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文檔簡介

1、三角函數(shù)公式同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式:倒數(shù)關(guān)系:商的關(guān)系:平方關(guān)系:tanx=1cotxsinxcosx=tanx=secxcscxsin2x+cos2x=1cscx=1sinxcosxsinx=cotx=cscxsecx1+tan2x=sec2xsecx=1cosx1+cot2x=csc2x二倍角的正弦、余弦和正切公式三倍角的正弦、余弦和正切公式sin2=2sincos=2tan+cotsin3x=3sinx-4sin3xcos2=cos2-sin2=2cos2-1=1-2sin2cos3x=4cos3x-3cosx=3tanx-tan3xtan2=2tan1-tan2tan3x=3tanx

2、-tan3x1-3tan2xtan2=sec2-1asinx±bcosx=a2+b2sinx±其中角所在象限由a、b的符號確定,角的值由tan=ba確定兩角和與差的三角函數(shù):萬能公式:cos+=coscos-sinsinsinx=2tanx21+tan2x2cos-=coscos+sinsincosx=1-tan2x21+tan2x2sin±=sincos±cossintanx=2tanx21-tan2x2tan+=tan+tan1-tantantan-=tan-tan1+tantan和差化積公式:積化和差公式:sin+sin=2sin+2cos-2si

3、ncos=12sin+sin-sin-sin=2cos+2sin-2cossin=12sin+-sin-cos+cos=2cos+2cos-2coscos=12cos+cos-cos-cos=-2sin+2sin-2sinsin=-12cos+-cos-等比數(shù)列的求和公式:Sn=a1-anq1-q=a11-qn1-q等差數(shù)列求和公式:Sn=na1-an2=na1+nn-12d立方和差公式:x3-y3=x-yx2+xy+y2x3+y3=x+yx2-xy+y2xn-an=x-axn-1+axn-2+xan-2+an-1對數(shù)的概念:如果a(a>0,且a1)的b次冪等于N,即ab=N,那么數(shù)b

4、叫做以a為 底N的對數(shù),記 作:logaN=b.由定義知:(1)負(fù)數(shù)和零沒有對數(shù);(2)a>0,且a1,N>0;(3)loga1=0,logaa=1,logaaN=N,alogaN=N.對數(shù)函數(shù)的運算法則:()logaMN=logaM+logaN()logaM÷N=logaM-logaN()logaMn=nlogaM()logbN=logaNlogab()logamNn=nmlogaN三角函數(shù)值角度0°30°45°60°90°120°135°150°180°270°360&

5、#176;sin012223213222120-10cos13222120-12-22-32-101tan03313/-3-1-330/0導(dǎo)數(shù)公式:(1)C'=0(2)x'=x-1(3)sinx'=cosx(4)cosx'=-sinx(5)tanx'=sec2x(6)cotx'=-csc2x(7)secx'=secxtanx(8)cscx'=-cscxcotx(9)ax'=axlna(10)ex'=ex(11)logax'=1xlna(12)lnx'=1x(13)arcsinx'=11-x2

6、(14)arccosx'=-11-x2(15)arctanx'=11+x2(16)arccotx'=-11+x2基本積分表:(1)kdx=kx+C(k是常數(shù)),(2)xdx=x+1+1+C1(3)dxx=lnx+C(4)dx1+x2=arctanx+C(5)tanxdx=-lncosx+C(6)cotxdx=lnsinx+C(7)secxdx=lnsecx+tanx+C(8)cscxdx=lncscx-cotx+C(9)dxa2+x2=1aarctanxa+C(10)dxx2-a2=12alnx-ax+a+C(11)dxa2-x2=arcsinxa+C(12)dxx2+

