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: *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()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)121
lim()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)21()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*
()()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),lim
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
(,,)0
F 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: *1
2D 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)1p n ∑, (2)ln k n n α∑, (3)1
ln 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 +→∞
*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
π
π
πππππ--
-?=??=
=??=??
??
?
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
αβγ=
) 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: 2
2
2
2
x y R z +=-,
z =
,
222
2x y z az ++=, 2222000()()()x x y y z z R -+-+-=
3. 锥面
: z =
变形: 2
2
2
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: 2
2
2
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: :Γ0
0F 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
2cos 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: 22212{(,)}(,)(,)xy D x y x y R z x y z z x y =+≤⊕≤≤ (3)截面法: 222(){(,)()}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?=???
1. 若82lim =?? ? ??--∞→x x a x a x ，则_______.2ln 3- 2. =+++→)1ln()cos 1(1 cos sin 3lim 20x x x x x x ____.2 3 3.设函数)(x y y =由方程4ln 2y x xy =+所确定，则曲线)(x y y =在)1,1(处的切线方程为________.y x = 4. =-++∞→))1(sin 2sin (sin 1lim n n n n n n πππ Λ______.π2 5. x e y y -=-'的通解是____.x x e e y --=21C 二、选择题（每题4分） 1.设函数)(x f 在),(b a 内连续且可导，并有)()(b f a f =，则（D ） A ．一定存在),(b a ∈ξ，使 0)(='ξf . B. 一定不存在),(b a ∈ξ，使 0)(='ξf . C. 存在唯一),(b a ∈ξ，使 0)(='ξf . D.A 、B 、C 均不对. 2.设函数)(x f y =二阶可导，且 ,)(),()(,0)(,0)(x x f dy x f x x f y x f x f ?'=-?+=?<''<'， 当,0>?x 时，有（A ） A. ,0<>?dy y C. ,0?>y dy 3. =+?-dx e x x x ||2 2)|(|(C) A. ,0B. ,2C. ,222+e D. 26e 4. )3)(1()(--=x x x x f 与x 轴所围图形的面积是（B ） A. dx x f ?3 0)( B. dx x f dx x f ??-3110)()( C. dx x f ?-30)( D. dx x f dx x f ??+-3110)()( 5.函数Cx x y +=361 ，（其中C 为任意常数）是微分方程x y =''的（C ） A ． 通解B.特解C.是解但非通解也非特解D.不是解
福建警察学院 《高等数学一》课程教学大纲 课程名称：高等数学一 课程编号： 学分：4 适用对象： 一、课程的地位、教学目标和基本要求 (一)课程地位 高等数学是各专业必修的一门重要的基础理论课程，它具有高度的抽象性、严密的逻辑性和应用的广泛性，对培养和提高学生的思维素质、创新能力、科学精神、治学态度以及用数学解决实际问题的能力都有着非常重要的作用。高等数学课程不仅仅是学习后继课程必不可少的基础，也是培养理性思维的重要载体，在培养学生数学素养、创新意识、创新精神和能力方面将会发挥其独特作用。 （二）教学目标 通过本课程的学习，逐步培养学生使其具有数学运算能力、抽象思维能力、空间想象能力、科学创新能力，尤其具有综合运用数学知识、数学方法结合所学专业知识去分析和解决实际问题的能力，一是为后继课程提供必需的基础数学知识；二是传授数学思想，培养学生的创新意识，逐步提高学生的数学素养、数学思维能力和应用数学的能力。 （三）基本要求 1、基本知识、基本理论方面：掌握理解极限和连续的基本概念及其应用；熟
