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1、PAGE 55PAGE 2022年成人高考專升本高等數(shù)學(xué)考試復(fù)習(xí)教程及重點(diǎn)分析資料匯編函數(shù)、極限和連續(xù)1.1 函數(shù)主要內(nèi)容 函數(shù)的概念 1. 函數(shù)的定義: y=f(x), xD定義域: D(f), 值域: Z(f). 2.分段函數(shù): 3.隱函數(shù): F(x,y)= 04.反函數(shù): y=f(x) x=(y)=f-1(y) y=f-1 (x)定理:如果函數(shù): y=f(x), D(f)=X, Z(f)=Y 是嚴(yán)格單調(diào)增加(或減少)的; 則它必定存在反函數(shù):y=f-1(x), D(f-1)=Y, Z(f-1)=X且也是嚴(yán)格單調(diào)增加(或減少)的。 函數(shù)的幾何特性1.函數(shù)的單調(diào)性: y=f(x),xD,x1

2、、x2D 當(dāng)x1x2時(shí),若f(x1)f(x2),則稱f(x)在D內(nèi)單調(diào)增加( );若f(x1)f(x2),則稱f(x)在D內(nèi)單調(diào)減少( ); 若f(x1)f(x2),則稱f(x)在D內(nèi)嚴(yán)格單調(diào)增加( );若f(x1)f(x2),則稱f(x)在D內(nèi)嚴(yán)格單調(diào)減少( )。 2.函數(shù)的奇偶性:D(f)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱 偶函數(shù):f(-x)=f(x) 奇函數(shù):f(-x)=-f(x) 3.函數(shù)的周期性: 周期函數(shù):f(x+T)=f(x), x(-,+) 周期:T最小的正數(shù) 4.函數(shù)的有界性: |f(x)|M , x(a,b) 基本初等函數(shù)1.常數(shù)函數(shù): y=c , (c為常數(shù))2.冪函數(shù): y=xn , (n為

3、實(shí)數(shù))3.指數(shù)函數(shù): y=ax , (a0、a1)4.對(duì)數(shù)函數(shù): y=loga x ,(a0、a1)5.三角函數(shù): y=sin x , y=con x y=tan x , y=cot x y=sec x , y=csc x 6.反三角函數(shù):y=arcsin x, y=arccon x y=arctan x, y=arccot x 復(fù)合函數(shù)和初等函數(shù)1.復(fù)合函數(shù): y=f(u) , u=(x)y=f(x) , xX2.初等函數(shù): 由基本初等函數(shù)經(jīng)過有限次的四則運(yùn)算(加、減、乘、除)和復(fù)合所構(gòu)成的,并且能用一個(gè)數(shù)學(xué)式子表示的函數(shù)1.2 極 限主要內(nèi)容極限的概念數(shù)列的極限: 稱數(shù)列以常數(shù)A為極限;或

4、稱數(shù)列收斂于A.定理: 若的極限存在必定有界.2.函數(shù)的極限: 當(dāng)時(shí),的極限: 當(dāng)時(shí),的極限: 左極限: 右極限:函數(shù)極限存的充要條件:定理:無窮大量和無窮小量1.無窮大量: 稱在該變化過程中為無窮大量。 X再某個(gè)變化過程是指: 2.無窮小量: 稱在該變化過程中為無窮小量。3.無窮大量與無窮小量的關(guān)系: 定理:4.無窮小量的比較: 若,則稱是比較高階的無窮小量; 若 (c為常數(shù)),則稱與同階的無窮小量; 若,則稱與是等價(jià)的無窮小量,記作:; 若,則稱是比較低階的無窮小量。定理:若: 則:兩面夾定理數(shù)列極限存在的判定準(zhǔn)則: 設(shè): (n=1、2、3) 且: 則: 函數(shù)極限存在的判定準(zhǔn)則: 設(shè):對(duì)于

5、點(diǎn)x0的某個(gè)鄰域內(nèi)的一切點(diǎn) (點(diǎn)x0除外)有: 且: 則:極限的運(yùn)算規(guī)則 若: 則: 推論: 兩個(gè)重要極限 1 或 2 1.3 連續(xù)主要內(nèi)容 函數(shù)的連續(xù)性函數(shù)在處連續(xù):在的鄰域內(nèi)有定義, 1o 2o 左連續(xù): 右連續(xù):函數(shù)在處連續(xù)的必要條件: 定理:在處連續(xù)在處極限存在 函數(shù)在處連續(xù)的充要條件: 定理:函數(shù)在上連續(xù): 在上每一點(diǎn)都連續(xù)。 在端點(diǎn)和連續(xù)是指: 左端點(diǎn)右連續(xù); 右端點(diǎn)左連續(xù)。 a+ 0 b- x函數(shù)的間斷點(diǎn):若在處不連續(xù),則為的間斷點(diǎn)。間斷點(diǎn)有三種情況: 1o在處無定義; 2o不存在;3o在處有定義,且存在, 但。 兩類間斷點(diǎn)的判斷: 1o第一類間斷點(diǎn):特點(diǎn):和都存在??扇ラg斷點(diǎn):

