第一讲 极限与连续主要内容概括(略) 重点题型讲解一、极限问题类型一:连加或连乘的求极限问题 1.求下列极限: (1)⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-++⨯+⨯∞→)12)(12(1531311lim n n n Λ; (2)11lim 332+-=∞→k k nk n π;(3)∑=∞→+nk n n k k 1])1(1[lim ; 2.求下列极限:(1)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++∞→n n n n n 22241241141lim Λ; 3.求下列极限: (1)⎪⎪⎭⎫⎝⎛++++++∞→22222212111lim n n n n n Λ; (2)nn nn !lim∞→; (3)∑=∞→++ni n ni n 1211lim。
类型二:利用重要极限求极限的问题 1.求下列极限:(1))0(2cos 2cos 2cos lim 2≠∞→x xx x n n Λ; (2)n n n n n n 1sin )1(lim 1+∞→+;2.求下列极限: (1)()xx xcos 1120sin 1lim -→+;(3))21ln(103sin 1tan 1lim x x x x x +→⎪⎭⎫⎝⎛++; (4)21cos lim x x x ⎪⎭⎫ ⎝⎛∞→;类型三:利用等价无穷小和麦克劳林公式求极限的问题 1.求下列极限:(1))cos 1(sin 1tan 1lim 0x x xx x -+-+→; (2))cos 1(lim tan 0x x e e x x x --→;(3)]1)3cos 2[(1lim30-+→x x x x ; (4))tan 11(lim 220xx x -→;(5)203)3(lim x x xx x -+→;(6)设A a x x f x x =-+→1)sin )(1ln(lim,求20)(lim x x f x →。
2.求下列极限:xx ex x x sin cos lim3202-→-类型四:极限存在性问题:1.设01,111=-+=+n n x x x ,证明数列}{n x 收敛,并求n n x ∞→lim 。
2.设)(x f 在),0[+∞上单调减少、非负、连续,),2,1()()(11Λ=-=⎰∑=n dx x f k f a nnk n ,证明:n n a ∞→lim 存在。
类型五:夹逼定理求极限问题:1.求⎰+∞→101sin lim dx xxn n ; 2.),,()(lim 1非负c b a c b a nn nn n ++∞→;3.)0(21lim 2≥⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++∞→x x x n nnn 。
类型六:含参数的极限问题: 1.设0)3sin (lim 23=++--→b axx x x ,求b a ,;2.设3)11lim 2=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-++∞→b ax x x x ,求b a ,; 类型七:中值定理法求极限: 1、)1arctan(arctanlim 2+-∞→n nn n ππ; 2、)(lim 1211212+-+∞→-x x x e ex 。
类型八:变积分限函数求极限:1、)11)(tan (2cos lim 200-+---⎰→x x x x x tdt e x tx 。
2、设)(x f 连续,且1)1(=f ,则1)(lim3111-⎰→x dt xt f x x 。
二、连续与间断的判断1.设⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<≤---+=>+=01,110,00,)1ln()(x x x x x x x x x f ,讨论函数)(x f 在0=x 处的连续性。
2.讨论⎪⎩⎪⎨⎧=≠+-=0,10,)12()12()(11x x x f x x 在0=x 处的连续性。
三、连续性命题的证明1.设),[)(+∞∈a C x f 且)(lim x f x +∞→存在,证明)(x f 在),[+∞a 上有界。
2.设)(x f 在],[b a 上连续,任取0,0>>q p ,证明:存在),(b a ∈ξ,使得)())()()(ξf q p b qf a pf +=+。
第二讲 微分学第一部分 一元函数微分学内容复习(略) 重点题型讲解(一)与导数定义相关的问题1.设)(0x f '存在,求)0()()(lim000≠--+→αβαβhh x f h x f h 。
2.设)(x f 在1=x 处连续,且21)(lim 21=-→x x f x ,求)1(f '。
3.设)(x f 在),(+∞-∞上有定义,对任意的y x ,有)()()(y f x f y x f =+,且1)0(='f ,求)(x f 。
4.设)(x f 二阶连续可导,且1)(lim 0=→xx f x ,e f ='')0(,则______lim2)(0=-→x e e x x f x 。