悉导数与微分的基本公式与运算法则；掌握中值定理及导数的应用；掌握不定积分的概念和积分方法；掌握定积分的概念与性质；掌握定积分在几何上的应用。 2、能力、技能培养方面：掌握一元微积分的基本概念、基本理论、基本运算技能和常用的数学方法，培养学生利用微积分解决实际问题的能力。 二、教学内容与要求 第一章函数与极限 【教学目的】 通过本章学习 1、理解函数的概念，了解函数的几种特性（有界性），掌握复合函数的概念及其分 解，掌握基本初等函数的性质及其图形，理解初等函数的概念。 2、理解数列极限的概念、掌握数列极限的证明方法、了解收敛数列的性质。 3、理解函数极限和单侧极限的概念，掌握函数极限的证明方法、理解极限存在与 左、右极限之间的关系，了解函数极限的性质。 4、理解无穷小和无穷大的概念、掌握无穷大和无穷小的证明方法。 5、掌握极限运算法则。 6、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。 7、掌握无穷小的比较方法，会用等价无穷小求极限。 8、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。 9、了解连续函数的运算和初等函数的连续性， 10、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），
《高等数学A》课程教学大纲 (216学时，12学分) 一、课程的性质、目的和任务 高等数学A是理科(非数学)本科个专业学生的一门必修的重要基础理论课，它是为培养我国社会主义现代化建设所需要的高质量专门人才服务的。 通过本课程的学习，要使学生获得：1、函数与极限；2、一元函数微积分学；3、向量代数与空间解析几何；4、多元函数微积分学； 5、无穷级数(包括傅立叶级数)； 6、微分方程等方面的基本概念、基本理论和基本运算技能，为学习后继课程和进一步获取数学知识奠定必要的数学基础。 在传授知识的同时，要通过各个教学环节逐步培养学生具有抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力、运算能力和自学能力，还要特别注意培养学生具有综合运用所学知识去分析问题和解决问题 的能力。 二、总学时与学分 本课程的安排三学期授课，分为高等数学A(一)、(二)、(三)，总学时为90+72+54，学分为5+4+3。 三、课程教学基本要求及基本内容 说明：教学要求较高的内容用“理解”、“掌握”、“熟悉”等词表述，要求较低的内容用“了解”、“会”等词表述。 高等数学A(一) 一、函数、极限、连续、 1. 理解函数的概念及函数奇偶性、单调性、周期性、有界性。 2. 理解复合函数和反函数的概念。 3. 熟悉基本初等函数的性质及其图形。 4. 会建立简单实际问题中的函数关系式。 5. 理解极限的概念，掌握极限四则运算法则及换元法则。 6. 理解子数列的概念，掌握数列的极限与其子数列的极限之间的关系。
7. 理解极限存在的夹逼准则，了解实数域的完备性(确界原理、单界有界数列必有极限的原理，柯西(Cauchy)，审敛原理、区间套定理、致密性定理)。会用两个重要极限求极限。 8. 理解无穷小、无穷大、以及无穷小的阶的概念。会用等价无穷小求极限。 9. 理解函数在一点连续和在一个区间上连续的概念，了解间断点的概念，并会判别间断点的类型。 10.了解初等函数的连续性和闭区间上连续函数的性质(介值定理，最大最小值定理，一致连续性)。 二、一元函数微分学 1.理解导数和微分的概念，理解导数的几何意义及函数的可导性与连续性之间的关系。会用导数描述一些物理量。 2.掌握导数的四则运算法则和复合函数的求导法，掌握基本初等函数、双曲函数的导数公式。了解微分的四则运算法则和一阶微分形式不变性。 3.了解高阶导数的概念。 4.掌握初等函数一阶、二阶导数的求法。 5.会求隐函数和参数式所确定的函数的一阶、二阶导数。会求反函数的导数。 6.理解罗尔(Ro lle)定理和拉格朗日(Lagrange)定理，了解柯西(Cauchy)定理和泰勒(Taylo r)定理。 7.会用洛必达(L’Ho sp ital)法则求不定式的极限。 8.理解函数的极值概念，掌握用导数判断函数的单调性和求极值的方法。会求解较简单的最大值和最小值的应用问题。 9.会用导数判断函数图形的凹凸性，会求拐点，会描绘函数的图形(包括水平和铅直渐进线)。 10.了解有向弧与弧微分的概念。了解曲率和曲率半径的概念并会计算曲率和曲率半径。 11.了解求方程近似解的二分法和切线法。 三、一元函数积分学 1.理解原函数与不定积分的概念及性质，掌握不定积分的基本公式、换元法和分步积分法。会求简单的有理函数及三角函数有理式的积分。 2.理解定积分的概念及性质，了解函数可积的充分必要条件。
学年第二学期期末考试试卷 课程名称：《高等数学》 试卷类别：A 卷 考试形式：闭卷 考试时间：120 分钟 适用层次： 适用专业； 阅卷须知：阅卷用红色墨水笔书写，小题得分写在每小题题号前，用正分表示，不 得分则在小题 大题得分登录在对应的分数框内；考试课程应集体阅卷，流水作业。 课程名称：高等数学A （考试性质：期末统考（A 卷） 一、单选题 （共15分，每小题3分） 1．设函数(,)f x y 在00(,)P x y 的两个偏导00(,)x f x y ，00(,)y f x y 都存在，则 ( ) A ．(,)f x y 在P 连续 B ．(,)f x y 在P 可微 C ． 0 0lim (,)x x f x y →及 0 0lim (,)y y f x y →都存在 D ． 00(,)(,) lim (,)x y x y f x y →存在 2．若x y z ln =，则dz 等于（ ）． ln ln ln ln .x x y y y y A x y + ln ln .x y y B x ln ln ln .ln x x y y C y ydx dy x + ln ln ln ln . x x y y y x D dx dy x y + 3．设Ω是圆柱面2 2 2x y x +=及平面01,z z ==所围成的区域，则 (),,(=??? Ω dxdydz z y x f ）． 