6、存在,但,或在處無定義。 2o第二類間斷點(diǎn):特點(diǎn):和至少有一個(gè)為, 或振蕩不存在。無窮間斷點(diǎn):和至少有一個(gè)為函數(shù)在處連續(xù)的性質(zhì)連續(xù)函數(shù)的四則運(yùn)算: 設(shè), 1o 2o 3o 復(fù)合函數(shù)的連續(xù)性: 則:反函數(shù)的連續(xù)性: 函數(shù)在上連續(xù)的性質(zhì) 1.最大值與最小值定理:在上連續(xù)在上一定存在最大值與最小值。 y y +M M f(x) f(x) 0 a b x m -M 0 a b x有界定理: 在上連續(xù)在上一定有界。 3.介值定理: 在上連續(xù)在內(nèi)至少存在一點(diǎn) ,使得:, 其中: y y M f(x) C f(x) 0 a b x m 0 a 1 2 b x 推論: 。初等函數(shù)的連續(xù)性: 初等函數(shù)在其定域區(qū)

7、間內(nèi)都是連續(xù)的。第二章 一元函數(shù)微分學(xué)2.1 導(dǎo)數(shù)與微分一、主要內(nèi)容導(dǎo)數(shù)的概念 1導(dǎo)數(shù):在的某個(gè)鄰域內(nèi)有定義, 2左導(dǎo)數(shù):右導(dǎo)數(shù): 定理:在的左(或右)鄰域上連續(xù)在其內(nèi)可導(dǎo),且極限存在; 則: (或:)3.函數(shù)可導(dǎo)的必要條件: 定理:在處可導(dǎo)在處連續(xù) 4. 函數(shù)可導(dǎo)的充要條件: 定理:存在, 且存在。 5.導(dǎo)函數(shù): 在內(nèi)處處可導(dǎo)。 y 6.導(dǎo)數(shù)的幾何性質(zhì): 是曲線上點(diǎn) 處切線的斜率。 o x0 x求導(dǎo)法則 1.基本求導(dǎo)公式: 2.導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算: 1o 2o 3o 3.復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù): ,或 注意與的區(qū)別: 表示復(fù)合函數(shù)對(duì)自變量求導(dǎo); 表示復(fù)合函數(shù)對(duì)中間變量求導(dǎo)。4.高階導(dǎo)數(shù): 函數(shù)的n階導(dǎo)數(shù)

8、等于其n-1導(dǎo)數(shù)的導(dǎo)數(shù)。微分的概念 1.微分:在的某個(gè)鄰域內(nèi)有定義, 其中:與無關(guān),是比較高 階的無窮小量,即: 則稱在處可微,記作: 2.導(dǎo)數(shù)與微分的等價(jià)關(guān)系: 定理:在處可微在處可導(dǎo),且: 3.微分形式不變性: 不論u是自變量,還是中間變量,函數(shù)的微分都具有相同的形式。2.2 中值定理及導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用一、主要內(nèi)容中值定理 1.羅爾定理: 滿足條件: y a o b x a o b x 2.拉格朗日定理:滿足條件: 羅必塔法則:( 型未定式)定理:和滿足條件:1o;2o在點(diǎn)a的某個(gè)鄰域內(nèi)可導(dǎo),且;3o 則:注意:1o法則的意義:把函數(shù)之比的極限化成了它們導(dǎo)數(shù)之比的極限。 2o若不滿足法則的條件,

9、不能使用法則。 即不是型或型時(shí),不可求導(dǎo)。 3o應(yīng)用法則時(shí),要分別對(duì)分子、分母 求導(dǎo),而不是對(duì)整個(gè)分式求導(dǎo)。 4o若和還滿足法則的條件, 可以繼續(xù)使用法則,即: 5o若函數(shù)是型可采用代數(shù)變 形,化成或型;若是型可 采用對(duì)數(shù)或指數(shù)變形,化成或型。導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用切線方程和法線方程:設(shè):切線方程:法線方程:曲線的單調(diào)性: 3.函數(shù)的極值:極值的定義:設(shè)在內(nèi)有定義,是內(nèi)的一點(diǎn);若對(duì)于的某個(gè)鄰域內(nèi)的任意點(diǎn),都有:則稱是的一個(gè)極大值(或極小值),稱為的極大值點(diǎn)(或極小值點(diǎn))。 極值存在的必要條件:定理:稱為的駐點(diǎn) 極值存在的充分條件: 定理一:當(dāng)漸增通過時(shí),由(+)變(-);則為極大值; 當(dāng)漸增通過時(shí),由(-

10、)變(+);則為極小值。定理二: 若,則為極大值; 若,則為極小值。注意:駐點(diǎn)不一定是極值點(diǎn),極值點(diǎn)也不一定是駐點(diǎn)。 4曲線的凹向及拐點(diǎn):若;則在內(nèi)是上凹的(或凹的),();則在內(nèi)是下凹的(或凸的),(); 5。曲線的漸近線: 水平漸近線: 鉛直漸近線:第三章 一元函數(shù)積分學(xué) 3.1 不定積分主要內(nèi)容重要的概念及性質(zhì):1原函數(shù):設(shè): 若: 則稱是的一個(gè)原函數(shù), 并稱是的所有原函數(shù), 其中C是任意常數(shù)。2不定積分: 函數(shù)的所有原函數(shù)的全體, 稱為函數(shù)的不定積分;記作: 其中:稱為被積函數(shù); 稱為被積表達(dá)式;稱為積分變量。 3. 不定積分的性質(zhì): 或: 或: 分項(xiàng)積分法 (k為非零常數(shù)) 4.基本

