成人高考专升本高等数学二概念和笔记公式中学教育高考_中学教育-高考.pdf
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1、学习必备 欢迎下载 第一章 函数、极限和连续 1.1 函数 一、主要内容 函数的概念 1.函数的定义:y=f(x),xD 定义域:D(f),值域:Z(f).2.分段函数:21)()(DxxgDxxfy 3.隐函数:F(x,y)=0 4.反函数:y=f(x)x=(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。函数的几何特性 1.函数的单调性:y=f(x),xD,x1、x2D 当 x1x2时,若 f(x1)f(x2),则
2、称 f(x)在 D内单调增加();若 f(x1)f(x2),则称 f(x)在 D内单调减少();若 f(x1)f(x2),则称 f(x)在 D内严格单调增加();若 f(x1)f(x2),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)基本初等函数 1.常数函数:y=c,(c为常数)2.幂函数:y=xn,(n为实数)3.指数函数:y=ax,(a0、a1)4.对数函数:y=log
3、a x,(a0、a1)5.三角函数:y=sin x,y=con x y=tan x,y=cot x y=sec x,y=csc x 6.反三角函数:y=arcsin x,y=arccon x y=arctan x,y=arccot x 学习必备 欢迎下载 复合函数和初等函数 1.复合函数:y=f(u),u=(x)y=f(x),xX 2.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 极限的概念 1.数列的极限:Aynnlim 称数列 ny以常数 A 为极限;或称数列ny收敛于 A.定理:若ny的极限存在
4、ny必定有界.2.函数的极限:当x时,)(xf的极限:AxfAxfAxfxxx)(lim)(lim)(lim 当0 xx 时,)(xf的极限:Axfxx)(lim0 左极限:Axfxx)(lim0 右极限:Axfxx)(lim0 函数极限存的充要条件:定理:AxfxfAxfxxxxxx)(lim)(lim)(lim000 无穷大量和无穷小量 1.无穷大量:)(limxf 称在该变化过程中)(xf为无穷大量。数定理如果函数是严格单调增加或减少的则它必定存在反函数且也是严格单调增加或减少的函数的几何特性函数的单调性当时若则称在内单调增加若则称在内单调减少若则称在内严格单调增加若则称在内严格单调减少
5、函数的奇偶性函数为实数指数函数对数函数三角函数反三角函数学习必备欢迎下载复合函数和初等函数复合函数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极限一主要内容极限的概左极限右极限函数极限存的充要条件定理无穷大量和无穷小量无穷大量称在该变化过程中为无穷大量学习必备欢迎下载再某个变化过程是指无穷小量称在该变化过程中为无穷小量无穷大量与无穷小量的关系定理无穷小量的比较若则学习必备 欢迎下载 X 再某个变化过程是指:,xxx000,xxxxxx 2.无穷小量:0)(limxf 称在该变化过程中)(xf为无穷小量。3.无穷大量与无穷小量的关系:定理:)0)
6、(,)(1lim0)(limxfxfxf 4.无穷小量的比较:0lim,0lim 若0lim,则称是比较高阶的无穷小量;若clim(c 为常数),则称与同阶的无穷小量;若1lim,则称与是等价的无穷小量,记作:;若lim,则称是比较低阶的无穷小量。定理:若:;,2211 则:2121limlim 两面夹定理 1 数列极限存在的判定准则:设:nnnzxy(n=1、2、3)且:azynnnnlimlim 则:axnnlim 2 函数极限存在的判定准则:设:对于点 x0的某个邻域内的一切点 (点 x0除外)有:)()()(xhxfxg 且:Axhxgxxxx)(lim)(lim00 则:Axfxx)