21 2 cos .(cos ,sin ,)A d dr f r r z dz π θθθθ? ? ? 21 2 cos .(cos ,sin ,)B d rdr f r r z dz π θθθθ? ? ? 212 2 cos .(cos ,sin ,)C d rdr f r r z dz π θπθθθ-?? ? 21 cos .(cos ,sin ,)x D d rdr f r r z dz πθθθ?? ? 4． 4．若1 (1)n n n a x ∞ =-∑在1x =-处收敛，则此级数在2x =处（ ）． A ． 条件收敛 B ． 绝对收敛 C ． 发散 D ． 敛散性不能确定 5．曲线2 2 2x y z z x y -+=?? =+?在点（1，1，2）处的一个切线方向向量为（ ）. A. （-1，3，4） B.（3，-1，4） C. （-1，0，3） D. （3，0，-1） 二、填空题（共15分，每小题3分） 系(院)：——————专业：——————年级及班级：—————姓名：——————学号：————— ------------------------------------密-----------------------------------封----------------------------------线--------------------------------
习题一解答 1.在1,2,3,4,四个数中可重复地先后取两个数，写出这个随机事件的样本空间及事件A=“一个数是另一个数的2倍”，B=“两个数组成既约分数”中的样本点。 解Ω={（1，1），（1，2），（1，3），（1，4），（2，1），（2，2），（2，3），（2，4），（3，1)，（3，2），（3，3），（3，4），（4，1）（4，2），（4，3），（4，4）}； A={（1，2），（2，1），（2，4），（4，2）}； B={（1，2），（1，3}，（1，4），（2，1），（2，3），（3，1)，（3，2），（3，4），（4，1）（4，3）} 2. 在数学系学生中任选一名学生．设事件A＝{选出的学生是男生}，B＝{选出的学生是三年级学生}，C＝{选出的学生是科普队的}． (1)叙述事件ABC的含义． (2)在什么条件下，ABC＝C成立？ (3)在什么条件下，C?B成立？ 解 (1)事件ABC的含义是，选出的学生是三年级的男生，不是科普队员． (2)由于ABC?C，故ABC＝C当且仅当C?ABC．这又当且仅当C?AB，即科普队员都是三年级的男生． (3)当科普队员全是三年级学生时，C是B的子事件，即C?B成立． 3.将下列事件用A，B，C表示出来： （1）只有C发生；
（2）A 发生而B ，C 都不发生； （3）三个事件都不发生； （4）三个事件至少有一个不发生； （5）三个事件至少有一套（二个不发生）发生； （6）三个事件恰有二个不发生； （7）三个事件至多有二个发生； （8）三个事件中不少于一个发生。 解 （1）ABC ； （2）ABC ： （3）ABC （4）A B C U U ； （5）AB BC AC U U ； （6）ABC ABC ABC U U ； （7）ABC ； （8）A B C U U 。 4.设 A ， B ， C 是三个随机事件，且 =====)()(,4 1)()()(CB P AB P C P B P A p 0，81 )(=AC P ,求A ，B ，C 中至少有 一个发生的概率． 解 设D ＝{A ，B ，C 中至少有一个发生}，则D ＝A ＋B ＋C ，于是 P (D )＝P (A ＋B ＋C ) ＝P (A )＋P (B )＋P (C )－P (AB )－P (BC )－P (AC )＋P (ABC )． 又因为
同济大学高等数学（下）期中考试试卷2 一.简答题（每小题8分） 1.求曲线?????+=+=-=t z t y t t x 3cos 12sin 3cos 在点??? ??1,3,2 π处的切线方程. 2.方程1ln =+-xz e y z xy 在点)1,1,0(的某邻域内可否确定导数连续的隐函数),(y x z z =或),(x z y y =或),(z y x x =？为什么？ 3.不需要具体求解，指出解决下列问题的两条不同的解题思路： 设椭球面1222222 =++c z b y a x 与平面0=+++D Cz By Ax 没有交点，求椭球面与平面 之间的最小距离. 4.设函数),(y x f z =具有二阶连续的偏导数，3x y =是f 的一条等高线，若 1)1,1(-=y f ，求)1,1(x f . 二.（8分）设函数f 具有二阶连续的偏导数，),(y x xy f u +=求y x u ???2 . 三.（8分）设变量z y x ,,满足方程),(y x f z =及0),,(=z y x g ，其中f 与g 均具有连续的偏导数，求dx dy . 四.（8分）求曲线 ???=--=01, 02y x xyz 在点)110(，，处的切线与法平面的方程. 五.（8分）计算积分） ??D y dxdy e 2，其中D 是顶点分别为)0,0(.)1,1(.)1,0(的 三角形区域. 六.（8分）求函数22y x z +=在圆9)2()2(22≤- +-y x 上的最大值和最小值. 七.（14分）设一座山的方程为2221000y x z --=，),(y x M 是山脚0=z 即等量线 1000222=+y x 上的点. （1）问：z 在点),(y x M 处沿什么方向的增长率最大，并求出此增长率； （2）攀岩活动要山脚处找一最陡的位置作为攀岩的起点，即在该等量线上找一点M 使得上述增长率最大，请写出该点的坐标. 八.（14分） 设曲面∑是双曲线2422=-y z （0>z 的一支）绕z 轴旋转而成，曲面上一点M 处的切平面∏与平面0=++z y x 平行. （1）写出曲面∑的方程并求出点M 的坐标； （2）若Ω是∑.∏和柱面122=+y x 围成的立体，求Ω的体积.
