高数上册重点知识总结
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大一高数知识点总结全一、导数与微分1. 函数极限和连续性1.1 函数极限的定义和性质1.2 无穷大与无穷小1.3 函数的连续性与间断点2. 导数与微分2.1 导数的定义与性质2.2 常见函数的导数2.3 高阶导数与隐函数求导二、微分中值定理与高阶导数应用1. 中值定理1.1 罗尔定理1.2 拉格朗日中值定理1.3 柯西中值定理2. 泰勒公式与函数的局部性质2.1 泰勒公式及余项2.2 函数的单调性与极值2.3 函数的凹凸性与拐点3. 高阶导数的应用3.1 曲率与曲线的切线与法线3.2 凸函数与凹函数的判定三、定积分与不定积分1. 定积分的意义与性质1.1 定积分的定义1.2 定积分的性质与运算法则1.3 可积条件与Newton-Leibniz公式2. 不定积分2.1 不定积分的定义与基本公式2.2 基本不定积分的计算方法2.3 图形与面积的应用四、微分方程1. 常微分方程基本概念1.1 微分方程的定义与基本概念1.2 一阶线性微分方程1.3 可分离变量的微分方程2. 常系数线性微分方程2.1 齐次线性微分方程2.2 非齐次线性微分方程2.3 变量变换与常系数线性微分方程3. 高阶线性微分方程3.1 n阶齐次与非齐次线性微分方程3.2 常系数线性齐次微分方程的特征方程 3.3 可降阶的线性非齐次微分方程五、多元函数微分学1. 二元函数的极限与连续性1.1 二元函数的极限定义1.2 二元函数的连续性1.3 多元函数的极限与连续性2. 偏导数与全微分2.1 偏导数的定义与计算方法2.2 高阶偏导数与混合偏导数2.3 全微分与微分近似3. 隐函数与参数方程求导3.1 隐函数与参数方程的基本概念3.2 隐函数求导与相关性质3.3 参数方程求导与相关性质以上是大一高数的知识点总结,通过学习这些内容,能够掌握基本的导数与微分、定积分与不定积分、微分方程以及多元函数微分学的知识。
希望这份总结对你的学习有所帮助。
第一章 函数、极限和连续§1.1 函数一、 主要内容 ㈠ 函数的概念1. 函数的定义: y=f(x), x ∈D定义域: D(f), 值域: Z(f).2.分段函数: ⎩⎨⎧∈∈=21)()(D x x g D x x f y3.隐函数: F(x,y)= 04.反函数: y=f(x) → x=φ(y)=f -1(y)y=f -1(x)定理:如果函数: y=f(x), D(f)=X, Z(f)=Y 是严格单调增加(或减少)的; 则它必定存在反函数:y=f -1(x), D(f -1)=Y, Z(f -1)=X且也是严格单调增加(或减少)的。
㈡ 函数的几何特性1.函数的单调性: y=f(x),x ∈D,x 1、x 2∈D 当x 1<x 2时,若f(x 1)≤f(x 2),则称f(x)在D 内单调增加( );若f(x 1)≥f(x 2),则称f(x)在D 内单调减少( );若f(x 1)<f(x 2),则称f(x)在D 内严格单调增加( );若f(x 1)>f(x 2),则称f(x)在D 内严格单调减少( )。
2.函数的奇偶性:D(f)关于原点对称 偶函数:f(-x)=f(x) 奇函数:f(-x)=-f(x)3.函数的周期性:周期函数:f(x+T)=f(x), x ∈(-∞,+∞) 周期:T ——最小的正数4.函数的有界性: |f(x)|≤M , x ∈(a,b)㈢ 基本初等函数1.常数函数: y=c , (c 为常数)2.幂函数: y=x n, (n 为实数)3.指数函数: y=a x, (a >0、a ≠1) 4.对数函数: y=log a x ,(a >0、a ≠1) 5.三角函数: y=sin x , y=con xy=tan x , y=cot x y=sec x , y=csc x6.反三角函数:y=arcsin x, y=arccon x y=arctan x, y=arccot x ㈣ 复合函数和初等函数1.复合函数: y=f(u) , u=φ(x)y=f[φ(x)] , x ∈X2.初等函数:由基本初等函数经过有限次的四则运算(加、减、乘、除)和复合所构成的,并且能用一个数学式子表示的函数§1.2 极 限一、 主要内容 ㈠极限的概念1. 数列的极限:A ynn =∞→lim称数列{}n y 以常数A 为极限;或称数列{}n y 收敛于A.定理: 若{}n y 的极限存在⇒{}n y 必定有界.2.函数的极限: ⑴当∞→x时,)(x f 的极限:Ax f A x f A x f x x x =⇔⎪⎪⎭⎫==∞→+∞→-∞→)(lim )(lim )(lim ⑵当0x x →时,)(x f 的极限:A x f xx =→)(lim 0左极限:A x f x x =-→)(lim 0右极限:A x f x x =+→)(lim 0⑶函数极限存的充要条件: 定理:A x f x f A x f x x x x xx ==⇔=+-→→→)(lim )(lim )(lim 000㈡无穷大量和无穷小量 1.无穷大量:+∞=)(lim x f称在该变化过程中)(x f 为无穷大量。
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。
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),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 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(上)总结.doc高等数学(上)知识点总结第一章:函数、极限与连续性1.1 函数定义:函数是定义域到值域的一种对应关系。
