第一讲: 极限与连续
一. 数列函数: 1. 类型:
(1)数列: *()n a f n =; *1()n n a f a += (2)初等函数:
(3)分段函数: *010
2()(),()x x f x F x x x f x ≤?=?
>?; *0
0()(),x x f x F x x x a ≠?=?=?;*
(4)复合(含f )函数: (),()y f u u x ?== (5)隐式(方程): (,)0F x y =
(6)参式(数一,二): ()
()
x x t y y t =??
=?
(7)变限积分函数: ()(,)x
a
F x f x t dt =
?
(8)级数和函数(数一,三): 0
(),n n n S x a x x ∞
==∈Ω∑
2. 特征(几何):
(1)单调性与有界性(判别); (()f x 单调000,()(()())x x x f x f x ??--定号) (2)奇偶性与周期性(应用).
3. 反函数与直接函数: 1
1()()()y f x x f y y f x --=?=?=
二. 极限性质:
1. 类型: *lim n n a →∞
; *lim ()x f x →∞
(含x →±∞); *0
lim ()x x f x →(含0x x ±
→)
2. 无穷小与无穷大(注: 无穷量):
3. 未定型:
000,,1,,0,0,0∞
∞∞-∞?∞∞∞
4. 性质: *有界性, *保号性, *归并性 三. 常用结论:
11n n →, 1(0)1n a a >→, 1()m a x (,,)n
n
n n
a b c a b c ++→, ()00!
n
a a n >→
1(0)x x →→∞, 0lim 1x
x x +
→=, l i m 0n x x x e →+∞=, ln lim 0n x x x →+∞=, 0
l i m l n 0n
x x x +
→=, 0,x
x e x →-∞?→?
+∞→+∞
?
四. 必备公式:
1. 等价无穷小: 当()0u x →时,
s i n ()()u x u x ; tan ()()u x u x ; 2
11cos ()()2
u x u x - ; ()
1()u x e
u x - ; ln(1())()u x u x + ; (1())1()u x u x αα+- ;
a r c s i n ()(u x u x ; arctan ()()u x u x 2. 泰勒公式:
(1)2
211()2!x e x x o x =+++; (2)22
1ln(1)()2x x x o x +=-+;
(3)34
1sin ()3!
x x x o x =-+;
(4)245
11cos 1()2!4!
x x x o x =-++;
(5)22(1)(1)1()2!
x x x o x α
ααα-+=+++.
五. 常规方法: 前提: (1)准确判断0,,1,0M α∞∞∞(其它如:00,0,0,∞-∞?∞∞); (2)变量代换(如:1
t x
=) 1. 抓大弃小()∞∞
,
2. 无穷小与有界量乘积 (M α?) (注:1
sin
1,x x
≤→∞) 3. 1∞
处理(其它如:0
0,∞)
4. 左右极限(包括x →±∞):
(1)1(0)x x
→; (2)()x
e x →∞; 1
(0)x e x →; (3)分段函数: x , []x , max ()f x
5. 无穷小等价替换(因式中的无穷小)(注: 非零因子)
6. 洛必达法则 (1)先”处理”,后法则(
00最后方法); (注意对比: 1ln lim 1x x x x →-与0ln lim 1x x x x
→-)
(2)幂指型处理: ()
()ln ()
()v x v x u x u x e
=(如: 111111
1(1)x x x x x
e
e e e
-++-=-)
(3)含变限积分;
(4)不能用与不便用
7. 泰勒公式(皮亚诺余项): 处理和式中的无穷小 8. 极限函数: ()lim (,)n f x F x n →∞
=(?分段函数)
六. 非常手段 1. 收敛准则:
(1)()lim ()n x a f n f x →+∞
=?
(2)双边夹: *?n n n b a c ≤≤, *,?n n b c a →
(3)单边挤: 1()n n a f a += *21?a a ≥ *?n a M ≤ *'()0?f x >
2. 导数定义(洛必达?): 00l i m
'()
x f
f x x
→= 3. 积分和: 10112l i m [()()()](
)n n
f f f f x d x n n n n
→∞+++=? , 4. 中值定理: lim [()()]lim '()x x f x a f x a f ξ→+∞
→+∞
+-=
5. 级数和(数一三):
(1)1
n n a ∞
=∑收敛lim 0n n a →∞?=, (如2!
lim n n n n n →∞) (2)121lim()n n n n a a a a ∞
→∞=+++=∑ ,
(3){}n a 与
11
()n
n n a
a ∞
-=-∑同敛散
七. 常见应用:
1. 无穷小比较(等价,阶): *(),(0)?n
f x kx x → (1)(1)
()(0)'(0)(0)0,(0)n n f f f f a -=====? ()()!!
n n n a a
f x x x x n n α=
+ (2)
()x
x
n f t dt kt dt ?
?
2. 渐近线(含斜):
(1)()
lim
,lim[()]x x f x a b f x ax x
→∞→∞==-()f x ax b α?++
(2)()f x ax b α=++,(1
0x
→)
3. 连续性: (1)间断点判别(个数); (2)分段函数连续性(附:极限函数, '()f x 连续性) 八. [,]a b 上连续函数性质
1. 连通性: ([,])[,]f a b m M = (注:01λ?<<, “平均”值:0()(1)()()f a f b f x λλ+-=)
2. 介值定理: (附: 达布定理)
(1)零点存在定理: ()()0f a f b <0()0f x ?=(根的个数); (2)()0(
())'0x
a
f x f x dx =?=?
.
第二讲:导数及应用(一元)(含中值定理)
一. 基本概念:
1. 差商与导数: '()f x =0
()()
lim
x f x x f x x
→+- ; 0'()f x =000()()lim x x f x f x x x →--
(1)0
()(0)'(0)lim
x f x f f x →-= (注:0()
lim (x f x A f x
→=连续)(0)0,'(0)f f A ?==)
(2)左右导: '
'
00(),()f x f x -+;
(3)可导与连续; (在0x =处, x 连续不可导; x x 可导)
2. 微分与导数: ()()'()()'()f f x x f x f x x o x df f x dx =+-=+?= (1)可微?可导; (2)比较,f df ?与"0"的大小比较(图示); 二. 求导准备:
1. 基本初等函数求导公式; (注: (())'f x )
2. 法则: (1)四则运算; (2)复合法则; (3)反函数1
'
dx dy y = 三. 各类求导(方法步骤):
1. 定义导: (1)'()f a 与'()x a f x =; (2)分段函数左右导; (3)0
()()
lim
h f x h f x h h
→+--
(注: 0
()(),x x F x f x x x a ≠?=?=?, 求:0'(),'()f x f x 及'()f x 的连续性) 2. 初等导(公式加法则):
(1)[()]u f g x =, 求:0'()u x (图形题); (2)()()x
a
F x f t dt =?
, 求:'()F x (注: ((,))',((,))',(())'x b b
a
a
a
f x t dt f x t dt f t dt ???)
(3)010
2(),()x x f x y x x f x
≥?,求''
00(),()f x f x -+及0'()f x (待定系数)
3. 隐式((,)0f x y =)导: 22
,dy d y dx dx (1)存在定理;
(2)微分法(一阶微分的形式不变性). (3)对数求导法.
4. 参式导(数一,二): ()()
x x t y y t =??=?, 求:
22,dy d y
dx dx
5. 高阶导()
()n f x 公式:
()
()
ax n n ax
e a e =; ()1
1!
()()
n n n b n a bx a bx +=--; ()(sin )sin()2
n n ax a ax n π
=+?; ()(cos )cos()2
n n ax a ax n π
=+
?
()
()1(1)2(2)
()
'"n n n n n n uv u v C u v C u v --=+++
注: ()
(0)n f
与泰勒展式: 2012()n
n f x a a x a x a x =+++++ ()(0)
!
n n f a n ?=
四. 各类应用:
1. 斜率与切线(法线); (区别: ()y f x =上点0M 和过点0M 的切线)
2. 物理: (相对)变化率-速度;
3. 曲率(数一二):
ρ=
曲率半径, 曲率中心, 曲率圆)
4. 边际与弹性(数三): (附: 需求, 收益, 成本, 利润) 五. 单调性与极值(必求导) 1. 判别(驻点0'()0f x =):
(1) '()0()f x f x ≥? ; '()0()f x f x ≤? ; (2)分段函数的单调性
(3)'()0f x >?零点唯一; "()0f x >?驻点唯一(必为极值,最值). 2. 极值点:
(1)表格('()f x 变号); (由0
002'()'()''()
lim
0,lim 0,lim 00x x x x x x f x f x f x x x x x
→→→≠≠≠?=的特点) (2)二阶导(0'()0f x =)
注(1)f 与',"f f 的匹配('f 图形中包含的信息);
(2)实例: 由'()()()()f x x f x g x λ+=确定点“0x x =”的特点. (3)闭域上最值(应用例: 与定积分几何应用相结合, 求最优) 3. 不等式证明(()0f x ≥)
(1)区别: *单变量与双变量? *[,]x a b ∈与[,),(,)x a x ∈+∞∈-∞+∞? (2)类型: *'0,()0f f a ≥≥; *'0,()0f f b ≤≥
*"0,(),()0f f a f b ≤≥; *00"()0,'()0,()0f x f x f x ≥=≥ (3)注意: 单调性⊕端点值⊕极值⊕凹凸性. (如: max ()()f x M f x M ≤?=) 4. 函数的零点个数: 单调⊕介值
六. 凹凸与拐点(必求导!): 1. "y ?表格; (0"()0f x =)
2. 应用: (1)泰勒估计; (2)'f 单调; (3)凹凸. 七. 罗尔定理与辅助函数: (注: 最值点必为驻点) 1. 结论: ()()'()()0F b F a F f ξξ=?== 2. 辅助函数构造实例: (1)()f ξ?()()x
a
F x f t dt =
?
