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文檔簡介

1、-作者xxxx-日期xxxx高等數(shù)學(xué)上冊(cè)教案【精品文檔】高等數(shù)學(xué)教案一、課程的性質(zhì)與任務(wù)高等數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù);信息管理與信息系統(tǒng)兩個(gè)專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)理論課,通過本課程的學(xué)習(xí),也是該專業(yè)的核心課程。要使學(xué)生獲得“向量代數(shù)”與“空間解析幾何”,“微積分”,“常微分方程與無窮級(jí)數(shù)”等方面的基本概論、基本理論與基本運(yùn)算;同時(shí)要通過各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)逐步培訓(xùn)學(xué)生的抽象概括能力、邏輯推理能力、空間想象能力和自學(xué)能力。在傳授知識(shí)的同時(shí),要著眼于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的方法去解決實(shí)際問題的意識(shí)、興趣和能力。第一章:函數(shù)與極限教學(xué)目的與要求 18學(xué)時(shí) 1.解函數(shù)的概念,掌握函數(shù)的表示方法,并會(huì)建

2、立簡單應(yīng)用問題中的函數(shù)關(guān)系式。2.解函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性、周期性和有界性。3.理解復(fù)合函數(shù)及分段函數(shù)的概念,了解反函數(shù)及隱函數(shù)的概念。4.掌握基本初等函數(shù)的性質(zhì)及其圖形。5.理解極限的概念,理解函數(shù)左極限與右極限的概念,以及極限存在與左、右極限之間的關(guān)系。6.掌握極限的性質(zhì)及四則運(yùn)算法則。7.了解極限存在的兩個(gè)準(zhǔn)則,并會(huì)利用它們求極限,掌握利用兩個(gè)重要極限求極限的方法。8.理解無窮小、無窮大的概念,掌握無窮小的比較方法,會(huì)用等價(jià)無窮小求極限。9.理解函數(shù)連續(xù)性的概念(含左連續(xù)與右連續(xù)),會(huì)判別函數(shù)間斷點(diǎn)的類型。10.了解連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)和初等函數(shù)的連續(xù)性,了解閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)(有界性、最大

3、值和最小值定理、介值定理),并會(huì)應(yīng)用這些性質(zhì)。第一節(jié):映射與函數(shù)一、集合1、 集合概念具有某種特定性質(zhì)的事物的總體叫做集合。組成這個(gè)集合的事物稱為該集合的元素表示方法:用A,B,C,D表示集合;用a,b,c,d表示集合中的元素1)2)元素與集合的關(guān)系: 一個(gè)集合,若它只含有有限個(gè)元素,則稱為有限集;不是有限集的集合稱為無限集。常見的數(shù)集:N,Z,Q,R,N+元素與集合的關(guān)系: A、B是兩個(gè)集合,如果集合A的元素都是集合B的元素,則稱A是B的子集,記作。如果集合A與集合B互為子集,則稱A與B相等,記作若作且則稱A是B的真子集??占?2、 集合的運(yùn)算并集 :交集 : 差集 :全集I 、E 補(bǔ)集:

4、 集合的并、交、余運(yùn)算滿足下列法則:交換律、 結(jié)合律、 分配律 對(duì)偶律 ( 笛卡兒積A×B3、 區(qū)間和鄰域開區(qū)間 閉區(qū)間 半開半閉區(qū)間 有限、無限區(qū)間鄰域: a 鄰域的中心 鄰域的半徑 去心鄰域 左、右鄰域二、映射1. 映射概念定義 設(shè)X,Y是兩個(gè)非空集合,如果存在一個(gè)法則,使得對(duì)X中的每一個(gè)元素,按法則,在Y中有唯一確定的元素與之對(duì)應(yīng),則稱為從X到Y(jié)的映射,記作 其中 稱為元素的像,并記作,即 注意:1)集合X;集合Y;對(duì)應(yīng)法則 2)每個(gè)X有唯一的像;每個(gè)Y的原像不唯一 3) 單射、滿射、雙射2、 映射、復(fù)合映射三、函數(shù)1、 函數(shù)的概念:定義:設(shè)數(shù)集,則稱映射為定義在D上的函數(shù) 記