7、a2=lnx+x2+a2+C(13)dxx2-a2=lnx+x2-a2+C第一章 函數(shù)與極限第一節(jié) 映射與函數(shù)一、集合如果a是集合A的元素,就說a屬于A,記作a A;如果a不是集合A的元素,就說a不屬于A,記作a A.全體非負(fù)整數(shù)即自然數(shù)的集合記作N,即N=0,1,2,n,;全體正整數(shù)的集合為N+=1,2,n,;全體整數(shù)的集合記作Z,即Z=,-n,-2,-1,0,1,2,n,;全體有理數(shù)的集合記作Q,即Q=pq | pZ,qN+且p與q互質(zhì);全體實數(shù)的集合記作R.如果集合A與集合B互為子集,即A B且B A,則稱集合A與集合B相等,記作A= B.例如,設(shè)A=1,2,B=x | x2-3x+2=

8、0.則A=B若A B且A B,則稱A是B的真子集,記作A B.不含任何元素的集合稱為空集,規(guī)定空集是任何集合A的子集,即 A.設(shè)A、D、C為任意三個集合,則有下列法則成立:(1)交換律A B = B A,A B = B A;(2)結(jié)合律ABC=ABC,ABC=ABC(3)分配律ABC=ACBC,ABC=ACBC(4)對偶律ABC=ACBC,ABC=ACBC二、映射 定義設(shè)X、Y是兩個非空集合,如果存在一個法則f,使得對X中每個元素x,按法則f,在Y中有唯一確定的元素y與之對應(yīng),則稱f為從X到Y(jié)的映射,記作 f:X Y其中y稱為元素x(在映射f下)的像,并記作了fx,即 y=fx而元素x稱為元素

9、y(在映射f下)的一個原像;集合X稱為映射f的定義域,記作Df,即Df=X;X中所有元素的像所組成的集合稱為映射f的值域,記作Rf或fX,即Rf=fX=fx|xX三、函數(shù)定義設(shè)數(shù)集DR,則稱映射f:DR為定義在D上的函數(shù),通常簡記為 y=fx,xD其中x稱為自變量,y稱為因變量,D稱為定義域,記作Df,即Df=D.如果兩個函數(shù)的定義域相同,對應(yīng)法則也相同,那么這兩個函數(shù)就是相同的,否則就是不同的. 在自變量的不同變化范圍中,對應(yīng)法則用不同式子來表示的函數(shù),通常稱為分段函數(shù).函數(shù)的幾種特性:(1)函數(shù)的有界性 如果存在正數(shù)M,使得 |fx|M對任一xX 都成立,則稱函數(shù)fx在X上有界·

10、如果這樣的M不存在,就稱函數(shù)fx在X上無界;這就是說,如果對于任何正數(shù)M,總存在x1X,使|fx1|>M,那么函數(shù)fx在X上無界. 容易證明,函數(shù)fx在X上有界的充分必要條件是它在X上既有上界又有下界.(2)函數(shù)的單調(diào)性(3)函數(shù)的奇偶性設(shè)函數(shù)fx的定義域D關(guān)于原點對稱.如果對干任一 xD,f-x=fx恒成立,則稱fx為偶函數(shù). 如果對干任一 xD,f-x=-fx恒成立,則稱fx為奇函數(shù).偶函數(shù)的圖形關(guān)于y軸是對稱的,奇函數(shù)的圖形關(guān)于原點是對稱的,反函數(shù)的圖形關(guān)于y = x對稱.函數(shù)y=sinx是奇函數(shù).函數(shù)y=cosx是偶函數(shù).函數(shù)y=sinx+cosx既非奇函數(shù),也非偶函數(shù).(4)函

11、數(shù)的周期性設(shè)函數(shù)fx的定義域為D.如果存在一個正數(shù)l,使得對于任一xD有x±lD且 fx+l=fx恒成立,則稱fx為周期函數(shù), l稱為fx的周期,通常我們說周期函數(shù)的周期是指最小正周期.初等函數(shù): 冪函數(shù):y=x(R是常數(shù)) 指數(shù)函數(shù):y=axa>0且a1 對數(shù)函數(shù):y=logaxa>0且a1,特別當(dāng)a=e時,記為y=lnx 三角函數(shù):y=sinx 反三角函數(shù):y=arcsinx 以上這五類函數(shù)統(tǒng)稱為基本初等函數(shù). 由常數(shù)和基本初等函數(shù)經(jīng)過有限次的四則運算和有限次的函數(shù)復(fù)合步驟所構(gòu)成并可用一個式子表示的函數(shù),稱為初等函數(shù). 對數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)當(dāng)a>0且a1,N=ax