(2)'()()()'()0()()()f g f g F x f x g x ξξξξ+=?= (3)()
'()()()'()0()()f x f g f g F x g x ξξξξ-=?= (4)'()()()0f f ξλξξ+=?()()()x dx
F x e f x λ?=;
3. ()
()0()n f
f x ξ=?有1n +个零点(1)()n f x -?有2个零点
4. 特例: 证明()
()n f
a ξ=的常规方法:令()()()n F x f x P x =-有1n +个零点(()n P x 待定)
5. 注: 含12,ξξ时,分家!(柯西定理)
6. 附(达布定理): ()f x 在[,]a b 可导,['(),'()]c f a f b ?∈,[,]a b ξ?∈,使:'()f c ξ= 八. 拉格朗日中值定理
1. 结论: ()()'()()f b f a f b a ξ-=-; (()(),'()0a b ??ξ?ξ)
2. 估计: '()f f x ξ=
九. 泰勒公式(连接,',"f f f 之间的桥梁) 1. 结论: 2300000011
()()'()()"()()"'()()2!3!
f x f x f x x x f x x x f x x ξ=+-+
-+-; 2. 应用: 在已知()f a 或()f b 值时进行积分估计
十. 积分中值定理(附:广义): [注:有定积分(不含变限)条件时使用]
第三讲: 一元积分学
一. 基本概念: 1. 原函数()F x :
(1)'()()F x f x =; (2)()()f x dx dF x =; (3)()()f x dx F x c =+?
注(1)()()x
a
F x f t dt =?
(连续不一定可导);
(2)
()()()()x
x a
a
x t f t dt f t dt f x -???
? (()f x 连续)
2. 不定积分性质:
(1)(())'()f x dx f x =?; (())()d f x dx f x dx =?
(2)
'()()f x dx f x c =+?; (
)()d f x f x c
=+? 二. 不定积分常规方法
1. 熟悉基本积分公式
2. 基本方法: 拆(线性性)
1
21
2(()())()()k
f x k g
x d x k f x d x k g x d x
+=+???
3. 凑微法(基础): 要求巧,简,活(2
2
1sin cos x x =+)
如: 211(),,ln ,
2dx
dx d ax b xdx dx d x a x =
+==2=
(1ln )(ln )x dx d x x =+=
4. 变量代换:
(1)常用(三角代换,根式代换,倒代换): 1sin ,,
,x t t t t x
====
(2)作用与引伸(化简): x t =
5. 分部积分(巧用):
(1)含需求导的被积函数(如ln ,arctan ,()x
a
x x f t dt ?
);
(2)“反对幂三指”: ,
ln ,n ax
n
x e
dx x
xdx ??
(3)特别:
()xf x dx ? (*已知()f x 的原函数为()F x ; *已知'()()f x F x =)
6. 特例: (1)
11sin cos sin cos a x b x dx a x b x
++?; (2)(),()sin kx
p x e dx p x axdx ??快速法; (3)()()n v x dx u x ?
三. 定积分: 1. 概念性质:
(1)积分和式(可积的必要条件:有界, 充分条件:连续) (2)几何意义(面积,对称性,周期性,积分中值)
*20
(0)8
a a π
>=
?
; *()02
b
a
a b
x dx +-
=? (3)附:
()()b
a
f x dx M b a ≤-?
,
()()()b
b
a
a
f x
g x dx M g x dx ≤?
?)
(4)定积分与变限积分, 反常积分的区别联系与侧重
2: 变限积分()()x
a
x f t dt Φ=
?
的处理(重点)
(1)f 可积?Φ连续, f 连续?Φ可导 (2)(
())'x
a
f t dt ?
()f x =; (()())'()x x
a
a
x t f t dt f t dt -=??;
()()()x
a
f x dt x a f x =-?
(3)由函数()()x
a
F x f t dt =?
参与的求导, 极限, 极值, 积分(方程)问题
3. N L -公式:
()()()b
a
f x dx F b F a =-?
(()F x 在[,]a b 上必须连续!)
注: (1)分段积分, 对称性(奇偶), 周期性 (2)有理式, 三角式, 根式 (3)含
()b
a
f t dt ?
的方程.
4. 变量代换: ()(())'()b
a
f x d x f u t u t d t
β
α
=?
?
(1)
00
()()()a
a f x dx f a x dx x a t =-=-?
?,
(2)
()()()[()()]a
a
a
a
a
f x dx f x dx x t f x f x dx --=-=-=+-?
?? (如:44
1
1sin dx x π
π
-+?)
(3)2
20
1
sin n n n n I xdx I n
π
--=
=
?
, (4)220
0(sin )(cos )f x dx f x dx π
π
=??;
20
(sin )2(sin )f x dx f x dx π
π
=?
?,
(5)
(sin )(sin )2xf x dx f x dx π
π
π
=
?
?
,
5. 分部积分
(1)准备时“凑常数” (2)已知'()f x 或()x
a
f x =
?
时, 求
()b
a
f x dx ?
6. 附: 三角函数系的正交性: 22200
s i n c o s s i n c o s 0
n x d x n x d x n x m x d x π
π
π
=
==??
?
2200
sin sin cos cos ()0nx mxdx nx mxdx n m π
π=≠=??
22220
0sin cos nxdx nxdx π
π
π==?
?
四. 反常积分: 1. 类型: (1)(),
(),
()a
a
f x dx f x dx f x dx +∞
+∞
-∞
-∞
?
?
?
(()f x 连续)
(2)
()b
a
f x dx ?
: (()f x 在,,()x a x b x c a c b ===<<处为无穷间断)
2. 敛散;
3. 计算: 积分法⊕N L -公式⊕极限(可换元与分部)
4. 特例: (1)
1
1
p
dx x +∞
?
; (2)101p dx x ?
五. 应用: (柱体侧面积除外)
1. 面积, (1)[()()];b
a
S f x g x dx =
-?
(2)1()d
c
S f y dy -=?;
(3)2
1()2S r d βα
θθ=?; (4)侧面积
:2(b a S f x π=?
2. 体积: (1)22[()()]b
x a
V f x g x dx π
=-?
; (2)12[()]2()d b
y c
a
V f y dy xf x dx ππ-==??
(3)0x x V =与0y y V = 3. 弧长
: ds =
(1)(),[,]y f x x a b =∈
)a
s d x
=
?
(2)12()
,[,]()
x x t t t t y y t =?∈?
=?
21
t t s =? (3)(),[,]r r θθαβ=∈:
s β
α
θ=
?
4. 物理(数一,二)功,引力,水压力,质心,
5. 平均值(中值定理):
(1)1[,]()b
a
f a b f x dx b a =-?;
(2)0
()[0)lim
x
x f t dt f x
→+∞
+∞=?, (f 以T 为周期:0
()T
f t dt f
T
=
?)
第四讲: 微分方程
一. 基本概念
1. 常识: 通解, 初值问题与特解(注: 应用题中的隐含条件)
2. 变换方程:
(1)令()'""x x t y Dy =?=(如欧拉方程)
(2)令(,)(,)'u u x y y y x u y =?=?(如伯努利方程) 3. 建立方程(应用题)的能力 二. 一阶方程:
1. 形式: (1)'(,)y f x y =; (2)(,)(,)0M x y dx N x y dy +=; (3)()y a b =
2. 变量分离型: '()()y f x g y =
(1)解法:
()()()()dy
f x dx G y F x C
g y =?=+??
(2)“偏”微分方程:
(,)z
f x y x
?=?; 3. 一阶线性(重点): '()()y p x y q x +=
(1)解法(积分因子法): 00
()01
()[()()]()x
x p x dx
x x M x e y M x q x dx y M x ?=?=
+? (2)变化: '()()x p y x q y +=;
(3)推广: 伯努利(数一) '()()y p x y q x y α
+= 4. 齐次方程: '()y y x
=Φ (1)解法: '(),()y
du dx
u u xu u x u u x =
?+=Φ=Φ-??
(2)特例:
111
222
a x
b y
c dy dx a x b y c ++=++ 5. 全微分方程(数一): (,)(,)0M x y dx N x y dy +=且
N M
x y
??=?? dU Mdx Ndy U C =+?=
6. 一阶差分方程(数三): 1*0
()
()x x x x x n x
x y ca y ay b p x y x Q x b +=?-=??=?
