专升本高数复习
七夕节的诗句-第一书记职责
第一章极限和连续
第一节极限
[复习考试要求]
1.
了解极限的概念(对极限定义等形式的描述不作
要求)。会求函数在一点处的左极限与右极限,了解函数
在一点处极限存在的充分必
要条件。
2.了解极限的有关性质,掌握极限的四则运算法则。
3.理解无穷小量、无穷大量的概念,掌握无穷小量的性质、无穷小量与无穷大量的关系。
会进
行无穷小量阶的比较(高阶、低阶、同阶和等价)。会运用等价无穷小量代换求
极限。
4.熟练掌握用两个重要极限求极限的方法。
第二节函数的连续性
[复习考试要求]
1.理解函数在一点处连续与间断的概念,理解函数在一点处连续与极限存
在之间的关
系,掌握判断函数(含分段函数)在一点处连续性的方法。
2.会求函数的间断点。
3.掌握在闭区间上连续函数的性质会用它们证明一些简单命题。
4.理解初等函数在其定义区间上的连续性,会利用函数连续性求极限。
第二章一元函数微分学
第一节导数与微分
[复习考试要求]
1.理解导
数的概念及其几何意义,了解可导性与连续性的关系,会用定义求函数在一点
处的导数。
2.会求曲线上一点处的切线方程与法线方程。
3.熟练掌握导数的基本公式、四则运算法则以及复合函数的求导方法。
4.掌握隐函数的求导法与对数求导法。会求分段函数的导数。
5.了解高阶导数的概念。会求简单函数的高阶导数。
6.理解微分的概念,掌握微分法则,了解可微和可导的关系,会求函数的一阶微分。
第二节导数的应用
[复习考试要求]
1.熟练掌握用洛必达法则求“0·∞”、“∞-∞”
型未定式的极限的方法。
2.
掌握利用导数判定函数的单调性及求函数的单调增、减区间的方法。会利用函数的单
调性证明简单的不等
式。
3.理解函数极值的概念,掌握求函数的驻点、极值点、极值、最大值与最小值的方法,
会解简单的应用题。
4.会判断曲线的凹凸性,会求曲线的拐点。
5.会求曲线的水平渐近线与铅直渐近线
第三章一元函数积分学
第一节不定积分
[复习考试要求]
1.理解原函数与不定积分的概念及其关系,掌握不定积分的性质。
2.熟练掌握不定积分的基本公式。
3.熟练掌握不定积分第一换元法,掌握第二换元法(仅限三角代换与简单的根式代换)。
4.熟练掌握不定积分的分部积分法。
5.掌握简单有理函数不定积分的计算。
第二节定积分及其应用
[复习考试要求]
1.理解定积分的概念及其几何意义,了解函数可积的条件
2.掌握定积分的基本性质
3.理解变上限积分是变上限的函数,掌握对变上限积分求导数的方法。
4.熟练掌握牛顿—莱布尼茨公式。
5.掌握定积分的换元积分法与分部积分法。
6.理解无穷区间的广义积分的概念,掌握其计算方法。
7.掌握直角坐标系下用定积分计算
平面图形的面积以及平面图形绕坐标轴旋转所生成
的旋转体的体积。
第四章多元函数微分学
[复习考试要求]
1.了解多元函数的概念,会求二元函数的定义域。了解二元函数的几何意义。
2.了解二元函数的极限与连续的概念。
3.理解二元函数一阶偏导数和全微分的概念,掌握
二元函数的一阶偏导数的求法。掌握
二元函数的二阶偏导数的求法,掌握二元函数的全微分的求法。
4.掌握复合函数与隐函数的一阶偏导数的求法。
5.会求二元函数的无条件极值和条件极值。
6.会用二元函数的无条件极值及条件极值解简单的实际问题。
第五章概率论初步
[复习考试要求]
1.了解随机现象、随机试验的基本特点;理解基本事件、样本空间、随机事件的概念。
2.掌握事件之间的关系:包含关系、相等关系、互不相容关系及对立关系。
3.理解事件之间并(和)、交(积)、差运算的意义,掌握其运算规律。
4.理解概率的古典型意义,掌握事件概率的基本性质及事件概率的计算。
5.会求事件的条件概率;掌握概率的乘法公式及事件的独立性。
6.了解随机变量的概念及其分布函数。
7.理解离散性随机变量的意义及其概率分布掌握概率分布的计算方法。
8.会求离散性随机变量的数学期望、方差和标准差。
第一章极限和连续
第一节极限
[复习考试要求]
1.了解极限的概念(对极限定义等
形式的描述不作