12、等價于x=logaN,對數(shù)函數(shù)是指數(shù)函數(shù)的反函數(shù).第二節(jié) 數(shù)列的極限 定義設(shè)xn為一數(shù)列,如果存在常數(shù)a,對于任意給定的正數(shù)(不論它多么小),總存在正整數(shù)N,使得當(dāng)n > N時,不等式|xn-a|<都成立,那么就稱常數(shù)a是數(shù)列xn的極限,或者稱數(shù)列xn收斂于a,記為limnxn=a如果不存在這樣的常數(shù)a,就說數(shù)列xn沒有極限,或者說數(shù)列xn是發(fā)散的,習(xí)慣上也說limnxn不存在.定理1(極限的唯一性)如果數(shù)列xn收效,那么它的極限唯一.定理2(收斂數(shù)列的有界性)如果數(shù)列xn收效,那么數(shù)列xn一定有界.根據(jù)上述定理,如果數(shù)列xn無界,那么數(shù)列xn一定發(fā)散,但是,如果數(shù)列xn有界。卻不

13、能斷定數(shù)列xn一定收斂,所以數(shù)列有界是數(shù)列收斂的必要條件,但不是充分條件. 定理3(收斂數(shù)列的保號性)如果limnxn=a,且a>0或a<0,那么存在正整數(shù)N > 0,當(dāng)n > N時,都要xn>0或xn<0.定理4(收效數(shù)列與其子數(shù)列間的關(guān)系)如果數(shù)列xn收斂于a,那么它的任一子數(shù)列也收斂,且極限也是a.第三節(jié) 函數(shù)的極限 定義1設(shè)函數(shù)fx在點x0的某一去心鄰域內(nèi)有定義.如果存在常數(shù)A,對于任意給定的正數(shù)(不論它多么?。偞嬖谡龜?shù),使得當(dāng)𝓍滿足不等式0<x-x0<時,對應(yīng)的函數(shù)值fx都滿足不等式fx-A<那么常數(shù)A就叫做函

14、數(shù)fx當(dāng)xx0時的極限,記作limxx0fx=A或fxA當(dāng)xx0我們指出,定義中0<x-x0表示 xx0,所以xx0時fx有沒有極限,與fx在點x0是否有定義并無關(guān)系.定義2設(shè)函數(shù)fx在當(dāng)x大于某一正數(shù)時有定義.如果存在常數(shù)A,對于任意給定的正數(shù)(不論它多么?。?,總存在著正數(shù)X,使得當(dāng)x滿足不等式x>X時,對應(yīng)的函數(shù)值fx都滿足不等式fx-A<那么常數(shù)A就叫做函數(shù)fx當(dāng)x 時的極限,記作limxfx=A或fxA當(dāng)x定理1(函數(shù)極限的唯一性) 如果limxx0fx存在,那么這極限唯一.定理2(函數(shù)極限的局部有界性) 如果limxx0fx=A,那么存在常數(shù)M > 0和 &g

15、t; 0,使得當(dāng)0<x-x0<時,有fxM.定理3(函數(shù)極限的局部保號性) 如果limxx0fx=A,且A > 0(或A < 0),,那么存在常數(shù) > 0,使得當(dāng)0<x-x0<時,有fx>0(或fx<0).第四節(jié) 無窮小與無窮大 定義1如果函數(shù)fx當(dāng)xx0(或x)時的極限為零,那么稱函數(shù)fx為當(dāng)xx0(或x)時的無窮小 特別地,以零為極限的數(shù)列xn稱為 n時的無窮小.定理1在自變量的同一變化過程xx0(或x)中,函數(shù)fx具有極限A的充分必要條件是了fx=A+,其中是無窮小.定義2設(shè)函數(shù)fx在x0的某一去心鄰域內(nèi)有定義(或x大于某一正數(shù)時有定