三. 二阶降阶方程
1. "()y f x =: 12()y F x c x c =++
2. "(,')y f x y =: 令'()"(,)dp
y p x y f x p dx
=?=
= 3. "(,')y f y y =: 令'()"(,)dp
y p y y p
f y p dy
=?== 四. 高阶线性方程: ()"()'()()a x y b x y c x y f x ++= 1. 通解结构:
(1)齐次解: 01122()()()y x c y x c y x =+
(2)非齐次特解: 1122()()()*()y x c y x c y x y x =++ 2. 常系数方程: "'()ay by cy f x ++= (1)特征方程与特征根: 2
0a b c λλ++=
(2)非齐次特解形式确定: 待定系数; (附: ()ax
f x ke =的算子法) (3)由已知解反求方程.
3. 欧拉方程(数一): 2
"'()ax y bxy cy f x ++=, 令2
"(1),'t
x e x y D D y xy Dy =?=-= 五. 应用(注意初始条件):
1. 几何应用(斜率, 弧长, 曲率, 面积, 体积); 注: 切线和法线的截距
2. 积分等式变方程(含变限积分); 可设
()(),()0x
a
f x dx F x F a ==?
3. 导数定义立方程:
含双变量条件()f x y += 的方程 4. 变化率(速度)
5. 22
dv d x F ma dt dt === 6. 路径无关得方程(数一): Q P
x y
??=?? 7. 级数与方程:
(1)幂级数求和; (2)方程的幂级数解法:2
01201,(0),'(0)y a a x a x a y a y =+++== 8. 弹性问题(数三)
第五讲: 多元微分与二重积分
一. 二元微分学概念
1. 极限, 连续, 单变量连续, 偏导, 全微分, 偏导连续(必要条件与充分条件), (1)000000(,),(,),(,)x y f f x x y y f f x x y f f x y y ?=++?=+?=+
(2)lim ,lim ,lim
y x x y f f
f f f x y
???==??
(3),x y f x f y df + (判别可微性)
注: (0,0)点处的偏导数与全微分的极限定义: 0
0(,0)(0,0)(0,)(0,0)
(0,0)lim
,(0,0)lim
x y x y f x f f y f f f x y
→→--== 2. 特例:
(1)22
(0,0)(,)0,(0,0)xy
x y f x y ?≠?+=??=?: (0,0)点处可导不连续;
(2)(0,0)(,)0,(0,0)f x y ≠==?
: (0,0)点处连续可导不可微;
二. 偏导数与全微分的计算:
1. 显函数一,二阶偏导: (,)z f x y = 注: (1)y
x 型; (2)00(,)
x
x y z ; (3)含变限积分
2. 复合函数的一,二阶偏导(重点): [(,),(,)]z f u x y v x y = 熟练掌握记号'
'
"
"
"
12111222,,,,f f f f f 的准确使用 3. 隐函数(由方程或方程组确定): (1)形式: *(,,)0F x y z =; *(,,)0
(,,)0F x y z G x y z =??
=?
(存在定理)
(2)微分法(熟练掌握一阶微分的形式不变性): 0x y z F dx F dy F dz ++= (要求: 二阶导) (3)注: 00(,)x y 与0z 的及时代入 (4)会变换方程.
三. 二元极值(定义?);
1. 二元极值(显式或隐式): (1)必要条件(驻点); (2)充分条件(判别)
2. 条件极值(拉格朗日乘数法) (注: 应用)
(1)目标函数与约束条件: (,)(,)0z f x y x y ?=⊕=, (或: 多条件) (2)求解步骤: (,,)(,)(,)L x y f x y x y λλ?=+, 求驻点即可. 3. 有界闭域上最值(重点).
(1)(,){(,)(,)0}z f x y M D x y x y ?=⊕∈=≤ (2)实例: 距离问题
四. 二重积分计算:
1. 概念与性质(“积”前工作): (1)
D
d σ??,
(2)对称性(熟练掌握): *D 域轴对称; *f 奇偶对称; *字母轮换对称; *重心坐标; (3)“分块”积分: *12D D D = ; *(,)f x y 分片定义; *(,)f x y 奇偶 2. 计算(化二次积分):
(1)直角坐标与极坐标选择(转换): 以“D ”为主; (2)交换积分次序(熟练掌握). 3. 极坐标使用(转换): 2
2
()f x y +
附: 2
2
2
:()()D x a y b R -+-≤; 22
22:1x y D a b
+≤;
双纽线222222
()()x y a x y +=- :1D x y +≤
4. 特例:
(1)单变量: ()f x 或()f y (2)利用重心求积分: 要求: 题型
1
2
()D
k x k y dxdy +??, 且已知D 的面积D
S
与重心(,)x y
5. 无界域上的反常二重积分(数三) 五: 一类积分的应用(():
;;;;f M d D L σΩ
?ΩΩΓ∑?):
1. “尺寸”: (1)
D
D
d S
σ???; (2)曲面面积(除柱体侧面);
2. 质量, 重心(形心), 转动惯量;
3. 为三重积分, 格林公式, 曲面投影作准备.
第六讲: 无穷级数(数一,三)
一. 级数概念
1. 定义: (1){}n a , (2)12n n S a a a =+++ ; (3)lim n n S →∞
(如
1
(1)!n n
n ∞
=+∑) 注: (1)lim n n a →∞
; (2)
n q ∑(或1
n
a ∑
); (3)“伸缩”级数:1()n n a a +-∑收敛{}n a ?收敛. 2. 性质: (1)收敛的必要条件: lim 0n n a →∞
=;
(2)加括号后发散, 则原级数必发散(交错级数的讨论); (3)221,0n n n n s s a s s s s +→→?→?→; 二. 正项级数
1. 正项级数: (1)定义: 0n a ≥; (2)特征: n S ; (3)收敛n S M ?≤(有界)
2. 标准级数: (1)1
p n
∑, (2)ln k n n α∑, (3)1ln k
n n ∑ 3. 审敛方法: (注:2
2
2ab a b ≤+,ln ln b
a a
b =)
(1)比较法(原理):n p k
a n
(估计), 如1
0()n f x dx ?;
()
()P n Q n ∑
(2)比值与根值: *1
lim
n n n
u u +→∞
*lim n (应用: 幂级数收敛半径计算)
三. 交错级数(含一般项):
1
(1)
n n a +-∑(0n a >)
1. “审”前考察: (1)0?n a > (2)0?n a →; (3)绝对(条件)收敛? 注: 若1
lim
1n n n
a a ρ+→∞=>,则n u ∑发散
2. 标准级数: (1)
1
1(1)
n n +-∑; (2)11(1)n p n +-∑; (3)1
1(1)ln n p n
+-∑ 3. 莱布尼兹审敛法(收敛?) (1)前提:
n
a
∑发散; (2)条件: ,0n n a a → ; (3)结论:
1
(1)
n n a +-∑条件收敛.
4. 补充方法:
(1)加括号后发散, 则原级数必发散; (2)221,0n n n n s s a s s s s +→→?→?→. 5. 注意事项: 对比
n
a
∑;
(1)
n
n a -∑;
n
a
∑;
2
n
a
∑之间的敛散关系
四. 幂级数: 1. 常见形式: (1)
n
n
a x
∑, (2)
()
n
n
a x x -∑, (3)
20()
n
n
a x x -∑
2. 阿贝尔定理:
(1)结论: *x x =敛*
0R x x ?≥-; *
x x =散*
0R x x ?≤- (2)注: 当*
x x =条件收敛时*
R x x ?=-
3. 收敛半径,区间,收敛域(求和前的准备) 注(1),n n
n n a na x x n
∑∑与n n a x ∑同收敛半径 (2)
n
n
a x
∑与
20
()
n
n
a x x -∑之间的转换
4. 幂级数展开法:
(1)前提: 熟记公式(双向,标明敛域)
23
111,2!3!
x
e x x x R =++
++Ω= 24
111()1,22!4!x x e e x x R -+=+++Ω=
35
111(),23!5!
x x e e x x x R --=+++Ω=
3511sin ,3!5!x x x x R =-+-Ω= 24
11cos 1,2!4!
x x x R =-++Ω= ;
211,(1,1)1x x x x =+++∈-- ; 21
1,(1,1)1x x x x
=-+-∈-+
23
11ln(1),(1,1]23x x x x x +=-+-∈-
23
11ln(1),[1,1)23x x x x x -=----∈-
35
11arctan ,[1,1]35
x x x x x =-+-∈-
(2)分解: ()()()f x g x h x =+(注:中心移动) (特别: 021
,x x ax bx c
=++)
(3)考察导函数: ()'()g x f x 0
()()(0)x
f x
g x dx f ?=+?
(4)考察原函数: 0
()()x
g x f x dx ?
()'()f x g x ?=
5. 幂级数求和法(注: *先求收敛域, *变量替换): (1)(),S x =
+∑∑
(2)'()S x = ,(注意首项变化)
(3)()(
)'S x =∑,
(4)()"()"S x S x ?的微分方程 (5)应用:
()(1)n n
n n a
a x S x a S ?=?=∑∑∑.
