没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
首页考研数学一全部知识点总结(8K打印).pdf
资源详情
资源评论
资源推荐

1
高等数学
高中公式
三角函数公式
和差角公式 和差化积公式
sin( ) sin cos cos sin
cos( ) cos cos sin sin
()
1
1
()
tg tg
tg
tg tg
ctg ctg
ctg
ctg ctg
sin sin 2sin cos
22
sin sin 2cos sin
22
cos cos 2cos cos
22
cos cos -2sin sin
22
积化和差公式 倍角公式
1
sin cos [sin( ) sin( )]
2
1
cos sin [sin( ) sin( )]
2
1
cos cos [cos( ) cos( )]
2
1
sin sin [cos( ) cos( )]
2
2
22
2
22
2
2
2
3
3
3
2
2tan
sin 2 2sin cos
1 tan
cos2 2cos 1 1 2sin
1 tan
cos sin
1 tan
21
2 2
12
sin3 3sin 4sin
cos3 4cos 3cos
3
3
13
tg ctg
tg ctg
tg ctg
tg tg
tg
tg
半角公式
1 cos 1 cos
sin cos
2 2 2 2
1 cos 1 cos sin
2 1 cos sin 1 cos
1 cos 1 cos sin
2 1 cos sin 1 cos
tg
ctg
11
V =SH V = SH V = H(S+ +S )
33
SS
棱柱 棱锥 棱台
球的表面积:4πR
2
球的体积:
3
4
3
R
椭圆面积:πab 椭球的体积:
4
3
abc
第 1 章 极限与连续
1.1 集合、映射、函数
空集,子集,有限集,无限集,可列集,积集,区间,邻域,上界,下界,
上有界集,下有界集,无界集,上确界,下确界
确界存在定理:凡有上(下)界的非空数集必有有限的上(下)确界。
映射,象,原象,定义域,值域,满映射,单映射,双射,函数,自变量,
因变量,基本初等函数
1.2 数列的极限
性质:
1. (唯一性)收敛数列的极限必唯一。
2. (有界性)收敛数列必为有界数列。
3. (子列不变性)若数列收敛于 a,则其任何子列也收敛于 a。
注1. 一个数列有若干子列收敛且收敛于一个数,仍不能保证原数列收敛。
注2. 若数列{x
n
}有两个子列{x
p
},{x
q
}均收敛于 a,且这两个子列合起来
就是原数列,则原数列也收敛于 a。
注3. 性质 3 提供了证明了某数列发散的方法,即用其逆否命题:若能从
该数列中选出两个具有不同极限的子列,则该数列必发散。
4. (对有限变动的不变性)若数列{x
n
}收敛于 a,则改变{x
n
}中的有限项所
得到的新数列仍收敛于 a。
5. (保序性)若
lim ,lim
nn
nn
x a y b
,且 a<b,则存在 N,当 n>N 时,有
x
n
<y
n
。
判别法则:
1.夹逼法则:若∃N,当 n>N 时,x
n
≤y
n
≤z
n
,且
lim
n
x
n
=
lim
n
z
n
=a, 则
lim
n
y
n
=a。
2.单调收敛原理:单调有界数列必收敛。
注:任何有界的数列必存在收敛的子数列。
3.柯西收敛准则:数列{x
n
}收敛的充要条件是:对于任意给定的正数 ε,都存
在正整数 N ,使得当 m,n>N 时,有|x
m
-x
n
|<ε。
1.3 函数的极限
性质:极限唯一性,局部有界性,局部保序性。
判别法则:
1.夹逼 法 则 : 若
00
lim ( ) lim ( )
x x x x
f x h x A
,且存在 x
0
的 某 一 去 心 邻 域
00
( , ) ( , )
