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1、资料下载来源:大学学霸笔记共享群:949358567,大学数学交流群:702457289,大学思维导图共享群:936107849, 第一章函数与极限 第一节.映射与函数 一 集合 1集合的概念 1)集合(集);元素(元);有限集,无限集;aA,a-A; 2)在表示数集的字母的右上角“*”来表示该集合中排除 0;“+”表示该数集内排除 0 和负数的集合 N:全体非负整数即自然数的集合 N+:全体正整数 Z:全体整数 Q:全体有理数 R:全体实数 R*排除 0 的实数集 R+:全体正实数 子集,真子集,空集 2集合的运算 1)并,交,差 并集,全集(基本集),余集(补集)Ac; 2)运算法则交换律

2、:AB=BA,AB=BA;结合律: (AB)C=A(BC),A(BC)=A(B C); 分配律: (AB) C=(AB)(BC),(AB) C=(AC) (BC); 对偶律:(AB)c=Ac Bc,(A B)c=AcBc. 3)直积(笛卡尔乘积):AB=(x,y)!xA,yB 3.区间和领域 1)开区间,端点,闭区间,半开区间,有限区间(b-a 称为这些区间的长度),无限区间,区间常用 I 表示 2)邻域:以点 a 为中心的任何开区间称为点 a 的邻域,记作 U(a) 设 是任一正数,则开区间(x-)就是点 a 的一个邻域,称为点 a 的 邻域,记作 U(a, ) , a 称为这个邻域的中心;

3、 去心邻域 (a, );于去 左邻域,去 右邻域; 两个闭区间的直积=:x0y 平面的一个矩形区域,这个区域 在 x 轴与 y 轴的投影分别为闭区间 二.函数 1.映射概念 定义:设 X是两个非空集合,如果存在一个对应法则 f,使得对 X 中每个元素 x,按法则 f,在 Y 中有唯一确定的元素 y 与之对应,则称 f 为从 X 到 Y 的映射,记作 f:XY; 象,原象 - 1 - 更多 1 万个 QQ 群的入口在抖音/微博“全球第一群主”(什么群都有),大学物理资料群:718011655,大学化学 资料 资料下载来源:大学学霸笔记共享群:949358567,大学数学交流群:702457289

4、,大学思维导图共享群:936107849, 第二节.数列的极限 1. 数列极限的定义:1)设为一数列,如果存在常数 a,对于任意给定的正数(无论它有多 么小),总存在正整数 N,使得当时,不等式都成立,那么就从常数 a 是数列 的极限,或者称收敛于 a,记作或 2) 2.几何意义:当时,所有的点都落在开区间内,而且只有有限个(至多只有 N 个)在这区间以外。 3.收敛数列的性质 1)定理二(收敛数列的有界性)如果数列收敛,那么数列一定有界 2)(收敛数列的保号性) 推论: 3)定理四;(收敛函数与其子数列间的关系)如果数列收敛与 a 那么它的任一子数列也收敛,且 极限也是 a 第三节 函数极限

5、 关于函数的极限,根据自变量的变化过程,我们主要研究以下两种情况: 一、当自变量 x 的绝对值无限增大时,f(x)的变化趋势, 即 x时,f(x)的极限 二、当自变量 x 无限地接近于 x0时,f(x)的变化趋势 即 x时,f(x)的极限 1.定义 定义 1 如果存在常数,对任意给的正数 (不论它多么小)总存在着正,数 X,使得对于适合不等式 |x| X 的一切 x,所对应的函数值 f(x)都满足不等式|f(x)-A|,那常数 A 就叫做函数 f(x)当 x时的 极限,记作=A,或 f(x)A(当 x) =A0,使当|x| X 时,恒有|f(x)-A| 2.另两种情形 1)x情形:=A ,恒有