要求)。会求函数在一点处的左极限与右极限,了解函数在一点处极限存在的充分必要条件。
2.了解极限的有关性质,掌握极限的四则运算法则。
3.理解无穷小量、无
穷大量的概念,掌握无穷小量的性质、无穷小量与无穷大量的关系。
会进行无穷小量阶的比较(高阶、低
阶、同阶和等价)。会运用等价无穷小量代换求
极限。
4.熟练掌握用两个重要极限求极限的方法。
[主要知识内容]
(一)数列的极限
1.数列
定义按一定顺序排列的无穷多个数
称为无穷数列,简称数列,
记作{x
n
},数列中每一个数称为数列的项,第n项x
n
为数
列的
一般项或通项,例如
(1)1,3,5,…,(2n-1),…(等差数列)
(2)
(3)
(4)1,0,1,0,…
都是数列。它们的一般项分别为
(
等比数列)
(递增数列)
,…(震荡数列)
(2n-1),。
对于每一个正整数n,都有一个x
n
与之
对应,所以说数列{x
n
}可看作自变量n的函数x
n
=f
(n),
它的定义域是全体正整数,当自变量n依次取1,2,3…一切正整数时,对应的函
数值就排列成数列。
在几何上,数列{x
n
}可看作数轴上的一个动点,它依次取数轴上的点x
1
,
x
2
,x
3
,...x
n,…
。
2.数列的极限
定义对于数列{x
n
},如果当n→∞时,x
n<
br>无限地趋于一个确定的常数A,则称当n趋于
无穷大时,数列{x
n
}以常数A
为极限,或称数列收敛于A,记作
比如:
无限的趋向0
,无限的趋向1
否则,对于数列{x
n
},如果当n→∞时,x
n
不是无限地趋于一个确定的常数,称数列{x
n
}
没有极限,如果数列没有极
限,就称数列是发散的。
比如:1,3,5,…,(2n-1),…
1,0,1,0,…
数列极限的几何意义:将常数A及数列的项
数轴上的点表示,若数列{x
n
}以A为极限,就表示当n趋于无穷大时,点
靠近点A,即点x
n
与点A
之间的距离|x
n
-A|趋于0。
比如:
无限的趋向0
无限的趋向1
(二)数列极限的性质与运算法则
1.数列极限的性质
依
次用
x
n
可以无限
定理(惟一性)若数列{x
n}收敛,则其极限值必定惟一。
定理(有界性)若数列{x
n
}收敛,则它必定有界。
注意:这个定理反过来不成立,也就是说,有界数列不一定收敛。比如:
1,0,1,0,…有界:
2.数列极限的存在准则
定理(两面夹准则)若数列{x
n
},{y
n
},{z
n
}满足以下条件:
(1),
(2), 则
0,1
定理若数列{x
n
}单调有界,则它必有极限。
3.数列极限的四则运算定理。
定理
(1)
(2)
(3)当时,
(三)函数极限的概念
1.当x→x
0
时函数f(x)的极限
(1)当x→x
0
时f(x)的极限
定义对于函数y=f(x),如果当x
无限地趋于x
0
时,函数f(x)无限地趋于一个常数A,
则称当x→x
0<
br>时,函数f(x)的极限是A,记作
或f(x)→A(当x→x
0
时)
例y=f(x)=2x+1
x→1,f(x)→?
x<1x→1
x>1x→1
(2)左极限
当x→x
0
时f(x)的左极限
定义对于函数y=f(x),如果当x从x
0
的左边无限地趋于x
0
时,函数f(x)无限地趋
于一个常数A,
则称当x→x
0
时,函数f(x)的左极限是A,记作
或f(x
0
-0)=A
(3)右极限
当x→x
0
时,f(x)的右极限
定义对于函数y=f(x),如果当x从
x
0
的右边无限地趋于x
0
时,函数f(x)无限地趋
于一个常数A
,则称当x→x
0
时,函数f(x)的右极限是A,记作
例子:分段函数
f(x
0
+0)
,求
或=A
,
解:当x从0的左边无限地趋于0时f(x)无限地趋于一个常数1。我们称当x→0时,
f(
x)的左极限是1,即有
当x从0的右边无限地趋于0时,f(x)无限地趋于一个常数-
1。我们称当x→0时,f
(x)的右极限是-1,即有
显然,函数的左
之间有以下关系:
定理当x→x
0
时,函数f(x)的极限等于
极限
与函数的极限
A的必要充分条件是
右极限
反之,如果左、右极限都等于
x→1时f(x)→?
