考研高数总复习专题三第讲(讲义)
高数三第2章PPT讲解

,
dy dx
x x0
或
df ( x ) dx
x x0
,
即 y
x x0
lim
y x
x 0
lim
f ( x 0 x ) f ( x 0 ) x
f ( x 0 h) f ( x 0 ) h
f ( x ) f ( 为 y
法线方程为
y 2
2 4( x
1 4 (x 1 2 ),
1 2
),
即 4 x y 4 0.
即 2 x 8 y 15 0 .
2.物理意义 非均匀变化量的瞬时变化率.
变速直线运动:路程对时间的变化率为物体的瞬 时速度. s ds
v ( t ) lim
t 0
t
.
dt
交流电路:电量对时间的变化率为电流强度.
i ( t ) lim q t
t 0
dq dt
.
电流对时间的变化率为电磁感应.
( t ) lim
t 0
I t
dI dt
.
非均匀的物体:质量对长度(面积,体积)的变 化率为物体的线(面,体)密度.
五、可导与连续的关系
f (x x) f (x) x f ( x h) f ( x) h
x x0
x 0
或 f ( x ) lim
h 0
.
而
f ( x 0 ) f ( x )
.
4) 单侧导数 左导数:
f ( x 0 )
x x0 0
lim
f (x) f (x0 ) x x0
第一节 导数概念
10考研高等数学强化讲义(第三章)全

第三章 一元函数积分学§3. 1 不定积分(甲)内容要点一、基本概念与性质1.原函数与不定积分的概念设函数()x f 和()x F 在区间I 上有定义,若()()x f x F ='在区间I 上成立。
则称()x F 为()x f 在区间I 的原函数,()x f 在区间I 中的全体原函数成为()x f 在区间I 的不定积分,记为()⎰dx x f 。
原函数:()()⎰+=C x F dx x f其中⎰称为积分号,x 称为积分变量,()x f 称为被积分函数,()dx x f 称为被积表达式。
2.不定积分的性质 设()()⎰+=C x F dx x f ,其中()x F 为()x f 的一个原函数,C 为任意常数。
则(1)()()⎰+='C x F dx x F 或()()⎰+=C x F x dF 或⎰+=+C x F C x F d )(])([ (2)()[]()x f dx x f ='⎰或()[]()dx x f dx x f d =⎰(3)()()⎰⎰=dx x f k dx x kf (4)()()[]()()⎰⎰⎰±=±dx x g dx x f dx x g x f3.原函数的存在性一个函数如果在某一点有导数,称为可导;一个函数有不定积分,称为可积。
原函数存在的条件:比连续要求低,连续一定有原函数,不连续有时也有原函数。
可导要求比连续高。
⎰-dx ex这个不定积分一般称为积不出来,但它的积分存在,只是这个函数的积分不能用初等函数表示出来设()x f 在区间I 上连续,则()x f 在区间I 上原函数一定存在,但初等函数的原函数不一定是初等函数,例如()⎰dx x 2sin ,()⎰dx x 2cos ,⎰dx x x sin ,⎰dx x x cos ,⎰x dx ln ,⎰-dxe x 2等被积函数有原函数,但不能用初等函数表示,故这些不定积分均称为积不出来。
考研高数数学讲义

第一篇 高等数学第一章 函数、极限与连续一、大纲内容与要求【大纲内容】函数的概念及表示法 函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性 复合函数、反函数、分段函数和隐函数 基本初等函数的性质及其图形 初等函数 函数关系的建立 数列极限与函数极限的定义及其性质 函数的左极限与右极限 无穷小量和无穷大量的概念及其关系 无穷小量的性质及无穷小量的比较 极限的四则运算 极限存在的两个准则:单调有界准则和夹逼准则 两个重要极限:0sin lim 1x x x →=,1lim 1e xx x →∞⎛⎫+= ⎪⎝⎭.函数连续的概念 函数间断点的类型 初等函数的连续性 闭区间上连续函数的性质. 【大纲要求】1.理解函数的概念,掌握函数的表示法,并会建立应用问题的函数关系. 2.了解函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性.3.理解复合函数及分段函数的概念,了解反函数及隐函数的概念. 4.掌握基本初等函数的性质及其图形,了解初等函数的概念.5.理解极限的概念,理解函数左极限与右极限的概念以及函数极限存在与左、右极限之间的关系.6.掌握极限的性质及四则运算法则.7.掌握极限存在的两个准则,并会利用它们求极限,掌握利用两个重要极限求极限的方法. 8.理解无穷小量、无穷大量的概念,掌握无穷小量的比较方法,会用等价无穷小量求极限. 9.理解函数连续性的概念(含左连续与右连续),会判别函数间断点的类型.10.了解连续函数的性质和初等函数的连续性,理解闭区间上连续函数的性质(有界性、最大值和最小值定理、介值定理),并会应用这些性质.二、知识网络Nε-”定义X-”定义δ-”定义数列整体有界函数局部有界两个重要的极限(数一、三)∞∞型、型∞-∞型、0∞⋅1∞、0∞、00型初等函数的连续性分段函数连续性的判定闭区间上连续函数的性质——左右极限都存在第二类——左右极限中至少有一个不存在跳跃间断点可去间断点关系极限连续性函数零点定理最值定理有界性、单调性、奇偶性、周期性1lim1nnen→∞⎛⎫+=⎪⎝⎭sinlim1xxx→=单调有界数列有极限夹逼定理三、基本内容(一)函数1.定义 设x 与y 是两个变量,D 是实数集的某个子集,若对于D 中的每个值x ,变量y 按照一定的法则有一个确定的值y 与之对应,称变量y 为变量x 的函数,记作()y f x =.数集D 称为函数的定义域,由函数对应法则或实际问题的要求来确定,相应的函数值的全体称为函数的值域,对应法则和定义域是函数的两个要素. 2.几种特性(1)有界性 设函数()y f x =在数集X 上有定义,若存在正数M ,使得对于每一个x X ∈,都有()f x M ≤成立,称()y f x =在X 上有界,否则,即这样的M 不存在,称()f x 在X 上无界.所以函数在X 上无界,是对任何0M >,总存在0x X ∈,使0()f x M >.(2)单调性 设函数()y f x =在区间I 上有定义,若对于I 上任意两点1x 与2x ,当12x x <时,均有12()()f x f x < [或12()()f x f x >],称函数()f x 在区间I 上单调增加(或单调减少).如果其中的“<”(或“>”)改为“≤”(或“≥”),称函数()f x 在I 上单调不减(或单调不增). (3)奇偶性 设函数()y f x =的定义域为(,)(0)a a a ->,若对于任一x ∈(,)a a -,都有()()f x f x -=,称()f x 为偶函数,如常数2,,cos C x x 等,其图像关于y 轴对称;若对于任一(,),x a a ∈-都有()()f x f x -=-,称()f x 为奇函数,如3,,sin x x x 等,其图像关于坐标原点对称.(4)周期性 对函数()y f x =,若存在常数0T >,使得对于定义域内的每一个,x x T +仍在定义域内,且有()()f x T f x +=,称函数()y f x =为周期函数,T 称为()f x 的周期. 3.复合函数、反函数、隐函数与分段函数(1)基本初等函数与初等函数基本初等函数 常数函数;幂函数;指数函数;对数函数;三角函数;反三角函数.初等函数 由基本初等函数经过有限次的加、减、乘、除和复合所得到且能用一个解析式表示的函数.(2)复合函数 设函数()y f u =的定义域为f D ,函数()u x ϕ=的值域为z ϕ,若集合f D 与z ϕ的交集非空,称函数[()]y f x ϕ=为函数()y f u =与()u x ϕ=复合而成的复合函数,u 为中间变量.对复合函数,重要的是会把它分解,即知道它是由哪些“简单”函数复合而成的.(3)反函数 设函数()y f x =的值域为f z ,定义域为f D ,则对于每一个f y z ∈必存在f x D ∈使()y f x =.若把y 作为自变量,x 作为因变量,便得一个函数()x y ϕ=,且[]()f y ϕ y =,称()x y ϕ=为()y f x =的反函数,但习惯上把()y f x =的反函数记作1()y f x -=.y()f x =与其反函数1()y f x -=的图像是关于直线y x =对称的.(4)隐函数 设有方程(,)0F x y =,若当x 在某区间内取任一值,便总有满足该方程唯一的值y 存在时,称由方程(,)0F x y =在上述区间内确定了一个隐函数()y y x =.(5)分段函数 若一个函数在其定义域的不同部分要用不同的式子表示其对应规律,如(),()(),x a x bf x x c x dϕψ<<⎧=⎨<<⎩称为分段函数. (二)极限 1.概念(1)定义1 设()y f x =在0x 的一个去心邻域010001(,)(,)x x x x δδ-+内有定义,若对于任意给定的0ε>,总存在0δ>,使得当上述去心邻域内任意x 满足00x x δ<-<时,不等式()f x a ε-<恒成立,则称常数a 为函数()f x 在0x x →的极限,记作0lim ().x x f x a →=或()f x a → (当0x x →).直观地说,即当x 无限趋近0x 时,函数()f x 无限趋近常数a .定义2 设()f x 在区域0x E >>内有定义,若对于任意给定的0ε>,存在0M >,使得当x M E >≥时,不等式()f x a ε-<恒成立,则称a 为当x →∞时函数()f x 的极限,记作lim ().x f x a →∞=直观地说,即当x 无限增大时,函数无限趋近常数a .(2)左极限与右极限 在定义1中,若把“00x x δ<-<”改为“00x x x δ-<<”,即自变量x 从0x 的左侧趋近于0x ,则称a 为函数()f x 当0x x →时的左极限,记作0lim ()(0);x x f x a f x a -→=-=或 相应把定义1中的“00x x δ<-<”改为00x x x δ<<+, a 便是函数()f x 当0x x →时的右极限,记作00lim ()(0).x x f x a f x a +→=+=或 极限存在的充分必要条件:当0x x →时,函数()f x 的极限存在的充分必要条件为其左、右极限存在并相等,即00(0)(0)f x f x -=+.在定义2中,把x M >改为x M >,便得到x →+∞时函数()f x 的极限的定义,即lim (),x f x a →+∞=以及把“x M >”改为x M <-,便得到lim ()x f x a →-∞=的定义.注 把数列{}n x 看作整数函数即()n x f n =(1,2,)n =,则数列极限的概念lim n n x a →∞=便是()f x 在x →+∞时极限的特殊情况:自变量x 取正整数.即对于任意给定的0ε>,总存在正整数N ,使当n N >时,不等式n x a ε-<恒成立,则称常数a 为数列{}n x 的极限,也称此数列收敛于a .2.性质(1)唯一性 在自变量的一个变化过程中(0x x →或x →∞),函数的极限存在,则此极限唯一. (2)有界性 若0lim ()[lim ()]x x x f x a f x a →→∞==或,则存在0x 的某去心邻域(或0x M >>),()f x 在此邻域(或0x M >>)内有界.