11、積分公式:換元積分法: 第一換元法:(又稱“湊微元”法) 常用的湊微元函數(shù)有: 1o 2o 3o 4o 5o 6o 2.第二換元法: 第二換元法主要是針對(duì)含有根式的被積函數(shù), 其作用是將根式有理化。 一般有以下幾種代換: 1o (當(dāng)被積函數(shù)中有時(shí)) 2o (當(dāng)被積函數(shù)中有時(shí)) 3o (當(dāng)被積函數(shù)中有時(shí)) 4o (當(dāng)被積函數(shù)中有時(shí))分部積分法: 1. 分部積分公式: 2.分部積分法主要針對(duì)的類型: 其中: (多項(xiàng)式) 3.選u規(guī)律: 在三角函數(shù)乘多項(xiàng)式中,令, 其余記作dv;簡(jiǎn)稱“三多選多”。 在指數(shù)函數(shù)乘多項(xiàng)式中,令, 其余記作dv;簡(jiǎn)稱“指多選多”。 在多項(xiàng)式乘對(duì)數(shù)函數(shù)中,令, 其余記作dv

12、;簡(jiǎn)稱“多對(duì)選對(duì)”。 在多項(xiàng)式乘反三角函數(shù)中,選反三角函數(shù) 為u,其余記作dv;簡(jiǎn)稱“多反選反”。 在指數(shù)函數(shù)乘三角函數(shù)中,可任選一函數(shù) 為u,其余記作dv;簡(jiǎn)稱“指三任選”。簡(jiǎn)單有理函數(shù)積分: 1. 有理函數(shù): 其中是多項(xiàng)式。 2. 簡(jiǎn)單有理函數(shù): 3.2定積分 f(x)主要內(nèi)容(一).重要概念與性質(zhì)定積分的定義: O a x1 x2 xi-1 i xi xn-1 b x定積分含四步:分割、近似、求和、取極限。定積分的幾何意義:是介于x軸,曲線y=f(x),直線x=a,x=b之間各部分面積的代數(shù)和。x軸上方的面積取正號(hào), yx 軸下方的面積取負(fù)號(hào)。 + + a 0 - b x定積分存在定理:

13、 若:f(x)滿足下列條件之一:若積分存在,則積分值與以下因素?zé)o關(guān): 牛頓萊布尼茲公式:牛頓萊布尼茲公式是積分學(xué)中的核心定理,其作用是將一個(gè)求曲邊面積值的問題轉(zhuǎn)化為尋找原函數(shù)及計(jì)算差量的問題。原函數(shù)存在定理: 定積分的性質(zhì): y y y f(x) g(x) 1 f(x) 0 a c b x 0 a b x 0 a b x y y M f(x) f(x) m 0 a b x 0 a b x(二)定積分的計(jì)算:換元積分 分部積分 廣義積分 定積分的導(dǎo)數(shù)公式 (三)定積分的應(yīng)用平面圖形的面積: 與x軸所圍成的圖形的面積 y f(x) 求出曲線的交點(diǎn),畫出草圖; 確定積分變量,由交點(diǎn)確定積分上下限;應(yīng)

14、用公式寫出積分式,并進(jìn)行計(jì)算。旋轉(zhuǎn)體的體積及x軸所圍圖形繞x軸旋轉(zhuǎn)所得旋轉(zhuǎn)體的體積: 0 a b x及y軸所圍成圖形繞y軸旋轉(zhuǎn)所得旋轉(zhuǎn)體的體積: 第四章 多元函數(shù)微積分初步4.1 偏導(dǎo)數(shù)與全微分主要內(nèi)容:多元函數(shù)的概念二元函數(shù)的定義: 二元函數(shù)的幾何意義:二元函數(shù)是一個(gè)空間曲面。(而一元函數(shù)是平面上的曲線)二元函數(shù)的極限和連續(xù):極限定義:設(shè)z=f(x,y)滿足條件: 連續(xù)定義:設(shè)z=f(x,y)滿足條件: .偏導(dǎo)數(shù):.全微分:1.定義:z=f(x,y) 在點(diǎn)(x,y)處的全微分。全微分與偏導(dǎo)數(shù)的關(guān)系.復(fù)全函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù):1. 2. .隱含數(shù)的偏導(dǎo)數(shù):1.2. .二階偏導(dǎo)數(shù): .二元函數(shù)的無條件極

15、值二元函數(shù)極值定義: 極大值和極小值統(tǒng)稱為極值,極大值點(diǎn)和極小值點(diǎn)統(tǒng)稱為極值點(diǎn)。 2.極值的必要條件:兩個(gè)一階偏導(dǎo)數(shù)存在,則: 而非充分條件。例: 駐點(diǎn)不一定是極值點(diǎn)。極值的充分條件: 求二元極值的方法: 極值點(diǎn)。 二倍角公式:(含萬能公式) = 1 * GB3 = 2 * GB3 = 3 * GB3 = 4 * GB3 = 5 * GB3 第五章排列與組合(1)加法原理:完成一件事情與分類有關(guān),即每一類各自獨(dú)立完成,此事即可完成。(2)乘法原理:完成一件事情與步驟有關(guān),即一次完成每一步驟,此事才能完成。排列:從n個(gè)不同元素里,任取個(gè)元素,按照一定的順序排列成一列,稱為從n個(gè)不同元素里取出m個(gè)