5、為 自變量、因變量、定義域、值域、函數(shù)值用、 函數(shù)相等:定義域、對(duì)應(yīng)法則相等 自然定義函數(shù);單值函數(shù);多值函數(shù)、單值分枝. 例:) 2) 3) 符號(hào)函數(shù)4) 取整函數(shù) (階梯曲線)5) 分段函數(shù) 2、 函數(shù)的幾種特性1) 函數(shù)的有界性 (上界、下界;有界、無界)有界的充要條件:既有上界又有下界。注:不同函數(shù)、不同定義域,有界性變化。 2) 函數(shù)的單調(diào)性 (單增、單減)在x1、x2點(diǎn)比較函數(shù)值 與的大小(注:與區(qū)間有關(guān))3) 函數(shù)的奇偶性(定義域?qū)ΨQ、與關(guān)系決定) 圖形特點(diǎn) (關(guān)于原點(diǎn)、Y軸對(duì)稱) 4)函數(shù)的周期性(定義域中成立:)3、 反函數(shù)與復(fù)合函數(shù) 反函數(shù):函數(shù)是單射,則有逆映射,稱此映射

6、為函數(shù)的反函數(shù)函數(shù)與反函數(shù)的圖像關(guān)于對(duì)稱 復(fù)合函數(shù):函數(shù)定義域?yàn)镈1,函數(shù)在D上有定義、且。則為復(fù)合函數(shù)。(注意:構(gòu)成條件)4、 函數(shù)的運(yùn)算 和、差、積、商(注:只有定義域相同的函數(shù)才能運(yùn)算)5、 初等函數(shù):1) 冪函數(shù): 2)指數(shù)函數(shù): 3) 對(duì)數(shù)函數(shù) 4)三角函數(shù) 5) 反三角函數(shù), 以上五種函數(shù)為基本初等函數(shù) 6) 雙曲函數(shù) 注:雙曲函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性。雙曲函數(shù)公式反雙曲函數(shù):作業(yè): 同步練習(xí)冊(cè)練習(xí)一第二節(jié):數(shù)列的極限一、數(shù)列 數(shù)列就是由數(shù)組成的序列。 1)這個(gè)序列中的每個(gè)數(shù)都編了號(hào)。2)序列中有無限多個(gè)成員。一般寫成:縮寫為例 1 數(shù)列是這樣一個(gè)數(shù)列,其中 ,也可寫為:可發(fā)現(xiàn):這個(gè)數(shù)

7、列有個(gè)趨勢(shì),數(shù)值越來越小,無限接近0,記為1、 極限的定義:則稱數(shù)列的極限為,記成 也可等價(jià)表述:1) 2)極限是數(shù)列中數(shù)的變化總趨勢(shì),因此與數(shù)列中某個(gè)、前幾個(gè)的值沒有關(guān)系。二、收斂數(shù)列的性質(zhì)定理1:如果數(shù)列收斂,那么它的極限是唯一定理2 如果數(shù)列收斂,那么數(shù)列一定有界定理3:如果且a>0(a<0)那么存在正整數(shù)N>0,當(dāng)n>N時(shí),定理4、如果數(shù)列收斂于a那么它的任一子 數(shù)列也收斂,且收斂于a。第三節(jié):函數(shù)的極限 一、極限的定義1、在點(diǎn)的極限1)可在函數(shù)的定義域內(nèi),也可不在,不涉及在有沒有定義,以及函數(shù)值的大小。只要滿足:存在某個(gè)使:。2)如果自變量趨于時(shí),相應(yīng)的函數(shù)值

8、 有一個(gè)總趨勢(shì)-以某個(gè)實(shí)數(shù)為極限 ,則記為 :。形式定義為: 注:左、右極限。單側(cè)極限、極限的關(guān)系2、的極限 設(shè):如果當(dāng)時(shí)函數(shù)值 有一個(gè)總趨勢(shì)-該曲線有一條水平漸近線-則稱函數(shù)在無限遠(yuǎn)點(diǎn)有極限。記為: 在無窮遠(yuǎn)點(diǎn)的左右極限: 關(guān)系為:二、函數(shù)極限的性質(zhì)1、 極限的唯一性2、 函數(shù)極限的局部有界性3、 函數(shù)極限的局部保號(hào)性4、 函數(shù)極限與數(shù)列極限的關(guān)系第四節(jié):無窮小與無窮大一、無窮小定義定義:對(duì)一個(gè)數(shù)列,如果成立如下的命題: 則稱它為無窮小量,即注: 1、的意義;2、可寫成; 3、上述命題可翻譯成:對(duì)于任意小的正數(shù),存在一個(gè)號(hào)碼N,使在這個(gè)號(hào)碼以后的所有的號(hào)碼,相應(yīng)的與極限0的距離比這個(gè)給定的還

