考研高数四大重要定理的证明解读

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考研高数定理:柯西中值定理

考研高数定理:柯西中值定理

凯程考研历史悠久,专注考研,科学应试,严格管理,成就学员!考研高数定理:柯西中值定理考研数学考察的中值定理有:罗尔中值定理、拉格朗日中值定理(即微分中值定理)、柯西中值定理和泰勒中值定理。

这四个定理之间的联系和区别要弄清楚,罗尔定理是拉格朗日中值定理的特殊情况。

除泰勒定理外的三个定理都要求已知函数在某个闭区间上连续,对应开区间内可导。

柯西中值定理涉及到两个函数,在分母上的那个函数的一阶导在定义域上要求不为零,柯西中值定理还有一个重要应用——洛必达法则,在求极限时会经常用到。

泰勒公式中的x0=0时为泰勒公式的特殊情况,为麦克劳林公式,常见函数的麦克劳林展开式要熟记,在求极限和级数一章中有很重要的应用。

证明题中辅助函数的构造方法:一、结论中只含ξ,不含其它字母,且导数之间的差距为一阶。

二、结论中只含ξ,不含其它字母,且导数之间相差超过一阶。

三、结论中除含ξ,还含有端点a,b。

四、结论中含两个或两个以上的中值。

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2017考研:高数常考的四大定理证明

2017考研:高数常考的四大定理证明

2017考研:高数常考的四大定理证明一、求导公式的证明2015年真题考了一个证明题:证明两个函数乘积的导数公式。

几乎每位同学都对这个公式怎么用比较熟悉,而对它怎么来的较为陌生。

实际上,从授课的角度,这种在2015年前从未考过的基本公式的证明,一般只会在基础阶段讲到。

如果这个阶段的考生带着急功近利的心态只关注结论怎么用,而不关心结论怎么来的,那很可能从未认真思考过该公式的证明过程,进而在考场上变得很被动。

这里给2017考研学子提个醒:要重视基础阶段的复习,那些真题中未考过的重要结论的证明,有可能考到,不要放过。

当然,该公式的证明并不难。

先考虑f(x)*g(x)在点x0处的导数。

函数在一点的导数自然用导数定义考察,可以按照导数定义写出一个极限式子。

该极限为“0分之0”型,但不能用洛必达法则,因为分子的导数不好算(乘积的导数公式恰好是要证的,不能用!)。

利用数学上常用的拼凑之法,加一项,减一项。

这个“无中生有”的项要和前后都有联系,便于提公因子。

之后分子的四项两两配对,除以分母后考虑极限,不难得出结果。

再由x0的任意性,便得到了f(x)*g(x)在任意点的导数公式。

类似可考虑f(x)+g(x),f(x)-g(x),f(x)/g(x)的导数公式的证明。

二、微分中值定理的证明这一部分内容比较丰富,包括费马引理、罗尔定理、拉格朗日定理、柯西定理和泰勒中值定理。

除泰勒中值定理外,其它定理要求会证。

费马引理的条件有两个:1.f'(x0)存在2. f(x0)为f(x)的极值,结论为f'(x0)=0。

考虑函数在一点的导数,用什么方法?自然想到导数定义。

我们可以按照导数定义写出f'(x0)的极限形式。

往下如何推理?关键要看第二个条件怎么用。

“f(x0)为f(x)的极值”翻译成数学语言即f(x) -f(x0)<0(或>0),对x0的某去心邻域成立。

结合导数定义式中函数部分表达式,不难想到考虑函数部分的正负号。

考研数学必考的定理证明整理

考研数学必考的定理证明整理

考研数学必考的定理证明整理在考研数学中,有一些定理是非常重要且必考的,掌握了这些定理的证明方法,可以在考试中帮助我们更好地理解和解答数学问题。

下面整理了一些考研数学中必考的定理证明,希望对大家复习有所帮助。

1.逆序数定理:逆序数是指在一个排列中,如果一个数之前有比它大的数,则称这个数是逆序的。

逆序数定理指出,对于任意的排列,其逆序数的奇偶性与该排列的逆序数的个数是相同的。

即如果逆序数的个数是偶数,则排列的逆序数是偶数;如果逆序数的个数是奇数,则排列的逆序数是奇数。

证明思路:利用归纳法进行证明,首先证明初始情况成立,然后假设逆序数的定理对于所有小于n的情况成立,再证明对于n的情况也成立。

2.幂级数:幂级数在数学中是一个重要的概念,特别是在微积分和函数论中应用广泛。

幂级数的收敛半径和收敛域是幂级数的重要性质。

幂级数的收敛半径可以通过柯西-阿达玛公式求得,而收敛域的边界上收敛性需要通过级数的边界性分析得到。

证明思路:根据幂级数的定义,首先确定幂级数的通项项、幂级数求和函数的定义域和收敛半径。

然后通过柯西-阿达玛公式计算幂级数的收敛半径。

最后通过比较判断幂级数的收敛性。

3.极值定理:极值定理也是考研中的一个重要定理,它指出一个连续函数在闭区间上必有最大值和最小值。