16、義),如果對于任意給定的正數(shù)M(不論它多么大),總存在正數(shù)(或正數(shù)X),只要x適合不等式0<x-x0<(或x>X),對應(yīng)的函數(shù)值fx總滿足不等式fx>M則稱函數(shù)fx為當(dāng)xx0(或x)時的無窮大.定理2在自變量的同一變化過程中,如果fx為無窮大,則1fx為無窮小;反之,如果fx為無窮小,且fx0,則1fx為無窮大.第五節(jié) 極限運算法則定理1有限個無窮小的和也是無窮小.定理2有界函數(shù)與無窮小的乘積是無窮小.推論1常數(shù)與無窮小的乘積是無窮小.推論2有限個無窮小的乘積也是無窮小.定理3如果limfx=A,limgx=B,那么(1)limfx±gx= limfx

17、7;limgx=A±B(2)limfxgx= limfxlimgx=AB(3)若又有B 0,則limfxgx=limfxlimgx=AB推論1如果limfx存在,而c為常數(shù),則limcfx=climfx.推論2如果limfx存在,而n是正整數(shù),則limfxn=limfxn定理6(復(fù)合函數(shù)的極限運算法則)設(shè)函數(shù)y=fgx是由函數(shù)u=gx與函數(shù)y=fu復(fù)合而成,fgx在點x0的某去心鄰域內(nèi)有定義,若limxx0gx=u0,limuu0fu=A,且存在0>0,當(dāng)xUx0,0時,有g(shù)xu0,則limxx0fgx=limuu0fu=A第六節(jié) 極限存在準(zhǔn)則 兩個重要極限兩個重要極限:lim

18、x0sinxx=1limx1+1xx=e準(zhǔn)則 如果數(shù)列xn 、yn及zn滿足下列條件:(1)從某項起,即 n0N,當(dāng)n >n0時,有yn xn zn(2)limnyn=a,limnzn=a那么數(shù)列xn的極限存在,且limnxn=a(稱為:夾逼準(zhǔn)則)準(zhǔn)則 單調(diào)有界數(shù)列必有極限柯西極限存在準(zhǔn)則數(shù)列xn收斂的充分必要條件是:對于任意給定的正數(shù),存在著這樣的正整數(shù)N,使得當(dāng)m >N,n >N時,就有|xn-xm|< 這準(zhǔn)則的幾何意義表示,數(shù)列xn收斂的充分必要條件是:對于任意給定的正數(shù),在數(shù)軸上一切具有足夠大號碼的點xn中,任意兩點間的距離小于. 柯西極限存在準(zhǔn)則有時也叫做柯西

19、審斂原理.第七節(jié) 無窮小的比較定義:如果lim=0,就說是比高階的無窮小,記作 = o()如果lim=,就說是比低階的無窮小.如果lim=c0,就說是比同階的無窮小.如果limk=c0,k>0,就說是關(guān)于的k階無窮小.如果lim=1,就說與是等價的無窮小,記作 .等價無窮?。?+x1n-11nx , xsinx,xtanx ,xarcsinx, 1-cosx12x2,lnx+1x,ex1+x定理1與是等價無窮小的充分必要條件為:=+o定理2設(shè) ', ',且lim ' '存在,則lim= lim ' '第八節(jié) 函數(shù)的連續(xù)性與間斷點定義設(shè)函數(shù)y

20、=fx在點x0的某一領(lǐng)域內(nèi)有定義,如果limx0y=limx0fx0+x-fx0=0那么就稱函數(shù)y=fx在點x0連續(xù).所以,函數(shù)y=fx在點x0連續(xù)的定義又可敘述如下:設(shè)函數(shù)y=fx在點x0的某一領(lǐng)域內(nèi)有定義,如果:limxx0fx=fx0那么就稱函數(shù)fx在點x0連續(xù). 設(shè)函數(shù)fx在點x0的某去心鄰域內(nèi)有定義.在此前提下,如果函數(shù)fx有下列三種情形之一:(1)在x=x0沒有定義; (2)雖在x=x0有定義,但limxx0fx不存在;(3)雖在x=x0有定義,且limxx0fx存在,但limxx0fxfx0,則函數(shù)fx在點x0為不連續(xù),而點x0稱為函數(shù)fx的不連續(xù)點或間斷點.函數(shù)間斷點的幾種常見