9、小。它是我們?cè)谥庇^上對(duì)于一個(gè)數(shù)列趨于0的認(rèn)識(shí)。定理1 在自變量的同一變化過程(或中,函數(shù)具有極限A的充分必要條件是,其中是無窮小。二、無窮大定義 一個(gè)數(shù)列,如果成立:那么稱它為無窮大量。記成:。 特別地,如果,則稱為正無窮大,記成特別地,如果,則稱為負(fù)無窮大,記成注:無法區(qū)分正負(fù)無窮大時(shí)就籠統(tǒng)地稱之為無窮大量。三、無窮小和無窮大的關(guān)系定理2 在自變量的同一變化過程中,如果為無窮大,則為無窮?。环粗?,如果為無窮小,且則為無窮大即:非零的無窮小量與無窮大量是倒數(shù)關(guān)系:當(dāng)時(shí):有 注意是在自變量的同一個(gè)變化過程中第五節(jié):極限運(yùn)算法則1、無窮小的性質(zhì)設(shè)和是無窮小量于是:(1)兩個(gè)無窮小量的和差也是無窮小

10、量: (2)對(duì)于任意常數(shù)C,數(shù)列也是無窮小量: (3)也是無窮小量,兩個(gè)無窮小量的積是一個(gè)無窮小量。 (4)也是無窮小量: (5)無窮小與有界函數(shù)的積為無窮小。2、函數(shù)極限的四則運(yùn)算1、 若函數(shù)和在點(diǎn)有極限,則2、 函數(shù)在點(diǎn)有極限,則對(duì)任何常數(shù)成立 3、若函數(shù)和在點(diǎn)有極限,則 3、 若函數(shù)和在點(diǎn)有極限,并且,則 極限的四則運(yùn)算成立的條件是若函數(shù)和在點(diǎn)有極限例:求下述極限 4、 復(fù)合函數(shù)的極限運(yùn)算法則定理6 設(shè)函數(shù)是由函數(shù)與復(fù)合而成,在點(diǎn)的 某去心鄰域內(nèi)有定義,若,且存在,當(dāng)時(shí),有,則第六節(jié):極限存在準(zhǔn)則 兩個(gè)重要極限 定理1 夾逼定理 :三數(shù)列、和,如果從某個(gè)號(hào)碼起成立:1),并且已知和收斂,

11、 2),則有結(jié)論: 定理2 單調(diào)有界數(shù)列一定收斂。 單調(diào)增加有上界的數(shù)列一定收斂;單調(diào)減少有下界的數(shù)列一定收斂。例:證明:例: 證明:有界。求 的極限 第七節(jié):無窮小的比較定義:若為無窮小且 高階、低階、同階、k階、等價(jià) 1、 若為等價(jià)無窮小則 2、 若 、且存在,則: 例: 第八節(jié):函數(shù)的連續(xù)性與間斷點(diǎn)一、 函數(shù)在一點(diǎn)的連續(xù)性函數(shù)在點(diǎn)連續(xù),當(dāng)且僅當(dāng)該點(diǎn)的函數(shù)值 、左極限與右極限三者相等: 或者:當(dāng)且僅當(dāng)函數(shù)在點(diǎn)有極限且此極限等于該點(diǎn)的函數(shù)值 。 其形式定義如下:函數(shù)在區(qū)間(a,b)連續(xù)指:區(qū)間中每一點(diǎn)都連續(xù)。函數(shù)在區(qū)間a,b連續(xù)時(shí)注意端點(diǎn)。注:左右連續(xù),在區(qū)間上連續(xù)(注意端點(diǎn)) 連續(xù)函數(shù)的圖

12、像是一條連續(xù)且不間斷的曲線 二、間斷點(diǎn) 若:中有某一個(gè)等式不成立,就間斷,分為:1、 第一類間斷點(diǎn):可去型:但跳躍型:即函數(shù)在點(diǎn)的左右極限皆存在但不相等,曲線段上出現(xiàn)一個(gè)跳躍。2 、第二類間斷點(diǎn):左極限與右極限兩者之中至少有一個(gè)不存在(無窮型間斷點(diǎn)和振蕩型間斷點(diǎn)) 例:見教材第九節(jié):連續(xù)函數(shù)的運(yùn)算與初等函數(shù)的連續(xù)性一、 連續(xù)函數(shù)的四則運(yùn)算1.且,2且,3. 且, 反函數(shù)連續(xù)定理:如果函數(shù)是嚴(yán)格單調(diào)增加(減少)并且連續(xù)的,則存在它的反函數(shù):并且也是嚴(yán)格單調(diào)增加(減少)并且連續(xù)的。注: 1)反函數(shù)的定義域就是原來的值域。2)通常慣用X表示自變量,Y表示因變量。反函數(shù)也可表成 復(fù)合函數(shù)的連續(xù)性定理:

13、 設(shè)函數(shù)和滿足復(fù)合條件,若函數(shù)在點(diǎn)x0連續(xù);,又若函數(shù)在點(diǎn)連續(xù),則復(fù)合函數(shù)在點(diǎn)連續(xù)。 注:復(fù)合函數(shù)的連續(xù)性可以保證極限號(hào)與函數(shù)符號(hào)的交換:從這些基本初等函數(shù)出,通過若干次四則運(yùn)算以及復(fù)合,得到的種種函數(shù)統(tǒng)稱為初等函數(shù),并且:初等函數(shù)在其定義區(qū)間內(nèi)連續(xù)。第十節(jié):閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì) 一、 最大、最小值設(shè)函數(shù):在上有界,現(xiàn)在問在值域中是否有一個(gè)最大的實(shí)數(shù)?如果存在,譬如說它是某個(gè)點(diǎn)的函數(shù)值 ,則記叫做函數(shù)在D上的最大值。 類似地,如果 中有一個(gè)最小實(shí)數(shù),譬如說它是某個(gè)點(diǎn)的函數(shù)值,則記稱為函數(shù)在上的最小值 。二、有界性有界性定理:如果函數(shù)在閉區(qū)間上連續(xù),則它在上有界。三、零點(diǎn)、介值定理最大值和最小

14、值定理:如果函數(shù) 在閉區(qū)間上連續(xù)則它在上有最大值和最小值,也就是說存在兩個(gè)點(diǎn)和,使得亦即 若x0使,則稱x0為函數(shù)的零點(diǎn) 零點(diǎn)定理:如果函數(shù)在閉區(qū)間上連續(xù),且在區(qū)間的兩個(gè)端點(diǎn)異號(hào):則至少有一個(gè)零點(diǎn),使中值定理:如果函數(shù)在閉區(qū)間上連續(xù),則在上能取到它的最大值 和最小 值 之間的任何一個(gè)中間值。 作業(yè):見課后各章節(jié)練習(xí)。第二章 導(dǎo)數(shù)與微分教學(xué)目的與要求 22學(xué)時(shí) 1、 理解導(dǎo)數(shù)和微分的概念與微分的關(guān)系和導(dǎo)數(shù)的幾何意義,會(huì)求平面曲線的切線方程和法線方程,了解導(dǎo)數(shù)的物理意義,會(huì)用導(dǎo)數(shù)描述一些物理量,理解函數(shù)的可導(dǎo)性與連續(xù)性之間的的關(guān)系。2、 熟練掌握導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則和復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則,熟練掌握基本

15、初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式,了解微分的四則運(yùn)算法則和一階微分形式的不變性,會(huì)求函數(shù)的微分。3、 了解高階導(dǎo)數(shù)的概念,會(huì)求某些簡單函數(shù)的n階導(dǎo)數(shù)。4、 會(huì)求分段函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。5、 會(huì)求隱函數(shù)和由參數(shù)方程確定的函數(shù)的一階、二階導(dǎo)數(shù),會(huì)求反函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。一、導(dǎo)數(shù)概念()1、定義 左導(dǎo)數(shù)右導(dǎo)數(shù) 可以證明:可導(dǎo)連續(xù)。即可導(dǎo)是連續(xù)的充分條件。 連續(xù)是可導(dǎo)的必要條件。 左右導(dǎo)數(shù)(注:與左右極限關(guān)系)2、導(dǎo)數(shù)的幾何意義曲線在點(diǎn)處切線: 例1:討論在x=0處可導(dǎo)性解: 在x = 0連續(xù)不存在在x = 0不可導(dǎo)例2:已知存在則= 例3:設(shè)函數(shù)可微, 則例4: 設(shè) 為使在x = x0 處可導(dǎo),應(yīng)如何選取常數(shù)a、b解:首先必須在

16、x0連續(xù) (由得)存在 從而例5: = x (x-1)(x-2)(x-9) , 則 例6:設(shè)在x = 0 領(lǐng)域內(nèi)連續(xù), 則 (分母0) 例7:設(shè)函數(shù) f (1+x) = a f ( x ) , 且 (a , b 0), 問 存在否?解: 二、導(dǎo)數(shù)的求法 1、顯函數(shù)導(dǎo)數(shù)求一個(gè)顯函數(shù)的導(dǎo)數(shù)需解決: 基本初等函數(shù)導(dǎo)數(shù)(P64); 導(dǎo)數(shù)四則運(yùn)算法則(P65); 復(fù)合函數(shù)與反函數(shù)求導(dǎo)法則(P66)。定理:在X有導(dǎo)數(shù),在對(duì)應(yīng)點(diǎn)u有導(dǎo)數(shù),則復(fù)合函數(shù)在X處也有導(dǎo)數(shù),。例1:求解: 例2:求解: 例3:求解: 例4:求解: 例5:求解: 例6:求解: 例7:求解: 例8: 求解: 例9:求解: 高階導(dǎo)數(shù)、二階:

17、 例10:, 求解: 先講微分(后頁)2、 隱函數(shù)導(dǎo)數(shù)參數(shù)方程導(dǎo)數(shù) 如方程F(x,y)=0確定了y=y(x),只需方程兩邊對(duì)x求導(dǎo),注意y=y(x)例10:求下列隱函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(1)設(shè)求解: 方程兩邊對(duì)x求導(dǎo), (2)設(shè)是由方程所確定的隱函數(shù), 求解: 由原方程知當(dāng)x=0時(shí), 方程兩邊對(duì)x求導(dǎo)。 ,將x=0,代入得:(3) 是由方程所確定的隱函數(shù), 試求,。解: 方程兩邊對(duì)x求導(dǎo): 方程兩邊再對(duì)x求導(dǎo): 由原方程知,當(dāng)時(shí),代入得再將,代入式,得 (4) 設(shè)求解: (5) 設(shè)是由方程組所確定的函數(shù),求:。解: 3、 分段函數(shù)的導(dǎo)數(shù)1) 設(shè)求:解:當(dāng) 不存在,故 高階導(dǎo)數(shù)(n階)略, 例 2) 設(shè)在

18、()上具有二階連續(xù)導(dǎo)數(shù),且,對(duì)函數(shù) (1) 確定的值,使在()上連續(xù)(2) 對(duì)(1)中確定的,證明在()上 一階導(dǎo)數(shù)連續(xù)解: 即當(dāng) 在連續(xù), 也就是在()連續(xù) 而在連續(xù),即在連續(xù)三、 微分 一階微分形式不變 (自變量) 如 (中間變量)例: , , 可導(dǎo) 可微第三章微分中值定理導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用教學(xué)目的與要求1掌握并會(huì)應(yīng)用羅爾定理、拉格朗日中值定理,了解柯西中值定理和泰勒中值定理。2理解函數(shù)的極值概念,掌握用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性和求函數(shù)極值的方法,掌握函數(shù)最大值和最小值的求法及其簡單應(yīng)用。3 用二階導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)圖形的凹凸性,會(huì)求函數(shù)圖形的拐點(diǎn)以及水平、鉛直和斜漸近線,會(huì)描繪函數(shù)的圖形。4 握用洛必達(dá)法

19、則求未定式極限的方法。5 道曲率和曲率半徑的概念,會(huì)計(jì)算曲率和曲率半徑。6 了解方程近似解的二分法及切線法。一、中值定理,泰勒公式(放入泰勒級(jí)數(shù)中講)1 羅爾定理如滿足:(1)在連續(xù). (2)在可導(dǎo). (3) 則至少存在一點(diǎn) 使例 設(shè),則 在區(qū)間(-1,0)內(nèi),方程 有2個(gè)實(shí)根;在(-1,1)內(nèi)有2個(gè)根例 設(shè)在0,1可導(dǎo),且, 證明存在,使。證: 設(shè)在a,b可導(dǎo), 存在使 即例 設(shè)在0,1可導(dǎo),且, 證明存在 。解: 設(shè),且 由羅爾定理 存在 使 即, 亦即例 習(xí)題6 設(shè)(復(fù)合函數(shù)求導(dǎo))2、 拉格朗日中值定理如滿足:在a,b連續(xù);在(a,b)連續(xù),則存在使。推論: 如果在區(qū)間I上,則 如果在區(qū)

20、間I上, 在單增(減)例對(duì)任意滿足的x, 都有設(shè) 例 設(shè),證明求導(dǎo)證明作業(yè):見各章節(jié)課后習(xí)題。二、洛必達(dá)法則未定形:如下的函數(shù)極限都是未定形。 1、型: 如:型:2、型: 如:3、型: 如:4、型:如:5、 型: 如:6、 型: 如:7、 型: 如:它們的計(jì)算不能用函數(shù)極限的四則運(yùn)算法則,且它們只表示類型,沒有具體意義。 1、 ()型的洛必達(dá)法則(同理)定理:對(duì)函數(shù)和,如果:(1), (2)在某個(gè)鄰域內(nèi)(后)有導(dǎo)數(shù)和,且;(3)存在(或無窮),則成立:=例:1) 2) 3) 例: 1) 2) 3) (>0)3、其它類型1) 2) 3) 4) 解法同3) 例 : 1) 2) 3) 4) 三

