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2011智轩高数基础导学讲义--第七章 多元函数微分学

2011智轩高数基础导学讲义--第七章 多元函数微分学
2011智轩高数基础导学讲义--第七章 多元函数微分学

高等数学讲义(一)

高等数学基础 高等数学基础课程的学习内容微积分学,它是创建于十七世纪的一门数学学科,创始人是英国数学家牛顿(Newton )和德国数学家莱布尼茨(Leibniz )。用著名学者的话来形容“微积分、或者数学分析,是人类思维的伟大成果之一。它处于自然科学与人文科学之间的地位,使它成为高等教育的一种特别有效的工具”。“微积分的创立,与其说是数学史上,不如说是人类历史上的一件大事。时至今日,它对工程技术的重要性就像望远镜之于天文学,显微镜之于生物学一样。 第1讲 函数 1.2 函数 要知道什么是函数,需要先了解几个相关的概念。 一、常量与变量 先看几个例子: 圆的面积公式 2πr S = 自由活体的下落距离 202 1gt t v s + = 在上述讨论的问题中,g v ,,π0是常量,t s r S ,,,是变量。变量可以视为实属集合(不止一个元素)。 二、函数的定义 定义1.1 设D 是一个非空数集。如果有一个对应规则f ,使得对每一D x ∈,都能对应于唯一的一个数y ,则此对应规则f 称为定义在集合D 上的一个函数,并把数x 与对应的数y 之间的对应关系记为 )(x f y = 并称x 为该函数的自变量,y 为函数值或因变量,D 为定义域。 实数集合 },)(;{D x x f y y Z ∈== 称为函数f 的值域。 看看下面几个例子中哪些是函数: }6,3,1{=X f

}9,8,6,2{=Y f 是函数,且 2)1(=f ,8)3(=f ,6)6(=f 定义域}6,3,1{=D ,值域}8,6,2{=Z ,一般地Y Z ?。 }7,6,3,1{=X }9,8,6,2{=Y f 不是函数。 }6,3,1{=X }9,8,6,2{=Y f 是函数,且 2)1(=f ,8)3(=f ,8)6(=f 定义域}6,3,1{=D ,值域}8,2{=Z 。 }6,3,1{=X }9,8,6,2{=Y f 不是函数。 由函数定义可以得出,函数的对应规则和定义域是确定函数的两个要素,用解析法表示的函数的对应规则就是由表达式确定的,而定义域就是使表达式有意义的所有x 轴上的点。 例1 求函数x y -=1的定义域。 解 在实数范围内要使等式有意义,有 01≥-x 即 f f f

高等数学 简明二阶微分方程讲义

高等数学简明二阶微分方程讲义 作者:齐睿添 ————微分方程的理论帮助了很多工程学,物理学中实际 问题的解决 讨论0. 欧拉公式 欧拉公式在二阶线性齐次常系数方程通解的推导和其非齐次方程的自由项为三角函数时的求解过程中有重要的应用. 讨论1. 二阶常系数线性齐次微分方程 实际问题1. 如图,在水平光滑平面上有一物体在弹簧和阻尼器的牵拉下往复运动.阻力f的大小与物体运动速率成正比,阻力f的方向与速度方向相反(f=-cv).

物体的位置随时间如何变化? 设位置函数x=x(t) 已知: F弹=-kx,f=-cv 故由牛顿第二定律: 合力=-kx-cv=ma 即a+(c/m)v+(k/m)x=0 得到微分方程: 记 得到形如下式的方程(*) 这便是一个二阶常系数线性齐次微分方程. 其通解如下表所示: 特征方程

(上表的具体推导与证明详见教材P174-177) 可以发现其通解形式是符合物块运动的直观直觉的. 1)如果阻力很大,弹簧弹性弱,那么物块晃动两下很快就会停止. 这种情况下,列出方程的通解应是表中第一条或者第二条. 例如:取m=1kg, k=3, c=4, 一开始物块位置在+0.5m处, 给予它一个初速度-5 m/s. 我们依照数学习惯将时间(自变量)记为x, 将位置(因变量)记为y. 那么方程为: . 特征方程为,有两个不相等实根 通解为 把初值条件带入 求得 故该例的解为 图像

2)如果阻力很小,弹簧的弹性很强,那么物块将反复往返震荡,幅度随时间越来越小.这种情况下方程通解应是上表第三条. 例如: 取m=1kg,c=3,k=4,一开始物块位置在+0.5m处, 给予它一个初速度-5 m/s. 即为 带入初值条件 C_1=1/2, C_2=-17根号7/14 图像为

高等数学辅导讲义

第一部分函数极限连续

历年试题分类统计及考点分布 本部分常见的题型 1.求分段函数的复合函数。 2.求数列极限和函数极限。 3.讨论函数连续性,并判断间断点类型。 4.确定方程在给定区间上有无实根。

