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考研数学冲刺必备之十五个经典定理的证明

考研数学冲刺必备之十五个经典定理的证明
考研数学冲刺必备之十五个经典定理的证明

高等数学证明方法

(3)反证法 这种证法是从反面考虑问题。先假设在已知条件成立的情况下,要证的结论不成立,而后从已知条件出发,运用基本概念和基本定理,通过逻辑推理导出矛盾(或与已知条件矛盾;或与某一已知概念、公式、公理、定理等矛盾;或自相矛盾等),这样则否定假设,从而肯定原结论正确。 例如,证明不是的多项式. 事实上,利用反证法,设是的多项式,不妨记此多项式为次多项式,即,则有 于是次多项式有无穷多个不同实根,这与次多项式最多只有个不同实根相矛盾,由此证明了不是的多项式. 又如,证明不存在(为自然数). 事实上,利用反证法,假设存在且设,则有 又因为 所以有 故 这与产生矛盾,因此不存在. (2)分析法 这种方法基本思路是逆着想。先假设结论正确,运用已有的定义、定理、公式、性质,从后向前一步一步地分析,直至推出已知条件,即由结论找需知,再找需知,……,直至已知。这种“执果溯因”的方法,叫做分析法。 分析法是探求证题途径的重要方法之一。它的优点在于思考过程比较自然,目的明确,较为容易找到证明的思路,但缺点是分析的过程叙述起来往往比较繁琐,因而过程多在草稿纸上进行,不正式写出。在实际解题时,特别对于一些较难的问题,常常先用分析法寻找解题的途径,然后再用综合法叙述解题过程,这种方法也可叫做分析综合法。 例如,设在时连续,且;而在时有单调递增导数,试证在时是单调递增的。 事实上,欲证为单调递增,只需证明就行了,而由于 因此就归结为证明. 利用拉格朗日中值定理及已知条件,有 单调递增 因此在时是单调递增的. 又如,用极限定义证明一数列或函数有已知极限时,多采用分析综合法证明。比如证明,其方法如下: ,欲使不等式成立, 由 所以只需,即成立. 取,于是当时,就有,从而保证了希望的不等式成立. 综合以上分析,就有 ,当时,,根据极限定义,有

考研数学高数定理证明的知识点

考研数学高数定理证明的知识点考研数学高数定理证明的知识点 这一部分内容比较丰富,包括费马引理、罗尔定理、拉格朗日定理、柯西定理和泰勒中值定理。除泰勒中值定理外,其它定理要求 会证。 费马引理中的“引理”包含着引出其它定理之意。那么它引出的定理就是我们下面要讨论的罗尔定理。若在微分中值定理这部分推 举一个考频最高的,那罗尔定理当之无愧。该定理的条件和结论想 必各位都比较熟悉。条件有三:“闭区间连续”、“开区间可导” 和“端值相等”,结论是在开区间存在一点(即所谓的中值),使得 函数在该点的导数为0。 前面提过费马引理的条件有两个——“可导”和“取极值”,“可导”不难判断是成立的,那么“取极值”呢?似乎不能由条件直 接得到。那么我们看看哪个条件可能和极值产生联系。注意到罗尔 定理的第一个条件是函数在闭区间上连续。我们知道闭区间上的连 续函数有很好的性质,哪条性质和极值有联系呢?不难想到最值定理。 那么最值和极值是什么关系?这个点需要想清楚,因为直接影响 下面推理的走向。结论是:若最值取在区间内部,则最值为极值;若 最值均取在区间端点,则最值不为极值。那么接下来,分两种情况 讨论即可:若最值取在区间内部,此种情况下费马引理条件完全成立,不难得出结论;若最值均取在区间端点,注意到已知条件第三条 告诉我们端点函数值相等,由此推出函数在整个闭区间上的最大值 和最小值相等,这意味着函数在整个区间的表达式恒为常数,那在 开区间上任取一点都能使结论成立。 拉格朗日定理和柯西定理是用罗尔定理证出来的。掌握这两个定理的证明有一箭双雕的效果:真题中直接考过拉格朗日定理的证明,

