0. 預備
0.0 三角函數(shù)
0.1 三角函數(shù)公式
- 和差角公式
- 和差化積公式
- 積化和差公式
- 二倍角公式
0.2 等差數(shù)列
- 其中等差數(shù)列的首項為
,末項為
悦穿,項數(shù)為
,公差為
,前
項和為
。
- 通項公式
- 求和公式
0.3 等比數(shù)列
- 其中
為首項征唬,
為等比數(shù)列公比,
為等比數(shù)列前
項和茁彭。
- 通項公式
- 求和公式
1. 集合
1.1 集合的運算法則
- 交換律:
,
- 結合律:
- 分配律:
- 對偶律:
总寒,
2. 極限
2.1 無窮小
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理肺;
推論 1 ??? 常數(shù)與無窮小的乘積是無窮猩阏ⅰ;有限個無窮小的乘積是無窮忻萌年枕;
定理 3 ??? 如果 ,那么
(1)
(2)
(3) 若又有乎完,則:
推論 2 ??? 如果 存在画切,而
為常數(shù),則
推論 3 ??? 如果 存在囱怕,而
是正整數(shù),則
定理 4 ??? 如果 毫别,而
娃弓,那么
2.2 無窮小的比較
和
都是同一自變量的變化過程中的無窮小,且
岛宦,
是在這個變化過程中的極限台丛,則有以下定義:
- 如果
,就說
是比
高階的無窮小,記作
- 如果
挽霉,就說
是比
低階的無窮小
- 如果
防嗡,就說
與
是同階無窮小
- 如果
,就說
是關于
的
階無窮小
- 如果
侠坎,就說
與
是等階無窮小蚁趁,記作
定理 1 ??? 和
是等價無窮小的充分必要條件為
定理 2 ??? 設 ,且
存在实胸,則
2.3 極限存在準則
準則 1 ??? 如果數(shù)列 他嫡、
及
滿足下列條件:
(1) 從某項起,即 庐完,當
時钢属,有
(2)
那么數(shù)列 的極限存在,且
準則 1' ??? 如果
(1) 當 (或
)時门躯,
(2)
那么 存在淆党,且等于
準則 2 ??? 單調有界數(shù)列必有極限
柯西極限存在準則 ??? 數(shù)列 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)
讶凉,使得當
時染乌,就有
。
應用:
2.4 極限的求法
- 提取因式缀遍,做等價替換
-
改寫成
或
-
有分母就通分慕匠,無分母創(chuàng)造分母
-
、
域醇、
套用以下公式
- 用泰勒公式進行展開時遵循兩個原則
-
型 上下同階原則:若分母(分子)是
的
次方台谊,則將分子(分母)展開至
次方;
-
型 冪次最低原則:將
譬挚、
分別展開至系數(shù)不相等的
的最低次冪為止锅铅。
2.5 函數(shù)的連續(xù)性
結論 1 ??? 基本初等函數(shù)在它們的定義域內(nèi)都是連續(xù)的
注:
(1) 高等數(shù)學將基本初等函數(shù)歸為五類:冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)减宣、對數(shù)函數(shù)盐须、三角函數(shù)、反三角函數(shù)漆腌。
(2) 數(shù)學分析將基本初等函數(shù)歸為六類:冪函數(shù)贼邓、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)闷尿、三角函數(shù)塑径、反三角函數(shù)、常數(shù)函數(shù)填具。
結論 2 ??? 一切初等函數(shù)在其定義區(qū)間內(nèi)都是連續(xù)的
注:
(1) 初等函數(shù)是由基本初等函數(shù)經(jīng)過有限次的有理運算(加统舀、減、乘、除誉简、有理數(shù)次乘方碉就、有理數(shù)次開方)及有限次函數(shù)復合所產(chǎn)生,并且能用一個解析式表示的函數(shù)闷串。
零點定理 ??? 設函數(shù) 在閉區(qū)間
上連續(xù)瓮钥,且
與
異號(即
),那么在開區(qū)間
內(nèi)至少有一點
窿克,使
介值定理 ??? 設函數(shù) 在閉區(qū)間
上連續(xù)骏庸,且在這區(qū)間的端點取不同的函數(shù)值
