高等数学-上册-第一章-NEW
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高等数学一上册教材答案第一章:函数与极限1.1 函数的概念与性质函数的概念函数是一种特殊的关系,它将一个集合中的每个元素对应到另一个集合中的唯一元素。
用数学符号表示为:y = f(x),其中 x 是自变量,y 是因变量,f(x) 是函数关系。
函数的性质(1)定义域和值域定义域是自变量可能的取值范围,值域是因变量对应的所有可能取值的范围。
(2)奇偶性如果对任意 x,有 f(-x) = f(x),则函数为偶函数;如果对任意 x,有f(-x) = -f(x),则函数为奇函数。
(3)单调性如果对任意 x1、x2,当 x1 < x2 时有f(x1) ≤ f(x2),则函数为增函数;如果对任意 x1、x2,当 x1 < x2 时有f(x1) ≥ f(x2),则函数为减函数。
1.2 一次函数与二次函数一次函数一次函数的标准式表示为 y = kx + b,其中 k 是斜率,b 是 y 轴截距。
一次函数的图像是一条直线,它的性质包括:与 y 轴平行的直线的斜率为零,与 x 轴平行的直线的斜率为无穷大。
例题:已知函数 f(x) = 3x + 2,求 f(2) 的值。
解:将 x 替换为 2,得到 f(2) = 3(2) + 2 = 8。
二次函数二次函数的标准式表示为 y = ax^2 + bx + c,其中a ≠ 0。
二次函数的图像是一个抛物线,它的性质包括:抛物线开口向上(a > 0)或向下(a < 0),顶点的横坐标为 -b/2a。
例题:已知函数 f(x) = x^2 + 2x - 1,求 f(-1) 的值。
解:将 x 替换为 -1,得到 f(-1) = (-1)^2 + 2(-1) - 1 = -2。
1.3 幂函数与指数函数幂函数幂函数的定义形式为 y = x^p,其中 p 是常数。
幂函数的图像随着 p 的取值不同,可能是增函数、减函数或常数函数。
例题:已知函数 f(x) = x^3,求 f(2) 的值。
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lx 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 ,xe -1 ~ x ,)1ln(x ~ x ,1)1(x ~ x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Ax f )(lim 2.两个重要公式公式11sin limx x x公式2ex xx /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x0时,有以下公式,可当做等价无穷小更深层次)()!12()1(...!5!3sin )(!...!3!2112125332n n nnnxxo n xx x xxx o n x x x x e)(!2)1(...!4!21cos 2242nnnx o n xxxx )()1(...32)1ln(132nnn x o n xxxxx )(!))1()...(1(...!2)1(1)1(2nnx o xn n xx x )(12)1( (5)3arctan 1212153n n n xo n xxxxx 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 0x f x x,0)(lim 0x 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))()(limx F x f xx 存在(或为无穷大),则这个定理说明:当)()(limx F x f xx 存在时,)()(limx F x f xx 也存在且等于)()(limx F x f xx ;当)()(limx F x f x x为无穷大时,)()(limx F x f xx 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 0x f xx ,)(lim 0x F xx ;(2))(x f 与)(x F 在0x 的某一去心邻域内可导,且0)(x F ;(3))()(limx F x f xx 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)()(limx F x f x F x f x xx x)()(lim)()(lim 0x F x f x F x f x xxx(2)只要条件具备,可以连续应用洛必达法则;(3)洛必达法则的条件是充分的,但不必要.因此,在该法则失效时并不能断定原极限不存在.6.利用导数定义求极限基本公式)()()(lim0'00x f xx f x x f x (如果存在)7.利用定积分定义求极限基本格式11)()(1limdx x f n kf nnk n(如果存在)三.函数的间断点的分类函数的间断点分为两类:(1)第一类间断点设0x 是函数y = f (x)的间断点。