若再考这些原定理,那自然驾轻就熟;此外,这两个的定理的证明过 程中体现出来的基本思路,适用于证其它结论。 以拉格朗日定理的证明为例,既然用罗尔定理证,那我们对比一下两个定理的结论。罗尔定理的结论等号右侧为零。我们可以考虑 在草稿纸上对拉格朗日定理的结论作变形,变成罗尔定理结论的形式,移项即可。接下来,要从变形后的式子读出是对哪个函数用罗 尔定理的结果。这就是构造辅助函数的过程——看等号左侧的式子 是哪个函数求导后,把x换成中值的结果。这个过程有点像犯罪现 场调查:根据这个犯罪现场,反推嫌疑人是谁。当然,构造辅助函 数远比破案要简单,简单的题目直接观察;复杂一些的,可以把中值 换成x,再对得到的函数求不定积分。 2015年真题考了一个证明题:证明两个函数乘积的导数公式。 几乎每位同学都对这个公式怎么用比较熟悉,而对它怎么来的.较为 陌生。实际上,从授课的角度,这种在2015年前从未考过的基本公 式的证明,一般只会在基础阶段讲到。如果这个阶段的考生带着急 功近利的心态只关注结论怎么用,而不关心结论怎么来的,那很可 能从未认真思考过该公式的证明过程,进而在考场上变得很被动。 这里给2017考研学子提个醒:要重视基础阶段的复习,那些真题中 未考过的重要结论的证明,有可能考到,不要放过。 当然,该公式的证明并不难。先考虑f(x)*g(x)在点x0处的导数。函数在一点的导数自然用导数定义考察,可以按照导数定义写 出一个极限式子。该极限为“0分之0”型,但不能用洛必达法则, 因为分子的导数不好算(乘积的导数公式恰好是要证的,不能用!)。 利用数学上常用的拼凑之法,加一项,减一项。这个“无中生有” 的项要和前后都有联系,便于提公因子。之后分子的四项两两配对,除以分母后考虑极限,不难得出结果。再由x0的任意性,便得到了 f(x)*g(x)在任意点的导数公式。 类似可考虑f(x)+g(x),f(x)-g(x),f(x)/g(x)的导数公式的证明。 该定理条件是定积分的被积函数在积分区间(闭区间)上连续,结论可以形式地记成该定积分等于把被积函数拎到积分号外面,并把

考研数学中值定理五大注意事项

考研数学中值定理五大注意事项 来源:文都图书 中值定理是考研数学得分较低的一块,可以说是考生的“灾难区”,看到一个题目怎么思考处理是个问题,下面,就给大家就这一部分讲解一下事项。 1. 所有定理中只有介值定理和积分中值定理中的ξ所属区间是闭区间。 2. 拉格朗日中值定理是函数f(x)与导函数f'(x)之间的桥梁。 3. 积分中值定理是定积分与函数之间的桥梁。 4. 罗尔定理和拉格朗日中值定理处理的对象是一个函数,而柯西中值定理处理的对象是两个函数,如果结论中有两个函数,形式与柯西中值定理的形式类似,这时就要想到我们的柯西中值定理。 5. 积分中值定理的加强版若在定理证明中应用,必须先证明。 其次对于中值定理证明一般分为两大类题型:第一应用罗尔定理证明,也可又分为两小类:证明结论简单型和复杂型,简单型一般有证明f'(ξ)=0,f'(ξ)=k (k为任意常数),f'(ξ1)=g'(ξ2),f''(ξ)=0,f''(ξ)=g''(ξ),像这样的结论一般只需要找罗尔定理的条件就可以了,一般罗尔定理的前两个条件题目均告知,只是要需找两个不同点的函数值相等,需找此条件一般会运用闭区间连续函数的性质、积分中值定理、拉格朗日中值定理、极限的性质、导数的定义等知识点。复杂型就是结论比较复杂,需要建立辅助函数,再使辅助函数满足罗尔定理的条件。辅助函数的建立一般借助于解微分方程的思想。第二就是存在两个点使之满足某表达式。这样的题

目一般利用拉格朗日中值定理和柯西中值定理,处理思想把结论中相同字母放到等是一侧首先处理。 上述就是值定理需要注意的事项。希望大家在做题的过程中多加注意,可以配套着汤家凤的《2016考研数学绝对考场最后八套题》来进行对应的训练,掌握好上述的知识点。

微积分基本定理的证明

理学院 School of Sciences 微积分基本定理的证明 Proof of the fundamental theorem of calculus 学生姓名:张智 学生学号:201001164 所在班级:数学101 所在专业:数学与应用数学 指导老师:杨志林

摘要 微积分学这门学科在数学发展中的地位是十分重要的,自十七世纪以来,微积分不断完善成为一门学科。而微积分基本定理的则是微积分中最重要的定理,它的建立标志着微积分的完成,成为数学发展史的一个里程碑。因此就有了研究微积分基本定理的必要性。本文从十七世纪到二十世纪以来的科学家如巴罗、牛顿、莱布尼兹、柯西、黎曼、勒贝格等人对微积分基本定理的发展所作出的贡献展开论述。并论述了定理在微积分学理论发展中的应用。如换元公式、分部积分公式、Taylor中值定理的积分证明、连续函数的零点定理的证明,建立了微分中值定理与积分中值定理的联系,在一元函数和多元函数上的推广等等。最后给出定理的几个证明方法。 关键词:微积分基本定理,发展史,定理的应用,定理的证明

ABSTRACT Calculus the subject in the position of the development of mathematics is very important,since seventeenth Century,calculus constantly improved as a discipline.While the fundamental theorem of calculus is the most important theorems in calculus,which establishment marks the complete of the calculus, become a milepost of the development history of mathematics. So it is necessary to study the fundamental theorem of calculus. In this paper,since seventeenth Century to twentieth Century,launches the elaboration from scientists such as Barrow, Newton, Leibniz, Cauchy, Riemann, Lebesgue and others on made the contribution to the development of the fundamental theorem of calculus. And discusses the application of theorem in the development of the calculus theory.Such as the transform formula, integral formula of integration by parts, proof of the Taylor mean value theorem of continuous function, the zero point theorem proof, established the differential mean value theorem and the integral mean value theorem in contact,a unary function and multivariate function on the promotion and so on.Finally gave several proofs of the theorem. Keywords:Fundamental Theorem of Calculus,phylogeny,Application,Proof