(3)保号性 设0)lim ()x x f x a →→∞=(x ,0()lim ()x x x g x b →→∞=,若在0x 的某去心邻域(或0x M >>)内恒有()()f x g x <(或()()f x g x ≤),则a b ≤.3.极限存在准则夹逼准则:若在x 的某去心邻域(或0x M >>)内恒有()()()g x f x h x ≤≤, 且000()()()lim ()lim ()lim ().x x x x x x x x x g x h x a f x a →→→→∞→∞→∞===,则单调有界准则:单调有界数列必收敛. 4.两个重要极限(1)0sin lim 1.x x x→= (2)1lim 1xx e x →∞⎛⎫+= ⎪⎝⎭或10lim xx x e →=(1+). 5.极限的运算设在自变量的同一变化过程中(0x x →或x →∞),lim (),lim ()f x a g x b ==,则有(1)和差:[]lim ()()lim ()lim ()f x g x f x g x a b ±=±=±.(2)积:[]lim ()()lim ()lim ()f x g x f x g x a b ⋅=⋅=⋅.特别地,lim ()lim ()cf x c f x =ca = (其中c 为常数),[][]lim ()lim ()k kk f x f x a ==(其中k 为正整数).(3)商:若lim ()0g x b =≠,则()lim ()lim()lim ()f x f x ag x g x b==. (4)复合函数的运算法则:已知00lim (),lim ()u u x x f u A x u ϕ→→==⇒在有意义的情况下,lim [()]x x f x ϕ→.A =6.无穷小量与无穷大量(1)无穷小量的概念 若0()lim ()0x x x x α→→∞=,称()x α为0x x →(x →∞)时的无穷小,即极限为0的变量为无穷小量,以下简称无穷小.常数0也是无穷小.(2)无穷小量的性质 0lim ()x x f x a →→∞=(x )的充分必要条件为()()f x a x α=+,其中()x α为0x x →(x →∞)的无穷小.(3)无穷小量的运算1°加法:有限多个无穷小的和仍为无穷小; 2°乘法:有限多个无穷小的积仍为无穷小; 3°有界变量与无穷小的乘积亦为无穷小. (4)无穷小量的比较设()x α与()x β都是在同一个自变量变化过程中的无穷小,且()lim ()x x αβ也是在此变化过程中的极限:若()lim0()x x αβ=,称()x α是比()x β高阶的无穷小,记作()(())x o x αβ=; 若()lim()x x αβ=∞,称()x α是比()x β低阶的无穷小; 若()lim0()x c x αβ=≠(其中c 为常数),称()x α与()x β是同阶的无穷小;特别()lim1()x x αβ=,称()x α与()x β是等价无穷小,记作()~()x x αβ. 在求极限过程中,有时利用等价无穷小代换可以化简计算,所以应掌握几个常见的等价无穷小:当0x →时,sin ~~tan x x x ,ln(1)~x x +,1~x e x -11~x n ,211cos ~2x x -等等. (5)无穷大量的概念 设函数()f x 在0x 的某一去心邻域内有定义(或x 大于某一正数时有定义),如果对于任意给定的正数M (不论它多么大),总存在正数δ (或正数X ),只要x 适合不等式00x x δ<-<(或x X >),对应的函数值()f x 总满足不等式()f x M >,则称函数()f x 为当0x x →(或x →∞)时的无穷大量,以下简称无穷大.(6)无穷小量与无穷大量之间的关系在自变量的同一变化过程中,若()f x 为无穷大,则其倒数1()f x 必为无穷小;反之,若()f x 为无穷小,且()0f x ≠,则其倒数1()f x 必为无穷大. 7.洛必达(L’Hospital)法则(1)00⎛⎫⎪⎝⎭型 (),()f x g x 在点0x 的某去心邻域内可导,()0g x '≠,若lim ()x x f x →=0lim ()x x g x →0=,且0()lim()x x f x g x →''存在或为∞,则有00()()lim lim()()x x x x f x f x g x g x →→'='. (2)∞⎛⎫⎪∞⎝⎭型 (),()f x g x在点0x 的某去心邻域内可导,()0g x '≠,若 0lim ()x x f x →=0lim ()x x g x →=∞,且0()lim ()x x f x g x →''存在或为∞,则有00()()lim lim()()x x x x f x f x g x g x →→'='. (三)连续1.函数的连续性(1)连续性的概念 设函数()y f x =在点0x 某邻域内有定义,若当自变量增量x ∆=0x x -0→时,对应的函数值增量00()()0y f x x f x ∆=+∆-→,即0lim 0x y ∆→∆=,或0lim ()()x x f x f x →=,则称函数()f x 在0x 处连续.若00lim ()()x x f x f x -→=,称函数()f x 在0x 处左连续,00lim ()()x x f x f x +→=,称函数()f x 在0x 处右连续. 显然,函数()f x 在0x 处连续的充分必要条件是()f x 在0x 处既左连续又右连续.若函数()f x 在区间(,)a b 内每一处都连续,称()f x 在开区间(,)a b 内连续,也称()f x 是(,)a b 内的连续函数;若()f x 在(,)a b 内连续,又在a 点处右连续,b 点处左连续,则称()f x 在闭区间[,]a b 上连续.(2)运算1°加法 有限多个在同一点连续的函数之和,仍在该点处连续; 2°乘法 有限多个在同一点连续的函数之积,仍在该点处连续; 3°除法 若()f x 与()g x 均在点0x 处连续,且0()0g x ≠,则()()f xg x 在点0x 处连续. (3)复合函数与初等函数的连续性设函数()u x ϕ=在点0x x =处连续,且00()x u ϕ=,若函数()y f u =在点0u u =处连续,则复合函数[()]y f x ϕ=在点0x x =处连续.一切初等函数在其定义区间上都是连续的. 2.函数的间断点(1)函数间断点的概念 设函数()f x 在点0x 的某去心邻域内有定义.在此前提下,如果函数()f x 有下列三种情形之一:1°在0x x =没有定义;2°虽在0x x =有定义,但()0lim x x f x →不存在;3°虽在0x x =有定义,且()0lim x x f x →存在,但()00lim (),x x f x f x →≠则函数()f x 在点0x 不连续,而点0x 称为()f x 的不连续点或间断点.(2)函数间断点的类型 设0x x =为函数()y f x =的间断点,若0lim ()x x f x -→与0lim ()x x f x +→都存在,称0x 为函数()f x 的第一类间断点,其他均称为第二类间断点.在第一类间断点中,左、右极限相等的称为可去间断点,不相等的称为跳跃间断点;无穷间断点与振荡间断点都是第二类间断点.3.闭区间上连续函数的性质(1)最大值和最小值定理 闭区间上的连续函数一定有最大值与最小值. (2)有界性定理 闭区间上的连续函数在该闭区间上一定有界.(3)介值定理 设函数()f x 在闭区[,]a b 上连续,且()()f a f b ≠,则对于()f a 与()f b 之间的任一常数C ,必在开区间(,)a b 内至少存在一点ξ,使得()f C ξ=.推论 在闭区间上连续的函数必取得介于最大值M 与最小值m 之间的任何值.(4)零点定理 设函数()f x 在闭区间[,]a b 上连续,且()f a 与()f b 异号,则在开区间(,)a b 内至少存在函数()f x 的一个零点,即至少有一点(,)a b ξ∈使()0f ξ=.四、典型例题[例1.1]设函数11()01x f x x ⎧≤⎪=⎨>⎪⎩,,,,则[()]f f x =.[例1.2]已知2()sin ,[()]1,f x x f x x ϕ==-则()________x ϕ=,其定义域为 .[例1.3]设函数2sin ()(ln )(tan )x f x x x e =,则()f x 是( ).(A)偶函数.(B)无界函数.(C)周期函数.(D)单调函数.[例1.4]设对任意(,)∈-∞+∞x 有(1)()+=-f x f x ,则()f x 一定是( ).(A)奇函数.(B)偶函数.(C)周期函数.(D)单调函数.[例1.5]设函数21tan(3)()(1)(2)(3)x x f x x x x --=---,则()f x 在下列哪个区间内有界().(A)(0,1).(B)(1,2). (C)(2,3). (D)(3,4).[例1.6]设数列n x 与n y ,满足lim 0n n n x y →∞=,则下列叙述正确的是().(A)若n x 发散,则n y 必发散. (B)若n x 无界,则n y 必有界. (C)若n x 有界,则n y 必为无穷小量. (D)若1nx 为无穷小量,则n y 必为无穷小量. [例1.7]下列极限正确的是().(A)sin lim1x xxπ→=.(B)1lim sin1x x x→∞⋅=. (C)11limsin 1x x x→∞=. (D)sin lim1x xx→∞=.[例1.8]设n n x a y ≤≤,且lim()0n n n y x →∞-=,a 为常数,则数列{}n x 和{}n y ( ).(A)都收敛于a .(B)都收敛,但不一定收敛于a . (C)可能收敛,也可能发散.(D)都发散.[例1.9]设n n n x a y ≤≤,且lim()0n n n y x →∞-=,{}n x ,{}n y 和{}n a 均为数列,则lim n n a →∞( ).(A)存在且等于0.(B)存在但不一定等于0. (C)一定不存在. (D)不一定存在.[例1.10]22212lim 12n n n n n n n n n →∞⎛⎫+++=⎪++++++⎝⎭.[例1.11]30arctan sin limx x xx →-=.[例1.12]求极限limx [例1.13]求下列极限:2011lim()tan x x x x→-. [例1.14]设2lim 8xx x a x a →∞+⎛⎫= ⎪-⎝⎭,则a =.[例1.15]21ln(1)0lim(cos )+→x x x =.[例1.16]当0x →时,211()sin f x x x=是( ). (A)无穷小量.(B)无穷大量.(C)有界量非无穷小量.(D)无界但非无穷大量.[例1.17]设220ln(1)()lim 2x x ax bx x →+-+=,则().(A)1a =,52b =-. (B)0a =,2b =-. (C)0a =,52b =-. (D)1a =,2b =-. [例1.18]设当0x →时,()()21cos ln 1x x-+是比sin n x x 高阶的无穷小,而sin n x x 是比2(1)x e -高阶的无穷小,则正整数n 等于().(A)1. (B)2. (C)3. (D)4.[例1.19]当0x →时,求常数,c k 使得(I)3sin sin3~;kx x cx -~kcx .[例1.20]设110x =,1n x +=(1,2,n =),试证数列{}n x 极限存在,并求此极限.[例1.21]下列各式中正确的是( ).(A)01lim (1)1xx x+→+=. (B)01lim(1)e xx x+→+=. (C)1lim(1)e xx x→∞-=. (D)1lim(1)e xx x-→∞+=-.