高等数学上册第一章 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、双曲函数、反双曲函数; 4、 函数的连续性与间断点;函数)(x f 在0x 连续 )()(lim 00x f x f xx =→第一类: 左右极限均存在。
间断点 可去间断点(f(x 0-)=f(x 0+))、跳跃间断点(f(x 0-)≠f(x 0+)) 第二类: 左右极限、至少有一个不存在。
无穷间断点(∞=→f(x)lim ax )、振荡间断点f(x)在x 。
处可导,则f(x)在x 。
处必连续。
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A f(x) 时, δx x 0 当 x, 0,δ 0,εA f(x)lim 0x x 0<-<-<∀>∃>∀⇔=→左极限:)(lim )(00x f x f x x -→-= 右极限:)(lim )(00x f x f xx +→+= )f(x )f(x 存在 A f(x)lim 00x x 0+-→=⇔=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 lima x n n =∞→lim2) 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:αβlim αβlim 存在,则αβlim ,β~β,α~α''=''''(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=→xx x b)e x x xx xx =+=++∞→→)11(lim )1(lim 1补充: e )□1(1□=+1x xx l i m=→5) 无穷小代换:(0→x )a) 1~arctan ~arcsin ~tan ~sin ~-xe x x x x xb) 221~cos 1x x -n x 3n n!2x Inx <<<<第二章 导数与微分 (一) 导数1、 定义:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='→左导数:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='-→-右导数:000)()(lim )(0x x x f x f x f x x --='+→+函数)(x f 在0x 点可导)()(00x f x f +-'='⇔2、 几何意义:)(0x f '为曲线)(x f y =在点())(,00x f x 处的切线的斜率。
3、 可导与连续的关系:4、 求导的方法1) 导数定义; 2) 基本公式; 3) 四则运算;4) 复合函数求导(链式法则); 5) 隐函数求导数; 6) 参数方程求导; 7) 对数求导法。
5、 高阶导数1) 定义:⎪⎭⎫⎝⎛=dx dy dx d dx y d 22 2)莱布尼茨公式:()∑=-=nk k n k k n n v u C uv 0)()()( 6、 导数公式:arccosx+arcsinx=2πarccotx+arctanx=2π(二) 微分1) 定义:)()()(00x o x A x f x x f y ∆+∆=-∆+=∆,其中A 与x ∆无关。
2) 可微与可导的关系:可微⇔可导,且dx x f x x f dy )()(00'=∆'=第三章 微分中值定理与导数的应用 (一) 中值定理1、 罗尔定理:若函数)(x f 满足:1)],[)(b a C x f ∈; 2)),()(b a D x f ∈; 3))()(b f a f =;则0(ξ)f 使b),(a,ξ='∈∃. 2、 拉格朗日中值定理:若函数)(x f 满足:1)],[)(b a C x f ∈; 2)),()(b a D x f ∈;则a)(ξ)(b f f(a)使f(b)b),(a,ξ-'=-∈∃. 3、 柯西中值定理:若函数)(),(x F x f 满足: 1)],[)(),(b a C x F x f ∈; 2)),()(),(b a D x F x f ∈;3)),(,0)(b a x x F ∈≠'则(ξ)F (ξ)f F(a)F(b)f(a)f(b)使b),(a,ξ''=--∈∃(二) 洛必达法则1.尽量先化简(有理数、无穷小代换、分离非零因子)在用洛必达法则 如:xtan cosxx 1420n lim--→ 2.对于某些数列极限问题,可化为连续变量的极限,然后用用洛必达法则如: nn nn )2b a (lim +∞→3.洛必达法则是一种很有效的方法,但不是万能的如: x cosx x 2n lim ++∞→ (三) 泰勒公式n 阶泰勒公式:10)1(00)(200000)()!1()()(!)