21、、泰勒公式 一、多項(xiàng)式: 在點(diǎn)的各階導(dǎo)數(shù): 得:二、泰勒中值定理:如果函數(shù)在含有的某個(gè)開區(qū)間有直到階的導(dǎo)數(shù),則對(duì)任一有:1、(N階泰勒公式)稱為余項(xiàng)。(1)( 在與之間)拉格朗日型余項(xiàng)(2) 皮亞諾余項(xiàng)。2、當(dāng)?shù)名溈藙诹止剑喝⒊R姾瘮?shù)的泰勒展開1) 2) 3) 四、函數(shù)的性態(tài)1、極值1)定義:如在鄰域內(nèi),恒有, ,則稱為函數(shù)的一個(gè)極大(?。┲???赡軜O值點(diǎn), 不存在的點(diǎn)與的點(diǎn)。(駐點(diǎn))駐點(diǎn) 極值點(diǎn)2)判別方法、導(dǎo)數(shù)變號(hào)。 極小值極大值、,例1、 設(shè)滿足關(guān)系式,且, ,則在點(diǎn)處 A A、取得極大值 B、取得最小值 C、在某鄰域內(nèi)單增 D、在某鄰域內(nèi)單減例2已知函數(shù)對(duì)一切滿足 如,則 A A、

22、是的極小值B、是的極大值 C、是曲線的拐點(diǎn)D、不是的極值,也不是曲線 的拐點(diǎn)。例3 設(shè)函數(shù)在的某鄰域內(nèi)可導(dǎo),則是的極 大 值。2、函數(shù)的最大值與最小值(1)求出內(nèi)可能的極值點(diǎn),不需判別極大還是極小,求出它們的函數(shù)值,再與端點(diǎn)的函數(shù)值進(jìn)行比較,其中最大的(?。樽畲螅ㄐ。┲?。(2)在內(nèi)可能極值點(diǎn)唯一,如是極小值則為最小值;如是極大值則為最大值。 (3)如分別為最小, 最大值。(4)實(shí)際問題據(jù)題意可不判別。 例1、 在拋物線上的第一象限部分求一點(diǎn)P,過P點(diǎn)作切線,使該切線與坐標(biāo)軸所圍成的三角形面積最小。 解:設(shè)切點(diǎn)為,切線方程為即 三角形面積: ,令 (唯一) 故 為所求點(diǎn)3、曲線的凹凸、拐點(diǎn)及漸

23、近線 在I上可導(dǎo) 如則曲線是凹(凸)的, 在連續(xù)曲線上凹凸部分的分界點(diǎn)稱為曲線的拐點(diǎn)。 可能的拐點(diǎn)和不存在的點(diǎn)例1、 設(shè),試討論的性態(tài)。x(-,-2)-2(-2,0)0(0,1)1(1,+ )y+0-間斷+0+y-0+y 單調(diào)增上凸極大值 單減上凸單增上凸拐點(diǎn)(1,0) 單增下凸?jié)u近線如 則稱為水平漸近線如 則稱為垂直漸近線漸近線可能沒有,或多條。例2、求漸近線(斜漸近線不討論)解: 為水平漸近線 垂直漸近線例2、 曲線的漸近線有 4 條4證明不等式(1)利用中值定理(R,L);(2)利用函數(shù)單調(diào)性;(3)利用最值;(4)引入輔助函數(shù)把常值不等式變成函數(shù)不等式;(5)利用函數(shù)凹凸性;(6)利用

24、泰勒公式。例1、 當(dāng),試即證:證: 設(shè),在連續(xù),可導(dǎo),由拉格朗日中值定理 即 例2、設(shè),證明證: 設(shè)單增,當(dāng) 設(shè) 單增,當(dāng) 例3、當(dāng)證明 證: 令 令得 駐點(diǎn)唯一, 極小 為最小值即 例4、 當(dāng) 證明 證: 設(shè) 令 , 駐點(diǎn)唯一 當(dāng) , 在上最大值為 ,最小值為 例5、 設(shè),證明證明:即 證 設(shè) , 時(shí) 單減 當(dāng) 即 例6、 設(shè)在上可導(dǎo),且單調(diào)減,證明: ,。 證: 令 單調(diào)減 , , ,即單調(diào)減 , 即 作業(yè):見課后習(xí)題第四章不定積分教學(xué)目的與要求 1理解原函數(shù)概念、不定積分和定積分的概念。2 掌握不定積分的基本公式,掌握不定積分和定積分的性質(zhì)及定積分中值定理,掌握換元積分法與分部積分法。3