[例1.22]求极限21lim ln(1)→∞⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦x x x x.[例1.23]()f x 在0x 点连续是()f x 在0x 点连续的( ). (A)充分条件,但不是必要条件. (B)必要条件,但不是充分条件.(C)充分必要条件.(D)既不是充分条件,也不是必要条件.[例1.24]函数1()tan ()x x e e xf x x e e +=⎛⎫- ⎪⎝⎭在[],ππ-上的第一类间断点是x =().(A)0.(B)1.(C)2π-. (D)2π. [例1.25]设函数21()lim 1nn xf x x →∞+=+,讨论函数()f x 的间断点,其结论为().(A)不存在间断点. (B)存在间断点1x =. (C)存在间断点0x =. (D)存在间断点1x =-.[例1.26]设2(1)()lim1n n xf x nx →∞-=+,则()f x 的间断点为x =.[例1.27]设函数()tan 21e ,0arcsin 2e ,0xx x x f x a x ⎧->⎪⎪=⎨⎪⎪≤⎩在0x =处连续,则________a =.[例1.28]设)(x f 在(+∞∞-,)内有定义,且lim ()x f x a →∞=,1,0()0,0f x g x x x ⎧⎛⎫≠⎪ ⎪=⎝⎭⎨⎪=⎩,则( ).(A)0=x 必是)(x g 的第一类间断点. (B)0=x 必是)(x g 的第二类间断点.(C)0=x 必是)(x g 的连续点.(D))(x g 在点0=x 处的连续性与a 的取值有关.[例1.29]设函数()f x 在[,]a b 上连续,且12n a x x x b <<<<<,证明:存在(,)a b ξ∈,使得12()()()()n f x f x f x f nξ+++=.[例1.30]设()f x 是[0,1]上非负连续函数,且(0)(1)0.f f ==证明:对任意实数r (01r <<),必存在0[0,1]x ∈,使得0[0,1]x r +∈,且00()()f x f x r =+.[例1.31]设()f x 在[0,1]上连续,(0)(1)f f =且 . (1)证明:存在[0,1],ξ∈使1()()2f f ξξ=+.(2)证明:存在[0,1],η∈使1()()f f nηη=+(2n >且n 为正整数).五、经典习题1.求⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+→x x x sin 1)1ln(1lim 0. 【答案】212.求xx e e xx x sin lim tan 0--→.【答案】23.已知()01lim2=--++-∞→b ax x xx ,则___________,==b a .【答案】21,1--. 4.极限()()2lim xx xx a x b →∞⎡⎤=⎢⎥-+⎣⎦( )(A) 1.(B) e . (C) a be-.(D) b ae-.【答案】(C).5.求22201cos lim sin x x x x →⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【答案】43. 6.求1402sin lim 1x x x e x x e →⎛⎫+ ⎪+ ⎪ ⎪+⎝⎭. 【答案】1. 7.若()3sin 6lim0x x xf x x →+=,则()26limx f x x →+为( ).(A)0.(B)6.(C)36.(D)∞.【答案】(C).8.1lim1cosn n→∞++=________. 【答案】π.9.设103x <<,1n x +=(n =1,2,…),证明数列{}n x 的极限存在,并求此极限.【答案】证明{}n x 单调增加且有上界,3lim 2n n x →∞=. 10.设函数()f x 在0x =的某邻域内具有一阶连续导数,且()00f ≠,()00f '≠,若()()()20af h bf h f +-在0h →时是比h 高阶的无穷小,试确定,a b 的值.【答案】2,1a b ==-.11.设函数()f x 在(,)-∞+∞内连续,且[()]f f x x =,证明在(,)-∞+∞内至少有一个0x 满足00()f x x =.【答案】利用反证法.第二章 一元函数微分学导数与微分是一元函数微分学中的两个重要概念,在高等数学中占有重要地位,其内涵丰富,应用广泛,是研究生入学考试的主要内容之一,应深入加以理解,同时应熟练掌握导数的各种计算方法.中值定理与导数的应用在高等数学中占有极为重要的位置,内容多,影响深远,是复习的重点也是难点,而且具有承上启下的作用,应熟练掌握.一、大纲内容与要求【大纲内容】导数和微分的概念 导数的几何意义和物理意义 函数的可导性与连续性之间的关系 平面曲线的切线和法线 导数和微分的四则运算 基本初等函数的导数 复合函数、反函数、隐函数以及参数方程所确定的函数的微分法 高阶导数 一阶微分形式的不变性 微分中值定理 洛必达(L'Hospital)法则 函数单调性的判别 函数的极值 函数图形的凹凸性、拐点及渐近线 函数图形的描绘 函数的最大值与最小值 (弧微分;曲率的概念;曲率圆与曲率半径,数学三不要求). 【大纲要求】1.理解导数和微分的概念,理解导数与微分的关系,理解导数的几何意义,会求平面曲线的切线方程和法线方程,(了解导数的物理意义,会用导数描述一些物理量,数学一、二要求),理解函数的可导性与连续性之间的关系.2.掌握导数的四则运算法则和复合函数的求导法则,掌握基本初等函数的导数公式,了解微分的四则运算法则和一阶微分形式的不变性,会求函数的微分.3.了解高阶导数的概念,会求简单函数的高阶导数.4.会求分段函数的导数,会求隐函数和由参数方程所确定的函数以及反函数的导数.5.理解并会用罗尔(Rolle)定理、拉格朗日(Lagrange)中值定理和泰勒(Taylor)定理,了解并会用柯西(Cauchy)中值定理.6.掌握用洛必达法则求未定式极限的方法.7.理解函数的极值概念,掌握用导数判断函数的单调性和求函数极值的方法,掌握函数最大值和最小值的求法及其简单应用.8.会用导数判断函数图形的凹凸性(注:在区间(,)a b 内,设函数()f x 具有二阶导数.当''()0f x >时,()f x 的图形是凹的;当''()0f x <时,()f x 的图形是凸的),会求函数图形的拐点以及水平、铅直和斜渐近线,会描绘函数的图形.9.了解曲率、曲率圆和曲率半径的概念,会计算曲率和曲率半径(数学一、二要求).二、知识网络三、基本内容(一)导数概念1.导数定义 设函数()y f x =在点0x 的某邻域内有定义,若自变量从0x 变到0x x +∆时,导数的定义左、右导数基本初等函数的导数导数的四则运算 复合函数的导数 反函数的导数隐函数的导数参数方程求导(数一、二)2阶导数n 阶导数 高阶导数导数的概念导数的计算罗尔定理拉格朗日中值定理 柯西中值定理 中值定理应用洛必达法则求极限 研究函数性质及几何应用单调性定理、函数的单调区间 函数的极值、最值曲线的凹凸性及拐点 渐近线、函数作图 边际、弹性经济中的最大值和最小值应用经济应用(数学三要求) 微分概念微分的计算 一阶微分形式不变性微分导数泰勒定理 曲率(数学一、二要求) 费马引理 切线、法线方程函数的增量00()()y f x x f x ∆=+∆-与自变量增量x ∆之比的极限0000()()limlim x x f x x f x yx x→∆→+∆-∆=∆∆存在,则称()y f x =在0x 处可导,此极限值称为()f x 在0x 处的导数,记作0()f x ',或00,x x x x dyy dx=='等.令0x x x =+∆,可得导数的等价定义0000()()()limx x f x f x f x x x →-'=-2.左导数 若000()()lim x f x x f x x -∆→+∆-∆存在,则称此极限值为()f x 在x =0x 处的左导数,记作0()f x -'.3.右导数 若000()()lim x f x x f x x+∆→+∆-∆存在,则称此极限值为()f x 在x =0x 处的右导数,记作0()f x +'.4.若函数()f x 在区间(,)a b 内任意点x 处的导数()f x '都存在,则称()f x 在(,)a b 内可导.5.若函数()f x 在(,)a b 内可导,且()f a +'及()f b -'都存在,称()f x 在闭区间[,]a b 上可导. (二)函数可导的条件1.()f x 在x =0x 处可导的必要(非充分)条件是()f x 在x =0x 处连续.2.()f x 在x =0x 处可导的充分与必要条件是0()f x -'与0()f x +'存在且相等. (三)导数的几何意义与物理意义1.设函数()f x 可导,则0()f x '等于曲线y =()f x 在点00(,())x f x 处切线的斜率.曲线y =()f x 在点00(,())x f x 处的切线与法线方程分别是:000()()()y f x f x x x '--=和0001()(),()y f x x x f x -=--'其中0()0f x '≠. 2.设一质点作变速直线运动,若其位移s 随时间t 的变化规律为函数()s s t =,则导数0()s t '表示该质点在时刻0t 的瞬时速度.注 导数的物理意义有多种,如细棒状物质的线密度,电路中的电流强度,转动物体的角速度等.(四)导数的计算1.基本初等函数的导数公式 (1)()0()c c '=为常数(2)1()()x x μμμμ-'=为实数(3)()ln (01)xxa a a a a '=>≠, (4)();x x e e '=(5) 1(log ||)(0,1);ln a x a a x a '=>≠ (6) 1(ln ||);x x'= (7)(sin )cos ;x x '= (8)(cos )sin ;x x '=- (9)2(tan )sec ;x x '= (10)2(cos )csc x x '=-(11)(sec )sec tan ;x x x '= (12)(csc )csc cot ;x x x '=-(13)(arcsin )x '=(14)(arccos )x '=(15)21(arctan );1x x'=+ (16)21(arccot ).1x x-'=+ 2.导数的四则运算法则 设函数(),()u x v x 都可导,则 (1)();u v u v '''±=±(2)()uv u v uv '''=+,特别()cu cu ''=(c 为常数).(3)2(0).u u v uv v v v '''-⎛⎫=≠ ⎪⎝⎭3.复合函数求导法设()u x ϕ=在x 处可导,()y f u =在对应的()u x ϕ=处可导,则复合函数[()]y f x ϕ=在x 处可导,且{[]}()(),f x f u x ϕϕ'''=()即d .y dy dudx du dx=⋅ 4.反函数的导数若()x y ϕ=在某区间内单调、可导,且()0y ϕ'≠,则其反函数()y f x =在对应的区间内也可导,且1()()f x y ϕ'='. 5.隐函数的导数设()y f x =是由方程(,)0F x y =所确定的可导函数,注意到x 是自变量,y 是x 的函数,y 的函数是x 的复合函数,在方程的两边同时对x 求导,可得到一个含有y '的方程,从中解出y '即可.注 y '也可由多元函数微分法中的隐函数求导公式x y F dydx F '=-'得到,这里()y x 是由方程(,)0F x y =确定的函数.6.高阶导数(1) 函数()y f x =导数的导数,称为函数()f x 的二阶导数,即(),y y ''''=记作()y f x ''''=,或2(2)2,d y y dx.