极值定理有两个重要的推论,即费马定理和魏尔斯特拉斯定理。

费马定理指出,如果函数在一点处取得极值,则该点处的导数为0。

魏尔斯特拉斯定理指出,一个函数在闭区间上连续,则它在该区间上必有最大值和最小值。

证明思路:根据连续函数的定义和闭区间的定义,利用极值定理的条件和结论,通过反证法进行证明。

首先假设函数在闭区间上没有取得最大值或最小值,然后通过构造序列和利用辅助函数等方法逐步推导出矛盾,从而证明极值定理成立。

以上是一些考研数学中必考的定理证明,这些定理在数学理论和应用中都有着重要的地位,掌握了它们的证明方法可以提高我们对数学知识的理解和应用能力。

在备考过程中,除了熟悉定理的证明过程,还要注意练习相关的例题和应用题,加强对定理的理解和掌握,提高解题的能力。

考研数学数学分析重要定理总结

考研数学数学分析重要定理总结

考研数学数学分析重要定理总结一、导数与微分导数和微分是数学分析中非常重要的概念,在求解函数的极限、切线方程、最值等方面具有广泛的应用。

以下是一些常见的导数和微分的重要定理:1. 函数可导与函数连续的关系:若函数f(x)在点x=a处可导,则f(x)在点x=a处连续。

2. 可导函数的四则运算法则:若f(x)和g(x)在点x=a处可导,则(1) (f+g)(a) = f(a) + g(a)(2) (f-g)(a) = f(a) - g(a)(3) (f·g)(a) = f(a)·g(a)(4) (f/g)(a) = [f(a)/g(a)] (g(a)≠0)3. 反函数的导数:若函数y=f(x)在区间I上连续、可导,并且在某点x=a处导数不为零,则它的反函数x=g(y)在区间f(I)上也是连续、可导的,并且在对应点y=f(a)处的导数为1/f'(a)。

4. 高阶导数公式:若函数y=f(x)的导数f'(x)存在,则可以继续求导,得到f''(x)、f'''(x)等高阶导数。

5. 麦克劳林级数与泰勒级数:若函数f(x)在点x=a处的各阶导数存在,则f(x)可以展开成麦克劳林级数或泰勒级数:f(x)=f(a)+(x-a)f'(a)+(x-a)^2/2! f''(a)+...二、积分与定积分积分和定积分是数学分析中研究函数面积、曲线长度、物理量等的重要工具。

以下是一些常见的积分和定积分的重要定理:1. 积分的线性性质:设函数f(x)和g(x)在区间[a,b]上可积,则对于任意常数α、β,有(1) ∫[a,b] (αf(x)+βg(x))dx = α∫[a,b] f(x)dx + β∫[a,b] g(x)dx2. 牛顿-莱布尼兹公式:若函数F(x)是f(x)的一个原函数,则对于区间[a,b]上的积分,有∫[a,b] f(x)dx = F(b) - F(a)3. 积分换元法:若函数f(x)在区间[a,b]上连续,函数g(t)在区间[α,β]上可导且g'(t)连续,并且f(g(t))·g'(t)连续,则有∫[a,b] f(g(t))g'(t)dt = ∫[α,β] f(x)dx4. 定积分的性质:设函数f(x)在区间[a,b]上连续,则定积分∫[a,b] f(x)dx存在,并且具有以下性质:(1) ∫[a,b] f(x)dx = -∫[b,a] f(x)dx(2) 若函数f(x)在区间[a,b]上非负,则∫[a,b] f(x)dx ≥ 0(3) 若函数f(x)在区间[a,b]上非负且不恒为零,则∫[a,b] f(x)dx > 0三、级数与收敛性级数是数学分析中研究无穷和的重要概念,对于理解数列、函数等的性质和应用具有重要意义。

高数中的重要定理与公式及其证明

高数中的重要定理与公式及其证明

高数中的重要定理与公式及其证明(一)考研数学中最让考生头疼的当属证明题,而征服证明题的第一关就是教材上种类繁多的定理证明。

如果本着严谨的对待数学的态度,一切定理的推导过程都是应该掌握的。

但考研数学毕竟不是数学系的考试,很多时候要求没有那么高。

而有些定理的证明又过于复杂,硬要要求自己掌握的话很多时候可能是又费时又费力,最后还弄得自己一头雾水。

因此,在这方面可以有所取舍。

现将高数中需要掌握证明过程的公式定理总结如下。

这些证明过程,或是直接的考点,或是蕴含了重要的解题思想方法,在复习的初期,先掌握这些证明过程是必要的。

1)常用的极限0ln(1)lim 1x x x →+=,01lim 1x x e x →-=,01lim ln x x a a x →-=,0(1)1lim a x x a x →+-=,201cos 1lim 2x x x →-= 【点评】:这几个公式大家在计算极限的过程中都再熟悉不过了,但有没有人想过它们的由来呢?事实上,这几个公式都是两个重要极限1lim(1)xx x e →+=与0sin lim1x xx→=的推论,它们的推导过程中也蕴含了计算极限中一些很基本的方法技巧。

