高等数学(上)重要知识点归纳_高等数学知识点归纳
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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)
limxna0,N,当nN时,|xna|
n
2、性质
f(x)Af(x)A(x),其中(x)为某一个无穷小。(1)limxx0f(x)A0,则0,当xU(x0,)时,(2)(保号性)若limxx0of(x)0。
(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)lim0sin1
1(2)lim(1)e
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)ln(1)~
(6)e1~(7)1cos~
2(8)n11~
12 n 24、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
四、连续与间断点的分类
1、连续的定义*
f(x)在a点连续
limy0limf(x)f(a)f(a)f(a)f(a)
x0xa可去型(极限存在)第一类跳跃型(左右极限存在但不相等)
2、间断点的分类 无穷型(极限为无穷大)第二类震荡型(来回波动)其他
3、曲线的渐近线*(1)水平渐近线:若limf(x)A,则存在渐近线:yAx(2)铅直渐近线:若limf(x),则存在渐近线:xaxa
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* y|xaf(a)dyyf(ax)f(a)f(x)f(a)|xalimlimlimx0x0xadxxxxa2、左右导数
左导数f(a)limx0yf(x)f(a)limxaxxa右导数f(a)limx0yf(x)f(a)limxaxxa
3、导数的几何意义* y|xa曲线f(x)在点(a,f(a))处的切线斜率k4、导数的物理意义
若运动方程:ss(t)则s(t)v(t)(速度),s(t)v(t)a(t)(加速度)
5、可导与连续的关系:
可导连续,反之不然。
二、导数的运算
1、四则运算(uv)uv
(uv)uvuv
()uvuvuv
2vdydyduu
2、复合函数求导 设yf[(x)],一定条件下 yuxdxdudx3、反函数求导 设yf(x)和xf1(y)互为反函数,一定条件下:yx1 xy4、求导基本公式*(要熟记)
45、隐函数求导* 方法:在F(x,y)0两端同时对x求导,其中要注意到:y是中间变量,然后再解出y
xx(t)
6、参数方程确定函数的求导* 设,一定条件下
yy(t)y(t)tdyytdyytxtytxtxxt(可以不记)y,yxx3dxxtdxxt(xt)
7、常用的高阶导数公式(1)sin(n)xsin(x),(n0,1,2...)
n(2)cosxcos(x),(n0,1,2...)
2(n)n2(3)ln(1x)(1)(n)n1(n1)!,(n12...)n(1x)1n(1)nn!),(n0,1,2...)(4)(n11x(1x)(5)(莱布尼茨公式)(uv)Cnku(nk)v(k)
(n)k0n
三、微分的概念与运算
1、微分定义 * 若yAxo(x),则yf(x)可微,记dyAxAdx2、公式:dyf(x)xf(x)dx3、可微与可导的关系* 两者等价
4、近似计算 当|x|较小时,ydy,f(x)f(xx)f(x)x
第三章 导数的应用
一、微分中值定理*
1、柯西中值定理*(1)f(x)、g(x)在[a,b]上连续(2)f(x)、g(x)在(a,b)内可导(3)g(x)0,则:f()f(b)f(a)(a,b),使得:g()g(b)g(a)当取g(x)x时,定理演变成:
2、拉格朗日中值定理*
(a,b),使得:f()f(b)f(a)f(b)f(a)f()(ba)
ba当加上条件f(a)f(b)则演变成:
3、罗尔定理* (a,b),使得:f()04、泰勒中值定理 在一定条件下:
f(n)(x0)f(x)f(x0)f(x0)(xx0)...(xx0)nRn(x)
n!f(n1)()(xx0)n1o((xx0)n),介于x0、x之间.其中Rn(x)(n1)!当公式中n=0时,定理演变成拉格朗日定理.当x00时,公式变成:
f(n)(0)n5、麦克劳林公式 f(x)f(0)f(0)x...xRn(x)
n!