一、 求分段函数的复合函数 例1 (1988, 5分) 设2 (),[()]1x f x e f x x ?==-且()0x ?≥,求()x ?及其定义 域。 解: 由2 ()x f x e =知2 () [()]1x f x e x ? ?==-,又()0x ?≥, 则()0 x x ?= ≤. 例2 (1990, 3分) 设函数 1,1 ()0,1 x f x x ?≤?=?>??,则[()]f f x =1. 练习题: (1)设 1,1, ()0,1,(),1,1, x x f x x g x e x ??求[()]f g x 和[()]g f x , 并作出这 两个函数的图形。 (2) 设 20,0,0,0, ()(), ,0,,0, x x f x g x x x x x ≤≤??==??>->??求 [()],[()],[()],[()]f f x g g x f g x g f x . 二、 求数列的极限 方法一 利用收敛数列的常用性质 一般而言,收敛数列有以下四种常用的性质。 性质1(极限的唯一性) 如果数列{}n x 收敛,那么它的极限唯一。 性质2(收敛数列的有界性)如果数列{}n x 收敛,那么数列{}n x 一定有界。 性质3(收敛数列的保号性) 如果lim n n x a →∞ =,且0a >(或0a <),那么存在 0n N + ∈,使得当0n n >时,都有0n x >(或0n x <). 性质4(数列极限的四则运算法则) 如果,, lim lim n n n n x a y b →∞ →∞ ==那么 (1)()lim n n n x y a b →∞ ±=±; (2)lim n n n x y a b →∞ ?=?; (3)当0()n y n N + ≠∈且0 b ≠时,lim n n n x a y b →∞ = .

考研数学强化班高等数学讲义-汤家凤

第一讲 极限与连续 主要内容概括(略) 重点题型讲解 一、极限问题 类型一:连加或连乘的求极限问题 1.求下列极限: (1)???? ? ?+-++?+?∞→)12)(12(1 531311lim n n n Λ; (2)1 1 lim 332+-=∞→k k n k n π; (3)∑=∞ →+n k n n k k 1]) 1(1 [ lim ; 2.求下列极限: (1)???? ??++++++∞→n n n n n 22241 2411 41lim Λ; 3.求下列极限: (1)??? ? ??++++++∞→2222221 211 1lim n n n n n Λ; (2)n n n n !lim ∞ →; (3)∑ =∞ →++ n i n n i n 1 2 11 lim 。 类型二:利用重要极限求极限的问题 1.求下列极限: (1))0(2 cos 2cos 2cos lim 2≠∞→x x x x n n Λ; (2)n n n n n n 1sin )1(lim 1+∞→+; 2.求下列极限: (1)( ) x x x cos 11 20 sin 1lim -→+; (3)) 21ln(103 sin 1tan 1lim x x x x x +→?? ? ??++; (4)2 1cos lim x x x ?? ? ?? ∞ →; 类型三:利用等价无穷小和麦克劳林公式求极限的问题 1.求下列极限: (1)) cos 1(sin 1tan 1lim 0x x x x x -+-+→; (2))cos 1(lim tan 0x x e e x x x --→; (3)]1)3cos 2[(1lim 30 -+→x x x x ; (4))tan 1 1(lim 220x x x -→;

经典的考研数学辅导书比较

考研数学辅导书比较,一个比较经典的帖子,重温一下。 1.李永乐考研数学复习全书 题型很全面,内容很充实(线代和概率很不错,微积分稍逊)难度要高于真题,所谓的简单是命题的风格 很常规,没有什么剑走偏锋让人一下傻眼的题,考研真题不正是这样的吗? 做熟练(我不知道怎么叫做透哈)120以上真不难,135以上就要看临场发挥。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2.陈文灯考研数学复习指南 个别题其实已经很陈旧了,难度也有被夸大的嫌疑。很大一部分也是注重基础的题只是不像全书加以强调 和总结,微积分部分题型归纳很好,个别题有难度(真不多),但有助于锻炼思维。线代和概率内容显单 薄。 PS:无穷级数,积分,不等式证明,泰勒公式,中值定理等是精华,做过思路会很清晰。传说,考高分要 做指南,我想,是因为指南在你有一定基础之后,能对你的思维有一个提炼吧。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3.蔡燧林考研数学标准全书 微积分部分例题精华,讲解很深入,给人醍醐灌顶的感觉。所谓精华就是不会边边角角都涉及到的意思, 所以还是要做点非精华的练习(比如全书??^_^) 线代一般,概率一般,纸张一般,印刷一般。 ps :章后练习很多,但一定要做,那个也是精华。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4.水木艾迪微积分通用讲义 配合水木的视频,很好的哈。把解题中的疑难提出来,然后列举例题加以解决分析。章前的知识点讲解也 很好,选题很也典型。总之,比全书微积分要好,值得一读。 PS:多元微分,一元微积分非常好。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5.赵达夫高等数学辅导讲义 体例不好,一堆知识点,一堆练习,一堆解答。章后练习选题还是很好的,不一定很难,但非常典型。但 PS:只靠这一本书是不够的。是不是叫不给力? --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6.黄庆怀高等数学辅导教材 同学们骂我书托吧,我做了这么多书,最想推荐的就是这本了。 体例好,内容全,例题典型,归纳完整,练习题保质保量。唯一稍差是讲解不够(全书和标