16、元素的一個(gè)排列,計(jì)算公式:組合:從n個(gè)不同元素里,任取個(gè)元素組成一組,叫做從n個(gè)不同元素里取出m個(gè)元素的一個(gè)組合,組合總數(shù)記為,計(jì)算公式:第六章概率論符號(hào)概率論集合論樣本空間全集不可能事件空集基本事件集合的元素 A事件子集A的對(duì)立事件A的余集事件A發(fā)生導(dǎo)致事件B發(fā)生A是B的子集A=BA與B兩事件相等集合A與B相等事件A與事件B至少有一個(gè)發(fā)生A與B的并集事件A與事件B同時(shí)發(fā)生A與B的交集A-B事件A發(fā)生而事件B不發(fā)生A與B的差集事件A與事件B互不相容A與B沒有相同元素由于隨機(jī)事件都可以用樣本空間中的某個(gè)集合來表示,于是事件間的關(guān)系和運(yùn)算就可以用集合論的知識(shí)來討論和表示,為了直觀,可以用集合的韋恩

17、圖來表示事件的各種關(guān)系和運(yùn)算法則,一般用某個(gè)矩形區(qū)域表示樣本空間,該區(qū)域的一個(gè)子區(qū)域表示某個(gè)事件。于是各事件的關(guān)系運(yùn)算如圖中的圖示所示。各事件的關(guān)系運(yùn)算如圖示: 9.完備事件組 n個(gè)事件,如果滿足下列條件:(1);(2),則稱其為完備事件組。顯然任何一個(gè)事件A與其對(duì)立事件構(gòu)成完備事件組。10.事件運(yùn)算的運(yùn)算規(guī)則:(1)交換律(2)結(jié)合律 (3)分配律 (4)對(duì)偶律率的古典定義定義:在古典概型中,若樣本空間所包含的基本事件總數(shù)為n,事件A包含的基本事件數(shù)為m,則事件A發(fā)生的概率為。概率的基本性質(zhì)與運(yùn)算法則性質(zhì)1.0P(A)1特別地,P()=0,P()=1性質(zhì)2.若,則P(B-A)=P(B)-P(

18、A)性質(zhì)3.(加法公式)對(duì)任意事件A,B,有P(AB)=P(A)+P(B)-P(AB) 。推論1.若事件A,B互不相容(互斥),則P(A+B)=P(A)+P(B) 推論2.對(duì)任一事件A,有推論3.對(duì)任意事件A,B,C,有P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)-P(AB)-P(AC)-P(BC)+P(ABC)條件概率、乘法公式、事件的獨(dú)立性條件概率定義1:設(shè)有事件A,B,且P(B)0,稱類似地,如果P(A)0,則事件B對(duì)事件A的條件概率為概率的乘法公式乘法公式可推廣到有限多個(gè)事件的情況,例如對(duì)事件A,B,C,有事件的獨(dú)立性一般地說, P(AB)P(A),即說明事件B的發(fā)生影響了事件A發(fā)生

19、的概率。若P(AB)P(A),則說明事件B的發(fā)生在概率意義下對(duì)事件A的發(fā)生無關(guān),這時(shí)稱事件A,B相互獨(dú)立。定義:對(duì)于事件A,B,若P(AB)=P(A)P(B) ,則稱事件A與事件B相互獨(dú)立。獨(dú)立試驗(yàn)序列概型在相同的條件下,獨(dú)立重復(fù)進(jìn)行n次試驗(yàn),每次試驗(yàn)中事件A可能發(fā)生或可能不發(fā)生,且事件A發(fā)生的概率為p,則在n次試驗(yàn)中事件A恰好發(fā)生k次的概率為一維隨機(jī)變量及其概率分布(一)隨機(jī)變量1.隨機(jī)變量定義:設(shè)為樣本空間,如果對(duì)每一個(gè)可能結(jié)果,變量X都有一個(gè)確定的實(shí)數(shù)值與之對(duì)應(yīng),則稱X為定義在上的隨機(jī)變量,簡(jiǎn)記作。2.離散型隨機(jī)變量定義:如果隨機(jī)變量X只能取有限個(gè)或無限可列個(gè)數(shù)值,則稱X為離散型隨機(jī)變量

20、。(二)分布函數(shù)與概率分布1.分布函數(shù)定義:設(shè)X是一個(gè)隨機(jī)變量,x是任意實(shí)數(shù),則函數(shù)稱為隨機(jī)變量X的分布函數(shù)。分布函數(shù)F(x)有以下性質(zhì):(2)F(x)是x的不減函數(shù),即對(duì)任意(4)F(x)是右連續(xù)的,即(5)對(duì)任意實(shí)數(shù)ab,有PaXb=F(b)-F(a)2.離散型隨機(jī)變量的概率分布則稱上式為離散型隨機(jī)變量X的概率分布(或概率函數(shù)或分布列)。離散型隨機(jī)變量X的概率分布也可以用下列列表形式來表示:3.分布函數(shù)與概率分布之間的關(guān)系若X為離散型隨機(jī)變量,則。隨機(jī)變量的數(shù)字特征1.數(shù)學(xué)期望(1)數(shù)學(xué)期望的概念定義:設(shè)X為離散型隨機(jī)變量,其概率函數(shù)為若級(jí)數(shù)絕對(duì)收斂,則稱為X的數(shù)學(xué)期望,簡(jiǎn)稱期望或均值,記

