第一篇:考研數(shù)學(xué)之高等數(shù)學(xué)講義第七章(考點知識點+概念定理總結(jié))
第七章
多元函數(shù)積分學(xué)
§7.1 二重積分
(甲)內(nèi)容要點
一、在直角坐標(biāo)系中化二重積分為累次積分以及交換積分順序序問題
模型I:設(shè)有界閉區(qū)域
D??(x,y)a?x?b,?1(x)?y??2(x)? 其中?1(x),?2(x)在[a,b]上連續(xù),f(x,y)在D上連續(xù),則
b?2(x)??f(x,y)d????f(x,y)dxdy??dx??f(x,y)dyDDa1(x)
模型II:設(shè)有界閉區(qū)域
D??(x,y)c?y?d,?1(y)?x??2(y)?
其中?1(y),?2(y)在[c,d]上連續(xù),f(x,y)在D上連續(xù)
d?2(y)
則 ??f(x,y)d????f(x,y)dxdy??dy??DDcf(x,y)dx
1(y)關(guān)于二重積分的計算主要根據(jù)模型I或模型II,把二重積分化為累次積分從而進(jìn)行計算,對于比較復(fù)雜的區(qū)域D如果既不符合模型I中關(guān)于D的要求,又不符合模型II中關(guān)于D的要求,那么就需要把D分解成一些小區(qū)域,使得每一個小區(qū)域能夠符合模型I或模型II中關(guān)于區(qū)域的要求,利用二重積分性質(zhì),把大區(qū)域上二重積分等于這些小區(qū)域上二重積分之和,而每個小區(qū)域上的二重積分則可以化為累次積分進(jìn)行計算。
在直角坐標(biāo)系中兩種不同順序的累次積分的互相轉(zhuǎn)化是一種很重要的手段,具體做法是先把給定的累次積分反過來化為二重積分,求出它的積分區(qū)域D,然后根據(jù)D再把二重積分化為另外一種順序的累次積分。
二、在極坐標(biāo)系中化二重積分為累次積分
在極坐標(biāo)系中一般只考慮一種順序的累次積分,也即先固定?對?進(jìn)行積分,然后再對?進(jìn)行積分,由于區(qū)域D的不同類型,也有幾種常用的模型。
模型I 設(shè)有界閉區(qū)域
D??(?,?)?????,?1(?)????2(?)? 107
其中?1(?),?2(?)在[?,?]上連續(xù),f(x,y)?f(?cos?,?sin?)在D上連續(xù)。
??2(?)則 ??f(x,y)d????f(?cos?,?sin?)?d?d????d????DD1(f(?cos?,?sin?)?d?)模型II 設(shè)有界閉區(qū)域D??(?,?)?????,0????(?)?其中?(?)在[?,?]上連續(xù),f(x,y)?f(?cos?,?sin?)在D上連續(xù)。
??(?)則 ??f(x,y)d????f(?cos?,?sin?)?d?d????d??f(?cos?,?sin?)?d?
DD0
§7.2 三重積分(數(shù)學(xué)一)
(甲)內(nèi)容要點 一、三重積分的計算方法
1、直角坐標(biāo)系中三重積分化為累次積分
(1)設(shè)?是空間的有界閉區(qū)域
??(x,y,z)z1(x,y)?z?z2(x,y),(x,y)?D ??其中D是xy平面上的有界閉區(qū)域,z1(x,y),z2(x,y)在D上連續(xù)函數(shù)f(x,y,z)在?上連續(xù),則
z2(x,y)
???f(x,y,z)dv???dxdy??Df(x,y,z)dz
z1(x,y)(2)設(shè)??(x,y,z)??z??,(x,y)?D(z)其中D(z)為豎坐標(biāo)為z的平面上的有界閉區(qū)域,則
???
???f(x,y,z)dv???dz???f(x,y,z)dxdy
D(z)
2、柱坐標(biāo)系中三重積分的計算 ???f(x,y,z)dxdydz????f(rcos?,rsin?,z)rdrd?dz
??相當(dāng)于把(x,y)化為極坐標(biāo)(r,?)而z保持不變
3、球坐標(biāo)系中三重積分的計算
?x??sin?cos???y??sin?sin??z??cos?????0???0?????? ???0???2??
???f(x,y,z)dxdydz????f(?sin?cos?,???sin?sin?,?cos?)?2sin?d?d?d?
§7.3 曲線積分(數(shù)學(xué)一)
(甲)內(nèi)容要點
一、第一類 曲線積分(對弧長的曲線積分)參數(shù)計算公式
我們只討論空間情形(平面情形類似)設(shè)空間曲線L的參數(shù)方程 x?x(t),y?y(t),z?z(t),(??t??)
