高数重要知识点

1、数 学 上 册 重 要 知 识 点第一章函数与极限一.函数的概念1两个无穷小的比较设 lim f(x) O,lim g(x) 0 且 |jm 丄凶 lg(x)(1) l=0，称f(x)是比g(x)高阶的无穷小，记以f(x)=O g(x)，称g(x)是比f(x)低阶的无穷小。(2) l工0,称f(x)与g(x)是同阶无穷小。(3) 1=1，称f(x)与g(x)是等价无穷小，记以f(x)g(x)2常见的等价无穷小当x 0时sin xx, tanxx, arcs in xx, arccosxxx1?cosx xA2/ 2, e ?1x, ln(1 x) x, (1 x) 1 x二求极限的方法1 两个

2、准则准则1 单调有界数列极限一定存在准则2.(夹逼定理)设g(x)邮(x)詣(x)放缩求极限若 lim g(x) A,lim h(x) A，则 lim f (x) A 2两个重要公式sin x d 公式1 lim1x 0 x公式 2lim (1 x)1/x ex 03用无穷小重要性质和等价无穷小代换4.用泰勒公式当x0时，有以下公式，可当做等价无穷小更深层次5洛必达法则定理1设函数f(x)、F(x)满足下列条件：(1)0 , lim F (x)0 ；x x0(3)lim f (x)x X。f (x)与F (x)在X。的某一去心邻域内可导，且 F (x)0 ;.f (x)limx x0 F (x

3、) f(x). f (x), im lim x x0 F(x) x x0 F (x)f (x) 存在时，lim f (x) 也存在且等于 limx 0 f (x)x x0 F(x)存在(或为无穷大)，则i这个定理说明：当lim3 ;当 lim 3x x0 F (x) x x0 F (x)大时，何。鵲也是无穷大.这种在一定条件下通过分子分母分别求导再求极限来确定未定式的极限值的方法称为 (L H ospital )法则.为无穷洛必达X 彳例1计算极限lim0x 0 x解该极限属于“ 0”型不定式，于是由洛必达法则，得0xe -叫HX1xe - 1叫HX例2计算极限解该极限属于定理2设函数f(x)

4、、F (x)满足下列条件:(1)(3)lim f(x)， lim F (x);x xox xof (x)与F(x)在Xo的某一去心邻域内可导，且 F (x)0 ;f (x)存在(或为无穷大)，limX xo F (x)则im f(x)lim f (X)x X0 F (x)x X0 F (x)注：上述关于x X。时未定式一型的洛必达法则，对于x时未定式一型同样适用.n例3计算极限lim二(n 0).x e解所求问题是一型未定式，连续nn 1X.nx.lim xlim x limx exexn次施行洛必达法则，有n(n 1)xn 2Xen !lim 匚 0.x e使用洛必达法则时必须注意以下几点：

5、(1)洛必达法则只能适用于“ 0 ”和0“一”型的未定式，其它的未定式须先化简变形成“或“”型才能运用该法则;(2) 只要条件具备，可以连续应用洛必达法则；(3) 洛必达法则的条件是充分的，但不必要因此，在该法则失效时并不能断定原极限不存 在.7.利用导数定义求极限基本公式 lim f(x0x) f(X0)X 0X8.利用定积分定义求极限nk1，十，f()f (x)dx (如果存在)f(Xo)(如果存在)1基本格式lim -nn k in0三.函数的间断点的分类函数的间断点分为两类:(1)第一类间断点sin ax lim x 0 sin bx“ 0”型不定式，于是由洛必达法则，得0sin ax

6、a cos ax alimlimx sinbx x 0 b cos bx b注若f(x),g(x)仍满足定理的条件，则可以继续应用洛必达法则，即、一型未定式设xo是函数y=f(x)的间断点。如果f(x)在间断点X。处的左、右极限都存在，则称 X。是f(x)的第一类间断点。第一类间断点包括可去间断点和跳跃间断点。(2)第二类间断点第一类间断点以外的其他间断点统称为第二类间断点。常见的第二类间断点有无穷间断点和振荡间断点。四.闭区间上连续函数的性质在闭区间a,b上连续的函数f(x)，有以下几个基本性质。这些性质以后都要用到。定理1.(有界定理)如果函数f(x)在闭区间a,b上连续，则f(x)必在a

