高数重要定理(高数上下)
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高数的经典定理一、引言高等数学,作为数学的一个重要分支,主要研究变量、函数、极限、连续性、可微性和积分等概念。
其中,一些经典定理在学科中占据着核心地位,它们不仅展示了数学的严谨性,而且在实际应用中发挥了巨大作用。
本文将介绍几个高数的经典定理,探讨其证明和应用。
二、高数的经典定理1.极限定理:极限定理描述了函数在某点或无穷远点的行为。
特别是,如果一个函数在某点的极限存在,那么在该点附近的行为可以由该极限值来描述。
这个定理在高数的许多其他概念中都有应用,如连续性、可微性和积分。
2.微积分基本定理:微积分基本定理将函数的积分与它的原函数联系起来,为计算定积分提供了有效的方法。
这个定理是微积分学的基石,是解决各种实际问题的有力工具。
3.泰勒展开式:泰勒展开式是一个函数的无穷级数展开,它为研究函数的性质提供了深入的视角。
这个定理在高数和复变函数中都有广泛应用。
三、定理的应用让我们通过一个实际例子来理解这些定理的应用。
考虑如何计算一个复杂函数的定积分。
我们可以使用微积分基本定理将问题转化为求原函数的问题,然后利用泰勒展开式得到一个级数近似,最终找到我们所需的积分值。
这种方法在实际中具有广泛的用途,特别是在处理复杂物理模型时。
四、高数经典定理的价值和重要性高数的经典定理不仅在数学领域内具有重要价值,而且在解决实际问题时也表现出其独特的优势。
这些定理为复杂问题的解决提供了有效的策略和工具,大大提高了问题解决的效率和准确性。
同时,这些定理也展示了数学的严谨性和美感,激发了人们对数学的兴趣和热爱。
五、与其他领域的比较在数学的其他分支和许多专业领域中,也有许多重要的定理和概念。
例如,线性代数中的特征值和特征向量、概率论中的大数定律等。
这些定理都具有深远的影响和应用。
然而,与高数的经典定理相比,它们更侧重于特定领域或问题的解决,而高数的经典定理则具有更广泛的适用性和更强的构造性。
六、结论高数的经典定理是高等数学的核心内容,它们不仅在高数领域中发挥着关键作用,而且在实际应用中也表现出其强大的威力。
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。
现将高数中需要掌握证明过程的公式定理总结如下。
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,在复习的初期,先掌握这些证明过程是必要的。
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1lim(1)xx x e →+=与0sin lim1x xx→=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10lim(1)x x x e →+=两边同时取对数即得0ln(1)lim 1x x x→+=。
01lim 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0lim11t t te →=-。
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01lim1x x e x→-=。
01lim ln x x a a x →-=:利用对数恒等式得ln 0011lim lim x x a x x a e x x →→--=,再利用第二个极限可得ln ln 0011limln lim ln ln x a x a x x e e a a x x a →→--==。
一!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、函数的单调性、奇偶性、周期性(指最小正周期)3、数列的极限定理(极限的唯一性) 数列{xn}不能同时收敛于两个不同的极限。
定理(收敛数列的有界性)如果数列{xn}收敛,那么数列{xn}一定有界。
如果数列{xn}无界,那么数列{xn}一定发散;但如果数列{xn}有界,却不能断定数列{xn}一定收敛,例如数列1,-1,1,-1,(-1)n+1…该数列有界但是发散,所以数列有界是数列收敛的必要条件而不是充分条件。
定理(收敛数列与其子数列的关系)如果数列{xn}收敛于a,那么它的任一子数列也收敛于a。