oo
U x x U x
,使得
,均有 f(x)≤g(x)≤h(x),则
0
lim ( )
xx
g x A
。
2.单调收敛原理:单调有界函数必收敛。
3. 柯西收敛准则:函数 f(x)收敛的充要条件是:∀ε>0, ∃>0, ∀x’,x’’∈
0
( , )
o
Ux
,
有|f(x’)-f(x’’)|<ε。
4.海涅(Heine)归结原则:
0
lim ( )
xx
f x A
的充要条件是:对于任何满足
0
lim
n
n
xx
的数列{x
n
},都有
lim ( )
n
n
f x A
。
归结原则对于验证函数在某点没有极限是较方便的,例如可以挑选一个
收敛于该点的自变量 x 的数列{x
n
},而相应的函数值数列{f(x
n
)}却不收敛;或
者选出两个收敛于该点的数列{x
n
},{x’
n
},而相应的函数值数列{f(x
n
)},{f(x
n
)}
却具有不同的极限。
1.4 无穷小与无穷大
若
0
()
lim
()
xx
x
l
x
,当
0
0
1
l
时,则称 x→x
0
时称 α(x) 是 β(x) 的
( ) ( ( ))
( ) ( ( ))
( ) ~ ( )
x o x
x O x
xx
高阶无穷小,记作
同阶无穷小,记作
等阶无穷小,记作
常用等价无穷小
2
sin tan arcsin arctan 1ln(1 ) ~
1
1 cos ~ (1 ) 1~ 1~ ln
2
x
ax
x x x x e x x
x x x ax a x a
若 f(x=0), f’(0)≠0,则
2
0
1
( ) (0)
2
x
f t dt f x
确定等价无穷小的方法:1.洛必达法则,2.泰勒公式
1.5 连续函数
极限存在⇔左右极限存在且相等。
连续⇔左右极限存在且相等,且等于该点函数值。
简断点:1.第一类间断点,左右极限不相等,或相等但不等于该点函数值;2.
左右极限至少有一个不存在。
闭区间上连续函数的性质:有界性,最值性,介值性,零点存在定理。
1.6 常见题型
求极限的方法:1.四则运算;2.换元和两个重要极限;3.等价无穷小替换;4.
泰勒公式;5.洛必达法则;6.利用函数极限求数列极限;
7.放缩法;
求极限
lim
n
n
x
,就要将数列 xn 放大与缩小成:z
n
≤x
n
≤y
n
.
8.求递归数列的极限
(1)先证递归数列{a
n
}收敛(常用单调收敛原理),然后设
lim
n
n
xA
, 再对递
归方程
1
()
nn
a f a
取极限得 A=f(A), 最后解出 A 即可。
(2)先设
lim
n
n
xA
,对递归方程取极限后 解得 A,再用某种方法证明
lim
n
n
aA
。
第 2 章 导数与微分
2.1 求导法则和求导公式
求导法则:

2
1.四则运算法则
[αu(x)+ βv(x)]’=αu’(x)+ βv’(x) [u(x)v(x)]’= u’(x)v(x)+ u(x)v’(x)
2
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
[]
( ) ( )
u x u x v x u x v x
v x v x
2.复合函数求导
( [ ( )]) [ ( )] ( )f x f x x
关键在于区分哪些是中间变量,哪些是自变量
3.反函数求导
1
1
[ ( )]
()
fy
fx
4.隐函数求导
5.参数式求导
2
23
()
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
,,
()
( ) [ ( )]
x x t
dy y t d y y t x t y t x t
y y t
dx x t dx x t
6.对数求导法
7.分段函数求导
(1)按求导法则求连接点处的左右导数
设
0
0 0 0
0
( ),
( ) , ( ) ( ) , ( ) .