6. 方程的幂级数解法
7. 经济应用(数三):
(1)复利: (1)n
A p +; (2)现值: (1)n
A p -+
五. 傅里叶级数(数一): (2T π=)
1. 傅氏级数(三角级数): 01
()cos sin 2n n n a S x a nx b nx ∞
==++∑
2. Dirichlet 充分条件(收敛定理): (1)由()()f x S x ?(和函数) (2)1
()[()()]2
S x f x f x =
-++ 3. 系数公式: 01()cos 1
(),,1,2,3,1()sin n n a f x nxdx a f x dx n b f x nxdx ππ
ππ
π
πππ
π--
-?=??=
=??=??
???
4. 题型: (注: ()(),?f x S x x =∈)
(1)2T π=且(),(,]f x x ππ=∈- (分段表示) (2)(,]x ππ∈-或[0,2]x π∈ (3)[0,]x π∈正弦或余弦 *(4)[0,]x π∈(T π=) *5. 2T l =
6. 附产品: ()f x ?01
()cos sin 2n n n a S x a nx b nx ∞
==
++∑ 00001()cos sin 2n n n a S x a nx b nx ∞=?=
++∑001
[()()]2
f x f x =-++
第七讲: 向量,偏导应用与方向导(数一)
一. 向量基本运算
1. 12k a k b + ; (平行b a λ?= )
2. a ; (单位向量(方向余弦) 0
1(c o s ,c o s ,c o s )
a a a
α
βγ= ) 3. a b ? ; (投影:()a a b b a
?=
; 垂直:0a b a b ⊥??= ; 夹角:(,)a b a b a b
?=
) 4. a b ? ; (法向:,n a b a b =?⊥
; 面积:S a b =? )
二. 平面与直线 1.平面∏
(1)特征(基本量): 0000(,,)(,,)M x y z n A B C ⊕=
(2)方程(点法式): 0
0:()()()00
A x x
B y y
C z z A x
B y
C z
D π-+-+-=?+++= (3)其它: *截距式1x y z
a b c
++=; *三点式
2.直线L
(1)特征(基本量): 0000(,,)(,,)M x y z s m n p ⊕=
(2)方程(点向式): 000
:
x x y y z z L m n p ---==
(3)一般方程(交面式): 111122220
A x
B y
C z
D A x B y C z D +++=??
+++=?
(4)其它: *二点式; *参数式;(附: 线段AB 的参数表示:121121121()(),[0,1]()x a a a t y b b b t t z c c c t
=+-??
=+-∈??=+-?
)
3. 实用方法:
(1)平面束方程: 11112222:()0A x B y C z D A x B y C z D πλ+++++++= (2)距离公式: 如点000(,)M x y
到平面的距离d =
(3)对称问题;
(4)投影问题.
三. 曲面与空间曲线(准备) 1. 曲面
(1)形式∑: (,,)0F x y z = 或(,)z f x y =; (注: 柱面(,)0f x y =)
(2)法向(,,)(cos ,cos ,cos )x y z n F F F αβγ=? (或(,1)x y n z z =--
)
2. 曲线
(1)形式()
:()()
x x t y y t z z t =??
Γ=??=?, 或(,,)0(,,)0F x y z G x y z =??=?;
(2)切向: {'(),'(),'()}s x t y t z t = (或12s n n =?
)
3. 应用
(1)交线, 投影柱面与投影曲线;
(2)旋转面计算: 参式曲线绕坐标轴旋转;
(3)锥面计算.
四. 常用二次曲面
1. 圆柱面: 2
2
2
x y R += 2. 球面: 2
2
2
2
x y z R ++=
变形: 2222
x y R z +=-,
z =
,
2
2
2
2x y z az ++=, 2
2
2
2
000()()()x x y y z z R -+-+-= 3. 锥面
: z =
变形: 222
x y z +=,
z a = 4. 抛物面: 22
z x y =+,
变形: 2
2
x y z +=, 2
2
()z a x y =-+ 5. 双曲面: 222
1x y z +=± 6. 马鞍面: 2
2
z x y =-, 或z xy =
五. 偏导几何应用 1. 曲面
(1)法向: (,,)0(,,)x y z F x y z n F F F =?= , 注: (,)(,1)x y z f x y n f f =?=-
(2)切平面与法线:
2. 曲线
(1)切向: (),(),()(',',')x x t y y t z z t s x y z ===?=
(2)切线与法平面
3. 综合: :Γ00F G =??=?
, 12s n n =?
六. 方向导与梯度(重点)
1. 方向导(l
方向斜率):
(1)定义(条件): (,,)(cos ,cos ,cos )l m n p αβγ=?
(2)计算(充分条件:可微):
cos cos cos x y z u
u u u l
αβγ?=++? 附: 0
(,),{cos ,sin }z f x y l θθ== cos sin x y z f f l
θθ??=+?
(3)附: 222
2
cos 2sin cos sin xx xy yy f f f f l
θθθθ?=++?
2. 梯度(取得最大斜率值的方向) G
:
(1)计算:
()(,)(,x y a z f x y G gradz f f =?==
; ()(,,)(
,,x y
z b u f x y z
G g r a d u u u
u
=?=
=
(2)结论
()a u l
??0G l =? ; ()b 取l G =
为最大变化率方向; ()c 0()G M
为最大方向导数值.
第八讲: 三重积分与线面积分(数一)
一. 三重积分(
fdV Ω
???)
1. Ω域的特征(不涉及复杂空间域):
(1)对称性(重点): 含: 关于坐标面; 关于变量; 关于重心 (2)投影法: 2
2
2
12{(,)}(,)(,)xy D x y x y R z x y z z x y =+≤⊕≤≤ (3)截面法: 2
2
2
(){(,)()}D z x y x y R z a z b =+≤⊕≤≤ (4)其它: 长方体, 四面体, 椭球 2. f 的特征:
(1)单变量()f z , (2)2
2
()f x y +, (3)2
2
2
()f x y z ++, (4)f ax by cz d =+++ 3. 选择最适合方法: (1)“积”前: *
dv Ω
???; *利用对称性(重点)
(2)截面法(旋转体): ()
b
a
D z I dz fdxdy =
?
??(细腰或中空, ()f z , 22()f x y +)
(3)投影法(直柱体): 21(,)
(,)
xy
z x y z x y D I dxdy fdz =
???
(4)球坐标(球或锥体): 220
sin ()R
I d d f d π
α
θ??ρρ=
????
??,
(5)重心法(f ax by cz d =+++): ()I ax by cz d V Ω=+++ 4. 应用问题:
(1)同第一类积分: 质量, 质心, 转动惯量, 引力 (2)Gauss 公式 二. 第一类线积分(L
fds ?)
1. “积”前准备:
(1)L
ds L =?
; (2)对称性; (3)代入“L ”表达式
2. 计算公式:
()
[,]((),(()b a
L
x x t t a b fds f x t y t y y t =?∈?=?=???
3. 补充说明: (1)重心法:
()()L
ax by c ds ax by c L ++=++?;
(2)与第二类互换: L
L
A ds A dr τ?=???