证明:0ln(1)lim 1x x x →+=:由极限10lim(1)x x x e →+=两边同时取对数即得0ln(1)lim 1x x x→+=。

01lim 1x x e x →-=:在等式0ln(1)lim 1x x x →+=中,令ln(1)x t +=,则1t x e =-。

由于极限过程是0x →,此时也有0t →,因此有0lim11t t te →=-。

极限的值与取极限的符号是无关的,因此我们可以吧式中的t 换成x ,再取倒数即得01lim1x x e x→-=。

01lim ln x x a a x →-=:利用对数恒等式得ln 0011lim lim x x a x x a e x x →→--=,再利用第二个极限可得ln ln 0011limln lim ln ln x a x a x x e e a a x x a →→--==。

江苏省考研数学专业高等代数重要定理解析

江苏省考研数学专业高等代数重要定理解析

江苏省考研数学专业高等代数重要定理解析高等代数是数学的一个重要分支,广泛应用于各个领域。

在江苏省考研数学专业中,高等代数是一个必修课程,对于考研学子来说至关重要。

本文将对江苏省考研数学专业高等代数中的重要定理进行解析,帮助读者更好地理解和应用这些定理。

一、行列式的性质与计算行列式是高等代数中的重要概念,其性质和计算方法是学习高等代数的基础。

其中,重要定理包括行列式的性质、行列式的计算方法以及行列式的应用等。

行列式的性质:1. 行列式与转置矩阵的关系:设A为n阶矩阵,则|A^T|=|A|,即矩阵A的转置矩阵的行列式等于矩阵A的行列式。

2. 行列式的倍乘性:设A、B为n阶矩阵,则|AB|=|A||B|,即矩阵AB的行列式等于矩阵A的行列式乘以矩阵B的行列式。

3. 行列式的可加性:设A、B为n阶矩阵,则|A+B|=|A|+|B|,即矩阵A与矩阵B的和的行列式等于矩阵A的行列式加上矩阵B的行列式。

4. 对阵行列式的性质:设A为n阶矩阵,则|A^*|=|A|^(n-1),其中A^*为A的伴随矩阵。

行列式的计算方法:1. 按行(列)加减法求行列式:可以通过将行列式的某一行(列)与另一行(列)相加或相减,从而简化行列式的计算。

2. 按行(列)展开法求行列式:可以通过按照某一行(列)展开,将行列式转化为更小阶的行列式进行计算,逐步简化问题。

3. 递推公式求行列式:递推公式是指通过将行列式按某行(列)展开,并利用递归关系式求解行列式。

行列式的应用:行列式在数学和物理等领域中有着广泛的应用,如矩阵的秩、方程组的解析方法等都与行列式的定义和性质密切相关。

二、向量空间与线性变换向量空间和线性变换是高等代数中的重要概念和工具,它们对于理解和研究代数结构和几何空间等问题有着重要的作用。

以下是江苏省考研数学专业高等代数中的重要定理解析:向量空间的性质与定理:1. 向量空间的基与维数:设V是一个向量空间,如果V中存在一组向量{v1, v2, ..., vn},使得任意向量v都可以唯一表示为线性组合v=c1v1+c2v2+...+cnvn,其中c1, c2, ..., cn为标量,则称{v1, v2, ..., vn}为V的一组基。

上海市考研数学复习资料数学分析重点定理证明

上海市考研数学复习资料数学分析重点定理证明

上海市考研数学复习资料数学分析重点定理证明上海市考研数学复习资料数学分析重点定理的证明一、极限与连续极限和连续是数学分析中非常重要的概念,它们是数学分析基础理论的支撑。

下面将介绍一些数学分析中的重点定理,并给出证明。

1. 极限的重要定理之泰勒展开定理泰勒展开定理是数学分析中的一项重要定理,它对于研究函数的性质和计算函数的值都有很大的帮助。

下面给出定理的证明:定理:设函数f(x)在点x=a处n阶可导,那么函数f(x)在x=a处的泰勒展开式为:f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+f''(a)(x-a)^2/2!+...+f^n(a)(x-a)^n/n!+Rn(x)其中Rn(x)是拉格朗日余项,满足| Rn(x) | <= M |x-a|^(n+1)/(n+1)!,其中M为常数。

证明:我们可以利用泰勒公式对函数f(x)在点x=a处进行展开。

首先,我们对函数f(x)在点x=a处进行n阶的泰勒展开:f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+f''(a)(x-a)^2/2!+...+f^n(a)(x-a)^n/n!+Rn(x)其中Rn(x)为拉格朗日余项。

由于函数f(x)在点x=a处n阶可导,因此可以得到f(a)、f'(a)、f''(a)、...、f^n(a)的具体值。

我们将Rn(x)的具体表达式进行展开,并根据泰勒公式的表达式得到其表示形式。

经过简化后,我们可以得到:| Rn(x) | <= M |x-a|^(n+1)/(n+1)!其中M为常数。

因此,函数f(x)在点x=a处的泰勒展开式为:f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)+f''(a)(x-a)^2/2!+...+f^n(a)(x-a)^n/n!+Rn(x)定理得证。