66、常用麦克劳林展开式
x21n(1)e1x...xo(xn)
2!n!xx3x5(1)n12n1xo(x2n)(2)sinxx...3!5!(2n1)!x2x4(1)n2nxo(x2n1)(3)cosx1...2!4!(2n)!x2x3(1)n1n(4)ln(1x)x...xo(xn)
23n
二、罗比达法则* 记住:法则仅能对,型直接用,对于0,,1,00,0,转化后用.幂指函数恒等式*fgeglnf
三、单调性判别*
1、y0y,y0y
2、单调区间分界点:驻点和不可导点.四、极值求法*
1、极值点来自:驻点或不可导点(可疑点).2、求出可疑点后再加以判别.3、第一判别法:左右导数要异号,由正变负为极大,由负变正为极小.4、第二判别法:一阶导等于0,二阶导不为0时,是极值点.正为极小,负为极大.五、闭区间最值求法* 找出区间内所有驻点、不可导点、区间端点,比较大小.00 7
六、凹凸性与拐点*
1、y0y,y0y
2、拐点:曲线上凹凸分界点(x0,y0).横坐标x0不外乎f(x0)0,或f(x0)不存在,找到后再加以判别x0附近的二阶导数是否变号.七、曲率与曲率半径
1、曲率公式K|y|(1y2)
12、曲率半径R
K32
第四章 不定积分
一、不定积分的概念* 若在区间I上,F(x)f(x),亦dF(x)f(x)dx,则称F(x)为f(x)的原函数.称全体原函数F(x)+c为f(x)的不定积分,记为f(x)dx.二、微分与积分的互逆关系
1、[f(x)dx]f(x)df(x)dxf(x)dx2、f(x)dxf(x)cdf(x)f(x)c
三、积分法*
1、凑微分法*
2、第二类换元法
3、分部积分法* udvuvvdu4、常用的基本积分公式(要熟记).第五章 定积分
一、定积分的定义 af(x)dxlimf(i)xi x0i
1二、可积的必要条件
有界.三、可积的充分条件
连续或只有有限个第一类间断点或单调.四、几何意义
定积分等于面积的代数和.bn 9
五、主要性质*
1、可加性 aac2、估值 在[a,b]上,m(ba)af(x)dxM(ba)
3、积分中值定理* 当f(x)在[a,b]上连续时:af(x)dxf()(ba),[a,b]
4、函数平均值:babcbbbf(x)dxba
六、变上限积分函数*
1、若f(x)在[a,b]连续,则F(x)af(t)dt可导,且[af(t)dt]f(x)
2、若f(x)在[a,b]连续,(x)可导,则:[a
七、牛-莱公式* 若f(x)在[a,b]连续,则af(x)dx[f(x)dx]|bF(b)F(a)
axx(x)f(t)dt]f[(x)](x)
b
八、定积分的积分法*
1、换元法
牢记:换元同时要换限
2、分部积分法
audvuv|avdu
babb3、特殊积分(1)aa0,当f(x)为奇函数时f(x)dxa
20f(x)dx,当f(x)为偶函数时(2)当f(x)为周期为T的周期函数时:
aanTf(x)dxn0f(x)dx,nZ
T(3)一定条件下:0xf(sinx)dx0f(sinx)dx
2 10
(n1)!,n是正奇数时(4)02sinnxdx02cosnxdxn!
(n1)!,n是正偶数时!2n!(5)0sinxdx202sinnxdx n
九、反常积分*
1、无穷区间上
a
其他类似 f(x)dxlimaf(t)dtF(x)|aF()F(a)xx2、p积分:ap1时收敛1 dx(a0):pxp1时发散
3、瑕积分:若a为瑕点:
b则af(x)dxlimf(t)dtF(x)|F(b)F(a)
其他类似处理
axaxbb
第六章
定积分应用
一、几何应用
1、面积(1)A(y上-y下)dxaA(x右-x左)dyabb
xx(t),(t),则A|y(t)x(t)|dt(2)C:yy(t)C:(),与,,()围成图形面积(3)12A()d22、体积*(1)旋转体体积*Vxay2dx
Vycx2dy
或Vy2axydx(2)截面面积为AA(x)的立体体积为VaA(x)dx
bbdb 113、弧长
(1)sa1y2dx(axb)(2)sx2(t)y2(t)dt,(t)(3)s22d,()
二、物理应用
1、变力作功
一般地:先求功元素:再积分waF(x)dx dwF(x)dx,x[a,b],克服重力作功的功元素dw=体积g位移
2、水压力
dP=水深面积g
第七章
微分方程
一、可分离变量的微分方程
dy形式:f(x)g(y)
dxbb二、一阶线性微分方程*
1、线性齐次:yp(x)y0 通解公式*:yCep(x)dx
2、线性非齐次
yp(x)yq(x)通解公式*:ye
p(x)dxp(x)dx[eq(x)dxC)