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文檔簡介

1、思想應(yīng)用到坐標(biāo)(或集合特殊化)知識點系統(tǒng)總結(jié)方程運算逆運算以商的形式出現(xiàn)極限積分微分方程導(dǎo)數(shù)微分一、映射與函數(shù)、集合及其運算 、區(qū)間和鄰域 、映射 、函數(shù) 差集: 鄰域: (為任意正實數(shù)) 映射:像唯一,原像不唯一 函數(shù)特性:有界性、單調(diào)性、奇偶性、周期性 二、數(shù)列及函數(shù)的極限、數(shù)列的極限 、收斂數(shù)列的性質(zhì) 子數(shù)列及其性質(zhì)收斂數(shù)列的性質(zhì):唯一性、有界性、保號性a、 唯一性:如果數(shù)列收斂,那么它的極限唯一。(如果極限不唯一,那么極限不 存在)b、 有界性:若數(shù)列收斂,則它一定有界。(注:收斂數(shù)列必有界,有界數(shù)列不一定收斂。如:,該數(shù)列有界卻發(fā)散)c、 保號性:那么存在正整數(shù),當(dāng)時,都有函數(shù)極限的

2、性質(zhì):唯一性、局部有界性、局部保號性 a、 唯一性:若存在,那么這個函數(shù)的極限唯一。b、 局部有界性:若則存在常數(shù)使當(dāng)時,有。c、 局部保號性:若,則存在常數(shù),使得當(dāng)。如果數(shù)列收斂于,那么它的任一子數(shù)列也收斂,且極限也是。 三、無窮小與無窮大及無窮小的比較、定義 (參看課本第一章第四節(jié))、無窮小與無窮大之間的一種關(guān)系: 在自變量的同一變化過程中,如果為無窮大,則為無窮小;反之,如果為無窮小,且,則為無窮大。 收斂+發(fā)散=發(fā)散(即有極限+無極限=無極限)、無窮小的比較 (非重點,相關(guān)內(nèi)容參見課本第一章第七節(jié))若,則是的等價無窮小,記做。 等價無窮小特例:() 、極限運算法則、極限存在準(zhǔn)則、兩個重

3、要極限 、定理:有限個無窮小的和是無窮小;常數(shù)與無窮小的乘積是無窮小;有限個無窮小的乘積也是無窮小;有界函數(shù)與無窮小的乘積是無窮小;兩個無窮小的商不一定為無窮小。()、運算公式: 兩個重要極限: 夾逼準(zhǔn)則:在這道題中,應(yīng)用夾逼準(zhǔn)則最重要的方法-放縮法,通過合適的放縮,將難變易。例:求解:設(shè)則一、微分、定義。(參見課本第二章第五節(jié))、函數(shù)的微分定義式: 自變量的微分定義式: 可微必可導(dǎo),可導(dǎo)必可微 、微分的運算:(當(dāng)微分以商的形式出現(xiàn)時,便成了導(dǎo)數(shù)。因此,微分的運算,可全部由導(dǎo)數(shù)的運算推出。故其運算法則不再列舉,詳情請參見后面的導(dǎo)數(shù)運算法則。) 、微分形式的不變性:在微分表達(dá)式中,當(dāng)更換自變量時

4、,微分的表達(dá)形式并未改變。利用該性質(zhì),我們可以使用換元法很快的求出復(fù)合函數(shù)的微分。 例: 二、導(dǎo)數(shù) 、定義 、求導(dǎo)法則 、導(dǎo)數(shù)公式 、高階導(dǎo)數(shù)及隱函數(shù)的導(dǎo)數(shù)函數(shù):可導(dǎo)必連續(xù),連續(xù)并不一定可導(dǎo)a、 函數(shù)和、差、積、商的求道法則:b、 反函數(shù)的求導(dǎo)法則:c、 復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則:(由內(nèi)到外依次求導(dǎo)) 常數(shù)和基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式: 高階導(dǎo)數(shù):二階及二階以上的導(dǎo)數(shù)統(tǒng)稱為高階導(dǎo)數(shù)。 (冪函數(shù)的n階導(dǎo)數(shù),求一次導(dǎo),降一次冪)隱函數(shù)的導(dǎo)數(shù): a、顯函數(shù)及隱函數(shù)的定義。(非重點,參見課本第二章第四節(jié)) b、隱函數(shù)的求導(dǎo):、求隱函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。(把方程兩邊分別對求導(dǎo)) 例:求由方程所確定的隱函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。 解:我們