●如果数列{xn}有两个子数列收敛于不同的极限,那么数列{xn}是发散的,如数列1,-1,1,-1,(-1)n+1…中子数列{x2k-1}收敛于1,{xnk}收敛于-1,{xn}却是发散的;同时一个发散的数列的子数列也有可能是收敛的。
4、函数的极限函数极限的定义中0<|x-x0|表示x≠x0,所以x→x0时f(x)有没有极限与f(x)在点x0有没有定义无关。
定理(极限的局部保号性)如果lim (x→x0)时f(x)=A,而且A>0(或A<0),就存在着点那么x0的某一去心邻域,当x在该邻域内时就有f(x) >0(或f(x) >0),反之也成立。
●函数f(x)当x→x0时极限存在的充分必要条件是左极限右极限各自存在并且相等,即f(x0-0)= f(x0+0),若不相等则lim f(x)不存在。
●一般的说,如果lim(x→∞)f(x)=c,则直线y=c是函数y= f(x)的图形水平渐近线。
如果lim(x→x0)f(x)=∞,则直线x=x0是函数y= f(x)图形的铅直渐近线。
高数中的重要定理与公式及其证明(二)在第一期的资料内我们总结了高数前半部分需要掌握证明过程的定理,由于最近比较忙,所以一直没来得及写。
现将后半部分补上。
希望对大家有所帮助。
1)泰勒公式(皮亚诺余项)设函数()f x 在点0x 处存在n 阶导数,则在0x 的某一邻域内成立()()()()200'''()00000()()()()...()2!!nnn x x x x f x f x x x f x f x f x o x x n --⎡⎤=+-++++-⎣⎦【点评】:泰勒公式在计算极限、高阶导数及证明题中有很重要的应用。
对于它们,我们首要的任务是记住常见函数(sin ,cos ,ln(1),,(1)xax x x e x ++)在0x =处的泰勒公式,并能利用它们计算其它一些简单函数的泰勒公式,然后在解题过程中加以应用。
在复习的前期,如果基础不是很好的话,两种不同形式的泰勒公式的证明可以先不看。
但由于证明过程中所用到的方法还是很常用的。
因此把它写在这里。
证明:令()()()200'''()00000()()()()()...()2!!nn x x x x R x f x f x x x f x f x f x n ⎡⎤--=-+-+++⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 则我们要证明()0()nR x o x x ⎡⎤=-⎣⎦。
由高阶无穷小量的定义可知,需要证明()0()lim0nx x R x x x →=-。
这个极限式的分子分母都趋于零,并且都是可导的, 因此用洛必达法则得()()()()()1''''()00000100()()()...()1!()limlim n n nn x x x x x x f x f x x x f x f x n R x x x n x x --→→⎡⎤--+-++⎢⎥-⎢⎥⎣⎦=--再次注意到该极限式的分子分母仍趋于零,并且也都是可导的,因此可以再次运用洛必达法则。
高中常用高数定理1.拉格朗日中值定理:如果函数f(x)在[a,b]上连续可导,则至少存在一点c,使得f'(c)=[f(b)-f(a)]/(b-a)(a<c<b)初等作法:形如丨f(x2)-f(x1)丨≤k丨x2-x1丨(或者≥),求k取值范围。
解:丨f(x2)-f(x1)丨≤k丨x2-x1丨<=>丨〔f(x2)-f(x1)〕/(x2-x1)丨≤k当x2→x1时,丨〔f(x2)-f(x1)〕/(x2-x1)丨=f'(x1)≤k<=>丨f'(x)丨≤k i丨f(x2)-f(x1)丨≤k丨x2-x1丨(不妨设x2≥x1)<=>当f(x2)≥f(x1)时,f(x2)-kx2≤f(x1)-kx1当f(x1)≥f(x2)时,f(x2)+kx2≥f(x1)+kx1令h1(x)=f(x)-kx h2(x)=f(x)+kx由i知h1'(x)=f'(x)-k≤0 h2'(x)=〔丨f'(x)丨^2-k^2〕/h1'(x)≥0=>当f(x2)≥f(x1)时,f(x2)-kx2≤f(x1)-kx1当f(x1)≥f(x2)时,f(x2)+kx2≥f(x1)+k x1=>k≥丨f'(x)丨max例题:06年四川高考理数21已知函数f(x)=x^2+2/x+alnx,f(x)的导数为f'(x),对任意两个不相等的正数x1、x2证明:当a<4时,丨f'(x1)-f'(x2)丨>丨x1-x2丨解:丨f'(x1)-f'(x2)丨>丨x2-x1丨<=>丨〔f(x2)-f(x1)〕/(x2-x1)丨>1当x2→x1时,丨〔f’(x2)-f’(x1)〕/(x2-x1)丨=丨f'(x1)丨>1<=>丨f''(x1)丨>1 