高中物理竞赛辅导讲义_微积分初步

微积分初步 一、微积分的基本概念 1、极限 极限指无限趋近于一个固定的数值 两个常见的极限公式 0sin lim 1x x x →= *1lim 11x x x →∞??+= ??? 2、导数 当自变量的增量趋于零时,因变量的增量与自变量的增量之商的极限叫做导数。 0'lim x dy y y dx x ?→?==? 导数含义,简单来说就是y 随x 变化的变化率。 导数的几何意义是该点切线的斜率。 3、原函数和导函数 对原函数上每点都求出导数,作为新函数的函数值,这个新的函数就是导函数。 00()()'()lim lim x x y y x x y x y x x x ?→?→?+?-==?? 4、微分和积分 由原函数求导函数:微分 由导函数求原函数:积分 微分和积分互为逆运算。 例1、根据导函数的定义,推导下列函数的导函数 (1)2y x = (2) (0)n y x n =≠ (3)sin y x = 二、微分 1、基本的求导公式 (1)()'0 ()C C =为常数 (2)()1' (0)n n x nx n -=≠ (3)()'x x e e = *(4)()'ln x x a a a = (5)()1ln 'x x = *(6)()1log 'ln a x x a =

(7)()sin 'cos x x = (8)()cos 'sin x x =- (9)()21tan 'cos x x = (10)()21cot 'sin x x = **(11)() arcsin 'x = **(12)()arccos 'x = **(13)()21arctan '1x x =+ **(14)()2 1arccot '1x x =-+ 2、函数四则运算的求导法则 设u =u (x ),v =v (x ) (1)()'''u v u v ±=± (2)()'''uv u v uv =+ (3)2'''u u v uv v v -??= ??? 例2、求y=tan x 的导数 3、复合函数求导 对于函数y =f (x ),可以用复合函数的观点看成y =f [g (x)],即y=f (u ),u =g (x ) 'dy dy du y dx du dx == 即:'''u x y y u = 例3、求28(12)y x =+的导数 例4、求ln tan y x =的导数 三、积分 1、基本的不定积分公式 下列各式中C 为积分常数 (1) ()kdx kx C k =+?为常数 (2)1 (1)1n n x x dx C n n +=+≠-+?

高数辅导讲义(4)

第三章 一元函数积分学 §3.1 不定积分 甲 内容要点 一.基本概念与性质 1.原函数与不定积分的概念 设函数()x f 和()x F 在区间I 上有定义,若()()x f x F ='在区间I 上成立,则称()x F 为()x f 在区间 I 上的原函数,()x f 在区间I 中的全体原函数称为()x f 在区间I 的不定积分,记以()?dx x f 。其中?称 为积分号,x 称为积分变量,()x f 称为被积函数,()dx x f 称为被积表达式。 2.不定积分的性质 设 ()()C x F dx x f +=?,其中()x F 为()x f 的一个原函数,C 为任意常数。 则(1)()()C x F dx x F +='? 或 ()()? +=C x F x dF (2) ()[]()x f dx x f ='? 或 ()[]()dx x f dx x f d =? (3)()()? ? =dx x f k dx x kf (4) ()()[]()()???±=±dx x g dx x f dx x g x f 3.原函数的存在性 设()x f 在区间I 上连续,则()x f 在区间I 上原函数一定存在,但初等函数的原函数不一定是初等函数。例如() ?dx x 2sin ,() ?dx x 2 cos , ?dx x x sin ,?dx x x cos ,?x dx ln ,dx e x ?-2 等。被积函数有原函数, 但不能用初等函数表示,故这些不定积分均称为积不出来。

二.基本积分公式 1.C x dx x ++= ?+1 1 ααα (),实常数1-≠α 2. ?+=C x dx x ln 1 3.?+=C a a dx a x x ln 1 ()1,0≠>a a C e dx e x x +=? 4.? +=C x xdx sin cos 5.? +-=C x xdx cos sin 6.C x dx x xdx +== ??tan cos 1 sec 22 7.C x dx x xdx +-==??cot sin 1csc 2 2 8.C x xdx x +=? sec sec tan 9.C x xdx x +-=? csc csc cot 10.C x xdx +-=? cos ln tan 11.C x xdx +=? sin ln cot 12.C x x xdx ++=? tan sec ln sec 13.C x x xdx +-=? cot csc ln csc 14. ? +=-C a x x a dx arcsin 2 2 ()0>a 15. C a x a x a dx +=+?arctan 122 ()0>a 16. C x a x a a x a dx +-+=-?ln 2122 ()0>a 17. C a x x a x dx +±+=±? 222 2ln () 0>a