性质:单调性、奇偶性、周期性、有界性等。
1.2 极限定义:极限描述了函数在某一点或无穷远处的行为。
运算法则:加、减、乘、除、复合等。
1.3 无穷小与无穷大无穷小:函数值趋于零的量。
无穷大:函数值趋于无穷的量。
1.4 连续性定义:函数在某一点的极限等于函数值。
性质:连续函数的和、差、积、商(除数不为零)仍然是连续的。
间断点:第一类间断点和第二类间断点。
第二章:导数与微分2.1 导数定义:导数是函数在某一点处的切线斜率。
几何意义:曲线在某点的切线斜率。
物理意义:速度、加速度。
2.2 基本导数公式幂函数、三角函数、指数函数、对数函数的导数。
2.3 高阶导数定义:导数的导数,用于研究函数的凹凸性。
2.4 微分定义:函数在某一点处的线性主部。
几何意义:局部线性逼近。
第三章:积分3.1 不定积分定义:原函数,即导数等于给定函数的函数。
基本积分表:幂函数、三角函数、指数函数、对数函数等。
3.2 定积分定义:在区间上函数平均值的极限。
几何意义:曲线与x轴围成的面积。
3.3 积分技巧分部积分法、换元积分法、有理函数积分等。
第四章:级数4.1 数项级数收敛性:正项级数、交错级数、比值判别法等。
4.2 幂级数泰勒级数:函数在某点的幂级数展开。
4.3 函数项级数一致收敛性:函数序列的极限。
第五章:多元函数微分学5.1 偏导数定义:函数对某一变量的局部变化率。
5.2 全微分定义:函数在多元变量上的微分。
5.3 隐函数微分法定义:隐函数的导数和微分。
5.4 多元函数的极值拉格朗日乘数法:求解多元函数的条件极值。
高等数学上册知识点第一章 函数与极限、、、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;函数在连续)(x f 0x )()(lim 00x f x f x x =→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。
、、、极限1、定义1、数列极限εε<->∀N ∈∃>∀⇔=∞→a x N n N a x n n n , , ,0lim 2、函数极限εδδε<-<-<∀>∃>∀⇔=→A x f x x x A x f x x )( 0 , ,0 ,0)(lim 00、、、左极限: 右极限:)(lim )(00x f x f xx -→-=)(lim )(00x f x f xx +→+=)()( )(lim 000+-→=⇔=x f x f A x f x x 、、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 ax n n =∞→lim 2、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:若则称为无穷小量;若则称为无穷大量。
0lim =α∞=αlim2、无穷小的阶:高阶无穷小、同阶无穷小、等价无穷小、阶无穷小k Th1;)(~ααββαo +=⇔Th2 (无穷小代换)αβαβαβββαα''=''''lim lim lim ,~,~、、、、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) b)1sin lim 0=→xxx e xx xx xx =+=++∞→→11(lim )1(lim 105、无穷小代换:()0→x a)xx x x x arctan ~arcsin ~tan ~sin ~b)221~cos 1x x -c)()x e x ~1-a x axln ~1-d)()x x ~)1ln(+axx a ln ~)1(log +e)xx αα~1)1(-+第二章 导数与微分、、、导数1、定义:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='→左导数:00)()(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 --='+→+函数在点可导)(x f 0x )()(00x f x f +-'='⇔2、几何意义:为曲线在点处的切线的斜率。
高等数学上册第一章 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;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 , , ,0lim 2) 函数极限δδε-<-<∀>∃>∀⇔=→Ax 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 x x +→+= )()( )(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=→xxxb)e xx 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 xln ~1-)d) x x ~)1ln(+ (a xx a ln ~)1(log +)e)x x αα~1)1(-+第二章 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。
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),,0lim N a x n n ∃>∀⇔=∞→ε当N n >时,ε<-||a x n2、性质(1) )()()(lim 0x A x f A x f xx α+=⇔=→,其中)(x α为某一个无穷小。