25、 求有理函數(shù)、三角函數(shù)有理式和簡單無理函數(shù)的積分。一、一元函數(shù)積分的概念、性質(zhì)與基本定理 1、原函數(shù)、不定積分 在區(qū)間上,如,稱為的導(dǎo)函數(shù),稱為的原函數(shù),原函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)是一種互逆關(guān)系。 如為的一個(gè)原函數(shù),則為的全體原函數(shù)。記為,即=不定積積分性質(zhì)(1) 或(2) (3) (4) 原函數(shù)與導(dǎo)函數(shù)有互逆關(guān)系,由導(dǎo)數(shù)表可得積分表。例、已知是的一個(gè)原函數(shù), 求:解: 例、的導(dǎo)函數(shù)是 ,則的原函數(shù),(、為任意常數(shù))例、在下列等式中,正確的結(jié)果是 C A、 B、C、 D、例、 2、計(jì)算方法10 換元法第一類換元法(湊微分法)常用湊微分形式 例:1、2、 3、4、5、6、7、8、 9、10、 11、12、

26、13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 解: 20、解: 21、 22、設(shè),則二第二換元法定理2 除了湊微分法外其它常用變量代換(1)被積函數(shù)中含有二次根式,令,令,令如是配方1例1、令xt 解:原式 例2、二種解法 (2)被積函數(shù)中含一般根式例3、解:令原式 例4、令原式例5、解:令 原式 20分部積分<定理>如、均具有連續(xù)的導(dǎo)函數(shù),則例1、 例2、 例3、例4、 例5、 例6、 例7、 例8、 例9、 例10、 例11、 30有理函數(shù)的積分 有理函數(shù)的積分方法:真分式部分分式 部分分式: 其中:確定常數(shù)的值;再積分。例: 1) 2) 3) 4) 5)解: 令 令

27、 6) 40 三角有理式積分令 7、 8、 9、設(shè)的原函數(shù)恒正,且,當(dāng),有,求解: 由得C=1 例:1) 2) 3) 4) 5) 作業(yè):見課后習(xí)題第五章 定積分的概念教學(xué)目的與要求:1 解變上限定積分定義的函數(shù),及其求導(dǎo)數(shù)定理,掌握牛頓萊布尼茨公式。2 解廣義積分的概念并會(huì)計(jì)算廣義積分。3掌握用定積分表達(dá)和計(jì)算一些幾何量與物理量(平面圖形的面積、平面曲線的弧長、旋轉(zhuǎn)體的體積及側(cè)面積、平行截面面積為已知的立體體積、變力做功、引力、壓力和函數(shù)的平均值等)。一、定義及性質(zhì)<定義>:, 注意(1)積分區(qū)間有限,被積函數(shù)有界; (2)與“分法”、“取法”無關(guān); (3)定積分的值與積分變量的選

28、取無關(guān); (4)在有界是在可積的必要條件,在連續(xù)是在可積的充分條件。<幾何意義>:在幾何上表示介于,之間各部分面積的代數(shù)和。補(bǔ)充規(guī)定 <性質(zhì)>性質(zhì)(1)(9)(1-7省略)其中(8)為估計(jì)定理:在,則 (9)中值定理:如在連續(xù),使例1利用定積分幾何意義,求定積分值 上式表示介于, , , 之間面積例2、(估計(jì)積分值) 證明 證:在 上最大值為,最小值為2 二、基本定理 牛頓萊伯尼茲公式 10變上限積分基本定理:設(shè)在連續(xù),為上任意一點(diǎn),則是可導(dǎo)函數(shù),且 即說明為的一個(gè)原函數(shù)。例3、已知, , , , 求:解:例4、 例5、有極大值的點(diǎn)為 D A. B. C. D. 例6、

29、如 ,則 B A. B. C. D.例7、 設(shè)在上連續(xù),且,證明:若f(x)為偶函數(shù),則F(x)也是偶函數(shù)。證: 20 定積分計(jì)算 牛頓萊伯尼茲公式<定理>設(shè)在連續(xù)。為在上的任意一個(gè)原函數(shù),則有 定積分換元法與分部積分法30 奇偶函數(shù)在對(duì)稱區(qū)間積分性質(zhì),周期函數(shù)積分性質(zhì)(1) 在連續(xù),當(dāng)為偶數(shù),則當(dāng)為奇函數(shù),則(2) ,以T為周期說明在任何長度為T的區(qū)間上的積分值是相等的。例9、原式 例10、例11、 例12、設(shè)則 A、 B、 C、 D、 例13、法一 設(shè)法二設(shè)原式例14、設(shè)為連續(xù)函數(shù),且 求解: 設(shè)則兩邊積分 例15、(、在連續(xù),且 求、的表達(dá)式。答案: )例16、設(shè),求解: 令