(完整word版)高等数学辅导讲义.doc

第一部分函数极限连续 函数、极限、 连续 函数极限连续 函数概念函数的四种反函数与复初等函数数列极限函数极限连续概念间断点分类初等函数的连闭区间上连续特征合函数续性函数的性质 函数的有界数列极限的函数极限的第一类间断有界性与最大性定义定义点值最小值定理函数的单调收敛数列的函数极限的可去间断点零点定理性性质性质 函数的奇偶极限的唯一函数极限的跳跃间断点 性性唯一性 函数的周期收敛数列的函数极限的第二类间断 性有界性局部有界性点 收敛数列的函数极限的 保号性局部保号性 数列极限四函数极限与数 则运算法则列极限的关系 极限存在准函数极限四 则则运算法则 夹逼准则两个重要极 限 单调有界准无穷小的比 则较 高阶无穷小 低阶无穷小 同阶无穷小 等价无穷小

历年试题分类统计及考点分布 考点复合函数极限四则两个重要单调有界无穷小的合计 运算法则极限准则阶 年份 1987 1988 5 3 8 1989 1990 3 3 6 1991 5 3 8 1992 3 3 1993 5 3 8 1994 3 3 1995 3 3 1996 3 6 3 12 1997 3 3 1998 1999 2000 5 5 2001 2002 2003 4 4 8 2004 4 4 2005 2006 12 3 15 2007 4 4 2008 4 4 2009 4 4 2010 4 4 2011 10 10 20 合计8 18 37 32 27 本部分常见的题型 1.求分段函数的复合函数。 2.求数列极限和函数极限。 3.讨论函数连续性,并判断间断点类型。 4.确定方程在给定区间上有无实根。

[整理]考研数学高数定积分公开课讲义(汤家凤)

课程配套讲义说明1、配套课程名称2013年考研数学高数中值定理及定积分公开课(汤家凤) 2、课程内容 此课程为2013年考研数学高数部分的公开课,主要讲授定积分部分。 3、主讲师资 汤家凤——主讲高等数学、线性代数。 著名考研辅导专家,南京大学博士,南京工业大学教授,江苏省大学生数学竞赛优秀指导教师。凭借多年从事考研阅卷工作的经验,通过自己的归纳总结,在课堂上为学生列举大量以往考过的经典例子。深入浅出,融会贯通,让学生真正掌握正确的解题方法。 4、讲义: 6页(电子版) 文都网校 2011年5月27日

公开课二:定积分理论 一、实际应用背景 1、运动问题—设物体运动速度为)(t v v =,求],[b a t ∈上物体走过的路程。 (1)取b t t t a n =<<<= 10,],[],[],[],[12110n n t t t t t t b a -???= , 其中)1(1n i t t t i i i ≤≤-=?-; (2)任取)1](,[1n i x x i i i ≤≤∈-ξ,i n i i t f S ?≈ ∑=)(1ξ; (3)取}{max 1i n i x ?=≤≤λ,则i n i i x f S ?=∑=→)(lim 1 ξλ 2、曲边梯形的面积—设曲线)(0)(:b x a x f y L ≤≤≥=,由b x a x L ==,,及x 轴围成的区域称为曲边梯形,求其面积。 (1)取b x x x a n =<<<= 10,],[],[],[],[12110n n x x x x x x b a -???= , 其中)1(1n i x x x i i i ≤≤-=?-; (2)任取)1](,[1n i x x i i i ≤≤∈-ξ,i n i i x f A ?≈ ∑=)(1ξ; (3)取}{max 1i n i x ?=≤≤λ,则i n i i x f A ?=∑=→)(lim 1 ξλ。 二、定积分理论 (一)定积分的定义—设)(x f 为],[b a 上的有界函数, (1)取b x x x a n =<<<= 10,],[],[],[],[12110n n x x x x x x b a -???= , 其中)1(1n i x x x i i i ≤≤-=?-; (2)任取)1](,[1n i x x i i i ≤≤∈-ξ,作 i n i i x f ?∑=)(1 ξ; (3)取}{m a x 1i n i x ?=≤≤λ, 若i n i i x f ?∑=→)(lim 1 ξλ存在,称)(x f 在],[b a 上可积,极限称为) (x f 在],[b a 上的定积分,记 ? b a dx x f )(,即?b a dx x f )(i n i i x f ?=∑=→)(lim 1 ξλ。