高等数学一教材章节第一章:函数与极限函数的定义与性质函数的概念函数的表示方法函数的分类一元函数的极限极限的定义极限的运算法则极限存在准则函数的连续性连续函数的定义连续函数的性质连续函数的运算法则第二章:导数与微分导数的概念与运算法则导数的定义导数的几何意义导数的运算法则高阶导数与隐函数的导数高阶导数的概念隐函数的导数高阶导数的计算微分中值定理与导数的应用罗尔定理拉格朗日中值定理函数单调性与极值第三章:积分与定积分不定积分不定积分的定义常见函数的不定积分不定积分的基本性质定积分的概念与性质定积分的定义定积分的基本性质定积分的几何意义牛顿-莱布尼茨公式与变限积分牛顿-莱布尼茨公式的推导变限积分的概念与运算法则曲线长度的定积分表示第四章:一元函数的应用或微分方程常微分方程常微分方程的概念一阶线性微分方程一阶齐次线性微分方程微分方程的应用因变量可分离的微分方程可化为一阶线性微分方程的方程可化为齐次微分方程的方程第五章:多元函数微分学多元函数的极限与连续性多元函数的极限定义多元函数的连续性定义多元函数的偏导数与全微分多元函数的导数与微分法多元函数的偏导数多元函数的全微分多元函数的隐函数及其导数多元函数的极值与条件极值多元函数的极值判定多元函数的条件极值第六章:重积分与曲线曲面积分二重积分的概念与性质二重积分的定义二重积分的性质与运算法则可求面积与可求平均值的关系三重积分与多重积分三重积分运算法则广义重积分多重积分的应用曲线积分与曲面积分第一类曲线积分的概念与计算第二类曲线积分的概念与计算曲面积分的概念与计算第七章:向量场与无散场、无旋场向量场的基本概念与性质向量场的概念向量场的性质与分类散度与无散场散度的概念与计算无散场的特点与判定旋度与无旋场旋度的概念与计算无旋场的特点与判定第八章:曲线积分与曲面积分的应用曲线积分的应用曲线积分在物理中的应用曲线积分在工程中的应用曲线积分在电磁学中的应用曲面积分的应用曲面积分在流体力学中的应用曲面积分在电场中的应用曲面积分在热传导中的应用第九章:常微分方程入门常微分方程的基本概念与解法常微分方程的定义与分类分离变量法与齐次方程法一阶线性微分方程的解法高阶微分方程与常微分方程组高阶微分方程的解法常微分方程组的概念与解法常微分方程在物理中的应用第十章:级数与幂级数级数的定义与性质级数的基本概念级数的运算法则级数的比较判别法幂级数的收敛性与展开幂级数的收敛半径幂级数的展开幂级数的应用函数项级数与傅里叶级数函数项级数的定义与性质函数项级数的收敛性傅里叶级数的基本概念与性质。
第一章:函数、极限与连续教学目的与要求1.解函数的概念,掌握函数的表示方法,并会建立简单应用问题中的函数关系式。
2.解函数的奇偶性、单调性、周期性和有界性。
3.理解复合函数及分段函数的概念,了解反函数及隐函数的概念。
4.掌握基本初等函数的性质及其图形。
5.理解极限的概念,理解函数左极限与右极限的概念,以及极限存在与左、右极限之间的关系。
6.掌握极限的性质及四则运算法则。
7.了解极限存在的两个准则,并会利用它们求极限,掌握利用两个重要极限求极限的方法。
8.理解无穷小、无穷大的概念,掌握无穷小的比较方法,会用等价无穷小求极限。
9.理解函数连续性的概念(含左连续与右连续),会判别函数间断点的类型。
10.了解连续函数的性质和初等函数的连续性,了解闭区间上连续函数的性质(有界性、最大值和最小值定理、介值定理),并会应用这些性质。
所需学时:18学时(包括:6学时讲授与2学时习题)第一节:集合与函数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。
我们通常用大字拉丁字母A、B、C、……表示集合,用小写拉丁字母a、b、c……表示集合中的元素。
如果a是集合A 中的元素,就说a属于A,记作:a∈A,否则就说a不属于A,记作:a∉A。
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N⑵、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。
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(或B⊇A)。