2. 连续函数的重要定理之介值定理介值定理是连续函数的一个重要性质,它可以帮助我们研究函数在某个区间上的性质。

考研数学理解高等数学中的重要定理与公式应用

考研数学理解高等数学中的重要定理与公式应用

考研数学理解高等数学中的重要定理与公式应用重要定理与公式的应用在高等数学的学习中起到了关键性的作用。

这些定理和公式是数学领域中的基石,被广泛应用于解决各种问题和证明数学的相关理论。

本文将讨论数学中的一些重要定理和公式,并探讨它们在实际问题中的应用。

一、极限与连续在高等数学中,极限理论是非常重要的基础。

极限是指当自变量趋近于某个确定的值时,函数的取值会趋近于一个特定的值。

极限有许多重要的性质和定理,如极限的唯一性、四则运算法则等。

这些定理在数学推导和证明中经常被使用。

公式1:极限的四则运算法则设lim(f(x))=A,lim(g(x))=B,则以下性质成立:(1)lim(f(x)+g(x))=A+B(2)lim(f(x)-g(x))=A-B(3)lim(f(x)×g(x))=A×B(4)lim(f(x)/g(x))=A/B (B≠0)在实际问题中,极限的应用非常广泛。

例如,在物理学中,我们经常需要求解速度、加速度等问题,这些问题可以通过极限的方法来求解。

同时,在经济学和金融学中,也可以应用极限的概念来进行分析和建模。

二、微分与导数微分学是高等数学中的一个重要分支,它研究函数的变化率和相关的性质。

微分学的核心概念是导数,导数描述了函数在某一点的瞬时变化率。

微分与导数的定理和公式在求解最值、曲线的切线、近似计算等方面起着至关重要的作用。

定理1:导数的基本计算法则对于可导函数f(x),常数a和b,以下公式成立:(1)导数的线性性质:[af(x)+bg(x)]' = af'(x) + bg'(x)(2)乘积法则:[f(x)g(x)]' = f'(x)g(x) + f(x)g'(x)(3)商法则:[f(x)/g(x)]' = [f'(x)g(x) - f(x)g'(x)] / [g(x)]^2微分学的应用非常广泛。

在物理学中,微分学被用来描述运动的变化率,求解速度、加速度等问题。

高等数学考研几个重要定理的证明

高等数学考研几个重要定理的证明

1、 罗尔定理(考过)如果函数f(x)在闭区间[a ,b ]上连续,在开区间(a ,b )上可导,且f(a)= f(b),则在开区间(a ,b )内至少存在一点£,使得)('ξf =0.证: ∵函数f(x)在闭区间[a ,b ]上连续∴由最大最小值定理有: m< f(x)<M(1) 若m=M ,此时f(x)在[a ,b ]上为恒定值对任意的x ∈(a ,b )都有)('ξf =0。

(2) 若m ≠M , 因为f(a)= f(b),则m 和M 中至少有一个不等于区间的端点值。

不妨设M ≠f(a),则存在ξ∈(a ,b )使得)(ξf =M 。

∴ 对任意的x ∈[a ,b ]使得f(x)≤)(ξf ,从而由费马引理,可知)('ξf =0.证毕。

2、 拉格朗日中值定理(考过)如果函数f(x)满足:(1)在闭区间[a ,b ]上连续;(2)在开区间(a ,b )上可导,那么在(a ,b )内至少存在(a ,b )一点ξ,使得))((')()(a b f a f b f -=-ξ成立。

证: 引进辅助函数 )()()()()()(a x ab a f b f a f x f x -----=ϕ 易知F (a )=F (b )=0,且F (x )在[a ,b ]内连续,在(a ,b )内可导 且a b a f b f x f x ---=)()()(')('ϕ 根据罗尔定理,可知在(a ,b )内至少存在有一点ξ,使)('x ϕ=0,即0)()()('=---ab a f b f f ξ 由此可得)(')()(ξf a b a f b f =--, 即))((')()(a b f a f b f -=-ξ证毕。

三、积分中值定理(考过)如果函数f (x )在积分区间[a ,b ]上连续,则在(a ,b )内至少存在一点ξ,使得))(()(a b f dx x f ba-=⎰ξ证:由于f (x )在[a ,b ]上连续,则存在m ,M 使得M x f m ≤≤)(又由定积分估值定理,有)()()(a b M dx x f a b m ba-≤≤-⎰即 M a b dx x f m ba ≤-≤⎰)(由介值定理得: a b dx x f f ba -=⎰)()(ξ证毕。

2022考研高数四大重要定理的证明解读

2022考研高数四大重要定理的证明解读

考研数学有四大重要定力证明需要大家熟练掌握,它们是微分中值定理的证明、求导公式的证明、积分中值定理和微积分基本定理的证明,下文我们一一来看。

1、微分中值定理的证明这一部分内容比较丰富,包括费马引理、罗尔定理、拉格朗日定理、柯西定理和泰勒中值定理。

除泰勒中值定理外,其它定理要求会证。

费马引理的条件有两个:1.f'(x0)存在2.f(x0)为f(x)的极值,结论为f'(x0)=0。

考虑函数在一点的导数,用什么方法自然想到导数定义。

我们可以按照导数定义写出f'(x0)的极限形式。

往下如何推理关键要看第二个条件怎么用。

“f(x0)为f(x)的极值”翻译成数学语言即f(x)-f(x0)0),对x0的某去心邻域成立。

结合导数定义式中函数部分表达式,不难想到考虑函数部分的正负号。

若能得出函数部分的符号,如何得到极限值的符号呢极限的保号性是个桥梁。

【查看详情】2、求导公式的证明真题考了一个证明题:证明两个函数乘积的导数公式。

几乎每位同学都对这个公式怎么用比较熟悉,而对它怎么来的较为陌生。

实际上,从授课的角度,这种在前从未考过的基本公式的证明,一般只会在基础阶段讲到。

如果这个阶段的考生带着急功近利的心态只关注结论怎么用,而不关心结论怎么来的,那很可能从未认真思考过该公式的证明过程,进而在考场上变得很被动。

这里给考研学子提个醒:要重视基础阶段的复习,那些真题中未考过的重要结论的证明,有可能考到,不要放过。

【查看详情】3、积分中值定理该定理条件是定积分的被积函数在积分区间(闭区间)上连续,结论可以形式地记成该定积分等于把被积函数拎到积分号外面,并把积分变量x 换成中值。