21、類型:(1)無窮間斷點(2)震蕩間斷點(3)可去間斷點(4)跳躍間斷點通常把間斷點分成兩類:如果x0是函數(shù)fx的間斷點,但左極限fx0-及右極限fx0+都存在,那么x0稱為函數(shù)fx的第一類間斷點.不是第一類間斷點的任何間斷點,稱為第二類間斷點.可去間斷點和跳躍間斷點為第一類間斷點.無窮間斷點和震蕩間斷點顯然是第二類間斷點.第九節(jié) 連續(xù)函數(shù)的運算與初等函數(shù)的連續(xù)性定理1設(shè)函數(shù)fx和gx在點x0連續(xù),則它們的和(差)、積及商都在點x0連續(xù).定理2如果函數(shù)y=fx在區(qū)間Ix上單調(diào)增加(或單調(diào)減少)且連續(xù),那么它的反函數(shù)x=f-1x也在對應(yīng)的區(qū)間Ix=y | y=fx,xIx上單調(diào)增加(或單調(diào)減少)且

22、連續(xù).一般的,對于形如uxvx(ux>0,ux1)的函數(shù)(通常稱為冪指函數(shù)),如果limux=a>0,limvx=b那么limuxvx=ab第十節(jié) 閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì) 定理1(有界性與最大值最小值定理)在閉區(qū)間上連續(xù)的函數(shù)在該區(qū)間上有界且一定能取得它的最大值和最小值. 定理2(零點定理)設(shè)函數(shù)fx在閉區(qū)間 a,b 上連續(xù),且fa與fb異號,那么在開區(qū)間a,b內(nèi)至少有一點,使 f=0定理3(介值定理)設(shè)函數(shù)fx在閉區(qū)間 a,b 上連續(xù),且在這區(qū)間的端點取不同的函數(shù)值 fa=A 及 fb=B那么,對于A與B之間的任意一個數(shù)C,在開區(qū)間a,b內(nèi)至少有一點,使得f=C a<<

23、;b推論在閉區(qū)間上連續(xù)的函數(shù)必取得介于最大值M與最小值m之間的任何值.第二章導(dǎo)數(shù)與微分第一節(jié)導(dǎo)數(shù)概念 定義設(shè)函數(shù)y=fx在點x0的某個鄰域內(nèi)有定義,當(dāng)自變量x在x0處取得增量x(點x0+x仍在該鄰域內(nèi))時,相應(yīng)的函數(shù)取得增量y=fx0+x-fx0;如果y 與x之比當(dāng)x0時的極限存在,則稱函數(shù)y=fx在點x0處可導(dǎo),并稱這個極限為函數(shù)y=fx在點x0處的導(dǎo)數(shù),記為f'x0,即f'x0=limx0yx=limx0fx0+x-fx0xf'x0=limh0fx0+h-fx0hf'x0=limxx0fx-fx0x-x0也可記作y' | x= x0,dydx | x

24、= x0,dfxdx | x= x0常數(shù)和基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式:(1)C'=0(2)x'=x-1(3)sinx'=cosx(4)cosx'=-sinx(5)tanx'=sec2x(6)cotx'=-csc2x(7)secx'=secxtanx(8)cscx'=-cscxcotx(9)ax'=axlna(10)ex'=ex(11)logax'=1xlna(12)lnx'=1x(13)arcsinx'=11-x2(14)arccosx'=-11-x2(15)arctanx'=1

25、1+x2(16)arccotx'=-11+x2函數(shù)的和、差、積、商的求導(dǎo)法則:u±v'=u'±v'Cu'=Cu'uv'=u'v+uv'uv'=u'v-uv'v2極限存在的充分必要條件是左、右極限都存在且相等。如果極限不存在,就說函數(shù)y=fx在點x0處不可導(dǎo)。如果不可導(dǎo)的原因是由于x0時,比 式 yx,為了方便起見,也往往說函數(shù)y=fx在點x0處的導(dǎo)數(shù)為無窮大.由此可見,當(dāng)x0時,y0,這就是說,函數(shù)y=fx在點x處是連續(xù)的,所以,如果函數(shù)y=fx在點x處可導(dǎo),則函數(shù)在該點必連續(xù).

