高等数学第一章04
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高等数学(本)第一章 函数与极限1. 设 ⎪⎩⎪⎨⎧≥<=3||,03|||,sin |)(ππϕx x x x , 求).2(446ϕπϕπϕπϕ、、、⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛6sin )6(ππϕ=21=224sin )4(==ππϕ ()0222)4sin()4(==-=-ϕππϕ2. 设()x f 的定义域为[]1,0,问:⑴()2x f ; ⑵()x f sin ; ⑶()()0>+a a x f ; ⑷()()a x f a x f -++ ()0>a 的定义域是什么?(1)][;,-的定义域为所以知-11)(,111022x f x x ≤≤≤≤[]ππππ)12(,2)(sin ),()12(21sin 0)2(+∈+≤≤≤≤k k x f Z k k x k x 的定义域为所以知由][a a a x f ax a a x -+-≤≤≤+≤1,)(110)3(-的定义域为所以知-由][φ时,定义域为当时,定义域为当从而得-知由211,210111010)4(>-≤<⎩⎨⎧+≤≤-≤≤⎩⎨⎧≤-≤≤+≤a a a a a x a ax a a x a x班级 姓名 学号3. 设()⎪⎩⎪⎨⎧>-=<=111011x x x x f ,()x e x g =,求()[]x g f 和()[]x f g ,并做出这两个函数的图形。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>=<==⎪⎩⎪⎨⎧>-=<=⎪⎩⎪⎨⎧>-=<=-1,1,11,)]([.)20,10,00,1)]([1)(,11)(,01)(,1)]([.)11)(x e x x e e x f g x x x x g f x g x g x g x g f x f 从而得4. 设数列{}n x 有界, 又,0lim =∞→n n y 证明: .0lim =∞→n n n y x{}结论成立。
高等数学(电子版)第一章函数与极限1.1 函数的概念函数是数学中最基本的概念之一,它描述了两个变量之间的依赖关系。
在高等数学中,我们主要研究实数集上的函数,即定义域和值域都是实数集的函数。
1.2 函数的性质函数具有许多重要的性质,如单调性、奇偶性、周期性等。
这些性质有助于我们更好地理解和分析函数的行为。
1.3 极限的概念极限是研究函数在某一点附近行为的一种方法。
当我们讨论一个函数的极限时,我们关注的是当自变量趋近于某个特定值时,函数值的变化趋势。
1.4 极限的运算法则极限运算法则是指对于一些基本函数的极限,我们可以通过简单的运算得到它们的极限。
这些运算法则包括极限的四则运算、复合函数的极限、数列的极限等。
1.5 无穷小与无穷大无穷小与无穷大是描述函数极限的两种特殊情况。
无穷小是指当自变量趋近于某个特定值时,函数值趋近于0;无穷大是指当自变量趋近于某个特定值时,函数值趋近于正无穷大或负无穷大。
1.6 连续性与间断点连续性是函数的一个重要性质,它描述了函数在某一点附近的行为。
如果一个函数在某个点连续,那么它在该点附近的极限存在且等于该点的函数值。
间断点是函数不连续的点,它们在函数图像上表现为跳跃或断开。
第二章导数与微分2.1 导数的概念导数是描述函数在某一点附近变化率的一种方法。
它表示了函数在该点的斜率,即函数图像在该点的切线斜率。
2.2 导数的运算法则导数运算法则是指对于一些基本函数的导数,我们可以通过简单的运算得到它们的导数。
这些运算法则包括导数的四则运算、复合函数的导数、幂函数的导数等。
2.3 高阶导数高阶导数是指函数的导数的导数。
它们描述了函数在某一点附近更复杂的变化率。
高阶导数在研究函数的凹凸性、拐点等方面具有重要意义。
2.4 微分的概念微分是导数的一种应用,它描述了函数在某一点附近的微小变化。
微分运算可以用来求解一些实际问题,如曲线的切线问题、最值问题等。
2.5 微分的应用微分在物理学、工程学等领域有广泛的应用。