(2)(保号性)若0)(lim 0>=→A x f xx ,则,0>∃δ当),(0δx U x o∈时,0)(>x f 。
(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)1sin lim=∆∆→∆ (2)e =◊+◊∞→◊)11(lim 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)∆∆+~)1ln( (6)∆-∆~1e (7)221~cos 1∆∆- (8)nn ∆-∆+~114、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1、连续的定义*)(x f 在a 点连续)()()()()(lim 0lim 0a f a f a f a f x f y ax x ==⇔=⇔=∆⇔-+→→∆2、间断点的分类⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧其他震荡型(来回波动))无穷型(极限为无穷大第二类但不相等)跳跃型(左右极限存在可去型(极限存在)第一类 3、曲线的渐近线*ax x f A y A x f ax x =∞===→∞→则存在渐近线:铅直渐近线:若则存在渐近线:水平渐近线:若,)(lim )2(,)(lim )1(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*a f x f a f x a f y dy a f y ax x x a x a x -=-∆+=∆=='='→→∆→∆==)()(lim )()(lim lim |)(|002、左右导数 左导数ax a f x f x y a f a x x --=∆∆='--→→∆-)()(limlim)(0 右导数ax a f x f x y a f a x x --=∆∆='++→→∆+)()(limlim)(03、导数的几何意义*k a f a x f y a x 处的切线斜率在点(曲线))(,)(|='=4、导数的物理意义加速度)速度)则若运动方程:()()()(,)(()()(t a t v t s t v t s t s s ='=''='= 5、可导与连续的关系: 连续,反之不然。
高数〔上册〕期末复习要点第一章:1、极限〔夹逼准则〕2、连续〔学会用定义证明一个函数连续,判断间断点类型〕第二章:1、导数〔学会用定义证明一个函数是否可导〕注:连续不一定可导,可导一定连续2、求导法则〔背〕3、求导公式也可以是微分公式第三章:1、微分中值定理〔一定要熟悉并灵活运用--第一节〕2、洛必达法则3、泰勒公式拉格朗日中值定理4、曲线凹凸性、极值〔高中学过,不需要过多复习〕5、曲率公式曲率半径第四章、第五章:积分不定积分:1、两类换元法〔变dx/变前面〕2、分部积分法〔注意加C 〕〔最好都自己推导一遍,好记〕定积分: 1、定义 2、反常积分第六章:定积分的应用主要有几类:极坐标、求做功、求面积、求体积、求弧长第七章:向量问题不会有很难1、方向余弦2、向量积3、空间直线〔两直线的夹角、线面夹角、求直线方程〕 3、空间平面4、空间旋转面〔柱面〕高数解题技巧。
〔高等数学、考研数学通用〕高数解题的四种思维定势●第一句话:在题设条件中给出一个函数f(x)二阶和二阶以上可导,“不管三七二十一”,把f(x)在指定点展成泰勒公式再说。
●第二句话:在题设条件或欲证结论中有定积分表达式时,则“不管三七二十一”先用积分中值定理对该积分式处理一下再说。
●第三句话:在题设条件中函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且f(a)=0或f(b)=0或f(a)=f(b)=0,则“不管三七二十一”先用拉格朗日中值定理处理一下再说。
●第四句话:对定限或变限积分,假设被积函数或其主要部分为复合函数,则“不管三七二十一”先做变量替换使之成为简单形式f(u)再说。
线性代数解题的八种思维定势●第一句话:题设条件与代数余子式Aij或A*有关,则立即联想到用行列式按行(列)展开定理以及AA*=A*A=|A|E。
●第二句话:假设涉及到A、B是否可交换,即AB=BA,则立即联想到用逆矩阵的定义去分析。
●第三句话:假设题设n阶方阵A满足f(A)=0,要证aA+bE可逆,则先分解因子aA+bE 再说。
高等数学(上册)知识考点一、 函数1. 函数定义域:指使表达式及实际问题都有意义的自变量集合.例:21arccos()x f x -=反函数的图像、性质 2. 复合函数的分解(1) 分解原则:由外层向内层逐层分解,直到简单函数为止。
(2) 简单函数:由基本初等函数和常数经过四则运算而成。
4. 函数奇偶性(1)奇偶函数的判断:熟悉基本初等函数奇偶性,并经过四则运算和函数复合后, 新函数的奇偶性。
例:()sin arctan f x x x =+, 2tan (),1x g x x=+ 3()sin()cos(tan )h x x x = (2) 奇偶函数在关于原点对称区间上定积分的求解,特别注意被积函数由奇、偶函数混合形成,注意分解。
⎰-+222sin )cos (ππdx x x x二、函数极限1. 分子、分母均为多项式的商式求极限(1)当x 时 (此时x 可用n 替换,方法类似)101010100, ,()lim ()lim , ,(), .m m m m n n x x n n n m P x a x a x a a f x n m P x b x b x b b n m --→∞→∞⎧>⎪+++⎪====⎨+++⎪⎪∞<⎩ (2) 当0x x ®时00()lim ()lim ()mx x x x nP x f x P x →→= ① ()n P x 极限不为0, 此时无论()m P x 极限是否为0, 用代值法.例:2323lim 1x x x x ®--- ② ()n P x 极限为0,若()m P x 极限不为0,则极限为无穷。