如何证明可能有同学想到用微分中值定理,理由是微分相关定理的结论中含有中值。

可以按照此思路往下分析,不过更易理解的思路是考虑连续相关定理(介值定理和零点存在定理),理由更充分些:上述两个连续相关定理的结论中不但含有中值而且不含导数,而待证的积分中值定理的结论也是含有中值但不含导数。

天津市考研数学复习资料高等数学重要定理整理

天津市考研数学复习资料高等数学重要定理整理

天津市考研数学复习资料高等数学重要定理整理在天津市考研数学复习中,高等数学是一门重要的学科,涵盖了各种重要定理。

为了帮助考生更好地复习,本文将对高等数学的一些重要定理进行整理和梳理。

1. 极限定理(1) 函数极限的四则运算性质:两个函数极限之和的极限等于两个函数各自的极限之和,两个函数极限的差的极限等于两个函数各自的极限之差,两个函数极限的积的极限等于两个函数各自的极限之积,两个函数极限的商的极限等于两个函数各自的极限之商(前提是除数不为零)。

(2) 夹逼定理:如果一个函数被两个有限的函数夹住,而这两个函数的极限值相等,那么被夹住的函数也存在极限,并且极限等于这两个函数的极限值。

(3) 单调有界准则:单调递增有上界的数列必定存在极限,单调递减有下界的数列必定存在极限。

(4) 柯西收敛原理:一个数列收敛的充要条件是它是柯西数列。

2. 导数和微分(1) 极限定义:导数的极限定义是函数在某点的切线斜率的极限。

(2) 导函数的四则运算:导函数具有四则运算的性质。

(3) 高阶导数:对于一个可导函数,可以计算其高阶导数。

(4) 微分的定义:微分是函数在某点的变化量与自变量的增量之比。

3. 积分(1) 定积分的定义:定积分是函数曲线与x轴之间的面积。

(2) 定积分的性质:定积分具有线性性质、积分中值定理、换元积分法等性质。

(3) 牛顿-莱布尼茨公式:定积分与不定积分之间有牛顿-莱布尼茨公式的关系。

4. 级数(1) 等比数列求和:等比数列求和公式是一个重要的级数求和公式。

(2) 收敛级数:收敛级数的定义是其部分和数列存在极限。

(3) 收敛级数的性质:收敛级数具有线性性质和比较判别法等性质。

(4) 幂级数:幂级数是一个重要的级数形式,可以展开为函数。

5. 偏导数和多元函数的极值(1) 偏导数的定义:多元函数对于某一个自变量求导时,将其他自变量视为常数进行求导。

(2) 偏导数的计算:可以利用偏导数的定义和求导法则计算偏导数。

考研数学:必考的定理证明整理

考研数学:必考的定理证明整理

考研数学的定理证明是一直考生普遍感觉不太有把握的内容,而2016 年考研数学真题释放出一个明确信号——考生需重视教材中重要定理的证明。

下面跨考教育为考生梳理一下教材中那些要求会证的重要定理。

一、求导公式的证明2015 年真题考了一个证明题:证明两个函数乘积的导数公式。

几乎每位同学都对这个公式怎么用比较熟悉,而对它怎么来的较为陌生。

实际上,从授课的角度,这种在2015 年前从未考过的基本公式的证明,一般只会在基础阶段讲到。

如果这个阶段的考生带着急功近利的心态只关注结论怎么用,而不关心结论怎么来的,那很可能从未认真思考过该公式的证明过程,进而在考场上变得很被动。

这里给2017 考研学子提个醒:要重视基础阶段的复习,那些真题中未考过的重要结论的证明,有可能考到,不要放过。

当然,该公式的证明并不难。

先考虑f(x)*g(x) 在点x0 处的导数。

函数在一点的导数自然用导数定义考察,可以按照导数定义写出一个极限式子。

该极限为“0分之0”型,但不能用洛必达法则,因为分子的导数不好算(乘积的导数公式恰好是要证的,不能用!) 。

利用数学上常用的拼凑之法,加一项,减一项。

这个“无中生有”的项要和前后都有联系,便于提公因子。

之后分子的四项两两配对,除以分母后考虑极限,不难得出结果。

再由x0 的任意性,便得到了f(x)*g(x) 在任意点的导数公式。

类似可考虑f(x)+g(x) ,f(x)-g(x) ,f(x)/g(x) 的导数公式的证明。

二、微分中值定理的证明这一部分内容比较丰富,包括费马引理、罗尔定理、拉格朗日定理、柯西定理和泰勒中值定理。

除泰勒中值定理外,其它定理要求会证。

费马引理的条件有两个:1.f(xO)存在2. f(xO)为f(x)的极值,结论为f(xO)=O。

考虑函数在一点的导数,用什么方法?自然想到导数定义。

我们可以按照导数定义写出f(xO)的极限形式。

往下如何推理?关键要看第二个条件怎么用。

“f(x0为f(x)的极值”翻译成数学语言即f(x)-f(x0)<0( 或>0) ,对x0 的某去心邻域成立。

山东省考研数学复习资料高等数学重要定理总结