26、另一方面,一個函數(shù)在某點連續(xù)卻不一定在該點可導(dǎo).第二節(jié)函數(shù)的求導(dǎo)法則定理1如果函數(shù)u=ux及v=vx都在點x具有導(dǎo)數(shù),那么它們的和、差、積、商(除分母為零的點外)都在點x具有導(dǎo)數(shù).定理2如果函數(shù)x=fy在區(qū)間Iy內(nèi)單調(diào)、可導(dǎo)且f'y0,則它的反函數(shù)y=f-1x 在 區(qū) 間Ix=x | x=fy,yIy內(nèi)也可導(dǎo),且f-1x'=1f'y 或 dydx=1dxdy反函數(shù)的導(dǎo)數(shù)等于直接函數(shù)導(dǎo)數(shù)的倒數(shù).定理3如果u=gx在點x可導(dǎo),而y=fu在點u=gx可導(dǎo),則復(fù)合函數(shù)y=fgx在點x可導(dǎo),且其導(dǎo)數(shù)為dydx=f'ug'x 或 dydx=dydududx第三節(jié)高階

27、導(dǎo)數(shù)exn=exln1+xn=-1n-1n-1!1+xnsinxn=sinx+n2cosxn=cosx+n2萊布尼茨公式:uvn=k=0nCnkun-kvk第四節(jié)隱函數(shù)及由參數(shù)方程所確定的函數(shù)的導(dǎo)數(shù)相關(guān)變化率一般的,若參數(shù)方程x=ty=t (3)確定y與x間的函數(shù)關(guān)系,則稱此函數(shù)關(guān)系所表達(dá)的函數(shù)為由參數(shù)方程(3)所確定的函數(shù).dydx='t'td2ydx2=''t't-'t''t'3t第五節(jié)函數(shù)的微分定義設(shè)函數(shù)y=fx在某區(qū)間內(nèi)有定義,x0及x0+x在這區(qū)間內(nèi),如果增量y=fx0+x-fx0可表示為y=Ax+ox其中A是不

28、依賴于x的常數(shù),那么稱函數(shù)y=fx在點x0是可微的,而Ax叫做函數(shù)y=fx在點x0相應(yīng)于自變量增量x的微分,記作dy,即dy=Ax 函數(shù)fx在點x0可微的充分必要條件是函數(shù)fx在點x0可導(dǎo),且當(dāng)fx在點x0可微時,其微分一定是dy=f'x0x函數(shù)y=fx在任意點x的微分,稱為函數(shù)的微分,記作dy或dfx,即dy=f'xx通常把自變量x的增量x稱為自變量的微分,記作dx,即dx=x.于是函數(shù)y=fx的微分又可記作dy=f'xdx第三章微分中值定理與導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用第一節(jié)微分中值定理 費馬引理設(shè)函數(shù)fx在點x0的某鄰域Ux0內(nèi)有定義,并且在x0處可導(dǎo),如果對任意的xUx0,有fx

29、fx0 或 fxfx0那么f'x0=0.通常稱導(dǎo)數(shù)等于零的點為函數(shù)的駐點(或穩(wěn)定點,臨界點). 羅爾定理如果函數(shù)fx滿足 (1)在閉區(qū)間 a,b 上連續(xù); (2)在開區(qū)間 a,b 內(nèi)可導(dǎo); (3)在區(qū)間端點處的函數(shù)值相等,即fa=fb,那么在 a,b 內(nèi)至少有一點 a<<b,使得f'=0.拉格朗日中值定理如果函數(shù)fx滿足(1)在閉區(qū)間 a,b 上連續(xù);(2)在開區(qū)間 a,b 內(nèi)可導(dǎo);那么在 a,b 內(nèi)至少有一點 a<<b,使等式fb-fa=f'a-b成立. 定理如果函數(shù)fx在區(qū)間 I 上的導(dǎo)數(shù)恒為零,那么fx在區(qū)間 I 上是一個常數(shù).柯西中值定理