,那么對于
與
之間的任意一個數(shù)
年叮,在開區(qū)間
內(nèi)至少有一點
具被,使
2. 導數(shù)
2.1 定義
設函數(shù) 在點
的某個鄰域內(nèi)有定義,當自變量
在
處取得增量
(點
仍在該鄰域內(nèi))時只损,相應地函數(shù)取得增量
一姿;如果
與
之比當
時極限存在,則稱函數(shù)
在點
處可導跃惫,并稱這個極限為函數(shù)
在點
處的導數(shù)叮叹,記為
,即
2.2 函數(shù)可導性與連續(xù)性
函數(shù)在某點連續(xù)是函數(shù)在該點可導的必要條件爆存,但不是充分條件蛉顽。
2.3 基本求導法則與導數(shù)公式
- 常數(shù)和基本初等函數(shù)的導數(shù)公式
函數(shù)的和、差先较、積携冤、商的求導法則
如果函數(shù)及
都在點
具有導數(shù),那么他們的和闲勺、差曾棕、積、商(分母為零的點除外)都在點
具有導數(shù)菜循,且
(1)
(2)
(2)
(3)反函數(shù)的求導法則
反函數(shù)的導數(shù)等于直接函數(shù)的導數(shù)的倒數(shù)翘地,即參數(shù)方程求導
設函數(shù)由
確定,為參數(shù)癌幕,則
隱函數(shù)求導
方程兩邊分別對求導即可衙耕,把方程中的
看作
。
對數(shù)求導法
例如:冪指函數(shù)求導
例如:復合函數(shù)的求導法則
設勺远,而
且
及
都可導臭杰,則復合函數(shù)
的導數(shù)為
變限積分求導
階導數(shù)
2.4 導數(shù)的應用
極值的判別 ??? 設 在
處
階可導,且
谚中,但
,則當
為偶數(shù)時,
拐點的判別 ??? 設 在
處
階可導宪塔,且
磁奖,但
,則當
為奇數(shù)時某筐,
為曲線的拐點比搭。
漸近線 ???
(1) 則函數(shù)存在漸近線
;
(2) 則函數(shù)存在漸近線
南誊;
(3)
則函數(shù)存在漸近線
3. 微分
3.1 定義
設函數(shù) 在某區(qū)間內(nèi)有定義身诺,
及
在這區(qū)間內(nèi),如果增量
可以表示為
其中
是不依賴于
的常數(shù)抄囚,那么稱函數(shù)
在點
是可微的霉赡,而
叫做函數(shù)
在點
相應于自變量增量
的微分,記作
幔托,即
結論 1 ??? 函數(shù) 在點
可微的充分必要條件是函數(shù)
在點
可導穴亏,且當
在點
可微時,其微分一定是
3.2 微分公式
基本初等函數(shù)的微分公式
注:其他也與導數(shù)類似微分近似公式(假定
是較小的數(shù)值)
3.3 微分中值定理
費馬引理 ??? 設函數(shù) 在點
的某領域
內(nèi)有定義重挑,并且在
處可導嗓化,如果對任意的
,有
那么
羅爾定理 ??? 如果函數(shù) 滿足
(1) 在閉區(qū)間 上連續(xù)
(2) 在開區(qū)間 內(nèi)可導
(3) 在區(qū)間端點處的函數(shù)值相等谬哀,即
那么在 內(nèi)至少有一點
刺覆,使得
拉格朗日中值定理 ??? 如果函數(shù) 滿足
(1) 在閉區(qū)間 上連續(xù)
(2) 在開區(qū)間 內(nèi)可導
那么在 內(nèi)至少有一點
三妈,使等式
成立
柯西中值定理 ??? 如果函數(shù) 及
滿足
(1) 在閉區(qū)間 上連續(xù)
(2) 在開區(qū)間 內(nèi)可導
(3) 對任一
那么在 內(nèi)至少有一點
苫纤,使等式
成立
3.4 泰勒展開式
百科:???若函數(shù) 在包含
的某個閉區(qū)間
上具有
階導數(shù),且在開區(qū)間
上具有
階導數(shù)绣溜,則對閉區(qū)間
上任意一點
劲室,下式成立:
其中 是泰勒公式的余項伦仍,是
的高階無窮小。
泰勒中值定理 ??? 如果函數(shù) 在含有
的某個開區(qū)間
內(nèi)具有直到
階的導數(shù)很洋,則對任一
充蓝,有
其中
這里
是
與
之間的某個值。
麥克勞林公式 ??? 在泰勒公式中喉磁,如果取 谓苟,則
在
與
之間,因此协怒,可以令
涝焙,則泰勒公式可以寫成
常用函數(shù)的泰勒展開式