此可得当n为任意正整数时命题均成立。
4、常用数列斐波那契数列、调和数列等。
二、函数与极限1、函数的概念与性质函数是一种映射关系,通常用f(x)表示。
函数的奇偶性、周期性、单调性等都是函数的性质。
2、初等函数包括幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数等。
3、极限概念当自变量趋于某个值时,函数的取值趋于某个值,这个趋于的过程即为极限。
常见的极限包括左极限、右极限、无穷极限等。
4、极限性质极限的四则运算、极限存在准则等。
5、极限计算利用极限性质,可以计算各种复杂函数的极限。
1、导数的概念导数是函数在某一点处的变化率,通常用f'(x)表示。
其计算公式为f'(x)=lim(h->0)(f(x+h)-f(x))/h。
2、导数的运算法则导数的四则运算、乘积法则、商法则、复合函数求导法则等。
3、高阶导数如果函数f(x)的导函数也可导,那么导函数f'(x)的导函数叫做函数f(x)的二阶导函数,用记作f''(x)或者(d^2y)/(dx^2)。
4、微分微分是导数的几何意义,也是微分学的基本方法。
函数f(x)在点x0处可微的充分必要条件是函数f(x)在点x0处可微,即在充分接近x0处,可适当选取数Δx(Δx是无穷小量)而有近似等式f(x0+Δx)-f(x0) ≈ f'(x0)Δx5、微分近似计算利用微分的几何意义,可以估算函数在某一点处的微小变化量。
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。
高数总结知识点
高数总结知识点一、函数与极限函数的概念、性质及其图像。
函数的极限定义、性质及其运算。
无穷小与无穷大的概念及关系。
极限存在准则(夹逼准则、单调有界准则等)。
二、导数与微分导数的定义、性质及几何意义。
导数的计算(包括基本初等函数的导数、复合函数求导法则、隐函数求导、参数方程求导等)。
高阶导数的概念及计算。
微分的定义、性质及运算。
三、微分中值定理与导数的应用微分中值定理(罗尔定理、拉格朗日中值定理、泰勒定理等)。
洛必达法则及其应用。
函数的单调性、极值、最值及凹凸性的判定。
曲线的渐近线、拐点及图形的描绘。
四、不定积分与定积分不定积分的概念、性质及基本积分公式。
不定积分的计算(包括凑微分法、换元积分法、分部积分法等)。
定积分的概念、性质及计算。
定积分的应用(如面积、体积、弧长、功、平均值等的计算)。
五、向量代数与空间解析几何向量的概念、性质及运算。
空间直角坐标系及点的坐标表示。
向量的坐标表示及运算。
平面与直线的方程及其位置关系。
六、多元函数微分学多元函数的概念、性质及极限与连续。
偏导数的定义、计算及几何意义。
全微分的概念及计算。
多元函数的极值与最值问题。
七、多元函数积分学二重积分的概念、性质及计算。
三重积分的概念及计算。
曲线积分与曲面积分的概念及计算。
八、无穷级数常数项级数的概念、性质及收敛判别法。
函数项级数的概念及一致收敛性。
幂级数的概念、性质及运算。
傅里叶级数及其应用。
九、微分方程微分方程的概念及分类。
一阶微分方程的解法(分离变量法、凑微分法等)。
高阶微分方程的解法(降阶法、幂级数解法等)。
微分方程的应用(如物理、化学、生物等领域中的实际问题)。
以上只是高等数学的一些主要知识点,实际上高等数学的内容非常丰富且深入,需要学习者不断地探索和实践。
高数重要知识点汇总
简变形成 “0 ”或“ ”型才能运用该法则 ;
0
(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
参考 .资料
..
..
..
..
基本公式 lim f (x0 x0
x) f (x0) x
6 可微与可导的关系 f (x)在 x0处可微 ? f (x)在 x0 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 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) y e x, y (n) ex
( 2) y a x , y (n) a x (ln a)n
,称为皮亚诺余项 对常用的初等函数如 ex ,sin x,cos x,ln(1+ x)和 (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
3!
n!
x5 ... ( 1)n x 2n 1
5!
(2n 1)!
o( x2 n 1)
x2 cos x 1
x4
... ( 1)n x 2n
o( x2n)
2! 4!
2 n!
ln(1 x)
x
x2
x3 ...
