高数知识点汇总(新)
¶函数、极限、连续
¶函数
sgn
符号函数、[x]
取整函数- 复合函数:能否复合要看
内层值域
与外层定义域
的交集
是否为空易错点:复合后定义域应该取交集- 易错点:f(x+1)定义域为[0,a]指的是x的范围,此时f(x)的定义域是x_2 = x_1+1的范围即[1,a+1]例题:
- 反函数:
- 单调函数一定有反函数,反之不一定
- 有无反函数看:对于任意y∈值域,有唯一的一个x与之对应
- 双曲正弦函数及其反函数
- 应该立马想到双曲正弦函数及其反函数均是奇函数
- 初等函数:初等函数的复合仍是初等函数
- 函数性质: 单调性、奇偶性、周期性、有界性
- 重点:奇偶性补充
- 周期函数的导函数是周期函数、易错点:周期函数的原函数不一定是周期函数
- 重点:周期性补充
- 重点:有界性补充
¶极限
题型:
- 极限的概念、性质及其存在准则
- 求极限
- 无穷小量的阶的比较
- 数列极限的定义(记忆)
- 易错点:数列有界性与其前面项没有关系
- 重点:局部有界性
- 数列极限:
- 加绝对值减少收敛性
- 数列极限趋向于0 == 数列极限绝对值趋于0
- 函数极限的定义(记忆)
- ±∞极限均存在且相等才能 ➡ ∞极限存在
- 函数极限存在,数列极限一定存在
- 函数极限需要分左右极限的情况:
- 分段函数分界点
- 补充:
1 + 2^2 + 3^2 + ... +n^2 = n(n+1)(2n+1)/6
- 易错点:x_n无单调性时,往往构造|x_n-A|<a|x_(n-1)-A|的递推式其中a<1,多次递推后得到极限A
- 极限的性质:
- 有界性
- 保号性
- 速记: 极限A大于0 ➡
数列n充分大时/去心邻域
f(x)大于0 - 速记:
数列n充分大时/去心邻域
f(x)大于等于或大于0 ➡ 极限A大于等于0 - 保序性:
- 速记: 极限A大于0 ➡
- 极限存在准则:
- 夹逼准则
- 单调有界准则
- 常用无穷大量比较
- 无穷大量与无界变量关系
常用求极限的方法(8种):
- 基本极限
- 等价无穷小代换
- 有理运算法则
- 洛必达法则
- n阶可导,只能洛到出现n-1阶导数
- n阶连续可导,可以洛到出现n阶导数
- 泰勒公式
- 复合函数泰勒,若分母为n阶,则分子f(g(x)),内外fg都要分别展开到n阶!然后复合。
- 复合函数非加减形式的可直接等价代换
- 夹逼定理
- 单调有界准则
- 对于a_(n+1) = F(a_n),即后一项是前一项的函数这种形式,数列化函数f(x),若f(x)⬆,则数列有单调性(具体再判断);若f(x)⬇,则数列无单调性。
- 定积分定义
无穷小量阶的比较:⑴洛 ⑵等价代换 ⑶泰勒
¶连续性
题型:
- 函数连续性及间断点的性质
- 闭区间上连续函数性质的证明
- 连续性:左极限等于右极限等于函数值
- 间断点的分类:
- 连续函数:
- 闭区间上连续函数的性质(最值定理、有界性定理、介值定理、零点定理):
¶导数和微分
题型:
- 导数定义
- 复合函数、隐函数、参数方程求导
- 高阶导数
- 导数应用
- 导数的概念
- 复合函数、隐函数、参数方程求导
- 可导 ↔ 左右导数均存在且相等
- 间断点的导数要用定义求
- 微分的概念
- 连续、可导、可微
- 导数公式
- 求导法则
- 复合函数内外均可导,则复合函数可导
- 求导奇偶性互换
- 隐函数求导法
- 反函数求导法
- 参数方程求导法
- 对数求导法:幂指函数、连乘连除函数(化乘除为加减)
- 常用高阶导数公式
- 易错点:高阶导数的零点/驻点/拐点个数函数f(x)有n个不同的零点,那么根据罗尔定理(相同值点间至少一个点导数为0),f’(x)至少有n-1个不同的零点,依此类推。
- 往往与n阶函数最多有n个零点联系起来
- 易错点:带参数的方程实根技巧-参数分离
- 此处若倒过来,以x^2为底,则x不可等于0,需要分段考虑,因此往往放上面。
- 易错点:不等式比较可先化简,将一边复杂一边简单的不等式化为两边一般简单的式子
¶微分中值定理 & 导数应用
题型:
- 求极限
- 函数极值和最值,曲线的凹凸性和拐点
- 曲线的渐近线
- 方程的根
- 不等式的证明
- 中值定理证明题
-
费马引理
-
罗尔定理
-
拉格朗日中值定理
-
柯西中值定理
-
泰勒公式
- 局部(极限、极值)用皮亚诺型、全局(最值、不等式)用拉格朗日型
- 基本泰勒公式
-
驻点:导数等于0的点
-
可能极值点:驻点或导数不存在的点。
-
判断极值点
-
判断拐点:极值点的定理中统统抬高一阶即可
-
渐近线+
-
弧微分和曲率
- 易错点:微分中值定理证明题(f’(ξ)一定出现,只出现f(ξ)一般是零点定理):
- 重点:型1
- 重点:型2
- 两个参数均要在导数里,非则算第一种
- 第一种先参数分离,再看拉格朗日还是柯西
- 第二种复杂的先参数分离,必要时结合型1找原函数,再找中间点(可先假设中间点)
- 重点:型3
- 易错点:左边代f(0)、f(1)这种具体值的时候右边的ξ记得带下标,不一样!!!