《高数》试卷1（上） 一．选择题（将答案代号填入括号内，每题3分，共30分）. 1．下列各组函数中，是相同的函数的是（ ）. （A ）()()2ln 2ln f x x g x x == 和 （B ）()||f x x = 和 ( )g x =（C ）()f x x = 和 ( )2 g x = （D ）()|| x f x x = 和 ()g x =1 2．函数() 00x f x a x ≠=?? =? 在0x =处连续，则a =（ ）. （A ）0 （B ）1 4 （C ）1 （D ）2 3．曲线ln y x x =的平行于直线10x y -+=的切线方程为（ ）. （A ）1y x =- （B ）(1)y x =-+ （C ）()()ln 11y x x =-- （D ）y x = 4．设函数()||f x x =，则函数在点0x =处（ ）. （A ）连续且可导 （B ）连续且可微 （C ）连续不可导 （D ）不连续不可微 5．点0x =是函数4 y x =的（ ）. （A ）驻点但非极值点 （B ）拐点 （C ）驻点且是拐点 （D ）驻点且是极值点 6．曲线1 || y x = 的渐近线情况是（ ）. （A ）只有水平渐近线 （B ）只有垂直渐近线 （C ）既有水平渐近线又有垂直渐近线 （D ）既无水平渐近线又无垂直渐近线 7． 211 f dx x x ??' ???? 的结果是（ ）. （A ）1f C x ?? -+ ??? （B ）1f C x ?? --+ ??? （C ）1f C x ?? + ??? （D ）1f C x ?? -+ ??? 8． x x dx e e -+?的结果是（ ）. （A ）arctan x e C + （B ）arctan x e C -+ （C ）x x e e C --+ （ D ）ln()x x e e C -++ 9．下列定积分为零的是（ ）.
高等数学复习提纲同济 大学下册 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
高等数学复习提纲 一、考试题型 1．填空题6题 2．计算题8题 二、知识点 1．平面及其方程。 例题：一平面过点(101)且平行于向量a (211)和b (110)试求这平面方程 解所求平面的法线向量可取为 k j i k j i b a n 30 11112-+=-=?=? 所求平面的方程为 (x 1)(y 0)3(z 1)0即xy 3z 40 2．空间直线及其方程。 例题：求过点(203)且与直线???=+-+=-+-0 12530742z y x z y x 垂直的平面方程 解所求平面的法线向量n 可取为已知直线的方向向量即 k j i k j i n 1114162 53421)2 ,5 ,3()4 ,2 ,1(++-=--=-?-=? 所平面的方程为 16(x 2)14(y 0)11(z 3)0 即16x 14y 11z 650 例题：求过点(312)且通过直线1 2354z y x =+=-的平面方程
解所求平面的法线向量与直线1 2354z y x =+=-的方向向量s 1(521)垂直因为点(312)和(430)都在所求的平面上所以所求平面的法线向量与向量s 2(430)(312)(142)也是垂直的因此所求平面的法线向量可取为 k j i k j i s s n 22982 4112521--=-=?=? 所求平面的方程为 8(x 3)9(y 1)22(z 2)0 即8x 9y 22z 590 3．旋转曲面。 例题：将zOx 坐标面上的抛物线z 25x 绕x 轴旋转一周求所生成的旋转曲面的方程 解将方程中的z 换成22z y +±得旋转曲面的方程y 2z 25x 例题：将zOx 坐标面上的圆x 2z 29绕z 轴旋转一周求所生成的旋转曲面的方程 解将方程中的x 换成22y x +±得旋转曲面的方程x 2y 2z 29 4.多元复合函数求导，隐函数求导。 例题：求函数x y e z =的全微分 解xdy e x dx e x y dy y z dx x z dz y x y 12+-=??+??= 例题：设zu 2ln v 而y x u =v 3x 2y 求x z ??y z ?? 解x v v z x u u z x z ?????+?????=??