x≠1
x→1f(x)→2
A,则必有
。
对于函数
限也是2。
2.当x→∞时,函数
f(x)的极限
(1)当x→∞时,函数f(x)的极限
y=f(x)x→∞f(x)→?
x→1时,f(x)的左极限是2,右极,当
y=f(x)=1+
x→∞f(x)=1+→1
定义对于函数y=f(x),如果当x→∞时,f(x
)无限地趋于一个常数A,则称当x→∞
时,函数f(x)的极限是A,记作
或f(x)→A(当x→∞时)
(2)当x→+∞时,函数f(x)的极限
定义对于函数y=f(x),如果当x→+∞时,f(x)无限地趋于一个常数A,则称当x→
+∞时,函数f(x)的极限是A,记作
这个定义与数列极限的定义基本上一样,数列极限的定义中n
→+∞的n是正整数;而
在这个定义中,则要明确写出x→+∞,且其中的x不一定是正整数,而为任意
实数。
y=f(x)x→+∞f(x)x→?
x→+∞,f(x
)=2+
例:函数f(x)=2+e
-x
,当
解:f(x)=2+e
-x
=2+
x→+∞时,
f(x)→?
→2
,
x→+∞,f(x)=2+→2
所以
(3)当x→-∞时,函数f(x)的极限
定义对于函数y=f(x),如果当x→-∞时,
f(x)无限地趋于一个常数A,则称当
∞时,f(x)的极限是A,记作
x→-∞f(x)→?
x→-
则f(x)=2+
x→-∞,-x→+∞
f(x)=2+
(x<0)
→2
例:函数
解:当x→-∞时,-x→+∞
,当x→-∞时,f(x)→?
→2,即有
由上述x→∞,x→+∞,
x→-∞时,函数f(x)极限的定义,不难看出:x→∞时f(x)
的极限是A充分必要条件是当x→
+∞以及x→-∞时,函数f(x)有相同的极限A。
例如函数
当x→+∞时,f(x)
其几何意义如图3所示。
,当x→-∞时,f(x)无限地趋于常数1,
无限地趋于同一个常数1,因此称当x→∞时<
br>的极限是1,记作
也
f(x)=1+
y=arctanx
但是对函数y=arctanx来讲,因为有
不存在。
即虽然当x→-∞时,f(x)的极限存在,当
x→+∞时,f(x)的极限也存在
,但这两
个极限不相同,我们只能说,当x→∞时,y=arctanx的极限不存在。
x)=1+
y=arctanx
不存在。
但是对函数y=arctanx来讲,因为有
即虽然当x→-∞时,f(x)的极限存在,当x→+∞时,f(x)的极限也存在,但这两
个
极限不相同,我们只能说,当x→∞时,y=arctanx的极限不存在。
(四)函数极限的定理
定理(惟一性定理)如果
定理(两面夹定理)设函数
可除外)满足条件
:
(
存在,则极限值必定惟一。
在点
的某个邻域内
(1),(
则有。
注意:上述定理及定理对
下面我们给出函数极限的四则运
算定理
2)
也成立。
定理如果
(1)
(2)
则
(3)当时,
上述运算法则可推广到有限多个函数的代数和及乘积的情形,有以下推论:< br>(1)
(2)
时,
(3)
用极限的
运算法则求极限时,必须注意:这些法则要求每个参与运算的函数的极限存
在,且求商的极限时,还要求
分母的极限不能为零。
另外,上述极限的运算法则对于
(五)无穷小量和无穷大量
1.无穷小量(简称无穷小)
的情形也都成立。
定义对于函数函数
,如果自变量x在某个变化过程中,
的极限为零,则称在该变化过程中,
为无穷小量,一般记作
常用希腊字母,…来表示无穷小量。
定理函数以A为极限的必要充分条件是:
可表示为A与一个无穷小量之和。
注意:(1)无穷小量是变量,它不是表示量的大小,而是表示变量的变化趋势无限趋
于为零。
(2)要把无穷小量与很小的数严格区分开,一个很小的数,无论它多么小也不是无穷
小量。
(3)一个变量是否为无穷小量是与自变量的变化趋势紧密相关的。在不同的变化过程<
br>中,同一个变量可以有不同的变化趋势,因此结论也不尽相同。
例如:
振荡型发散
(4)越变越小的变量也不一定是无穷小量,例如当x越变越大