( ),
g x x x x
f x g x h x A f x A
h x x x x
若 则
(2) 按定义求连接点处的左右导数
设
0
0
0
00
0
( ),
( ) ( )
( ) , ,
( ) ( )
( ),
g x x x x
g x f x x
f x A x x
g x h x
h x x x x
与 在点 处无定义,
可按定义求 与
(3)对于
0
0
0
0
0
0
0
( ) ( )
(1) ( ) ( ) lim
( ),
( ) ,
,
(2) ( ) lim ( )
xx
xx
f x f x
f x f x
g x x x
xx
fx
A x x
f x f x
很复杂,按定义求,
否则,先求出 ,再求
8.变限积分求导
()
()
( ) , ( ( )) ( ) ( ( )) ( )
x
x
dy
y f t dt f x x f x x
dx
求导公式:
1
( ) 0
()
( ) ln
1
(log )
ln
xx
a
C
xx
a a a
x
xa
2
2
(sin ) cos
(cos ) sin
(tan ) sec
( ) csc
(sec ) sec tan
(csc ) csc
xx
xx
xx
ctgx x
x x x
x x ctgx
2
2
2
2
1
(arcsin )
1
1
(arccos )
1
1
()
1
1
()
1
x
x
x
x
arctgx
x
arcctgx
x
2.2 高阶导数和高阶微分
求高阶导数的方法:
1.莱布尼茨(Leibniz)公式:
( ) ( ) ( )
0
( ( ) ( )) ( ) ( )
n
n k k n k
n
k
u x v x C u x v x
2.常用公式
()
()
ax b n n ax b
e a e
()
(sin( )) sin( )
2
nn
n
ax b a ax b
()
(cos( )) cos( )
2
nn
n
ax b a ax b
()
(( ) ) ( 1)...( 1)( )
n n n
ax b a n ax b
()
1
1 ( 1) !
()
()
n
nn
n
n
a
ax b ax b
( ) 1
1
(ln( )) ( 1) ( 1)!
()
n n n
n
ax b a n
ax b
3.分解法
分解为上述初等函数之和
第 3 章 中值定理和泰勒公式
3.1 中值定理
费马定理:若是 x
0
是 f(x)的一个极值点,且 f’(x
0
)存在,则必有 f’(x
0
)=0(可微
函数的极值点必为驻点),
1.罗尔定理:若函数 f(x)满足以下条件;(i)在闭区间[a,b]上连续;(ii)在开区间
(a,b)内可导;(iii)f(a)=f(b),则在(a,b)内至少存在一点 ξ,使得 f’(ξ)=0.
2.拉格朗日定理:若函数 f(x)满足以下条件;(i)在闭区间[a,b]上连续;(ii)在开
区间(a,b)内可导,则在(a,b)内至少存在一点 ξ,使得
( ) ( )
()
f b f a
f
ba
.
3.柯西定理:若函数 f(x)和 g(x)满足以下条件;(i)在闭区间[a,b]上连续;(ii)在
开区间(a,b)内可导;(iii) ∀x∈(a,b),g’(x)≠0,则在(a,b)内至少存在一点 ξ,使得
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
f b f a f
g b g a g
3.2 泰勒公式
求泰勒公式的方法:
1.泰勒公式(拉格朗日余项):
()
( 1)
1
0
00
0
()
()
( ) ( ) ( )
! ( 1)!
k
n
n
kn
k
fx
f
f x x x x x
kn
2.常用麦克劳林公式(带拉格朗日余项)
21
3 5 2 1 2 1
1
2 4 2 2 2
1
2 3 1
1
1
1! 2! ! ( 1)!
sin ( 1) ( 1) cos
3! 5! (2 1)! (2 1)!
cos 1 ( 1) ( 1) cos
2! 4! (2 )! (2 2)!
ln(1 ) ( 1) ( 1)
2 3 ( 1)(1
nn
xx
nn
nn
nn
nn
nn
nn
x x x x
ee
nn
x x x x
x x x
nn
x x x x
xx
nn
x x x x
xx
nn
1
2 1 ( 1)
)
(1 ) (1 )
0 1 2 1
n
n n n
x
x x x x x x
nn
2 1 1 1 ( 1)
2 1 1 ( 1)
1
( 1)
11
2
2
1
1 ... ( 1) ( 1) (1 )
1
1
1 ... (1 )
1
1 (2 3)!! (2 1)!!
