高等数学(通用复习)师兄的忠告:记住我们只复习重点,不需要学得太多,这些是每年必须的重点,希望注意第一章 函数与极限函数○函数基础(高中函数部分相关知识)(★★★) ○邻域(去心邻域)(★)(){},|U a x x a δδ=-<(,U a 1.由n x ∴N =2.即对∀∴x ∞→lim ○x →1.由(f ∴δ=2.即对∀∴x x →0lim ○→x 1.由(f ∴X =2.即对∀∴x ∞→lim 第三节 无穷小与无穷大○无穷小与无穷大的本质(★) 函数()x f 无穷小⇔()0lim =x f函数()x f 无穷大⇔()∞=x f lim○无穷小与无穷大的相关定理与推论(★★)(定理三)假设()x f 为有界函数,()x g 为无穷小,则()()lim 0f x g x ⋅=⎡⎤⎣⎦(定理四)在自变量的某个变化过程中,若()x f 为无穷大,则()1f x -为无穷小;反之,若()x f 为无穷小,且()0f x ≠,则()x f 1-为无穷大【题型示例】计算:()()0lim x x f x g x →⋅⎡⎤⎣⎦(或∞→x )1.∵()f x ≤M ∴函数()f x 在0x x =的任一去心邻域()δ,0x U内是有界的; (∵()f x ≤M ,∴函数()f x 在D x ∈上有界;) 2.→x 即函数x g 是(→x 3(x 0lim x x →3x →【求解示例】解:因为3→x ,从而可得3≠x ,所以原式()()23333311lim lim lim 93336x x x x x x x x x →→→--====-+-+ 其中3x =为函数()239x f x x -=-的可去间断点 倘若运用罗比达法则求解(详见第三章第二节):解:()()00233323311lim lim lim 9269x L x x x x x x x '→→→'--===-'- ○连续函数穿越定理(复合函数的极限求解)(★★)(定理五)若函数()x f 是定义域上的连续函数,那么,()()00lim lim x x x x f x f x ϕϕ→→⎡⎤=⎡⎤⎣⎦⎢⎥⎣⎦ 【题型示例】求值:93lim 23--→x x x∵22121lim21221lim lim 2lim 121x x x x x x →∞+→∞+→∞++→∞=⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫⎢⎥=+⎪⎢⎥+⎝⎭⎣⎦解:()()12lim 1212121212122lim 121x x x x x x x x x eee e+→∞⎡⎤⋅+⎢⎥+⎣⎦+→∞+→∞⎡⎤⋅+⎢⎥+⎣⎦+⎛⎫⎪+⎝⎭====第六节 无穷小量的阶(无穷小的比较)○等价无穷小(★★)1.()~sin ~tan ~arcsin ~arctan ~ln(1)~1UU U U U U U e +-2.U U cos 1~212-(乘除可替,加减不行)【题型示例】求值:()()xx x x x x 31ln 1ln lim 20++++→ 【求解示例】lim 0=→x12123.∴由零点定理,在开区间()b a ,内至少有一点ξ,使得()0=ξϕ,即()()0f g C ξξ--=(10<<ξ)4.这等式说明方程()()f x g x C =+在开区间()b a ,内至少有一个根ξ 第二章 导数与微分第一节 导数概念○高等数学中导数的定义及几何意义(P83)(★★)【题型示例】已知函数()⎩⎨⎧++=bax e x f x 1 ,00>≤x x 在0=x 处可导,求a ,b【求解示例】1.∵()()0010f e f a -+'⎧==⎪⎨'=⎪⎩,()()()00001120012f e e f b f e --+⎧=+=+=⎪⎪=⎨⎪=+=⎪⎩2.由函数可导定义()()()()()0010002f f a f f f b -+-+''===⎧⎪⎨====⎪⎩∴1,2a b ==arcsi e e =⎛⎫⎪ =⎝⎭=⎛ ⎝第四节 高阶导数○()()()()1n n fx fx -'⎡⎤=⎣⎦(或()()11n n n n d y d y dx dx --'⎡⎤=⎢⎥⎣⎦)(★) 【题型示例】求函数()x y +=1ln 的n 阶导数 【求解示例】()1111y x x-'==++, ()()()12111y x x --'⎡⎤''=+=-⋅+⎣⎦, (y ⎡'''=⎣……()(ny =-即y '=∴y ='dy 【题型示例】现假设函数f x 在0,π上连续,在0,π 上可导,试证明:0,ξπ∃∈, 使得()()cos sin 0ff ξξξξ'+=成立【证明示例】1.(建立辅助函数)令()()sin x f x x ϕ=显然函数()x ϕ在闭区间[]0,π上连续,在开区间()0,π上可导; 2.