21、作EX,即(2)數(shù)學(xué)期望的性質(zhì)若C為常數(shù),則E(C)=C若a為常數(shù),則E(aX)=aE(X)若b為常數(shù),則E(X+b)=E(X)+b若X,Y為隨機(jī)變量,則E(X+Y)=E(X)+E(Y)2.方差(1)方差的概念定義:設(shè)X為隨機(jī)變量,如果存在,則稱為X的方差,記作DX,即方差的算術(shù)平方根稱為均方差或標(biāo)準(zhǔn)差,對(duì)于離散型隨機(jī)變量X,如果X的概率函數(shù)為,則X的方差為(2)方差的性質(zhì)若C為常數(shù),則D(C)=0若a為常數(shù),則若b為常數(shù),則D(X+b)=D(X)基本公式由(1)對(duì)數(shù)的性質(zhì):負(fù)數(shù)和零沒有對(duì)數(shù);1的對(duì)數(shù)是零;底數(shù)的對(duì)數(shù)等于1。(2)對(duì)數(shù)的運(yùn)算法則:3、對(duì)數(shù)換底公式:由換底公式推出一些常用的結(jié)論:

22、(1)(2)(3)(4) 三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間:的遞增區(qū)間是,遞減區(qū)間是HYPERLINK / ;的遞增區(qū)間是,遞減區(qū)間是,的遞增區(qū)間是,1、數(shù)列極限的存在準(zhǔn)則定理1.3(兩面夾準(zhǔn)則)若數(shù)列xn,yn,zn滿足以下條件:(1), (2), 則定理1.4 若數(shù)列xn單調(diào)有界,則它必有極限。2、數(shù)列極限的四則運(yùn)算定理。 (1)(2) ,(3)當(dāng)時(shí),3、當(dāng)xx0時(shí),函數(shù)f(x)的極限等于A的必要充分條件是 這就是說:如果當(dāng)xx0時(shí),函數(shù)f(x)的極限等于A,則必定有左、右極限都等于A。反之,如果左、右極限都等于A,則必有。4、函數(shù)極限的定理定理1.7(惟一性定理)如果存在,則極限值必定惟一。定理1.8

23、(兩面夾定理)設(shè)函數(shù)在點(diǎn)的某個(gè)鄰域內(nèi)(可除外)滿足條件:(1),(2),則有。推論 :(1)(2) ,(3) 5、無窮小量的基本性質(zhì)性質(zhì)1有限個(gè)無窮小量的代數(shù)和仍是無窮小量;性質(zhì)2有界函數(shù)(變量)與無窮小量的乘積是無窮小量;特別地,常量與無窮小量的乘積是無窮小量。性質(zhì)3有限個(gè)無窮小量的乘積是無窮小量。性質(zhì)4無窮小量除以極限不為零的變量所得的商是無窮小量。6、等價(jià)無窮小量代換定理:如果當(dāng)時(shí),均為無窮小量,又有且存在,則。7、重要極限 8、重要極限是指下面的公式:9、 (2) (3) (4) 10、函數(shù)在一點(diǎn)處連續(xù)的性質(zhì)由于函數(shù)的連續(xù)性是通過極限來定義的,因而由極限的運(yùn)算法則,可以得到下列連續(xù)函數(shù)

24、的性質(zhì)。定理1.12(四則運(yùn)算)設(shè)函數(shù)f(x),g(x)在x0處均連續(xù),則(1)f(x)g(x) 在x0處連續(xù) ,(2)f(x)g(x)在x0處連續(xù)(3)若g(x0)0,則在x0處連續(xù)。定理1.13(復(fù)合函數(shù)的連續(xù)性)設(shè)函數(shù)u=g(x)在x= x0處連續(xù),y=f(u)在u0=g(x0)處連續(xù),則復(fù)合函數(shù)y=fg(x)在x= x0處連續(xù)。定理1.14(反函數(shù)的連續(xù)性)設(shè)函數(shù)y=f(x)在某區(qū)間上連續(xù),且嚴(yán)格單調(diào)增加(或嚴(yán)格單調(diào)減少),則它的反函數(shù)x=f-1(y)也在對(duì)應(yīng)區(qū)間上連續(xù),且嚴(yán)格單調(diào)增加(或嚴(yán)格單調(diào)減少)閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)在閉區(qū)間a,b上連續(xù)的函數(shù)f(x),有以下幾個(gè)基本性質(zhì),這些性

25、質(zhì)以后都要用到。定理1.15(有界性定理) 如果函數(shù)f(x)在閉區(qū)間a,b上連續(xù),則f(x)必在a,b上有界。定理1.16(最大值和最小值定理)如果函數(shù)f(x)在閉區(qū)間a,b上連續(xù),則在這個(gè)區(qū)間上一定存在最大值和最小值。定理1.17(介值定理)如果函數(shù)f(x)在閉區(qū)間a,b上連續(xù),且其最大值和最小值分別為M和m,則對(duì)于介于m和M之間的任何實(shí)數(shù)C,在a,b上至少存在一個(gè),使得f()=C11、閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)在閉區(qū)間a,b上連續(xù)的函數(shù)f(x),有以下幾個(gè)基本性質(zhì),這些性質(zhì)以后都要用到。定理1.15(有界性定理) 如果函數(shù)f(x)在閉區(qū)間a,b上連續(xù),則f(x)必在a,b上有界。定理1.16(