第八章 1、向量在轴上的投影： 性质：?cos )(a a u =（即Prj u ?cos a a =），其中?为向量a 与u 轴的夹角； u u u b a b a )()()( +=+（即Prj u =+)(b a Prj u a + Prj u b ）； u u a a )()( λλ=（即Prj u λλ=)(a Prj u a ）. 2、两个向量的向量积：设k a j a i a a z y x ++=，k b j b i b b z y x ++=，则 =?b a x x b a i y y b a j z z b a k =1 1) 1(+-y y b a z z b a i +21)1(+-x x b a z z b a j +3 1) 1(+- x x b a y y b a k =k b a b a j b a b a i b a b a x y y x z x x z y z z y )()()(-+-+- 注：a b b a ?-=? 3、二次曲面 （1） 椭圆锥面：222 22z b y a x =+； （2） 椭圆抛物面：z b y a x =+22 22； （旋转抛物面：z a y x =+2 22（把把xOz 面上的抛物线z a x =22 绕z 轴旋转）） （3） 椭球面：1222222=++c z b y a x ； （旋转椭球面：122 2 22=++c z a y x （把xOz 面上的椭圆122 22=+c z a x 绕z 轴旋转）） （4） 单叶双曲面：1222222=-+c z b y a x ； （旋转单叶双曲面：122 222=-+c z a y x （把 xOz 面上的双曲线122 22=-c z a x 绕z 轴旋转））
高等数学（下）知识点 主要公式总结 第八章 空间解析几何与向量代数 1、 二次曲面 1） 椭圆锥面：2 2 222z b y a x =+ 2） 椭球面：122 222 2=++c z b y a x 旋转椭球面：1222222=++c z a y a x 3） 单叶双曲面：122 222 2=-+c z b y a x 双叶双曲面：1222222=--c z b y a x 4） 椭圆抛物面：z b y a x =+2222 双曲抛物面（马鞍面）：z b y a x =-22 22 5） 椭圆柱面：1222 2=+b y a x 双曲柱面：122 22=-b y a x 6） 抛物柱面： ay x =2 （二） 平面及其方程 1、 点法式方程： 0)()()(000=-+-+-z z C y y B x x A 法向量：),,(C B A n =ρ ，过点),,(000z y x 2、 一般式方程： 0=+++D Cz By Ax 截距式方程： 1=++c z b y a x 3、 两平面的夹角：),,(1111C B A n =ρ，),,(2222C B A n =ρ， ?∏⊥∏21 0212121=++C C B B A A ；?∏∏21// 2 1 2121C C B B A A == 4、 点 ),,(0000z y x P 到平面0=+++D Cz By Ax 的距离： （三） 空间直线及其方程 1、 一般式方程：?????=+++=+++0 022221111D z C y B x A D z C y B x A 2、 对称式（点向式）方程： p z z n y y m x x 0 00-=-=-
知识点归纳 1. 求极限 2.1函数极限的性质P35 唯一性、局部有界性、保号性 P34 A x f x x =→)(lim 0 的充分必要条件是 ：A x f x f x f x f x x x x == +==-+-→→)()0()()0(lim lim 0 000 2.2 利用无穷小的性质P37： 定理1有限个无穷小的代数和仍是无穷小。 0)sin 2(30 lim =+→x x x 定理2有界函数与无穷小的乘积是无穷小。 0)1 sin (20 lim =→x x x 定理3无穷大的倒数是无穷小。反之，无穷小的倒数是无穷大。 例如：lim ∞→x 12132335-++-x x x x ∞= , lim ∞→x 131 23523+--+x x x x 0= 2.3利用极限运算法则P41 2.4利用复合函数的极限运算法则P45 2.4利用极限存在准则与两个重要极限P47 夹逼准则与单调有界准则，
lim 0→x x x tan 1=，lim 0→x x x arctan 1=，lim 0→x x x arcsin 1=， lim )(∞→x ?)())(11(x x ??+e =，lim 0 )(→x ?) (1 ))(1(x x ??+e = 2.6利用等价无穷小P55 当0→x 时， x x ~sin ，x x ~tan ， x x ~arcsin ，x x ~arctan ，x x ~)1ln(+， x e x ~，221 ~cos 1x x -，x x αα++1~)1(，≠α0 为常数 2.7利用连续函数的算术运算性质及初等函数的连续性P64 如何求幂指函数)()(x v x u 的极限？P66 )(ln )()()(x u x v x v e x u =，)(ln )()(lim )(lim x u x v x v a x a x e x u →=→ 2.8洛必达法则P120 lim a x →)() (x g x f )() (lim x g x f a x ''=→ 基本未定式：00，∞∞ ， 其它未定式 ∞?0，∞-∞，00，∞1，0∞（后三个皆为幂指函数） 2. 求导数的方法 2.1导数的定义P77： lim 00|)(→?==='='x x x dx dy x f y x x f x x f x y x ?-?+ =??→?) ()(000lim h x f h x f h ) ()(000lim -+=→
高等数学基本知识点
一、函数与极限 1、集合的概念 ⑴、全体非负整数组成的集合叫做非负整数集（或自然数集）。记作N ⑵、所有正整数组成的集合叫做正整数集。记作N+或N+。 ⑶、全体整数组成的集合叫做整数集。记作Z。 ⑷、全体有理数组成的集合叫做有理数集。记作Q。 ⑸、全体实数组成的集合叫做实数集。记作R。 ⑶、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。 2、函数 ⑴、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f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 叫做函数值（或因变量），变量y的变化范围叫做这个函数的值域。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。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。 ⑵、函数相等 由函数的定义可知，一个函数的构成要素为：定义域、对应关系和值域。由于值域是由定义域和对应关系决定的，所以，如果两个函数的定义域和对应关系完全一致，我们就称两个函数相等。 ⑶、域函数的表示方法 a)：解析法：用数学式子表示自变量和因变量之间的对应关系的方法即是解析法。例：直角坐标系中，半径为r、圆心在原点的圆的方程是：x2+y2=r2 b)：表格法：将一系列的自变量值与对应的函数值列成表来表示函数关系的方法即是表格法。例：在实际应用中，我们经常会用到的平方表，三角函数表等都是用表格法表示的函数。 c)：图示法：用坐标平面上曲线来表示函数的方法即是图示法。一般用横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量。例：直角坐标系中，半径为r、圆心在原点的圆用图示法表示为： 3、函数的简单性态 ⑴、函数的有界性：如果对属于某一区间I的所有x值总有│f(x)│≤M成立，其中M是一个与x无关的常数，那么我们就称f(x)在区间I有界，否则便称无界。 注：一个函数，如果在其整个定义域内有界，则称为有界函数 例题：函数cosx在(-∞,+∞)内是有界的. ⑵、函数的单调性：如果函数在区间(a,b)内随着x增大而增大，即：对于(a,b)内任意两点x1
高数重点知识总结 1、基本初等函数：反函数(y=arctanx)，对数函数(y=lnx)，幂函数(y=x)，指数函数(x a y =)，三角函数(y=sinx)，常数函数(y=c) 2、分段函数不是初等函数。 3、无穷小：高阶+低阶=低阶 例如：1lim lim 020==+→→x x x x x x x 4、两个重要极限：()e x e x x x x x x x x =?? ? ??+=+=∞ →→→11lim 1lim )2(1 sin lim )1(1 0 经验公式：当∞→→→)(,0)(,0x g x f x x ，[] ) ()(lim ) (0 )(1lim x g x f x g x x x x e x f →=+→ 例如：()33lim 10 031lim -? ? ? ? ?-→==-→e e x x x x x x 5、可导必定连续，连续未必可导。例如：||x y =连续但不可导。 6、导数的定义：()00 00 ') ()(lim ) (') ()(lim x f x x x f x f x f x x f x x f x x x =--=?-?+→→? 7、复合函数求导： [][])(')(')(x g x g f dx x g df ?= 例如：x x x x x x x y x x y ++=++ = +=2412221 1', 8、隐函数求导：(1)直接求导法；(2)方程两边同时微分，再求出dy/dx 例如：y x dx dy ydy xdx y x y yy x y x - =?+- =?=+=+22,),2('0'22,),1(1 22左右两边同时微分法左右两边同时求导解：法 9、由参数方程所确定的函数求导：若?? ?==) ()(t h x t g y ，则)(')('//t h t g dt dx dt dy dx dy ==，其二阶导数：()[] ) (')('/)('/)/(/22 t h dt t h t g d dt dx dt dx dy d dx dx dy d dx y d === 10、微分的近似计算：)(')()(000x f x x f x x f ??=-?+ 例如：计算 ?31sin