一般地,函数()y f x =的n 阶导数为()(1)(),n n y y-'=也可写作()()n n n d y fx dx或.(2)设(),()u x v x 具有n 阶导数,则有()()()[()()]()()n n n au x bv x au x bv x +=+(,a b 为常数);()()1(1)()()()[()()]()()()()()()()().n n n k n k k n n n u x v x u x v x C u x v x C u x v x u x v x --'=+++++7.由参数方程所确定的函数的导数(数学一、二要求)设()y y x =是由参数方程()()()x t t y t ϕαβψ=⎧<<⎨=⎩确定的函数,(1)若()t ϕ和()t ψ都可导,且()0t ϕ'≠,则()()dy t dx t ψϕ'='. (2)若()()t t ϕψ,二阶可导,且()0t ϕ'≠,则223()1()()()()()()()td y t t t t t dx t t t ψψϕψϕϕϕϕ''''''''⎡⎤-=⋅=⎢⎥'''⎣⎦. (五)微分1.微分定义 设函数()y f x =在点x 的某邻域内有定义,若对应于自变量的增量x ∆,函数的增量y ∆可以表示为()y A x o x ∆=∆+∆,其中A 与x ∆无关, ()o x ∆是x ∆的高阶无穷小,则称函数()y f x =在点x 处可微,并把A x ∆称为()f x 在点x 处的微分,记作dy 或()df x ,即dy =A x ∆.2.函数()y f x =在点x 处可微的充分必要条件是()f x 在x 处可导,此时()A f x '=,即有()dy f x dx '=.3.一阶微分形式的不变性 设()y f u =可微,则微分()dy f u du '=,其中u 不论是自变量还是中间变量,以上微分形式保持不变. (六)微分中值定理1.费马(fermat)引理 若()f x 在0x 的某邻域0()U x 内有定义,且在0x 处可导,如果对任意0()x U x ∈,有0()()f x f x ≤(或0()()f x f x ≥),则0()0f x '=.2.罗尔(Rolle)定理 若函数()f x 在闭区间[,]a b 上连续,在开区间(,)a b 内可导,并且f (a )=f (b ),则在开区间(,)a b 内至少存在一点ξ,使得()0f ξ'=.3.拉格朗日(Lagrange)中值定理 若函数()f x 在闭区间上连续,在开区间(,)a b 内可导,则在开区间(,)a b 内至少存在一点ξ,使得()()()().f b f a f b a ξ'-=-4.柯西(Cauchy)中值定理 若函数()f x 和()g x 在闭区间[,]a b 上连续,在开区间(,)a b 内可导,且()0g x '≠,则在开区间(,)a b 内至少存在一点ξ,使得()()().()()()f b f a fg b g a g ξξ'-='-5.泰勒(Taylor)定理(1)假设函数()f x 在含有0x 的开区间(,)a b 内具有直到1n +阶的导数,则()20000000()()()()()()()()(),2!!n n n f x f x f x f x f x x x x x x x R x n '''=+-+-++-+其中(1)10()()(),(1)!n n n f R x x x n ξξ++=-+是0x 与x 之间的某个值,此公式称为带有拉格朗日型余项的泰勒公式.(2)假设函数()f x 在含有0x 的开区间(,)a b 内具有直到n 阶的导数,则()200000000()()()()()()()()()2!!n n n f x f x f x f x f x x x x x x x o x x n '''⎡⎤=+-+-++-+-⎣⎦, 此公式称为带有佩亚诺型余项的泰勒公式.注 当00x =时,以下两公式称为麦克劳林(Maclaurin)公式,即()21(0)(0)(1)()()(0)(0)(01)2!!(1)!n n n f f f n x f x f f x x x x n n θθ+''+'=+++++<<+和 ()2(0)(0)()(0)(0)()2!!n n n f f f x f f x x x o x n '''=+++++.(七)洛必达(L ’Hospital)法则 1.00⎛⎫⎪⎝⎭型 0()()()0,f x g x x g x '≠设,在点的某去心邻域内可导,若0lim ()lim ()x x x x f x g x →→=0=,且0()lim()x x f x g x →''存在或为∞,则有00()()lim lim()()x x x x f x f x g x g x →→'='. 2.∞⎛⎫⎪∞⎝⎭型 设()()f x g x ,在点0x 的某去心邻域内可导,()0g x '≠,若0lim ()x x f x →=0lim ()x x g x →=∞,且0()lim()x x f x g x →''存在或为∞,则有00()()lim lim()()x x x x f x f x g x g x →→'='. (八)利用导数研究函数及平面曲线的性态1.单调性定理 设函数()f x 在[,]a b 上连续,在(,)a b 内可导,若对任一x ∈(,)a b ,有()0(0)f x '><,则()f x 在[,]a b 上单调增加(减少).注 若将上面的不等式()0(0)f x '><,改为()0(0)f x '≥≤,且使()0f x '=的点(驻点)只有有限个,则结论仍成立.2.极值(1)极值的定义 若()f x 在0x 的某邻域0()U x 内有定义,且对该邻域内任意异于0x 的点x 都有0()()f x f x <(或0()()f x f x >),则称0x 的极大(或小)值点,0()f x 称为()f x 的极大(或小)值.(2)判断极值的第一充分条件 设函数()f x 在点0x 的某邻域00(,)x x δδ-+内连续,0x 是()f x 的驻点或不可导点,在00(,)x x δ-及00(,)x x δ+内()f x 均可导.1°若在00(,)x x δ-内()0(0)f x '<>而在00(,)x x δ+内()0(0)f x '><则()f x 在0x 处取21极小值(极大值);2°若在00(,)x x δ-和00(,)x x δ+内()f x '符号相同,则()f x 在0x 处不取得极值. (3)判断极值的第二充分条件 设函数()f x 在x =0x 处 ,一阶导数0()0f x '=,二阶导数0()f x ''存在且不等于零,则当0()0f x ''>时,()f x 在0x 处取得极小值;当0()0f x ''<时,()f x 在0x 处取得极大值.3.取到极值的唯一性定理 若()f x 在区间I 上可导,驻点唯一,且该驻点是极值点,则该驻点一定是最值点.4.曲线凹凸性及拐点(1)凹凸性的定义 设()x f 在区间I 上连续,若对任意不同的两点21,x x ,恒有()()()()12121212112222x x x x f f x f x f f x f x +⎛+⎫⎛⎫⎛⎫>+<+⎡⎤⎡⎤ ⎪ ⎪ ⎪⎣⎦⎣⎦⎝⎭⎝⎭⎝⎭或则称()x f 在I 上是凸(凹)的.(2)凹凸性的判断 若函数()f x 在区间I 上()0(0)f x ''><则曲线()y f x =在I 上凹 (凸)的.(3)拐点的定义 在连续曲线上,凹凸部分的分界点00(,())x f x 称为曲线的拐点.(4)拐点的第一充分条件 设函数()f x 在点0x 的某邻域内连续且在该去心邻域内二阶可导,若()f x 在0x 的左右两边()f x ''的符号相反,则点00(,())x f x 是曲线)(x f y =的拐点.(5)拐点的第二充分条件:设函数()f x 在点0x 的某邻域内连续,0()0f x ''=,而0()0f x '''≠,则点00(,())x f x 是曲线)(x f y =的拐点.5.曲线的渐近线(1)若lim ()x f x C →∞=(或x →+∞或x →-∞)(C 为常数),则y C =是曲线()y f x =的一条水平渐近线;(2)若0lim ()x x f x →∞=(或0x x +→,或0x x -→),则0x x =是曲线()y f x =的一条铅直渐近线; (3)若()lim,0,x f x a a x→∞=≠且lim[()],x f x ax b →∞-=则y ax b +=是曲线()y f x =的斜渐近线.22(九)平面曲线的曲率(数学一、二要求) 1.弧微分设()y f x =是平面内的光滑曲线,则弧微分.ds = 若曲线方程为(),(),x x t y y t =⎧⎨=⎩则弧微分为.ds =2.曲率(1)设M 和N 是曲线上不同的两点,弧MN 的长为s ∆,当M 点沿曲线到达N点时,M点处的切线所转过角为α∆,则称极限0lims K sα∆→∆=∆为该曲线在点M 处的曲率. (2)曲率计算公式若曲线方程为()y f x =,则曲率23/2(1)y K y ''='+. 若曲线由参数方程()()x x t y y t =⎧⎨=⎩给出,则曲率223/2()t t t t t t x y y x K x y ''''''-=''+. (3)曲率半径1(0)R K K=≠. 三、典型题型[例2.1]已知(3)2f '=,则0lim 2h h→=______________.[例2.2]设函数()f x 在0x =处连续,且201lim (1cos )1h f h h→-=,则().(A)(0)1-'=f .(B)(0)2-'=f .(C)(0)1+'=f . (D)(0)2+'=f .[例2.3]设函数()f x 可导,()(sin 2)()xF x e x f x =+,则(0)0f =是()F x 在0x =处可导的( )条件.(A)充要. (B)充分非必要. (C)必要非充分.(D)非充分非必要.[例2.4]设周期函数()f x 在),(+∞-∞内可导,周期为4,0(1)(1)lim2x f f x x→--=1-,则曲线()y f x =在点))5(,5(f 处的法线斜率为(). (A)21. (B)0.(C)1 .(D)2-.[例2.5]设函数()f x 在区间(,)δδ-内有定义,若当x ∈(,)δδ-时,恒有2()f x x ≤,则23x 0=必是()f x 的( ).(A)间断点.(B)连续而不可导的点. (C)可导的点,且(0)0'=f . (D)可导的点,且(0)0'≠f .[例2.6]设()(1)(2)()f x x x x x n =+++,则(0)________.f '=[例2.7]设函数0()y f x x x ==在处可导,0()1f x '=-,则0limx y dydy∆→∆-=_______.[例2.8] 设函数()f x 处处可微,且有()01f '=,且对任何,x y 恒有()()x f x y e f y +=()x e f y +, 求().f x[例2.9]设函数()f x 在(,)-∞+∞上有定义,对任意,x y ,()f x 满足关系式()()[()1]()f x y f x f x y y α+-=-+,其中0()lim0y y yα→=.又已知(0)2,f =则(1)f =.[例2.10]设()()(),()F x g x x x ϕϕ=在x a =连续,但不可导,又()g a '存在,则()0g a =是()F x 在x a =可导的()条件.(A) 充要. (B) 充分非必要.(C) 必要非充分.