7、,b上有界。定理2.(最大值和最小值定理)如果函数f(x)在闭区间a,b上连续，则在这个区间上一定存在最大 值M和最小值m。定理3.(介值定理)如果函数f(x)在闭区间a,b上连续，且其最大值和最小值分别为 M和m,则对 于介于m和M之间的任何实数c，在a,b上至少存在一个E，使得f( E )=c推论：如果函数f(x)在闭区间a,b上连续，且f(a)与f( b)异号，则在(a,b)内至少存在一个点E， 使得f( E )=0这个推论也称为零点定理第二章导数与微分1. 复合函数运算法则设y=f(u)，u=?(x)，如果?(x)在x处可导，f( u)在对应点u处可导，则复合函数y=f?( x)在x处

8、可导,且有dxdy dudu dxf( (x) (x)对应地dy f(u)du f( (x) (x)dx，由于公式dy f(u)du不管u是自变量或中间变量都成立。因此称为一阶微分形式不变性。2. 由参数方程确定函数的运算法则设x=?(t)，y= (t)确定函数y=y(x)，其中(t), (t)存在，且(t)工0,则 鱼 dx (t)二阶导数3. 反函数求导法则设y=f(x)的反函数x=g(y)，两者皆可导，且f (x)工0则 g(y)1f(x)f(g(y)(f(x)0)4隐函数运算法则(可以按照复合函数理解)设y=y(x)是由方程F(x,y)=0所确定，求y的方法如下：把F(x,y)=0两边

9、的各项对x求导，把y看作中间变量，用复合函数求导公式计算，然后再解出y的表达式(允许出现y变量)5对数求导法则(指数类型如y xsinx)先两边取对数，然后再用隐函数求导方法得出导数y。对数求导法主要用于：幕指函数求导数多个函数连乘除或开方求导数(注意定义域P106例6)关于幕指函数y=f(x) g(x)常用的一种方法,y=eg(x)lnf(x)这样就可以直接用复合函数运算法则进行。6可微与可导的关系 f( x)在X。处可微?f( x)在X。处可导7求n阶导数(n，正整数)先求出y ,y,，总结出规律性，然后写出y(n)，最后用归纳法证明。有一些常用的初等函数的n阶导数公式(1) y sin

10、x.y(n)sin(xn )2(2) y cosx. y(n) cos(x )2 y ln x. y(n)( 1)n Yn 1)!x n第三章微分中值定理与导数应用一罗尔定理设函数f(x)满足(1)在闭区间a,b上连续；(2)在开区间(a,b)内可导；(3)f(a)=f(b)则存在(a,b)，使得f ( E )=0二拉格朗日中值定理(证明不等式P1349 10)设函数f(x)满足(1)在闭区间a,b上连续；(2)在开区间(a,b)内可导；则存在 (a,b)，使得 f(b)f(a)f()b a推论1若f(x)在(a,b)内可导，且f (x) = 0，则f(x)在(a,b)内为常数。推论2.若f(

11、x)，g(x)在(a,b)内皆可导，且f (x) = g (x)，则在(a,b)内f(x)=g(x)+c，其中c为一个 常数。三柯西中值定理设函数f(x)和g(x)满足：(1)在闭区间a,b上皆连续；(2)在开区间(a,b)内皆可导；且g (x)工0则存在宙)使得册詈坍心b)(注：柯西中值定理为拉格朗日中值定理的推广，特殊情形 g(x)=x时，柯西中值定理就是拉格朗日 中值定理。)四泰勒公式(估值求极限(麦克劳林)P145T10定理1.(皮亚诺余项的n阶泰勒公式设f(x)在Ox处有n阶导数，则有公式2皿，称为皮亚诺余项对常用的初等函数如g2,sinx.cosx.ln( 1 +x)和(1 x)

12、( a为实常数)等的n阶泰勒公式都要熟记。定理2 (拉格朗日余项的n阶泰勒公式)设f(x)在包含Ox的区间(a.b)内有n+1阶导数，在a.b上有n阶连续导数，则对x a.b，有公式其中讪=旖(5严.称为拉格朗日余项上面展开式称为以0x为中心的n阶泰勒公式。当xo= 0时，也称为n阶麦克劳林公式导数的应用一基本知识设函数f(X)在Xo处可导，且Xo为f(X)的一个极值点，贝U f(Xo)0。我们称X满足f(Xo) 0的Xo称为f (X)的驻点，可导函数的极值点一定是驻点，反之不然。极值点 只能是驻点或不可导点，所以只要从这两种点中进一步去判断。极值点判断方法 第一充分条件f(X) 在Xo的邻域

