高数是指高级数学,也称为微积分。它是一门基础学科,主要研究函数、极限、导数和积分等概念与相关理论。它在数学中起着举足轻重的作用,被广泛应用于物理学、工程学、计算机科学等领域。下面是小编整理的高数基础知识点总结归纳大全,拉至文末查看完整的领取方式可自愿下载打印!
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文章目录
函数与极限知识点总结
高等数学函数与极限知识点总结
高等数学是数学的重要分支之一,其中包括了函数与极限的内容。函数与极限是高等数学的基础,也是数学建模和应用的重要工具。本文将从函数的定义、性质和分类、极限的定义和性质等方面进行总结。
1. 函数的定义
函数是一种映射关系,它将一个集合中的每个元素唯一地对应到另一个集合中的元素。函数可以用数学表达式、图像或图表等形式来表示。在高等数学中,常见的函数有多项式函数、指数函数、对数函数、三角函数等。
2. 函数的性质和分类
函数具有很多性质,其中包括定义域、值域、奇偶性、周期性等。定义域是函数自变量的取值范围,而值域是函数因变量的取值范围。函数的奇偶性是指函数图像关于y轴对称或关于原点对称的性质。周期性是指函数在一定范围内的取值具有重复性。
根据函数的性质和表达式的特点,可以将函数分为多项式函数、有理函数、指数函数、对数函数、三角函数等不同类型。多项式函数是由常数和自变量的幂组成的函数,有理函数是两个多项式函数的比值,指数函数是以常数e为底的幂函数,对数函数是指数函数的反函数,三角函数是以角度或弧度为自变量的函数。
3. 极限的定义和性质
极限是函数与自变量趋于某一值时函数取值的稳定性。当自变量无限接近某一值时,函数的取值也趋于某一值,这个值就是函数的极限。极限可以用数列、函数或图像的趋势来描述。
函数的极限有以下性质:
– 唯一性:函数的极限只有一个唯一值。
– 保序性:如果函数在某一点左侧的极限小于右侧的极限,则函数在该点不存在极限。
– 有界性:如果函数在某一点的左侧和右侧都有极限,则函数在该点存在极限。
– 代数运算性质:如果函数的极限存在,则函数的和、差、积、商的极限也存在。
4. 极限的计算方法
极限的计算方法有很多种,常见的方法包括代入法、夹逼法、无穷小量法、洛必达法则等。
– 代入法是将自变量的值代入函数中,计算函数在该点的取值。
– 夹逼法是通过找到两个函数,一个上面界和一个下面界,夹逼自变量的值,确定函数的极限。
– 无穷小量法是通过将函数化简为一个无穷小量的形式,确定函数的极限。
– 洛必达法则是通过求函数的导数,然后计算导数的极限,确定函数的极限。
5. 函数与极限的应用
函数与极限在数学建模和应用中有广泛的应用。在物理学中,函数与极限可以描述物体的运动、力学和电磁学等现象。在经济学中,函数与极限可以描述市场的供求关系、价格变化和收益等问题。在工程学中,函数与极限可以描述电路的电流、电压和功率等特性。
函数与极限是高等数学的重要内容,它们具有丰富的性质和应用。函数的定义、性质和分类可以帮助我们更好地理解和分析各种数学问题。极限的定义和性质可以帮助我们确定函数在某一点的稳定性和趋势。函数与极限的应用可以帮助我们解决实际问题和进行数学建模。因此,掌握函数与极限的知识对于高等数学的学习和应用具有重要意义。
导数与微分的总结
一、导数与微分概念
1.导数的定义
设函数在点
的某领域内有定义,自变量
在
处有增量
,相应地函数增量
。如果极限
存在,则称此极限值为函数
在
处的导数(也称微商),记作
,或
,
,
等,并称函数
在点
处可导。如果上面的极限不存在,则称函数
在点
处不可导。
导数定义的另一等价形式,令,
,则
我们也引进单侧导数概念。
右导数: 左导数:
则有
在点
处可导
在点
处左、右导数皆存在且相等。
2.导数的几何意义与物理意义
如果函数在点
处导数
存在,则在几何上
表示曲线
在点
处的切线的斜率。
切线方程: 法线方程:
设物体作直线运动时路程
与时间
的函数关系为
,如果
存在,则
表示物体在时刻
时的瞬时速度。
3.函数的可导性与连续性之间的关系
如果函数在点
处可导,则
在点
处一定连续,反之不然,即函数
在点
处连续,却不一定在点
处可导。例如,
,在
处连续,却不可导。
4.微分的定义
设函数在点
处有增量
时,如果函数的增量
有下面的表达式
其中
为
为无关,
是
时比
高阶的无穷小,则称
在
处可微,并把
中的主要线性部分
称为
在
处的微分,记以
或
。
我们定义自变量的微分就是
。
5.微分的几何意义
是曲线
在点
处相应于自变量增量
的纵坐标
的增量,微分
是曲线
在点
处切线的纵坐标相应的增量(见图)。
6.可微与可导的关系
在
处可微
在
处可导。
且 一般地,
则
所以导数
也称为微商,就是微分之商的含义。
7.高阶导数的概念
如果函数的导数
在点
处仍是可导的,则把
在点
处的导数称为
在点
处的二阶导数,记以
,或
,或
等,也称
在点
处二阶可导。
如果的
阶导数的导数存在,称为
的
阶导数,记以
,
,
等,这时也称
是
阶可导。
二、导数与微分计算
1.导数与微分表(略)
2.导数与微分的运算法则
(1)四则运算求导和微分公式
(2)反函数求导公式
设的反函数为
,则
(3)复合函数求导和微分公式
设,则
(4)隐函数求导法则
每一次对求导,把
看作中间变量,然后解出
例:
,确定
,求
解:两边每一项对
求导,把
看作中间变量
然后把
解出来
(5)对数求导法
取对数后,用隐函数求导法则
求导得
解出
解出
解出
(6)用参数表示函数的求导公式
设则
多元函数微积分知识点
第九章 多元函数微分学
内容复习
一、基本概念
1、知道:多元函数的一些基本概念(维空间,
元函数,二重极限,连续等);理解:偏导数;全微分.
