高等数学复习提要_高数复习提要
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高等数学复习提纲
第一章 函数与极限 复习重点:
1、求极限
1)四则运算法则
注意:四则运算法则适用的函数个数是有限个;
四则运算法则的条件是充分条件
有理分式函数求极限公式:
a0mm1 xxxambaaamm101m1nnnn a0xa1xam1xam0xxxxlim0limnn1 bxnbxn1bxbxxbxxxn01n1nbbb01n1nnnn xxxx2)两个重要极限
nmmnmnlimsinxsin01()x0x01x101lim(1x)lim(1)xe((10))x0xx
3)两个准则
准则一: 若(1)ynxnznnN则{xn}有极限,且limxnan(2)limynlimznann
准则二:单调有界数列必有极限
单调递增有上界的数列其极限为最小的上界(上确界)
单调递减有下界的数列其极限为最大的下界(下确界)4)无穷小量
a.无穷小量的定义,注意其是变量,谈及无穷小量时一定要注明自变量的变化趋势。唯一的例外是0永远是无穷小量;
b.掌握何为高阶无穷小,低阶无穷小,同阶无穷小,等价无穷小; c.利用无穷小量求极限
无穷小量与有界函数的乘积是无穷小量
等价无穷小量替代求极限
注意:下面给出关系式是在x0时才成立
等价无穷小量替代求极限只在积、商时成立,加减时不行
1sinx~x 1cosx~x2x arcsinx~x e1~x
tanx~x ax1~xlna
xn ln(1x)~x 1x1~ n2、连续性和间断点 1)连续定义
x0limy0,limf(x)f(x0)
xx0要求会用定义讨论分段函数分段点的连续性
2)间断点
第Ⅰ类间断点:f(x00),f(x00),即左右极限均存在 01f(x00)f(x00)跳跃间断点 0 2f(x00)f(x00)而f(x0)无定义可去间断点0 3limf(x)f(x0)xx0
第Ⅱ类间断点:f(x00),f(x00)至少有一个不
间断点的疑似点:使函数没有意义的点和分段函数分段点
要求:判断函数的间断点,若是第一类的要写出是跳跃还是可去,第二类只需写出是第二类间断点即可。
3、闭区间上连续函数的性质
1)最值定理:闭区间上连续函数的最大值和最小值一定取得到。注意:最值定理的条件是充分条件,不满足结论不一定成立。
2)零点定理:f(x)在[a,b]上连续,f(a)f(b)
第二章 一元函数微分学 复习重点:
1、导数的定义f(x0)limf(x)f(x0)y limx0xxx0xx0要求,会利用导数的定义判断分段函数分段点处的可导性,以及利用导数定义求极限;
2、导数的几何意义 表示曲线f(x)在xx0处切线的斜率 要求会求切线方程法线方程;
3、微分的定义 dyf(x0)x(一点可微);dyf(x)dx(点点可微)
4、一元微分学中,可导、连续、可微三者之间的关系
可导必可微,可微必可导;可导一定连续,连续不一定可导
5、导数的计算 a.复合函数求导
b.高阶导数
常见高阶导数公式如下:
yexy(n)ex
yxny(n)n!,y(n1)0
nysinxy(n)sin(x)2 nycosxy(n)cos(x)2(1)n1(n1)!(n)yln(1x)y(1x)nc.隐函数求导
隐函数求导方法两边同时对x求导; 注意y是关于x的函数;
隐函数求导的结果还是隐函数;
隐函数高阶求导时一阶求导结果要注意回带,以简化运算。d.对数求导法
适用于幂指函数、无理分式函数 e.参数方程求导
注意二阶导数
6、求微分
dyf(x)dx注意不要缺失dx 第三章 中值定理和导数的应用
1、中值定理
1)罗尔定理 若f(x)满足[a,b]连续,(a,b)可导,f(a)=f(b),则至少存在一点x0(a,b),使得f(x0)0。
注意:a)罗尔定理的条件是充分的,不满足条件结论不一定成立;
b)罗尔定理的结论可理解为若f(x)满足罗尔定理三个条件,则导函数在开区间(a,b)至
少有一根;强调了导函数根的存在性,但没指出到底有几个根;
c)从罗尔定理可推出,若f(x)有n个根+连续+可导,则导函数至少有n-1个根;注意反之不成立;
d)若导函数没有根,则f(x)至多一个根。2)拉格郎日定理
若f(x)满足[a,b]连续,(a,b)可导,则至少存在一点x0(a,b),使得f(x0)应用于不等式的证明和证明某个函数是一个常函数。3)柯西定理
若f(x),F(x)满足[a,b]连续,(a,b)可导,且x(a,b),F(x)0则至少存在一点x0(a,b),使得
f(b)f(a)。
baf(x0)f(b)f(a)。F(x0)F(b)F(a)应用于等式的证明。
2、洛必达法则
定理1若limfx0limFx0xaxa
2在a,fxFx都存在且Fx0 fxfxfx3lim或则limlim
xaFxxaFxxaFx 0,,0,00,1,0等不定型极限 0xsinx1cosxlim注意:lim极限不存在,此时洛必达法则不适用。
xxx1洛必达法则应用于解决,3、利用导数判断函数的单调性,凹凸性,极值和拐点,会作图 1)单调性的判定