本资料仅供参考复习练手之用，无论是重修只求及格，还是为了拿优保研，复习课本上的基础知识点和例题、课后习题才是重中之重，作为一个重修过高数的学长，望大家不要舍本求末，记住这样一句话，只有当你付出了，你才可能有收获。 同济大学2015-2016学年第一学期高等数学B(上)期终试卷 一. 填空选择题(3'824'?=) 1. 极限1 2 02lim( )23h h h e h -→-=+. 2. 积分(12sin ) cos '(12sin )2 f x x f x dx C --?-=+? . 3. 函数2 20 ()sin(1)x F x t dt = +? 的导函数4'()2sin(1)F x x x =+. 4. 曲线3 22 (1)1(12)3 y x x =++-≤≤的弧长14 3 s = . 5. 极限0 lim ()x x f x -→=+∞的定义是 【D 】 () 0,0A εδ?>?>, 当00x x δ<-<时, 有()f x A ε-<; () 0,0B εδ?>?>, 当x δ>时, 有()f x ε>; () 0,0C M X ?>?>, 当x X >时, 有()f x M >; () 0,0D M δ?>?>, 当00x x x δ-≤<时, 有()f x M >. 6. 若123(),(),()y x y x y x 是二阶微分方程"()'()()y a x y b x y c x =++的三个线性无关的解, 则该方程的通解为 【D 】 112233()()()( )A C y x C y x C y x ++, 其中123,,C C C 是任意常数; 11223 ()()()()B C y x C y x y x ++, 其中12,C C 是任意常数; 11223 ()()[()()]C C y x C y x y x ++, 其中12,C C 是任意常数; 112233()()()( )D C y x C y x C y x ++ , 其中任意常数1231C C C ++=.
高等数学上册复习要点 一、 函数与极限 （一） 函数 1、 函数定义及性质（有界性、单调性、奇偶性、周期性）； 2、 反函数、复合函数、函数的运算； 3、 初等函数：幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数； 4、 函数的连续性与间断点； 函数)(x f 在0x 连续)()(lim 00 x f x f x x =→ 第一类：左右极限均存在. 间断点 可去间断点、跳跃间断点 第二类：左右极限、至少有一个不存在. 无穷间断点、振荡间断点 5、 闭区间上连续函数的性质：有界性与最大值最小值定理、零点定理、介值定 理及其推论. （二） 极限 1、 定义 1） 数列极限 εε<->?N ∈?>??=∞ →a x N n N a x n n n , , ,0lim 2） 函数极限 εδδε<-<-?>??=→A x f x x x A x f x x )( 0 , ,0 ,0)(lim 00 时，当 左极限：)(lim )(0 0x f x f x x -→-= 右极限：)(lim )(0 0x f x f x x + →+=
)()( )(lim 000 + -→=?=x f x f A x f x x 存在 2、 极限存在准则 1） 夹逼准则： 1）)(0n n z x y n n n ≥≤≤ 2） a z y n n n n ==→∞ →∞lim lim a x n n =∞→lim 2） 单调有界准则：单调有界数列必有极限. 3、 无穷小（大）量 1） 定义：若0lim =α则称为无穷小量；若∞=αlim 则称为无穷大量. 2） 无穷小的阶：高阶无穷小、同阶无穷小、等价无穷小、k 阶无穷小 Th1 )(~ααββαo +=?; Th2 αβαβαβββαα' ' =''''lim lim lim ,~,~存在，则（无穷小代换） 4、 求极限的方法 1） 单调有界准则； 2） 夹逼准则； 3） 极限运算准则及函数连续性； 4） 两个重要极限： a) 1sin lim 0=→x x x b) e x x x x x x =+=++∞→→)11(lim )1(lim 1 0 5） 无穷小代换：（0→x ） a) x x x x x arctan ~arcsin ~tan ~sin ~ b) 2 2 1~cos 1x x -
《高数》试卷1（上） 一．选择题（将答案代号填入括号内，每题 分，共 ?分） ．下列各组函数中，是相同的函数的是（ ） （?）()()2ln 2ln f x x g x x == 和 （ ）()||f x x = 和 ( )g x = （ ）()f x x = 和 ( )2 g x = （ ）()|| x f x x = 和 ()g x = ．函数( )() 20ln 10 x f x x a x ≠=+?? =? 在0x =处连续，则a = （ ） （?） （ ） 1 4 （ ） （ ） ．曲线ln y x x =的平行于直线10x y -+=的切线方程为（ ） （?）1y x =- （ ）(1)y x =-+ （ ）()()ln 11y x x =-- （ ） y x = ．设函数()||f x x =，则函数在点0x =处（ ） （?）连续且可导 （ ）连续且可微 （ ）连续不可导 （ ）不连续不可微 ．点0x =是函数4 y x =的（ ） （?）驻点但非极值点 （ ）拐点 （ ）驻点且是拐点 （ ）驻点且是极值点
．曲线1 || y x = 的渐近线情况是（ ） （?）只有水平渐近线 （ ）只有垂直渐近线 （ ）既有水平渐近线又有垂直渐近线 （ ）既无水平渐近线又无垂直渐近线 ． 211 f dx x x ??' ???? 的结果是（ ） （?）1f C x ?? -+ ??? （ ）1f C x ?? --+ ??? （ ）1f C x ?? + ??? （ ）1f C x ?? -+ ??? ． x x dx e e -+?的结果是（ ） （?）arctan x e C + （ ）arctan x e C -+ （ ）x x e e C --+ （ ） ln()x x e e C -++ ．下列定积分为零的是（ ） （?）424arctan 1x dx x π π-+? （ ）44 arcsin x x dx ππ-? （ ）112x x e e dx --+? （ ）()1 2 1 sin x x x dx -+? ?．设()f x 为连续函数，则 ()1 2f x dx '?等于（ ） （?）()()20f f - （ ）()()11102f f -????（ ）()()1 202f f -????（ ）()()10f f - 二．填空题（每题 分，共 ?分） ．设函数()21 00x e x f x x a x -?-≠? =??=? 在0x =处连续，则a = ．已知曲线()y f x =在2x =处的切线的倾斜角为5 6 π，则()2f '= ．21 x y x =-的垂直渐近线有条 ． ()21ln dx x x = +?