大学高等数学知识点整理 公式，用法合集 极限与连续 一. 数列函数: 1. 类型: (1)数列: *()n a f n =; *1()n n a f a += (2)初等函数: (3)分段函数: *0102()(),()x x f x F x x x f x ≤?=?>?; *0 ()(), x x f x F x x x a ≠?=?=?;* (4)复合(含f )函数: (),()y f u u x ?== (5)隐式(方程): (,)0F x y = (6)参式(数一,二): () ()x x t y y t =??=? (7)变限积分函数: ()(,)x a F x f x t dt = ? (8)级数和函数(数一,三): 0 (),n n n S x a x x ∞ ==∈Ω∑ 2. 特征(几何): (1)单调性与有界性(判别); (()f x 单调000,()(()())x x x f x f x ??--定号) (2)奇偶性与周期性(应用). 3. 反函数与直接函数: 1 1()()()y f x x f y y f x --=?=?= 二. 极限性质: 1. 类型: *lim n n a →∞; *lim ()x f x →∞ (含x →±∞); *0 lim ()x x f x →(含0x x ± →) 2. 无穷小与无穷大(注: 无穷量): 3. 未定型: 000,,1,,0,0,0∞ ∞∞-∞?∞∞∞ 4. 性质: *有界性, *保号性, *归并性 三. 常用结论: 11n n →, 1(0)1n a a >→, 1()max(,,)n n n n a b c a b c ++→, ()00! n a a n >→
第八章 1、 向量在轴上的投影： 性质：?cos )(a a u =（即Prj u ?cos a a =），其中?为向量a 与u 轴的夹角； u u u b a b a )()()( +=+（即Prj u =+)(b a Prj u a + Prj u b ）； u u a a )()( λλ=（即Prj u λλ=)(a Prj u a ）. 2、 两个向量的向量积：设k a j a i a a z y x ++=，k b j b i b b z y x ++=，则 =?b a x x b a i y y b a j z z b a k =1 1) 1(+-y y b a z z b a i +21)1(+-x x b a z z b a j +3 1)1(+- x x b a y y b a k ) =k b a b a j b a b a i b a b a x y y x z x x z y z z y )()()(-+-+- 注：a b b a ?-=? 3、 二次曲面 （1） 椭圆锥面：222 22z b y a x =+； （2） 椭圆抛物面：z b y a x =+2222； （旋转抛物面： z a y x =+2 2 2（把把xOz 面上的抛物线z a x =22 绕z 轴旋转）） （3） 椭球面：1222222=++c z b y a x ； （旋转椭球面： 122 222=++c z a y x （把xOz 面上的椭圆122 22=+c z a x 绕z 轴旋转）） （4） 单叶双曲面：1222222=-+c z b y a x ； （旋转单叶双曲面：122 222=-+c z a y x （把 xOz 面上的双曲线122 22=-c z a x 绕z 轴旋转） ）
高等数学知识点总结 导数公式： 基本积分表： 三角函数的有理式积分： 222 2 12211cos 12sin u du dx x tg u u u x u u x +==+-=+= ， ， ， a x x a a a ctgx x x tgx x x x ctgx x tgx a x x ln 1)(log ln )(csc )(csc sec )(sec csc )(sec )(2 2 = '='?-='?='-='='2 2 22 11)(11)(11)(arccos 11)(arcsin x arcctgx x arctgx x x x x +- ='+= '--='-='? ?????????+±+ =±+=+=+= +-=?+=?+-== +==C a x x a x dx C shx chxdx C chx shxdx C a a dx a C x ctgxdx x C x dx tgx x C ctgx xdx x dx C tgx xdx x dx x x )ln(ln csc csc sec sec csc sin sec cos 2 2 2 2 2 2 2 2 C a x x a dx C x a x a a x a dx C a x a x a a x dx C a x arctg a x a dx C ctgx x xdx C tgx x xdx C x ctgxdx C x tgxdx +=-+-+= -++-=-+=++-=++=+=+-=? ???????arcsin ln 21ln 21 1csc ln csc sec ln sec sin ln cos ln 2 2 2 22 22 2 ? ????++ -= -+-+--=-+++++=+-= == -C a x a x a x dx x a C a x x a a x x dx a x C a x x a a x x dx a x I n n xdx xdx I n n n n arcsin 2 2 ln 2 2)ln(2 21cos sin 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0π π
第一讲: 极限与连续 一. 数列函数: 1. 类型: (1)数列: *()n a f n =; *1()n n a f a += (2)初等函数: (3)分段函数: *010 2()(), ()x x f x F x x x f x ≤?=? >?; *0 0()(),x x f x F x x x a ≠?=?=?;* (4)复合(含f )函数: (),()y f u u x ?== (5)隐式(方程): (,)0F x y = (6)参式(数一,二): () () x x t y y t =?? =? (7)变限积分函数: ()(,)x a F x f x t dt = ? (8)级数和函数(数一,三): 0 (),n n n S x a x x ∞ ==∈Ω∑ 2. 特征(几何): (1)单调性与有界性(判别); (()f x 单调000,()(()())x x x f x f x ??--定号) (2)奇偶性与周期性(应用). 3. 反函数与直接函数: 1 1()()()y f x x f y y f x --=?=?= 二. 极限性质: 1. 类型: *lim n n a →∞ ; *lim ()x f x →∞ (含x →±∞); *0 lim ()x x f x →(含0x x ±→) 2. 无穷小与无穷大(注: 无穷量): 3. 未定型: 000,,1,,0,0,0∞ ∞∞-∞?∞∞∞ 4. 性质: *有界性, *保号性, *归并性 三. 常用结论: 11n n →, 1(0)1n a a >→, 1()m a x (,,)n n n n a b c a b c ++→, ()00! n a a n >→ 1(0)x x →→∞, 0lim 1x x x + →=, l i m 0n x x x e →+∞=, ln lim 0n x x x →+∞=,
主要公式总结 第八章空间解析几何与向量代数 1、 二次曲面 1） 椭圆锥面：2 2222z b y a x =+ 2） 椭球面：122 222 2=++c z b y a x 旋转椭球面：1222222=++c z a y a x 3） 单叶双曲面：122 222 2=-+c z b y a x 双叶双曲面：1222222=--c z b y a x 4） 椭圆抛物面：z b y a x =+2222双曲抛物面（马鞍面）：z b y a x =-22 22 5） 椭圆柱面：1222 2=+b y a x 双曲柱面：122 22=-b y a x 6） 抛物柱面： ay x =2 （二） 平面及其方程 1、 点法式方程： 0)()()(000=-+-+-z z C y y B x x A 法向量：),,(C B A n =ρ ，过点),,(000z y x 2、 一般式方程： 0=+++D Cz By Ax 截距式方程： 1=++c z b y a x 3、 两平面的夹角：),,(1111 C B A n =ρ ，),,(2222C B A n =ρ ， 22 22 22 21 21 21 2 12121cos C B A C B A C C B B A A ++?++++= θ ?∏⊥∏210212121=++C C B B A A ；? ∏∏21//2 1 2121C C B B A A == 4、 点 ),,(0000z y x P 到平面0=+++D Cz By Ax 的距离： 2 2 2 000C B A D Cz By Ax d +++++= （三） 空间直线及其方程
专升本高等数学知识点汇总 常用知识点： 一、常见函数的定义域总结如下： （1） c bx ax y b kx y ++=+=2 一般形式的定义域：x ∈R （2）x k y = 分式形式的定义域：x ≠0 （3）x y = 根式的形式定义域：x ≥0 （4）x y a log = 对数形式的定义域：x ＞0 二、函数的性质 1、函数的单调性 当21x x <时，恒有)()(21x f x f <，)(x f 在21x x ，所在的区间上是增加的。 当21x x <时，恒有)()(21x f x f >，)(x f 在21x x ，所在的区间上是减少的。 2、 函数的奇偶性 定义：设函数)(x f y =的定义区间D 关于坐标原点对称（即若D x ∈，则有D x ∈-） (1) 偶函数)(x f ——D x ∈?，恒有)()(x f x f =-。 (2) 奇函数)(x f ——D x ∈?，恒有)()(x f x f -=-。 三、基本初等函数 1、常数函数：c y =，定义域是),(+∞-∞，图形是一条平行于x 轴的直线。 2、幂函数：u x y =， (u 是常数)。它的定义域随着u 的不同而不同。图形过原点。 3、指数函数
定义: x a x f y ==)(， (a 是常数且0>a ，1≠a ).图形过（0,1）点。 4、对数函数 定义: x x f y a log )(==， (a 是常数且0>a ，1≠a )。图形过（1,0）点。 5、三角函数 (1) 正弦函数: x y sin = π2=T ， ),()(+∞-∞=f D ， ]1,1[)(-=D f 。 (2) 余弦函数: x y cos =. π2=T ， ),()(+∞-∞=f D ， ]1,1[)(-=D f 。 (3) 正切函数: x y tan =. π=T ， },2 )12(,|{)(Z R ∈+≠∈=k k x x x f D π ， ),()(+∞-∞=D f . (4) 余切函数: x y cot =. π=T ， },,|{)(Z R ∈≠∈=k k x x x f D π， ),()(+∞-∞=D f . 5、反三角函数 (1) 反正弦函数: x y sin arc =，]1,1[)(-=f D ，]2 ,2[)(π π- =D f 。 (2) 反余弦函数: x y arccos =，]1,1[)(-=f D ，],0[)(π=D f 。 (3) 反正切函数: x y arctan =，),()(+∞-∞=f D ，)2 ,2()(π π- =D f 。 (4) 反余切函数: x y arccot =，),()(+∞-∞=f D ，),0()(π=D f 。 极限 一、求极限的方法 1、代入法 代入法主要是利用了“初等函数在某点的极限，等于该点的函数值。”因此遇到大部分简单题目的时候，可以直接代入进行极限的求解。 2、传统求极限的方法 （1）利用极限的四则运算法则求极限。 （2）利用等价无穷小量代换求极限。 （3）利用两个重要极限求极限。 （4）利用罗比达法则就极限。