6、|f(x)-A| 2)x:=A 0,使得 x -X 时,恒有|f(x)-A| 定理:=A=A 且=A - 2 - 更多 1 万个 QQ 群的入口在抖音/微博“全球第一群主”(什么群都有),大学物理资料群:718011655,大学化学 资料 资料下载来源:大学学霸笔记共享群:949358567,大学数学交流群:702457289,大学思维导图共享群:936107849, 3.几何解释 二、自变量趋向有限值时函数的极限 1.定义 定义 2如果存在常数 A,对于任意给定的正数 (不论它多么小),总存在正数 ,使得对于适合不 等式 0|一切,对应的函数值 f(x)都满足不等式|f(x)-A| ,那么常

7、数 A 就叫函数 f(x)当 x 时的极限,记作 =A 或 f(x)A(x) 注:定义习惯上称为极限的-定义其三个要素: 10。正数,20。正数,30。不等式 定义中 0 所以 x x0时,f(x) 有无极限与 f(x)在 x0处的状态 并无关系,这是因为我们所关心的是 f(x) 在 x0附近 的变化趋势,即 x x0时 f(x) 变化有无终极目标, 而不是 f(x) 在 x0这一孤立点的情况。约定 x x0但 xx 0 反映了 x 充分靠近 x0的程度,它依赖于, 对一固定的而言,合乎定义要求的并不是唯 一的。由不等式|f(x) A| 来选定, 一般地,越小,越小 左极限 记作=A 或 f(

8、)=A 左极限 记作=A 或 f()=A 三、函数极限的性质 1.唯一性 定理 若函数极限存在,则极限唯一 2.局部有界性 定理:若,则 f(x)在的某去心领域有界 3.局部保号性 定理 若, - 3 - 更多 1 万个 QQ 群的入口在抖音/微博“全球第一群主”(什么群都有),大学物理资料群:718011655,大学化学 资料 资料下载来源:大学学霸笔记共享群:949358567,大学数学交流群:702457289,大学思维导图共享群:936107849, 推论:若 , ,则 A 四、小结 函数极限的统一定义 ; =A;=A; 过程 xxx 时刻N 从此以后 n N|x| NNx f(x)

9、|f(x)-A| 过程 xxx 时刻 从此以后 0|0 f(x) |f(x)-A| 第四节. 无穷小与无穷大 一、无穷小 定义。若 x时,函数 f(x)0,则称函数 f(x)为 x时的无穷小。 注:无穷小很小的数;能作为 无穷小的数只有 0 定理 1 . ( 无穷小与函数极限的关系 ) - 4 - 更多 1 万个 QQ 群的入口在抖音/微博“全球第一群主”(什么群都有),大学物理资料群:718011655,大学化学 资料 资料下载来源:大学学霸笔记共享群:949358567,大学数学交流群:702457289,大学思维导图共享群:936107849, 二、 无穷大 定义 2. 若任给 M的 x

10、,总有 |f(x),则称函数 f(x)当时为无穷大,记作= (无穷大无界,无界无穷大) 三、无穷小与无穷大的关系 定理 2. 在自变量的同一变化过程中 若 f(x)为无穷大,则为无穷小;若 f(x)为无穷小,且 f(x)0,则为无穷大。 第五节 极限运算法则 一、无穷小运算法则 定理 1. 有限个无穷小的和还是无穷小 . 注: 无限个无穷小之和不一定是无穷小 ! 定理 2.有界函数与无穷小的乘积时无穷小 推论 1.常数与无穷小的乘积时无穷小 推论 2.有限个无穷小的乘积是无穷小 二极限的四则运算法则 定理 3.若则有 - 5 - 更多 1 万个 QQ 群的入口在抖音/微博“全球第一群主”(什么

11、群都有),大学物理资料群:718011655,大学化学 资料 资料下载来源:大学学霸笔记共享群:949358567,大学数学交流群:702457289,大学思维导图共享群:936107849, (B 注:加减乘除可推广到有限个 推论 1.若 推论 2.(C 为常数) 推论 3. 推论 4.若,则有 1) 2) 3)当0 且 B 内容小结 1 极限的运算法则 注意使用条件 2.求极限函数的方法 1)分式函数极限求法 ix时,用代入法(分母不为 0) ii.x时,对 0/型,约去公因子 iii.时,分子分母同除最高次幂 2)符合函数极限求法设中间变量 第六节极限存在准则两个重要极限 一、极限存在准

