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专升本高等数学讲义

x =x0
=f (x0 )x
(2) dy =ydx
3、应用
• 中值定理 (a,b)可导;f (a)=f (b) (1)罗尔定理:若 y f (x) 满足:在 [a,b] 连续; 则至少存在一点 (a,b) ,使得 f ( )=0 。 (2)拉格朗日中值定理: f ( )= • 洛必达法则
1 (x-x0 ) f (x0 )
1、导数
• 导数的计算 (1)基本求导公式(熟记)
u u v - uv (2)四则运算法则: u v,( u v) u v uv, (u v) v2 v
(3)复合函数链式求导法则 (4)隐函数求导法
x
sin 2 x x x
1
x+2 lim (7) x x+1
(8) lim cos x x2
x 0
x3 +ax 2 +b =8 ,求 a ,b 。 • 例9:若 lim x 2 x-2
4、典型例题
1 x + 连续。 • 例10:设 f (x) 1-2x ,x 0 ,求 a 使 f (x) 在 -, a,x 0

f ( x ) dx =f (x ) (1)
(2)
f (x)dx =f (x)+C
• 基本积分公式(熟记) • 不定积分的积分方法 (1)直接积分法(加项减项、拆项、三角恒等变形等)
1+cot 2 x= csc2 x sin 2 x+cos2 x=1, 1+ tan 2 x=sec2 x, 如: sin 2 x=2sin x cos x, cos 2 x= cos 2 x-sin 2 x =2cos2 x-1 =1-2sin 2 x 1+ cos 2 x 1- cos 2 x 2 2 cos x = , sin x = 2 2
b
a
(2)几何意义:曲边梯形的面积 • 定积分的性质 (1)

b
a
f (x)dx= f (x)dx+ f (x)dx
a c
c
b
(2)若 f (x) 0,x [a,b] ,则

b
a
f (x)dx 0
2、定积分

变限积分
(1)变上限积分的概念: (2)变限积分求导定理:

x
a
f (t )dt 是关于上限 x 的函数。
dy x =f (t ) dy dt , = (5)参数方程求导法: y =g (t ) dx dx dt
(6)对数求导法:幂指函数 y =f (x) •
g (x )
,连乘、除……
高阶导数: y,y,y,y (4) ,……,y (n) ,……
2、微分

微分的概念
(1)定义:若 y f (x) 在点 x 处的增量 y f (x+x)-f (x) 可表示成 y Ax o(x) ,则称 y f (x) 在点 x 处可微, 微分记作:dy =Ax (2)可微与可导的关系:可微 可导 连续 有极限 • 微分的计算 (1) dy
在一点 (0,a) ,使得 f ( )+ f ( )=0 。 • 例11:求下列极限
x 0
(1) lim
tan x-x x 2 sin x
ln (1+x) (2)xlim + ln (1+2x )
4、典型例题
(3) (5)
x 0
lim x ln x
(4) lim
x
铅直渐近线 x =x0 , lim f (x )=
x x0
(6)经济应用:边际和弹性问题 • 微分的应用 (1)近似值公式:f (x0 +x) f (x0 )+f (x0 )x (2)泰勒公式:
f (x0 +x)=
n =0