2017考研:高数常考的四大定理证明

2017考研:高数常考的四大定理证明 一、求导公式的证明 2015年真题考了一个证明题:证明两个函数乘积的导数公式。几乎每位同学都对这个公式怎么用比较熟悉,而对它怎么来的较为陌生。实际上,从授课的角度,这种在2015年前从未考过的基本公式的证明,一般只会在基础阶段讲到。如果这个阶段的考生带着急功近利的心态只关注结论怎么用,而不关心结论怎么来的,那很可能从未认真思考过该公式的证明过程,进而在考场上变得很被动。这里给2017考研学子提个醒:要重视基础阶段的复习,那些真题中未考过的重要结论的证明,有可能考到,不要放过。 当然,该公式的证明并不难。先考虑f(x)*g(x)在点x0处的导数。函数在一点的导数自然用导数定义考察,可以按照导数定义写出一个极限式子。该极限为“0分之0”型,但不能用洛必达法则,因为分子的导数不好算(乘积的导数公式恰好是要证的,不能用!)。利用数学上常用的拼凑之法,加一项,减一项。这个“无中生有”的项要和前后都有联系,便于提公因子。之后分子的四项两两配对,除以分母后考虑极限,不难得出结果。再由x0的任意性,便得到了f(x)*g(x)在任意点的导数公式。 类似可考虑f(x)+g(x),f(x)-g(x),f(x)/g(x)的导数公式的证明。 二、微分中值定理的证明 这一部分内容比较丰富,包括费马引理、罗尔定理、拉格朗日定理、柯西定理和泰勒中值定理。除泰勒中值定理外,其它定理要求会证。 费马引理的条件有两个:1.f'(x0)存在2. f(x0)为f(x)的极值,结论为f'(x0)=0。考虑函数在一点的导数,用什么方法?自然想到导数定义。我们可以按照导数定义写出f'(x0)的极限形式。往下如何推理?关键要看第二个条件怎么用。“f(x0)为f(x)的极值”翻译成数学语言即f(x) -f(x0)<0(或>0),对x0的某去心邻域成立。结合导数定义式中函数部分表达式,不难想到考虑函数部分的正负号。若能得出函数部分的符号,如何得到极限值的符号呢?极限的保号性是个桥梁。 费马引理中的“引理”包含着引出其它定理之意。那么它引出的定理就是我们下面要讨论的罗尔定理。若在微分中值定理这部分推举一个考频最高的,那罗尔定理当之无愧。该定理的条件和结论想必各位都比较熟悉。条件有三:“闭区间连续”、“开区间可导”和“端值相等”,结论是在开区间存在一点(即所谓的中值),使得函数在该点的导数为0。该定理的证明不好理解,需认真体会:条件怎么用?如何和结论建立联系?当然,我们现在讨论该定理的证明是“马后炮”式的:已经有了证明过程,我们看看怎么去理解掌握。如果在罗尔生活的时代,证出该定理,那可是十足的创新,是要流芳百世的。 闲言少叙,言归正传。既然我们讨论费马引理的作用是要引出罗尔定理,那么罗尔定理的证明过程中就要用到费马引理。我们对比这两个定理的结论,不难发现是一致的:都是函数在一点的导数为0。话说到这,可能有同

高等数学公式定理整理

高等数学公式定理整理 1.01版 本定理,公式整理仅用于参考,具体学习请多做题目以增进对知识的掌握。 蓝色为定理 红色为公式 三角函数恒等公式: 两角和差 tan αanα·ta +tan βanβ)-(tan α=β)-tan(αtan αanα·ta -(1tan βa +(tan α= β)+tan(αcos αosα·s ±sin αinα·c =β)±sin(αsin αinα·s +cos αosα·c =β)-cos(αβsin αsin βcos αcos )βαcos(?-?=+ 和差化积 ] 2 β) -(α]sin[2β)+(α-2sin[=cos β-cos α]2β) -(α]cos[2β)+(α2cos[=cos β+cos α] 2β) -(α]sin[2β)+(α2cos[=sin β-sin α] 2β)-(α]cos[2β)+(α2sin[=sin β+sin α

积化和差 β)] -cos(α-β)+[cos(α2 1 -=sin αinα·s β)]-cos(α+β)+[cos(α21 =cos αosα·c β)] -sin(α-β)+[sin(α21 =cos αosα·s β)] -sin(α+β)+[sin(α21 =sin αinα·c 倍角公式(部分):很重要! α tan -1α tan 2= tan2αα2sin -1=1-α2cos =αsin -αcos =α2cos cot αo +(tan α2 = 2sin αsinα·=sin2α22222 一、函数 函数的特性: 1.有界性: 假设函数在D 上有定义,如果存在正数M ,使得对于任何的x ∈D 都满足|f(x)|≤M 。则称f (x )是D 的有界函数。 如果正数M 不存在,则称这个函数是D 上的无界函数。 2.单调性 设f (x )的定义域为D ,区间I D 。X1,x2∈I ,那么,如果x1x2,那么就是单调减少函数。 3.奇偶性