2、重要定理
(1)二元函数中,可导、连续、可微三者的关系
偏导数连续可微
(2)(二元函数)极值的必要、充分条件
二、基本计算
(一)偏导数的计算
1、偏导数值的计算(计算)
(1)先代后求法 =
(2)先求后代法(
=
)
(3)定义法(=
)(分段函数在分段点处的偏导数)
2、偏导函数的计算(计算)
(1)简单的多元初等函数——将其他自变量固定,转化为一元函数求导
(2)复杂的多元初等函数——多元复合函数求导的链式法则(画树形图,写求导公式)
(3)隐函数求导
求方程确定的隐函数
的一阶导数
注:若求隐函数的二阶导数,在一阶导数的基础上,用直接法求。
3、高阶导数的计算
注意记号表示,以及求导顺序
(二)全微分的计算
1、叠加原理
,
——
勿丢
2、一阶全微分形式不变性
对
是自变量或是中间变量均成立。
三、偏导数的应用
优化方面——多元函数的极值和最值
1、无条件极值——利用必要条件求驻点,利用充分条件判断是否为极值点
2、条件极值——Lagrange乘数法
求(有几个约束条件,引进相应个数Lagrange乘子)
3、最值——比较区域内部驻点处函数值与区域边界上最值的大小,从而确定最值
无穷级数知识点总复习
1、敛散性判断(单调有界,必有极限;从上往下,具有优先顺序性):
1、形如的几何级数(等比级数):当
时收敛,当
时发散。
2、形如的P级数:当
时收敛,当
时发散。
3、级数发散; 级数收敛
4、比值判别法(适用于多个因式相乘除):若正项级数,满足条件
:
✍当时,级数收敛;
✍当时,级数发散(或
);
✍当时,无法判断。
5、根值判别法(适用于含有因式的次幂):若正项级数
,满足条件
:
✍当时,级数收敛;
✍当时,级数发散(或
);
✍当时,无法判断。
注:当时,方法失灵。
6、比较判别法:大的收敛,小的收敛;小的发散,大的发散。(通过不等式的放缩)
推论:若与
均为正项级数,且
(
是已知敛散性的级数)
✍若,则级数
与
有相同的敛散性;
✍若且级数
收敛,则级数
收敛;
✍若且级数
发散,则级数
发散。
7、定义判断:若收敛,若
无极限
发散。
8、判断交错级数的敛散性(莱布尼茨定理):
满足,
收敛,其和
。
9、绝对收敛:级数加上绝对值后才收敛。
条件收敛:级数本身收敛,加上绝对值后发散。
2、无穷级数的基本性质:
1、两个都收敛的无穷级数,其和可加减。
2、收敛的无穷级数,其和为
,则
,其和为
(
)
(级数的每一项乘以不为0的常数后,敛散性不变)
3、✍级数收敛,加括号后同样收敛,和不变。
(逆否命题:加括号后发散,则原级数发散)
✍加括号后级数收敛,原级数未必收敛。
高数公式总结大全
一、 (系数不为0的情况)
二、重要公式(1) (2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
三、下列常用等价无穷小关系(
)
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四、导数的四则运算法则
五、基本导数公式
⑴ ⑵
⑶
⑷
⑸
⑹
⑺
⑻
⑼
⑽
⑾
⑿
⒀
⒁
⒂
⒃
⒄
⒅
六、高阶导数的运算法则
(1) (2)
(3)
(4)
七、基本初等函数的n阶导数公式
(1) (2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
八、微分公式与微分运算法则
⑴ ⑵
⑶
⑷
⑸
⑹
⑺
⑻
⑼
⑽
⑾
⑿
⒀
⒁
⒂
⒃
九、微分运算法则
⑴ ⑵
⑶
⑷
十、基本积分公式
⑴ ⑵
⑶
⑷
⑸
⑹
⑺
⑻
⑼
⑽
⑾十一、下列常用凑微分公式
积分型 | 换元公式 |
![]() | ![]() |
![]() | ![]() |
![]() | ![]() |
![]() | ![]() |
![]() | ![]() |
![]() | ![]() |
![]() | ![]() |
![]() | ![]() |
![]() | ![]() |
![]() | ![]() |
![]() | ![]() |
十二、补充下面几个积分公式
十三、分部积分法公式
⑴形如,令
,
形如
令
,
形如
令
,
⑵形如,令
,
形如
,令
,
⑶形如
,
令
均可。
十四、第二换元积分法中的三角换元公式
(1)
(2)
(3)
【特殊角的三角函数值】
(1) (2)
(3)
(4)
) (5)
(1)
(2)
(3)
(4)
) (5)
(1)
(2)
(3)
(4)
不存在 (5)
(1)
不存在 (2)
(3)
(4)
(5)
不存在
十五、三角函数公式
1.两角和公式
2.二倍角公式
3.半角公式
4.和差化积公式
5.积化和差公式
6.万能公式
7.平方关系
8.倒数关系
9.商数关系
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十六、几种常见的微分方程
1.可分离变量的微分方程: ,
2.齐次微分方程:
3.一阶线性非齐次微分方程: 解为:
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