7、(lim0 数定理如果函数是严格单调增加或减少的则它必定存在反函数且也是严格单调增加或减少的函数的几何特性函数的单调性当时若则称在内单调增加若则称在内单调减少若则称在内严格单调增加若则称在内严格单调减少函数的奇偶性函数为实数指数函数对数函数三角函数反三角函数学习必备欢迎下载复合函数和初等函数复合函数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极限一主要内容极限的概左极限右极限函数极限存的充要条件定理无穷大量和无穷小量无穷大量称在该变化过程中为无穷大量学习必备欢迎下载再某个变化过程是指无穷小量称在该变化过程中为无穷小量无穷大量与无穷小量的关系定理
8、无穷小量的比较若则学习必备 欢迎下载 极限的运算规则 若:BxvAxu)(lim,)(lim 则:BAxvxuxvxu)(lim)(lim)()(lim BAxvxuxvxu)(lim)(lim)()(lim BAxvxuxvxu)(lim)(lim)()(lim )0)(l i mxv 推论:)()()(lim21xuxuxun )(lim)(lim)(lim21xuxuxun)(lim)(limxucxuc nnxuxu)(lim)(lim 两个重要极限 1 1sinlim0 xxx 或 1)()(sinlim0)(xxx 2 exxx)11(lim exxx10)1(l i m 1.3
9、连续 一、主要内容 函数的连续性 1.函数在0 x处连续:)(xf在0 x的邻域内有定义,1o0)()(limlim0000 xfxxfyxx 2o)()(lim00 xfxfxx 左连续:)()(lim00 xfxfxx 右连续:)()(lim00 xfxfxx 2.函数在0 x处连续的必要条件:定理:)(xf在0 x处连续)(xf在0 x处极限存在 数定理如果函数是严格单调增加或减少的则它必定存在反函数且也是严格单调增加或减少的函数的几何特性函数的单调性当时若则称在内单调增加若则称在内单调减少若则称在内严格单调增加若则称在内严格单调减少函数的奇偶性函数为实数指数函数对数函数三角函数反三角函
10、数学习必备欢迎下载复合函数和初等函数复合函数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极限一主要内容极限的概左极限右极限函数极限存的充要条件定理无穷大量和无穷小量无穷大量称在该变化过程中为无穷大量学习必备欢迎下载再某个变化过程是指无穷小量称在该变化过程中为无穷小量无穷大量与无穷小量的关系定理无穷小量的比较若则学习必备 欢迎下载 3.函数在0 x处连续的充要条件:定理:)()(lim)(lim)()(lim00000 xfxfxfxfxfxxxxxx 4.函数在ba,上连续:)(xf在ba,上每一点都连续。在端点a和b连续是指:)()(lima
11、fxfax 左端点右连续;)()(limbfxfbx 右端点左连续。a+0 b-x 5.函数的间断点:若)(xf在0 x处不连续,则0 x为)(xf的间断点。间断点有三种情况:1o)(xf在0 x处无定义;2o)(lim0 xfxx不存在;3o)(xf在0 x处有定义,且)(lim0 xfxx存在,但)()(lim00 xfxfxx。两类间断点的判断:1o第一类间断点:特点:)(lim0 xfxx和)(lim0 xfxx都存在。可去间断点:)(lim0 xfxx存在,但)()(lim00 xfxfxx,或)(xf在0 x处无定义。数定理如果函数是严格单调增加或减少的则它必定存在反函数且也是严格
12、单调增加或减少的函数的几何特性函数的单调性当时若则称在内单调增加若则称在内单调减少若则称在内严格单调增加若则称在内严格单调减少函数的奇偶性函数为实数指数函数对数函数三角函数反三角函数学习必备欢迎下载复合函数和初等函数复合函数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极限一主要内容极限的概左极限右极限函数极限存的充要条件定理无穷大量和无穷小量无穷大量称在该变化过程中为无穷大量学习必备欢迎下载再某个变化过程是指无穷小量称在该变化过程中为无穷小量无穷大量与无穷小量的关系定理无穷小量的比较若则学习必备 欢迎下载 2o第二类间断点:特点:)(lim0
13、xfxx和)(lim0 xfxx至少有一个为,或)(lim0 xfxx振荡不存在。无穷间断点:)(lim0 xfxx和)(lim0 xfxx至少有一个为 函数在0 x处连续的性质 1.连续函数的四则运算:设)()(lim00 xfxfxx,)()(lim00 xgxgxx 1o)()()()(lim000 xgxfxgxfxx 2o)()()()(lim000 xgxfxgxfxx 3o)()()()(lim000 xgxfxgxfxx 0)(lim0 xgxx 2.复合函数的连续性:)(),(),(xfyxuufy )()(lim),()(lim0)(000 xfufxxxuxx 则:)()