5、把方程兩邊分別對求導(dǎo)數(shù),注意,方程左邊對求導(dǎo)得隱函數(shù)的求導(dǎo),最重要的是給等式兩邊的正確求導(dǎo),而且一定要注意,是給x求導(dǎo)。 方程右邊對求導(dǎo)得 由于等式兩邊對的導(dǎo)數(shù)相等,所以 、求隱函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù)。(先把方程兩邊分別求導(dǎo),再將代入原方程求出,最后將即可) 、冪函數(shù)的求導(dǎo)一般用對數(shù)求導(dǎo)法。(先在方程兩邊取對數(shù),再用隱函數(shù)求導(dǎo)方法)例:求的導(dǎo)數(shù)。 解:這函數(shù)是冪指函數(shù),為了求這個函數(shù)的導(dǎo)數(shù),可以先在兩邊取對數(shù),得 上式兩邊對求導(dǎo),注意到,得 于是便得到 、由參數(shù)方程確定的導(dǎo)數(shù):利用復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則和反函數(shù)的求導(dǎo)法則求解。 設(shè)有一參數(shù)方程:,則其求導(dǎo)公式化簡為:。三、微分中值定理1、費馬引理。(參見課

6、本第三章第一節(jié))2、羅爾定理。(通過幾何圖像,將費馬引理反映的函數(shù)關(guān)系進一步定義,得到該定理)3、我們將羅爾定理中的一個特殊條件:去掉,擴大羅爾定理覆蓋的范圍,使其一般化,普遍化,便得到了下面的拉格朗日中值定理:(各個定理的理解請結(jié)合課本第三章第一節(jié),通過各個定理所表達(dá)的幾何意義去理解它們,然后將幾何現(xiàn)象數(shù)學(xué)化,將定理推廣到函數(shù)中)例:證明當(dāng)時,。 證明:設(shè)顯然在區(qū)間上滿足拉格朗日中值定理的條件,因此,有應(yīng)用拉格朗日中值定理時一定要注意,題目中的各個條件都滿足該定理的存在條件! 因此上式即為 又 故有 4、我們將任意曲線的數(shù)學(xué)定義一般化,設(shè)所有曲線均由參數(shù)方程確定,即,則在曲線上任意一點處,其

7、切線斜率為;圖像兩個端點a,b連線的斜率為,則由拉格朗日中值定理可知,曲線任一點中必存在一點,滿足 該結(jié)論同樣是對拉格朗日中值定理的另一種描述,被稱為柯西中值定理。(當(dāng)時,該定理即變?yōu)槔窭嗜罩兄刀ɡ恚?.洛必達(dá)法則: 、未定式:如果當(dāng)時,兩個函數(shù)都趨于零或都趨于無窮大,那么極限可能存在,也可能不存在。通常把這樣的極限表達(dá)式叫做未定式。通過該式的定義可以很明顯的看出,無法通過極限的運算法則求解該類極限。 、在拉格朗日中值定理中,設(shè)任意曲線的左端點為,右端點為,然后讓函數(shù)兩端點的距離無限小,即有: 由拉格朗日中值定理,得如下公式: 該公式是將柯西中值定理推廣到極限的結(jié)果,稱為洛必達(dá)法則。 例:求

8、。 解:當(dāng)時,而 該極限是個的未定式,而洛必達(dá)法則適用于求或型的未定式,因此,將原式化簡如下: 則此時可對極限式使用洛必達(dá)法則,即: 原式= 6、泰勒公式:泰勒公式是拉格朗日中值定理的一種推廣表達(dá)式。當(dāng)拉格朗日中值定理里的一階導(dǎo)數(shù)變?yōu)殡A導(dǎo)數(shù)時,便得到了泰勒公式: 如果函數(shù)在含有的某個開區(qū)間內(nèi)具有直到階的導(dǎo)數(shù),則對任一有 四,函數(shù)中導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用 、函數(shù)的單調(diào)性與曲線的凹凸性 (利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)圖像的單調(diào)性是高中時期的重點內(nèi)容,因此在此不做過多總結(jié)) 在利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)部分性態(tài)中,有如下定理: 定理一:設(shè)函數(shù)在閉區(qū)間上連續(xù),在開區(qū)間內(nèi)可導(dǎo),則 a、如果在區(qū)間,那么函數(shù)單調(diào)遞增。 b、如果在區(qū)間,那么

9、函數(shù)單調(diào)遞減。 定理二:設(shè)連續(xù),在內(nèi)具有一階和二階導(dǎo)數(shù),那么 a、若在區(qū)間,則函數(shù)的圖形是凹的。b、若在區(qū)間,則函數(shù)的圖形是凸的。 ( 函數(shù)的單調(diào)性及凹凸性,主要用來幫助我們判斷函數(shù)值的大小及函數(shù)圖像的形態(tài)分布等。)、函數(shù)圖像的拐點:函數(shù)二階導(dǎo)為零的點或者二階導(dǎo)不存在的部分點。(當(dāng)二階導(dǎo)不存在時,檢查在處左、右兩側(cè)鄰近的符號。當(dāng)兩側(cè)的符號相反時,點是拐點;當(dāng)兩側(cè)的符號相同時,點不是拐點) 、函數(shù)的極值與最大值最小值 (該知識點同樣是高中時的重點掌握內(nèi)容,故在此不做重點總結(jié)。相關(guān)詳細(xì)內(nèi)容可參見課本第三章第五節(jié)) 運用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的特殊值,有以下定理: 定理一:設(shè)函數(shù)在處可導(dǎo),且,則函數(shù)在處取得極

