2023年12月24日发(作者:今年山东中考数学试卷及答案详解)

高等数学上册知 识 点

一、 函数与极限

(一) 函数

1、 函数定义及性质(有界性、单调性、奇偶 性、周期 性);

2、 反函数、复合函数、函数的运算;

3、 初等函数:幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数、双曲函数、反双曲函数;

4、 函数的连续性与间断点;

函数f(x)在x0连续

limf(x)f(x0)xx0

间断点 第一类:左右极限均存在. ( 可去间断点、跳跃间断点)

第二类:左右极限、至少有一个不存在. (无穷间断点、振荡间断点)

5、 闭 区间上连续函数的性质:有界性与最大值最小值定理、零点定理、介值定理及其推论.

(二) 极限

1、 定义

1) 数列 极限 :

limxna0, N, nN, xna

n2) 函数极限 :limf(x)A0, 0, x, 当 0xx0 时, f(x)A

xx0左极限:f(x0)limf(x) 右极限:f(x0)limf(x)

xx0xx0xx0limf(x)A 存在 f(x0)f(x0)

2、 极限存在准则

1) 夹逼准则: 1)ynxnzn(nn0)

2)limynlimzna

limxna

nnn2) 单调有界准则:单调有界数列 必有极限.

3、 无穷小(大)量

1) 定义:若lim0则称为无穷小量;若lim则称为无穷大量.

2) 无穷小的阶:高阶无穷小、同阶无穷小、等价无穷小、k阶无穷小

Th1

~o();

Th2

~,~,lim存在,则 limlim(无穷小代换)

4、 求极限的方法

1)单调有界准则; 2)夹逼准则; 3)极限运算准则及函数连续性;

14) 两个重要极限: a)

limsinx1 b)

lim(1x)xlim(1)xe

x0xx0xx5)无穷小代换:(x0) a)x~sinx~tanx~arcsinx~arctanx b)

1cosx~c)

ex112x

21~x,(ax1~xlna) d)ln(1x)~x (loga(1x)~x) e)

(1x)1~x

lna

二、 导数与微分

(一) 导数

1、 定义:f(x0)limf(x)f(x0)

xx0xx0f(x)f(x0)左导数:f(x0)limf(x)f(x0) , 右导数:f(x0)lim

xx0xx0xx0xx0函数f(x)在x0点可导f(x0)f(x0)

2、

3、

4、

几何 意义:f(x0)为曲线yf(x)在点x0,f(x0)处的切线的斜率.

可导与连续的关系 :

求导的方法

1) 导数定义; 2)基本公式; 3)四则运算; 4)复合函数求导(链式法则);

5) 隐函数求导数; 6)参数方程求导; 7)对数求导法.

5、 高阶导数

1)

2dy 2)Leibniz公式:定义:dyddx2dxdxuv(n)k(k)(nk)

Cnuvk0n(二) 微分

1) 定义:yf(x0x)f(x0)Axo(x), 其中A与x无关.

2) 可微与可导的关系 :可微可导, 且dyf(x0)xf(x0)dx

三、 微分中值定理与导数的应用

(一) 中值定理

1、 Rolle定理:若函数f(x)满足:

1)f(x)C[a,b]; 2)f(x)D(a,b); 3)f(a)f(b);则(a,b),使f()0.

2、 Lagrange中值定理:若函数f(x)满足:

1)f(x)C[a,b];2)f(x)D(a,b);则(a,b),使f(b)f(a)f()(ba).

3、 Cauchy中值定理:若函数f(x),F(x)满足:

1)f(x),F(x)C[a,b]; 2)f(x),F(x)D(a,b);3)F(x)0,x(a,b)

f(b)f(a)f()

F(b)F(a)F()则(a,b),使

(二) 洛必达法则

(三) Taylor公式

(四) 单调性及极值

1、 单调性判别法:f(x)C[a,b],

f(x)D(a,b), 则若f(x)0, 则f(x)单调增加;则若f(x)0,

则f(x)单调减少.

2、 极值及其判定定理:

a) 必要条件:f(x)在x0可导, 若x0为f(x)的极值点, 则f(x0)0.

b) 第一充分条件:f(x)在x0的邻域内 可导, 且f(x0)0, 则①若当xx0时,

f(x)0, 当xx0时,

f(x)0, 则x0为极大值点;②若当xx0时,

f(x)0, 当xx0时,

f(x)0,

则x0为极小值点;③若在x0的两侧f(x)不变号, 则x0不是极值点.

c) 第二充分条件:f(x)在x0处二阶可导, 且f(x0)0,

f(x0)0, 则

①若f(x0)0, 则

3、

1)x0为极大值点;②若f(x0)0, 则x0为极小值点.

凹凸 性及其判断, 拐点

2xx2f(x1)f(x2)凹的;若x1,x2I, f(1, 则称f(x)在区间I 上的图形是凸 的.

)22f(x)在区间I上连续, 若x1,x2I, f(x1x2)f(x1)f(x2), 则称f(x)在区间I 上的图形是22)判定定理:f(x)在[a,b]上连续, 在(a,b)上有一阶、二阶导数, 则

a) 若x(a,b),f(x)0,则f(x)在[a,b]上的图形是凹的;

b) 若x(a,b),f(x)0,则f(x)在[a,b]上的图形是凸 的.