(D) 非充分非必要. [例2.11]函数32()2arctan f x x x x x =+-的不可导点的个数是( ). (A)3.(B)2.(C)1.(D)0.[例2.12]设函数11,0()1,0x x f x x e k x ⎧-≠⎪=-⎨⎪=⎩连续,求常数k 的值,并求()f x '.[例2.13] 求下列函数的导数(1)arctanx y e=-(2)2()ln |2a f x x =.24[例2.14]设2sin[()]y f x =,其中f 具有二阶导数,求22,dy d ydx dx . [例2.15]设函数1,()21,x f x x ⎧≥=⎨<⎩,()()y f f x =,则x edy dx ==_____________.[例2.16]设函数()f u 可导,2()y f x =当自变量x 在1=-x 处取得增量0.1x ∆=-时,相应的函数增量y ∆的线性主部为0.1,则(1)'=f _________________.[例2.17] (数一、二)设()2arctan ,25t x t y y x y ty e =⎧⎪=⎨-+=⎪⎩由所确定,求.dy dx[例2.18]设22411x y x -=-,求(100)y .[例2.19]设函数()y f x =由方程23ln()sin +=+x y x y x 确定,则==x dy dx_________.[例2.20]设()()()nf x x a x ϕ=-,其中()x ϕ在x a =处具有1n -阶连续导数,试求()()n f a (2)n ≥.题型三 利用导数研究函数的性态[例2.21]设当a x b <<时函数()f x ,()g x 是大于零的可导函数,且()()f x g x '-()f x ()0g x '<,则当a x b <<时,有().(A)()()()()f x g b f b g x >.(B)()()()()f x g a f a g x >.(C)()()()()f x g x f b g b >.(D)()()()()f x g x f a g a >.。
云南省考研数学三复习资料数学分析与数理方程重点知识点梳理

云南省考研数学三复习资料数学分析与数理方程重点知识点梳理一、导数与微分1. 极限与连续1.1 极限的定义与性质1.2 极限存在准则及运算法则1.3 连续函数与间断点2. 导数2.1 导数的定义与几何意义2.2 导数的计算法则2.3 高阶导数与隐函数求导2.4 导数的应用:切线与法线3. 微分3.1 微分的定义与性质3.2 微分中值定理3.3 泰勒公式及其应用二、积分与微分方程1. 不定积分与定积分1.1 不定积分的定义与基本性质1.2 常用积分公式与换元积分法1.3 定积分的定义与性质1.4 牛顿-莱布尼茨公式与变限积分2. 微分方程2.1 微分方程的基本概念与分类2.2 一阶微分方程的解法2.3 二阶线性常系数齐次微分方程2.4 常微分方程的定解条件三、级数与函数项级数1. 数列极限与收敛性1.1 数列极限的定义与性质1.2 数列收敛准则1.3 无穷小量与无穷大量2. 级数2.1 级数的概念与性质2.2 收敛级数与发散级数2.3 常见级数的判敛方法2.4 幂级数及其收敛半径3. 函数项级数3.1 函数项级数的定义与性质3.2 一致收敛与逐项积分3.3 一致收敛级数的运算与求和四、多元函数与偏导数1. 多元函数的极限与连续性1.1 多元函数的极限定义与性质1.2 多元函数的连续性及判定2. 偏导数与全微分2.1 偏导数的定义与计算方法2.2 混合偏导数与几何应用2.3 全微分与全导数3. 隐函数与参数方程3.1 隐函数的存在定理与求导公式3.2 参数方程及其求导五、多元函数的微积分学应用1. 多元函数的极值与最值1.1 极值的定义与判定条件1.2 最值的存在性与求解2. 多元函数的积分2.1 二重积分的概念与性质2.2 二重积分的计算方法2.3 三重积分的定义与性质2.4 三重积分的计算方法3. 曲线与曲面积分3.1 曲线积分的定义与计算3.2 曲面积分的定义与计算3.3 Green公式及其应用3.4 Stokes公式与高斯公式以上是云南省考研数学三复习资料中数学分析与数理方程的重点知识点梳理。
考研数学三大纲(整理版)复习课程

一、函数、极限、连续考试内容函数的概念及表示法函数的有界性.单调性.周期性和奇偶性复合函数.反函数.分段函数和隐函数基本初等函数的性质及其图形初等函数函数关系的建立数列极限与函数极限的定义及其性质函数的左极限和右极限无穷小量和无穷大量的概念及其关系无穷小量的性质及无穷小量的比较极限的四则运算极限存在的两个准则:单调有界准则和夹逼准则两个重要极限:函数连续的概念函数间断点的类型初等函数的连续性闭区间上连续函数的性质考试要求1.理解函数的概念,掌握函数的表示法,会建立应用问题的函数关系.2.了解函数的有界性.单调性.周期性和奇偶性.3.理解复合函数及分段函数的概念,了解反函数及隐函数的概念.4.掌握基本初等函数的性质及其图形,了解初等函数的概念.5.了解数列极限和函数极限(包括左极限与右极限)的概念.6.了解极限的性质与极限存在的两个准则,掌握极限的四则运算法则,掌握利用两个重要极限求极限的方法.7.理解无穷小的概念和基本性质.掌握无穷小量的比较方法.了解无穷大量的概念及其与无穷小量的关系.8.理解函数连续性的概念(含左连续与右连续),会判别函数间断点的类型.9.了解连续函数的性质和初等函数的连续性,理解闭区间上连续函数的性质(有界性.最大值和最小值定理.介值定理),并会应用这些性质.二、一元函数微分学考试内导数和微分的概念导数的几何意义和经济意义函数的可导性与连续性之间的关系平面曲线的切线与法线导数和微分的四则运算基本初等函数的导数复合函数.反函数和隐函数的微分法高阶导数一阶微分形式的不变性微分中值定理洛必达(L'Hospital)法则函数单调性的判别函数的极值函数图形的凹凸性.拐点及渐近线函数图形的描绘函数的最大值与最小值考试要求1.理解导数的概念及可导性与连续性之间的关系,了解导数的几何意义与经济意义(含边际与弹性的概念),会求平面曲线的切线方程和法线方程.2.掌握基本初等函数的导数公式.导数的四则运算法则及复合函数的求导法则,会求分段函数的导数会求反函数与隐函数的导数.3.了解高阶导数的概念,会求简单函数的高阶导数.4.了解微分的概念,导数与微分之间的关系以及一阶微分形式的不变性,会求函数的微分.5.理解罗尔(Rolle)定理.拉格朗日( Lagrange)中值定理.了解泰勒定理.柯西(Cauchy)中值定理,掌握这四个定理的简单应用.6.会用洛必达法则求极限.7.掌握函数单调性的判别方法,了解函数极值的概念,掌握函数极值、最大值和最小值的求法及其应用.8.会用导数判断函数图形的凹凸性(注:在区间内,设函数具有二阶导数.当时,的图形是凹的;当时,的图形是凸的),会求函数图形的拐点和渐近线.9.会描述简单函数的图形.三、一元函数积分学考试内容原函数和不定积分的概念不定积分的基本性质基本积分公式定积分的概念和基本性质定积分中值定理积分上限的函数及其导数牛顿一莱布尼茨(Newton- Leibniz)公式不定积分和定积分的换元积分法与分部积分法反常(广义)积分定积分的应用考试要求1.理解原函数与不定积分的概念,掌握不定积分的基本性质和基本积分公式,掌握不定积分的换元积分法和分部积分法.2.了解定积分的概念和基本性质,了解定积分中值定理,理解积分上限的函数并会求它的导数,掌握牛顿一莱布尼茨公式以及定积分的换元积分法和分部积分法.3.会利用定积分计算平面图形的面积.旋转体的体积和函数的平均值,会利用定积分求解简单的经济应用问题.4.了解反常积分的概念,会计算反常积分.四、多元函数微积分学考试内容多元函数的概念二元函数的几何意义二元函数的极限与连续的概念有界闭区域上二元连续函数的性质多元函数偏导数的概念与计算多元复合函数的求导法与隐函数求导法二阶偏导数全微分多元函数的极值和条件极值.最大值和最小值二重积分的概念.基本性质和计算无界区域上简单的反常二重积分考试要求1.了解多元函数的概念,了解二元函数的几何意义.2.了解二元函数的极限与连续的概念,了解有界闭区域上二元连续函数的性质.3.了解多元函数偏导数与全微分的概念,会求多元复合函数一阶、二阶偏导数,会求全微分,会求多元隐函数的偏导数.4.了解多元函数极值和条件极值的概念,掌握多元函数极值存在的必要条件,了解二元函数极值存在的充分条件,会求二元函数的极值,会用拉格朗日乘数法求条件极值,会求简单多元函数的最大值和最小值,并会解决简单的应用问题.5.了解二重积分的概念与基本性质,掌握二重积分的计算方法(直角坐标.极坐标).了解无界区域上较简单的反常二重积分并会计算.五、无穷级数考试内容常数项级数收敛与发散的概念收敛级数的和的概念级数的基本性质与收敛的必要条件几何级数与级数及其收敛性正项级数收敛性的判别法任意项级数的绝对收敛与条件收敛交错级数与莱布尼茨定理幂级数及其收敛半径.收敛区间(指开区间)和收敛域幂级数的和函数幂级数在其收敛区间内的基本性质简单幂级数的和函数的求法初等函数的幂级数展开式考试要求1.了解级数的收敛与发散.收敛级数的和的概念.2.了解级数的基本性质和级数收敛的必要条件,掌握几何级数及级数的收敛与发散的条件,掌握正项级数收敛性的比较判别法和比值判别法.3.了解任意项级数绝对收敛与条件收敛的概念以及绝对收敛与收敛的关系,了解交错级数的莱布尼茨判别法.4.会求幂级数的收敛半径、收敛区间及收敛域.5.了解幂级数在其收敛区间内的基本性质(和函数的连续性、逐项求导和逐项积分),会求简单幂级数在其收敛区间内的和函数6.了解...及的麦克劳林(Maclaurin)展开式.六、常微分方程考试内容常微分方程的基本概念变量可分离的微分方程齐次微分方程一阶线性微分方程线性微分方程解的性质及解的结构定理二阶常系数齐次线性微分方程及简单的非齐次线性微分方程差分与差分方程的概念差分方程的通解与特解一阶常系数线性差分方程微分方程的简单应用考试要求1.了解微分方程及其阶、解、通解、初始条件和特解等概念.2.掌握变量可分离的微分方程.齐次微分方程和一阶线性微分方程的求解方法.3.会解二阶常系数齐次线性微分方程.4.了解线性微分方程解的性质及解的结构定理,会解自由项为多项式.指数函数.正弦函数.余弦函数的二阶常系数非齐次线性微分方程.5.了解差分与差分方程及其通解与特解等概念.6.了解一阶常系数线性差分方程的求解方法.7.会用微分方程求解简单的经济应用问题.线性代数一、行列式考试内容行列式的概念和基本性质行列式按行(列)展开定理考试要求1.了解行列式的概念,掌握行列式的性质.2.会应用行列式的性质和行列式按行(列)展开定理计算行列式.二、矩阵考试内容矩阵的概念矩阵的线性运算矩阵的乘法方阵的幂方阵乘积的行列式矩阵的转置逆矩阵的概念和性质矩阵可逆的充分必要条件伴随矩阵矩阵的初等变换初等矩阵矩阵的秩矩阵的等价分块矩阵及其运算考试要求1.理解矩阵的概念,了解单位矩阵、数量矩阵、对角矩阵、三角矩阵的定义及性质,了解对称矩阵、反对称矩阵及正交矩阵等的定义和性质.2.掌握矩阵的线性运算、乘法、转置以及它们的运算规律,了解方阵的幂与方阵乘积的行列式的性质.3.理解逆矩阵的概念,掌握逆矩阵的性质以及矩阵可逆的充分必要条件,理解伴随矩阵的概念,会用伴随矩阵求逆矩阵.4.了解矩阵的初等变换和初等矩阵及矩阵等价的概念,理解矩阵的秩的概念,掌握用初等变换求矩阵的逆矩阵和秩的方法.5.了解分块矩阵的概念,掌握分块矩阵的运算法则.三、向量考试内容向量的概念向量的线性组合与线性表示向量组的线性相关与线性无关向量组的极大线性无关组等价向量组向量组的秩向量组的秩与矩阵的秩之间的关系向量的内积线性无关向量组的正交规范化方法考试要求1.了解向量的概念,掌握向量的加法和数乘运算法则.2.