26、最大值和最小值定理)如果函數(shù)f(x)在閉區(qū)間a,b上連續(xù),則在這個(gè)區(qū)間上一定存在最大值和最小值。定理1.17(介值定理)如果函數(shù)f(x)在閉區(qū)間a,b上連續(xù),且其最大值和最小值分別為M和m,則對(duì)于介于m和M之間的任何實(shí)數(shù)C,在a,b上至少存在一個(gè),使得f()=C12、推論(零點(diǎn)定理)如果函數(shù)f(x)在閉區(qū)間a,b上連續(xù),且f(a)與f(b)異號(hào),則在a,b內(nèi)至少存在一個(gè)點(diǎn),使得f()=013、初等函數(shù)的連續(xù)性定理1.18初等函數(shù)在其定義的區(qū)間內(nèi)連續(xù)。利用初等函數(shù)連續(xù)性的結(jié)論可知:如果f(x)是初等函數(shù),且x0是定義區(qū)間內(nèi)的點(diǎn),則f(x)在x0處連續(xù)也就是說,求初等函數(shù)在定義區(qū)間內(nèi)某點(diǎn)處的極限值

27、,只要算出函數(shù)在該點(diǎn)的函數(shù)值即可。14、可導(dǎo)與連續(xù)的關(guān)系定理2.1如果函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)x0處可導(dǎo),則它在x0處必定連續(xù)。15、由這個(gè)定理可知:若函數(shù)f(x)在x0不連續(xù),則f(x)在x0處必定不可導(dǎo)。16、導(dǎo)數(shù)的計(jì)算1.基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式(1)(C)=0 (2)(x)=x-1 (3)(4)(5)(ax)=axlna(a0,a1) (6)(ex)=ex (7)(8)(9)(sinx)=cosx (10)(cosx)= -sinx (11)(12)(13)(secx)=secxtanx (14)(cscx)= -cscxcotx(15)(16)(17)(18)2.導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則設(shè)u=u

28、(x),v=v(x)均為x的可導(dǎo)函數(shù),則有(1)(uv)=uv(2)(uv)=uv+uv(3)(cu)=cu(4)(5)(6)(uvw)=uvw+uvw+uvw3. 復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則如果u=(x)在點(diǎn)x處可導(dǎo),而y=f(u)在相應(yīng)的點(diǎn)u=(x)處可導(dǎo),則復(fù)合函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)x處可導(dǎo),且其導(dǎo)數(shù)為 同理,如果y=f(u),u=(v),v=(x),則復(fù)合函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)數(shù)為4.反函數(shù)求導(dǎo)法則如果x=(y)為單調(diào)可導(dǎo)函數(shù),則其反函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)數(shù)17、微分的計(jì)算dy=f(x)dx求微分dy只要求出導(dǎo)數(shù)f(x)再乘以dx,所以我們前面學(xué)過的求導(dǎo)基本公式與求導(dǎo)法則完全適用于微分的計(jì)算。于是有下

29、列的微分公式及微分法則:(1)d(c)=0(c為常數(shù))(2)(為任意實(shí)數(shù)) (6)d(ex)=exdx(7)d(sin x)=cos xdx(8)d(cos x)=-sin xdx (17)d(cu)=cdu 18、微分形式不變性設(shè)函數(shù)y=f(u),則不論u是自變量還是中間變量,函數(shù)的微分dy總可表示為dy=f(u)du19、常用的湊微分公式:1)、, , , , ,20、常用的換元類型有:被積函數(shù)類型所用代換代換名稱正弦代換正切代換根式代換21、定積分的基本性質(zhì)(1)。(k為常數(shù))。(2)。(3)。(4)如果f(x)在區(qū)間a, b上總有f(x)g(x),則。(5)(6)設(shè)M和m分別為f(x)

30、在區(qū)間a, b上的最大值和最小值,則有(7)積分中值定理如果f(x)在區(qū)間a, b上連續(xù),則在區(qū)間a, b上至少存在一點(diǎn),使得22、變上限定積分求導(dǎo)定理1.變上限定積分定義 定義 積分上限x為變量時(shí)的定積分稱為變上限定積分。變上限定積分是積分上限x的函數(shù),記作,一般有 2.變上限定積分求導(dǎo)定理定理 如果函數(shù)f(x)在區(qū)間a, b上連續(xù),則有推論,23、計(jì)算定積分1.牛頓萊布尼茨公式 如果f(x)在區(qū)間a,b上的連續(xù),且,則有推論:(1)若f(x)為奇函數(shù),則(2)若f(x)為偶函數(shù),則2、定積分的分部積分法24、定積分的應(yīng)用1.計(jì)算平面圖形的面積(1)X型:曲線y=f(x),y=g(x)(f(