12、则:夹逼准则、单调有界准则 二、 两个重要极限 一夹逼准则 I 若满足: - 6 - 更多 1 万个 QQ 群的入口在抖音/微博“全球第一群主”(什么群都有),大学物理资料群:718011655,大学化学 资料 资料下载来源:大学学霸笔记共享群:949358567,大学数学交流群:702457289,大学思维导图共享群:936107849, 1) 2),则=a 准则.若 f(x),g(x),h(x)满足: 1)当,g(x) 2)则, 注:夹逼准则不仅可以证明极限存在,而且可以求出极限! 二、单调有界准则 定义:如果数列满足条件 单调数列 准则.单调数列必有极限 注:收敛 准则 1)内单调有界

13、2)内单调有界 3)内单调有界 3)内单调有界 注:单调有界准则只能证明极限存在,而不能求出极限! 四重要极限二 =e 1. 极限存在准则(用于证明极限存在) (1) 夹逼准则(可求出极限) (2) 单调有界准则(求不出极限) 第七节 无穷小的比较 一、无穷小的比较 定义。设是同一过程的两个无穷小,且) - 7 - 更多 1 万个 QQ 群的入口在抖音/微博“全球第一群主”(什么群都有),大学物理资料群:718011655,大学化学 资料 资料下载来源:大学学霸笔记共享群:949358567,大学数学交流群:702457289,大学思维导图共享群:936107849, 1)如果=0,就说 是的

14、同阶无穷小,记作 =o(; 2)如果 3)如果 定理 1. 等价无穷小:当 x时 ; ;(1+x;-1) 二、等价无穷小替换 定理(等价无穷小替换定理) 设存在且 意义:求两个无穷小之比的极限时,可将其中的分子或分母或乘积因子中的无穷小用与其等价的较 简单的无穷小代替,以简化计算。具体代换时,可只代换分子,也可只代换分母,或者分子分母同 时代换。 若未定式的分子或分母为若干个因子的乘积,则可对其中的任意一个或几个无穷小因子作等价无穷 小代换,而不会改变原式的极限 注:用等价无穷小代换的原则是:只能对函数的因子式作等价无穷小代换,对于代数和中的各无穷 小不能分别代换. 小结 1.无穷小的比较:

15、反映了同一过程中,两无穷小趋于零的速度快慢,但并不是所有的无穷小都可进行比较. 高(低)阶无穷小;等价无穷小. 2.等价无穷小的替换: 求极限的又一种方法,注意适用条件. 第八节. 函数的连续性与间断点 一、 函数的连续性 二、 函数的间断点及其分类 一、 函数的连续性 1.定义。设函数 y=f(x)在的某领域内有定义, - 8 - 更多 1 万个 QQ 群的入口在抖音/微博“全球第一群主”(什么群都有),大学物理资料群:718011655,大学化学 资料 资料下载来源:大学学霸笔记共享群:949358567,大学数学交流群:702457289,大学思维导图共享群:936107849, 1)自

16、变量增量: 2) 3)f(x)在点 4)f(x)在(a,b)内连续:f(x)在你(a,b)内每一点连续 5)几何意义:连续函数的图形是一条连续不断的曲线 基本初等函数在其定义域内是连续的. 2.判定单侧连续 定理 1.f(x)在连续 注:f(x)在上连续: 1) f(x)在(a,b)内连续; 2) f( 二、 函数的间断点及其分类 1.定义。设 f(x)在点 1)函数 f(x)在无定义; 2)函数 f(x)在虽有定义,但不存在 3)函数 f(x)在 虽有定义,且存在,但 这样的点成为间断点 2.间断点分类 第一类间断点: 第二类间断点: 中至少一个不存在,如: 若其中有一个为称为无穷间断点;若

17、其中有一个为振荡,称为振荡间断点 内容小结 - 9 - 更多 1 万个 QQ 群的入口在抖音/微博“全球第一群主”(什么群都有),大学物理资料群:718011655,大学化学 资料 资料下载来源:大学学霸笔记共享群:949358567,大学数学交流群:702457289,大学思维导图共享群:936107849, 1. f(x)在点连续的等价表述 2. 2. f(x)在点间断的类型 第一类间断点左右极限都存在 第二间断点左右极限至少有一个不存在 九连续函数运算与初等函数的连续性 一连续函数的和,差,积,商的连续性 定理一:设函数 f(x)和 g(x)在点连续,则它们的和(差), 积及商() 都在