2016考研数学中值定理证明思路总结

2016考研数学中值定理证明思路总结中值定理这块一直都是很多考生的“灾难区”,一直没有弄清楚看到一个题目到底怎么思考处理,因此也是考研得分比较低的一块内容,如果考生能把中值定理的证明题拿下,那么我们就会比其他没做上的同学要高一个台阶,也可以说这是一套“拉仇恨”的题目。下面小编就和大家来一起分析一下这块内容。 1.具体考点分析 首先我们必须弄清楚这块证明需要的理论基础是什么,相当于我们的工具,那需要哪些工具呢? 第一:闭区间连续函数的性质。 最值定理:闭区间连续函数的必有最大值和最小值。 推论:有界性(闭区间连续函数必有界)。 介值定理:闭区间连续函数在最大值和最小值之间中任意一个数,都可以在区间上找到一点,使得这一点的函数值与之相对应。 零点定理:闭区间连续函数,区间端点函数值符号相异,则区间内必有一点函数值为零。 第二:微分中值定理(一个引理,三个定理)

费马引理:函数f(x)在点ξ的某邻域U(ξ)内有定义,并且在ξ处可导,如果对于任意的x∈U(ξ),都有f(x)≤f(ξ) (或f(x)≥f(ξ) ),那么f'(ξ)=0。 罗尔定理:如果函数f(x)满足: (1)在闭区间[a,b]上连续 (2)在开区间(a,b)内可导 在区间端点处的函数值相等,即f(a)=f(b), 那么在(a,b)内至少有一点ξ(a<ξ 柯西中值定理:如果函数f(x)及F(x)满足 (1)在闭区间[a,b]上连续 (2)在开区间(a,b)内可导 (3)对任一x∈(a,b),F'(x)≠0 那么在(a,b) 内至少有一点ξ,使等式[f(b)-f(a)]/[F(b)-F(a)]=f'(ξ)/F'(ξ)成立。 第三:积分中值定理: 如果函数f(x) 在积分区间[a, b]上连续,则在[a, b]上至少存在一个点ξ,使下式成立

高等数学-中值定理证明

第三章中值定理证明

1.闭区间上连续函数定理① ② ③ ④ 2.微分中值定理 ① ② ③ ④ 3.积分中值定理 ① ② 不等式证明思路 ①构造函数(利用极值) ②拉格朗日中值定理 ③函数凹凸性定义

1.若()f x 在[,]a b 上连续,在(,)a b 上可导,()()0f a f b ==,证明:R λ?∈, (,)a b ξ?∈使得:()()0 f f ξλξ'+=2.设,0a b >,证明:(,)a b ξ?∈,使得(1)() b a ae be e a b ξξ-=--3.设()f x 在(0,1)内有二阶导数,且(1)0f =,有2()()F x x f x =证明:在(0,1)内至少存在一点ξ,使得:()0 F ξ''=4.设)(x f 在[0,2a]上连续,)2()0(a f f =,证明在[0,a]上存在ξ使得 )()(ξξf a f =+.

5.若)(x f 在]1,0[上可导,且当]1,0[∈x 时有1)(0<

(完整版)考研数学公式推导

积化和差 积化和差,指初等数学三角函数部分的一组恒等式。 公式 sinαsinβ=-[cos(α+β)-cos(α-β)]/2(注意此公式前的负号) cosαcosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)]/2 sinαcosβ=[sin(α+β)+sin(α-β)]/2 cosαsinβ=[sin(α+β)-sin(α-β)]/2 证明 积化和差恒等式可以通过展开角的和差恒等式的右手端来证明。 即只需要把等式右边用两角和差公式拆开就能证明: sinαsinβ=-1/2[cos(α+β)-cos(α-β)] =-1/2[(cosαcosβ-sinαsinβ)-(cosαcosβ+sinαsinβ)] =-1/2[-2sinαsinβ] 其他的3个式子也是相同的证明方法。 作用 积化和差公式可以将两个三角函数值的积化为另两个三角函数值的和乘以常数的形式,所以使用积化和差公式可以达到降次的效果。 在历史上,对数出现之前,积化和差公式被用来将乘除运算化为加减运算,运算需要利用三角函数表。 运算过程:将两个数通过乘、除10的方幂化为0到1之间的数,通过查表求出对应的反三角函数值,即将原式化为10^k*sinαsinβ的形式,套用积化和差后再次查表求三角函数的值,并最后利用加减算出结果。 对数出现后,积化和差公式的这个作用由更加便捷的对数取代。 和差化积 正弦、余弦的和差化积 指高中数学三角函数部分的一组恒等式 sin α+sin β=2sin[(α+β)/2]·cos[(α-β)/2] sin α-sin β=2cos[(α+β)/2]·sin[(α-β)/2] cos α+cos β=2cos[(α+β)/2]·cos[(α-β)/2] cos α-cos β=-2sin[(α+β)/2]·sin[(α-β)/2] 以上四组公式可以由积化和差公式推导得到 证明过程 sin α+sin β=2sin[(α+β)/2]·cos[(α-β)/2]的证明过程 因为 sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β,