i =>a<4/x+x^2<4丨f'(x2)-f'(x1)丨>丨x2-x1丨(不妨设x2≥x1)<=>当f'(x2)≥f'(x1)时,f'(x2)-x2>f'(x1)-x1 ii当f'(x1)≥f'(x2)时,f'(x2)+kx2<f'(x1)+kx1 iii令h1(x)=f'(x)-x h2(x)=f'(x)+x由i知h1'(x)=f'(x)-1>0 h2'(x)=〔丨f'(x)丨^2-1〕/h1'(x)-1<0=>ii、iii成立=>丨f'(x2)-f'(x1)丨>丨x2-x1丨(当a<4时)2:单调有界原理若数列{an}递增(递减)有上界(下界),则数列{an}收敛,即单调有界数列必有极限。
1、 罗尔定理(考过)如果函数f(x)在闭区间[a ,b ]上连续,在开区间(a ,b )上可导,且f(a)= f(b),则在开区间(a ,b )内至少存在一点£,使得)('ξf =0.证: ∵函数f(x)在闭区间[a ,b ]上连续∴由最大最小值定理有: m< f(x)<M(1) 若m=M ,此时f(x)在[a ,b ]上为恒定值对任意的x ∈(a ,b )都有)('ξf =0。
(2) 若m ≠M , 因为f(a)= f(b),则m 和M 中至少有一个不等于区间的端点值。
不妨设M ≠f(a),则存在ξ∈(a ,b )使得)(ξf =M 。
∴ 对任意的x ∈[a ,b ]使得f(x)≤)(ξf ,从而由费马引理,可知)('ξf =0.证毕。
2、 拉格朗日中值定理(考过)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 )上可导,那么在(a ,b )内至少存在(a ,b )一点ξ,使得))((')()(a b f a f b f -=-ξ成立。
证: 引进辅助函数 )()()()()()(a x ab a f b f a f x f x -----=ϕ 易知F (a )=F (b )=0,且F (x )在[a ,b ]内连续,在(a ,b )内可导 且a b a f b f x f x ---=)()()(')('ϕ 根据罗尔定理,可知在(a ,b )内至少存在有一点ξ,使)('x ϕ=0,即0)()()('=---ab a f b f f ξ 由此可得)(')()(ξf a b a f b f =--, 即))((')()(a b f a f b f -=-ξ证毕。
三、积分中值定理(考过)如果函数f (x )在积分区间[a ,b ]上连续,则在(a ,b )内至少存在一点ξ,使得))(()(a b f dx x f ba-=⎰ξ证:由于f (x )在[a ,b ]上连续,则存在m ,M 使得M x f m ≤≤)(又由定积分估值定理,有)()()(a b M dx x f a b m ba-≤≤-⎰即 M a b dx x f m ba ≤-≤⎰)(由介值定理得: a b dx x f f ba -=⎰)()(ξ证毕。
高数定理高等数学大一高数定理高等数学大一第一章函数与极限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、函数的单调性、奇偶性、周期性(指最小正周期)3、数列的极限定理(极限的唯一性)数列{xn}不能同时收敛于两个不同的极限。
定理(收敛数列的有界性)如果数列{xn}收敛,那么数列{xn}一定有界。
如果数列{xn}无界,那么数列{xn}一定发散;但如果数列{xn}有界,却不能断定数列{xn}一定收敛,例如数列1,-1,1,-1,(-1)n+1…该数列有界但是发散,所以数列有界是数列收敛的必要条件而不是充分条件。
定理(收敛数列与其子数列的关系)如果数列{xn}收敛于a,那么它的任一子数列也收敛于a。
●如果数列{xn}有两个子数列收敛于不同的极限,那么数列{xn}是发散的,如数列1,-1,1,-1,(-1)n+1…中子数列{x2k-1}收敛于1,{xnk}收敛于-1,{xn}却是发散的;同时一个发散的数列的子数列也有可能是收敛的。
4、函数的极限函数极限的定义中00(或A0(或f(x)>0),反之也成立。
●函数f(x)当x→x0时极限存在的充分必要条件是左极限右极限各自存在并且相等,即f(x0-0)=f(x0+0),若不相等则limf(x)不存在。
●一般的说,如果lim(x→∞)f(x)=c,则直线y=c是函数y=f(x)的图形水平渐近线。