高等数学讲义

第一章 函数、极限、连续 §1.1 函数 一、有关四种性质(奇偶性、单调性、周期性、有界性) 1. 0 () (0)()2() ()a a a f x a f x dx f x dx f x ->?? =???? ?当为奇函数当为偶函数 口诀(1):奇偶函数常遇到;对称性质不可忘。 2. 在(a,b )内,若()0f x '>,则()f x 单调增加 若()0f x '<,则()f x 单调减少 口诀(2):单调增加与减少;先算导数正与负 例1 求1 51 [()ln(.x x I x x e e x dx --= +-+? 解 1()x x f x e e -=-是奇函数, ∵112()(),()ln(x x f x e e f x f x x --=-=-=+是奇 函数, ∵ 222()ln(ln f x x -=-+ = 2ln1ln(()x f x =-=- 因此()ln(x x x e e x --是奇函数。 于是1 1 6 61 2027 I x dx x dx -= +== ? ?。 例2 设()()F x f x '=,则下列结论正确的是 (A)若()f x 为奇函数,则()F x 为偶函数。 (B)若()f x 为偶函数,则()F x 为奇函数。 (C)若()f x 为周期函数,则()F x 为周期函数。 (D)若()f x 为单调函数,则()F x 为单调函数。 解 (B)不成立,反例3 2 (),()13 x f x x F x ==+ (C)不成立,反例()cos 1,()sin f x x F x x x =+=+ (D)不成立,反例2 ()2,()(,)f x x F x x ==-∞+∞在内 (A)成立。 证明 0 ()(0)(),x F x F f t dt f =+ ? 为奇函数,

解答金榜图书武忠祥 高等数学辅导讲义 练习题详解

《高等数学辅导讲义》练习题解答 第五章 多元函数微分学 1.应选(B).,)0,(x e x f =该函数在0=x 处不可导,则)0,0(x f ′不存在;,),0(2 y e y f =该函数在0=y 处不可导,则)0,0(y f ′存在; 2.应选(D). 由b y x f a y x f y x =′=′),(,),(0000知,一元函数),(),,(00y x f y x f 分别在 00,y y x x ==处连续,则),,(),(lim 0000 y x f y x f x x =→).,(),(lim 0000 y x f y x f y y =→ 3.应选(B). ,000lim )0,0(0=Δ?=′→Δx f x x ,00 0lim )0,0(0=Δ?=′→Δx f y y 220 000)()(lim ])0,0()0,0([)]0,0(),([lim y x y x y f x f f y x f y x y x y x Δ+ΔΔΔ=Δ′+Δ′??ΔΔ→Δ→Δ→Δ→Δρ不存在, 则),(y x f 在点)0,0(处不可微,故应选(B). 4.应选(D). ,00)(1sin )(lim )0,0(220 =Δ?ΔΔ=′→Δx x x f x x ,00)(1sin )(lim )0,0(2 2 0=Δ?ΔΔ=′→Δy y y f y y 2 22 2220 0)()()()(1 sin ))()((lim ] )0,0()0,0([)]0,0(),([lim y x y x y x y f x f f y x f y x y x y x Δ+ΔΔ+ΔΔ+Δ=Δ′+Δ′??ΔΔ→Δ→Δ→Δ→Δρ ,0=则),(y x f 在点)0,0(处可微.当)0,0(),(≠y x 时, 2 222221 cos 21sin 2),(y x y x x y x x y x f x ++? += ,01sin 2lim 22) 0,0(),(=+→y x x y x 2222)0,0(),(1 cos 2lim y x y x x y x ++→不存在, 则 ),(lim ) 0,0(),(y x f x y x →不存在,即偏导数),(y x f x 在点)0,0(处不连续,故应选(D). 5.应选(D).由 0),(,0),(??y y x f x y x f 可知,),(y x f 关于变量x 是增函数,而关于变量y 是减函数,当 2121,y y x x ><时, ).,(),(),(112122y x f y x f y x f >>

高等数学上册总复习上课讲义

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 00 x 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. (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 εδδε<-<-?>??=→A x f x x x A x f x x )( 0 , ,0 ,0)(lim 00 时,当

左极限:)(lim )(0 0x f x f x x - →-= 右极限:)(lim )(0 0x 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 =∞ →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=→x x x b) e x x x x x x =+=++∞→→)11(lim )1(lim 1 0 5) 无穷小代换:(0→x ) a) x x x x x arctan ~arcsin ~tan ~sin ~

高等数学工专讲义(可编辑修改word版)

接下来我们就开始学习高等数学了,也许在学习的过程中我们会感到枯燥无味,但是我相信只要我们努力,我们一定能达到成功的彼岸。 常量与变量 变量的定义 我们在观察某一现象的过程时,常常会遇到各种不同的量,其中有的量在过程中不起变化,我们把其称之为常量;有的量在过程中是变化的,也就是可以取不同的数值,我们则 把其称之为变量。 注:在过程中还有一种量,它虽然是变化的,但是它的变化相对于所研究的对象是极其微小的,我们则把它看作常量。 变量的表示 如果变量的变化是连续的,则常用区间来表示其变化范围。 在数轴上来说,区间是指介于某两点之间的线段上点的全体。 区间的名 区间的满足的不等式区间的记号区间在数轴上的表示称 闭区间a≤x≤b[a,b] 开区间a<x<b (a,b) 半开区间a<x≤b或a≤x<b (a,b]或[a,b) 以上我们所述的都是有限区间,除此之外,还有无限区间: [a, +∞):表示不小于 a 的实数的全体,也可记为:a≤x<+∞; (- ∞,b):表示小于 b 的实数的全体,也可记为:-∞<x<b; (-∞,+∞):表示全体实数,也可记为:-∞<x<+∞ 注:其中-∞和+∞,分别读作"负无穷大"和"正无穷大",它们不是数,仅仅是记号。邻域 设α与δ是两个实数,且δ>0.满足不等式│x-α│<δ的实数 x 的全体称为点α 的δ邻域,点α称为此邻域的中心,δ称为此邻域的半径。 函数 函数的定义 如果当变量 x 在其变化范围内任意取定一个数值时,量y 按照一定的法则总有确定的数 值与它对应,则称 y 是x 的函数。变量 x 的变化范围叫做这个函数的定义域。通常 x 叫做自变量,y 叫做因变量。 注:为了表明 y 是x 的函数,我们用记号 y=f(x)、y=F(x)等等来表示.这里的字母"f"、"F" 表示 y 与 x 之间的对应法则即函数关系,它们是可以任意采用不同的字母来表示的. 注:如果自变量在定义域内任取一个确定的值时,函数只有一个确定的值和它对应,这 种函数叫做单值函数,否则叫做多值函数。这里我们只讨论单值函数。 函数的表示

