(word完整版)高中微积分基本知识
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高中微积分基本知识 第一章、 极限与连续 一、 数列的极限 1. 数列 定义: 按着正整数的顺序排列起来的无穷多个数
1,,,nxxKL 叫数列,记作nx,并吧每个数叫做数列的项,第n个数叫做数列的第n项或通项 界的概念:
一个数列nx,若0M,..st对*nN,都有nxM,则称nx是有界的:
若不论M有多大,总*mN,..stmxM,则称nx是无界的 若naxb,则a称为nx的下界,b称为nx
的上界
nx有界的充要条件:nx既有上界,又有下界
2. 数列极限的概念 定义:
设nx为一个数列,a为一个常数,若对0,总N,..st当nN时,有
nxa 则称a是数列nx的极限,记作limnnxa或()nxan
数列有极限时,称该数列为收敛的,否则为发散的 几何意义:
从第1N项开始,nx的所有项全部落在点a的邻域(,)aa 3. 数列极限的性质 ①唯一性 ②收敛必有界 ③保号性:极限大小关系数列大小关系(nN时) 二、 函数的极限 1.定义:两种情形
①0xx:设()fx在点0x处的某去心邻域内有定义,A为常数,若对0,
0,..st当00xx时,恒有()fxA成立, 则称()fx在0xx时有
极限A 记作0lim()xxfxA或0()()fxAxx 几何意义:对0,0,..st当00xx时,()fx介于两直线yA 单侧极限:设()fx在点0x处的右侧某邻域内有定义,A为常数,若对0,0,..st当00xx时,恒有()fxA成立,称()fx在0x处有右极限A,
记作0lim()xxfxA或0()fxA
0lim()xxfxA的充要条件为:00()()fxfx=A
垂直渐近线:当0lim()xxfx时,0xx为()fx在0x处的渐近线 ②x:设函数()fx在0xb上有定义,A为常数,若对0,,..Xbst当xX时,有()fxA成立,则称()fx在x时有极限A,记作 lim()xfxA或()()fxAx
lim()xfxA的充要条件为:lim()lim()xxfxfxA 水平渐进线: 若lim()xfxA或lim()xfxA,则yA是()fx的水平渐近线 2.函数极限的性质: ①唯一性 ②局部有界性 ③局部保号性(②③在当00xx时成立) 三、 极限的运算法则 1. 四则运算法则
设()fx、()gx的极限存在,lim(),lim()fxAgxB则
①lim()()fxgxAB ②lim[()()]fxgxAB
③()lim()fxAgxB (当0B时) ④lim()cfxcA (c为常数) ⑤lim[()]kkfxA (k为正整数) 2. 复合运算法则 设[()]yfx,若0lim()xxxa,则0lim[()]()xxfxfa
可以写成00lim[()][lim()]xxxxfxfx (换元法基础) 四、极限存在准则及两个重要极限 1.极限存在准则 ①夹逼准则
设有三个数列nx,ny,nz,满足
nnnyxz , limlimnnnnyza 则limnnxa
②单调有界准则 有界数列必有极限 3. 重要极限
①0sinlim1xxx ②1lim1xxex 或10lim1xxxe 五、无穷大与无穷小 1.无穷小:
在自变量某个变化过程中lim()0fx,则称()fx为x在该变化过程中的无穷小
※ 若()0fx,则()fx为x在所有变化过程中的无穷小 若()fx,则()fx不是无穷小 性质:1.有限个无穷小的代数和为无穷小 2.常量与无穷小的乘积为无穷小 3.有限个无穷小的乘积为无穷小 4.有极限的量与无穷小的乘积为无穷小 5.有界变量与无穷小的乘积为无穷小
定理:lim()fxA的充要条件是()()fxAx,其中()x为x在该变化中过程
中的无穷小 无穷小的比较:(趋于0的速度的大小比较)
(),()xx,为同一变化过程中的无穷小
若limc(0c常数) 则是的同阶无穷小 (当1c时为等价无穷小)
若limkc(0c常数) 则是的k阶无穷小 若lim0 则是的高阶无穷小 常用等价无穷小:(0x)sintanarcsinarctanln(1)1xxxxxxxe::::::; 21cos2xx:;(1)1xx:;1lnxaxa:
