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极限、函数、连续
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极限的概念与性质
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极限定义
- 数列极限
- 函数极限
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极限性质
- 不等式性质
- 收敛数列有界性
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函数极限的不等式性质
- 极限的保号性
- 存在极限的函数局部有界性
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极限存在性判别
- 夹逼准则
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单调有界—武忠祥P37 5
- f’(x)>0,则数列单调(不知道单调增还是单调减),再证明有界|xn|<=…,即单调有界;数列{xn}收敛等价于前n项和有极限(Xn-Xn-1)的和收敛
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极限存在充要条件
- 函数极限
- 数列极限
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求极限
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常用方法
- 有理运算法则
- 常用极限
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等价无穷小代换
- 在加减关系中,两项等价不能减
- 洛必达法则
- 泰勒公式
- 夹逼准则
- 定积分定义
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单调有界准则
- 用到常用的比较:a方+b方大于等于2ab
- 中值定理
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常考题型
- 0/0
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∞/∞
- 分子分母同除以分子和分母各项中最高阶的无穷大
- 洛必达
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∞-∞
- 通分化为0/0
- 根式有理化
- 提无穷因子,等价代换或变量代换、泰勒公式
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0·∞
- 化成0/0或∞/∞
- 1的∞次方
- 0的0次方,∞的0次方
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常见数列极限
- 不等式
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n项连乘
- 夹逼原理
- 对数化为n项和
- n项和数列极限
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递推关系
- x1=a,Xn+1=f(xn)(n=1,2…),常用方法:一,{Xn}具有单调性时,先证收敛(常用单调有界准则),然后令极限=A,等式两端取极限A=f(A),求出极限A;数列不具备单调性或单调性很难判定,先令极限为A,根据极限等式求出A,最后再证明极限是A
- 无穷小及比较
- 函数连续性
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函数
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性态
- 单调性
- 奇偶性
- 周期性
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一元函数微分学
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一元函数的导数和微分
- 导数定义与几何意义
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可导的充要条件
- 单侧可导与双侧可导的关系
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微分定义、几何意义、可导与连续
- 一元函数,可导与可微可互推
- 函数在区间上的可导性、导函数、二阶导数与高阶导数
- 奇偶函数和周期函数的导数性质
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求导数
- 导数定义求导数/极限
- 基本初等函数求导、四则运算法则
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复合函数求导
- 幂指函数
- 反函数求导
- 隐函数微分法
- 分段函数求导
- n阶导数求导
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中值定理
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定理
- 有界与最值定理
- 介值定理
- 零点定理
- 导数零点定理
- 导数介值定理
- 费马定理
- 罗尔定理lag
- 柯西中值定理
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泰勒公式d
- 带拉格朗日余项的n阶泰勒公式带
- 佩亚诺余项的n阶泰勒公式
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方法
- 如果直接证明f(x)有零点比较困难的话,可以考虑证明f(x)的原函数有两个零点,对F(x)使用零点定理
- 若构造出来的函数带有ln,做好把ln去掉
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利用导数研究函数形态
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函数为常数的条件
- 两个函数的差为常数的条件
- 两个函数恒等的条件
- 函数单调性的充要判别法
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极值点的必要条件与充分判敛法
- 必要:在某一点取极值,则导数为0或导数不存在
- 第一充分条件:某点两侧导数变号
- 第二充分条件:某点导数为0,二阶导数不为0
- 凹凸性的定义与充要判别法
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拐点的定义与充分判敛法
- 必要:二阶导数为0或二阶导数不存在
- 充分:函数连续,二阶可导,二阶导数两侧反号
- 充分:二阶导数为0,三阶导数不为0
- 2015年3、李正元P57 2.29
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几何应用与经济应用
- 切线
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经济应用
- 边际成本,总成本
- 边际收益、总收益
- 边际利润,总利润
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弹性
- 需求的价格弹性
- 定义
- 经济意义
- 收益的价格弹性
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一元函数泰勒公式
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带皮亚诺余项的n阶泰勒公式
- 最后是o(xnj
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带拉格朗日余项的n阶泰勒公式
- 最后是n+1阶
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麦克劳林公式
- 在0处展开
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一元函数积分学
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原函数与不定积分的定义
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定义
- 不定积分=原函数+常数
- 求不定积分与求导数互为逆运算
- 不定积分的基本性质和基本积分公式
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不定积分的计算
- 分项积分法(拆开)
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分段积分法
- 连接拼接法
- 变限积分法
- 第一换元积分法(凑微分法)
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第二积分换元法
- 三角函数替代
- 幂函数替代—公分母
- 指数函数替代
- 倒替代—被积函数的分母的最高次数高于分子的最高次数
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分部积分法
- 多项式与对数函数/反三角函数的乘积
- 指数与三角函数 (进行两次分部积分法)
- 用于推导递推公式