山东省考研数学复习资料高等数学重要定理总结

山东省考研数学复习资料高等数学重要定理总结高等数学作为一门基础学科,是山东省考研中不可或缺的一部分。

为了帮助考生更好地复习高等数学,下面将对高等数学中的一些重要定理进行总结。

这些定理在考试中经常出现,具有重要的理论和实际意义。

1. 极限定理极限定理是高等数学中基础且重要的一部分。

其中包括以下定理:(1) 夹逼定理:如果函数处处有界且当x趋于某一点时与两个不同的函数趋于相同的极限值,那么该函数也趋于相同的极限值。

(2) 单调有界数列的极限定理:如果数列递增且有上界(或递减且有下界),那么该数列必有极限。

(3) Stolz定理:如果数列{an}和{bn}满足bn递增趋于正无穷,且lim(an+1-an) / (bn+1-bn)存在有限极限,那么liman/bn也存在有限极限。

2. 导数和微分中值定理(1) 复合函数求导法则:设y=f(u),u=g(x),则y=f(g(x))的导数为dy/dx=f'(u) * g'(x)。

(2) 高阶导数:设f(x)可导,则其n阶导数记作f^(n)(x)。

(3) 拉格朗日中值定理:设函数f(x)在[a, b]上连续,在(a, b)内可导,则存在c属于(a, b),使得f(b)-f(a)=f'(c)(b-a)。

(4) 柯西中值定理:设函数f(x)和g(x)在[a, b]上连续,在(a, b)内可导且g'(x)不为零,则存在c属于(a, b),使得[f(b)-f(a)]/g(b)-g(a) =f'(c)/g'(c)。

(5) 泰勒公式:设函数f(x)在开区间(a, b)内具有n+1阶导数,则对于(a, b)内的任意x和a,存在介于x和a之间的某一点c,使得f(x) =f(a) + f'(a)(x-a) + f''(a)/2!(x-a)^2 + ... + f^(n)(a)/n!(x-a)^n + Rn(x),其中Rn(x)为n阶拉格朗日余项。

上海市考研数学复习数学分析重要定理总结

上海市考研数学复习数学分析重要定理总结

上海市考研数学复习数学分析重要定理总结数学分析是考研数学科目中的重中之重,对于考生而言,熟练掌握数学分析中的重要定理是取得优异成绩的关键。

在上海市考研数学复习过程中,我们需要重点关注并深入理解数学分析的重要定理,下面将对几个重要的定理进行总结,并给出相应的证明和应用。

一、连续函数的基本性质1. 连续函数的局部性:若函数f(x)在点x0处连续,则在x0的某个邻域内f(x)也连续。

证明:设f(x)在点x0处连续,即对于任意给定的ε>0,存在δ>0,使得当0<|x-x0|<δ时,有|f(x)-f(x0)|<ε。

假设x1在x0的邻域内,即|x1-x0|<δ,则有|f(x1)-f(x0)|<ε,所以在x0的某个邻域内,f(x)也连续。

应用:利用连续函数的局部性可以判断函数在某个点的连续性,从而求解极限问题。

2. 闭区间上连续函数的最值定理:若函数f(x)在闭区间[a, b]上连续,则存在x∈[a, b],使得f(x)在[a, b]上达到最大值和最小值。

证明:考虑函数g(x)=f(x)-f(a),其中a∈[a, b]。

由于g(x)在[a, b]上连续,且g(x)在区间两端点处的值符号相反,根据零点定理可知,存在x∈[a, b],使得g(x)=0,即f(x)=f(a),即在闭区间上,f(x)达到最大值和最小值。

应用:闭区间上连续函数的最值定理常用于优化问题的求解。

二、一致收敛和级数1. 收敛级数的一个重要性质:若级数∑an在点x处一致收敛,则在点x处可逐项求极限。

证明:设级数∑an在点x处一致收敛,对于给定的ε>0,存在N,使得当n>N时,对于任意x,|Sn(x)-S(x)|<ε。

由级数∑an的收敛性,知该级数存在和函数S(x),即对于任意x,存在Sn(x)收敛于S(x)。

由一致收敛性可知,当n>N时,|Sn(x)-S(x)|<ε,即Sn(x)在点x处可逐项求极限。

考研数学高数定理定义总结

考研数学高数定理定义总结

考研数学高数定理定义总结高数定理是大学数学中的重要内容,包括了极限、连续性和可微性、中值定理、导数与微分以及积分和微分方程几个方面。

以下是这些定理的定义总结:1.极限:极限是函数论中最基本的概念之一、设函数$f(x)$在$x_0$的邻域内有定义,如果存在常数$A$,对于任意给定的正数$\varepsilon$,都存在正数$\delta$,使得当$0<,x-x_0,<\delta$时,有$,f(x)-A,<\varepsilon$,则称函数$f(x)$当$x$趋于$x_0$时极限为$A$,记作$\lim_{x \to x_0} f(x) = A$。