理解向量的线性组合与线性表示、向量组线性相关、线性无关等概念,掌握向量组线性相关、线性无关的有关性质及判别法.3.理解向量组的极大线性无关组的概念,会求向量组的极大线性无关组及秩.4.理解向量组等价的概念,理解矩阵的秩与其行(列)向量组的秩之间的关系.5.了解内积的概念.掌握线性无关向量组正交规范化的施密特(Schmidt)方法.四、线性方程组考试内容线性方程组的克莱姆(Cramer)法则线性方程组有解和无解的判定齐次线性方程组的基础解系和通解非齐次线性方程组的解与相应的齐次线件方程组(导出组)的解之间的关系非齐次线性方程组的通解考试要求1.会用克莱姆法则解线性方程组.2.掌握非齐次线性方程组有解和无解的判定方法.3.理解齐次线性方程组的基础解系的概念,掌握齐次线性方程组的基础解系和通解的求法.4.理解非齐次线性方程组解的结构及通解的概念.5.掌握用初等行变换求解线性方程组的方法.五、矩阵的特征值和特征向量考试内容矩阵的特征值和特征向量的概念、性质相似矩阵的概念及性质矩阵可相似对角化的充分必要条件及相似对角矩阵实对称矩阵的特征值和特征向量及相似对角矩阵考试要求1.理解矩阵的特征值、特征向量的概念,掌握矩阵特征值的性质,掌握求矩阵特征值和特征向量的方法.2.理解矩阵相似的概念,掌握相似矩阵的性质,了解矩阵可相似对角化的充分必要条件,掌握将矩阵化为相似对角矩阵的方法.3.掌握实对称矩阵的特征值和特征向量的性质.六、二次型考试内容二次型及其矩阵表示合同变换与合同矩阵二次型的秩惯性定理二次型的标准形和规范形用正交变换和配方法化二次型为标准形二次型及其矩阵的正定性考试要求1.了解二次型的概念,会用矩阵形式表示二次型,了解合同变换与合同矩阵的概念.2.了解二次型的秩的概念,了解二次型的标准形、规范形等概念,了解惯性定理,会用正交变换和配方法化二次型为标准形.3.理解正定二次型.正定矩阵的概念,并掌握其判别法.概率论与数理统计一、随机事件和概率考试内容随机事件与样本空间事件的关系与运算完备事件组概率的概念概率的基本性质古典型概率几何型概率条件概率概率的基本公式事件的独立性独立重复试验考试要求1.了解样本空间(基本事件空间)的概念,理解随机事件的概念,掌握事件的关系及运算.2.理解概率、条件概率的概念,掌握概率的基本性质,会计算古典型概率和几何型概率,掌握概率的加法公式、减法公式、乘法公式、全概率公式以及贝叶斯(Bayes)公式等.3.理解事件的独立性的概念,掌握用事件独立性进行概率计算;理解独立重复试验的概念,掌握计算有关事件概率的方法.二、随机变量及其分布考试内容随机变量随机变量的分布函数的概念及其性质离散型随机变量的概率分布连续型随机变量的概率密度常见随机变量的分布随机变量函数的分布考试要求1.理解随机变量的概念,理解分布函数的概念及性质,会计算与随机变量相联系的事件的概率.2.理解离散型随机变量及其概率分布的概念,掌握0-1分布、二项分布、几何分布、超几何分布、泊松(Poisson)分布及其应用.3.掌握泊松定理的结论和应用条件,会用泊松分布近似表示二项分布.4.理解连续型随机变量及其概率密度的概念,掌握均匀分布、正态分布、指数分布及其应用,其中参数为的指数分布的概率密度为5.会求随机变量函数的分布.三、多维随机变量的分布考试内容多维随机变量及其分布函数二维离散型随机变量的概率分布、边缘分布和条件分布二维连续型随机变量的概率密度、边缘概率密度和条件密度随机变量的独立性和不相关性常见二维随机变量的分布两个及两个以上随机变量的函数的分布考试要求1.理解多维随机变量的分布函数的概念和基本性质.2.理解二维离散型随机变量的概率分布和二维连续型随机变量的概率密度、掌握二维随机变量的边缘分布和条件分布.3.理解随机变量的独立性和不相关性的概念,掌握随机变量相互独立的条件,理解随机变量的不相关性与独立性的关系.4.掌握二维均匀分布和二维正态分布,理解其中参数的概率意义.5.会根据两个随机变量的联合分布求其函数的分布,会根据多个相互独立随机变量的联合分布求其函数的分布.四、随机变量的数字特征考试内容随机变量的数学期望(均值)、方差、标准差及其性质随机变量函数的数学期望切比雪夫(Chebyshev)不等式矩、协方差、相关系数及其性质考试要求1.理解随机变量数字特征(数学期望、方差、标准差、矩、协方差、相关系数)的概念,会运用数字特征的基本性质,并掌握常用分布的数字特征.2.会求随机变量函数的数学期望.3.了解切比雪夫不等式.五、大数定律和中心极限定理考试内容切比雪夫大数定律伯努利(Bernoulli)大数定律辛钦(Khinchine)大数定律棣莫弗—拉普拉斯(De Moivre-Laplace)定理列维—林德伯格(Levy-Lindberg)定理考试要求1.了解切比雪夫大数定律、伯努利大数定律和辛钦大数定律(独立同分布随机变量序列的大数定律).2.了解棣莫弗—拉普拉斯中心极限定理(二项分布以正态分布为极限分布)、列维—林德伯格中心极限定理(独立同分布随机变量序列的中心极限定理),并会用相关定理近似计算有关随机事件的概率.六、数理统计的基本概念考试内容总体个体简单随机样本统计量经验分布函数样本均值样本方差和样本矩分布分布分布分位数正态总体的常用抽样分布考试要求1.了解总体、简单随机样本、统计量、样本均值、样本方差及样本矩的概念,其中样本方差定义为2.了解产生变量、变量和变量的典型模式;了解标准正态分布、分布、分布和分布得上侧分位数,会查相应的数值表.3.掌握正态总体的样本均值.样本方差.样本矩的抽样分布.4.了解经验分布函数的概念和性质.七、参数估计考试内容点估计的概念估计量与估计值矩估计法最大似然估计法考试要求1.了解参数的点估计、估计量与估计值的概念.2.掌握矩估计法(一阶矩、二阶矩)和最大似然估计法。
2024年考研数学三大纲重点解析

2024年考研数学三大纲重点解析关键信息项:1、函数、极限、连续函数的概念及表示法函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性复合函数、反函数、分段函数和隐函数基本初等函数的性质及其图形数列极限与函数极限的定义及其性质函数的左极限和右极限无穷小量和无穷大量的概念及其关系无穷小量的性质及无穷小量的比较极限的四则运算极限存在的两个准则:单调有界准则和夹逼准则两个重要极限:\(\lim_{x\to 0}\frac{\sin x}{x}=1\),\(\lim_{x\to \infty}(1+\frac{1}{x})^x=e\)函数连续的概念函数间断点的类型初等函数的连续性闭区间上连续函数的性质2、一元函数微分学导数和微分的概念导数的几何意义和物理意义函数的可导性与连续性之间的关系平面曲线的切线和法线导数和微分的四则运算基本初等函数的导数复合函数、反函数、隐函数以及参数方程所确定的函数的微分法高阶导数的概念简单函数的二阶导数微分中值定理:罗尔定理、拉格朗日中值定理和柯西中值定理洛必达法则函数单调性的判别函数的极值函数图形的凹凸性、拐点及渐近线3、一元函数积分学原函数和不定积分的概念不定积分的基本性质基本积分公式定积分的概念和基本性质定积分中值定理积分上限的函数及其导数牛顿莱布尼茨公式不定积分和定积分的换元积分法与分部积分法反常(广义)积分定积分的应用:平面图形的面积、旋转体的体积、曲线的弧长、功、压力、引力4、多元函数微积分学多元函数的概念二元函数的几何意义二元函数的极限与连续的概念有界闭区域上二元连续函数的性质多元函数偏导数的概念与计算全微分的概念多元复合函数、隐函数的求导法二阶偏导数多元函数的极值和条件极值多元函数的最大值、最小值及其简单应用二重积分的概念、性质、计算5、无穷级数数项级数的收敛与发散的概念收敛级数的和的概念级数的基本性质与收敛的必要条件几何级数与\(p\)级数及其收敛性正项级数收敛性的判别法任意项级数的绝对收敛与条件收敛幂级数及其收敛半径、收敛区间(指开区间)和收敛域幂级数的和函数函数展开为幂级数6、常微分方程常微分方程的基本概念变量可分离的微分方程齐次微分方程一阶线性微分方程可降阶的高阶微分方程线性微分方程解的性质及解的结构定理二阶常系数齐次线性微分方程高于二阶的某些常系数齐次线性微分方程简单的二阶常系数非齐次线性微分方程11 函数、极限、连续111 函数是数学中的基本概念,理解函数的定义包括定义域、值域和对应法则至关重要。
考研讲义数三经济部分精编WORD版

考研讲义数三经济部分精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】第十三章 微积分在经济学中的经济应用 (数三)《考试要求》1. 掌握导数的经济意义(含边际与弹性的概念)。
2. 了解差分与差分方程及其通解与特解等概念。
3. 掌握一阶常系数线性差分方程的求解方法。
4. 会应用一阶差分方程、极限、级数等知识求解简单的经济应用问题。
一、.极限及级数在经济学中的应用(一)复利:设某银行年利率为r ,初始存款为0A 元,(1)一年支付一次利息(称为年复利),则t 年后在银行的存款余额为()t 01tA A r =+;(2)若一年支付n 次,则t 年后在银行的存款余额为0(1)rnt A A t n =+;(3)由于lim [(1)]nrrt rt r e n n +=→∞,所以当每年支付次数趋于无穷时,t 年后得到的存款余额为0rt t A A e =,称为t 年后按连续复利计算得到的存款余额。
(二)将来值与现值:上述结论中,称t A 是0A 的将来值,而0A 是t A 的现值。
现值与将来值的关系为:0(1)t t A A r =+ ⇔0(1)t t A A r -=+ 或 0(1)t t A A r =+ ⇔0(1)tt A A r -=+例 1 现购买一栋别墅价值300万元, 若首付50万元, 以后分期付款, 每年付款数目相同, 10年付清,年利率 为6%, 按连续复利计算, 问每年应付款多少?例2(08)设银行存款的年利率为0.05r =,并依年复利计算,某基金会希望通过存款A 万元,实现第一年提取19万元,第二年提取28万元,…,第n 年提取(10+9n )万元,并能按此规律一直提取下去,问A 至少应为多少万元?、二. 经济学中的常用函数需求函数:()Q Q P =, 通常()Q Q P =是P 的减函数;供给函数:()Q Q P =, 通常()Q Q P =是P 的增函数;成本函数:01()()C Q C C Q =+, 其中0(0)C C =为固定成本, 1()C Q 为可变成本;收益函数:R PQ =;利润函数:()()()L Q R Q C Q =-.例 1 某厂家生产的一种产品同时在两个市场销售, 售价分别为1p 和2p , 销售量分别为1q 和2q , 需求函数分别为112402q p =-, 22100.05q p =-, 总成本函数为123540()C q q =++, 试问:厂家如何确定两个市场的售价, 能使其获得的总利润最大?最大的总利润为多少?例 2(99) 设生产某种产品必须投入两种要素, 1x 和2x 分别为两种要素的投入量,Q 为产出量;若生产函数为122Q x x αβ=, 其中,αβ为正常数, 且1αβ+=, 假设两种要素的价格分别为1p 和2p 试问:当产出量为12时, 两要素各投入多少可以使得投入总费用最小?解 需要在产出量12212x x αβ=的条件下, 求总费用1122p x p x +的最小值, 为此作拉格朗日函数12112212(,,)(122)F x x p x p x x x αβλλ=++-.11121121221220,(1)20,(2)1220.(3)F p x x x F p x x x F x x αβαβαβλαλβλ--∂⎧=-=⎪∂⎪∂⎪=-=⎨∂⎪⎪∂=-=⎪∂⎩ 由(1)和(2), 得 1221216(),()p p x x p p αββααβ==;因驻点唯一, 且实际问题存在最小值, 故当211212(),6()p p x x p p βααββα==时, 投入总费用最小. 三. 利用导数求解经济应用问题(一)、边际量:当某经济量()y y x =的自变量x 增加一个单位时经济量的改变量称为该经济量的边际量, 如边际成本、边际收益、边际利润等, 由于(1)()()y x y x y x '+-≈, 且对于大数而言, 一个单位可以看成是微小的, 习惯上将()y x '视为()y y x =的边际量.1、 定义 : 设()y f x =或(),y f x t =,则称dy dx 或yx∂∂为y 关于x 的边际函数。