又∵()()00sin00f ϕ==()()sin 0f ϕπππ==即()()00ϕϕπ==3.∴由罗尔定理知()0,ξπ∃∈,使得()()cos sin 0f f ξξξξ'+=成立○拉格朗日中值定理(★)【题型示例】证明不等式:当1x >时,xe e x >⋅ 【证明示例】1.x )x 上可导,并且f '2又∵e ξ化简得x e 1.()0,π上2化简得∴(f ξ'第二节 1.☆2A B .☆⑴0⋅∞()10000201ln ln lim ln lim lim lim 111lim 0x x L x x x x x x x x x x x x x a ααααααα∞∞-'→→→→→'⋅===⋅'⎛⎫- ⎪⎝⎭=-=解:(一般地,()0lim ln 0x x x βα→⋅=,其中,R αβ∈)⑵∞-∞型(通分构造分式,观察分母) 【题型示例】求值:011lim sin x x x →⎛⎫-⎪⎝⎭【求解示例】 200011sin sin lim lim lim sin sin x x x x x x x x x x x x →→→--⎛⎫⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪ ⎪⋅⎝⎭⎝⎭⎝⎭解:()()00sin 1cos 1cos sin L x x x x x x'→''---=0x →=000ln lim L x x '→→=对⑸()tan 002000211,ln tan ln ,1ln 0lim ln lim tan ln 1ln ln limlimlim 1sec 1tan tan xx x x L x x y y x x x y x y x x x xx x x x→→∞∞'→→→⎛⎫⎛⎫==⋅ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎡⎤⎛⎫→=⋅ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦'=-=-=-⎛⎫'⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭解:令两边取对数得对求时的极限,【题型示例】证明:当0x >时,1xe x >+ 【证明示例】1.(构建辅助函数)设()1x x e x ϕ=--,(0x >)2.()10xx e ϕ'=->,(0x >)∴()()00x ϕϕ>=3.既证:当0x >时,1xe x >+【题型示例】证明:当0x >时,()ln 1x x +<【证明示例】1.(构建辅助函数)设()()ln 1x x x ϕ=+-,(0x >)2.()1101x xϕ'=-<+,(0x >) ∴()()00x ϕϕ<=3.既证:当0x >时,()ln 1x x +<○连续函数凹凸性(★★★)【题型示例】试讨论函数2313y x x =+-的单调性、极值、凹凸性及拐点【证明示例】1.()()236326661y x x x x y x x '⎧=-+=--⎪⎨''=-+=--⎪⎩ 2.令()()320610y x x y x '=--=⎧⎪⎨''=--=⎪⎩解得:120,21x x x ==⎧⎨=⎩3.(四行表)x (,0)-∞ 0 (0,1) 1 (1,2) 2 (2,)+∞ y ' - 0 + + 0 - y '' + + - - y 1 (1,3) 54.⑴函数2313y x x =+-单调递增区间为(0,1),(1,2) 单调递增区间为(,0)-∞,(2,)+∞; ⑵函数2313y x x =+-的极小值在0x =时取到,为()01f =,极大值在2x =时取到,为()25f =;⑶函数2313y x x =+-在区间(,0)-∞,(0,1)上凹,在区间(1,2),(2,)+∞上凸; ⑷函数2313y x x =+-的拐点坐标为()1,3第五节 函数的极值和最大、最小值 ○函数的极值与最值的关系(★★★)⑴设函数()f x 的定义域为D ,如果M x ∃的某个邻域()M U x D ⊂,使得对()M x U x ∀∈,都适合不等式()()M f x f x <,我们则称函数()f x 在点(),M M x f x ⎡⎤⎣⎦处有极大值()M f x ; 令{}123,,,...,M M M M Mn x x x x x ∈则函数()f x 在闭区间[],a b 上的最大值M 满足:()(){}123max ,,,,...,,M M M Mn M f a x x x x f b =;⑵设函数()f x 的定义域为D ,如果m x ∃的某个邻域()m U x D ⊂,使得对()m x U x ∀∈,都适合不等式()()m f x f x >,我们则称函数()f x 在点(),m m x f x ⎡⎤⎣⎦处有极小值()m f x ; 令{}123,,,...,m m m m mn x x x x x ∈则函数()f x 在闭区间[],a b 上的最小值m 满足:()(){}123min ,,,,...,,m m m mn m f a x x x x f b =;【题型示例】求函数()33f x x x =-在[]1,3-上的最值 【求解示例】1.