证明微积分基本公式

定义(定积分) 设函数f (x )是定义在闭区间[a ,b ]上的连续函数,用n + 1个分点 a = x 0 < x 1 < x 2 < … < x n – 1 < x n = b 把闭区间[a ,b ]划分成n 个小区间 [x 0,x 1],[x 1,x 2],…,[x i – 1,x i ],…,[x n – 1,x n ] 记各小区间[x i – 1,x i ](i = 1,2,…,n )的长度为Δx i = x i - x i – 1,在各小区间[x i – 1,x i ]内任取一点ξi ,取函数值f (ξi )与小区间长度Δx i 的乘积f (ξi )Δx i ,作和式 n n i i n i i i x f x f x f x f x f Δ)(Δ)(Δ)(Δ)(Δ)(22111ξξξξξ+++++=∑= 称为函数f (x )在区间[a ,b ]上的积分和。记各小区间的最大长度为d = max{Δx i },如果对于区间 [a ,b ]任意的划分和点ξi 在[x i – 1,x i ]上的任意取法,当d → 0时,积分和的极限存在,则称此极限为函数f (x )在区间[a ,b ]上的定积分,简称积分,记为 ∑?=→=n i i i d b a x x f x x f 10Δ)(lim d )( 其中?为积分号,[a , b ]称为积分区间,f (x )称为被积函数,x 称为积分变量,a 称为积分下限,b 称为积分上限。如果函数f (x )在区间[a ,b ]上的积分存在,则称f (x )在[a ,b ]上可积。 上述定义中的积分限要求a < b ,实际上这个限制可以解除,补充两条规定: (1)当a = b 时,规定0d )(=?a a x x f ; (2)当a > b 时,规定??-=a b b a x x f x x f d )(d )(。 可以看出,这两条规定是合理的,其中第一条规定也可以根据第二条推出。 定理1(可积的必要条件) 如果函数f (x )在闭区间[a ,b ]上的可积,则f (x )在[a ,b ]上有界。 定理2(可积的充分条件) 1.如果函数f (x )在闭区间[a ,b ]上的连续,则f (x )在[a ,b ]上可积。 2.如果函数f (x )在闭区间[a ,b ]上的单调,则f (x )在[a ,b ]上可积。 3.如果在闭区间[a ,b ]内除去有限个不连续点外,函数f (x )有界,则f (x )在[a ,b ]上可积。 引理(微分中值定理) 设函数f (x )在闭区间[a ,b ]内连续,在开区间(a ,b )内可导,则至少存在一点ξ∈(a ,b ),成立等式 f (b ) ? f (a ) = f'(ξ)(b ? a ) 以上结论称为微分中值定理,等式称为微分中值公式。 设函数f (x )在闭区间[a ,b ]内连续,则可以证明f (x )在[a ,b ]上可积,于是存在新的函数F (x ),成立微分关系F'(x ) = f (x )或d F (x ) = f (x )d x ,则称F (x )为f (x )的一个原函数。试利用微分中值定理和定积分的定义证明微积分基本公式 )()()(d )(a F b F x F x x f b a b a -==? 这个公式又称为牛顿-莱布尼茨公式。 证明:

考研数学辅导,第三讲 中值定理的证明

第四讲 中值定理的证明技巧 一、 考试要求 1、 理解闭区间上连续函数的性质(最大值、最小值定理,有界性定理,介值定 理),并会应用这些性质。 2、 理解并会用罗尔定理、拉格朗日中值定理、泰勒定理,了解并会用柯西中值 定理。掌握这四个定理的简单应用(经济)。 3、 了解定积分中值定理。 二、 内容提要 1、 介值定理(根的存在性定理) (1)介值定理 在闭区间上连续的函数必取得介于最大值 M 与最小值m 之间的任何值. (2)零点定理 设f(x)在[a 、b]连续,且f(a)f(b)<0,则至少存在一点,c ∈(a 、b),使得f(c)=0 2、 罗尔定理 若函数)(x f 满足: (1))(x f 在[]b a ,上连续 (2))(x f 在),(b a 内可导 (3))()(b f a f = 则一定存在),(b a ∈ξ使得0)('=ξf 3、 拉格朗日中值定理 若函数)(x f 满足: (1))(x f 在[]b a ,上连续 (2))(x f 在),(b a 内可导 则一定存在),(b a ∈ξ,使得))((')()(a b f a f b f -=-ξ 4、 柯西中值定理 若函数)(),(x g x f 满足: (1)在[]b a ,上连续 (2)在),(b a 内可导 (3)0)('≠x g 则至少有一点),(b a ∈ξ使得)(') (') ()()()(ξξg f a g b g a f b f = --