《高数》试卷7（上） 一、选择题（每小题3分） 1、函数 2)1ln(++-=x x y 的定义域是（ ）. A []1,2- B [)1,2- C (]1,2- D ()1,2- 2、极限x x e ∞→lim 的值是（ ）. A 、 ∞+ B 、 0 C 、∞- D 、 不存在 3、=--→211) 1sin(lim x x x （ ）. A 、1 B 、 0 C 、 21- D 、21 4、曲线 23-+=x x y 在点)0,1(处的切线方程是（ ） A 、 )1(2-=x y B 、)1(4-=x y C 、14-=x y D 、)1(3-=x y 5、下列各微分式正确的是（ ）. A 、)(2x d xdx = B 、)2(sin 2cos x d xdx = C 、)5(x d dx --= D 、22)()(dx x d = 6、设 ?+=C x dx x f 2cos 2)( ，则 =)(x f （ ）. A 、2sin x B 、 2sin x - C 、 C x +2sin D 、2sin 2x - 7、?=+dx x x ln 2（ ）. A 、C x x ++-22ln 212 B 、 C x ++2 )ln 2(21 C 、 C x ++ln 2ln D 、 C x x ++-2ln 1 8、曲线2x y = ，1=x ，0=y 所围成的图形绕y 轴旋转所得旋转体体积=V （ ）. A 、?104dx x π B 、?1 0ydy π C 、?-1 0)1(dy y π D 、?-104)1(dx x π
9、?=+1 01dx e e x x （ ）. A 、21ln e + B 、2 2ln e + C 、31ln e + D 、221ln e + 10、微分方程 x e y y y 22=+'+'' 的一个特解为（ ）. A 、x e y 273=* B 、x e y 73=* C 、x xe y 272=* D 、x e y 27 2=* 二、填空题（每小题4分） 1、设函数x xe y =，则 =''y ； 2、如果322sin 3lim 0=→x mx x , 则 =m . 3、=?-1 13cos xdx x ； 4、微分方程 044=+'+''y y y 的通解是 . 5、函数x x x f 2)(+= 在区间 []4,0 上的最大值是 ，最小值是 ； 三、计算题（每小题5分） 1、求极限 x x x x --+→11lim 0 ； 2、求x x y sin ln cot 2 12+= 的导数； 3、求函数 1133+-=x x y 的微分； 4、求不定积分?++1 1x dx ； 5、求定积分 ?e e dx x 1 ln ； 6、解方程 2 1x y x dx dy -= ； 四、应用题（每小题10分） 1、 求抛物线2x y = 与 2 2x y -=所围成的平面图形的面积. 2、 利用导数作出函数323x x y -= 的图象.