3)拐点:设yf(x)在区间I上连续,

x0是f(x)的内 点, 如果曲线yf(x)经过点(x0,f(x0))时,

曲线的凹凸 性改变了, 则称点(x0,f(x0))为曲线的拐点.

(五) 不等式证明

1、 利用微分中值定理; 2、利用函数单调性; 3、利用极值(最值).

(六) 方程根的讨论

1、连续函数的介值定理; 2、Rolle定理; 3、函数的单调性; 4、极值、最值; 5、凹凸 性.

(七) 渐近线

1、 铅直渐近线:limf(x), 则xa为一条铅直渐近线;

xa2、 水平渐近线:limf(x)b, 则yb为一条水平渐近线;

x3、 斜渐近线:lim(八) 图形描绘

四、 不定积分

(一) 概念和性质

1、

2、

xf(x)k,lim[f(x)kx]b存在, 则ykxb为一条斜渐近线.

xx原函数:在区间I上, 若函数F(x)可导, 且F(x)f(x), 则F(x)称为f(x)的一个原函数.

不定积分:在区间I上, 函数f(x)的带有任意常数的原函数称为f(x)在区间I上的不定积分.

3、

4、

(二) 换元积分法

基本积分表(P188, 13个公式);

性质(线性性).

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(三) 分部积分法:udvuvvdu

f[(t)](t)dtt1(x)

(四) 有理函数积分 : 1、“拆”; 2、变量代换(三角代换、倒代换、根式代换等).

五、 定积分

(一) 概念与性质:

1、

2、

定义:f(x)dxlimf(i)xi

abn0i1性质:(7条)

性质7 (积分中值定理) 函数f(x)在区间[a,b]上连续, 则[a,b], 使

baf(x)dxf()(ba)

(平均值:f()baf(x)dxba)

(二) 微积分基本公式(N—L公式)

1、 变上限积分:设(x)xaf(t)dt, 则(x)f(x)

推广:d(x)f(t)dtf[(x)](x)f[(x)](x)

(x)dx2、 N—L公式:若F(x)为f(x)的一个原函数, 则baf(x)dxF(b)F(a)

bb(三) 换元法和分部积分

1、 换元法:baf(x)dxf[(t)](t)dt 2、分部积分法:udvuvavdu

baa(四) 反常积分

1、 无穷积分:

af(x)dxlim瑕积分:

tatf(x)dx,

bbf(x)dxlimttabf(x)dx,

f(x)dxt0f(x)dx0f(x)dx

2、

baf(x)dxlimf(x)dx(a为瑕点),

f(x)dxlimtatbtbaf(x)dx(b为瑕点)

两个重要的反常积分:

, p1dx1) 2)

axpa1p, p1p1(ba)1q, q1bbdxdx

a(xa)qa(bx)q1q, q1

六、 定积分的应用

(一) 平面图形的面积

1、 直角坐标:A[f2(x)f1(x)]dx

ab

2、

2极坐标:A1[2()12()]d

2

(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:Vxfabab2(x)dx

b)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:Vy2xf(x)dx(柱壳法)

2、 平行截面面积已知 的立体:V(三) 弧长

1、 直角坐标:s3、极坐标:s

七、 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: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.

(二) 变量可分离的方程

baA(x)dx

ba1f(x)dx 2、参数方程:s2(t)2(t)2dt

()2()2d

g(y)dyf(x)dx, 两边积分g(y)dyf(x)dx

(三) 齐次型方程

xdydudxxdxdvdyyy; 或(), 设v, 则uxvy

(), 设u, 则ydyydydydxdxdxxx(四) 一阶线性微分方程

P(x)dxdyP(x)dxdxC

Q(x)eP(x)yQ(x) , 用常数变易法或用公式:yedx(五) 可降阶的高阶微分方程

1、y(n)f(x), 两边积分n次;

2、yf(x,y)(不显含有y), 令yp, 则yp;

3、yf(y,y)(不显含有x), 令yp, 则ypdp

dy

(六) 线性微分方程解的结构

1、y1,y2是齐次线性方程的解, 则C1y1C2y2也是;

2、y1,y2是齐次线性方程的线性无关的特解, 则C1y1C2y2是方程的通解;

3、yC1y1C2y2y*为非齐次方程的通解, 其中y1,y2为对应齐次方程的线性无关的解,

y*非齐次方程的特解.

(七) 常系 数齐次线性微分方程

二阶常系 数齐次线性方程:ypyqy0

特征方程:r2prq0, 特征根:

r1,r2

特征根

1r2 实根

rrx通 解

yC1e1C2e

r2x

r1r2p2y(C1C2x)e1

yex(C1cosxC2sinx)

rxr1,2i

(八) 常系 数非齐次线性微分方程

ypyqyf(x)

0, λ不是特征根1、f(x)ePm(x), 设特解y*xkexQm(x), 其中

k1, λ是一个单根2, λ是重根x2、f(x)exPl(x)cosxPn(x)sinx

(1)(2)(x)cosxRm(x)sinx, 设特解y*xkexRm0,

i不是特征根其中

mmax{l, n},

k

1,

i是特征根


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