10、值。 定理二:設(shè)函數(shù)在處具有二階導(dǎo)數(shù),且,那么a、 當(dāng)時,函數(shù)在處取得極大值。b、 當(dāng)時,函數(shù)在處取得極小值。一、 不定積分、不定積分的概念與性質(zhì) 、換元積分法 、分部積分法 有理函數(shù)積分 不定積分的性質(zhì): 不定積分解題時常用的方法:a、 根號換為指數(shù)。例:求不定積分解:題目原式中有 ,故要將根號換為指數(shù),如下: 故原式 b、 當(dāng)被積函數(shù)分母只有一項而分子有多項時,將分子上的項展開,而后利用不定積分的性質(zhì)做題。例:求不定積分解:在該題中,首先要展開分子上的項,即 所以,原式=c、 三角函數(shù)換元法(恒等式變形)例:求不定積分 解:通過查閱積分表不難發(fā)現(xiàn),基本積分里沒有該類型的積分,故需要一定的變

11、換,將其化簡為基本積分。且已知,故將原式化簡為 此時通過查閱基本積分表,可知(求解該類型的題時,一定要做到對所有三角函數(shù)公式的完全記憶和熟練運用)d、 最簡湊微法例:求不定積分解:由于式中有,令,將的形式,則 即原式=e、 三角函數(shù)湊微法(該類不定積分的求解中常可用到:、 、等公式)例:求不定積分解:由題可知,可以從被積函數(shù)中提出一個與湊成,而剩下的可以寫成 則原式= f、 三角換元法(第二類換元法)、三角換元法例:求不定積分 解:由題可知,要想辦法將被積函數(shù)換算成基本積分表里的式子,即去掉根號,利用,令,則 原式= 但是,最終的結(jié)果中,不能出現(xiàn)中間變量,因此,通過輔助三角形,將上式結(jié)果中的換

12、為。 由輔助三角形可得, 則原式=、倒代法(常用它消去被積函數(shù)的分母中的變量因子) 例:求不定積分 解:若令為一個分?jǐn)?shù)如,則可消去原被積函數(shù)中的分母, 令,則 則原式化為 然后通過三角換元,解得原式= 將結(jié)果中的用換回來,得最終結(jié)果:g、 分部積分法(應(yīng)用公式)、若被積函數(shù)是冪函數(shù)和正(余)弦函數(shù)的乘積,或者是冪函數(shù)與指數(shù)函數(shù)的乘積,則設(shè)冪函數(shù)為。 例:求不定積分 解:原式= 對再用一次分部積分法,即有 原式=、被積函數(shù)是冪函數(shù)和對數(shù)函數(shù)或冪函數(shù)和反三角函數(shù)的乘積,則選取對數(shù)或反三角函數(shù)為u.、需要注意,某些不定積分需要兼用換元法與分部積分法。h、 有理函數(shù)的積分、待定系數(shù)法 例1:求不定積分

13、 解:被積函數(shù)的分母可分解為,則 則設(shè),其中為待定系數(shù),故有: 等式兩邊各項值的系數(shù)相等,故有 解得 所以原式= 例2:求不定積分 解:被積函數(shù)分母的兩個因式與有公因式,所以還需要再分解為,則設(shè) 由例1可知,有 解得 所以原式=、根號換元法(若被積函數(shù)中含有,可以令這個簡單根式為。) 例:求不定積分 解:為了去根號,可設(shè) 所以原式=基本積分表是求解不定積分最重要的工具,具體親參閱課本第362頁附錄3二、 定積分1. 定義(非重點,詳細(xì)內(nèi)容請參閱課本第五章第一節(jié))2. 運算法則(基本公式,兩類方法)3. 特殊定積分(反常積分)4. 定積分的應(yīng)用。定理一:設(shè)在區(qū)間上連續(xù),則在區(qū)間上可積定理二:設(shè)在

14、區(qū)間上有界,且只有有限個間斷點,則在上可積定積分的性質(zhì): 規(guī)定性質(zhì):性質(zhì):性質(zhì):設(shè)性質(zhì):如果在區(qū)間性質(zhì):若在區(qū)間性質(zhì):設(shè)與分別是函數(shù)在區(qū)間上的最大值及最小值,則有: 性質(zhì):(定積分中值定理)如果函數(shù)在積分區(qū)間上連續(xù),則在上至少存在一點,使下式成立:微積分基本公式(牛頓萊布尼茨公式):如果函數(shù)是連續(xù)函數(shù)在區(qū)間上的一個原函數(shù),則例:求定積分 解:原式=求解定積分類的問題時,主要有以下兩種方法:(可參照不定積分的運算來理解)、換元法: 例:計算定積分 解:設(shè)則。當(dāng) 則原式=、分部積分法: 例:求定積分 解:令 則原式=關(guān)于定積分的幾個小推論: 若在上連續(xù)且為偶函數(shù),則 若在上連續(xù)且為奇函數(shù),則 若在上連續(xù),則;以及 設(shè)是連續(xù)的周期函數(shù),周期為,則

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