如果lim(x→x0)f(x)=∞,则直线x=x0是函数y=f(x)图形的铅直渐近线。
5、极限运算法则定理有限个无穷小之和也是无穷小;有界函数与无穷小的乘积是无穷小;常数与无穷小的乘积是无穷小;有限个无穷小的乘积也是无穷小;定理如果F1(x)≥F2(x),而limF1(x)=a,limF2(x)=b,那么a≥b。
高数的经典定理高等数学中有许多经典定理,这些定理在数学的发展历程中起着重要的作用。
其中,有几个定理被称为高等数学的经典定理,它们包括:导数的四则运算法则、中值定理、泰勒展开式以及积分的四则运算法则。
导数的四则运算法则是高等数学中最基本的定理之一。
它规定了导数的运算规则,使我们能够简便地计算复杂函数的导数。
根据导数的四则运算法则,若函数f(x)和g(x)在某一区间内可导,那么它们的和、差、乘积和商的导数可以通过简单的运算得到。
这个定理在微积分的应用中起着至关重要的作用,能够帮助我们求出函数的导数,进而研究函数的性质和变化趋势。
中值定理是微积分中的另一个经典定理。
它的基本思想是在函数的某一区间内,如果函数在区间的两个端点处取相同的函数值,那么在这个区间内一定存在至少一个点,使得函数的导数等于这个函数值的斜率。
中值定理的应用十分广泛,可以用来证明其他重要的定理,如洛必达法则和罗尔定理等。
此外,中值定理还为函数的极值、凹凸性等提供了一种重要的判定方法。
泰勒展开式是微积分中的一个重要定理,它提供了一种将函数用无穷项的多项式逼近的方法。
根据泰勒展开式,如果一个函数在某一点处具有无穷阶可导,那么它在该点的邻域内可以用一个多项式来逼近。
泰勒展开式在科学计算和工程应用中具有重要的意义,可以用来解决函数的近似计算和优化问题。
积分的四则运算法则是高等数学中积分的基本定理之一。
它规定了积分的运算规则,使我们能够方便地计算各种函数的积分。
根据积分的四则运算法则,如果函数f(x)和g(x)在某一区间内连续,那么它们的和、差、乘积和商的积分可以通过简单的运算得到。
积分的四则运算法则在求解定积分和计算曲线下的面积等问题中起着重要的作用。
高等数学的经典定理在数学的发展历程中具有重要的地位和作用。
它们为我们研究函数的性质和变化趋势、解决近似计算和优化问题提供了有力的工具。
熟练掌握和应用这些定理,将有助于我们更好地理解高等数学的基本概念和方法,提高解决实际问题的能力。
考研数学高数定理定义总结高数定理是大学数学中的重要内容,包括了极限、连续性和可微性、中值定理、导数与微分以及积分和微分方程几个方面。
以下是这些定理的定义总结:1.极限:极限是函数论中最基本的概念之一、设函数$f(x)$在$x_0$的邻域内有定义,如果存在常数$A$,对于任意给定的正数$\varepsilon$,都存在正数$\delta$,使得当$0<,x-x_0,<\delta$时,有$,f(x)-A,<\varepsilon$,则称函数$f(x)$当$x$趋于$x_0$时极限为$A$,记作$\lim_{x \to x_0} f(x) = A$。
2.连续性和可微性:函数$f(x)$在点$x_0$处连续的定义是:$\lim_{x \to x_0} f(x) = f(x_0)$。
函数在点$x_0$处可微的定义是:如果函数$f(x)$在$x_0$的一些邻域内有定义,并且存在常数$A$,使得$$f(x)=f(x_0)+(x-x_0)A+o(x-x_0),x\to x_0$$则称函数$f(x)$在$x_0$处可微。
3.中值定理:中值定理是微积分中的重要定理之一、设函数$f(x)$在闭区间$[a,b]$上连续,在开区间$(a,b)$上可微。
则在$(a,b)$内至少存在一点$c$,使得$f(b)-f(a)=f'(c)(b-a)$,其中$f'(c)$是$f(x)$在点$c$处的导数。
4.导数与微分:设函数$f(x)$在点$x$处有定义。
如果极限$\lim_{\Delta x \to 0}\frac{f(x+\Delta x)-f(x)}{\Delta x}$存在,那么称此极限为函数$f(x)$在点$x$处的导数,记作$f'(x)$。
函数$f(x)$在点$x$处的微分定义为$df=f'(x)dx$。
5.积分:积分是微积分中的重要概念之一、设函数$f(x)$在区间$[a,b]$上有定义,将区间$[a,b]$分成$n$个小区间$[x_{i-1},x_i]$,其中$a=x_0<x_1<x_2<\cdots<x_n=b$。