31、x)g(x)和直線x=a,x=b(ab)所圍成的平面圖形的面積A為。(2)Y型:曲線和直線y=c,y=d(cd),所圍成的平面圖形的面積A為。2.旋轉(zhuǎn)體的體積(1)X型 由連續(xù)曲線y=f(x)(f(x)0)和直線x=a,x=b(ab)及x軸所圍成的平面圖形繞x軸旋轉(zhuǎn)一周所形成的旋轉(zhuǎn)體的體積(2)Y型 由連續(xù)曲線和直線y=c,y=d(c0,稱 29、概率的乘法公式,30、(1)數(shù)學(xué)期望的性質(zhì) 若C為常數(shù),則E(C)=C,若a為常數(shù),則E(aX)=aE(X) 若b為常數(shù),則E(X+b)=E(X)+b若X,Y為隨機(jī)變量,則E(X+Y)=E(X)+E(Y) (2)方差的性質(zhì)若C為常數(shù),則D(C)=0;

32、若a為常數(shù),則若b為常數(shù),則D(X+b)=D(X); 高等數(shù)學(xué)二復(fù)習(xí)教程第一講 函數(shù)、連續(xù)與極限一、理論要求1.函數(shù)概念與性質(zhì)函數(shù)的基本性質(zhì)(單調(diào)、有界、奇偶、周期)幾類常見函數(shù)(復(fù)合、分段、反、隱、初等函數(shù))2.極限極限存在性與左右極限之間的關(guān)系夾逼定理和單調(diào)有界定理會(huì)用等價(jià)無窮小和羅必達(dá)法則求極限3.連續(xù)函數(shù)連續(xù)(左、右連續(xù))與間斷理解并會(huì)應(yīng)用閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)(最值、有界、介值)二、題型與解法A.極限的求法(1)用定義求(2)代入法(對(duì)連續(xù)函數(shù),可用因式分解或有理化消除零因子)(3)變量替換法(4)兩個(gè)重要極限法(5)用夾逼定理和單調(diào)有界定理求(6)等價(jià)無窮小量替換法(7)洛必達(dá)法則

33、與Taylor級(jí)數(shù)法(8)其他(微積分性質(zhì),數(shù)列與級(jí)數(shù)的性質(zhì))1.(等價(jià)小量與洛必達(dá))2.已知解: (洛必達(dá))3. (重要極限)4.已知a、b為正常數(shù),解:令(變量替換)5.解:令(變量替換)6.設(shè)連續(xù),求 (洛必達(dá)與微積分性質(zhì))7.已知在x=0連續(xù),求a解:令 (連續(xù)性的概念)三、補(bǔ)充習(xí)題(作業(yè)) 1. (洛必達(dá))2. (洛必達(dá)或Taylor)3. (洛必達(dá)與微積分性質(zhì))第二講 導(dǎo)數(shù)、微分及其應(yīng)用一、理論要求1.導(dǎo)數(shù)與微分導(dǎo)數(shù)與微分的概念、幾何意義、物理意義會(huì)求導(dǎo)(基本公式、四則、復(fù)合、高階、隱、反、參數(shù)方程求導(dǎo))會(huì)求平面曲線的切線與法線方程2.微分中值定理理解Roll、Lagrange、C

34、auchy、Taylor定理會(huì)用定理證明相關(guān)問題3.應(yīng)用會(huì)用導(dǎo)數(shù)求單調(diào)性與極最值、凹凸性、漸進(jìn)線問題,能畫簡(jiǎn)圖會(huì)計(jì)算曲率(半徑)二、題型與解法A.導(dǎo)數(shù)微分的計(jì)算基本公式、四則、復(fù)合、高階、隱函數(shù)、參數(shù)方程求導(dǎo)1.決定,求2.決定,求解:兩邊微分得x=0時(shí),將x=0代入等式得y=13.決定,則 B.曲線切法線問題4.求對(duì)數(shù)螺線處切線的直角坐標(biāo)方程。解:5.f(x)為周期為5的連續(xù)函數(shù),它在x=1可導(dǎo),在x=0的某鄰域內(nèi)滿足f(1+sinx)-3f(1-sinx)=8x+o(x)。求f(x)在(6,f(6))處的切線方程。解:需求,等式取x-0的極限有:f(1)=0C.導(dǎo)數(shù)應(yīng)用問題6.已知,求點(diǎn)的

35、性質(zhì)。解:令,故為極小值點(diǎn)。7.,求單調(diào)區(qū)間與極值、凹凸區(qū)間與拐點(diǎn)、漸進(jìn)線。解:定義域8.求函數(shù)的單調(diào)性與極值、漸進(jìn)線。解:,D.冪級(jí)數(shù)展開問題9.或:10.求解:= E.不等式的證明11.設(shè),證:1)令 2)令F.中值定理問題12.設(shè)函數(shù)具有三階連續(xù)導(dǎo)數(shù),且,求證:在(-1,1)上存在一點(diǎn)證:其中將x=1,x=-1代入有兩式相減:13.,求證: 證:令令 (關(guān)鍵:構(gòu)造函數(shù))三、補(bǔ)充習(xí)題(作業(yè))1.2.曲線3.4.證明x0時(shí) 證:令 第三講 不定積分與定積分一、理論要求1.不定積分掌握不定積分的概念、性質(zhì)(線性、與微分的關(guān)系)會(huì)求不定積分(基本公式、線性、湊微分、換元技巧、分部)2.定積分理解