第八章 多元函数的微分法及其应用 § 1 多元函数概念 一、设]),,([:,),(,),(22222y y x f y x y x y x y x f ??求-=+=. 二、求下列函数的定义域： 1、2 221)1(),(y x y x y x f ---= };1|),{(2 2≠+x y y x 2、x y z arcsin = };0,|),{(≠≤x x y y x 三、求下列极限： 1、222)0,0(),(sin lim y x y x y x +→ （0） 2、 x y x x y 3)2,(),()1(lim +∞→ (6e ) 四、证明极限 2 42)0,0(),(lim y x y x y x +→不存在. 证明：当沿着x 轴趋于（0，0）时，极限为零，当沿着2 x y =趋于（0，0）时，极限为2 1 , 二者不相等，所以极限不存在 五、证明函数?? ??? =≠+=)0,0(),(,0)0,0(),(,1sin ),(22y x y x y x xy y x f 在整个xoy 面上连续。 证明：当)0,0(),(≠y x 时，为初等函数，连续),(y x f 。当)0,0(),(=y x 时， )0,0(01 sin lim 2 2)0,0(),(f y x xy y x ==+→，所以函数在（0，0）也连续。所以函数 在整个xoy 面上连续。 六、设)(2y x f y x z +++=且当y=0时2x z =，求f(x)及z 的表达式. 解：f(x)=x x -2，z y xy y x -++=2222 § 2 偏导数 1、设z=x y xe xy + ,验证 z x y +=??+??y z y x z x 证明：x y x y x y e x ,e x y e y +=??-+=??y z x z ，∴z xy xe xy xy x y +=++=??+??y z y x z x 42244222222)()),,((y y x x y y x y y x f +-=+-=?答案：
《高数》试卷1 (上) (A) y =x —1 (B ) y=_(x 1) (C ) y = I n X -1 x -1 ( D ) y = x 4?设函数f x =|x|，则函数在点x=0处( ) 5 .点x = 0是函数y = x 4的( ) 1 6. 曲线y 的渐近线情况是( ). |x| (A )只有水平渐近线 (B )只有垂直渐近线 (C )既有水平渐近线又有垂直渐近线 (D )既无水平渐近线又无垂直渐近线 7. f — _2dx 的结果是( ). l x /X f 1 L f 1 L CL f 1 L (A ) f 一丄 C (B ) —f -丄 C (C ) f 1 C (D ) 一 f - C I X 丿 I X 丿 l x 丿 J x 丿 dx & 匚出的结果是( ). e e (A ) arctane x C (B ) arctane" C (C ) e x C ( D ) ln(e x e^) C 9.下列定积分为零的是( ). 1.下列各组函数中 ，是相同的函数的是 ( ). (A ) f (x ) = lnx 2 和 g (x ) = 2ln X (B ) f ( x ) =| x|和 g (x )=J? (C ) f (X )=X 和 g (x ) = (T X ) (D ) f (X )= |x| 和 X g (x )“ Jsinx+4 -2 x 式0 2.函数 f (X )= * In (1 +x ) 在X = 0处连续，则 a =( ) a x = 0 (A ) 0 ( B 1 - (C ) 1 (D ) 2 4 3?曲线y = xln x 的平行于直线x - y T = 0的切线方程为( ) (A )连续且可导 (B )连续且可微 (C )连续不可导 (D )不连续不可微 (A )驻点但非极值点 (B )拐点 (C )驻点且是拐点 (D )驻点且是极值点 「?选择题(将答案代号填入括号内，每题 3分，共30分)
第八章 多元函数的微分法及其应用 § 1 多元函数概念 一、设]),,([:,),(,),(22222y y x f y x y x y x y x f ??求-=+=. 二、求下列函数的定义域： 1、2 221) 1(),(y x y x y x f ---= };1|),{(22≠+x y y x 2、x y z arcsin = };0,|),{(≠≤x x y y x 三、求下列极限： 1、2 22)0,0(),(sin lim y x y x y x +→ （0） 2、 x y x x y 3)2,(),()1(lim +∞→ (6e ) 四、证明极限 2 42)0,0(),(lim y x y x y x +→不存在. 证明：当沿着x 轴趋于（0，0）时，极限为零，当沿着2 x y =趋于（0，0）时，极限为2 1 , 二者不相等，所以极限不存在 五、证明函数????? =≠+=)0,0(),(,0)0,0(),(,1sin ),(22y x y x y x xy y x f 在整个xoy 面上连续。 证明：当)0,0(),(≠y x 时，为初等函数，连续),(y x f 。当)0,0(),(=y x 时， )0,0(01sin lim 2 2 ) 0,0(),(f y x xy y x ==+→，所以函数在（0，0）也连续。所以函数 42244222222)()),,((y y x x y y x y y x f +-=+-=?答案：
在整个xoy 面上连续。 六、设)(2y x f y x z +++=且当y=0时2x z =，求f(x)及z 的表达式. 解：f(x)=x x -2，z y xy y x -++=2222 § 2 偏导数 1、设z=x y xe xy + ,验证 z x y +=??+??y z y x z x 证明：x y x y x y e x ,e x y e y +=??-+=??y z x z ，∴z xy xe xy xy x y +=++=??+??y z y x z x 2、求空间曲线??? ??=+=Γ2 1:2 2y y x z 在点（ 1,21,23）处切线与y 轴正向夹角(4π) 3、设y x y xy y x f arcsin )1(),(2-+=, 求)1,(x f x ( 1) 4、设y z x u =, 求 x u ?? ，y u ?? ，z u ?? 解：1 -=??y z x y z x u ， x x y z y u y z ln 2-=?? x x y z u y z ln 1=?? 5、设2 2 2 z y x u ++=，证明 : u z u y u x u 2 222222=??+??+?? 6、判断下面的函数在(0,0) 处是否连续是否可导（偏导）说明理由 ?????≠+≠++=0, 00,1sin ),(222 22 2y x y x y x x y x f )0,0(0),(lim 0 0f y x f y x ==→→ 连续； 2 01 sin lim )0,0(x f x x →= 不存在， 000 0lim )0,0(0=--=→y f y y 7、设函数 f(x,y)在点（a,b ）处的偏导数存在，求 x b x a f b x a f x ) ,(),(lim --+→
高等数学复习提纲 一、考试题型 1．填空题6题 2．计算题8题 二、知识点 1．平面及其方程。 例题：一平面过点(1?0??1)且平行于向量a ?(2?1?1)和b ?(1??1?0)?试求这平面方程? 解所求平面的法线向量可取为 k j i k j i b a n 30 11112-+=-=?=? 所求平面的方程为 (x ?1)?(y ?0)?3(z ?1)?0?即x ?y ?3z ?4?0? 2．空间直线及其方程。 例题：求过点(2?0??3)且与直线???=+-+=-+-0 12530742z y x z y x 垂直的平面方程? 解所求平面的法线向量n 可取为已知直线的方向向量?即 k j i k j i n 1114162 53421)2 ,5 ,3()4 ,2 ,1(++-=--=-?-=? 所平面的方程为 ?16(x ?2)?14(y ?0)?11(z ?3)?0? 即16x ?14y ?11z ?65?0? 例题：求过点(3?1??2)且通过直线1 2354z y x =+=-的平面方程?