设函数yf(x)在a,b连续,在(a,b)可导,x)a)如果在(a,b)内f(0,那么f(x)在a,b上
b)如果在(x)a,b)内f(0,那么f(x)在a,b上 注: a、该条件为函数严格单调的充分条件 b、若函数f(x)在(a,b)内可导,则f在(a,b)内严格单增(减)的充要条件为:
对一切x(a,b),有f(x)0(f(x)0)
在(a,b)内,任何使f(x)0的点必是孤立点 c、若函数f(x)在(a,b)内可导,则f在(a,b)内单增(减)的充要条件为: 对一切x(a,b),有f(x)0(f(x)0)d、单调区间的分界点为:一阶导函数为0的点和一阶不可导点 要求:会利用一阶导函数判断函数的单调区间;
会利用单调性证明不等式;
会利用严格单调性证明根的唯一性。2)凹凸性的判定
定理:若f(x)在[a,b]上连续,(a,b)上二阶可导,在(a,b)内若f(x)0,则f(x)在[a,b]是凹的;在(a,b)内若f(x)0,则f(x)在[a,b]是凸的。
3)拐点:凹凸区间的分界点
拐点的疑似点:二阶导函数为0的点和二阶不可导点 判定定理1:若f(x)在x0处可导,在U(x0)内二阶可导,则
当xx0与xx0时,f(x)变号,(x0,f(x0)就是拐点;
当xx0与xx0时,f(x)不变号,(x0,f(x0)就不是拐点;
判定定理2:若f(x)在x0处三阶可导,且f(x0)0,f(x0)0,则(x0,f(x0)是拐点。注意,对于判定定理2,若f(x0)0,f(x0)0,结论是(x0,f(x0)可能是拐点也可能不 是拐点。4)极值
极大值:设f(x)在(a,b)有定义,存在x0(a,b),对xU(x0),若f(x0)f(x),则称f(x0)为f(x)的一个极大值,x0为f(x)的一个极大值点。
极小值:设f(x)在(a,b)有定义,存在x0(a,b),对xU(x0),若f(x0)f(x),则称f(x0)为f(x)的一个极小值,x0为f(x)的一个极小值点。
0最大值:设f(x)在(a,b)有定义,存在x0(a,b),对任意x(a,b),若f(x0)f(x),则称f(x0)为f(x)的一个最大值,x0为f(x)的一个最大值点。
注意:极值反映的函数局部的性质,它只是和极值点附近点的函数值相互比较而言它是大的还是小的,有可能出现极小值大于极大值的情况;而最值反映的是函数全局的性质,它是和整个区间上所有点的函数值相互比较。一个区间上的最大值和最小值是唯一的,但取得最值点不唯一;而一个区间上极值是 不唯一的,可以有几个极大值和极小值。
在区间内部,最大值一定是极大值,最小值一定是极小值。极值点的疑似点:
判定定理:驻点和一阶不可导点
必要条件:可导的极值点一定是驻点。(使一阶导函数为0的点称之为驻点)第一充分条件:若f(x)在x0处连续,在U(x0)内可导,则
当xx0与xx0时,f(x)变号,x0就是极值点;
当xx0与xx0时,f(x)不变号,x0就不是极值点;
第二充分条件:若f(x)在x0处二阶可导,且f(x0)0,f(x0)0,则x0就是极值点。
0f(x0)0,x0是极大值点;f(x0)0,x0是极小值点。
注意:在第二充分条件中,若f(x0)0,f(x0)0,则x0可能是极值点也可能不是。
第四章 不定积分(计算)
1、换元法(第一种,第二种(去根号))
2、分部积分法
3、倒代换
4、整个根式换元
5、有理函数积分
6、三角函数积分
nb第五章 定积分
f(x)dxlimfixi.a01、定积分的定义
i1定积分的结果是常数,表示的是曲边梯形面积的代数和,与积分区间和被积表达式有关,和积分变量无关。
2、可积的两个充分条件和一个必要条件 f(x)在[a,b]上连续,则f(x)在[a,b]上可积。
f(x)在[a,b]有界且有有限个间断点,则f(x)在[a,b]上可积。f(x)在[a,b]可积,在f(x)在[a,b]上有界。
3、定积分的几何意义
4、定积分的重要性质
(1)无论a,b,c三者位置关系如何,baf(x)dxf(x)dxf(x)dx
accbbb(2)不等式性质: x[a,b],f(x)g(x),f(x)dxg(x)dx
aab(3)估值定理:x[a,b],mf(x)M,m(ba)f(x)dxM(ba)
ab(4)积分中值定理:f(x)在[a,b]上连续,则至少存在[a,b],f(x)dxaf()(ba)
5、会用定积分的定义求极限
6、定积分的计算
(1)换元法
与不定积分相比要换积分上下限,最后不用回代(2)分部积分法
公式 nn22 Insinxdxcosxdx00 31n1n3 nn2422 n1n3421 53nn2
(3)积分区间是对称区间的要考虑被积函数的奇偶性和非奇非偶性 aaaf(x)dx(f(x)f(x))dx
0aTT(4)周期性
f(x)dxf(x)dxa0
anTT
f(x)dxnf(x)dxa0
(5)常见公式
22(1)fsinxdxfcosxdx 00
(2)xfsinxdxfsinxdx002 (3)f(sinx)dx22f(sinx)dx00
第六章 定积分的几何应用 求面积(1)直角坐标系
(2)参数方程(3)极坐标系