36、定積分的概念與性質(zhì)理解變上限定積分是其上限的函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)求法會(huì)求定積分、廣義積分會(huì)用定積分求幾何問題(長、面、體)會(huì)用定積分求物理問題(功、引力、壓力)及函數(shù)平均值二、題型與解法A.積分計(jì)算1.2.3.設(shè),求解:4.B.積分性質(zhì)5.連續(xù),,且,求并討論在的連續(xù)性。解: 6. C.積分的應(yīng)用7.設(shè)在0,1連續(xù),在(0,1)上,且,又與x=1,y=0所圍面積S=2。求,且a=?時(shí)S繞x軸旋轉(zhuǎn)體積最小。解: 8.曲線,過原點(diǎn)作曲線的切線,求曲線、切線與x軸所圍圖形繞x軸旋轉(zhuǎn)的表面積。解:切線繞x軸旋轉(zhuǎn)的表面積為 曲線繞x軸旋轉(zhuǎn)的表面積為 總表面積為三、補(bǔ)充習(xí)題(作業(yè))1.2.3.第四講 向量代數(shù)、多

37、元函數(shù)微分與空間解析幾何一、理論要求1.向量代數(shù)理解向量的概念(單位向量、方向余弦、模)了解兩個(gè)向量平行、垂直的條件向量計(jì)算的幾何意義與坐標(biāo)表示2.多元函數(shù)微分理解二元函數(shù)的幾何意義、連續(xù)、極限概念,閉域性質(zhì)理解偏導(dǎo)數(shù)、全微分概念能熟練求偏導(dǎo)數(shù)、全微分熟練掌握復(fù)合函數(shù)與隱函數(shù)求導(dǎo)法3.多元微分應(yīng)用理解多元函數(shù)極值的求法,會(huì)用Lagrange乘數(shù)法求極值4.空間解析幾何掌握曲線的切線與法平面、曲面的切平面與法線的求法會(huì)求平面、直線方程與點(diǎn)線距離、點(diǎn)面距離二、題型與解法A.求偏導(dǎo)、全微分1.有二階連續(xù)偏導(dǎo),滿足,求解:2.3.,求B.空間幾何問題4.求上任意點(diǎn)的切平面與三個(gè)坐標(biāo)軸的截距之和。解:5

38、.曲面在點(diǎn)處的法線方程。C.極值問題6.設(shè)是由確定的函數(shù),求的極值點(diǎn)與極值。三、補(bǔ)充習(xí)題(作業(yè))1.2.3. 第五講 多元函數(shù)的積分一、理論要求1.重積分熟悉二、三重積分的計(jì)算方法(直角、極、柱、球)會(huì)用重積分解決簡(jiǎn)單幾何物理問題(體積、曲面面積、重心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)2.曲線積分理解兩類曲線積分的概念、性質(zhì)、關(guān)系,掌握兩類曲線積分的計(jì)算方法熟悉Green公式,會(huì)用平面曲線積分與路徑無關(guān)的條件3.曲面積分理解兩類曲面積分的概念(質(zhì)量、通量)、關(guān)系熟悉Gauss與Stokes公式,會(huì)計(jì)算兩類曲面積分二、題型與解法A.重積分計(jì)算1.為平面曲線繞z軸旋轉(zhuǎn)一周與z=8的圍域。解:2.為與圍域。(3.,求 (

39、49/20)B.曲線、曲面積分4. 解:令 5.,。解:取包含(0,0)的正向, 6.對(duì)空間x0內(nèi)任意光滑有向閉曲面S, ,且在x0有連續(xù)一階導(dǎo)數(shù),,求。解: 第六講 常微分方程一、理論要求1.一階方程熟練掌握可分離變量、齊次、一階線性、伯努利方程求法2.高階方程會(huì)求3.二階線性常系數(shù)(齊次)(非齊次)(非齊次)二、題型與解法A.微分方程求解1.求通解。(2.利用代換化簡(jiǎn)并求通解。()3.設(shè)是上凸連續(xù)曲線,處曲率為,且過處切線方程為y=x+1,求及其極值。解:三、補(bǔ)充習(xí)題(作業(yè))1.已知函數(shù)在任意點(diǎn)處的增量。()2.求的通解。()3.求的通解。()4.求的特解。(第七講 無窮級(jí)數(shù)一、理論要求1.收斂性判別級(jí)數(shù)斂散性質(zhì)與必要條件常數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)、幾何級(jí)數(shù)、p級(jí)數(shù)斂散條件正項(xiàng)級(jí)數(shù)的比較、比值、根式判別法交錯(cuò)級(jí)數(shù)判別法2.冪級(jí)數(shù)冪級(jí)數(shù)收斂半徑、收斂區(qū)間與收斂域的求法冪級(jí)數(shù)在收斂區(qū)間的基本性質(zhì)(和函數(shù)連續(xù)、逐項(xiàng)微積分)Taylor與Maclaulin展開3.Fourier級(jí)數(shù)了解Fourier級(jí)數(shù)概念與Dirichlet收斂定理會(huì)求的Fourier級(jí)數(shù)與正余弦級(jí)數(shù)第八講 線性代數(shù)一、理論要求1.行列式會(huì)用按行(列)展開計(jì)算行列式2.矩陣幾種矩陣(單位、數(shù)量、對(duì)角、三角、對(duì)稱、反對(duì)稱、逆、伴隨)矩陣加減、數(shù)乘、乘法、轉(zhuǎn)置,方陣的冪、方陣乘積的行列式矩陣可逆的充要條件,會(huì)用伴

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