解所求平面的法线向量与直线1 2354z y x =+=-的方向向量s 1?(5?2?1)垂直?因为点(3?1??2)和(4??3?0)都在所求的平面上?所以所求平面的法线向量与向量s 2?(4??3?0)?(3?1??2)?(1??4?2)也是垂直的?因此所求平面的法线向量可取为 k j i k j i s s n 22982 4112521--=-=?=? 所求平面的方程为 8(x ?3)?9(y ?1)?22(z ?2)?0? 即8x ?9y ?22z ?59?0? 3．旋转曲面。 例题：将zOx 坐标面上的抛物线z 2?5x 绕x 轴旋转一周?求所生成的旋转曲面的方程? 解将方程中的z 换成22z y +±得旋转曲面的方程y 2?z 2?5x ? 例题：将zOx 坐标面上的圆x 2?z 2?9绕z 轴旋转一周?求所生成的旋转曲面的方程? 解将方程中的x 换成22y x +±得旋转曲面的方程x 2?y 2?z 2?9? 4.多元复合函数求导，隐函数求导。 例题：求函数x y e z =的全微分 解xdy e x dx e x y dy y z dx x z dz y x y 12+-=??+??=? 例题：设z ?u 2ln v ?而y x u =?v ?3x ?2y ?求x z ???y z ??? 解x v v z x u u z x z ?????+?????=?? 31ln 22?+?=v u y v u 222)23(3)23ln(2y y x x y x y x -+-=?
《高等数学》上 期末试卷（基础卷） 一．填空题（本题满分15分，每小题3分） 1.极限π2 ln sin lim 1sin x x x → =-________. 2.设()ln 1arctan x t y t t ?=+?=-?,则1d |d t y x ==________. 3. 曲线323y x x =+在 x = 1 处对应的切线方程为： . 4. 3 33)e d x x x x -+=?（________. 5. 常系数齐次线性微分方程6130y y y '''++=的通解是 ________. 二．选择题（本题满分15分，每小题3分）下列每小题给出4个答案， 其中只有一个是正确的，请将正确答案的编号填入括号内。 1.设()1,0 sin ,0x x f x x x x -≤?? =?>?? ,则0x =为()f x 的_______. A ． 可去间断点 B. 跳跃间断点 C. 无穷间断点 D. 连续点 2.设()()()()123f x x x x x =---,则()f x ''在()0,3上恰有_______零点. A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 3. 当0x →时，cos x x x -与sin cos x x x -是 无穷小. A.等价 B.同阶 C.高阶 D.低阶 4. 函数( )(ln ln f x x a =-是 . A. 偶函数 B. 奇函数 C. 非奇非偶函数 D. 奇偶性取决于a 值 5. 微分方程 d e d x y y x = 的通解为 .
A ．e x y C = B. e e x y C = C ． x C y ln =； D.ln e x y C x =+. 三．计算题（本题满分24 分，共4小题，每小题满分6分） 1. 求I x =?. 2. 3 0ln cos d lim x x t t x + →?. 3. 函数)(x y y =由方程e cos x y y =+确定，求d d y x . 4. 求tan sin 2y y x x '+=的通解. 四.（本题10分）设平面区域D 由曲线y =直线 1x = 及0y =所围成, 求区域D 的面积，以及该区域绕y 轴旋转所成旋转体的体积V . 五.（本题10分）求内接于椭圆122 22=+b y a x 而面积最大的矩形的各边之长.. 六.（本题10分）设函数()x bx ax x f ++=23在1=x 取得极大值5， （1）求常数a 和b ； （2）求函数()x f 的极小值. 七.（本题10分）求函数2 361(3) x y x =++的单调区间，凹凸区间、拐点和渐近线，并画出函数的图形. 八.（本题6分）设()f x 二阶可导,且()00f =,()0f x ''>,证明: () f x x 在 ()0,+∞上单调增加.