18、点处连续。 二反函数和复合函数的连续性 定理二:如果反函数 y=f(x)在区间上单调增加(或单调减少)且连续,那么它的反函数 也在对于区间上单调增加(或单调减少)且连续。 定理四:设函数由函数 u=g(x)和函数 y=f(u)复合而成,若 ,则 定理四:设函数是由 u=g(x)与函数y=f(x)复合而成,若函数 u=g(x)在 处连续,且,二函数 y=f(x)在连续,则复合函数在连续 三初等函数的连续性 1. 基本初等函数在它们的定义域内都是连续的 2. 一切初等函数在其定义区间内都是连续的 十闭区间上连续函数的性质 一有界性与最大值最小值定理 定理一:(有界性与最大值最小值的定理)在闭区间上

19、连续的函数在该区间上有界且一定能取得它的 最大值最小值 二定理与介值定理 定理二:(零点定理)设函数 f(x)在闭区间上连续,且 f(a)与 f(b)异号, 即 () 那么在开区间(a,b)内至少有一点,使得 定理三:(介值定理)设函数 f(x)在闭区间上连续,且在这区间去不同的函数值 f(a)=A 及 f(b)=B, 那么,对于 A 与 B 之间的任意一个数 C,在开区间(a,b)内至少有一点,使得 三一致连续性 定义:设函数 f(x)闭区,间上有定义,如果对任意给定的正数。总存在着正数使得对于区 间上的任意两点,当时,就有 那么称函数 f(x)在区间上是一致连续的。 定理四:(一致连续性定

20、理)如果函数 f(x)在闭区间上连续,那么它在该区间上一致连续 第二章导数与微分 一导数概念 - 10 - 更多 1 万个 QQ 群的入口在抖音/微博“全球第一群主”(什么群都有),大学物理资料群:718011655,大学化学 资料 资料下载来源:大学学霸笔记共享群:949358567,大学数学交流群:702457289,大学思维导图共享群:936107849, 二.导数定义 1. 函数在一点处的导数与导函数 设函数 y=f(x)在点的某个领域内有定义,当自变量 x 在处取得增量(点仍在该领域 内)时,相应的函数取得增量;如果与之比当时 的极限存在,则称函数 y=f(x)在点处可导,并称这个极

21、限为函数 y=f(x)在点处的导数,记为 即 2. 单侧导数 1) 极限存在的充要条件条件:左右极限都存在且相等 2)单侧导数:左导数和右导数统称单侧导数 左导数: 函数在可导的充要条件是左导数和右导数到存在且相等。 三导数的几何意义 函数在 y=f(x)在点处的导数在几何上表示曲线 y=f(x)在点处的切线的斜率,即 四函数的可导性与连续性的关系 可导比连续;不连续必不可导;连续不一定可导 第二节. 函数的求导法则 一函数的和,差,积,商的求导法则 定理一:如果函数 u=u(x)及 v=v(x)都在点 x 出具有导数,那么它们的和,差,积,商(除分母为零的 点外)都在点 x 处具有导数,且(

22、推广到有限个) 二反函数的求导法则 定理二:如果函数 x=f(y)在区间内单调,可导且,则它的反函数在区间 内也可导,且 (即反函数的导数等于直接函数的导数) 三复合函数的求导法则 定理三:如果 u=g(x)在点 x 可导,而 y=f(u)在点 u=g(x)可导,则复合函数在点 x 可导, 且其导数为: 四基本求导法则公式 1.常数和基本初等函数的导数公式 1) 2) 3) 4) 5) 6) - 11 - 更多 1 万个 QQ 群的入口在抖音/微博“全球第一群主”(什么群都有),大学物理资料群:718011655,大学化学 资料 资料下载来源:大学学霸笔记共享群:949358567,大学数学交