¶不定积分
题型:
- 不定积分的概念和性质
- 不定积分基本公式
- 三种主要积分法
- 三类常见可积函数的积分
-
原函数存在定理
- 有第二类间断点的函数可能存在原函数
-
不定积分基本公式
-
常用积分三角代换
-
出现两类不同函数相乘的积分一般用分部积分法
-
三类常见可积函数积分法:
- 有理函数积分
- 部分分式法
- 加减项拆、凑微分降幂
- 注意有几项由分母因子几重决定,分子次数由分母-1决定。如例子中因子x-1则分子0次幂,但两重有两项
- 三角有理函数积分
- 万能公式化三角有理函数积分为有理函数积分
- 简单无理函数积分:令t为无理部分
- 化为有理函数积分
- 有理函数积分
-
分段函数积分:例子:
- 方法1:用
C1、C2
,然后分段点调整常数使之加同一个常数C(原函数一定连续,不一定可导) - 方法2:用变上限积分求,不要忘+常数C
- 方法1:用
¶定积分与反常积分
¶定积分
题型:
- 定积分的概念、性质、几何意义
- 变上限积分
- 定积分的计算
-
定积分存在的充分条件
-
定积分存在的必要条件:可积必有界
-
定积分的性质
- 不等式性质
- 积分中值定理
-
变上限积分定理
- 变上限积分不等同于原函数,具体如下:
-
定积分计算方法(略去简单方法):
¶反常积分
题型:
- 反常积分的敛散性
- 反常积分的计算
- 无穷区间上反常积分的敛散性判断:
- 无界函数的反常积分的敛散性判断:
¶定积分应用
题型:
- 几何应用
- 物理应用
-
平面图形面积
-
旋转体体积
- 复杂问题用二重积分思想
-
曲线弧长
-
旋转体侧面积
¶常微分方程
题型:
- 微分方程求解
- 微分方程综合题
- 微分方程应用题
-
可分离变量的方程
-
齐次方程
-
线性方程
-
伯努利方程
-
全微分方程
-
可降阶方程 :
- 缺y型
- 缺x型
-
高阶线性微分方程
- 解的结构
-
常系数齐次线性微分方程
- 通解
-
常系数非齐次线性微分方程
- 特解和通解
-
欧拉方程:
-
易错点:不符合上面任何一种类型的尝试xy对调(y’=1/x’)或变量代换
¶多元微分学
¶重极限、连续、偏导数、全微分
题型:
- 连续、偏导数、全微分的概念及其联系
- 多元函数的极限
- 初步判断(上下趋于0):分母次幂高∞、分母次幂低0、同次一般不存在
- 初步判断完,存在用夹逼,不存在则找一条路径
- 多元函数的连续性性质
- 混合偏导数定理
- 全微分
- 可微的必要条件![可微的必要条件](https://cdn.j sdelivr.net/gh/chen0495/newpicgo/img2022/202209071200126.png)
- 用定义判定可微性
- 可微的充分条件
- 可微的必要条件![可微的必要条件](https://cdn.j sdelivr.net/gh/chen0495/newpicgo/img2022/202209071200126.png)
- 连续、可偏导、可微间的关系:
¶多元函数微分法
题型:
- 复合函数的偏导数和全微分
- 隐函数的偏导数和全微分
-
隐函数微分法
- 公式法
- 两边同时微分法
- 中间变量法
-
具体点的偏导可以先代后求
¶多元函数的极值和最值
题型:
- 求极值(无条件)
- 求最大最小值
- 最大最小值应用题
-
无约束极值(曲面上极值):
- 极值的必要条件
- 极值的充分条件
-
条件极值(曲线上极值):
- 拉格朗日乘数法(找出可能存在的极值点):
- 化有条件为无条件
-
最大最小值
¶二重积分
题型:
- 累次积分交换次序及计算
- 二重积分计算
- 二重积分的性质
- 二重积分计算:
- 先积谁、平行谁
- 极坐标计算
- 对称性和奇偶性计算
- 轮换对称性计算
- 二重积分洛必达
- 易错点:二重积分算的很麻烦就要看是不是算错了,不要继续算了
- 易错点:极坐标
rdr
,不要算昏头了!!! - 椭圆域积分:
- 简单直接换元
- 复杂雅可比行列式计算:
¶无穷级数
¶常数项级数
题型:常数项级数敛散性的判定
- 级数的性质
- 括号增加收敛性,绝对值增加发散性
