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专升本高等数学知识点汇总

专升本高等数学知识点汇总

惯用知识点:

一、常用函数定义域总结如下:

y=kx+b

(1),普通形式定义域:

XER

y=ax^+bx+c

(2)y=-分式形式定义域:

xHO

(3)y=V7根式形式泄义域:

x>o

(4)y=logflx对数形式左义域:

x>0

二、函数性质

1、函数单调性

当%!

/(X2),/(X)在XvX2所在区间上是减少。

2、函数奇偶性

立义:

设函数y=f(x)zk义区间D关于坐标原点对称(即若x^D,则有一xeP)

(1)偶函数/(x)——VxgD・恒有f(-x)=/(x)o

⑵奇函数/⑴一一VxgD,恒有f(-x)=-f(x)o

三、基本初等函数

1、常数函数:

y=c,泄义域是(-s,+s),图形是一条平行于x轴直线。

2、幕函数:

y=x\("是常数)©它立义域随着“不同而不同。

图形过原点。

3、指数函数

定义:

y=f(x)=ax,(d是常数且a>0,“Hl).图形过(0,1)点。

4、对数函数

定义:

y=/(x)=log,x,(d是常数且a>0,oHl)。

图形过(1,0)点。

5、三角函数

(1)正弦函数:

y=sinx

T=2兀,£)(/)=(—8,+s),f(£))=[-1,1]o

⑵余弦函数:

y=cosx.

T=2兀,£>(/)=(-s,+s),/(£))=[-1,1]。

(3).正切函数:

y=tanx.

T=兀、D(f)={x\xeR,x^(2k+\)^-,keZ}./(£>)=(-oo,+s)•

(4)余切函数:

y=cotx.

T=7i>D(f)={x\xeR,x^k7r,keZ},/(£))=(-s,+s).

5、反三角函数

(1)反正弦函数:

y=arcsinx,£>(/)=[—1,1],/(D)=[-^,-]o

22

(2)反余弦函数:

y=arccosr,£>(/)=[—1,1],/(D)=[0,刃。

⑶反if切函数:

y=arctaiw,£)(/)=(-8,+s),/(£>)=(-^,―)«

22

(4)反余切函数:

y=arccotr,£>(/)=(-s,+s),/(£))=(0,龙)。

极限

一、求极限办法

1、代入法

代入法重要是运用了“初等函数在某点极限.等于该点函数值/因而遇到大某些简朴

题目时候,可以直接代入进行极限求解。

2、老式求极限办法

(1)运用极限四则运算法则求极限。

(2)运用等价无穷小量代换求极限。

(3)运用两个重要极限求极限。

(4)运用罗比达法则就极限。

二、函数极限四则运算法则

设limu=limv=B»贝U

x—

(1)liin(M±v)=liinz/±limv=A±B

a—>2.v—

(2)lim(w・v)=limu-limv=AB・

XT/I.r—>2xT/i

推论

(a)lim(Cv)=Climv,(C为常数)。

.v—>2

limuA

(3)==(BhO).

3vliinvB

KT久

(4)设P(x)为多项式P(x)=%x“+吗兀心+…+陽,则limP(x)=P(x0)

XT")

(5)

设PM.Q(x)均为多项式,且0(x)HO,贝ijlimd2=空心

fQ(x)QM

三、等价无穷小

惯用等价无穷小虽代换有:

当x—>0时,sinx~x,tanx~x,arctanx〜x,arcsinx〜x,ln(l+x)~x,e'-l~x,1-cosx~^x2»

对这些等价无穷小量代换,应当更深一层地理解为:

当□TO时,sin□〜匚],别的类似。

四、两个重要极限

qin工

重要极限Ilim—=1.