例:2123lim 1x x x x ®--=?- ③ ()m P x 、()n P x 同时趋于0,则为0""0型,可采用约去零因子、等价无穷小替换、罗比达法则等手段.2. 函数中含有根式,可考虑有理化例:2x → 3. 两个重要极限,掌握其广义应用,即x 可换成任意无穷小.例:52lim()1x x x x + +4. 无穷小(1) 无穷小阶的比较 0,lim ,,k b a ìïïï=íïï¥ïïî1k =时,称a b 、为等价无穷小.且当l i m 0k c b a =?时,称b 为a 的k 阶无穷小.(2) 有限个无穷小的和、积仍为无穷小,但无限个不成立. (3) 无穷小(不为零)、无穷大互为倒数. 例:2123lim 1x x x x ®--=?- (4)无穷小乘以有界量为无穷小,解决的关键是判断各因子的极限,确定类型. A. sin lim0x x x = B. 01lim sin 0x x x®= C. 1lim sin 1x x x = D. 20sin 1lim sin 2x x x x x ®+=+ (5) 求极限过程中,熟练掌握常见等价无穷小的代换,注意:只能对整个积、商的因子,作代换.(P19)例:0n l i x ®, 30tan sin lim x x x x®-,一、 函数连续性1. 函数连续区间(1)初等函数:由基本初等函数和常数经过有限次四则运算和函数复合形成,并且可用一个式子表示的函数。
高等数学上册重要知识点 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 =)()(lim1l = 0,称f x 是比gx 高阶的无穷小,记以f x = 0)(x g ,称gx 是比fx 低阶的无穷小; 2l ≠ 0,称f x 与gx 是同阶无穷小;3l = 1,称f x 与gx 是等价无穷小,记以f x ~ gx 2 常见的等价无穷小 当x →0时sin x ~ x ,tan x ~ x ,x arcsin ~ x ,x arccos ~ x1 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gx ≤ f x ≤ hx 放缩求极限若A x h A x g ==)(lim ,)(lim ,则A x f =)(lim2.两个重要公式公式11sin lim0=→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 5.洛必达法则定理1 设函数)(x f 、)(x F 满足下列条件:10)(lim 0=→x f x x ,0)(lim 0=→x F x x ;2)(x f 与)(x F 在0x3)()(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 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.例1计算极限0e 1lim x x x→-.解 该极限属于“0”型不定式,于是由洛必达法则,得0e 1lim x x x →-0e lim 11x x →==. 例2计算极限0sin lim sin x axbx→.解 该极限属于“0”型不定式,于是由洛必达法则,得00sin cos lim lim sin cos x x ax a ax a bx b bx b→→==. 注 若(),()f x g x ''仍满足定理的条件,则可以继续应用洛必达法则,即二、∞∞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∞∞∞∞型同样适用.例3计算极限lim (0)nx x x n e →+∞>.解 所求问题是∞∞型未定式,连续n 次施行洛必达法则,有lim e n x x x →+∞1lim e n x x nx -→+∞=2(1)lim e n xx n n x -→+∞-= !lim 0e x x n →+∞===. 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; 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基本公式)()()(lim0'000x f xx f x x f x =∆-∆+→∆如果存在8.利用定积分定义求极限基本格式⎰∑==∞→11)()(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;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;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1.复合函数运算法则设y = f u ,u = x ,如果 x 在x 处可导,f u 在对应点u 处可导,则复合函数y = f x 在x 处可导,且有)('))(('x x f dxdudu dy dx dy φφ==对应地dx x x f du u f dy )('))((')('φφ==,由于公式du u f dy )('=不管u 是自变量或中间变量都成立;因此称为一阶微分形式不变性; 2.