30、如果函數(shù)fx及Fx滿足(1)在閉區(qū)間 a,b 上連續(xù);(2)在開區(qū)間 a,b 內(nèi)可導(dǎo);(3)在任一xa,b,F(xiàn)'x=0那么在 a,b 內(nèi)至少有一點,使等式fa-fbFa-Fb=f'F'第二節(jié)洛必達(dá)法則定理1設(shè)(1)當(dāng)xa時,函數(shù)fx及Fx都趨于零;(2)在點a 的某去心鄰域內(nèi),f'x及F'x都存在且F'x0;(3)limxaf'xF'x存在(或為無窮大),那么limxafxFx=limxaf'xF'x這種在一定條件下通過分子分母分別求導(dǎo)再求極限來確定未定式的值的方法稱為洛必達(dá)法則.如果f'xF'x當(dāng)

31、xa 時仍屬于00型,且這時f'x,F(xiàn)'x能滿足定理中fx,F(xiàn)x所要滿足的條件,那么可以繼續(xù)施用洛必達(dá)法則先確定limxaf'xF'x,從而確定limxafxFx,即limxafxFx=limxaf'xF'x=limxaf''xF''x且可以以次類推.定理2設(shè)(1)當(dāng)x時,函數(shù)fx及Fx都趨于零;(2)當(dāng)x>N時,f'x及F'x都存在,且F'x0;(3)limxf'xF'x存在(或為無窮大),那么limxfxFx=limxf'xF'x其他還有一些0 、

32、- 、00、1、0型的未定式,也可通過00 或 型的未定式來計算.第三節(jié)泰勒公式泰勒中值定理如果函數(shù)fx在含有x0的某個開區(qū)間a,b內(nèi)具有直到n+1階的導(dǎo)數(shù),則對任一xa,b,有fx=fx0+f'x0x-x0+f''x02!x-x02+fnx0n!x-x0n+Rnx其中Rnx=fn+1n+1!x-x0n+1這里是x0與x之間的某個值.第四節(jié)函數(shù)的單調(diào)性與曲線的凹凸性定理1設(shè)函數(shù)y=fx在 a,b 上連續(xù),在 a,b 內(nèi)可導(dǎo).(1)如果在 a,b 內(nèi)f'x>0,那么函數(shù)y=fx在 a,b 上單調(diào)增加;(2)如果在 a,b 內(nèi)f'x<0,那么函數(shù)

33、y=fx在 a,b 上單調(diào)減少.定義設(shè)fx在區(qū)間I 上連續(xù),如果對I 上任意兩點x1,x2 恒有fx1+x22<fx1+fx22那么稱fx在I 上的圖形是(向上)凹的(或凹?。?;如果恒有fx1+x22>fx1+fx22那么稱fx在I 上的圖形是(向上)凸的(或凸?。?定理2設(shè)fx在 a,b 上連續(xù),在 a,b 內(nèi)具有一階和二階導(dǎo)數(shù),那么(1)若在 a,b 內(nèi)f''x>0,則fx在 a,b 上的圖形是凹的;(2)若在 a,b 內(nèi)f''x<0,則fx在 a,b 上的圖形是凸的.求連續(xù)曲線y=fx的拐點:(1)求f''x;(2)

34、令f''x=0,解出這方程在區(qū)間I 內(nèi)的實根,并求出在區(qū)間I 內(nèi)f''x不存在的點;(3)對于(2)中求出的每一個實根或二階導(dǎo)數(shù)不存在的點x0,檢查f''x在x0左、右兩側(cè)鄰近的符號,那么當(dāng)兩側(cè)的符號相反時,點x0,fx0是拐點,當(dāng)兩側(cè)的符號相同時,點x0,fx0不是拐點.第五節(jié)函數(shù)的極值與最大值最小值定義設(shè)函數(shù)fx在點x0的某鄰域Ux0內(nèi)有定義,如果對于去心領(lǐng)域Ux0內(nèi)的任一x,有fx<fx0 或 fx>fx0 那么就稱fx0是函數(shù)fx的一個極大值(或極小值).定理1(必要條件)設(shè)函數(shù)fx在點x0處可導(dǎo),且在x0處取得極值。那么f&