( 1)n 1 x n
o( xn )
23
n
(1 x) 1 x ( 1) x2 ... ( 1)...( (n 1)) xn o( xn)
高数重点知识点梳理
高数重点知识点梳理一、导数和微分在高数中,导数和微分是非常重要的概念。
导数是用来描述函数局部变化率的指标,表示某一函数在某一点上的瞬时变化率。
微分则是函数在某一点上的线性近似。
导数和微分在求解函数的极值、切线以及近似计算等方面有着广泛的应用。
二、极值与最值极值是指函数在某一区间上的最大值或最小值。
求解极值的方法包括使用导数进行判断、利用二阶导数判别法以及使用拉格朗日乘数法等。
最值则是指函数在定义域上的最大值或最小值。
求解最值的常用方法是将函数的定义域取值范围求导,并进行判断。
三、不定积分和定积分不定积分是求函数原函数的过程,也被称为反导数。
不定积分的结果是一个函数,其导数等于被积函数。
定积分则是对函数在某一区间上的求和。
定积分的结果是一个具体的数值,表示函数在该区间上的累积效果。
不定积分和定积分经常被用于求解曲线下的面积、质心以及求解定积分方程等问题。
四、级数与收敛性级数是数列求和的过程,将数列的项求和得到的结果称为级数。
级数的收敛性表示该级数是否有一个有限的和。
常用的判断级数收敛的方法有比较判别法、比值判别法、根值判别法和积分判别法等。
级数在数学中有广泛应用,包括在解析几何、微积分、微分方程等领域。
五、多重积分多重积分是对多变量函数在多维空间上的求和过程。
多重积分分为二重积分和三重积分。
二重积分用于计算平面图形的面积、质量以及命题面积等。
三重积分则用于计算空间图形的体积、质量以及空间曲线的长度等。
多重积分在物理、工程学以及概率统计等领域有着重要的应用。
六、常微分方程常微分方程是研究函数与其导数之间关系的方程。
常微分方程可以分为一阶常微分方程和高阶常微分方程。
一阶常微分方程的解可以通过变量分离、齐次化和常数变易法等方法求解。
高阶常微分方程则需要确定特解和齐次解,并通过叠加原理求解。
常微分方程在物理学、力学、生物学等领域具有重要的应用。
以上是高数的一些重点知识点的梳理。
通过掌握这些知识点,能够更好地理解和应用高数中的各种概念和方法,为后续学习和应用打下基础。
(完整版)高数知识点总结
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(y =a x ),三角函数(y=sinx),常数函数(y=c)2、分段函数不是初等函数。
x 2+x x=lim =13、无穷小:高阶+低阶=低阶例如:lim x →0x →0xx sin x4、两个重要极限:(1)lim =1x →0x (2)lim (1+x )=ex →01x⎛1⎫lim 1+⎪=ex →∞⎝x ⎭g (x )x经验公式:当x →x 0,f (x )→0,g (x )→∞,lim [1+f (x )]x →x 0=e x →x 0lim f (x )g (x )例如:lim (1-3x )=e x →01x⎛3x ⎫lim -⎪x →0⎝x ⎭=e -35、可导必定连续,连续未必可导。
例如:y =|x |连续但不可导。
6、导数的定义:lim∆x →0f (x +∆x )-f (x )=f '(x )∆x x →x 0limf (x )-f (x 0)=f '(x 0)x -x 07、复合函数求导:df [g (x )]=f '[g (x )]•g '(x )dx例如:y =x +x ,y '=2x =2x +12x +x 4x 2+x x1+18、隐函数求导:(1)直接求导法;(2)方程两边同时微分,再求出dy/dxx 2+y 2=1,2x +2yy '=0⇒y '=-例如:解:法(1),左右两边同时求导xy dy x法(2),左右两边同时微分,2xdx +2ydy ⇒=-dx y9、由参数方程所确定的函数求导:若⎨⎧y =g (t )dy dy /dt g '(t )==,则,其二阶导数:dx dx /dt h '(t )⎩x =h (t )d (dy /dx )d [g '(t )/h '(t )]d y d (dy /dx )dt dt ===2dx dx dx /dt h '(t )210、微分的近似计算:f (x 0+∆x )-f (x 0)=∆x •f '(x 0)例如:计算sin 31︒11、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:y =sin x(x=0x是函数可去间断点),y =sgn(x )(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:f (x )=sin ⎪(x=0是函数的振荡间断点),y =数的无穷间断点)12、渐近线:水平渐近线:y =lim f (x )=cx →∞⎛1⎫⎝x ⎭1(x=0是函x 铅直渐近线:若,lim f (x )=∞,则x =a 是铅直渐近线.x →a斜渐近线:设斜渐近线为y =ax +b ,即求a =lim x →∞f (x ),b =lim [f (x )-ax ]x →∞x x 3+x 2+x +1例如:求函数y =的渐近线x 2-113、驻点:令函数y=f(x),若f'(x0)=0,称x0是驻点。
高数知识点总结
02
导数与微分
导数的定义与性质
导数的定义
导数描述了函数在某一点附近的变化 率,是函数值的极限。
导数的性质
导数具有线性性、可加性、可乘性和 链式法则等性质,这些性质在计算和 证明中具有重要作用。
导数的计算
01
基本初等函数的导 数
对于常数、幂函数、指数函数、 三角函数等基本初等函数,需要 熟记其导数公式。
高数知识点总结
• 函数与极限 • 导数与微分 • 积分学 • 多元函数微积分 • 常微分方程
01
函数与极限
函数的定义与性质
总结词
理解函数的基本定义,掌握函数的性质 ,如奇偶性、周期性、单调性等。
VS
详细描述
函数是数学中描述两个数集之间关系的一 种工具,通常表示为y=f(x)。函数的性质包 括奇偶性(若对于所有x,有f(-x)=f(x),则 为偶函数;若对于所有x,有f(-x)=-f(x), 则为奇函数)、周期性(若存在一个非零 常数T,使得对于函数定义域内的所有x, 有f(x+T)=f(x),则称f(x)为周期函数)和单 调性(若对于任意两个数x1和x2,当 x1<x2时,有f(x1)≤f(x2),则称f(x)在区间 内为增函数;当x1<x2时,有f(x1)≥f(x2), 则称f(x)在区间内为减函数)等。
分部积分法
03
通过分部积分公式将两个函数的乘积转化为它们的导数的乘积
进行计算。
反常积分
反常积分的定义
反常积分又称广义积分,是对普通定积分的推广, 包括无穷区间上的积分和无界函数的积分。
反常积分的性质
包括比较判别法、Cauchy判别法、Abel判别法等。
反常积分的计算方法