5、 泰勒公式 如果函数)(x f 在含有0x 的某个开区间),(b a 内具有直到1+n 阶导数, 则当x 在 ),(b a 内时, )(x f 可以表示为0 x x -的一个n 次多项式与一个余项)(x R n 之和,即 ) ())((!1 ))((!21))(()()(00)(200000x R x x x f n x x x f x x x f x f x f n n n +-+???+-''+-'+= 其中1 0)1()()!1() ()(++-+=n n n x x n f x R ξ (ξ介于0x 与x 之间). 在需要用到泰勒公式时,必须要搞清楚三点: 1.展开的基点; 2.展开的阶数; 3.余项的形式. 其中余项的形式,一般在求极限时用的是带皮亚诺余项的泰勒公式,在证明不等式时用的是带拉格朗日余项的泰勒公式. 而基点和阶数,要根据具体的问题来确定. 6、利用中值定理解题的技巧 (1)辅助函数的构造 微分中值定理通常用来证明一些等式、不等式及方程根的存在性。在证明方程根的存在性和不等式时,经常要构造出一个辅助函数,辅助函数的构造方法通常有三种:找原函数法;指数因子法;常数k 值法。 ①、方程根的存在性 方程根的存在性,常用介值定理和罗尔定理来证明。这里着重讲解罗尔定理。下面通过例题来给出三种构造辅助函数的方法。 ②、存在多个中间值的证明 有一类问题,要证明存在两个或两个以上的中间值,满足一定的等式,由于用一次中值定理只能找到一个中间值,故这类问题通常至少要用两次中值定理才能解决。 (2)非构造性的证明 有一类证明题,在证明过程中,不需要构造辅助函数,只需对原题中的函数进行讨论,称这类问题为“非构造性的证明”。 7、利用泰勒公式解题的技巧 泰勒公式常用干处理与高阶导数相关的函数的性态研究,在解题方面,通常用于证明与中间值相联系的不等式以及求函数极限。 (1) 带拉格朗日型余项的泰勒公式

高等数学公式、定理 最全版

高等数学公式 导数公式: 基本积分表: 三角函数的有理式积分: 一些初等函数: 两个重要极限: 三角函数公式: ·诱导公式: 函数 sin cos tg ctg 角A -α-sinαcosα-tgα-ctgα 90°-αcosαsinαctgαtgα 90°+αcosα-sinα-ctgα-tgα 180°-αsinα-cosα-tgα-ctgα 180°+α-sinα-cosαtgαctgα 270°-α-cosα-sinαctgαtgα 270°+α-cosαsinα-ctgα-tgα 360°-α-sinαcosα-tgα-ctgα 360°+αsinαcosαtgαctgα·和差角公式: ·和差化积公式:

·倍角公式: ·半角公式: ·正弦定理:·余弦定理: ·反三角函数性质: 高阶导数公式——莱布尼兹(Leibniz)公式:中值定理与导数应用: 曲率: 定积分的近似计算: 定积分应用相关公式: 空间解析几何和向量代数: 多元函数微分法及应用 微分法在几何上的应用: 方向导数与梯度: 多元函数的极值及其求法: 重积分及其应用: 柱面坐标和球面坐标: 曲线积分: 曲面积分: 高斯公式:

斯托克斯公式——曲线积分与曲面积分的关系:常数项级数: 级数审敛法: 绝对收敛与条件收敛: 幂级数: 函数展开成幂级数: 一些函数展开成幂级数: 欧拉公式: 三角级数: 傅立叶级数: 周期为的周期函数的傅立叶级数:

微分方程的相关概念: 一阶线性微分方程: 全微分方程: 二阶微分方程: 二阶常系数齐次线性微分方程及其解法: (*)式的通解 两个不相等实根 两个相等实根 一对共轭复根 高等数学定理大全 第一章 函数与极限 1、函数的有界性在定义域内有f(x)≥K1则函数f(x)在定义域上有下界,K1为下界;如果有f(x)≤K2,则有上界,K2称为上界。函数f(x)在定义域内有界的充分必要条件是在定义域内既有上界又有下界。 2、数列的极限定理(极限的唯一*)数列{xn}不能同时收敛于两个不同的极限。 定理(收敛数列的有界*)如果数列{xn}收敛,那么数列{xn}一定有

考研数学定理声明.doc

都是有多年考研辅导经验的,指导复习当然针对性强,有事半功倍的效果。缺点就是,嘿嘿,学费问题。你所在地的学费情况我就不清楚了,你可以自己去查一下~还有一句话想说,其实这两个办法也不是对立的,你可以在学校里去旁听老师的课,把第一轮扎扎实实的复习完,放假回家去报名参加个辅导班,利用假期有针对性的做第二轮复习~相信两轮复习下来,你的长进一定不蝎呵呵~ 我就说这么多,要是以后想起来了会再来补充的~最后祝你如愿考上理想院校哦~加油 也不知道一楼是哪个名校数学系的研究生,广州大学吗?这么有才华!听他的话等楼主没考到130哭的地方都找不到。 考研每一门学科都要复习好几轮,也不知道楼主考什么专业,数学几? 基础差的话第一轮复习要弄清楚定理及其证明过程。如果应届本科生又是学理科,平时成绩不错,高数,线性分都很高的话第一轮可以直接看教材做题。