高等数学上册,必背的 知识点,期末考试备考 的重点知识 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
高等数学上册，必背的知识点，期末考试备考的重点知识 东西不多，但都是经典，多了也记不住，是吧。 (14)C x dx x +-=?csc cot csc (15)C x xdx x +=?sec tan sec (16)C x xdx +-=?|cos |ln tan (17)C x xdx +=?|sin |ln cot (18)C x x xdx ++=?|tan sec |ln sec (19)C x x xdx +-=?|cot csc |ln csc (20)C a x a dx x a +=+?arctan 112 2 (21)C a x a x a dx a x ++-=-?||ln 2112 2 (22)C a x dx x a +=-?arcsin 12 2 (23)C a x x a x dx +++=+? )ln(222 2 (24)C a x x a x dx +-+=-?||ln 222 2 用于三角函数有理式积分的变换: 把sin x 、cos x 表成2 tan x 的函数然后作变换2 tan x u = 2 22122tan 12tan 22sec 2tan 22cos 2sin 2sin u u x x x x x x x +=+== =? 2 2 2222112 sec 2tan 12sin 2cos cos u u x x x x x +-=-=-=? 变换后原积分变成了有理函数的积分 二 泰勒多项式 若)(x f 在点x 0处N 阶可导，称
第1章 函数与极限总结 1、极限的概念 (１）数列极限的定义 给定数列{x n }，若存在常数a ，对于任意给定的正数ε (不论它多么小)， 总存在正整数N ， 使得对于n >N 时的一切n , 恒有 |x ｎ-ａ ｜<ε 则称a 是数列｛x n }的极限, 或者称数列{x n }收敛于a , 记为 a x n n =∞ →lim 或xn →ａ (ｎ→∞)． (2)函数极限的定义 设函数f （ｘ)在点x 0的某一去心邻域内（或当0x M >>)有定义,如果存在常数A , 对于任意给定的正数ε (不论它多么小)， 总存在正数δ,（或存在X ） 使得当ｘ满足不等式0<|x －ｘ0|<δ 时，(或当x X >时） 恒有 |f (ｘ)－A ｜<ε , 那么常数Ａ就叫做函数f (ｘ)当0x x →（或x →∞)时的极限， 记为 A x f x x =→)(lim 0 或f (x ）→A (当x →ｘ０).（ 或lim ()x f x A →∞ =) 类似的有：如果存在常数A ,对0,0,εδ?>?>当00:x x x x δ-<<(00x x x δ<<-）时,恒有()f x A ε-<，则称A 为()f x 当0x x →时的左极限(或右极限）记作 00 lim ()(lim ())x x x x f x A f x A - +→→==或 显然有0 lim ()lim ()lim ())x x x x x x f x A f x f x A -+→→→=?== 如果存在常数A ,对0,0,X ε?>?>当()x X x X <->或时，恒有()f x A ε-<，则称A 为()f x 当x →-∞（或当x →+∞)时的极限 记作lim ()(lim ())x x f x A f x A →-∞ →+∞ ==或 显然有lim ()lim ()lim ())x x x f x A f x f x A →∞ →-∞ →+∞ =?== ２、极限的性质 (１）唯一性 若a x n n =∞ →lim ,lim n n x b →∞ =，则a b = 若0() lim ()x x x f x A →∞→=0() lim ()x x x f x B →∞→=，则A B = (２)有界性 (i)若a x n n =∞ →lim ，则0M ?>使得对,n N + ?∈恒有n x M ≤
高数重点总结 1、基本初等函数：反函数(y=arctanx)，对数函数(y=lnx)，幂函数(y=x)，指数函数(x a y =)，三角函数(y=sinx)，常数函数(y=c) 2、分段函数不是初等函数。 3、无穷小：高阶+低阶=低阶 例如：1lim lim 020==+→→x x x x x x x 4、两个重要极限：()e x e x x x x x x x x =?? ? ??+=+=∞ →→→11lim 1lim )2(1 sin lim )1(1 0 经验公式：当∞→→→)(,0)(,0x g x f x x ，[] ) ()(lim ) (0 )(1lim x g x f x g x x x x e x f →=+→ 例如：()33lim 10 031lim -?? ? ??-→==-→e e x x x x x x 5、可导必定连续，连续未必可导。例如：||x y =连续但不可导。 6、导数的定义：()00 00 ') ()(lim ) (') ()(lim x f x x x f x f x f x x f x x f x x x =--=?-?+→→? 7、复合函数求导： [][])(')(')(x g x g f dx x g df ?= 例如：x x x x x x x y x x y ++=++ = +=2412221 1', 8、隐函数求导：(1)直接求导法；(2)方程两边同时微分，再求出dy/dx 例如：y x dx dy ydy xdx y x y yy x y x - =?+-=?=+=+22,),2('0'22,),1(1 22左右两边同时微分法左右两边同时求导 解：法 9、由参数方程所确定的函数求导：若?? ?==) ()(t h x t g y ，则)(')('//t h t g dt dx dt dy dx dy ==，其二阶导数：()[] ) (')('/)('/)/(/22 t h dt t h t g d dt dx dt dx dy d dx dx dy d dx y d === 10、微分的近似计算：)(')()(000x f x x f x x f ??=-?+ 例如：计算 ?31sin
一、多元函数的极限与连续 1、n 维空间 2R 为二元数组),(y x 的全体，称为二维空间。3R 为三元数组),,(z y x 的全体，称为三 维空间。 n R 为n 元数组),,,(21n x x x 的全体，称为n 维空间。 n 维空间中两点1212(,,,),(,,,)n n P x x x Q y y y L L 间的距离： ||PQ 邻域: 设0P 是n R 的一个点， 是某一正数， 与点0P 距离小于 的点P 的全体称为点0P 的 邻域，记为),(0 P U ，即00(,){R |||}n U P P PP 空心邻域: 0P 的 邻域去掉中心点0P 就成为0P 的 空心邻域,记为 0(,)U P o =0{0||}P PP 。 内点与边界点：设E 为n 维空间中的点集，n P R 是一个点。如果存在点P 的某个邻域 ),( P U ，使得E P U ),( ，则称点P 为集合E 的内点。 如果点P 的任何邻域内都既有 属于E 的点又有不属于E 的点，则称P 为集合E 的边界点, E 的边界点的全体称为E 的边界． 聚点：设E 为n 维空间中的点集，n P R 是一个点。如果点P 的任何空心邻域内都包含E 中的无穷多个点，则称P 为集合E 的聚点。 开集与闭集: 若点集E 的点都是内点，则称E 是开集。设点集n E R , 如果E 的补集 n E R 是开集，则称E 为闭集。 区域与闭区域：设D 为开集，如果对于D 内任意两点，都可以用D 内的折线（其上的点都属于D ）连接起来, 则称开集D 是连通的．连通的开集称为区域或开区域．开区域与其边界的并集称为闭区域． 有界集与无界集: 对于点集E ，若存在0 M ，使得(,)E U O M ，即E 中所有点到原点的距离都不超过M ，则称点集E 为有界集，否则称为无界集． 如果D 是区域而且有界，则称D 为有界区域． 有界闭区域的直径：设D 是n R 中的有界闭区域，则称1212,()max{||}P P D d D PP 为D 的直径。
高等数学知识点总结 空间解析几何与向量代数 一、重点与难点 1、重点 ①向量的基本概念、向量的线性运算、向量的模、方向角； ②数量积（是个数）、向量积（是个向量）；（填空选择题中考察） ③几种常见的旋转曲面、柱面、二次曲面；（重积分求体积时画图需要） ④平面的几种方程的表示方法（点法式、一般式方程、三点式方程、截距式方程），两平面的夹角；（一般必考） ⑤空间直线的几种表示方法（参数方程、对称式方程、一般方程、两点式方程）， 两直线的夹角、直线与平面的夹角；（一般必考） 空间解析几何和向量代数： 。 代表平行六面体的体积为锐角时， 向量的混合积：例：线速度：两向量之间的夹角：是一个数量轴的夹角。 与是向量在轴上的投影：点的距离：空间ααθθθ??,cos )(][..sin ,cos ,,cos Pr Pr )(Pr ,cos Pr )()()(22 2 2 2 2 2 212121*********c b a c c c b b b a a a c b a c b a r w v b a c b b b a a a k j i b a c b b b a a a b a b a b a b a b a b a b a b a a j a j a a j u AB j z z y y x x M M d z y x z y x z y x z y x z y x z y x z y x z z y y x x z z y y x x u u ??==??=?=?==?=++?++++=++=?=?+=+=-+-+-==