洛必达法则①当x a →(或x→∞)时,()f x 及()F x 都趋于零(或无穷大);②在点a 的某去心邻域内,()f x '及()F x '都存在且()0F x '≠;③()lim ()x a f x F x →''存在(或为无穷大).则()()lim lim ()()x a x a f x f x F x F x →→'='.等价无穷小量替换(代换)定理:在同一个极限过程,若11~,~ααββ,则1111lim lim lim lim ααααββββ===.注:等价无穷小量代换一般只能用在整体乘、除关系,而不能用在局部乘、除关系和整体加、减关系.常用等价无穷小量:1、当0x →时,(1)sin ~tan ~arcsin ~arctan x x x x x(2)ln(1)~1;x x e x +- 1~ln , xa x a -(3)12(1)1~, 1cos ~2x x x x αα+--.2、1,ln 1x x x →-带皮亚诺余项泰勒公式若()f x 在0x 及其附近有直到n 阶的导数,则()000000()()()()()()!(())n n n f x f x f x f x x x x x n o x x '=+-++-+- 特别当00x =时,称为麦克劳林公式()2(0)(0)()(0)(0)().2!!n n n f f f x f f x x x o x n '''=+++++在使用泰勒公式的时候,常用到如下无穷小的运算:2232322222()()(),()(),()()(),(3)().x o x o x o x o x o x o x o x o x o x o x +=⋅=±=±=常用的麦克劳林展开式:221();2!x x e x o x =+++33sin ();3!x x x o x =-+244cos 1();2!4!x x x o x =-++22ln(1)()2x x x o x +=-+在自变量同一变化过程下()0, ()0x x αβ→→(1)高阶:若()lim 0()x x αβ=,记为()[()];x x αοβ=(2)低阶:若()lim ()x x αβ=∞,记为()[()];x x βοα=(3)同阶:若()lim 0;()x C x αβ=≠若1C =,称(), ()x x αβ是等价无穷小,记为()();x x αβ (4)无穷小量的阶:若()lim 0[()]k x C x αβ=≠,称()x α是()x β的k 阶无穷小量.宝典公式:(1)()lim ,lim ()0()f x A g x g x ==,则lim ()0f x =;(2)()lim 0,lim ()0,()f x A f x g x =≠=则lim ()0g x =.闭区间连续函数的性质1.最值定理:若()a b上连续,则f x在[,]a b上必有最大值和最小值. ()f x在[,]2.有界定理:若()a b上连续,则f x在[,]a b上有界。
高数大一上下知识点总结高数是大一学生必修的一门重要课程,它是数学的基础,对于后续学习其他学科具有重要的作用。
下面是对高数大一上下的知识点进行总结:1. 微积分基础1.1 导数与微分在微积分中,导数是一种衡量函数变化率的工具,使用符号f'(x)表示。
导数的概念主要以极限的形式进行定义。
微分是导数的一种应用,通过微分可以求得函数在某一点上的线性近似值,并用于解决实际问题。
1.2 积分与不定积分积分是导数的逆运算,通过积分可以求得函数在一个区间上的面积或曲线的长度。
不定积分是指对函数进行积分,得到的结果是一个含有常数C的表达式。
2. 函数与极限2.1 函数极限函数极限是指当自变量趋近某一点时,函数的取值趋近于某个常数的过程。
使用极限的方法可以求解函数在某一点处的特定值。
2.2 极限运算法则极限运算法则是一些求极限的基本规则,如常数倍法则、和差法则、乘积法则、商法则等,可以简化极限的计算过程。
3. 降幂与导数3.1 降幂法降幂法是求解高阶导数的一种常用方法,通过将多项式的幂逐次降低,然后求导来简化计算过程。
3.2 高阶导数在微积分中,高阶导数是指对函数进行多次求导得到的导数,用符号f^(n)(x)表示。
高阶导数在函数的图像分析中起到重要作用。
4. 微分中值定理4.1 介值定理介值定理是微分中值定理的基本形式之一,它指出在一个闭区间上,连续函数会取到区间内的每一个值。
4.2 罗尔定理罗尔定理是微分中值定理的特例,它指出在一个闭区间上,如果函数在两个端点处取相同的值,并且在开区间上连续可导,那么存在至少一个点,使得该点的导数等于零。