13、内可导，且f(X。) o，则若当X Xo时，f (x) o，当XXo时，f (x) o，则Xo为极大值点；若当X Xo时，f(X) o,当X Xo时，f (x) o，则Xo为 极小值点；若在 xo的两侧f(X)不变号，则Xo不是极值点 第二充分条件f (X)在Xo处二阶可导，且f (Xo) o，f (Xo)o，贝u若f(X。) o，则Xo为极大值点；若f (Xo)o，则xo为极小值点二凹凸性与拐点1.凹凸的定义设f(x)在区间I上连续，若对任意不同的两点12x,x，恒有则称f(X)在I上是凸(凹)的。在几何上，曲线y=f (x)上任意两点的割线在曲线下(上)面,则y=f (x)是凸(凹)的。如

14、果曲线y=f(x) 有切线的话，每一点的切线都在曲线之上(下)则 y=f(x)是凸(凹)的。2拐点的定义曲线上凹与凸的分界点，称为曲线的拐点。3凹凸性的判别和拐点的求法设函数f(x)在(a,b)内具有二阶导数f(x)，如果在(a,b)内的每一点X，恒有f(x)o，贝U曲线y=f(x)在(a,b)内是凹的；如果在(a,b)内的每一点X，恒有f(x) o，贝U曲线y=f(x)在(a,b)内是凸的。求曲线y=f(x)的拐点的方法步骤是：第一步：求出二阶导数f(x)；第二步：求出使二阶导数等于零或二阶导数不存在的点x1,X2，.Xk ；第三步：对于以上的连续点，检验各点两边二阶导数的符号，如果符号不同

15、，该点就是拐点的横坐 标；第四步：求出拐点的纵坐标。四渐近线的求法五曲率第四章不定积分一基本积分表：二换元积分法和分部积分法换元积分法(1) 第一类换元法(凑微分)：f (X) (x)dx f(u)du u (x)(2) 第二类换元法(变量代换)：f(x)dx f (t) (t)dt tI(x)分部积分法使用分部积分法时被积函数中谁看作u(x)谁看作v(x)有一定规律。记住口诀，反对幕指三为u(x)，靠前就为u(x)，例如exarcsinxdx，应该是arcsinx为u(x)，因为反三角函数排在指数函数之前，同理可以推出其他 三有理函数积分有理函数： f(x)P(x)Q(x)其中P(x)和Q(

16、x)是多项式简单有理函数： f (x) f (x) f (x)P(x)-、 ,f (x)1 xP(x)(x a)(x b)P(x)(x a)2 bP(x)1 x2拆”2、变量代换(三角代换、倒代换、根式代换等)第五章定积分一概念与性质定义:bf (x)dxalim0 . if( i) xi2、3基本定理性质:(10 条)变上限积(x)(x) f(x)推广：d (x)-(t)dt f (x)(x) f (x)(x)dx (x)bn-l公式：若F(x)为f (x)的一个原函数，则f (x)dx F (b) F (a)a4定积分的换元积分法和分部积分法第六章定积分的应用(一) 平面图形的面积b1、

17、直角坐标：Af2(x)fi(x) dxa1 2 22、极坐标：A 2 2( )1 ( )d(二) 体积1、旋转体体积：a)曲边梯形 y f(X), x a,x b,x轴，绕x轴旋转而成的旋转体的体积：b 2Vx a f (x)dxb)曲边梯形y f(x),x a,x b,x轴，绕y轴旋转而成的旋转体的体积：bVy a2 xf(x)dx(柱壳法)b2、平行截面面积已知的立体：V aA(x)dxa弧长b :2 ,1、直角坐标：Sa1 f (x)dx2、参数方程：sJ(t) 22(t) dtV22() ()d第七章微分方程（一）概念1、 微分方程：表示未知函数、未知函数的导数及自变量之间关系的方程阶

18、: 微分方程中所出现的未知函数的最高阶导数的阶数 .2、解：使微分方程成为恒等式的函数通解：方程的解中含有任意的常数，且 常数的个数与微分方程的阶数相同特解：确定了通解中的任意常数后得到的解.f (x)dx（二）变量可分离的方程g(y)dy f (x)dx，两边积分 g(y)dy(三)齐次型方程dydxdx或dy（;），设uydyx，则 dxxdxy，则 dydux -；dx ；dvy -dy(四)一阶线性微分方程P(x)dx(五)用常数变易法或用公式：y e可降阶的高阶微分方程(n)yf （x），两边积分n次;f （x, y）（不显含有y），令yf （y,y）（不显含有x），令yQ(x)eP，则yP，则yP(x)dxdx CdpPdy（六）线性微分方程解的结构i、yi, y2是齐次线性方程的解，则 G yiC2 y2也是;“2是方程的通解;yi,y2为对应齐次方程的2、小2是齐次线性方程