14、(lim)(lim000 xfxfxfxxxx 3.反函数的连续性:)(),(),(001xfyxfxxfy )()(lim)()(lim011000yfyfxfxfyyxx 数定理如果函数是严格单调增加或减少的则它必定存在反函数且也是严格单调增加或减少的函数的几何特性函数的单调性当时若则称在内单调增加若则称在内单调减少若则称在内严格单调增加若则称在内严格单调减少函数的奇偶性函数为实数指数函数对数函数三角函数反三角函数学习必备欢迎下载复合函数和初等函数复合函数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极限一主要内容极限的概左极限右极限函数极限
15、存的充要条件定理无穷大量和无穷小量无穷大量称在该变化过程中为无穷大量学习必备欢迎下载再某个变化过程是指无穷小量称在该变化过程中为无穷小量无穷大量与无穷小量的关系定理无穷小量的比较若则学习必备 欢迎下载 函数在,ba上连续的性质 1.最大值与最小值定理:)(xf在,ba上连续)(xf在,ba上一定存在最大值与最小值。y y +M M f(x)f(x)0 a b x m -M 0 a b x a)有界定理:)(xf在,ba上连续)(xf在,ba上一定有界。3.介值定理:)(xf在,ba上连续在),(ba内至少存在一点 ,使得:cf)(,其中:Mcm y y M f(x)C f(x)0 a b x
16、m 0 a 1 2 b x 推论:)(xf在,ba上连续,且)(af与)(bf异号在),(ba内至少 存在一点,使得:0)(f。b)初等函数的连续性:初等函数在其定域区间内都是连续的。数定理如果函数是严格单调增加或减少的则它必定存在反函数且也是严格单调增加或减少的函数的几何特性函数的单调性当时若则称在内单调增加若则称在内单调减少若则称在内严格单调增加若则称在内严格单调减少函数的奇偶性函数为实数指数函数对数函数三角函数反三角函数学习必备欢迎下载复合函数和初等函数复合函数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极限一主要内容极限的概左极限右极限
17、函数极限存的充要条件定理无穷大量和无穷小量无穷大量称在该变化过程中为无穷大量学习必备欢迎下载再某个变化过程是指无穷小量称在该变化过程中为无穷小量无穷大量与无穷小量的关系定理无穷小量的比较若则学习必备 欢迎下载 第二章 一元函数微分学 2.1 导数与微分 一、主要内容 导数的概念 1导数:)(xfy 在0 x的某个邻域内有定义,xxfxxfxyxx)()(l i ml i m0000 00)()(lim0 xxxfxfxx 00)(0 xxxxdxdyxfy 2左导数:000)()(lim)(0 xxxfxfxfxx 右导数:000)()(lim)(0 xxxfxfxfxx 定理:)(xf在0
18、x的左(或右)邻域上连续在 其内可导,且极限存在;则:)(lim)(00 xfxfxx (或:)(lim)(00 xfxfxx)3.函数可导的必要条件:定理:)(xf在0 x处可导)(xf在0 x处连续 4.函数可导的充要条件:定理:)(00 xfyxx存在)()(00 xfxf,且存在。5.导函数:),(xfy ),(bax )(xf在),(ba内处处可导。y )(0 xf )(xf 6.导数的几何性质:y )(0 xf 是曲线)(xfy上点 x 00,yxM处切线的斜率。o x0 x 求导法则 1.基本求导公式:2.导数的四则运算:数定理如果函数是严格单调增加或减少的则它必定存在反函数且也
19、是严格单调增加或减少的函数的几何特性函数的单调性当时若则称在内单调增加若则称在内单调减少若则称在内严格单调增加若则称在内严格单调减少函数的奇偶性函数为实数指数函数对数函数三角函数反三角函数学习必备欢迎下载复合函数和初等函数复合函数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极限一主要内容极限的概左极限右极限函数极限存的充要条件定理无穷大量和无穷小量无穷大量称在该变化过程中为无穷大量学习必备欢迎下载再某个变化过程是指无穷小量称在该变化过程中为无穷小量无穷大量与无穷小量的关系定理无穷小量的比较若则学习必备 欢迎下载 1o vuvu)(2o vuvu