对于不同类型的反常积分,需要采用不同的计算方 法,如变量替换法、分部积分法等。
高数复习知识点
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;(重点)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(重点)、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lim 0α=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:(重点)a) 1sin lim 0=→x x x b) e xx xx xx =+=++∞→→)11(lim )1(lim 15) 无穷小代换:(0→x )(重点)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(+ (axx 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;(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)7) 对数求导法. (重点) 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'=∆'=三、 微分中值定理与导数的应用 (一) 中值定理1、 Rolle 定理:(重点)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(重点) (三) T aylor 公式(不考) (四) 单调性及极值1、 单调性判别法:(重点)],[)(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:(重点))(x f 在0x 的邻域内可导,且0)(0='x f ,c) 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.d) 第二充分条件:(重点))(x f 在0x 处二阶可导,且0)(0='x f ,0)(0≠''x f ,e) 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(重点):)(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;(重点)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. (重点)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);(重点)4、 性质(线性性).(二) 换元积分法(重点)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 (重点)(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)(重点)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(重点)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 )( ⎰⎰-∞→∞-=btt 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 p 2) ⎪⎩⎪⎨⎧≥∞+<--=-=--⎰⎰1,1 ,1)()(d )(d 1q q q a 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 fA )]()([12(重点)2、 极坐标:⎰-=βαθθϕθϕd A )]()([212122(二) 体积1、 旋转体体积:(重点)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 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:⎰=bay 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)(12、 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(重点)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dxdu x 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(重点))()(x Q y x P dxdy =+ 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 y n =,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 dp 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(重点)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 x λ=(重点)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[]x x 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。
高数上需要记住的知识点
高数上需要记住的知识点高等数学作为大学中的一门重要基础课程,是理工科学生必修的一门课程之一。
学好高等数学对于理解和掌握其他专业课程至关重要。
下面将介绍高数上需要记住的一些重要的知识点。
一、函数与极限函数是高等数学的核心概念之一。
在高数上,我们需要掌握函数的概念、性质以及一些常见函数的图像和性质。
同时,我们还需要了解极限的概念和性质,掌握通过极限来求解函数的连续性、导数和积分等问题的方法。
二、导数与微分导数作为函数的一种重要性质,是研究函数的变化率和趋势的重要工具。
在高数上,我们需要熟悉导数的定义、求导法则以及一些基本函数的导数公式。
掌握导数的概念和性质,能够帮助我们解决函数的最值、切线和曲线的凹凸性等问题。
三、微分方程微分方程是高等数学中的重要内容。
在高数上,我们需要掌握一阶常微分方程的基本概念、解法和应用,了解常微分方程在物理、生物、经济等领域中的具体应用。
四、定积分与不定积分定积分和不定积分是高数上的两个重要概念。
我们需要熟悉定积分和不定积分的定义、性质以及求解方法。
掌握积分的概念和性质,能够帮助我们解决曲线下面积、定积分的计算和应用等问题。
五、级数与数项级数级数是高等数学中的一个重要内容。