1 1 ( 1) ( 1) (1 )
2 (2 )!! (2 2)!!
n n n n n
n n n
n
n
k k n n
k
x x x x x
x
x x x x x
x
kn
x x x x x
kn
3.逐项求导或逐项积分
若
0
( ) ( ) ( ) ( )
x
x
f x x f x t dt
或
,φ(x)的泰勒公式可以比较方便的求出来,
然后对其逐项求导或逐项积分便可以得到 f(x)的泰勒公式。
例如:
2 4 5 3 5 5
2
00
1 1 1
arctan (1 ) ( ) ( )
1 3 5
xx
x dt t t dt o x x x x o x
t
3.3 函数的极值、最值
驻点,导数不存在的点为极值可疑点。
驻点,导数不存在的点,端点为最值可疑点。
极值判别法则:
1.设点 x
0
为函数 f(x)的极值可疑点,f(x)在点 x
0
的邻域内连续,去心邻域内可
微,如果在(x
0
-δ,x
0
)内 f’(x
0
)≥0,在 (x
0
,x
0
+δ)内 f’(x
0
)≤0,则 x
0
必为 f(x)的极大
值点。反之必为极小值点。
2.若点 x
0
是 f(x)的驻点且 f’’(x
0
)存在,则当 f’’(x
0
)>0(<0)时,x
0
必为 f(x)的极小
(大)值点。
3.设函数 f(x)在点 x
0
处有 n 阶导数,且
( 1)
0 0 0
( ) ( ) ... ( ) 0
n
f x f x f x
,
但
()
0
( ) 0
n
fx
,则(i)当 n 为偶数时,f(x)在点 x
0
处取极值,当
()
0
( ) 0
n
fx
时
取极小值,当
()
0
( ) 0
n
fx
时取极大值;(ii)当 n 为奇数时 f(x
0
)不是极值。
3.4 函数作图
定理:设函数 f(x)在闭区间[a,b]上连续,在开区间(a,b)内可导,则 f(x)在[a,b]
上是凸(凹)函数的充要条件是:1.f’(x) 在开区间(a,b)内单调递减(增)。
2. f(λx
1
)+ (1-λ)x
2
)<(>) λf(x
1
)+(1-λ) f(x
2
), λ∈(0,1).
3. f’’(x
0
)≤(≥)0.
若函数 f(x)在点 x
0
处凹凸性相反,则点 x
0
称为 f(x)的拐点。
拐点的必要条件:f’(x
0
)=0 或 f’(x
0
)不存在。
拐点的充要条件:f’’(x)经过时变号。
渐近线:1.垂直渐近线:x=a 是垂直渐近线⇔
0
lim
xa
或
0
lim
xa
.

3
2.斜渐近线:f(x)=ax+b,
()
lim , lim ( ( ) )
xx
fx
a b f x ax
x
或
()
lim , lim ( ( ) )
xx
fx
a b f x ax
x
(水平渐近线为其特例)。
函数作图的步骤:
1. 确定函数的定义域;
2. 观察函数的某些特性,奇偶性,周期性等;
3. 判断函数是否有渐近线,如有,求出渐近线;
4. 确定函数的单调区间,极值,凹凸区间,拐点,并列表;
5. 适当确定一些特殊点的函数值;
6. 根据上面提供的数据,作图。
第 4 章 积分
4.1 不定积分
4.1.1.基本积分表
1
1 1 1
ln | |
1 ln
sin cos cos sin
tan ln |cos | cot ln |sin |
sec ln |sec tan |
csc ln |csc cot ln | csc cot ln | tan
xx
x dx x C dx x C a dx a C
xa
xdx x C xdx x C
xdx x C xdx x C
xdx x x C
x
xdx x x C x x C
22
2
2
|
2
sec tan csc cot
tan sec sec csc cot csc
1
arcsin arccos
1
1
arctan arccot
1
C
xdx x C xdx x C
x xdx x C x xdx x C
dx x C x C
x
dx x C x C
x
或
或
22
22
22
22
22
22
22
22
2
2 2 2 2
2 2 2 2
1 1 1
arctan arcsin
1 1 1
ln | | ln | |
2
1 1 1
ln | | ln( )
2
arcsin
22
2
xx
dx C dx C
a x a a a
ax
ax
dx C dx x x a C
a x a a x
xa
xa
dx C dx x x a C
x a a x a
xa
x a x
a x dx a x C
a
x
x a dx x a
2
22
2
2 2 2 2 2 2