《2021数学》第三章考研讲义

《2021数学》第三章 整式、分式和函数一、基本定义1.单项式数与字母的积这样的代数式叫做单项式,如23x ;单独一个数或一个字母也是单项式.其中单项式中的字母因数叫做单项式的系数;所有字母的指数的和叫做这个单项式的次数;若单项式表示p m n x y ax ,那么a 称为单项式pm n x y ax 的系数,p m n ++叫做这个单项式的次数. 2.多项式几个单项式的和叫做多项式.在多项式中,每个单项式叫做多项式的项,其中不含字母的项叫做常数项.3.整式单项式和多项式统称为整式. 4.分式分式定义:用A 、B 表示两个整式,B A ÷就可以表示成BA的形式,如果除式B中含有字母,式子BA就叫做分式. 5.最简分式分式的分子与分母没有公因式时,叫做最简分式. 【练习】1.若x 2+xy +y =14,y 2+xy +x =28,则x +y 的值为( ) A.6或-7 B.-6或-7 C.6或7 D.7 E.-6或7【答案及解析】A 由已知两式相加得(x +y)2+(x +y )−42=0,把x+y 看作整体,分解得到(x +y +7)×(x +y −6)=0,故x+y=6或x+y=-7.二、整式的因式因式定理:)(x f 含有(b ax -)因式⇔)(x f 能被(b ax -)整除⇔()0bf a=; 尤其,)(x f 含有(a x -)因式⇔)(x f 能被(a x -)整除⇔0)(=a f 【练习】1.已知多项式f (x )=2x 4−3x 3−ax 2+7x +b 能被x 2+x −2整除,则 ab 的值是( )A.1B.-1C.2D.-2E.0【答案及解析】C 令x 2+x −2=0,得x=-2或x=1,从而,{f (−2)=0f (1)=0,解出a=12,b=6,则a b=2.2. 多项式f (x )=x 2+x +n 能被x +5整除,则此多项式也可以被( )整除. A. x −6 B. x +6 C. x −4 D. x +4 E. x +2【答案及解析】C 由因式定理,f (−5)=0,得n=-20,故f (x )=x 2+x −20=(x −4)(x +5).三、分解因式1.分解因式的概念:把一个多项式化成几个整式的积的形式,这种变形叫做分解因式(又叫因式分解). (1)因式分解的实质是一种恒等变形,是一种化和为积的变形. (2)因式分解与整式乘法是互逆的.(3)在因式分解的结果中,每个因式都必须是整式. (4)因式分解要分解到不能再分解为止. 2.因式分解的基本方法:(1)运用公式法;(2)分组分解法;(3)十字相乘法;(4)双十字相乘法.3.因式分解的一般步骤:一提二套三分组. 【练习】1.解分式方程2x2−2x−1+6x−6x2−1=7,解得x=()A. 1B.12C.1或12D.-1E.0【答案及解析】B 2x 2−2x−1+6x−6x2−1=(2x2−2)(x+1)+6x−6x2−1=2(x+1)2+6x+1=7,且x2−1≠0,x≠±1,故x=122. 已知2x−3x2−x =Ax−1+Bx,其中A,B为常数,那么A+B的值为( )A.-2B.2C.-4D.4E.1【答案及解析】B 2x−3x2−x =Ax−1+Bx=(A+B)x−Bx2−x,A+B=2.四、集合的有关概念1.集合的概念集合:将能够确切指定的一些对象看成一个整体,这个整体就叫做集合,简称集.元素:集合中各个对象叫做这个集合的元素.2.集合的分类有限集:含有有限个元素的集合.无限集:含有无限个元素的集合.规定:空集是不含任何元素的集合.3.元素与集合的关系属于:如果a是集合A的元素,就说a属于A,记作a∈A;不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于A,记作a∉A.4.常用数集1.非负整数集(自然数集):全体非负整数的集合,记作N.2.正整数集:非负整数集排除0的集合,记作N+.3.整数集:全体整数的集合,记作Z.4.有理数集:全体有理数的集合,记作Q.5.实数集:全体实数的集合,记作R.【注】(1)自然数集与非负整数集是相同的,也就是说,自然数集包括0;(2)非负整数集内排除0的集,记作N.5.集合的基本运算1.A=B(指集合A 与集合B 有完全相同的元素).2.A ⊂B(集合A 真包含于集合B).A ⊆B(指集合A 包含于集合B ,即集合A 的元素都是集合B 的元素). A ⊈B(指集合A 不包含于集合B ,并且A ≠B).3.A ⋃B(指集合A 与B 的并集,是由属于集合A 或属于集合B 的全体元素组成的集合).4.A ⋂B(指集合A 与B 的交集,是由既属于集合A 又属于集合B 的全体元素组成的集合)5.∁⋃A (指集合A 的补集,是由属于全集但不属于集合A 的元素组成的集合). 【练习】1. 设集合A={x|−12<x ≤2},B={x |x 2≤1},则A ⋃B=( ) A. {x |−1≤x ≤2} B. {x|−12≤x ≤14} C. {x|x <2} D. {x |1≤x ≤2} E. {x |−2≤x ≤1}【答案及解析】A B={x |x 2≤1}={x |−1≤x ≤1}, A={x|−12<x ≤2}, A⋃B = {x |−1≤x ≤2}.2.设集合U={1,2,3,4,5},A={1,2,3},B={2,3,4},则∁⋃(A ∩B)=( ) A.{2,3} B.{1,4,5} C.{4,5} D.{1,5} E.{1,4}【答案及解析】B A={1,2,3},B={2,3,4},A ∩B={2,3},则∁⋃(A ∩B)={1,4,5}.五、函数1.一元二次函数 (1) 函数形式.一般式:.顶点式:. 分解式:.2(0)y ax bx c a =++≠224()24b ac b y a x a a-=++(0)a ≠12()()(0)y a x x x x a =--≠(2) 函数图像:抛物线 (3) 一般解析式与图像关系一般解析式:. 开口:开口向上;开口向下.截距:在轴上的截距为. 判别式:.零点:当时,在轴上的交点为对称轴:. 顶点:.最值:,最小值;最大值. 单调性:若,单调减(增)区间为; 2. 指数函数及对数函数 (1)指数和对数运算公式(2)图像及性质 2(0)y ax bx c a =++≠0a >0a <y c 24b ac ∆=-0∆>x 1,2x =2bx a =-24,24b ac b aa ⎛⎫-- ⎪⎝⎭0a >244acb a -0a <244ac b a-0(0)a ><,2b a ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭【练习】1. 一元二次函数y=x(1-x)的最大值为( )A.0.05B.0.10C.0.15D.0.20E.0.25【答案及解析】E 看到二次函数求最值,要想到图像的顶点公式,或者利用配方法.y =x (1−x )=x −x 2=−(x −12)2+14≤14,当x =12时,函数取最大值y max =14 = 0.25. 2. 已知log a 12<1,那么a 的取值范围为( ) A.0< a ≤12 B. a>1 C.a>1或0< a <12D.0< a < 32E. 12< a <1【答案及解析】C 由log a 12<1=log a a ,得当a>1时a> 12,故a>1;当0<a<1时,a<12,故0< a <12.因此a>1或0<a<12.练习题1.如果a 2+b 2+2c 2+2ac =2bc =0,则a+b 的值为( ) A.0 B.1 C.-1 D.-2 E.22.如果3(a 2+b 2+c 2)=(a +b +c)2,则a,b,c 三者的关系为( ) A. a +b =b +c B. a +b +c =1 C. a =b =c D. ab +bc =ac E.abc=13.已知(2021-a)(2021-a)=2021,那么(2021-a)2+(2021-a)2=( ) A.4002 B.4012 C.4042 D.4020 E.40004.若x ,y ,x 为实数,设A=x 2−2y +π2,B=y 2−2z +π3,C=z 2−2x +π6,则在A ,B ,C 中( )A.至少有一个大于零B.至少有一个小于零C.都大于零D.都小于零E.至少有两个大于零 5.已知x 2-x+a -3是一个完全平方式,则a=( ). A. 214 B. 314C. 114D. 334 E. 2346.对任意实数x ,等式ax -4x+5+b=0恒成立,则(a+b)2021为( ) A.0 B.-1 C.1 D.2021 E.27.当a ,b ,c 为( )时,多项式f(x)=2x ー7与g(x)=a(x -1)2ーb(x+2)+c(x 2+x -2)相等. A.a =−119,b =53,c =119B.a =−11,b =15,c =11C.a =119,b =53,c =−119D.a =11,b =15,c =−11E.以上答案均不正确8.确定m ,b 的值为( ),使mx 4+bx 2+1能被(x -1)2整除. A. m=1,b=4 B.m=3,b=-4 C.m=-3,b=4 D.m=1,b=-3 E.m=1,b=39. 已知(x 2+px+8)(x 2-3x+q)的展开式中不含x 2和x 3项,则p ,q 的值为( ). A. {p =2q =1 B.{p =3q =2 C. {p =2q =2D. {p =1q =3E. {p =3q =110.已知x 2−3x +1=0,则|x −1x |=( )A.√2B. √3C.1D. 2E. √511.设集合P={1,2,3,4},Q={x ||x |≤2,x ∈R },则P ∩Q 等于( ) A.{1,2} B.{3,4} C. {1} D.{-2,-1,0,1,2} E.{1,4}12. 已知二次函数f (x )满足 f (1+x )=f (1−x ),且f (0)=0,f (1)=1,以及在区间[m,n]上的值域是[m,n],则实数m+n的值为( )A.0B.1C.2D.3E.413.一元二次函数y=x(1-x)的最大值为( )A.0.05B.0.10C.0.15D.0.20E.0.2514. 如果log a5>log b5>0,那么a与b的关系是( )A.0<a<b<1B. 1<a<bC. 0<b<a<1D.1<b<aE. -1<a<b<115. 已知(a2+2a+5)3x>(a2+2a+5)1-x,则x的取值范围是( )A. [14,+∞) B.(14,+∞) C. [14,1]D.[1, +∞)E.(1,+∞)答案及解析1.A a 2+b 2+2c 2+2ac −2bc =(a +c )2+(b −c )2=0,根据非负性,所以a=-c,b=c,从而a+b=0,选择A 选项。
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()
A.3
B.4
C.5
D.6
Foil 12
热点分类突破
解析 (1)利用函数思想,通过讨论 Sn=d2n2+a1-d2n 的单调
性判断.