考研强化班高等数学讲义

考研数学春季强化班高数讲义

第一章 函数 极限 连续 一.函数 1. 函数的概念(定义、定义域、对应法则、值域) 2. 函数的性态 1)单调性 定义:单调增: ).()(2121x f x f x x '单调增; 2)奇偶性 定义:偶函数 );()(x f x f =- 奇函数 ).()(x f x f -=- 判定:(1)定义: (2)设)(x f 可导,则: a))(x f 是奇函数? )(x f '是偶函数; b))(x f 是偶函数? )(x f '是奇函数; (3)连续的奇函数其原函数都是偶函数; 连续的偶函数其原函数之一是奇函数。 3)周期性 定义:)()(x f T x f =+ 判定:(1)定义; (2)可导的周期函数其导函数为周期函数; (3)周期函数的原函数不一定是周期函数;

4)有界性 定义:若;)(,,0M x f I x M ≤∈?>?则称)(x f 在I 上有界。 判定:(1)定义: (2))(x f 在],[b a 上连续)(x f ?在],[b a 上有界; (3))(x f 在),(b a 上连续,且)0()0(-+b f a f 和存在)(x f ?在 )(b a ,上有界; (4))(x f '在区间I (有限)上有界)(x f ?在I 上有界; 3.复合函数与反函数 (函数分解成简单函数的复合,分段函数的复合) 4.基本的初等函数与初等函数 基本初等函数: 常数,幂函数 ,指数,对数,三角,反三角。了解它们定义域,性质,图形. 初等函数: 由基本初等函数经过有限次的加、减、乘、除和复合所得到且能用一个 解析式表示的函数. 题型一 复合函数 例1设)1(-x f 的定义域为),0(],,0[>a a ,则)(x f 的定义域为 (A) ]1,1[+a (B) ]1,1[--a (C) ],1[a a - (D) ]1,[+a a 例2已知,1)]([,)(2x x f e x f x -==?且,0)(≥x ?求)(x ?及其定义域。 =)((x ?)0,)1ln(≤-x x 例3设???≥<=0,10,0)(x x x f , ? ??≤-<-=||1,2||1||,2)(2x x x x x g 试求)]([)],([x f g x g f . ( ???≤<<≤=||21||,12||1,0)]([x x x x g f 或 ???≥-<=0 ,10,2)]([x x x f g ) 题型二 函数性态

高等数学讲义

目录 第一章函数 (1) 第二章极限与连续 (5) §1 数列极限 §2 函数的极限 §3 无穷小与无穷大 §4 极限的性质及四则运算法则 §5 无穷的比较 §6 数列极限 §7 连续函数的运算法则 §8 初等函数的连续性 §9 闭区间上连续函数的性质 第三章导数与微分 (15) §1 导数的概念 §2 导数的运算法则 §3 反函数的导数 §4 复合函数的导数 §5 隐函数的导数 §6 参数方程所确定的函数的导数 §7 高阶导数 §8 微分 第四章微分中值定理与导数的应用 (26)

§1 中值定理 §2 洛必达法则 §3 函数单调性的判别法 §4 函数的极值和最值 §5 曲线的凹凸与渐进线 §6 函数图形的描绘 第五章不定积分 (35) §1 原函数与不定积分 §2 不定积分的性质 §3 不定积分的计算 第六章定积分 (40) §1 定积分的概念 §2 定积分的性质 §3 微积分基本定理 §4 定积分的计算 第七章定积分的应用 (47) §1 定积分的几何应用 §2 定积分的物理应用 高等数学讲义 第一章函数 一、本章学习要求与内容提要

