[2018年最新整理]微积分人大3版


) 2 n 1 n na -2, n-3, Pn( (n ( x ( x ( ) x ) x = ) = ) = a = a 2 3! n + a ! + a a 2 + ( a + 。 3 x 4 ( 2 x 3 a ) 2 x ( + x a ) a ( + x x ( x ) x + x ) + ) + na + + n ( x ( + n + x n 1) ( a ) n a ( 1)( x , ( x x n x ) 2) ) ( x x ) 0 1 21 3 n 2 03 0 4 2 0 0 0 n 0 n n 0 0 n 0
§7.6 泰勒公式与泰勒级数
一、泰勒公式
泰勒中值定理 泰勒公式与麦克劳林公式
二、泰勒级数
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一、泰勒公式
根据函数的微分,有 f(x)=f(x0)+f (x0)(x-x0)+o(x-x0) (当|x-x0|很小时), 略掉o(x-x0),得到求f(x)的近似公式 f(x)f(x0)+f (x0)(x-x0) (当|x-x0|很小时), 其误差为 R(x)=f(x)-f(x0)-f (x0)(x-x0)。 近似公式的不足:精确度不高,误差难于估计。
f(x0)=Pn(x0), f (x0)=Pn(x0), f (x0)=Pn(x0), f (x0)=Pn(x0), f (n)(x0)=Pn(n)(x0)。
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多项式系数的确定:
f(x0)=Pn(x0) =a0,
f (x0)=Pn(x0) =a1,
为了达到一定精确度的要求,可考虑用 n 次多项式 Pn (x)近似f(x)。
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一、泰勒公式
设函数f(x)在含有x0的开区间内具有直到(n+1)阶导数, 我们希望找出一个关于(x-x0)的n次多项式 Pn(x)=a0+a1(x-x0)+ a2(x-x0)2+ + an (x-x0)n 来近似表达 f(x) ,我们自然希望 Pn(x) 与 f(x) 在 x0 的各阶导 数(直到(n+1)阶导数)相等:
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多项式系数的确定:
1 ak = f k!
于是所求多项式为
(k )
( x0 ) (k=0, 1, 2, , n)
Pn(x)=a0+a1(x-x0)+ a2(x-x0)2+ + an (x-x0)n
1 Pn(x)= f(x0)+ f (x0) (x-x0)+ f ( x0 ) (x-x0) 2 + 2! 1 ( n) + f (x0) (x-x0) n 。 n!
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泰勒公式:
1 f (x)= f(x0)+ f (x0) (x-x0)+ f ( x0 ) (x-x0) 2 + 2! 1 ( n) + f (x0) (x-x0) n +R n(x) 。 , n!
麦克劳林公式: 当x0=0时的泰勒公式称为麦克劳林公式,就是
a0 = f(x0),
a1 = f (x0),
1 a2 = f (x0), 2! 1 a3 = f (x0), 3! 1 (n) an = f (x0)。 n!
f (x0)=Pn(x0) =2!a2,
f (x0)=Pn(x0) =3!a3, f (n)(x0)=Pn(n)(x0) = n!an。
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泰勒中值定理: 定理7.13 如果函数f(x)在含有x0的某个开区间(a, b) 内具有直到(n+1)的阶导数,则当x(a, b)时,f(x)可以表 示为 1 f (x)= f(x0)+ f (x0) (x-x0)+ f ( x0 ) (x-x0) 2 + 2! 1 ( n) n + f (x0) (x-x0) +R n(x) , n! 1 其中 R n(x) = f ( n+1) ( )(x-x0) n+1(在 x0 与 x 之间)。 (n + 1)! 展开式 称为f(x)按(x-x0)的幂展开的n 阶泰勒公式, 而R n(x)的表达式 称为拉格朗日型余项。
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f ( n ) ( 0) n f (0) 2 f(x)=f(0)+f (0)x + x + + x +R n(x), 2! n! 1 ( n+1) n+1 其中 R n(x) = f ( )x 。 (n + 1)!
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二、泰勒级数
如果f(x) 在区间 (a, b) 内具有各阶导数都存在,则对 于任意的正整数n,泰勒公式都成立。当n时,如果 R n(x)0,则得幂级数 1 f(x)=f(x0)+ f (x0) (x-x0)+ f ( x0 ) (x-x0) 2 + 2! 1 ( n) + f (x0) (x-x0) n+ , n! 这一幂级数称为函数f(x)的泰勒级数。 在泰勒级数中取x0=0,得 f ( n ) ( 0) n f (0) 2 f(x)=f(0)+f (0)x + x + + x + , 2! n! 此级数称为f(x)的麦克劳林级数。
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微积分人大3版 7.1