时,
(5)无穷小量不是一个常数,但数“
2.无穷大量(简称无穷大)
就越变越小,但它不是无穷小量。
0”是无穷小量中惟一的一个数,这是因为
。
定义;如果当自变量(或∞)时,
的绝对值可以变得充分大(也即无
限地增大),则
称在该变化过程中,为无穷大量。记作
。
注意:无穷
大(∞)不是一个数值,“∞”是一个记号,绝不能写成
或
3.无穷小量与无穷大量的关系
无穷小量与无穷大量之间有一种简单的关系,见以下的定理。
。
定
理在同一变化过程中,如果
为无穷小量;反之,如果
为无穷小量,且
为无穷大量,则<
/p>
量。
当
,则
无穷大
无穷小
为无穷大
当为无穷小
无穷大
4.无穷小量的基本性质
性质1有限个无穷小量的代数和仍是无穷小量;
性质2有界函数(变量)与无穷小量的乘积是
无穷小量;特别地,常量与无穷小量的
乘积是无穷小量。
性质3有限个无穷小量的乘积是无穷小量。
性质4无穷小量除以极限不为零的变量所得的商是无穷小量。
5.无穷小量的比较
定义设是同一变化过程中的无穷小量,即
。
(1)如果
是比
则称
较高阶的无穷小量,记作
;
2)如果则称
为同阶的无穷小量;
(
与
3)如果则称
为等价无穷小量,记为
(
与
;
(4)如果
是比
则称
较低价的无穷小量。当
等价无穷小量代换定理:
如果当时
无穷小量,又有
,
存在,则
且
均为
。
又有
均为无穷小
这个性质
常常使用在极限运算中,它能起到简化运算的作用。但是必须注意:等价无
穷小量代换可以在极限的乘除运算中使用。
常用的等价无穷小量代换有:
当时,
sinx~x;tan~x;arctanx~x;arcsinx~x;
(六)两个重要极限
1.重要极限Ⅰ
重要极限Ⅰ是指下面的求极限公式
令
这个公式很重要,应用它可以计算三角函数的
极限问题。
其结构式为:
型的
2.重要极限Ⅱ
重要极限Ⅱ是指下面的公式:
其中e是个常数(银行家常数),叫自然对数的底,它的值为
e=……
其结构式为:
重要极限Ⅰ是属于
型的未定型式,重要极限Ⅱ是属
于“”型的未定式时,这两个重要极限在极限计算
中起很重要的
作用,熟练掌握它们是非常必要的。
(七)求极限的方法:
1.利用极限的四则运算法则求极限;
2.利用两个重要极限求极限;
3.利用无穷小量的性质求极限;
4.利用函数的连续性求极限;
5.利用洛必达法则求未定式的极限;
6.利用等价无穷小代换定理求极限。
基本极限公式
3)
4)
2)
(
(
(
例1.无穷小量的有关概念
(1)[9601]下列变量在给定变化过程中为无穷小量的是
.
.答]C
[
A.
D.
发散
(2)[0202]当
与x比较是
A.高阶的无穷小量B.等价的无穷小量
C.非等价的同阶无穷小量D.低阶的无穷小量
[答]B
解:当,x是
时,
与
极限的运算:
[0611]
解:
[答案]-1
例2.
(1)[0208]
解:
[答]
型因式分解约分求极限
(2)[0621]计算
解:
例3.
答]
型有理化约分求极限
[
(1)[0316]计算
[答]
解:
(2)[9516]
解:
答]
[
例4.当
的极限答]
时求型
[
(1)[0308]
一般地,有
例5.用重要极限Ⅰ求极限
1)[9603]下列极限中,成立的是
.
.答]B
(
[
(2)[0006]
[答]
解:
例6.用重要极限Ⅱ求极限
(1)[0416]计算
[答]
解析]解一:令[
解二:
[0306]
[0601]
(2)[0118]计算
[答]
解:
例7.用函数的连续
性求极限
[0407]
解:
答]0
[
,
例8.用等价无穷小代换定理求极限
[0317]答]0
[
解:当
例9.求分段函数在分段点处的极限
(1)[0307]设
答]1
解析]
在则的左极限
[
[
2)[0406]设,则
答]1
(
[
[解析]
例10.求极限的反问题
(1)已知
则常数
[解析]解法一:
解法二:令,
.