(一)学习要求 1.理解函数的概念. 2.了解分段函数、基本初等函数、初等函数的概念. 3.了解反函数、复合函数的概念,会分析复合函数的复合结构. 4.会建立简单实际问题的函数模型. (二) 内容提要 1.函数的定义 (1) 函数的定义 定义1 设x 和y 是两个变量,D 是一个给定的数集,如果对于每个数D x ∈,变量y 按照一定法则总有惟一确定的数值与其对应,则称y 是x 的函数,记作)(x f y =.数集D 称为该函数的定义域, x 称为自变量, y 称为因变量. 当自变量x 取数值0x 时,因变量y 按照法则f 所取定的数值称为函数)(x f y =在点0 x 处的函数值,记作)(0x f .当自变量x 遍取定义域D 的每个数值时,对应的函数值的全体组成的数集W ={} D x x f y y ∈=),(称为函数的值域. 定义2 设D 与B 是两个非空实数集,如果存在一个对应规则f ,使得对D 中任何一个实数x ,在B 中都有惟一确定的实数y 与x 对应,则对应规则f 称为在D 上的函数,记为 B D f y x f →→: :或, y 称为x 对应的函数值,记为 D x x f y ∈=),(, 其中,x 称为自变量,y 称为因变量. 由定义2知, 函数是一种对应规则,在函数)(x f y =中,f 表示函数,)(x f 是对应于自变量x 的函数值,但在研究函数时,这种对应关系总是通过函数值表现出来的,所以习惯上常把在x 处的函数值y 称为函数,并用)(x f y =的形式表示y 是x 的函数.但应正确理 解,函数的本质是指对应规则f .例如104(2 3 -+=x x x f ) 就是一个特定的函数,f 确定的对应规则为 10)(4)()(23-+=f 就是一个函数. (2) 函数的两要素 函数)(x f y =的定义域D 是自变量x 的取值范围,而函数值y 又是由对应规则f 来确定的,所以函数实质上是由其定义域D 和对应规则f 所确定的,因此通常称函数的定义域和对应规则为函数的两个要素.也就是说,只要两个函数的定义域相同,对应规则也相同,就称这两个函数为相同的函数,与变量用什么符号表示无关,如2 v z x y ==与,就是相同的函数. 2. 函数的三种表示方法 (1) 图像法 (2) 表格法 (3) 公式法 在用公式法表示函数时经常遇到下面几种情况:

《高等数学讲义》(上、下册)--目录 樊映川等编

《高等数学讲义》(上、下册)--目录樊映川等编 第一篇解析几何 第一章行列式及线性方程组1.二阶行列式和二元线性方程组 2.三阶行列式 3.三阶行列式的主要性质 4.行列式的按行按列展开 5.三元线性方程组 6.齐次线性方程组 7.高阶行列式概念 第二章平面上的直角坐标曲线及其方程 1.轴和轴上的线段 2.直线上点的坐标数轴 3.平面数的点的笛卡儿直角坐标 4.坐标变换问题 5.两点间的距离 6.线段的定比分点 7.平面上曲线方程的概念 8.两曲线的交点 第三章直线与二元一次方程 1.过定点有定斜率的直线方程 2.直线的斜截式方程 3.直线的两点式方程 4.直线的截距式方程 5.直线的一般方程 6.两直线的交角 7.直线平息及两直线垂直的条件 8.点到直线的距离 9.直线束 第四章圆锥曲线与二元一次方程 1.圆的一般方程 2.椭圆及其标准方程 3.椭圆形状的讨论 4.双曲线及其标准方程 5.双曲线形状的讨论 6.抛物线及其标准方程 7.抛物线形状的讨论 8.椭圆及双曲线的准线 9.利用轴的平移简化二次方程 10.利用轴的旋转简化二次方程 11.一般二元二次方程的简化第五章极坐标 1.极坐标的概念 2.极坐标与直角的关系 3.曲线的极坐标方程 4.圆锥曲线的极坐标方才 第六章参数方程 1.参数方程的概念 2.曲线的参数方程 3.参数方程的作图法 第七章控件直角坐标与矢量代 数 1.间点的直角坐标 2.基本问题 3.矢量的概念矢径 4.矢量的加减法 5.矢量与数量的乘法 6.矢量在轴上的投影投影定理 7.矢量的分解与矢量的坐标 8.矢量的模矢量的方向余弦与 方向数 9.两矢量的数量积 10.两矢量的夹角 11.两矢量的矢量积 12.矢量的混合积 第八章曲面方程与曲线方程 1.曲面方程的概念 2.球面方程 3.母线平行于坐标的柱面方程 二次柱面 4.控件曲线作为两曲面的交线 5.空间曲线的参数方程 6.空间曲线在坐标面上的投影 第九章空间的平面于曲线 1.过一点并已知一法线矢量的 平面方程 2.平面的一般方程的研究 3.平面的截距式方程 4.点到平面的距离 5.两平面的夹角 6.直线作为两平面的交线 7.直线的方程 8.两直线的夹角 9.直线与平面的夹角 10.直线与平面的交点 11.杂例 12.平面束的方程 第十章二次曲面 1.旋转曲面 2.椭秋面 3.单叶双曲面 4.双叶双曲面 5.椭圆抛物面 6.双曲抛物面 7.二次锥面 第二篇 第一章函数及其图形 1.实数与数轴 2.区间 3.实数的绝对值邻域 4.常量与变量 5.函数概念 6.函数的表示法 7.函数的几种特性 8.反函数概念 9.基本初等函数的图形 10.复合函数初等函数 第二章数列的极限及函数的极 限 1.数列及其简单性质 2.数列的极限 3.函数的极限 4.无穷大无穷小 5.关于无穷小的定理 6.极限的四则运算 7.极限存在的准则两个重要极 限 8.双曲函数 9.无穷小的比较 第三章函数的连续性 1.函数连续性的定义 2.函数的间断点 3.闭区间上连续函数的基本性 质 4.连续函数的和积及商的连续 性 5.反函数与复合函数的连续性 6.初等函数的连续性 第四章导数及微分 1.几个物力学上的概念

