1、厦门工学院大学课程教学计划 1大学课程教学总结课程名称:高等数学(Advanced Mathematics)教学单位: 课程代码:微积分学(上)-概括与总结第一、 二章 函数的极限与连续一、函数1、理解函数的概念(要求:会求定义域、对应法则、函数值)-函数的定义、分段函数、显函数: ,隐函数:)(xfy,参数式函数、反函数(求法) 、复合函数、 基本初等函0),(yxF厦门工学院大学课程教学计划 2数与初等函数2、掌握函数的几何性质1) 有界性: (利用-定义、或闭区间上连续的有界性、Mxf)(或存在极限必有界-判别)2) 奇偶性: 若 ,则 为奇函数)()(xff)(f若 , 则 为偶函数x
2、(注意:奇偶的结合律)单调增: )(,2121xffx3) 单调性: 单调减: )(,2121xffx(注意利用- 若 则 在 上为单调增加0f ba,(减少)4) 周期性:若 ,则称最小正数 为 的周期,fxlfl)(xf为周期函数。 )(xf二、 极限(重点-极限、无穷大量与无穷小量的概念、求极限的方法)厦门工学院大学课程教学计划 31、 极限的概念与性质1) 函数与数列极限的定义 (略)2)左右极限、极限存在的充要条件0 00lim(limli(x xxfAffA存 在 ) 存 在 )即-极限存在的充要条件是左右极限存在且相等。3)极限的性质- 有界性、唯一性、保号性。2、无穷大量与无穷
3、小量1) 定义: 若 时,f(x)为无穷)( 或, 则 称 xxfx 0)(0lim0小量若 ,则称 ,时,g(x)是无穷大0()lixg )0x( 或量。2) 无穷大与无穷小的关系: 01limli,1lim0li 3) 、极限与无穷小量的关系: 0liAf(x) =lif() 无穷小量的性质- 主要的:lim0,lim)0fxfx有 界 , (厦门工学院大学课程教学计划 44)无穷小的阶的比较定义:设 是同一种变化趋势下的无穷小,即则:0lim,li(1)如果 ,就说 是比 高阶的无穷小,记作 ;o(2)如果 ,就说 是比 低阶的无穷小;li(3)如果 ,就说 与 是同阶无穷小;0c(4)
4、如果 ,就说 是关于 的 阶无穷小;limkk, k(5)如果 ,就说 与 是等价无穷小,记作 .1常见的等阶无穷小: 时,sinxx, ln(1+x)x, ,0x tanx:。1xe:3、求极限的主要方法1) 极限运算法则2) 左右极限存在且相等3) 极限存在的准则(两边夹 Th.(准则) 、单调有界 Th. (准则) )4) 无穷大与无穷小的关系、无穷小量的性质5) 两个重要极限 ( 、 )1sinlm0xexx10)(li6) 洛必塔法则 ( )0lixfg或 型厦门工学院大学课程教学计划 5= 0limxfg=A(或 )。三、 连续1、函数连续的概念1)函数 y=f(x)在 点连续的定
5、义(设 y=f(x)在 点的某个0 0x邻域 内有定义)0U若 则称 f(x)在 点)(lim)()(limli 000 0xffxfxfy xx ( 或 0x连续, 称为连续点。02) 连续函数的定义-若 f(x)在(a,b)上点点都连续,则称 f(x)是(a,b)上的连续函数。(a,b)称为 f(x)的连续区间。若 f(x)在 上连续,则还要求:,ablim(,xabff点 右 连 续 )点 左 连 续 )3) 间断点的分类厦门工学院大学课程教学计划 6第一类间断点(左、右极限存在的间断点)举 例 )可 去 间 断 点 :有 穷 跳 跃 间 断 点 : )(lim)(li 000 xffx
6、fxx第二类间断点(左、右极限至少一个不存在的间断点)无 穷 间 断 点 (左 、 右 极 限 至 少 一 个 是 无 穷 的 )振 荡 间 断 点2、连续函数的主要性质1)一切初等函数在其定义域对应的区间内连续2)连续与极限的关系:连续 极限存在 一 定不 一 定3)闭区间上连续函数的性质若 在 上连续,则)(xf,ba(1) 、一定有界: (有界性 Th.) 。,|)(| baxMf(2) 、一定存在最大值 和最小值 (最大和最小值mTh.) 。(3) 、对于任一个 : ,存在 使u),(bauf((介值 Th.) 。(4) 、如果 =0 )(),(,0)( cfbabfa , 使内 至