4.3 拉格朗日中值定理拉格朗日中值定理是微分中值定理的重要应用,它用于求函数在一个区间上的某一点处的导数值。
5. 函数的应用5.1 极值与最值极值是函数在某一区间上取得的最大值或最小值,可以通过求导数来确定。
5.2 函数的图像函数的图像是可视化函数的一种方式,通过图像可以更直观地理解函数的性质与特点。
高数公式大全高等数学是一门涉及多个分支和概念的学科,其中包含了许多重要的公式和定理。
以下是一些高等数学中常用的公式和定理的详细内容:1. 极限与连续性:- 极限的定义:对于函数f(x),当x无限接近于某个值a时,如果f(x)的值无限接近于L,则称L为f(x)在x=a处的极限,记作lim(x→a)f(x)=L。
- 常用极限公式:- lim(x→a)(c) = c,其中c为常数。
- lim(x→a)(x^n) = a^n,其中n为正整数。
- lim(x→a)(sin(x)) = sin(a)。
- lim(x→a)(e^x) = e^a,其中e为自然对数的底数。
- lim(x→∞)(1/x) = 0。
- lim(x→0)(sin(x)/x) = 1。
2. 导数与微分:- 导数的定义:对于函数f(x),在某个点x=a处的导数表示函数在该点的变化率,记作f'(a)或df(x)/dx|_(x=a)。
- 常用导数公式:- (c)' = 0,其中c为常数。
- (x^n)' = nx^(n-1),其中n为正整数。
- (sin(x))' = cos(x)。
- (cos(x))' = -sin(x)。
- (e^x)' = e^x。
- (ln(x))' = 1/x。
- 微分的定义:对于函数f(x),在某个点x=a处的微分表示函数在该点的线性近似,记作df(x)。
- 常用微分公式:- df(x) = f'(x)dx。
3. 积分与定积分:- 不定积分的定义:对于函数f(x),其不定积分表示函数的原函数,记作∫f(x)dx。
- 常用不定积分公式:- ∫(c)dx = cx,其中c为常数。
- ∫(x^n)dx = (1/(n+1))x^(n+1),其中n不等于-1。
- ∫(sin(x))dx = -cos(x)。
- ∫(cos(x))dx = sin(x)。
- ∫(e^x)dx = e^x。
浙江省考研数学复习资料高等数学重点定理归纳整理浙江省考研数学复习资料:高等数学重点定理归纳整理一、导数与微分在高等数学中,导数与微分是一个重要的概念,它们贯穿了整个微积分学科。
这里我们整理了一些高等数学中的重点定理,帮助大家更好地理解和记忆。
1. 利用导数求函数的极值:如果函数f(x)在开区间(a, b)连续,在(a,b)内可导,且f'(x)在(a, b)内变号,则f(x)在(a, b)内有极值点。
2. 高阶导数的性质:设函数f(x)在(a, b)上n+1阶可导,(a, b)内有x0∈(a, b),使f(x)的n阶导数在x0处为零,而n+1阶导数在x0处存在,则有以下结论:a) 当n为偶数时,若f(x0) > 0,则f(x)在x0处取得局部极小值;若f(x0) < 0,则f(x)在x0处取得局部极大值。
b) 当n为奇数时,f(x)在x0处不取极值。
3. 微分中值定理:设函数f(x)在[a, b]上连续,在(a, b)内可导,则在(a, b)内存在一点ξ,使得f'(ξ) = (f(b) - f(a))/(b - a)4. 函数单调性的判断:设函数f(x)在[a, b]上连续,在(a, b)内可导,则有:a) 若f'(x) > 0,则f(x)在(a, b)内单调递增。
b) 若f'(x) < 0,则f(x)在(a, b)内单调递减。
二、定积分定积分是微积分中的重要概念,它能描述函数在一定区间上的积分结果。
下面是一些关于定积分的重点定理。
1. 可积函数的判定:函数f(x)在区间[a, b]上有界,且只在有限个点上发散和瑕积分,则f(x)在[a, b]上可积。
2. Newton-Leibniz公式(基本定理):设函数f(x)在[a, b]上连续,F(x)是f(x)在[a, b]上的一个原函数,则有:∫[a, b] f(x)dx = F(b) - F(a)3. 定积分的性质:设函数f(x)和g(x)在[a, b]上可积,c为常数,则有以下结论:a) ∫[a, b] (f(x) + g(x))dx = ∫[a, b] f(x)dx + ∫[a, b] g(x)dxb) ∫[a, b] cf(x)dx = c∫[a, b] f(x)dxc) 若f(x) ≤ g(x),则∫[a, b] f(x)dx ≤ ∫[a, b] g(x)dx三、级数级数是数学中的一种重要数列形式,它包含了无穷个数相加的结果。