有一个证明题,而且基本上都是应用中值定理来解决问题的。但是要参加硕士入学数学统一考试的考生所学专业要么是理工要么是经管,考生们在大学学习数学的时候对于逻辑推理方面的训练大多是不够的,这就导致数学考试中遇到证明推理题就发怵,以致于简单的证明题得分率却极低。给大家简单介绍一些解决数学证明题的入手点,希望对有此隐患的考生有所帮助。 1.结合几何意义记住零点存在定理、中值定理、泰勒公式、极限存在的两个准则等基本原理,包括条件及结论。 知道基本原理是证明的基础,知道的程度(即就是对定理理解的深入程度)不同会导致不同的推理能力。如2006年数学一真题第16题(1)是证明极限的存在性并求极限。只要证明了极限存在,求值是很容易的,但是如果没有证明第一步,即使求出了极限值也是不能得分的。因为数学推理是环环相扣的,如果第一步未得到结论,那么第二步就是空中楼阁。这个题目非常简单,只用了极限存在的两个准则之一:单调有界数列必有极限。只要知道这个准则,该问题就能轻松解决,因为对于该题中的数列来说,“单调性”与“有界性”都是很好验证的。像这样直接可以利用基本原理的证明题并不是很多,更多的是要用到第二步。

考研数学:必考的定理证明整理(2)

考研数学:必考的定理证明整理(2)考研数学的定理证明是一直考生普遍感觉不太有把握的内容,而2016年考研数学真题释放出一个明确信号——考生需重视教材中重要定理的证明。下面跨考教育为考生梳理一下教材中那些要求会证的重要定理。 三、微积分基本定理的证明 该部分包括两个定理:变限积分求导定理和牛顿-莱布尼茨公式。 变限积分求导定理的条件是变上限积分函数的被积函数在闭区间连续,结论可以形式地理解为变上限积分函数的导数为把积分号扔掉,并用积分上限替换被积函数的自变量。注意该求导公式对闭区间成立,而闭区间上的导数要区别对待:对应开区间上每一点的导数是一类,而区间端点处的导数属单侧导数。花开两朵,各表一枝。我们先考虑变上限积分函数在开区间上任意点x处的导数。一点的导数仍用导数定义考虑。至于导数定义这个极限式如何化简,笔者就不能剥夺读者思考的权利了。单侧导数类似考虑。 “牛顿-莱布尼茨公式是联系微分学与积分学的桥梁,它是微积分中最基本的公式之一。它证明了微分与积分是可逆运算,同时在理论上标志着微积分完整体系的形成,从此微积分成为一门真正的学科。”这段话精彩地指出了牛顿-莱布尼茨公式在高数中举足轻重的作用。而多数考生能熟练运用该公式计算定积分。不过,提起该公式的证明,熟悉的考生并不多。 该公式和变限积分求导定理的公共条件是函数f(x)在闭区间连续,该公式的另一个条件是F(x)为f(x)在闭区间上的一个原函数,结论是f(x)在该区间上的定积分等于其原函数在区间端点处的函数值的差。该公式的证明要用到变限积分求导定理。若该公式的条件成立,则不难判断变限积分求导定理的条件成立,故变限积分求导定理的结论成立。注意到该公式的另一个条件提到了原函数,那么我们把变限积分求导定理的结论用原函数的语言描述一下,即f(x)对应的变上限积分函数为f(x)在闭区间上的另一个原函数。根据原函数的概念,我们知道同一个函数的两个原函数之间只差个常数,所以F(x)等于f(x)的变上限积分函数加某个常数C。万事俱备,只差写一下。将该公式右侧的表达式结合推出的等式变形,不难得出结论。 四、积分中值定理 该定理条件是定积分的被积函数在积分区间(闭区间)上连续,结论可以形式地记成该定积分等于把被积函数拎到积分号外面,并把积分变量x换成中值。如何证明?可能有同学

关于高等数学常见中值定理证明及应用

中值定理 首先我们来看看几大定理: 1、介值定理:设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且在该区间的端点取不同的函数值 f(a)=A及f(b)=B,那么对于A与B之间的任意一个数C,在开区间(a,b)内至少有一点ξ使得f(ξ)=C(a<ξ

考研数学:易出证明题的知识点总结

2018考研数学:易出证明题的知识点总结要命的考研数学每年都会难倒一大批考研党,各位2018考研党可得在数学上多下功夫了。今天文都网校考研频道整理了一下容易出证明题的知识点与小伙伴儿们分享,希望对大家有所帮助。 考试难题一般出现在高等数学,对高等数学一定要抓住重难点进行复习。高等数学题目中比较困难的是证明题,在整个高等数学,容易出证明题的地方如下: 一、数列极限的证明 数列极限的证明是数一、二的重点,特别是数二最近几年考的非常频繁,已经考过好几次大的证明题,一般大题中涉及到数列极限的证明,用到的方法是单调有界准则。 二、微分中值定理的相关证明 微分中值定理的证明题历来是考研的重难点,其考试特点是综合性强,涉及到知识面广,涉及到中值的等式主要是三类定理: 1.零点定理和介质定理; 2.微分中值定理; 包括罗尔定理,拉格朗日中值定理,柯西中值定理和泰勒定理,其中泰勒定理是用来处理高阶导数的相关问题,考查频率底,所以以前两个定理为主。 3.微分中值定理 积分中值定理的作用是为了去掉积分符号。

在考查的时候,一般会把三类定理两两结合起来进行考查,所以要总结到现在为止,所考查的题型。 三、方程根的问题 包括方程根唯一和方程根的个数的讨论。 四、不等式的证明 五、定积分等式和不等式的证明 主要涉及的方法有微分学的方法:常数变异法;积分学的方法:换元法和分布积分法。 六、积分与路径无关的五个等价条件 这一部分是数一的考试重点,最近几年没设计到,所以要重点关注。 以上是容易出证明题的地方,同学们在复习的时候重点归纳这类题目的解法。 2018考研学子想要了解更多考研资讯、复习资料与备考经验,可以搜索文都网校进入考研频道,查看2018考研辅导课程,咨询专业老师考研相关内容。 考研不是你一个人在战斗,漫漫考研路上,文都网校考研老师会一直陪伴在同学们左右。祝2018考研学子备考顺利,考研成功!