本 设{an}的首项为 a1,则 Sn=na1+12n(n-1)d=d2n2+a1-d2n.
讲
栏 目
由二次函数性质知 Sn 有最大值时,则 d<0,故 A、B 正确;
公差为13的等差数列,
本 则 bn=1+13(n-1)=n+3 2,
讲 栏
则 an=3nbn=(n+2)×3n-1,
目 开 关
从而有n+an 2=3n-1,
故 Sn=a31+a42+a53+…+n+an2
=1+3+32+…+3n-1=11--33n=3n-2 1,
故(Sn)max=S4=S5=10,
若存在 m∈N*,使对任意 n∈N*总有 Sn<Tm+λ,
则 10<4+λ,得 λ>6.
Foil 23
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等差(比)数列的综合问题的常见类型及解法
(1)等差数列与等比数列交汇的问题,常用“基本量法”求
本 讲
解,但有时灵活地运用性质,可使运算简便.
栏 目
(2)等差数列、等比数列与函数、方程、不等式等的交汇问
②由①有 Sn=3[11----22n]=1-(-2)n.
假设存在 n,使得 Sn≥2 013,
则 1-(-2)n≥2 013,即(-2)n≤-2 012.
本
讲 栏
当 n 为偶数时,(-2)n>0.上式不成立;
目 开
当 n 为奇数时,(-2)n=-2n≤-2 012,
关 即 2n≥2 012,则 n≥11.
本 讲
序恰为等比数列{bn}的前3项,记{bn}的前n项和为Tn,若存
栏 目
在m∈N*,使对任意n∈N*,总有Sn<Tm+λ恒成立,求实数
开 λ的取值范围.
关
解 (1)由a2+a7+a12=-6得a7=-2,∴a1=4,
∴an=5-n,从而Sn=n9- 2 n.
(2)由题意知b1=4,b2=2,b3=1,
Foil 6
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考点一 与等差数列有关的问题
本 例 1 在等差数列{an}中,满足 3a5=5a8,Sn 是数列{an}的前 n
讲 项和.
栏
目 开 关
(1)若 a1>0,当 Sn 取得最大值时,求 n 的值; (2)若 a1=-46,记 bn=Sn-n an,求 bn 的最小值.
Foil 7
讲 栏
所有正整数 n 的值.
目 开
(1)证明
由 bn=3-nan 得 an=3nbn,
关 则 an+1=3n+1bn+1.
代入an+1-3an=3n中,得3n+1bn+1-3n+1bn=3n,
即得bn+1-bn=13.
所以数列{bn}是等差数列.
Foil 25
热点分类突破
(2)解 因为数列{bn}是首项为 b1=3-1a1=1,
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解 (1)设{an}的公差为 d,则 由 3a5=5a8,得 3(a1+4d)=5(a1+7d),∴d=-223a1.
∴Sn=na1+nn-2 1×-223a1=-213a1n2+2243a1n
本
讲 栏
=-213a1(n-12)2+12434a1.
目
开 关
∵a1>0,∴当 n=12 时,Sn 取得最大值.
本 故 a1=-m-2 1,
讲 栏
因为 am+am+1=5,
目
开 关
故 am+am+1=2a1+(2m-1)d
=-(m-1)+2m-1=5,
即 m=5.
答案 (1)C
(2)C
Foil 14
热点分类突破
考点二 与等比数列有关的问题
例 2 (1)(2012·课标全国)已知{an}为等比数列,a4+a7=2,a5a6
开 关
因为{Sn}为递增数列,则 d>0,不妨设 a1=-1,d=2,显然
{Sn}是递增数列,但 S1=-1<0,故 C 错误;
对任意 n∈N*,Sn 均大于 0 时,a1>0,d>0,{Sn}必是递增数列, D 正确.
Foil 13
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(2)am=2,am+1=3,故 d=1,
因为 Sm=0,故 ma1+mm2-1d=0,
本 讲 栏 目 开 关
判 (3) 通 项 公 式 法 : an = pn + ⇔{an}为等比数列
定 q(p、q 为常数)⇔{an}为等差 (3)通项公式法:
数列 方
an=c·qn(c、q 均是不为
法 (4)前 n 项和公式法:Sn=An2 0 的 常 数 , n∈N*) ⇔
+Bn(A、B 为常数)⇔{an}为 {an}为等比数列
项公式、前n项和公式及其性质等知识交汇综合命题,考
查用数列知识分析问题、解决问题的能力,属低、中档
题.
Foil 3
主干知识梳理
1.an与Sn的关系Sn=a1+a2+…+an,
本 讲
an=SS1n,-Sn-1,
n=1, n≥2.
栏 目
2.等差数列和等比数列
开 关
等差数列
定义
an-an-1=常数 (n≥2)
开
关 解得q=32(q=-1不合题意,舍去).
答案 (1)D
3 (2)2
Foil 16
热点分类突破
(1)证明数列是等比数列的两个方法:①利用定
义:aan+n 1(n∈N*)是常数,②利用等比中项a2n=an-1an+1(n≥2,
本 n∈N*).
讲 栏
(2)等比数列中的五个量:a1,an,q,n,Sn可以“知三求
()
A.若d<0,则数列{Sn}有最大项
本 讲
B.若数列{Sn}有最大项,则d<0
栏 目
C.若数列{Sn}是递增数列,则对任意n∈N*,均有Sn>0
开 关
D.若对任意n∈N*,均有Sn>0,则数列{Sn}是递增数列
(2)(2013·课标全国Ⅰ)设等差数列{an}的前n项和为Sn,Sm-1=
-2,Sm=0,Sm+1=3,则m等于
大家好
1
本 讲 栏 目 开 关
Foil 2
第1讲 等差数列、等比数列
【高考考情解读】
高考对本讲知识的考查主要是以下两种形式:
本 1.以选择题、填空题的形式考查,主要利用等差、等比数列
讲 栏
的通项公式、前n项和公式及其性质解决与项、和有关的
目 开
计算问题,属于基础题;
关 2.以解答题的形式考查,主要是等差、等比数列的定义、通
∴qa31==-1 2,
或q3=-12, a1=-8,
∴a1+a10=a1(1+q9)=-7.
Foil 15
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(2)利用等比数列的通项公式及前n项和公式求解.
S4=S2+a3+a4=3a2+2+a3+a4=3a4+2,
本 讲
将a3=a2q,a4=a2q2代入得,
栏 目
3a2+2+a2q+a2q2=3a2q2+2,化简得2q2-q-3=0,
设等比数列{bn}的公比为q,
Foil 22
热点分类突破
则 q=bb21=12,
本 讲 栏
∴∵T(12m)=m 随4[11m--增1212加m]而=递8[减 1-,(12∴)m{]T,m}为递增数列,得 4≤Tm<8.
目 开 关
又 Sn=n9- 2 n=-12(n2-9n) =-12[(n-92)2-841],
本 和).
讲 栏
(3)数列{an}是等差数列的充要条件是其前n项和公式Sn=f(n)
目 开
是n的二次函数或一次函数且不含常数项,即Sn=An2+
关 Bn(A2+B2≠0).
Foil 11
热点分类突破
(1)(2012·浙江)设Sn是公差为d(d≠0)的无穷等差数
列{an}的前n项和,则下列命题错.误.的是
①若m,n,p,q∈N*,且m+n=p+q,则am+an=ap+aq;
②Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…,仍成等差数列;
③am-an=(m-n)d⇔d=amm--ann(m,n∈N*);
Foil 10
热点分类突破
④
an bn
=
A2n-1 B2n-1
(A2n-1,B2n-1分别为{an},{bn}的前2n-1项的
栏 目
解
①设等比数列{an}的公比为 q,则 a1≠0,q≠0.由题意得
开 关
S2-S4=S3-S2, a2+a3+a4=-18.
即- a1qa11q+2-qa+1qq32==a1-q21,8,
解得aq1==-3,2. 故数列{an}的通项公式为 an=3×(-2)n-1.
Foil 20
热点分类突破
等差数列
(4){an} 为 等 差 数 列 ⇔
(5){an}为等比数列,an>0⇔ {aan } 为 等 比 数 列 (a>0
{logaan}为等差数列
且 a≠1)
Foil 5
主干知识梳理
(1)若 m、n、p、q∈N*,(1)若 m、n、p、q∈N*,
且 m+n=p+q,则
本 讲
性质
且 m+n=p+q,则 +an=ap+aq (2)an=am+(n-m)d
目 开
二”.
关 (3){an}为等比数列,其性质如下:
①若m、n、r、s∈N*,且m+n=r+s,则am·an=ar·as;
②an=amqn-m;
③Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等比数列(q≠-1).