30、 ()例17、設(shè)求解:例18、已知在上二階可導(dǎo),且,及求解:原式例19、設(shè)在連續(xù)證明:證:右邊 =例20、設(shè)求解: 例21、設(shè)連續(xù),且求,并討論在處連續(xù)性解:得 令 在連續(xù)即在連續(xù)例22、試證方程在內(nèi)有且僅有一實(shí)根證:設(shè)在連續(xù)且:由介值定理,使F()=0即F(x)=0有根又 ,單增 根唯一例23、設(shè)在,連續(xù)試證:內(nèi)至少一點(diǎn),使證:設(shè)則在可導(dǎo)中值 在上滿足羅爾定理?xiàng)l件至少存在一點(diǎn),使即亦即 例24、 例25:設(shè)在連續(xù),可導(dǎo),且,證明在內(nèi),有證: 在單調(diào)減,故作業(yè):各章節(jié)課后習(xí)題。第六章 定積分應(yīng)用1°平面圖形面積 ()直角坐標(biāo): 例1:求拋物線及其點(diǎn)和處的切線所圍成圖形的面積解:在點(diǎn)處

31、,切線方程 在點(diǎn)處,切線方程 得交點(diǎn) (ii)極坐標(biāo) 例2、求由曲線所圍圖形公共部分的面積解:兩曲線的交點(diǎn)+ 2°旋轉(zhuǎn)體體積由所圍平面圖形繞軸旋轉(zhuǎn)一周所生成的立體體積,由所圍平面圖形繞旋轉(zhuǎn)一周所得旋轉(zhuǎn)體體積例3、過點(diǎn)作拋物線的切線,求該切線與拋物線及軸所圍平面圖形繞軸旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)體體積解:設(shè)切點(diǎn)為切線方程Q 切點(diǎn)在切線上,(3,1)0 1 2 3 , 切線方程:30平面曲線弧長(1) 曲線: (2) (3) 例 求下類平面曲線的弧長1. 曲線相應(yīng)于的一段2. 心形線的全長 3. 擺線 的一拱解:1. 2. 3. 40向變力沿直線作功,液體的水壓力 作業(yè)見課后練習(xí)第七章 空間解析幾何

32、教學(xué)目的與要求 14學(xué)時(shí) 1 解空間直角坐標(biāo)系,理解向量的概念及其表示。2 握向量的運(yùn)算(線性運(yùn)算、數(shù)量積、向量積、混合積),掌握兩個(gè)向量垂直和平行的條件。3 解單位向量、方向數(shù)與方向余弦、向量的坐標(biāo)表達(dá)式,熟練掌握用坐標(biāo)表達(dá)式進(jìn)行向量運(yùn)算的方法。4 掌握平面方程和直線方程及其求法。5 會(huì)求平面與平面、平面與直線、直線與直線之間的夾角,并會(huì)利用平面、直線的相互關(guān)系(平行、垂直、相交等)解決有關(guān)問題。6 會(huì)求點(diǎn)到直線以及點(diǎn)到平面的距離。7 理解曲面方程的概念,了解常用二次曲面的方程及其圖形,會(huì)求以坐標(biāo)軸為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)曲面及母線平行于坐標(biāo)軸的柱面方程。8 了解空間曲線的參數(shù)方程和一般方程,了解空間

33、曲線在坐標(biāo)平面上的投影,并會(huì)求其方程10向量及其線性運(yùn)算向量:有大小、方向的量。向量相等:大小、方向單位向量、零向量向量的坐標(biāo)表達(dá)式及其運(yùn)算1) 向量的加法、減法滿足:交換律、結(jié)合律。平行四邊形、三角形法。2) 向量的數(shù)乘滿足:結(jié)合律、分配律3) 兩向量平行的充要條件:4) 空間直角坐標(biāo)系(右手坐標(biāo)系)5) 利用坐標(biāo)作向量的線性運(yùn)算1) 向量的坐標(biāo)向量表示2) 對(duì)應(yīng)坐標(biāo)運(yùn)算。例:書上例題。6) 向量的模、方向角投影1)的模與兩點(diǎn)間的距離公式。 例4:1) 方向角與方向余弦 例: 例7、82) 向量在軸上的投影1) 2) 3) 20向量的數(shù)量積的向量積1)向量積 性質(zhì):應(yīng)用:(i) (ii) (iii)例1、習(xí)題4,1選擇題(1)(2)(3) 2 填空題(3)(4)(5)例2、解: (2)向量積 右手定則即注意 應(yīng)用(i)(ii)(iii)如即利用向量積求出同時(shí)垂直兩個(gè)已知矢量的矢量。例3、習(xí)題4,5,2(4)例3、 設(shè)知量滿足,則解: 30平面及其方程已知平面p過點(diǎn)M0(x0、y0、z0),為p的法矢量。1> 點(diǎn)法式:A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)=02&g

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