- 基本积分公式
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定积分
- 概念
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几何意义
- 曲边梯形的面积
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函数的可积性
- 必要条件:在积分区间上有界
- 充分条件:连续;有界且只有有限个间断点;单调
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基本性质
- 线性性质
- 对区间的可加性质
- 改变有限个点的函数值则不改变其可积性与积分性
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比较定理
- 估值定理
- 积分中值定理
- 连续非负函数的积分性质
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基本定理
- 变限定积分函数的连续性与可导性
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原函数存在定理
- 连续函数一定存在原函数
- f(x)在<a,b>上有第一类间断点,则f(x)在该区间上不存在原函数
- 牛顿莱布尼兹公式
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奇偶函数与周期函数的性质
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周期函数
- 利用定积分求某些n项和数列的极限
- 定积分计算
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反常积分
- 无穷区间上反常积分概念
- 无界函数的反常积分的概念
- 常见的反常积分
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反常积分收敛性的比较判别法
- 无穷区间
- 无界函数
- 计算
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定积分的几何应用
- 面积
- 体积
- 平均值
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定积分的简单经济应用
- 总成本
- 收益
- 总产量增加值
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积分等式与积分不等式
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积分等式
- 常用积分等式
- 通过证明某特殊积分等式求某特殊积分
- 积分形式的中值定理
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积分不等式
- 函数单调性(某一上限或下限变量化,移项构造辅助函数,证明辅助函数的单调性)
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处理被积函数
- 积分保号性
- 拉格朗日中值定理
- 泰勒公式
- 分部积分法
- 放缩法
- 换元法—反函数
- 用夹逼准则求解一类积分的极限问题
- 曲边梯形面积的连续化与离散化问题
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二重积分
- 二重积分的概念及几何意义
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二重积分的性质
- 线性性质
- 对积分区域的可加性质
- 面积公式
- 比较定理
- 估值定理
- 积分中值定理
- 连续非负函数的积分性质
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计算
- 直角坐标
- 极坐标
- 积分区域的对称性与被积函数的奇偶性
- 分块积分法
- 坐标平移
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多元函数微分
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重极限、连续、偏导数、全微分(概念、理论)
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重极限
- 定义:以任意方式趋近于点(x0,y0)
- 一元函数极限中的局部有界性、保号性、有理运算、极限与无穷小的关系、夹逼性,在多元中仍成立
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高阶/低阶一般是0,低/高一般是无穷,低/低一般不存在
- 取绝对值,夹逼
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连续
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偏导数
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全微分
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可微的等价形式
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可微的判定
- 必要条件:偏导数存在
- 充分条件:偏导数连续
- 定义法:先找偏导数存在,再看极限是否为0
- 计算
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连续、可导可微的关系
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偏导数与全微分的计算
- 复合函数求导法
- 全微分形式不变性
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隐函数求导法
- 公式法
- 两边求导
- 微分形式不变性
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极值与最值
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无条件极值
- 必要条件(偏导为0)、充分条件(AC-B2)
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做法:1⃣️求导数找驻点2⃣️用AC-B2
- 隐函数极值:求驻点时把z=z(x,y)也求出来
- 求AC-B2时,考虑先代后求
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最值问题
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连续函数f(x,y)在有界闭区域上的最大最小值
- 1⃣️内部可能取的极值点3⃣️做比较
- 2⃣️边界上最大最小值点
- 拉格朗日乘数法
- 化条件为无条件
- 参数方程
- 3⃣️做比较
- 条件最值(1⃣️拉格朗日乘数法2⃣️做比较)
- 应用题(1⃣️建立目标函数(是否可以简化)2⃣️求导数找驻点)
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无穷级数
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数项级数的判敛
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定义
- 级数收敛与前n项和的极限存在互推
- 级数收敛可推通项的极限为0,反之不一定
- 后一项减前一项的和存在,与通项极限存在互推
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判敛法
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正项级数
- 定义法
- 比较判别法
- 重要尺度
- 等比级数
- p级数
- 广义p级数
- 交错p级数
- 比较判别法的极限形式
- 比值判别法
- 根值判别法
- 积分判别法
- 对数判别法
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交错级数
- 莱布尼茨判别法
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任意项级数
- 绝对收敛
- 条件收敛
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常用结论
- 收敛级数的夹逼准则
- 16条
- 常用反例
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幂级数收敛域
- 幂级数的一般形式与标准形式
- 收敛半径、收敛域求法
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阿贝尔定理
- 某处收敛/发散/条件收敛的收敛半径
- 乘以某个数、求导、积分、平移,收敛半径不变
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展开问题
- 先导后积
- 先积后导
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常用结论
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求和问题
- 直接套公式
- 先导后积、先积后导
- 构建微分方程(常见于递推公式)