由参数方程确定函数的运算法则设x = t ,y =)(t ϕ确定函数y = yx ,其中)('),('t t ϕφ存在,且)('t φ≠ 0,则)(')('t t dx dy φϕ= 二阶导数3.反函数求导法则设y = f x 的反函数x = gy ,两者皆可导,且f ′x ≠ 0 则)0)('())(('1)('1)('≠==x f y g f x f y g4 隐函数运算法则可以按照复合函数理解设y = yx 是由方程Fx , y = 0所确定,求y ′的方法如下:把Fx , 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x x y sin =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 P106 例6关于幂指函数y = f xg 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 可微与可导的关系f x 在0x 处可微 f x 在0x 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yn ,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) x n x e y e y ==)(, (2) n x n x a a y a y )(ln ,)(== (3) x y sin =,)2sin()(πn x y n += (4) x y cos =,)2cos()(πn x y n +=5x y ln =,n n n x n 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 ★拉格朗日中值定理证明不等式 P134 9、10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)(')()(ξf ab a f b 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 , gx 在a ,b 内皆可导,且f ′x ≡ g ′x ,则在a ,b 内f x = gx + c ,其中c 为一个常数; 三 柯西中值定理设函数f x 和gx 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)(')(')()()()(ξξg f a g b g a f b f =--)(b a <<ξ注:柯西中值定理为拉格朗日中值定理的推广,特殊情形gx = 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 P145 T10 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,称为皮亚诺余项对常用的初等函数如x e ,sin x ,cos x ,ln1+ x 和α)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 ∈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;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)('0=x f ;我们称x 满足0)('0=x 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)(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.② 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.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; 求曲线y = f x 的拐点的方法步骤是: 第一步:求出二阶导数)(''x f ;第二步:求出使二阶导数等于零或二阶导数不存在的点k x x x ,...2,1 ;第三步:对于以上的连续点,检验各点两边二阶导数的符号,如果符号不同,该点就是拐点的横坐标; 第四步:求出拐点的纵坐标; 四 渐近线的求法 五 曲率第四章 不定积分一基本积分表:二 换元积分法和分部积分法 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:[])(1d )()]([)(x t t t t f dx x f -='=⎰⎰ϕϕϕ分部积分法使用分部积分法时被积函数中谁看作)(x u 谁看作)('x v 有一定规律;记住口诀,反对幂指三为)(x u ,靠前就为)(x u ,例如xdx e x arcsin ⎰,应该是x arcsin 为)(x u ,因为反三角函数排在指数函数之前,同理可以推出其他; 三 有理函数积分 有理函数:)()()(x Q x P x f =其中)()(x Q x P 和是多项式; 简单有理函数: ⑴21)()(,1)()(x x P x f x x P x f +=+=⑵))(()()(b x a x x P x f ++=⑶ba x x P x f ++=2)()()(1、“拆”;2、变量代换三角代换、倒代换、根式代换等.