,即
,得
得
解法三:(洛必达法则)
,解得
即
.
.
,得
2)若
解析]
求a,b的值.
型未定式.
.
(
[
当时,
令
于是
即
,得
.
,
所以
[0402]
[0017]
.
,则k=_____.(答:ln2)
[解析]
前面我们讲的内容:
极限的概念;极限的性质;极限的运算法则;两个重要极限;无穷小量、
无穷大量的
概念;无穷小量的性质以及无穷小量阶的比较。
第二节函数的连续性
[复习考试要求]
1.理解函数在一点处连续与间断的概念,理解函数在一点处连续与极限存
在之间的关
系,掌握判断函数(含分段函数)在一点处连续性的方法。
2.会求函数的间断点。
3.掌握在闭区间上连续函数的性质会用它们证明一些简单命题。
4.理解初等函数在其定义区间上的连续性,会利用函数连续性求极限。
[主要知识内容]
(一)函数连续的概念
1.函数在点x
0
处连续
定义1设函数y
=f(x)在点x
0
的某个邻域内有定义,如果当自变量的改变量△x(初值
为x0
)趋近于0时,相应的函数的改变量△y也趋近于0,即
则称函数y=f(x)在点x
0
处连续。
函数y=f(x)在点x
0
连续也可作如下定义:
定义2设函数y=f(x
)在点x
0
的某个邻域内有定义,如果当
的极限值存在,且等于x
0
处的函数值f(x
0
),即
x→x
0
时,函数y=f(
x)
定义3设函数y=f(x),如果,则称函数f(x)在
点x
0<
br>处左连续;如果,则称函数f(x)在点x
0
处右
连续。由上述定义2可知如果
函数y=f(x)在点x
0
处连续,则f(x)在点x
0
处左连续
也
右连续。
2.函数在区间[a,b]上连续
定义如果函数f(x)在闭区间[a,b]上的
每一点
x
处都连续,则称f(x)在闭区间[a,
b]上连续,并称f(x)为[a,
b]上的连续函数。
这里,f(x)在左端点a连续,是指满足关系:,
在右
端点b连续,是指满足关系:,即f(x)在左
端点a处是右连续,在右端点b处是左连续。
可以证明:初等函数在其定义的区间内都连续。
3.函数的间断点
定义如果函数f
(x)在点x
0
处不连续则称点x
0
为f(x)一个间断点。
由函数在某点连续的定义可知,若f(x)在点x
0
处有下列三种情况之一:
(1)在点x
0
处,f(x)没有定义;
(2)在点x
0
处,f(x)的极限不存在;
(3)虽然在点x
0
处f(x)有定义,且
,
则点x
0
是f(x)一个间断点。
,则f(x)在
=0,x=1处都间断=0,x=1处都连续
=0处间断,x=1处连续
=0处连续,x=1处间断
解:x=0处,f(0)=0
存在,但
∵f(0-0)≠f(0+0)
x=0为f(x)的间断点
x=1处,f(1)=1
f(1-0)=f(1+0)=f(1)
∴f(x)在x=1处连续 [答案]C
[9703]设x=0处连续,则k等于,在
B.
分析:f(0)=k
例3[0209]设
解:f(0)=e
0
=1
C.
B
在x=0处连续,则a=
[答案]
∵f(0)=f(0-0)=f(0+0)
∴a=1
[答案]1
(二)函数在一点处连续的性质
由于函数的连续性是通过极限来定义的,因而由
极限的运算法则,可以得到下列连续
函数的性质。
定理(四则运算)设函数f(x),g(x)在x
0
处均连续,则
(1)f(x)±g(x)在x
0
处连续
(2)f(x)·g(x)在x
0
处连续
(3)若g(x
0
)≠0,则在x
0
处连续。
定理(复合
函数的连续性)设函数u=g(x)在x=x
0
处连续,y=f(u)在u
0
=g(x
0
)处
连续,则复合函数y=f[g(x)]在x=x
0
处
连续。
在求复合函数的极限时,如果u=g(x),在x
0
处极限存在,又y=f(
u)在对应的