微积分人大3版 7.1
设级数 ∑ u n 收敛且 ∑ u n =s,则差值
n =1 n =1 ∞ ∞
rn =s−sn=un+1 + un+2 + · · ·
叫做级数 ∑ u n 的余项。
n =1 ∞
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例1 讨论等比级数(几何级数)
∑aq
n =0

n
= a + aq + aq + ⋅ ⋅ ⋅ + aq + ⋅ ⋅ ⋅
n =0
当|q|>1 时, lim sn =∞,此时级数 ∑aq n 发散。 =∞,此时级数
n →∞

a 。 1− q
当 q =1 时, n = na → ∞,因此级数 ∑aq n 发散。 ,s ,sn 随着n为奇数或偶数而等于a或等于0,
从而 sn 的极限不存在,这时级数 ∑aq n 也发散。
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二、级数敛散性的概念
级数的部分和: 级数的部分和: sn = u1 + u2 + u3 + ⋅ ⋅ ⋅ + un。 级数敛散性定义: 级数敛散性定义:
如果级数 ∑ u n 的部分和数列 sn 有极限: lim sn =s, 则称无穷级数 ∑ u n 收敛, ,这时极限 s 叫做这级数的和, 并写成 s= ∑ u n = u1 + u2 + u3 + ⋅ ⋅ ⋅ + un + ⋅ ⋅ ⋅ ;
2 n
的敛散性,其中a ≠0,q叫做级数的公比。 解:如果q ≠1,则部分和
a (1 − q n ) sn= a + aq + aq 2 + ⋅ ⋅ ⋅ + aq n−1 = 。 1− q ∞ a n 当|q|<1 时, lim s n = , ,此时级数 ∑ aq 收敛。 n→∞ 1− q n =0

最新人大版微积分第三版课件习题课第8章教学讲义ppt

最新人大版微积分第三版课件习题课第8章教学讲义ppt

设 P 0 是 函 数 f(P )的 定 义 域 的 聚 点 , 如 果 f(P )在 点 P 0 处 不 连 续 , 则 称 P 0 是 函 数 f(P )的 间 断 点 . 注意:二元函数可能在某些孤立点处间断,也可能
在曲线上的所有点处均间断。
在定义区域内的连续点求极限可用“代入法”: P l iP m 0f(P)f(P 0) (P 0 定义)区域
高阶偏导数
函 数 z f(x ,y )的 二 阶 偏 导 数 为 x x z x 2z2fx(xx,y), y yz y22 zfyy(x,y), y x zx2 zyfx(yx,y), x y zy2 zxfy(xx,y).
混合偏导 ( 注意:混合偏导数相等的条件) 二阶及二阶以上的偏导数统称为高阶偏导数.
d z A x B y .
定理1(可微分必要条件)如果函数z f(x, y)在
点(x, y)可微分,则该函数在点(x, y)的偏
导数z 、z x y
必存在,且函数z
f(x,
y)
在点(x, y)的全微分为
dzxzdxyzdy.
定 理 2 ( 可 微 分 的 充 分 条 件 ) 如 果 函 数 zf(x,y)
y y 0
f yx x 0 lx i0m f(x 0 ,y 0 y y )f(x 0 ,y 0)fy(x0,y0)
y y 0
f x lx i0m f(x x , y x )f(x ,y )fx(x,y) f y lx i0m f(x ,y y y )f(x ,y) fy(x,y)
复合函数求导法则
1、zu vFra bibliotekx型z f ( u , v )u , ( x )v ,( x )
d dx z u zd du x v zd dx v .