20、vu)(3o 2vvuvuvu )0(v 3.复合函数的导数:)(),(),(xfyxuufy dxdududydxdy,或)()()(xxfxf 注意)(xf与)(xf的区别:)(xf表示复合函数对自变量x求导;)(xf表示复合函数对中间变量)(x求导。4.高阶导数:)(),(),()3(xfxfxf或 )4,3,2(,)()()1()(nxfxfnn 函数的 n 阶导数等于其 n-1导数的导数。微分的概念 1.微分:)(xf在x的某个邻域内有定义,)()(xoxxAy 其中:)(xA与x无关,)(xo 是比x较高 阶的无穷小量,即:0)(lim0 xxox 则称)(xfy在x处可微,记作:
21、xxAdy)(dxxAdy)()0(x 2.导数与微分的等价关系:定理:)(xf 在x处可微)(xf在x处可导,且:)()(xAxf 数定理如果函数是严格单调增加或减少的则它必定存在反函数且也是严格单调增加或减少的函数的几何特性函数的单调性当时若则称在内单调增加若则称在内单调减少若则称在内严格单调增加若则称在内严格单调减少函数的奇偶性函数为实数指数函数对数函数三角函数反三角函数学习必备欢迎下载复合函数和初等函数复合函数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极限一主要内容极限的概左极限右极限函数极限存的充要条件定理无穷大量和无穷小量无穷大量
22、称在该变化过程中为无穷大量学习必备欢迎下载再某个变化过程是指无穷小量称在该变化过程中为无穷小量无穷大量与无穷小量的关系定理无穷小量的比较若则学习必备 欢迎下载 3.微分形式不变性:duufdy)(不论 u 是自变量,还是中间变量,函数的 微分dy都具有相同的形式。2.2 中值定理及导数的应用 一、主要内容 中值定理 1.罗尔定理:)(xf满足条件:.0)(,),().()(3;),(2,10.0.0.fbabfafbaba使 得存在一点内至少在内可导在上连续;在 y )(f )(f )(xf )(xf a o b x a o b x 2.拉格朗日定理:)(xf满足条件:abafbffbabab
23、a)()()(),(),(2,100,使 得:在 一 点内 至 少 存在内 可 导;在上 连 续,在 罗必塔法则:(,00 型未定式)定理:)(xf和)(xg满足条件:1o)或)或(0)(lim(0)(limxgxfaxax;2o在点 a 的某个邻域内可导,且0)(xg;3o)(或,)()(lim)(Axgxfax 数定理如果函数是严格单调增加或减少的则它必定存在反函数且也是严格单调增加或减少的函数的几何特性函数的单调性当时若则称在内单调增加若则称在内单调减少若则称在内严格单调增加若则称在内严格单调减少函数的奇偶性函数为实数指数函数对数函数三角函数反三角函数学习必备欢迎下载复合函数和初等函数复
24、合函数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极限一主要内容极限的概左极限右极限函数极限存的充要条件定理无穷大量和无穷小量无穷大量称在该变化过程中为无穷大量学习必备欢迎下载再某个变化过程是指无穷小量称在该变化过程中为无穷小量无穷大量与无穷小量的关系定理无穷小量的比较若则学习必备 欢迎下载 则:)(或,)()(lim)()(lim)()(Axgxfxgxfaxax 注意:1o法则的意义:把函数之比的极限化成了它们导数之比的极限。2o若不满足法则的条件,不能使用法则。即不是00型或型时,不可求导。3o应用法则时,要分别对分子、分母 求导,而不是
25、对整个分式求导。4o若)(xf 和)(xg还满足法则的条件,可以继续使用法则,即:)(或Axgxfxgxfxgxfaxaxax)()(lim)()(lim)()(lim)()()(5o若函数是,0型可采用代数变 形,化成00或型;若是00,0,1型可 采用对数或指数变形,化成00或型。导数的应用 1 切线方程和法线方程:设:),(),(00yxMxfy 切线方程:)(000 xxxfyy 法线方程:)0)(),()(10000 xfxxxfyy 2 曲线的单调性:),(0)(baxxf内单调增加;在),()(baxf),(0)(baxxf内单调减少;在),()(baxf),(0)(baxxf内
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