7、少 存 在 一 点那 么 在(零点 Th.) 。厦门工学院大学课程教学计划 7第三章 导数与微分一、导数与微分的概念1、 导数定义1) xffxf)(lim)(02) xffxf )(li)( 000导数定义的几种等价形式:00000limlixhxfxffff3)导数存在的充要条件是:左、右导数存在且相等,即(左导数) 0000 )(lim)(lim)( 0xfxffxf x (右导数) 0000 )(li)(li)( 0ffff xx 000fxff( 存 在 ) ( 存 在 )厦门工学院大学课程教学计划 82、 导数的几何意义=曲线 在点 处的切线的斜率tgxyf0lim)( )(xf)
8、,(0y因此, 曲线 在 点的)(f,0y切线方程为: )(0xfy法线方程为: )(100f3、 微分的定义增量 )(xfxfyAox若微分 dy= =Ad4、 连续、导数与微分的关系: 一 定不 一 定可 导 连 续 不 一 定一 定不 可 导 不 连 续可导 可微 一 定一 定 一 定不 一 定 连 续二、导数与微分基本公式)厦门工学院大学课程教学计划 9(导数) (微分)0)(c 0dc1x xx.)(1cos)(sin cosinxi xddi2sec)(ta 2sectaxxo xotan.sec)( ddtan.secxxo xxal.)( l.xe dxexaaln1)(log
9、 aaln1)(logxl dxl21)(arcsi d21)(arcsiox dxxo21)(arctn d21)(arctndxxototx三、导数与微分法则1、 四则运算法则厦门工学院大学课程教学计划 10设 均可导、可微,则)(,xvu也可导、可微0cv且 )(vuduvd c c )(vvv 2uv2ud 2)(c2cv2、 复合函数的微分法则(导数)若 y=f(u),u= 均可导,则)(xyfx也 可 导 , 且 yfxfx或 dyu(微分)微分形式不变性: dfufdxxfxd3、 隐函数 的求导方法,0Fxy方法一:复合求导法-方程两边对 x 求导,再解出 y厦门工学院大学课程
10、教学计划 11方法二:微分法求导法-方程两边微分先出微分,再求导数4、 对数求导法-先取对数后求导的方法5、高阶求导法-一阶、一阶地求导,再找规律6、 参数方程 确定的函数 y=f(x)求导法12xty- 1tdx 22 11t tdyddxxx第四章 微分中值定理与导数应用一、 微分中值定理-费马 Th.、罗尔 Th.、拉格朗日 Th.、柯西 Th.、泰勒 Th.1、若 f(x)在a,b上连续,在 (a,b)内可导,则厦门工学院大学课程教学计划 12 ., ., ., 0(Th),(hfabfabgxfxfbfafgg 至 少 存 在 一 点 使至 少 存 在 一 点 使也 满 足 的 条
11、件至 少 存 在 一 点 使 , 罗 尔 拉 格 朗 日 )柯 西 )2、 2 个推论0()xfcxf)(gg)()3、 泰勒 Th.若 在含有 的某个区间 内存在直到 阶导xf0ba, 1n数,则对该区间 内任意点 都有:ba,xRxnfxfxfxf n 000000 !2其中: , ( 在 与 之间的数)称为拉101!nnnxfxR0x格朗日型余项,且0limnx 0nox 另 外 有 佩 亚 诺 型 余 项当 时,泰勒公式称为麦克劳林公式:0,nknkxRfxf0!10,!1nnxf二、洛必塔法则( )0limxfg或 型厦门工学院大学课程教学计划 13= 0limxfg=A(或 )。(
12、其他未定型极限要先化为 后才用该法则)0或 型三、函数单调性曲线的凹凸性及拐点的判别方法1、 ( ) 函数 为单调增加的(减少的)0fxfxxf2、 0 ( 时 , 说 明 需 求 量 的 变 化 幅 度 大 于 价 格 的 变 化 幅 度 ( 富 有 弹 性 )=时 , 说 明 需 求 量 的 变 化 幅 度 等 于 价 格 的 变 化 幅 度 ( 单 位 弹 性 )厦门工学院大学课程教学计划 17第五章 不 定 积 分一、不定积分的概念与性质1、概念:若 F(x)=f(x), ,则称 F(x)是 f(x) ( )的一个原函数. xIxIF(x) +c 称为 f(x) 的不定积分,记为 ,即
13、 ,f()dcx)(Ff()d2、 不定积分的性质1)积分与微分的关系:)(f(x)df cxf)()dfdx2) 积分的运算性质:dxfk)(f(x)dxff)( 21213) 积分的形式与积分变量选择无关若 =F(x)+cf(x)d则 。uFc厦门工学院大学课程教学计划 18二、积分基本公式1、 2、c0dx ckxd3、 4、)1(1n 不 为nc |ln15、 6、axldx cexd7、 8、csinco ossin9、 10、221etanxdxc 221cctixdxc11、 12、setansecxx csotcsxdx13、 (或 )cxdxarsin12 arcosx14、