2019年考研数学高等数学复习讲义(详细版)

2019年考研数学高等数学复习讲义 第一章 函数、极限、连续 §1.1 函数 (甲)内容要点 一、函数的概念 1.函数的定义 设D 是一个非空的实数集,如果有一个对应规划f ,对每一个x D ∈,都能对应惟一的一个实数y ,则这个对应规划f 称为定义在D 上的一个函数,记以y =f (x ),称x 为函数的自变量,y 为函数的因变量或函数值,D 称为函数的定义域,并把实数集 {}|(),Z y y f x x D ==∈ 称为函数的值域。 2.分段函数 如果自变量在定义域内不同的值,函数不能用同一个表达式表示,而要用两上或两个以上的表达式来表示。这类函数称为分段函数。 例如 21<1() -115 >1x x y f x x x x x +-?? ==≤≤??? 是一个分段函数,它有两个分段点,x =-1和x =1,它们两侧的函数表达式不同,因此讨论函数y =f (x )在分段点处的极限、连续、导数等问题时,必须分别先讨论左、右极限,左、右连续性和左、右导数。需要强调:分段函数一般不是初等函数,不能用初等函数在定义域内皆连续这个定理。 3.隐函数 形如y =f (x )有函数称为显函数,由方程F (x ,y )=0确定的y =y (x )称为隐函数,有些隐函数可以化为显函数(不一定是一个单值函数),而有些隐函数则不能化为显函数。 4.反函数 如果y =f (x )可以解出()x y ?=是一个函数(单值),则称它为f (x )的反函数,记以1()x f y -=。有时也用1()y f x -=表示。 二、基本初等函数 1.常值函数 y =C (常数) 2.幂函数 y x α=(α常数) 3.指数函数 x y a =(a >0,a ≠1常数)

高等数学讲义(一)

高等数学基础 高等数学基础课程的学习内容微积分学,它是创建于十七世纪的一门数学学科,创始人是英国数学家牛顿(Newton )和德国数学家莱布尼茨(Leibniz )。用著名学者的话来形容“微积分、或者数学分析,是人类思维的伟大成果之一。它处于自然科学与人文科学之间的地位,使它成为高等教育的一种特别有效的工具”。“微积分的创立,与其说是数学史上,不如说是人类历史上的一件大事。时至今日,它对工程技术的重要性就像望远镜之于天文学,显微镜之于生物学一样。 第1讲 函数 1.2 函数 要知道什么是函数,需要先了解几个相关的概念。 一、常量与变量 先看几个例子: 圆的面积公式 2πr S = 自由活体的下落距离 202 1gt t v s += 在上述讨论的问题中,g v ,,π0是常量,t s r S ,,,是变量。变量可以视为实属集合(不止一个元素)。 二、函数的定义 定义1.1 设D 是一个非空数集。如果有一个对应规则f ,使得对每一D x ∈,都能对应于唯一的一个数y ,则此对应规则f 称为定义在集合D 上的一个函数,并把数x 与对应的数y 之间的对应关系记为 )(x f y = 并称x 为该函数的自变量,y 为函数值或因变量,D 为定义域。 实数集合 },)(;{D x x f y y Z ∈== 称为函数f 的值域。 看看下面几个例子中哪些是函数: }6,3,1{=X f

Y }9,8,6,2{

f 是函数,且 2)1(=f ,8)3(=f ,6)6(=f 定义域}6,3,1{=D ,值域}8,6,2{=Z ,一般地Y Z ?。 }7,6,3,1{=X }9,8,6,2{=Y f 不是函数。 }6,3,1{=X }9,8,6,{=Y f 是函数,且 2)1(=f ,8)3(=f ,8)6(=f 定义域}6,3,1{=D ,值域}8,2{=Z 。 }6,3,1{=X }9,8,6,2{=Y f 不是函数。 由函数定义可以得出,函数的对应规则和定义域是确定函数的两个要素,用解析法表示的函数的对应规则就是由表达式确定的,而定义域就是使表达式有意义的所有x 轴上的点。 例1 求函数x y -=1的定义域。 解 在实数范围内要使等式有意义,有 01≥-x 即 1≤x 所以函数的定义域为]1,(-∞。 f f f

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