5.设)(x f 在),(+∞-∞上有定义,且对任意的x 有)(2)1(x f x f =+,又当]1,0[∈x 时,有)1()(2x x x f -=,讨论)(x f 在0=x 处的可导性。
(二)各类求导数的问题 1.设xxe xx ey +-+=111sin ,求y '; 2.设xx ey +-=11arctan,求y ';3.)100()2)(1(+++=x x x x y Λ,求)101(),0(yy ';4.设)(x f y =由⎩⎨⎧+=+-=23)1ln(tt y t t x 确定,求22dx yd ; 5.设xy y x =,求dxdy; 6.设y xy exy=+)tan(,求=x dxdy ;7.设)(x y y =由⎪⎩⎪⎨⎧=++=5sin 3tan 22y t ty tex t确定,求dx dy ;8.设⎪⎩⎪⎨⎧≥-+<+=0,)1(2arctan 90,2sin )(3x x b x x ae x x f x在0=x 处可导,求b a ,;9.求下列函数的导数:(1)设dt t x y x ⎰=22cos ,求dx dy;(2)设⎰-=x dt x t tf y 022)(,求dxdy ;10.设)(x f 连续,⎰=1)()(dt xt f x ϕ,且A xx f x =→)(lim,求)(x ϕ',并讨论)(x ϕ'在0=x 处的连续性。
11.设⎪⎩⎪⎨⎧=≠-=0,0,cos )()(x a x xxx g x f ,其中)(x g 二阶可导且1)0(=g 。
(1)当a 为何值时,)(x f 在0=x 处连续;(2)求)(x f ';(3)研究)(x f '在0=x 处的连续性。
解答:(1)]cos )0()0()([lim cos )(lim)(lim 000x xg x g x g x x x g x f x x x -+-=-=→→→)0(]cos 1)0()([lim 0g xx x g x g x '=-+-=→, 于是当)0(g a '=时,)(x f 在0=x 处连续。
(2)当0=x 时,xg x xx g x f x f x x )0(cos )(lim )0()(lim 00'--=-→→ )]0(1[212sin )0()(lim )0(cos )(lim 020g x x g x g xx g x x g x x ''+=+'-'='--=→→, 即)]0(1[21)0(g f ''+=';当0≠x 时,2cos )(]sin )([)(x xx g x x g x x f +-+'=',于是⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≠+-+'=''+='0,cos )(]sin )([0),0(1[21)(2x x x x g x x g x x g x f 。
(3)因为200cos )(]sin )([lim)(lim x xx g x x g x x f x x +-+'='→→)0()]0(1[21]cos )(sin )([lim 20f g xx x g x x x g x '=''+=--+'=→, 所以)(x f '在0=x 处连续。
12.设)(x f 在]1,1[-上可导,)(x f 在0=x 处二阶可导,且4)0(,0)0(=''='f f ,求3)]1[ln()(limxx f x f x +-→。
13.设)1()1(21lim )(--∞→+++=x n x n n ebax e x x f ,求)(x f ,并讨论)(x f 的连续性和可导性。
(三)高阶导数问题1.设x e y xsin =,求)(n y ;2.设)23ln(2+-=x x y ,求)(n y 。
3.设)1ln()(2x x x f +=,求)0()49(f。
第二部分 一元函数微分学的应用 内容复习(略)附:中值定理部分的推广1.设)(x f 在0x x =的邻域内n 阶连续可导,则有))(()(!)())(()()(000)(000n n n x x o x x n x f x x x f x f x f -+-++-'+=Λ。
2.(导数零点定理)设],[)(b a C x f ∈,在),(b a 内可导,且0)()(<''-+b f a f ,则存在),(b a ∈ξ,使得0)(='ξf 。
3.(导数介值定理)设设],[)(b a C x f ∈,在),(b a 内可导,且)()(b f a f -+'≠',不妨设)()(b f a f -+'<',则对任意的)](),([b f a f -+''∈η,存在),(b a ∈ξ,使得ηξ=')(f 。
4.设],[)(b a C x f ∈,且)0(0)(<>''x f ,则有))(()()()(000x x x f x f x f -'+≤≥,等号成立当且仅当0x x =。
重点题型讲解(一)中值定理等式的证明类型一:目标表达式中仅含ξ不含端点字母,且导数之间相差一阶1.设)(x f 在]1,0[上连续,在)1,0(内可导,且0)1(,1)0(==f f ,证明:存在)1,0(∈ξ,使得 0)()(2='+ξξξf f 。
2.设)(x f 在]1,0[上可微,且⎰-=3101)(3)1(dx x f e f x ,证明:存在)1,0(∈ξ,使得0)()(=+'ξξf f 。