微积分人大3版 7.5

微积分人大3版  7.5
(−1) n 当 x=−1 时,级数成为 ∑ ,它是收敛的; n n =1 ∞ 1 当 x=0 时,级数成为 ∑ ,它是发散的。 n =1 n 所以级数的收敛区间为[−1, 0)。•练习 练习
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二、幂级数的性质
幂级数的和与差: 幂级数的和与差:
设幂级数 ∑a n x n =f(x)及 ∑bn x n =g(x),收敛半径分别
n −1
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xn 例 3 求级数 ∑ n 的收敛区间。 n =1 n 解:因为 1 (n + 1) n +1 a n +1 1 1 l = lim = lim =0, = lim ⋅ n →∞ a n →∞ n →∞ n + 1 1 1 n n (1 + ) n n n 所以级数的收敛半径为R=+∞ ,收敛区间为(−∞, +∞)。
n =1 首页 ∞ n=1
n =1 ∞
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例 5 求幂级数 ∑nx n −1 的收敛区间及和函数,并求
n 级数 ∑ n 的和。 n =1 2
∞ n =1

解:幂级数 ∑nx n −1 的收敛区间为(−1, 1)。
n =1

当x∈(−1, 1)时,
S (x) = ∑nx
n =1 ∞ n −1
n 级数 ∑ n 的和。 n =1 2
∞ n =1

解:因为

a n +1 n +1 lim = lim =1, n →∞ a n →∞ n n
所以级数 ∑nx n −1 的收敛半径为 R =1。

人大版微积分第三版课件定积分应用

人大版微积分第三版课件定积分应用

线
、 ( a b )及 轴所围成的平面
图形绕 x轴旋转而成的旋转体,见图6-19,求它
的体积 Vx.
(1) 用分点 a x0 x1 x2 xn b
把区间 [a,b] 分成 n个小区间
[xi1, xi ](i 1, 2, , n)
这些小区间的长分别为 xi xi xi1(i 1, 2, , n)
定积分的应用
平面图形的面积 旋转体的体积
已知函数 求由曲线 梯形的面积 .
在区间


上连续,如何 所围成的曲边
1. 如果在 见图6-10
则由定积分


的几何意义知:
2. 如果在

,见图6-11,
3. 对于在
上函数
面积 可以表示为
有时取正有时取负,见图6-12,
类似地,由曲线 x ( y)( 0),直线 y c, y d 及 y
n
因此整个旋转体体积 Vx
[ f (i )]2 xi
i 1
(3) 记
x
max
1in
xi
当分点数
n , x 0
整个旋转体的体积
n
Vx
lim
x0
i 1
[
f
(i )]2 xi
b
[
f
(
x)]2dx
a
同理可得绕y轴旋转而成的旋转体的体积的计算公式为
Vy
d [( y)]2dy
c
求椭圆
分别绕 轴与 轴旋转产生的旋转体体积
4b a2 ab
a4
a2 x2 dx
例 求抛物线 y2 2x 与直线 y x 4
2
所围成的图形的面积.

微积分 第3版 第1章 函数

微积分 第3版 第1章 函数
函数 y f ( x) 与 x f 1( y) 的图像是相同的,
与 y f 1( x) 的图像关于直线 y x 对称.
1.4 函数的表示
通常可以用集合, 图表, 数据对应, 图形和解析 表达式等表示函数.
1. 解析表达式 (显函数)
y f ( x) 称为显函数.
2. 分段函数
一个函数在其定义域的不同部分可以有不同 的表达式, 即所谓的分段函数.
y ax (a 1)
特别地,y e x , e 2.718.
第一章 函数
1.1 函数
设D为实数集R的非空子集, 如果对任意的 x D, 都存在唯一的 y R与之对应, 则称y 是x 的一元函数, 可用 y f ( x)表示, 并称 x为自变量, y为因变量.
而定义域就是自变量的取值范围, 值域就是 因变量的取值范围, 分别记为 dom( f )与ran( f ).
如果函数 y f ( x)的定义域D 关于原点对称, 而且 y f (x) 的图形关于y 轴对称, 就称函数 y f (x)为偶函数.
即如果对任意 x D, 都有 f ( x) f ( x),
则称 f ( x) 为偶函数.
3. 周期函数
设 y f ( x)为函数, 如果存在正数T, 使得
2. 奇函数与偶函数
设函数 y f (x)的定义域为D,如果对任意 x D, 都有 x D, 我们就说D关于原点对称.
如果函数 y f ( x)的定义域D关于原点对称, 而且 y f ( x) 的图形关于坐标系原点对称,
就称函数 y f (x)为奇函数. 即如果对任意 x D, 都有 f ( x) f ( x), 则称 f ( x) 为奇函数.
3. 隐函数
如果x I(I为区间), 都存在唯一的 y, 满足方程