22
22
ln
2
ln( )
22
cos ( cos sin )
sin ( sin cos )
ax
ax
ax
ax
a
x x a C
xa
x a dx x a x x a C
e
e bxdx a bx b bx C
ab
e
e bxdx a bx b bx C
ab
不可积的几个初等函数:
2
22
1 sin cos
sin cos
ln
x
xx
e x x
x x x
4.1.2.换元积分法和分部积分法
换元积分法: 1.第一类换元积分法,即凑微分法,合并。
2.第二类换元积分法,拆分。
分部积分法:
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )u x v x dx u x v x u x v x dx
4.1.3.有理函数和可化为有理函数的积分
有理函数
()
()
()
Px
Rx
Qx
的积分可以归结为下列四种简单分式的积分:
(1)
A
dx
xa
;( 2)
A
()
n
dx
xa
;
(3)
2
Mx+N
dx
x px q
;( 4)
2
Mx+N
()
n
dx
x px q
1
2 2 2 2 2 1 2
1 2 3
( ) 2 ( 1) ( ) 2 ( 1)
nn
nn
dx x n
II
x a a n x a a n
三角函数有理式的积分一般用万能代换
tan
2
x
t
,对于如下
形式可以采用更灵活的代换:
对于积分
22
(sin ,cos )R x x dx
,可令 tanx=t;
对于积分
(sin )cosR x xdx
,可令 sinx=t;
对于积分
(cos )sinR x xdx
,可令 cosx=t,等等。
某些可化为有理函数的积分
1.
( , )
n
ax b
R x dx
cx d
型积分,其中 n>1,其中 ad ≠bc。
这里的关键问题是消去根号,可令
ax b
t
cx d
。
2.
2
(,R x ax bx cdx
型 积分, 其中
2
40b ac
, a ≠0 。 由 于
2
22
2
4
()
24
b ac b
ax bx c a x
aa
,故此类型积分可以化为以下三种类型:
22
( , )R u k u dx
,可用三角替换
sinu k t
;
22
( , )R u u k dx
,可用三角替换
secu k t
;
22
( , )R u u k dx
,可用三角替换
tanu k t
。
1
2
1
tan tan
1
nn
nn
I xdx x I
n
倒代换:
2
4
1
1
x
dx
x
,
2
4
1
1
x
dx
x
,由此还可以求出
4
1
1
dx
x
,
2
4
1
x
dx
x
22
11
sin cos
,( 0)
sin cos
a x b x
dx a b
a x b x
解 : 设
11
sin cos ( sin cos ) ( cos sin )a x b x A a x b x B a x b x
, 为 此 应 有
1
1
aA bB a
bA aB b
,解得
1 1 1 1
2 2 2 2
,
aa bb ab ba
AB
a b a b
,故
11
sin cos
( sin cos )
sin cos sin cos
a x b x
a x b x
dx A dx B dx
a x b x a x b x
1 1 1 1
2 2 2 2
ln | sin cos |
aa bb ab ba
x a x b x C
a b a b
4.2 定积分
4.2.1.可积条件
可积的必要条件:若函数 f(x)在闭区间[a,b]上可积,则 f(x)在[a,b]上有界。
可积函数类:闭区间上的连续函数,单调函数,有界且只有有限个间断点。
4.2.2.定积分的计算
1.换元积分法
( ) ( ( )) ( )
b
a
f x dx f t t dx
从右到左,相当于不定积分的第一类换元积分法,从左到右,相当于第二类
换元积分法。
2.分部积分法
( ) ( ) ( ) ( )| ( ) ( )
bb
b
a
aa
u x v x dx u x v x u x v x dx
常见的积分和式
1
1
( ) ( )
( ) lim ( )
( 1)( ) ( )
( ) lim ( )
n
b
a
n
i
n
b
a
n
i
i b a b a
f x dx f a
nn
i b a b a
f x dx f a
nn
剩余10页未读,继续阅读

















安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制

评论0