23、流群:702457289,大学思维导图共享群:936107849, 7)8)9) 10)11)12) 13)14) 15)16) 2.函数的和,差,积,商的求导法则 1)2) 3) 4) 3. 复合函数的求导法则 4. 设 x=f(y)在区间内单调可导且,则它的反函数在区间内也可导,且 三高阶导数 1.(n-1)阶的导数的导数叫 n 阶导数 2.高阶导数:二阶及阶以上的导数称为高阶导数 3.莱布尼茨公式 第三节.隐函数及由参数方程确定的函数的导数相关变化率 一隐函数的导数 1. 隐函数;隐函数的显化 2. 求导法则:方程两边对 x 求导(有 y 的地方记得有) ; 把的表达式写出(结果可能有

24、x,y) 二对数求导法则 1.适用范围:表达式有商,积,乘方,开方;幂指函数 2.方程两边取对数;运用对数的运算法则 三参数 方程所确定的函数的导数 1.定义求举例 2.公式 三相关变化率 设 x=f(t)及 y=y(t)都是可导函数,二变量 x 与 Y 间存在某种关系,从而变化率与也存在一定 关系,这两根个相互依赖的变化率称为相关变化率。 第五节.函数的微分 一微分的定义 1.定义:设函数 y=f(x)在某区间内有定义,及在这区间内,如果增量 可表示为其中 A 是不依赖于的常数,那么称函数 y=f(x)在点 是可微的,而叫做函数 y=f(x)在点相应于自变量增量的微分,记作 dy,即: 2.

25、1) - 12 - 更多 1 万个 QQ 群的入口在抖音/微博“全球第一群主”(什么群都有),大学物理资料群:718011655,大学化学 资料 资料下载来源:大学学霸笔记共享群:949358567,大学数学交流群:702457289,大学思维导图共享群:936107849, 2) 3) 4) 5)主部: 线性主部: 函数的微分:函数 y=f(x)在任意的 x 的微分 自变量的微分:自变量 x 的增量 微商:函数的微分与自变量的微分之商等于该函数的导数,因此导数亦称微商 二微分的几何意义 三基本初等函数的微分公式与微分运算法则 1. 基本初等函数的微分公式 导数公式微分公式 2. 函数的和差积

26、商的微分法则 函数的和差积商的求导法则函数的和差积商的微分法则 - 13 - 更多 1 万个 QQ 群的入口在抖音/微博“全球第一群主”(什么群都有),大学物理资料群:718011655,大学化学 资料 资料下载来源:大学学霸笔记共享群:949358567,大学数学交流群:702457289,大学思维导图共享群:936107849, 3.复合函数的微分法则 微分形式不变性 四微分在近似计算中的运用 1.1) 2) 3) 2.假定|x|时很小的数值 1) 2) 3)4) 第三章.微分中值定理与导数的运用 第一节.微分中值定理 一罗尔定理 1. 费马引理:设函数 f(x)在点的某领域内有定义,并且

27、在处可导,如果对任意的, 有(或),那么, 2.罗尔定理:如果函数 f(x)满足1)在闭区间上连续 2)在开区间内可导 3)在区间端点处的函数值相等,即 f(a)=f(b) 那么在(a,b)内至少存在一点()使得 二拉格朗日中值定理 如果函数 f(x)满足1)在闭区间上连续 2)在开区间内可导 那么在(a,b)内至少存在一点()使得 定理:如果函数 f(x)在区间上的导数恒为零,那么 f(x)在区间上是一个常数。 三柯西中值定理 如果函数 f(x)及 F(x)满足1)在闭区间上连续 2)在开区间内可导 3)对任一 那么在(a,b)内至少有一点,使得不等式 第二节. 洛必达法则 定理一:设 1)当时,函数 f(x)及 F(x)都趋于零; 2)在点 a 的某去心领域内,及都存在且 3)存在(或为无穷大)。那么 定理二:设 1)设 1)当时,函数 f(x)及 F(x)都趋于零; 2)当时及都存在且 3)存在(或为无穷大)。那么 - 14 - 更多 1 万个 QQ 群的入口在抖音/微博“全球第一群主”(什么群都有),大学物理资料群:718011655,大学化学 资料

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