( )(!2)())(()()(++-++-++-''+-'+=n n nn x x n f x x n x f x x x f x x x f x f x f ξξ在0x 与x 之间.当00=x 时,成为n 阶麦克劳林公式:1)1()(2)!1()(!)0(!2)0(!1)0()0()(++++++''+'+=n n n n xn f x n f x f x f f x f ξξ在0与x 之间.常见函数的麦克劳林公式:1)12)!1(!1!211+++++++=n n x x n e x n x x e ξξ在0与x 之间,+∞<<∞-x ;2)12121753)!12(2)12(sin )!12()1(!7!5!3sin +--+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++--++-+-=m m m x m m m x x x x x x πξξ在0与x 之间,+∞<<∞-x ;3)m m m x m m m x x x x x 2221642)!2(22cos )!22()1(!6!4!21cos ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅++--++-+-=--πξξ在0与x 之间,+∞<<∞-x ;4)111432)1)(1()1()1(432)1ln(++-++-+-++-+-=+n n n nn n x n x x x x x x ξξ在0与x 之间,11<<-x5)nxn n x x x x !)1()1(!3)2)(1(!2)1(1)1(32+--++--+-++=+αααααααααα11)!1()1)(()1(+--++--+n n x n n αξααα ,ξ在0与x 之间,11<<-x .(四) 单调性及极值1、 单调性判别法:],[)(b a C x f ∈,),()(b a D x f ∈,则若0)(>'x f ,则)(x f 单调增加;则若0)(<'x f ,则)(x f 单调减少。
2、 极值及其判定定理:a) 必要条件:)(x f 在0x 可导,若0x 为)(x f 的极值点,则0)(0='x f .b) 第一充分条件:)(x f 在0x 的邻域内可导,且0)(0='x f ,则①若当0x x <时,0)(>'x f ,当0x x >时,0)(<'x f ,则0x 为极大值点;②若当0x x <时,0)(<'x f ,当0x x >时,0)(>'x f ,则0x 为极小值点;③若在0x 的两侧)(x f '不变号,则0x 不是极值点。
c) 第二充分条件:)(x f 在0x 处二阶可导,且0)(0='x f ,0)(0≠''x f ,则①若0)(0<''x f ,则0x 为极大值点;②若0)(0>''x f ,则0x 为极小值点。
3、 凹凸性及其判断,拐点1))(x f 在区间I 上连续,若2)()()2( ,,212121x f x f x x f I x x +<+∈∀,则称)(x f 在区间I 上的图形是凹的;若2)()()2( ,,212121x f x f x x f I x x +>+∈∀,则称)(x f 在区间I 上的图形是凸的。
2)判定定理:)(x f 在],[b a 上连续,在),(b a 上有一阶、二阶导数,则a) 若0)(),,(>''∈∀x f b a x ,则)(x f 在],[b a 上的图形是凹的; b) 若0)(),,(<''∈∀x f b a x ,则)(x f 在],[b a 上的图形是凸的。
3)拐点:设)(x f y =在区间I 上连续,0x 是)(x f 的内点,如果曲线)(x f y =经过点))(,(00x f x 时,曲线的凹凸性改变了,则称点))(,(00x f x 为曲线的拐点。
(五) 不等式证明1、 利用微分中值定理;2、 利用函数单调性;3、 利用极值(最值)。
(六) 方程根的讨论1、 连续函数的介值定理;2、 罗尔定理;3、 函数的单调性;4、 极值、最值;5、 凹凸性。
(七) 渐近线1、 铅直渐近线:∞=→)(lim x f ax ,则a x =为一条铅直渐近线; 2、 水平渐近线:b x f x =∞→)(lim ,则b y =为一条水平渐近线; 3、 斜渐近线:k xx f x =∞→)(lim b kx x f x =-∞→])([lim 存在,则b kx y +=为一条斜渐近线。
(同一方向上,水平和斜渐近线不同时存在。
)第四章 不定积分 (一) 概念和性质1、 原函数:在区间I 上,若函数)(x F 可导,且)()(x f x F =',则)(x F 称为)(x f 的一个原函数。