5x

八、洛必达(L'Hospital)法则

“V”型和“上”型不定式,存在有limZU2==A(或8)。

0O0Fg(x)fg(x)

一元函数微分学

一、导数定义

设函数y=f(x)在点%某一邻域内有泄义,当自变量兀在心处获得增疑(点%+心仍在该邻域内)时,相应地函数y获得增量3=/(人)+心)一/(兀)。

如果当山—0时,函数增量△>,与自变量Ax增量之比极限

lim—=liin竺±亠2二2如=广&)注意两个符号心和心在题目中也许换成其'TOAvatozkr

她符号表达。

二、求导公式

1、基本初等函数导数公式

(1)(cy=o(C为常数)

(2){xay=oxa^(a为任意常数)

(3)(axy=ax\na(«>0,«^l)特殊状况(ex)f=ex

(4)(logax\=—log"e=—!

—(x>0,6/>0,aH1),(Inx)f=—

xxlnax

(5)(sinx)'=cosx

(6)(cosx)"=-sinx

(7)(tanx)=—

cos°x

1

(8)(cotx)=一s—

sin。

x

(9)(arcsinx)=((-1(x

(1)

Jl—F

I

(10)(arccosx)=_’(_l〈x〈l)

Jl-x,

(11)(arctanx)=

l+Q

1

<12)(t/rccotx)=一y

l+Q

2、导数四则运算公式

(1)[u(x)±V(X)Y=u'(x)±v\x)

(2)[u(x)v(x)]f=u(x)v(x)+u(x)vf(x)

(3)[ku],=ku,(比为常数)

9

([)凹]_“3咻)T心)畑

|_而_|

3、复合函数求导公式:

设y=f(u),//=(p(x),且f(u)及0(x)都可导,则复合函数>'=fl(pM]导数为g=g•半=f(“).0(x)。

三、导数应用

1、函数单调性

/(x)>0则/(x)在(ab)内严格单调增长。

/W<0则/(x)在(“")内严格单调减少。

2、函数极值

/(x)=0点一一函数/(兀)驻点。

设为卞

(1)若x0:

x>x0时,/(%)<0,则/(兀))为/(X)极大值点。

(2)若x

x>x0时,/(x)>0,则/(儿))为/(兀)极小值点。

(3)如果/(%)在心两侧符号相似,那么/(心)不是极值点。

3、曲线凹凸性

厂匕)>0,则曲线y=/(x)在(a,〃)内是凹。

/(x)<0,则曲线y=/(x)在(a")内是凸。

4、曲线拐点

(1)当/"(X)在心左、右两侧异号时,点(x0,/(x0))为曲线y=f(x)拐点,此时八忑)=0.

(2)当f\x)在心左、右两侧同号时,点(心,/(心))不为曲线y=f(x)拐点。

5、函数最大值与最小值

极值和端点函数值中最大和最小就是最大值和最小值。

四、微分公式

dy=f\x)dx.求微分就是求导数。

一元函数积分学

一、不定积分

1、泄义,不左积分是求导逆运算,最后成果是函数+C表达形式。

公式可以用求导公式来记

忆。

2、不左积分性质

2、基本积分公式(规泄纯熟记忆)

(8)

f——_dx=tanx+C.

Jcos'x

f—\—lx=-cotx+C.

Jsin2x

(10)f/1dx=arcsinx+C.

J

3.第一类换元积分法

对不怎微分Jg(x\lx,将被积表达式g(x)dx凑成g(x)dx=f[(p(x)](p\x)dx=f(p(x)d(p{x),这是核心一步。

惯用凑微分公式有:

f(ax+b)dx=—f{ax+b)d(cix+b)

a

f(axk+b)•xk~ldx=—f(axk+b)d(axk+h)

XXX

f(exyexdx=f(ex)d{ex)

/(Inx\—dx=/(Inx)M(lnx)x

/(sinx)-cosAzZv=/(sinA)t/(sinx)

f(cosx)・sinxdx=-f(cQsx)d(cosx)

/(tanx)5—dx=/(tanx)J(tanx)

cos°x

/(cotx)•—\—clx=-f(cotx)d(cotx)

sirrx

/(arcsinx)-.clx=/(arcsiiix)J(arcsinx)VI-x2

f(arccosx)•dx=一f(arccosx)J(arccosx)

VI-x2

纟Qdx="(In血x)|)(0(x)H0)

0(x)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

4、分部积分法^udv=uv-^vdu

二、定积分公式

1、(牛顿一莱布尼茨公式)如果F(x)是持续函数/(x)在区间⑺"]上任意一种原函数,

s=[[/(%)-g(x)k/x.