考研数学:必考的定理证明整理

考研数学的定理证明是一直考生普遍感觉不太有把握的内容,而2016 年考研数学真题释放出一个明确信号——考生需重视教材中重要定理的证明。下面跨考教育为考生梳理一下教材中那些要求会证的重要定理。 一、求导公式的证明 2015 年真题考了一个证明题:证明两个函数乘积的导数公式。几乎每位同学都对这个公式怎么用比较熟悉,而对它怎么来的较为陌生。实际上,从授课的角度,这种在2015 年前从未考过的基本公式的证明,一般只会在基础阶段讲到。如果这个阶段的考生带着急功近利的心态只关注结论怎么用,而不关心结论怎么来的,那很可能从未认真思考过该公式的证明过程,进而在考场上变得很被动。这里给2017 考研学子提个醒:要重视基础阶段的复习,那些真题中未考过的重要结论的证明,有可能考到,不要放过。 当然,该公式的证明并不难。先考虑f(x)*g(x) 在点x0 处的导数。函数在一点的导数自然用导数定义考察,可以按照导数定义写出一个极限式子。该极限为“0分之0”型,但不能 用洛必达法则,因为分子的导数不好算(乘积的导数公式恰好是要证的,不能用!) 。利用数学上常用的拼凑之法,加一项,减一项。这个“无中生有”的项要和前后都有联系,便于提公因子。之后分子的四项两两配对,除以分母后考虑极限,不难得出结果。再由x0 的任意性,便得到了f(x)*g(x) 在任意点的导数公式。 类似可考虑f(x)+g(x) ,f(x)-g(x) ,f(x)/g(x) 的导数公式的证明。 二、微分中值定理的证明 这一部分内容比较丰富,包括费马引理、罗尔定理、拉格朗日定理、柯西定理和泰勒中值定理。除泰勒中值定理外,其它定理要求会证。 费马引理的条件有两个:1.f(xO)存在2. f(xO)为f(x)的极值,结论为f(xO)=O。考虑函数 在一点的导数,用什么方法?自然想到导数定义。我们可以按照导数定义写出f(xO)的极限形式。往下如何推理?关键要看第二个条件怎么用。“f(x0为f(x)的极值”翻译成数学语言即f(x)

高数中需要掌握证明过程的定理

高数中的重要定理与公式及其证明(一) 考研数学中最让考生头疼的当属证明题,而征服证明题的第一关就是教材上种类繁多的定理证明。如果本着严谨的对待数学的态度,一切定理的推导过程都是应该掌握的。但考研数学毕竟不是数学系的考试,很多时候要求没有那么高。而有些定理的证明又过于复杂,硬要要求自己掌握的话很多时候可能是又费时又费力,最后还弄得自己一头雾水。因此,在这方面可以有所取舍。 应深受大家敬佩的静水深流力邀,也为了方便各位师弟师妹复习,不才凭借自己对考研数学的一点了解,总结了高数上册中需要掌握证明过程的公式定理。这些证明过程,或是直接的考点,或是蕴含了重要的解题思想方法,从长远来看都是应当熟练掌握的。 由于水平有限,总结不是很全面,但大家在复习之初,先掌握这些公式定理证明过程是必要的。 1)常用的极限 0ln(1)lim 1x x x →+=,01lim 1x x e x →-=,01lim ln x x a a x →-=,0(1)1lim a x x a x →+-=,201cos 1lim 2x x x →-= 【点评】:这几个公式大家在计算极限的过程中都再熟悉不过了,但有没有人想 过它们的由来呢?事实上,这几个公式都是两个重要极限1 lim (1 )x x x e →+=与0sin lim 1x x x →=的推论,它们的推导过程中也蕴含了计算极限中一些很基本的方法技 巧。 证明: 0ln(1)lim 1x x x →+=:由极限1 0lim(1)x x x e →+=两边同时取对数即得0ln(1)lim 1x x x →+=。 01 lim 1x x e x →-=:在等式0ln(1)lim 1x x x →+=中,令ln(1)x t +=,则1t x e =-。由于极限过程是0x →,此时也有0t →,因此有0 lim 11 t t t e →=-。极限的值与取极限的符号是无关的,因此我们可以吧式中的t 换成x ,再取倒数即得01 lim 1x x e x →-=。 01lim ln x x a a x →-=:利用对数恒等式得ln 0011 lim lim x x a x x a e x x →→--=,再利用第二个极限可得ln ln 0011lim ln lim ln ln x a x a x x e e a a x x a →→--==。因此有01 lim ln x x a a x →-=。

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