中国人民大学出版社(第四版)高等数学一第1章课后习题详解第一章函数、极限与连续内容概要名称主要内容(1.1、1.2)函数邻域(){}δδ<-=axxaU,(即(){},U a x a x aδδδ=-<<+)(){}0,0U a x x aδδ=<-<((){}0,,0U a x a x a xδδδ=-<<+≠)函数两个要素:对应法则f以及函数的定义域D由此,两函数相等⇔两要素相同;(与自变量用何字母表示无关)解析表示法的函数类型:显函数,隐函数,分段函数;特性局部有界性对集合DX⊂,若存在正数M,使对所有Xx∈,恒有()Mxf<,称函数()xf在X上有界,或()xf是X上的有界函数;反之无界,即任意正数M(无论M多大),总存在(能找到)Xx∈,使得()Mxf>局部单调性区间DI⊂,对区间上任意两点21xx,当21xx<时,恒有:()()21xfxf<,称函数在区间I上是单调增加函数;反之,若()()21xfxf>,则称函数在区间I上是单调减小函数;奇偶性设函数()xf的定义域D关于原点对称;若Dx∈∀,恒有()()xfxf=-,则称()xf是偶函数;若Dx∈∀,恒有()()xfxf-=-,则称()x f是奇函数;周期性若存在非零常数T,使得对Dx∈∀,有()DTx∈±,且()()x fTxf=+,则称()x f是周期函数;初等函数几类基本初等函数:幂函数;指数函数;对数函数;三角函数;反三角函数;反函数求法和性质;复合函数性质;初等函数课后习题全解习题1-1★1.求下列函数的定义域:知识点:自然定义域指实数范围内使函数表达式有意义的自变量x 的取值的集合; 思路:常见的表达式有 ① alog□,( □0>) ② /N □, ( □0≠) ③ (0)≥④ arcsin([]1,1-∈)等解:(1)[)(]1,00,11100101122⋃-∈⇒⎩⎨⎧≤≤-≠⇒⎩⎨⎧≥-≠⇒--=x x x x x x x y ; (2)31121121arcsin ≤≤-⇒≤-≤-⇒-=x x x y ;(3)()()3,00,030031arctan 3⋃∞-∈⇒⎩⎨⎧≠≤⇒⎩⎨⎧≠≥-⇒+-=x x x x x x x y ;(4)()()3,11,1,,1310301lg 3⋃-∞-∈⇒⎩⎨⎧-<<<⇒⎩⎨⎧-<-<⇒-=-x x or x x x x x y x;(5)()()4,22,11601110)16(log 221⋃∈⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-≠-<⇒-=-x x x x x y x ; ★2.下列各题中,函数是否相同?为什么?(1)2lg )(x x f =与x x g lg 2)(=;(2)12+=x y 与12+=y x知识点:函数相等的条件;思路:函数的两个要素是f (作用法则)及定义域D (作用范围),当两个函数作用法则f 相同(化简后代数表达式相同)且定义域相同时,两函数相同;解:(1)2lg )(x x f =的定义域D={}R x x x ∈≠,0,xx g lg )(=的定义域{},0R x x x D ∈>=,虽然作用法则相同x x lg 2lg 2=,但显然两者定义域不同,故不是同一函数;(2)12+=x y ,以x 为自变量,显然定义域为实数R ;12+=y x ,以x 为自变量,显然定义域也为实数R ;两者作用法则相同“2□1+”与自变量用何记号表示无关,故两者为同一函数;★3.设⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<=3,03,sin )(ππϕx x x x ,求)2()4()4()6(--ϕπϕπϕπϕ,,,,并做出函数)(x y ϕ=的图形知识点:分段函数; 思路:注意自变量的不同范围;解:216sin )6(==ππϕ,224sin 4==⎪⎭⎫⎝⎛ππϕ,224sin 4=⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-ππϕ()02=-ϕ;如图:★4.试证下列各函数在指定区间内的单调性 :(1)()1,1∞--=xxy (2)x x y ln 2+=,()+∞,0 知识点:单调性定义。