∵函数()f x 在其定义域[]1,3-上连续,且可导 ∴()233f x x '=-+2.令(f '解得:3.4.又∵f ∴()max f x 第六节 第七节 第八节 第四章 第一节 )或()dF x 即表示为:()f x ⎰(⎰(1k f ⎡⎣⎰第二节 换元积分法○第一类换元法(凑微分)(★★★) (()dx x f dy ⋅'=的逆向应用)()()()()f x x dx f x d x ϕϕϕϕ'⋅=⋅⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎰⎰ 【题型示例】求221dx a x+⎰【求解示例】222211111arctan 11x x dx dx d C a x a a aa x x a a ⎛⎫===+ ⎪+⎝⎭⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎰⎰⎰解:【题型示例】求【求解示例】()()121212x x C=+=+=○第二类换元法(去根式)(★★)=⎝⎭第三节 分部积分法 ○分部积分法(★★)⑴设函数()u f x =,()v g x =具有连续导数,则其分部积分公式可表示为:udv uv vdu =-⎰⎰⑵分部积分法函数排序次序:“反、对、幂、三、指” ○运用分部积分法计算不定积分的基本步骤: ⑴遵照分部积分法函数排序次序对被积函数排序; ⑵就近凑微分:(v dx dv '⋅=)⑶使用分部积分公式:udv uv vdu =-⎰⎰⑷展开尾项vdu v u dx '=⋅⎰⎰,判断a .若v u dx '⋅⎰是容易求解的不定积分,则直接计算出答案(容易表示使用基本积分表、换元法与有理函数积分可以轻易求解出结果);b .若v u dx '⋅⎰依旧是相当复杂,无法通过a 中方法求解的不定积分,则重复⑵、⑶,直至出现容易求解的不定积分;若重复过程中出现循环,则联立方程求解,但是最后要注意添上常数C2x 22x x x e x e x e ⋅=-=-⎰解:cos cos cos x x x x e e e e ⋅=-=-=-⎰解:x e ⋅⎰即:∴xe ⋅⎰()Q x ()kx a -;而另一个多项式可以表示为二次质因式()2lx px q ++,(240p q -<); 即:()()()12Q x Q x Q x =⋅一般地:n mx n m x m ⎛⎫+=+⎪⎝⎭,则参数na m =- 22bc ax bx c a x x a a ⎛⎫++=++ ⎪⎝⎭则参数,b c p q a a== ⑵则设有理函数()()P x Q x 的分拆和式为:()()()()()()122k l P x P x P x Q x x a x px q =+-++ 其中[],a b ⑴aaf x dx f u du =⎰⎰⑵()0a af x dx =⎰ ⑶()()bba akf x dx k f x dx =⎡⎤⎣⎦⎰⎰⑷(线性性质)()()()()1212bb baa a k f x k g x dx k f x dx k g x dx +=+⎡⎤⎣⎦⎰⎰⎰⑸(积分区间的可加性)()()()bc baacf x dx f x dx f x dx =+⎰⎰⎰⑹若函数()f x 在积分区间[],a b 上满足()0f x >,则()0baf x dx >⎰;(推论一)若函数()f x 、函数()g x 在积分区间[],a b 上满足()()f x g x ≤,则()()bbaaf x dxg x dx ≤⎰⎰;(推论二)()()bbaaf x dx f x dx ≤⎰⎰baf ⎰d dx⎰x 001212x L x x x →'→→=====⋅⑴(第一换元法)()()()()b ba a f x x dx f x d x ϕϕϕϕ'⋅=⋅⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎰⎰ 【题型示例】求20121dx x +⎰ 【求解示例】()[]222000111121ln 212122121ln 5ln 5ln122解:dx d x x x x =+=⎡+⎤⎣⎦++=-=⎰⎰ ⑵(第二换元法)设函数()[],f x C a b ∈,函数()x t ϕ=满足:a .,αβ∃,使得()(),ab ϕαϕβ==;b .在区间[],αβ或[],βα上,()(),f t t ϕϕ'⎡⎤⎣⎦连续129==⎰如:不定积分公式21arctan 1dx x C x =++⎰的证明。