14、 2t(t)或15、 16、tancosxdLx cotsinxdLxc17、 18、secetancxx19、 20、21arcsinxd21arctnxdxa21、 等。Lnx三、掌握主要的积分方法与技巧1、第一换元积分法(凑微分法)厦门工学院大学课程教学计划 19若 , 可微)( ufF)(x则 (对比积分公式- )dx fudFcxduuxfxFc凑 微 分换 元积 分回 代2、 第二换元积分法(变量代换法)(对 x 难积分)fd( )xttt换 元 0tt单 调 可 微 , 且(变形后对 t 易积分)gd化 简 11txGtc积 分反 代一般上,若 f(x)含有因子:1) 求 积 分
15、则 设或 tbeaxax,2) 积分求或则 设 axtcossin,23). tx则 设 或 求 积 分4). 积分求或则 设 xtacsse,23、分部积分法(或部分积分法)给 出 1122LIATEfxfxduvdu方 法 或如 何厦门工学院大学课程教学计划 204、 有理函数、三角函数有理式的积分法(用综合除法、 ( 设 tan2x待定系数法) 或 等)si第六章 定 积 分一、定积分的概念与性质1、 定积分的概念=basfxd01limniinifx或积分变量选择无关,即。babadtfxf)()(定积分的几何意义-曲边梯形的面积 S2、 定积分的性质厦门工学院大学课程教学计划 211
16、) 、 bababa dxkdxk 00()(时时 为 常 数 , 下 同 )2) 、 (规定) )(f3) 、 abbadxdxf)(4) 、 afk)( 5) 、 bbaba dxfxxxf )()( 21216) 、 =dccaff)()(7) 、若 f(x) g(x),x a,b,则 |)(|)(|)()( babababa dxfxfxgxf特 别 地 ,8) 、 (积分估值 Th.) ,bamMabfxb若 最 小 值 最 大 值则9) 、 (积分中值 Th.)若 f(x)在a,b上连续,则在(a,b)内至少存在一点 c,使得 )()(abcfdxfba10) 、 (奇偶性)0,(
17、2aafxfxdd为 奇 函 数 )为 偶 函 数 )二、可变上、下限积分及其求导 Th1 xadftfx2 bxgftdfx厦门工学院大学课程教学计划 223 xadftfx4 =bdx)( )( dtf fx5 21 21xftfxfx三、牛顿-莱布尼兹公式Newton-Leibniz 公式:若 在a,b上连续.且 ,则xf xfFbabaxd)(|)()(四、定积分的换元积分法与分部积分法 1、第一 换元积分法设 可 微)(),()(xufF则有 bbaabafxdfxdFF2、第二 换元积分法(变量代换法)厦门工学院大学课程教学计划 23(对 x 难积分)badf)((换元的同时要换限
18、,且换元dtttx )()(设方法与不定积分的换元法类同)。)(|)()(Gtdtg积 分化 简3、分部积分法给出 1122bbaafxfxd或bbLIAETaauvvu 方 法五、广义积分法(反常积分法)-变上、下限积分的极限法limtaatfxdfxd(x=b 为瑕点) 。baba xfxf)(li)(0六、定 积 分 在 几 何 学 上 的 应 用厦门工学院大学课程教学计划 241、 面 积 公 式 2、 旋 转 体 的 体 积 公 式basfxd dxfVbax)(2basfxg 22bxafxgxdcsy 2dycVy21sd七、定 积 分 在 经 济 上 的 应 用1、 由边际函数
19、求原函数已知总成本函数 ,总收益函数 ,其中 为产品数()Cq()Rq量,那么 边际成本函数 , dCMq边际收益函数 .R如果已知 , ,则()MCfq()Rgq( 是固定成本) ,00xdC()()qx所以总利润函数为厦门工学院大学课程教学计划 25.00()()()qLqRCgxfdC2 、 由变化率求总量已知某产品在时刻 的总产量的变化率为 ,则从时刻 到时t )(tf1t刻 的总产量为2t.21)(tdfQ3、 收益流的现值和将来值收益流 随时间 连续变化的收益)(tRt收益流量 收益流 对时间的变化率,即 P)(R)(tRP(1)收益流的现值为: ;TrtdeP 0(2)收益流的将来值为: tTrT )(厦门工学院大学课程教学计划 26厦门工学院大学课程教学计划 27