- 级数的审敛准则:
- 正项级数:
- 比较判别法
- 比较法极限形式
- 比值法和根值法
- 积分判别法
- 注意条件:单调减、非负、连续
- 注意和
由级数前后项关系函数推单调性
区分开
a^n n! n^n
用3,其它用1、2
- 交错级数:
- 莱布尼兹准则(倒过来不对)
- 任意项级数:
- 正项级数:
- 易错点:只有正项级数有比较判别法
- 重点:正项级数随意取项(顺序不变),敛散性同
- 易错点:和函数也可与微分方程结合起来
- 易错点:和式求导注意下标
¶幂级数
题型:
- 求收敛半径、收敛区间及收敛域
- 将函数展开为幂级数
- 级数求和
- 阿贝尔定理
- 定理2-收敛域
- 收敛半径
- 幂级数的性质
- 有理运算性质
- 分析性质
- 函数的幂级数展开
- 几个常见的展开式
- 幂级数一定要化成
t^n t=f(x)
的形式 - 函数展开为幂级数
- 注意求导后再展开的式子,积分回来用变上限积分(方便消常数)
- 当计算和函数时x的范围可能与幂级数收敛域不同,此时因将幂级数收敛域补全(特殊点特殊计算)
- 易错点:区分收敛域和收敛区间
- 易错点:条件收敛也是收敛,要算进收敛域
¶傅里叶级数
题型:
- 狄利克雷收敛定理
- 将函数展开为傅里叶级数
- 傅里叶系数与傅里叶级数
- 狄利克雷收敛定理
- 周期为2Π的函数的傅里叶展开
- 周期为2l的函数的傅里叶展开
- 延拓后用延拓后的区间端点验证
¶空间解析几何
题型:
- 建立平面和直线方程
- 建立柱面和旋转面方程
- 数量积
- 向量积
- 混合积
- 平面方程: 一般式、点法式、截距式
- 直线方程:一般式、对称式(点向式 )、参数式
- 平面与直线的位置关系:法向量
- 点到面的距离和点到直线的距离
- 曲面方程:
- 曲线方程:
- 常见曲面:
- 旋转面
- 绕谁谁不变、其它方写成除谁以外的平方和
- 非坐标面上的用x‘,y’,z‘建立联系
- 柱面
- 消z不是z=0
- 旋转面
- 二次曲面
- 常考:圆锥、椭球、球面、旋转抛物面
- 空间曲线投影
- F/G一方没有z则直接用没有z的,然后z=0联立
- 曲线的法向量和曲线的切线
- 易错点:注意y轴正负方向分别是
π/2 -π/2
,而不是π -π!!!
¶多元积分学
- 初始条件是平面(2维)则用定积分应用相关知识(面积,体积,曲线弧长…),是空间(3维)则用多元积分(三重、曲线、曲面…)。
- 第一类积分只有直接法.
- 第二类曲线:直接法(参数方程)、格林、斯托克斯
- 第二类曲面:直接(法向量)、高斯
¶三重积分
- 计算三重积分:
- 直角坐标下计算
- 柱坐标下计算
- 球坐标下计算
- 奇偶性和对称性
- 轮换对称性只看积分域,此时被积函数加减随便换,乘除按顺序换
- 易错点:椭球一般先二后一,分别对x、y、z分开计算,截得椭圆面积
Πa‘b’
,a‘b’非原来的ab - 易错点:极坐标系下φ是和z轴的夹角
- 易错点:交换积分次序时,被积函数里没有谁,先积谁
¶曲线积分
- 弧长曲线积分
- 直接法
- 奇偶性和对称性
- 坐标曲线积分
- 直接法
- 格林公式
- 计算先看L是否闭区间,是则格林,否则看是否路径无关,是则换路径或原函数,否则直接或补线格林
- 两类线积分的联系
- 空间曲线
- 易错点:路径无关公式所换的路径与原路径围成的闭区域不能有无意义的点!!!但可以提前挖掉
- 易错点:斯托克斯公式法向量(单位余弦)的求法
- 易错点:某个平面区域的面积S,其在某坐标面上的投影面积
D=S*对应单位余弦
¶曲面积分
- 对面积的面积分
- 直接法
- 奇偶性和轮转对称性
- 直接法
- 对坐标的面积分
- 直接法
- 高斯公式
- 两类面积分的联系
¶场论初步
- 方向导数
- 偏导 点乘 单位向量
- 梯度
- 散度
- 梯度分别对x,y,z求偏导的和
- 旋度
¶tool
1 | 四号绿: <font color=green size=4></font> |
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