2.无穷大: 设函数()fx在0x的某去心邻域内有定义。若对于0M,0..st当
00xx时,恒有()fxM 称()fx当0xx时为无穷大,记作0lim()xxfx
定理:lim()fx1lim()1lim()fxfx无穷大为无穷小无穷小为无穷大 (下:趋于某点,去心邻域不为0) ※ 无穷大的乘积为无穷大, 其和、差、商不确定 六、连续函数 1.定义
设函数()yfx在0x某邻域有定义,若对0,0..st当00xx时,
恒有: 0()()fxfx 也可记作 00lim()()xxfxfx 或 0lim0xy
00()()fxfx(或00()()fxfx)为左(或右)连续
2.函数的间断点
第一类间断点:左右极限存在左右极限相等,该处无定义可去间断点左右极限不等跳跃间断点 第二类间断点:无穷间断点,震荡间断点等 3.连续函数的运算
若函数()fx与()gx都在x处连续,则函数
()()fxgx,()()fxgx,()()fxgx (()0gx)
定理:[()]yfgx,00()gxu,若()gx在0x处连续,()fg在0u处连续,则[()]yfgx在0x处连续 4. 闭区间连续函数的性质 ① 最值定理:()fx在[,]ab上连续, 则12,xx,对一切[,]xab有
12()()()fxfxfx ②介值定理:()fx在[,]ab上连续,对于()fa与()fb之间的任何数u,至少一点,..st()fu
第二章、 导数 一、导数的概念 定义:设函数()yfx在点0x的某邻域有定义,如果极限
000()()limxfxxfxx 存在,则称函数()yfx在点
0x可导,极限值为函数()yfx在点0x处的导数,记为'0()fx
单侧导数:设函数()yfx在点0x处的左侧00(,]xx有定义,若极限 000()()limxfxxfxx 存在,则称此极限为函数()yfx在点0x处的左导数,记为'0()fx,类似有右导数'0()fx
导函数:函数()yfx在某区间上可导,则 '0()()()limxfxxfxfxx 性质:①函数()yfx在点0x处可导的充要条件''00()()fxfx ②可导连续
导数的几何意义: 函数点处的切线斜率 二、求导法则 1.函数的和、差、积、商的求导法则
定理:若(),()uuxvvx都在x处可导,则函数()()uxvx在x处也可导,且
'''[()()]()()uxvxuxvx 定理:若(),()uuxvvx都在x处可导,则函数()()uxvx在x处也可导,且 '''[()()]uxvxuvuv 推论:若1,,nuuK都在x处可导,则函数12nuuuL在x处也可导,且 ''''12121212[]nnnnuuuuuuuuuuuuLLLLL
定理:若(),()uuxvvx都在x处可导,则函数()()uxvx在x处也可导,且
'''2()()uxuvuvvxv 2.反函数的求导法则 定理:设函数()xgy在yI上单调可导,它的值域为xI,而'()0gy,则其反函数
1()()ygxfx在区间xI上可导,并且有
''1()()fxgx 4. 复合函数的求导法则 定理:若函数()ux在0x可导,函数()yfu在点00()ux可导,则复合函数
(())yfx在0x处可导
'''[(())](())()fxfxx 或 dydydudxdudxg (连锁规则) 三、高阶导数 定义:若函数()yfx的导数''()yfx仍可导,则''()yfx导数为()yfx的二
阶导数,记作2""2,(),dyyfxdx, 类似的,有n阶导数()(),(),nnnndyyfxdx 四、隐函数求导 对于[,()]0Fxyx,或[,()][,()]FxyxGxyx,若求dydx 求导法:方程两侧对x求导 微分法:方程两侧求微分
公式法:''xyFdydxF ,将方程化成[,]Fxy=0,将F看成关于x,y的二元函数,分
别对x,y求偏导'',xyFF 五、参数方程所确定的函数求导 ()()xtyt
,''''()/()ttydydydtdydxtdxdtdxdtdttxg