第五章 定积分一概念与性质1、 定义:∑⎰=→∆=ni ii bax f dx x f 1)(lim )(ξλ2、 性质:10条(3)3 基本定理变上限积分:设⎰=Φxadtt f x )()(,则)()(x f x =Φ'推广:)()]([)()]([)()()(x x f x x f dt t f dx d x x ααβββα'-'=⎰ 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-=⎰4 定积分的换元积分法和分部积分法第六章 定积分的应用(一)平面图形的面积1、 直角坐标:⎰-=badx x f x f A )]()([122、 极坐标:⎰-=βαθθϕθϕd A )]()([212122(二)体积1、 旋转体体积: 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:⎰=ba xdx 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:⎰=baydx 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)()( 极坐标:[][]⎰'+=βαθθρθρd s 22)()(第七章 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dxdux u dx dy +=;或)(y x dy dx φ=,设y x v =,则dydv y v dy dx += (四) 一阶线性微分方程用常数变易法或用公式:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎰⎰=⎰-C dx e x Q e y dx x P dxx P )()()((五) 可降阶的高阶微分方程1、)()(x f yn =,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 dppy =''(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1、)()(x P e x f m x λ=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[]xx 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。
知识点总结高数一一、极限与连续1. 极限的概念及性质极限是数列或函数在趋于某个值时的性质,其定义包括数列极限和函数极限两种情况。
数列极限定义为:对于任意的ε>0,存在N∈N,使得当n>N时,|an-a|<ε成立。
函数极限定义为:对于任意的ε>0,存在δ>0,使得当0<|x-a|<δ时,|f(x)-L|<ε成立。
极限的性质包括唯一性、有界性、局部性、夹逼性等。
2. 极限运算法则极限运算法则包括四则运算法则、复合函数极限法则、比较大小法则、夹逼定理等,通过这些法则可以简化极限运算的复杂性。
3. 无穷小与无穷大无穷小是指当自变量趋于某个值时,函数值无穷小于此值的函数。
无穷大则是指当自变量趋于某个值时,函数值无穷大于此值的函数。
在极限运算中,无穷小和无穷大的性质十分重要。
4. 连续的概念及性质连续函数的定义为:对于任意的ε>0,存在δ>0,使得当0<|x-a|<δ时,|f(x)-f(a)|<ε成立。
连续函数的性质包括局部性、初等函数的连续性、复合函数的连续性等。
二、导数与微分1. 导数的概念与求导法则导数是函数在某一点处的变化率,导数的定义为:f'(x)=lim(h→0) (f(x+h)-f(x))/h。
求导法则包括基本导数公式、和差积商的求导法则、复合函数求导法则等。
2. 高阶导数与隐函数求导高阶导数为求导多次的结果,隐函数求导是指对于包含多个变量的函数,通过对某个变量求导来求得函数在该点的导数。
3. 微分的概念与微分公式微分是函数在某一点处的局部线性近似,微分的定义为:df(x)=f'(x)dx。
微分公式包括基本微分公式、换元法、分部积分法等。
4. 隐函数与参数方程的导数隐函数与参数方程的导数是指对于包含多个变量的方程,通过对某个变量求导来求得函数在该点的导数。
三、微分中值定理与泰勒公式1. 微分中值定理微分中值定理包括拉格朗日中值定理、柯西中值定理等,它们描述了函数在某些条件下的性质,对于函数的研究有重要意义。
《高数知识:上册重点难点》一、关键信息项1、函数与极限函数的概念、性质和分类极限的定义、性质和计算方法无穷小与无穷大的概念和性质极限的四则运算和两个重要极限函数的连续性和间断点的类型2、导数与微分导数的定义、几何意义和物理意义基本初等函数的导数公式导数的四则运算和复合函数求导法则隐函数和参数方程求导微分的定义和运算3、中值定理与导数的应用罗尔定理、拉格朗日中值定理和柯西中值定理函数的单调性和极值函数的凹凸性和拐点函数图形的描绘洛必达法则4、不定积分不定积分的概念和性质基本积分公式换元积分法和分部积分法5、定积分定积分的概念、性质和几何意义牛顿莱布尼茨公式定积分的换元法和分部积分法反常积分的概念和计算6、定积分的应用平面图形的面积体积弧长物理应用(如变力做功、液体压力等)11 函数与极限111 函数的概念函数是数学中的一个重要概念,它描述了两个变量之间的对应关系。
设 x 和 y 是两个变量,D 是一个给定的数集,如果对于每个 x∈D,按照某种确定的对应关系 f,都有唯一的 y 值与之对应,则称 y 是 x 的函数,记作y =f(x),x∈D。
函数的要素包括定义域、值域和对应法则。
112 函数的性质函数具有单调性、奇偶性、周期性和有界性等性质。
单调性是指函数在某个区间上的增减情况;奇偶性是指函数关于原点或 y 轴对称的性质;周期性是指函数在一定区间上重复出现的性质;有界性是指函数值存在上下界。
113 函数的分类常见的函数类型有基本初等函数(如幂函数、指数函数、对数函数、三角函数和反三角函数)、复合函数、分段函数等。
12 极限的定义极限是高等数学中一个非常重要的概念,用于描述函数在某个点或无穷远处的趋势。