2.连续性和可微性:函数$f(x)$在点$x_0$处连续的定义是:$\lim_{x \to x_0} f(x) = f(x_0)$。

函数在点$x_0$处可微的定义是:如果函数$f(x)$在$x_0$的一些邻域内有定义,并且存在常数$A$,使得$$f(x)=f(x_0)+(x-x_0)A+o(x-x_0),x\to x_0$$则称函数$f(x)$在$x_0$处可微。

3.中值定理:中值定理是微积分中的重要定理之一、设函数$f(x)$在闭区间$[a,b]$上连续,在开区间$(a,b)$上可微。

则在$(a,b)$内至少存在一点$c$,使得$f(b)-f(a)=f'(c)(b-a)$,其中$f'(c)$是$f(x)$在点$c$处的导数。

4.导数与微分:设函数$f(x)$在点$x$处有定义。

如果极限$\lim_{\Delta x \to 0}\frac{f(x+\Delta x)-f(x)}{\Delta x}$存在,那么称此极限为函数$f(x)$在点$x$处的导数,记作$f'(x)$。

函数$f(x)$在点$x$处的微分定义为$df=f'(x)dx$。

5.积分:积分是微积分中的重要概念之一、设函数$f(x)$在区间$[a,b]$上有定义,将区间$[a,b]$分成$n$个小区间$[x_{i-1},x_i]$,其中$a=x_0<x_1<x_2<\cdots<x_n=b$。

考研数学高数定理证明的知识点

考研数学高数定理证明的知识点

考研数学高数定理证明的知识点数学高等数学(高数)是考研数学中的一个重要部分,其中涉及了许多重要的定理及其证明。

以下是一些常见的高数定理及其证明的知识点:1.邻域性原理:如果一个函数在一些点的一些邻域内恒大于(或小于)另一个函数,而两个函数在该点处相等,则这两个函数在该邻域内恒大于(或小于)。

证明:假设函数f(x)和g(x)在点x0处连续且f(x)>g(x),且f(x0)=g(x0)。

因为f(x)和g(x)在x0处连续,所以存在一个邻域N(x0)使得f(x)>g(x)在该邻域内成立。

因此,f(x)>g(x)在N(x0)内恒成立。

2.极限的一致性:如果两个函数在一个有限闭区间内的一致性极限或一致性趋于无穷大的极限都存在,则它们的差的(绝对值的)极限是0。

证明:假设函数f(x)和g(x)在闭区间[a,b]内一致趋于函数h(x)和0,即对任意的ε>0,存在N,当n>N时,有,f(x)-h(x),<ε以及,g(x)-0,<ε成立。

由于,h(x),≤,f(x)-h(x),+,g(x)-0,所以当n>N时,有,h(x),≤2ε成立。

因此,极限,h(x),=0。

3.导数的基本性质:导数具有线性性、乘积法则、商法则和链式法则等基本性质。

证明:以线性性为例,假设函数f(x)和g(x)在点x0处可导。

根据导数的定义,有lim_(x→x0) (f(x)-f(x0))/(x-x0)=lim_(x→x0) (g(x)-g(x0))/(x-x0)=f'(x0)和g'(x0)。

我们可以得到lim_(x→x0) (f(x)+g(x)-[f(x0)+g(x0)])/(x-x0)=lim_(x→x0)[(f(x)-f(x0))/(x-x0)+(g(x)-g(x0))/(x-x0)]=f'(x0)+g'(x0)。

因此,函数f(x)+g(x)在点x0处可导,且(f+g)'(x0)=f'(x0)+g'(x0)。

2024年考研数学高等数学部分重要基本定理证明

2024年考研数学高等数学部分重要基本定理证明

数学高等数学部分重要基本定理证明(数学一)本文将对2024年考研数学高等数学部分的几个重要基本定理进行证明,包括连续函数的一致连续性、可导函数的连续性、可导函数的增量有界性以及闭区间上函数的连续性。