最新人大版微积分第三版课件第七章7-习题课课件PPT

最新人大版微积分第三版课件第七章7-习题课课件PPT
人大版微积分第三版课件第 七章7-习题课
un(x)
求和
S(x) (在收敛域内进行)
n0
展开
un(x)
n0
当xx0 时为数项级数; 当 un(x)anxn 时为幂级数; 当 u n ( x ) a n cn x o b n s sn x in (an,bn为傅氏系数) 时, 为傅立叶级数.
基本问题:判别敛散; 求收敛域; 求和函数; 级数展开.
(2) 因各项取绝对值后所得强级数 原级数绝对收敛 .
1
n1n1
收敛, 故
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(3) n 1(1)nlnnn1
因 unlnnn 1ln(11 n)单调递减, 且 nl im un 0
由Leibniz判别法知级数收敛 ;

ln n 1 lim n ln k 1
(a0).
n

nl im n un
nl im n lann(12)
1lim n lnn(2), an
n
n 2 时 ,n 2 e n ,从而有
1nln n (2)nn ,
由l于 im nn1, n
lim nln n (2)1,
n
limn
n
un
1. a
当a0即 011时 , 原级数收敛; a
(b n a n ) 收敛
(c n a n ) 收敛
n 1
n 1
c n [(cnan)an]
n 1
n1
(cn an) a n 收敛
n 1
n 1
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解答提示:
例3(P257 题2). 判别下列级数的敛散性:
(1)

人大版微积分第三版课件第六章习题课

b a

( A).a-b (C ).a 2 -b2

dx 其中 a和b为常数,且 a b.
设f ( x)连续,则
1 ( B). a b 2 1 2 2 ( D). a b d b 2
__ , a f ( x y )dy __________
d e x x 若 f t dt =e 则f x = dx 0 ( A).x 2 ( B). x 2 (C ).e2 x
b
c
b
f ( x )dx
性质4
如果在区间[a , b] 上 f ( x ) g( x ) ,
则 f ( x )dx g( x )dx
a a
b
b
(a b)
性质5
a 1 dx a
b
b
dx b a
[a , b] 性质6 设 M 及 m 分别是函数 f ( x ) 在区间
0 i 1
n
实例2 (求变速直线运动的路程)
设某物体作直线运动,已知速度v v ( t ) 是时间 t 的一个连续函数,且v ( t ) 0 ,求 间隔[T1 , T2 ]上 物体在这段时间内所经过的路程 S.
s lim v ( i )t i
0 i 1
n
方法:分割、近似、求和、取极限.
性质1
性质2
a [ f ( x ) g( x )]dx a f ( x )dx a g( x )dx
a kf ( x )dx k a f ( x )dx
b b
b
b
b
k ( 为常数)
性质3 假设a c b
a f ( x )dx a f ( x )dx c

微积分(第三版)课件:多元函数微积分


轴的直准线 C 上.所以 的坐
z
标满足曲线 C 的方程 f (x , y)= 0 .
由于方程 f (x , y)= 0 不含 z,所以
y
点 M(x, y, z)也满足方程 f (x, y)= 0 . x
而不在柱面上的点作平行于 z 轴的直线与 xoy 坐
标面的交点必不在曲线 C 上, 也就是说不在柱面上的
其中每个有序数组 的坐标,n个实数
称为 中的一个点,也称该点 就是这个点的坐标的分量.
n维空间中任意两点 为