●定理(介值定理)设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且在这区间的端点处取不同的值f(a)=A, f(b)=B,那么对于A与 B之间的任⼀数C,在开区间(a,b)内⾄少有⼀点ξ使f(ξ)= C,(a<ξ<b)。
●推论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。
第⼆章导数与微分1、导数存在的充分必要条件●函数f(x)在点x0处可导的充分必要条件是在点x0处的左极限lim(h→-0) [f(x0+h)- f(x0)]/h及右极限lim(h→+0) [f(x0+h)- f(x0)]/h都存在且相等,即左导数f-′(x0)右导数f+′(x0)存在相等。
2、函数f(x)在点x0处可导=>函数在该点处连续;函数f(x)在点x0处连续≠>在该点可导。
即函数在某点连续是函数在该点可导的必要条件⽽不是充分条件。
3、原函数可导则反函数也可导,且反函数的导数是原函数导数的倒数。
4、函数f(x)在点x0处可微=>函数在该点处可导;函数f(x)在点x0处可微的充分必要条件是函数在该点处可导。
第三章中值定理与导数的应⽤1、定理(罗尔定理)如果函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内可导,且在区间端点的函数值相等,即f(a)= f(b),那么在开区间(a,b)内⾄少有⼀点ξ(a<ξ<b),使的函数f(x)在该点的导数等于零:f’(ξ)= 0。
2、定理(拉格朗⽇中值定理)如果函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内可导,那么在开区间(a,b)内⾄少有⼀点ξ(a<ξ<b),使的等式f(b)-f(a)= f’(ξ)(b-a)成⽴即f’(ξ)= [f(b)-f(a)]/(b-a)。
3、定理(柯西中值定理)如果函数f(x)及F(x)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内可导,且F’(x)在(a,b)内的每⼀点处均不为零,那么在开区间(a,b)内⾄少有⼀点ξ,使的等式[f(b)-f(a)]/[ F(b)-F(a)]= f’(ξ)/ F’(ξ)成⽴。
上海市考研数学复习资料高等数学重要定理总结高等数学是考研数学中的一门重要课程,它的理论基础是一系列的重要定理。
这些定理在考研数学中起着至关重要的作用,对于学生来说,熟练掌握和理解这些定理是顺利通过考试的关键。
本文将对上海市考研数学复习资料中的高等数学重要定理进行总结和归纳,以帮助考生更好地准备考试。
一、微分学的重要定理1. 导数的四则运算定理:导数具有四则运算的性质,即导数可以进行加减乘除运算。
2. 高阶导数的计算:通过迭代运算,可以计算出任意阶的导数。
3. 高阶导数的求导法则:使用高阶导数的求导法则可以简化复杂函数的求导过程。
4. 极值点的判定定理:通过一阶导数和二阶导数的符号变化可以判断函数的极值点。
二、积分学的重要定理1. 不定积分的线性性质:不定积分具有线性运算的性质,即可以对各项进行分别积分后再相加。
2. 定积分的基本性质:定积分具有加法性、线性性和区间可加性等基本性质。
3. 牛顿-莱布尼茨公式:利用这一定理,可以将定积分转化为不定积分进行计算。
4. 变量替换法则:通过进行变量替换,可以简化积分运算过程。
三、级数的重要定理1. 收敛级数的性质:收敛级数具有有限项相加的性质,可以进行线性运算。
2. 收敛级数的比较判别法:通过与已知级数进行比较,可以判断待定级数的敛散性。
3. 收敛级数的比值判别法:通过求级数项之比的极限,可以判断级数的敛散性。
4. 绝对收敛级数的性质:绝对收敛级数具有交换律和向量空间的性质。
四、微分方程的重要定理1. 解微分方程的存在唯一性定理:对于给定的初值问题,存在唯一的解函数。
2. 线性微分方程的叠加原理:线性微分方程的解具有叠加性质,可以通过对各个解的线性组合得到新的解。
3. 齐次线性微分方程的解结构:齐次线性微分方程的解可以通过特征方程的根的不同情况分类讨论。
五、向量与空间的重要定理1. 向量的线性相关性定理:多个向量线性相关的充要条件是它们能通过线性组合得到零向量。