（马鞍面）双叶双曲面：单叶双曲面：、双曲面： 同号） （、抛物面：、椭球面：二次曲面： 参数方程：其中空间直线的方程：面的距离：平面外任意一点到该平、截距世方程：、一般方程：，其中、点法式：平面的方程： 1 1 3,,2221 1};,,{,1 302),,(},,,{0)()()(122 222222 22222 222 22220000002 220000000000=+-=-+=+=++??? ??+=+=+===-=-=-+++++= =++=+++==-+-+-c z b y a x c z b y a x q p z q y p x c z b y a x pt z z nt y y mt x x p n m s t p z z n y y m x x C B A D Cz By Ax d c z b y a x D Cz By Ax z y x M C B A n z z C y y B x x A 多元函数微分法及应用 z y z x y x y x y x y x F F y z F F x z z y x F dx dy F F y F F x dx y d F F dx dy y x F dy y v dx x v dv dy y u dx x u du y x v v y x u u x v v z x u u z x z y x v y x u f z t v v z t u u z dt dz t v t u f z y y x f x y x f dz z dz z u dy y u dx x u du dy y z dx x z dz - =??-=??=? -?? -??=-==??+??=??+??===??? ??+?????=??=?????+?????==?+?=≈???+??+??=??+??= ， ， 隐函数＋， ， 隐函数隐函数的求导公式： 时， ，当 ： 多元复合函数的求导法全微分的近似计算： 全微分：0),,()()(0),(),(),()],(),,([)](),([),(),(22
高数知识点总结（上册） 函数： 绝对值得性质： (1)|a+b|≤|a|+|b| (2)|a-b|≥|a|-|b| (3)|ab|=|a||b| (4)|b a |=)0(||||≠b b a 函数的表示方法： （1）表格法 （2）图示法 （3）公式法（解析法） 函数的几种性质： （1）函数的有界性 （2）函数的单调性 （3）函数的奇偶性 （4）函数的周期性 反函数： 定理：如果函数)(x f y =在区间[a,b]上是单调的，则它的反函数)(1 x f y -=存在，且是单 值、单调的。 基本初等函数： （1）幂函数 （2）指数函数 （3）对数函数 （4）三角函数 （5）反三角函数 复合函数的应用 极限与连续性： 数列的极限： 定义：设 {}n x 是一个数列，a 是一个定数。如果对于任意给定的正数ε（不管它多么小） ， 总存在正整数N ，使得对于n>N 的一切n x ，不等式 ε <-a x n 都成立，则称数a 是数列 {}n x 的 极限，或称数列{}n x 收敛于a ，记做a x n n =∞ →lim ，或 a x n →（∞→n ） 收敛数列的有界性： 定理：如果数列 {}n x 收敛，则数列{}n x 一定有界 推论：（1）无界一定发散（2）收敛一定有界 （3）有界命题不一定收敛 函数的极限： 定义及几何定义 函数极限的性质： （1）同号性定理：如果A x f x x =→)(lim 0 ，而且A>0(或A<0),则必存在0x 的某一邻域，当x 在该邻域内（点0 x 可除外），有0)(>x f （或0)( 高等数学上册重要知识点 第一章 函数与极限 一. 函数的概念 1 两个无穷小的比较 设0)(lim ,0)(lim ==x g x f 且l x g x f =) () (lim （1）l = 0，称f (x )是比g (x )高阶的无穷小，记以f (x) = 0[)(x g ]，称g(x) 是比f(x)低阶的无穷小。 （2）l ≠ 0，称f (x )与g (x )是同阶无穷小。 （3）l = 1，称f (x )与g (x )是等价无穷小，记以f (x ) ~ g (x ) 2 常见的等价无穷小 当x →0时 sin x ~ x ，tan x ~ x ，x arcsin ~ x ，x arccos ~ x 1? cos x ~ 2/2^x ， x e ?1 ~ x ，)1ln(x + ~ x ，1)1(-+αx ~ x α 二 求极限的方法 1．两个准则 准则1．单调有界数列极限一定存在 准则2．（夹逼定理）设g (x ) ≤ f (x ) ≤ h (x ) 放缩求极限 若A x h A x g ==)(lim ,)(lim ，则A x f =)(lim 2．两个重要公式 公式11sin lim 0=→x x x 公式2e x x x =+→/10 )1(lim 3．用无穷小重要性质和等价无穷小代换 4．★用泰勒公式 当x 0→时，有以下公式，可当做等价无穷小更深层次 ) ()! 12()1(...!5!3sin ) (! ...!3!2112125332++++-+++-=++++++=n n n n n x x o n x x x x x x o n x x x x e )(! 2)1(...!4!21cos 2242n n n x o n x x x x +-+++-= 第一讲函数，极限，连续性 1、集合的概念 一般地我们把研究对象统称为元素，把一些元素组成的总体叫集合（简称集）。集合具有确定性（给 定集合的元素必须是确定的）和互异性（给定集合中的元素是互不相同的）。比如“身材较高的人”不能构成集合，因为它的元素不是确定的。 ⑴、全体非负整数组成的集合叫做非负整数集（或自然数集）。记作N ⑵、所有正整数组成的集合叫做正整数集，记作N+。 ⑶、全体整数组成的集合叫做整数集，记作Z。 ⑷、全体有理数组成的集合叫做有理数集，记作Q。 ⑸、全体实数组成的集合叫做实数集，记作R。 集合的表示方法 ⑴、列举法：把集合的元素一一列举出来，并用“｛｝”括起来表示集合 ⑵、描述法：用集合所有元素的共同特征来表示集合 集合间的基本关系 ⑴、子集：一般地，对于两个集合A、B，如果集合A 中的任意一个元素都是集合B 的元素，我们就 说A、B 有包含关系，称集合A 为集合B 的子集，记作A ?B。 ⑵、相等：如何集合A 是集合B 的子集，且集合B 是集合A 的子集，此时集合A 中的元素与集合B 中 的元素完全一样，因此集合A 与集合B 相等，记作A＝B。 ⑶、真子集：如何集合A 是集合B 的子集，但存在一个元素属于B 但不属于A，我们称集合A 是集合 B 的真子集，记作A 。 ⑷、空集：我们把不含任何元素的集合叫做空集。记作，并规定，空集是任何集合的子集。 ⑸、由上述集合之间的基本关系，可以得到下面的结论： ①、任何一个集合是它本身的子集。 ②、对于集合A、B、C，如果A 是B 的子集，B 是C 的子集，则A 是C 的子集。 ③、我们可以把相等的集合叫做“等集”，这样的话子集包括“真子集”和“等集”。 集合的基本运算 ⑴、并集：一般地，由所有属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合称为A 与B 的并集。记作A ∪B。（在求并集时，它们的公共元素在并集中只能出现一次。） 即A∪B＝｛x|x∈A，或x∈B｝。 ⑵、交集：一般地，由所有属于集合A 且属于集合B 的元素组成的集合称为A 与B 的交集。记作A ∩B。 即A∩B＝｛x|x∈A，且x∈B｝。 ⑶、全集：一般地，如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素，那么就称这个集合为全集。 通常记作U。 高等数学(同济第七版)上册-知识点总结 第一章 函数与极限 一. 函数的概念 1.两个无穷小的比较 设0)(lim ,0)(lim ==x g x f 且l x g x f =) () (lim （1）l = 0，称f (x)是比g(x)高阶的无穷小，记以f (x) = 0[)(x g ]，称g(x)是比f(x)低阶的无穷小。 （2）l ≠ 0，称f (x)与g(x)是同阶无穷小。 （3）l = 1，称f (x)与g(x)是等价无穷小，记以f (x) ~ g(x) 2.常见的等价无穷小 当x →0时 sin x ~ x ，tan x ~ x ，x arcsin ~ x ，x arccos ~ x ， 1? cos x ~ 2/2^x ， x e ?1 ~ x ，)1ln(x + ~ x ，1)1(-+αx ~ x α 二．求极限的方法 1．两个准则 准则 1. 单调有界数列极限一定存在 准则 2.（夹逼定理）设g (x ) ≤ f (x ) ≤ h (x ) 若A x h A x g ==)(lim ,)(lim ，则A x f =)(lim 2．两个重要公式 公式11sin lim 0=→x x x 公式2e x x x =+→/10 )1(lim 3．用无穷小重要性质和等价无穷小代换 4．用泰勒公式 当x 0→时，有以下公式，可当做等价无穷小更深层次 ) ()! 12()1(...!5!3sin ) (! ...!3!211 2125332++++-+++-=++++++=n n n n n x x o n x x x x x x o n x x x x e )(!2)1(...!4!21cos 2242n n n x o n x x x x +-+++-= )()1(...32)1ln(132n n n x o n x x x x x +-++-=++ )(! )) 1()...(1(...! 2) 1(1)1(2n n x o x n n x x x +---+ +-+ +=+ααααααα )(1 2)1(...53arctan 1212153+++++-+-+-=n n n x o n x x x x x 5．洛必达法则 定理1 设函数)(x f 、)(x F 满足下列条件： （1）0)(lim 0 =→x f x x ，0)(lim 0 =→x F x x ； （2）)(x f 与)(x F 在0x 的某一去心邻域内可导，且0)(≠'x F ； （3）)()(lim 0x F x f x x ''→存在（或为无穷大），则 这个定理说明：当)()(lim 0x F x f x x ''→存在时，)()(lim 0x F x f x x →也存在且等于) () (lim 0x F x f x x ''→；当 )()(lim 0x F x f x x ''→为无穷大时，) () (lim 0x F x f x x →也是无穷大． 这种在一定条件下通过分子分母分别求导再求极限来确定未定式的极限值的方法称为洛必达（H L 'ospital ）法则. ∞ ∞ 型未定式 定理2 设函数)(x f 、)(x F 满足下列条件： （1）∞=→)(lim 0 x f x x ，∞=→)(lim 0 x F x x ； （2）)(x f 与)(x F 在0x 的某一去心邻域内可导，且0)(≠'x F ； （3）) () (lim 0x F x f x x ''→存在（或为无穷大），则 注：上述关于0x x →时未定式∞∞ 型的洛必达法则，对于∞→x 时未定式∞ ∞ 型 同样适用． 使用洛必达法则时必须注意以下几点： （1）洛必达法则只能适用于“00 ”和“∞ ∞ ”型的未定式，其它的未定式须先化简变形成“00 ”或“ ∞ ∞ ”型才能运用该法则； ) () (lim )()(lim 00x F x f x F x f x x x x ''=→→)()(lim )()(lim 00x F x f x F x f x x x x ''=→→高数重要知识点汇总
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