设函数 f(x)在点 x₀的某个去心邻域内有定义,如果对于任意给定的正数ε,总存在正数δ,使得当 0 <|x x₀| <δ时,|f(x) A| <ε 成立,则称常数 A 为函数 f(x)当 x 趋于 x₀时的极限,记作lim(x→x₀) f(x) = A 。
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;函数)(x f 在0x 连续 )()(lim 00x f x f x x =→间断点 第一类:左右极限均存在. ( 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 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 x x +→+=)()( )(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 =∞→2) 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 x x x x =+=++∞→→)11(lim )1(lim 15)无穷小代换:(0→x ) a)x x x x x arctan ~arcsin ~tan ~sin ~ b) 221~cos 1x x - c) x ex~1-,(a x a x ln ~1-) d)x x ~)1ln(+ (ax 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 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 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 (三) Taylor 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;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.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):[])(1d )()]([)(x t t t t f dx x f -='=⎰⎰ϕϕϕ(三) 分部积分法:⎰⎰-=vdu uv udv(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 ba x 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⎰=Φxa dt t f x )()(,则)()(x f x =Φ'推广:)()]([)()]([)()()(x x f x x f dt t f dxd 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:[]⎰⎰-=baba ba vdu uv udv(四) 反常积分1、 无穷积分:⎰⎰+∞→+∞=tat adx 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 badx 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 qa 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 f A )]()([122、极坐标:⎰-=βαθθϕθϕd A )]()([212122(二) 体积1、 旋转体体积: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 fV )(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:⎰=b ay 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)(1 2、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xyu =,则dx du x u dx dy +=; 或)(y x dy dx φ=,设y x v =,则dy dv y v dy dx += (四) 一阶线性微分方程)()(x Q y x P dx dy =+ ,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 yn =,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dydp 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 xλ=,设特解)(*x Q e x y m xkλ=,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 mx 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。
高等数学上册知识点第一章 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;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 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(+ (ax x a ln ~)1(log +)e) x x αα~1)1(-+第二章 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。