间的距离定义
第二节 多元函数
一、二元函数 二、二元函数的极限与连续 三、多元函数
第二节 多元函数
导言:多元函数是多元函数微积分学研究的 对象,同一元函数类似对于多元函数也有极限、 连续等基本概念.这些内容作为一元函数在多元 函数中的推广,它与一元函数相关内容类似且 密切相关,在这部分内容的学习中应注意与一 元函数的对比.在研究方法上把握一般与特殊之 间辩证关系.
点的坐标不满足方程 f (x , y)= 0.
(2)以yOz 坐标面上曲线 C : g ( y , z ) = 0 为准线,
母线平行于x 轴的柱面方程为
(3)以zOx 坐标面上曲线 C : h ( x , z ) = 0 为准线,
母线平行于y 轴的柱面方程为
z
z
y
y
x
在空间直角坐标系Oxyz下,含两个变量的方程为柱 面方程,并且方程中缺少哪个变量,该柱面的母线就 平行于哪一个坐标轴 .
区域:连通的开集称为开区域,简称区域.区域及 其它的边界所成的集合称为闭区域.
有界与无界区域:对于平面点集E,如果存在一个 以原点为圆心的圆盘D ,使 ,则称E为有界区域, 否则称E为无界区域.

微积分人大3版 8.2

2 xy
注意:若高为h,则 xyh=2 y x
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一、多元函数的概念
一个实际问题: 一个实际问题: 用铁板做成一个体积为2立方米的有盖长方体水箱, 问长、宽、高各取多少时,才能使用料最省。 2 设水箱的长为 x、宽为 y,则高为 , ,表面积为 xy 2 2 S = 2( xy + + ) (x>0,y>0)。 x y 上述问题的等价提法是:当 x和 y取何值时,S 的值 最小。
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例3 设Z表示居民人均消费收入,Y表示国民收入总 Y 额,P 表示总人口数,则有 Z = S 1 S 2 ,其中 S 1 是消费率 P 率(国民收入总额中用于消费所占的比例),S2是居民消 费率(消费总额中用于居民消费所占的比例)。 Y Z = S1 S 2 是以 Y、P 为自变量,Z 为因变量的二元 P 函数。 Y 函数 Z = S 1 S 2 的定义域为 D(f)={(Y, P)|Y>0, P>0}。 P Y 函数 Z = S 1 S 2 的值域为 Z(f)={Z|Z>0}。 P
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例1 设z=x2+y2。 z=x2+y2是以x、y为自变量,z为因变量的二元函数。 函数的定义域为D( f )={(x, y)|x, y∈(−∞,+∞)}。 函数的值域为Z( f )=[0, +∞)。 例2 设有一个长方体,高为h,底是边长为b的正方 形,则其体积为V=b 2h(b>0, h>0)。 V=b 2h是二元函数,自变量为h、b ,因变量为 V。 函数的定义域为D( f )={(b, h)| b>0,h>0}; 函数的值域为Z( f )=(0, +∞) 。

人大版微积分第三版课件隐函数的导数


若参数方程
x y

(t (t
)确定 )
y与x间的函数关系
,
称此为由参数方程所确定的函数.
例如
x 2t,

y

t
2
,
t x 2
消去参数 t
y t2 ( x)2 x2 24
y 1 x 2
问题: 消参困难或无法消参如何求导?
若参数方程
可确定一个 y 与 x 之间的函数
关系,
可导, 且

(t) 0时, 有
dy dx
dy dt dt dx

dy dt

1 dx
(t) (t )
(t) 0时, 有
dt
dx dx dt dy dt dy

dx dt

1 dy
(t) (t)
(此时看成 x 是 y 的函数 ) d t
一、隐函数的导数
若由方程
可确定 y 是 x 的函数 , 则称此
函数为隐函数 .

表示的函数 , 称为显函数 .
例如,
可确定显函数
可确定 y 是 x 的函数 ,
隐函数求导方法:
但此隐函数不能显化 .
两边对 x 求导
(含导数 y的方程)
例1. 求由方程 在 x = 0 处的导数
解: 方程两边对 x 求导
位等于锥高的一半时水面上升的速度.
解: 设时刻 t 容器内水面高度为 x , 水的
rh
x
体积为 V , 则
13
R2h
13
r2(h
x)


R2
3h2
[
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