在高数上,我们需要了解级数的概念、性质以及级数的收敛与发散的判别方法。
同时,我们还需要掌握数项级数的概念、性质以及常用的收敛判别法则。
六、多元函数与偏导数多元函数是高等数学中的一个重要分支。
在高数上,我们需要掌握多元函数的概念、性质以及一些常见多元函数的图像和性质。
同时,我们还需要了解偏导数的概念和计算方法,能够求解多元函数的极值和函数的最优化问题。
七、二重积分二重积分是高等数学中的一种重要的积分形式。
在高数上,我们需要掌握二重积分的概念、性质以及求解方法。
能够应用二重积分来计算平面图形的面积、质量、重心等问题。
八、三重积分三重积分是高等数学中的一种重要的积分形式。
在高数上,我们需要了解三重积分的概念、性质以及求解方法。
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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 lim
020==+→→x x
x
x x x x 4、两个重要极限:()e x e
x x
x
x
x x
x x =⎪⎭
⎫
⎝⎛+=+=∞
→→→11lim 1lim )2(1
sin lim )1(1
0 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 e
x f →=+→
例如:()33lim 10
031lim -⎪⎭
⎫ ⎝⎛-→==-→e e
x x x x
x x
5、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:()00
00
')
()(lim
)
(')
()(lim
x f x x x f x f x f x
x f x x f x x x =--=∆-∆+→→∆
7、复合函数求导:
[][])(')(')(x g x g f dx
x g df •= 例如:x
x x x x x x y x x y ++=++
=
+=2412221
1', 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:y
x
dx dy ydy xdx y x
y yy x y x -
=⇒+-=⇒=+=+22,),2('0'22,),1(1
22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:()[]
)
(')('/)('/)/(/22
t 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 ︒31sin
11、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:x
x
y 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),x
y 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 a
x =∞=→
斜渐近线:[]ax x f b x
x f a b ax y x x -==+=∞→∞
→)(lim ,)
(lim
,即求设斜渐近线为
例如:求函数1
1
223-+++=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。
14、极值点:令函数y=f(x),给定x0的一个小邻域u(x0,δ),对于任意x ∈u(x0,δ),都有f(x)≥f(x0),称x0是f(x)的极小值点;否则,称x0是f(x)的极大值点。
极小值点与极大值点统称极值点。
15、拐点:连续曲线弧上的上凹弧与下凹弧的分界点,称为曲线弧的拐点。
16、拐点的判定定理:令函数y=f(x),若f"(x0)=0,且x<x0,f"(x)>0;x>x0时,f"(x)<0或x<x0,f"(x)<0;x>x0时,f"(x)>0,称点(x0,f(x0))为f(x)的拐点。
17、极值点的必要条件:令函数y=f(x),在点x0处可导,且x0是极值点,则f'(x0)=0。
18、改变单调性的点:0)('0=x f ,)('0x f 不存在,间断点(换句话说,极值点可能是驻点,也可能是不可导点)
19、改变凹凸性的点:0)("0=x f ,)(''0x f 不存在(换句话说,拐点可能是二阶导数等于零的点,也可能是二阶导数不存在的点)
20、可导函数f(x)的极值点必定是驻点,但函数的驻点不一定是极值点。
21、中值定理:
(1)罗尔定理:)(x f 在[a,b]上连续,(a,b)内可导,则至少存在一点ξ,使得0)('=ξf (2)拉格朗日中值定理:)(x f 在[a,b]上连续,(a,b)内可导,则至少存在一点ξ,使得
)(')()()(ξf a b a f b f -=-
(3)积分中值定理:)(x f 在区间[a,b]上可积,至少存在一点ξ,使得
)()()(ξf a b dx x f b
a
-=⎰
22、常用的等价无穷小代换:
3
332
3
1
~tan ,61~sin ,21~sin tan 21
~cos 1)
1ln(~)11(2~1~tan ~arctan ~arcsin ~sin ~x x x x x x x x x x x x x e x x x x x x ----+-+- 23、对数求导法:例如,x x y =,()1ln '1ln '1
ln ln +=⇒+=⇒
=x x y x y y
x x y x 解: 24、洛必达法则:适用于“
00”型,“∞
∞”型,“∞•0”型等。
当∞→∞→→/0)(,/0)(,0x g x f x x ,)('),('x g x f 皆存在,且0)('≠x g ,则
)
(')
('lim
)()(lim
00
x g x f x g x f x x x x →→= 例如,
2
12sin lim 002cos lim 001sin lim 0020=+---→→→x e x x e x x e x x x x x x 25、无穷大:高阶+低阶=高阶 例如, ()()()422lim 2321lim 53
25
3
2==+++∞→+∞
→x
x x x x x x x 26、不定积分的求法
(1)公式法
(2)第一类换元法(凑微分法)
(3)第二类换元法:哪里复杂换哪里,常用的换元:1)三角换元:22x a -,可令
t a x sin =;22a x +,可令t a x tan =;22a x -,可令t a x sec = 2)当有理分式函
数中分母的阶较高时,常采用倒代换t
x 1
=
27、分部积分法:⎰
⎰-=vdu uv udv ,选取u 的规则“反对幂指三”,剩下的作v 。
分部积分出现循环形式的情况,例如:dx x xdx e x ⎰
⎰3sec ,cos。