一章函数与极限1. 集合与函数1.1 集合的概念具有某种特定性质的事物的的全体。
全体非负整数(自然数)构成的集合{0,1,2,3......}记为N。
全体正整数构成的集合{1,2,3....}记为。
全体整数构成的集合{....-1,0,1,2....}(记为Z.全体实数构成的集合R.1.2基本初等函数和初等函数反对幂指三是基本初等函数.将基本初等函数经过有限次的四则运算和有限次的复合运算所得到的且能用一个式子表示的函数称为初等函数.1.3极坐标与直角坐标系的关系1.4几种特殊性质的函数(1有界函数F(x在x上有界的充分必要条件为:存在常数M>0,使得| f(x | ≦M,对任意x属于X.这时称风f(x在x上有一个界.(2奇偶函数F (x=f(-x,称为偶函数.F (-x=-f(x,称为奇函数.(3周期函数f(x+L=f(x恒成立,称f(x为周期函数.L为f(x的最小正周期.2.极限2.1数列极限的定义设有数列{},若存在常数a,对任意给定的ε>0,总存在正整数N,当n>N时,恒有| -a |<ε成立,则数列{}以a为极限。
记作:, 或(.此时称数列收敛于常数a,或简称数列收敛.反之数列没有极限,或称它为发散.2.2数列极限的性质(1(极限的唯一性)如果数列收敛,那么它的极限必唯一.(2(有界性)收敛数列必定有界.(3(保号性)设有数列,分别收敛于a,b,并且b>a,那么存在正整数 N,当n>N时,恒有>.(4 设有数列,分别收敛于a,b,并且存在正整数N,当n>N时,恒有,那么(5)数列}收敛于a的充分必要条件是它的任何一个子集数列都收敛于a.2.3函数极限(1)设函数f(x在的某去心邻域有定义.若存在常数A,使对任给的ε>0,总存在δ>0,当0<|x-|<δ时,恒有|f(x)-A|<ε恒成立,则称当时,f(x)以A为极限.记作:=A或,当.(2)函数极限的性质1.(唯一性)如果存在,那么极限是唯一的。
高数上册重点知识总结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。
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),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 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。
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 ba-=⎰22、常用的等价无穷小代换:333231~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,xx y =,()1ln '1ln '1ln ln +=⇒+=⇒=x x y x y yx 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 00x g x f x g x f x x x x →→= 例如,212sin 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 532532==+++∞→+∞→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tx 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 ,cos28、有理函数的积分:例如:()⎰⎰⎰⎰+++=+++=++dx x dx x x dx x x x x dx x x x 323311)1(12)1()1(2)1(23其中,前部分⎰+dx x x 2)1(1需要进行拆分,令222)1(1)1(1)1(1)1(1+-+-+=+-+=+x x x x x x x x x x x 2)1(1111+-+-=x x x29、定积分的定义:∑⎰=→∆=ni iibax f dx x f 1)(lim )(ξλ30、定积分的性质:(1)当a=b 时,⎰=ba dx x f 0)(;(2)当a>b 时,⎰⎰-=abbadx x f dx x f )()((3)当f(x)是奇函数,0,0)(>=⎰-a dx x f aa(4)当f(x)是偶函数,⎰⎰=-aaadx x f dx x f 0)(2)((5)可加性:⎰⎰⎰+=bcc abadx x f dx x f dx x f )()()(31、变上限积分:)()()(')()(x f dt t f dx dx dt t f x xaxa ==Φ⇒=Φ⎰⎰ 推广:[])(')()()(x u x u f dt t f dxdx u a=⎰32、定积分的计算(牛顿—莱布尼茨公式):)()()(a F b F dx x f ba-=⎰33、定积分的分部积分法:[]⎰⎰-=bababavdu uv udv 例如:⎰xdx x ln34、反常积分:(1)无穷限的反常积分:⎰⎰+∞→+∞=bab adx x f dx x f )(lim )((2)无界函数的反常积分:dx x f dx x f b ta t ba⎰⎰+→=)(lim )(35、平面图形的面积:(1)[]⎰-=badx x f x f A )()(12(2)[]dy y y A dc⎰-=)()(12ϕϕ36、旋转体的体积:(1)绕x 轴旋转,[]⎰=badx x f V 2)(π(2)绕y 轴旋转,[]dy y V dc⎰=2)(ϕπ。