3、计算旋转体体积

设某立体是由持续曲线y=/(x)(/(x)>0)和直线x=«,A-=b(a<“)及久轴所用平而图形绕久轴旋转一周所形成旋转体,如图所示。

则该旋转体体积V可由下式求岀:

Vx=f7tj'2(x)dx=/rff2(x)dx.

多元函数微分学

1、偏导数,对某个变量求导,把其她变量看做常数。

2、全微分公式:

dz=df(x,y)=AAx+BAy。

3、复合函数偏导数一一运用函数构造图

如果”=0(x,y)、v=y)在点(x,y)处存在持续偏导数殂

dxdydxdy

且在相应于(x,y)点(“*)处,函数z=/Gap)存在持续偏导数空,三,则复合函数dudv

z,=/[0(忑y),0gy)]在点(上刃处存在对X及y持续偏导数,且

dzdzdudz,dvdzdzdudzdv

=+,=—o

dxdudxdvdxdydudydvdy

4、隐函数导数

对于方程F(x,y)=0所拟定隐函数y=f(x),可以由下列公式求出y对x导数:

-F、(x,刃’

2、隐函数偏导数

对于由方程F(x,y,z)=0所拟定隐函数z=/(兀刃,可用下列公式求偏导数:

空=_F;(x,y,z)

&F.(a\y,z)'勿F;(x,y,z)'

5、二元函数极值

设函数Z=/Uo,儿)在点(旺,儿)某邻域内有一阶和二阶持续偏导数,且

A(^oO'o)=0,/'(x0,y0)=0又设兀(心,儿)=A,人(氐,)"=B,扎,(心九)=C,则:

(1)当B2-AC<0时,函数/(X,y)在点(勺,儿)处获得极值,且当4<0

时有极大值,当A>0时有极小值。

(2)当B2-AC>0时,函数/(X,y)在点(“,儿)处无极值。

(3)当B2-AC=0时,函数/(x,y)在点(x°,儿)处与否有极值不能拟左,要用其他办法另作讨论。

平面与直线

1.平而方程

•1)T而点;丿.:

d间直角坐标系屮,过点MoEZ。

)•觉得n={A,B,C}

向量平而方程为

A(x一兀)+B(y一儿)+C(z-zo)=O称之为平面点法式方程

(2)平而普通式方程

Ax+By+Cz+D=O称Z为平而普通式方程

2、特姝平面方程

By+Cz=0表达过原点平而方程

Ax+By+D=O表达平行于Oz.轴平而方程

你+By=0表达过Oz.轴平而方程

Cz+D=O表达平行于坐标平而xOy平面方程

3、两个平面间关系

设有平面码:

4兀+$y+C忆+0=0

&:

A2x+B2y+C2z+D2=0

平面街和禺互相垂直充分必要条件是:

A}A2+B,B2+C&2=0

平而®和心平行充分必要条件是:

企=如=£1工2

・AB.GO

厶&&*

平而街和龙2重叠冬件出A=A=S=£i

■a2b2c2d2

4、直线方程

(1)直线原则式方程过点Mog,儿,和)且平行于向量s={加,n,p}直线方棵匚乞=口1=口1称之为直线原则式方程(又称点向式方程、对称式方程)。

mnp

常称s={m,n,p}为所给F[线方向向mC

(2)直线普通式方程

和+场y+C忆+D=0称之为直线普通式方程

A2x+B2y+C2z+D2=0

5.两直线间关系

乙_

P\

x-x2

y—儿

m2

心Pi

直线/厂人丫彳必耍条件为空=乞;

m2n2

直线厶,/2互相垂直充分必要条件为叫加2+叩2+pxp2=0

6、直线/与平面兀间关系

设直线/与平而兀方程为

z>x-x0_y-y0_Z-Zo

mnp

兀:

A(x—)+B(y-儿)+C(z—5)=0

ARC

直钱/15屮必要条件为:

-=-=-

mnp

N•线/仃平而;r平行充分必要条件为:

“线/落在平而兀I:

充分必要条何为<

Am+Bn+Cp=0A“)+Bnf+Ci*+0^0

Am+Bn+Cp=0

A//?

o+Bn(i+Cp©+£)=0

将初等函数展开成幕级数

1.-I1:

vkf(x)6-U(x^)内具条任总阶导数,且

汕心,尺心倆(r严则在呱Q内

 

n=0

n\

称上式为f(x)在点X。

泰勒级数。

或称卜式为将/(兀)展开为JC=Xq幕级数。

2.几种惯用原则展开式

1x

1一Xn-0

 

8Y£n

⑤cos牙=y(-l)"-—n=0(2〃)!

常微分方程

1、一阶微分方程

(1)可分离变量微分方程

若一阶微分方程F(x,y,y‘)=0通过变形后可写成g(y)dy=f{x)dx则称方程F(x,y,y')=0为可分离变量微分方程.

2、、可分离变量微分方程解

方程g(y)dy=f(x)dx必存在隐式通解G(y)=F(x)+C。

其中:

G(y)=Jg(y)〃y,F(x)=jf(x)dx.

即两边取积分。

(2)一阶线性微分方程

1、泄义:

方程y+p(x)y=e(x)称为一阶线性微分方程.

(1)非齐次方程一一Q(x)HO;

⑵齐次方程一一y+P(x)y=O.

2、求解一阶线性微分方程

(1)先求齐次方程y'+P(x)y=O通解:

y=H-'PC为任意常数。

(2)将齐次通斛C埃成"(x)HI:

y=u(x)eiPix'dx

(3)

代入非齐次方程『+P(x)y=。

(劝,得

2、二阶线性常系数微分方程

(1)可降阶二阶微分方程

1、y"=/(x)型微分方程

例3:

求方程>,"=丄戶-sinx通解.分析:

y1=fy^dx=—e2x+cos.v+Cx:

2、y"=/(x,y')型微分方程

解法:

(1)令p=y',方程化为p‘=f(x,/?

):

(2)解此方程得通解p=©(x,G):

(3)再解方程y'=0(x,G)得原方程通解

y=^(p{x,C})dx+C2.

3、/=/(>*,/)型微分方程

解法:

(1)令p=y\并视〃为),函数,那么丫"=业=也.空=卩也,axdydxdy

⑵代入原方程,得p^-=f(y\p)

dy

(3)解此方程得通解p=®(y,CJ;

⑷再解方程y=©(”G)得原方程通解

f———=x+C‘.

例4:

求方程yy*-/2=0通解.

分析:

(1)令卩=:

/,并视"为y函数,那么〉』=吃=吐.空=p如.

dxaydxdy

(2)代入原方程,得yp^-/r=O或^=—

dypy

(3)解上方程,得hilpl=hilyl+lnC=>p=C$,(C,=±C).

(4)再解方程y'=C{y=>—=C}=>lnlyl=C$+C;.

y

(5)于是原方程通解为y=C2ec'x,(C2=±^)

(2)常系数线性微分方程

(1)、二阶常系数齐次线性方程yH+py+qy=0解.

写出特性方程并求解

r2+pr+q=0.

下面记△=“2-4。

,人,q为特性方程两个根.

(1)△=/「一4§>0时,则齐次方程通解为:

[uCy+C?

*,。

(2)△=〃2_4§=0时,则齐次方程通解为

y=C严+C2xeriX=刃(G+C2x).

(3)△=“2-4qv0时,有q=a+e、q=a_W邙丰0),则齐次方程通解为

y=严(GcosJ3x+C2sinfix).

(2)二阶常系数非齐次方程解法

方程形式:

y”+pyf+qy=f(x)解法环节:

(1)写出方程特性方程r2+pr+q=Oi

(2)求出特性方程两个根斤,勺:

(3)原方程通解如下表所示:

特性方程根

方程通解

C}er'x+C2er2X

(G+CqX)丹

r=a±ip

严(GcosPx+C2sin/?

v)(0工0)

(4)再求出非齐次方程一种特解/(X);

(5)那么原方程通解为y=CiN(x)+C2y2(x)+。

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