f (n ) (x0 ) (x)n n!
4、典型例题
• 例16:求 sin 29 的近似值。

一元函数的积分学
1、不定积分
• • •
原函数:若 F ( x) f ( x), F ( x) 是 f (x) 的一个原函数。 不定积分的概念:f (x) 的全体原函数,不定积分记作: f (x )dx =F (x )+C 不定积分的性质(导数和积分互逆)
3 1 - 3 x 1 1-x 1-x
x4 3 -x 的单调性与极值。 • 例12:求 y = 4
• • 例13:证明:当 x >1 时, e x >ex 。 例14:求 y = ln (1+x ) 的凹凸区间与拐点。
2
x 0
lim x sin x
ln x • 例15:求 y = 的渐近线。 x
x f (t )dt =f (x) a (x ) f (t )dt =f (x) (x) a b f (t )dt =-f g (x) g(x) g (x ) (x ) f (t )dt = c f (t )dt + (x ) f (t )dt =f (x) (x)-f g(x) g(x) c g (x ) g (x )
4、典型例题
• • • • • • •
x arcsin - 1 的定义域。 2 3 - x2 x,1< x 4 例2:设 f (x) ,求 f (x2 ) 的定义域。 sin x, x 1 1 ,g (x)=1+x 2 ,求 f g (x) ,g f (x) 。 例3:设 f (x) 1+x


udv=uv- vdu (按照对、反、幂、三、指选择u)
2、定积分

定积分的概念
(1)定义: 其中:

b
a
f ( x)dx, x [a, b] ,为常数。
பைடு நூலகம்b a

b
a
f (x)dx= f (t )dt ,

a
a
f (x)dx=0,

b
a
f (x)dx=- f (x)dx
得 f ( )= 。

一元函数的微分学
1、导数

导数的概念
(1)定义:f ( x0 ) lim
x 0
f ( x0 x) - f ( x0 ) f ( x) - f ( x0 ) lim f ( x) x x0 x x 0 x x - x0
(对于分段函数在分段点处的导数要用导数的定义来求解) (2)左、右导数: f (x0 ) A f - (x0 )=f + (x0 ) A (3)几何意义: f (x0 ) k切 曲线 y =f (x) 过点 (x0 ,f (x0 )) 的切线方程: y-f (x0 )=f (x0 )(x-x0 ) 法线方程: y -f (x0 )=-
0 0
sin x =1 x
x
1 1 (2) 1 lim 1+ =e或 lim 1+x x =e x x 0 x
2、极限
• 无穷小与无穷大 (1)定义:倒数关系 (2)无穷小的性质:有限个无穷小的和、差、积是无穷小 无穷小乘以有界函数是无穷小 (3)无穷小的比较:同阶、等价、高阶 (4)等价无穷小的替换:当 x 0 时
1、不定积分
(2)第一换元积分法(凑微分法) (3)第二换元积分法(根式代换,三角换元) 如: f ax b dx , 令 ax b =t
f
f
n1
x,
n2
x dx,令
n
x =t ,其中 n是 n1 ,n2的最小公倍数
2 2 a x dx , 令 x = a sin t , t 0, 2 2 2 令 x =a tan t ,t 0, f a +x dx, 2 2 2 f x a dx , 令 x =a sec t ,t 0, 2 (4)分部积分法
例1:求 y
1
2 例4:设 f (1+x) x +3x+5 ,求 f (x) 。
例5:求 f (x) ln x+ 1+x2

的奇偶性。
例6:设 f (x) 是以3为周期的奇函数,且 f (-7)=5 ,求 f (1) 。 例7:若 f (x )=
x -1 1 ,求 f -1 。 x +1 2
4、典型例题

例8:求下列极限
2x2 - 3 (1) lim x 1 x 1 x 2 -9 (3) lim 2 x 3 x -5 x +6
(5) lim
2 x 2 -3 (2) lim x 1 x -1
2 x 2 +1 (4) lim 2 x x -3x +4
(6) lim
tan x-sin x x 0 x3
2、极限
• 极限的概念 (1) lim f (x)=A lim f (x)= lim f (x)=A
x x - x+
(2) lim f (x)=A lim- f (x)= lim+ f (x)=A
x x0 x x0 x x0
• •
极限的四则运算 两个重要极限
(1) lim x 0

x2 , x 1 例1:设 f ( x) ax b, x 1
(1)求a,b,使 f (x) 在 x=1 处连续 (2)求a,b,使 f (x) 在 x=1 处可导 • 例2:求曲线 y =e x -3sin x+1 在点(0,2) 处的切线和法线方程。
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