35、#39;x0=0.定理2(第一充分條件)設(shè)函數(shù)fx在點x0處連續(xù),且在x0的某去心鄰域Ux0,內(nèi)可導(dǎo).(1)若xx0-,x0時,f'x>0,而xx0,x0+時,f'x<0,則fx在x0處取得極大值;(2)若xx0-,x0時,f'x<0,而xx0,x0+時,f'x>0,則fx在x0處取得極小值;(3)若xUx0,時,f'x的符號保持不變,則fx在x0處沒有極值.第四章不定積分第一節(jié)不定積分的概念與性質(zhì)定義1如果在區(qū)間 I 上,可導(dǎo)函數(shù)Fx的導(dǎo)函數(shù)為fx,即對任一xI,都有F'x=fx 或 dFx=fxdx那么函數(shù)Fx就稱為f

36、x (或fxdx)在區(qū)間 I 上的原函數(shù).原函數(shù)存在定理如果函數(shù) fx在區(qū)間 I 上連續(xù),那么在區(qū)間 I 上存在可導(dǎo)函Fx,使對任一xI都有F'x=fx簡單地說就是:連續(xù)函數(shù)一定有原函數(shù).定義2在區(qū)間 I 上,函數(shù)fx的帶有任意常數(shù)項的原函數(shù)稱為fx (或fxdx)在區(qū)間 I 上的不定積分,記作fxdx其中記號稱為積分號,fx稱為被積函數(shù),fxdx稱為被積表達(dá)式,x稱為積分變量.fxdx=Fx+C基本積分表:(1)kdx=kx+C(k是常數(shù)),(2)xdx=x+1+1+C1(3)dxx=lnx+C(4)dx1+x2=arctanx+C(5)tanxdx=-lncosx+C(6)cotx

37、dx=lnsinx+C(7)secxdx=lnsecx+tanx+C(8)cscxdx=lncscx-cotx+C(9)dxa2+x2=1aarctanxa+C(10)dxx2-a2=12alnx-ax+a+C(11)dxa2-x2=arcsinxa+C(12)dxx2+a2=lnx+x2+a2+C(13)dxx2-a2=lnx+x2-a2+C不定積分的性質(zhì):性質(zhì)1設(shè)函數(shù)fx及gx的原函數(shù)存在,則fx+gxdx=fxdx+gxdx性質(zhì)2設(shè)函數(shù)fx的原函數(shù)存在,k為非零常數(shù),則kfxdx=kfxdx第二節(jié)換元積分法定理1設(shè)fu具有原函數(shù),u=x可導(dǎo),則有換元公式fx'xdx=fuduu=

38、x一般的,對于積分fax+bdx,總可作變換u=ax+b,把它化為fax+bdx=1afax+bdax+b =1afuduu=ax+b定理2設(shè)x=t是單調(diào)、可導(dǎo)的函數(shù),并且't0.又設(shè)ft't具有原函數(shù),則有換元公式fxdx=ft'tdtt=-1t第三節(jié)分部積分法設(shè)函數(shù)u=ux及v=vx具有連續(xù)導(dǎo)數(shù).那么,兩個的函數(shù)乘積的導(dǎo)數(shù)公式為:uv'=u'v+uv'移項,得uv'=uv'-u'v對這個等式兩邊求不定積分,得uv'dx=uv-u'vdx(1)公式(1)稱為分部積分公式.為簡便起見,一也可把公式(1)寫成下面的形式:udv=uv-vdu第四節(jié)有理函數(shù)的積分兩個多項式的商PxQx稱為有理函數(shù),又稱有理分式. 我們總假定分子多項式Px與分母多項式Qx之間是沒有公因式的.當(dāng)分子多項式Px的次數(shù)小于分母多項式Qx的次數(shù)時,稱這有理函數(shù)為真分式,否則稱為假分式例1 求x+1x2-5x+6dx解被積函數(shù)的分母分解成x-3x-2,故可

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