首先,我们来证明连续函数的一致连续性。

定义函数f(x)在区间[a,b]上连续,则对于任意ε>0,存在对应的δ>0,当,x1-x2,<δ时,有,f(x1)-f(x2),<ε成立。

要证明函数的一致连续性,即要证明对于任意ε>0,不论取如何小的δ,总存在对应的x1和x2,使得,f(x1)-f(x2),≥ε成立。

反证法:假设对于一些ε>0,不论取多小的δ,总存在对应的x1和x2,使得,f(x1)-f(x2),≥ε成立。

则对于这个ε>0,无论如何选择δ,总可以找到这样的x1和x2,使得,f(x1)-f(x2),≥ε成立。

由连续函数的定义可知,当,x1-x2,足够小时,有,f(x1)-f(x2),<ε成立。

这与我们的假设矛盾。

综上所述,连续函数的一致连续性成立。

接下来证明可导函数的连续性。

定义函数f(x)在区间[a,b]上可导,则对于任意x∈(a,b),f(x)在x处连续。

要证明函数的连续性,即对于任意ε>0,存在对应的δ>0,当,x-x0,<δ时,有,f(x)-f(x0),<ε成立。

根据可导函数的定义可知,当x足够接近x0时,有,f(x)-f(x0),<ε'成立,其中ε'是一个任意小的正实数。

取ε'=ε/2,则对于ε>0,存在对应的δ>0,当,x-x0,<δ时,有,f(x)-f(x0),<ε'=ε/2成立。

又由于f(x0)-f(x0)=0<ε/2成立,所以有,f(x)-f(x0),≤,f(x)-f(x0),+,f(x0)-f(x0),<ε/2+ε/2=ε成立。

综上所述,可导函数的连续性成立。

考研数学高数必考定理

考研数学高数必考定理

考研数学高数必考定理考研数学高数必考定理一、导数与微分1、函数f(x)在点x0处可导=>函数在该点处连续;函数f(x)在点x0处连续≠>在该点可导。

即函数在某点连续是函数在该点可导的必要条件而不是充分条件。

2、导数存在的充分必要条件函数f(x)在点x0处可导的充分必要条件是在点x0处的左极限lim(h→-0)[f(x0+h)-f(x0)]/h及右极限lim(h→+0)[f(x0+h)-f(x0)]/h都存在且相等,即左导数f-′(x0)右导数f+′(x0)存在相等。

3、函数f(x)在点x0处可微=>函数在该点处可导;函数f(x)在点x0处可微的充分必要条件是函数在该点处可导。

4、原函数可导则反函数也可导,且反函数的导数是原函数导数的倒数。

二、函数与极限1、函数的极限定理(极限的局部保号性)如果lim(x→x0)时f(x)=A,而且A>0(或A0(或f(x)>0),反之也成立。

函数f(x)当x→x0时极限存在的充分必要条件是左极限右极限各自存在并且相等,即f(x0-0)=f(x0+0),若不相等则limf(x)不存在。

一般的说,如果lim(x→∞)f(x)=c,则直线y=c是函数y=f(x)的图形水平渐近线。

如果lim(x→x0)f(x)=∞,则直线x=x0是函数y=f(x)图形的铅直渐近线。

2、数列的极限定理(极限的唯一性)数列{xn}不能同时收敛于两个不同的极限。

定理(收敛数列的有界性)如果数列{xn}收敛,那么数列{xn}一定有界。

如果数列{xn}无界,那么数列{xn}一定发散;但如果数列{xn}有界,却不能断定数列{xn}一定收敛,例如数列1,-1,1,-1,(-1)n+1…该数列有界但是发散,所以数列有界是数列收敛的必要条件而不是充分条件。

定理(收敛数列与其子数列的关系)如果数列{xn}收敛于a,那么它的任一子数列也收敛于a.如果数列{xn}有两个子数列收敛于不同的极限,那么数列{xn}是发散的,如数列1,-1,1,-1,(-1)n+1…中子数列{x2k-1}收敛于1,{xnk}收敛于-1,{xn}却是发散的;同时一个发散的数列的子数列也有可能是收敛的。

上海市考研数学复习资料高等数学重要定理总结

上海市考研数学复习资料高等数学重要定理总结

上海市考研数学复习资料高等数学重要定理总结高等数学是考研数学中的一门重要课程,它的理论基础是一系列的重要定理。

这些定理在考研数学中起着至关重要的作用,对于学生来说,熟练掌握和理解这些定理是顺利通过考试的关键。

本文将对上海市考研数学复习资料中的高等数学重要定理进行总结和归纳,以帮助考生更好地准备考试。

一、微分学的重要定理1. 导数的四则运算定理:导数具有四则运算的性质,即导数可以进行加减乘除运算。

2. 高阶导数的计算:通过迭代运算,可以计算出任意阶的导数。

3. 高阶导数的求导法则:使用高阶导数的求导法则可以简化复杂函数的求导过程。

4. 极值点的判定定理:通过一阶导数和二阶导数的符号变化可以判断函数的极值点。

二、积分学的重要定理1. 不定积分的线性性质:不定积分具有线性运算的性质,即可以对各项进行分别积分后再相加。

2. 定积分的基本性质:定积分具有加法性、线性性和区间可加性等基本性质。

3. 牛顿-莱布尼茨公式:利用这一定理,可以将定积分转化为不定积分进行计算。

4. 变量替换法则:通过进行变量替换,可以简化积分运算过程。

三、级数的重要定理1. 收敛级数的性质:收敛级数具有有限项相加的性质,可以进行线性运算。

2. 收敛级数的比较判别法:通过与已知级数进行比较,可以判断待定级数的敛散性。

3. 收敛级数的比值判别法:通过求级数项之比的极限,可以判断级数的敛散性。

4. 绝对收敛级数的性质:绝对收敛级数具有交换律和向量空间的性质。

四、微分方程的重要定理1. 解微分方程的存在唯一性定理:对于给定的初值问题,存在唯一的解函数。

2. 线性微分方程的叠加原理:线性微分方程的解具有叠加性质,可以通过对各个解的线性组合得到新的解。

3. 齐次线性微分方程的解结构:齐次线性微分方程的解可以通过特征方程的根的不同情况分类讨论。

五、向量与空间的重要定理1. 向量的线性相关性定理:多个向量线性相关的充要条件是它们能通过线性组合得到零向量。

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