則 ?Lf(x,y,z)ds??f?x(t),y(t),z(t)??x?(t)???y?(t)???z?(t)?dt
222??(假設(shè)f(x,y,z)和x?(t),y??t?,z?(t)皆連續(xù))這樣把曲線積分化為定積分來進(jìn)行計算
二、第二類 曲線積分(對坐標(biāo)的曲線積分)
參數(shù)計算公式
我們只討論空間情形(平面情形類似)
設(shè)空間有向曲線L 的參數(shù)方程x?x(t),y?y(t),z?z(t),起點A對應(yīng)參數(shù)為
?,始點B對應(yīng)參數(shù)為?(注意:現(xiàn)在?和?的大小不一定???)如果P(x,y,z),Q(x,y,z),R(x,y,z)皆連續(xù),又x?(t),y?(t),z?(t)也都連續(xù),則?L??ABP(x,y,z)dx?Q(x,y,z)dy?R(x,y,z)dz
?????P?x(t),y(t),z(t)?x?(t)?Q?x(t),y(t),z(t)?y?(t)?R?x(t),y(t),z(t)?z?(t)?dt這樣把曲線積分化為定積分來計算。值得注意:如果曲線積分的定向相反,則第二類曲線積分的值差一個負(fù)號,而第一類曲線積分的值與定向無關(guān),故曲線不考慮定向。
三、兩類曲線積分之間的關(guān)系
AB為空間一條逐段光滑有定向的曲線,P(x,y,z),Q(x,y,z),R(x,y,z)空間情形:設(shè)L=?在L上連續(xù),則
??ABP(x,y,z)dx?Q(x,y,z)dy?R(x,y,z)dzAB????P(x,y,z)cos??Q(x,y,z)cos??R(x,y,z)cos??ds其中cos?,cos?,cos?為曲線弧上AB上點(x,y,z)處沿定向A到B方向的切線的方向余弦.四、格林公式
關(guān)于平面區(qū)域上的二重積分和它的邊界曲線上的曲線之間的關(guān)系有一個十分重要的定理,它的結(jié)論就是格林公式。定理
1、(單連通區(qū)域情形)
設(shè)xy平面上有界閉區(qū)域D由一條逐段光滑閉曲線L所圍的單連通區(qū)域,當(dāng)沿L正定向移動時區(qū)域D在L的左邊,函數(shù)P(x,y),Q(x,y)在D上有連續(xù)的一階偏導(dǎo)數(shù),則有
??(D?Q?P?)dxdy???LPdx?Qdy ?x?y
五、平面上曲線積分與路徑無關(guān)的幾個等價條件
設(shè)P(x,y),Q(x,y)在單連通區(qū)域D內(nèi)有一階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),則下面幾個條件彼此等價 1.任意曲線L=AB 在D內(nèi)
?P(x,y)dx?Q(x,y)dx與路徑無關(guān)
L2.D內(nèi)任意逐段光滑閉曲線C,都有
?Cp(x,y)dx?Q(x,y)dy?0
3.p?x,y?dx?Q?x,y?dy?du?x,y?成立 4.D內(nèi)處處有 ?Q?P ??x?y110
§7.4
曲面積分
(數(shù)學(xué)一)
(甲)內(nèi)容要點
一、第一類曲面積分(對面積的曲面積分)基本計算公式
設(shè)曲面S的方程 z?z?x,y?,?x,y??D
f?x,y,z?在2z?x,y?在D上有連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),2S上連續(xù),則??f?x,y,z?ds???SD??z???z?f?x,y,zx,y1??????????dxdy ???x???y?這樣把第一類曲面積分化為二重積分進(jìn)行計算
二、第二類曲面積分(對坐標(biāo)的曲面積分)基本計算公式
如果曲面S的方程 z?z?x,y?,?x,y??Dxy
Z?x,y?在Dxy上連續(xù),R?x,y,z?在S上連續(xù),則
?x,y,z?x,y???dxdy ??R?x,y,z?dxdy????R?SDxy若曲面S指定一側(cè)的法向量與Z軸正向成銳角取正號,成鈍角取負(fù)號,這樣把這部分曲面積分化為xy平面上的二重積分,其它兩部分類似地處理。
三、兩類曲面積分之間的關(guān)系
??pdydz?Qdzdx?Rdxdy????pcos??Qcos??Rcos??dS
SS其中cos?,cos?,cos?為曲面S在點?x,y,z?處根據(jù)定向指定一側(cè)的法向量的三個方向余弦
?????令F??P,Q,R?,n0??cos?,cos?,cos??????? Pdydz?Qdzdx?Rdxdy?F?nds????0SS
四、高斯公式
定理 設(shè)?是由分塊光滑曲面
S圍成的單連通有界閉區(qū)域,P?x,y,z?,Q?x,y,z?,R?x,y,z?在?上有連續(xù)的一階偏導(dǎo)數(shù),則
??P?Q?R?????dv???Pdydz?Qdzdx?Rdxdy ????x?y?z???S(外側(cè))????Pcos??Qcos??Rcos??dS
S其中cos?,cos?,cos?為S在點?x,y,z?處的法向量的方向余弦
五、斯托克斯公式
定理:設(shè)L是逐段光滑有向閉曲線,S是以L為邊界的分塊光滑有向曲面,L的正向與S的側(cè)(取法向量的指向)符合右手法則,函數(shù)P?x,y,z?,Q?x,y,z?,R?x,y,z?在包含S的一個空間區(qū)域內(nèi)有連續(xù)的一階偏導(dǎo)數(shù),則有
dydzdzdxdxdy??LPdx?Qdy?Rdz???S??xP??yQ? ?zR??R?Q???Q?P???P?R??????dydz??dzdx?????dxdy ???y?z???z?x???x?y?S?也可用第一類曲面積分
cos?cos???yQcos??dS ?zR??LPdx?Qdy?Rdz???S??xP
六、梯度、散度和旋度
1、梯度 設(shè)u?u?x,y,z?,則gradu????u?u?u?,? ?x?y?z??稱為u的梯度,令???則 gradu??u
?????,?是算子 ??x?y?z???
2、散度 設(shè)F??P?x,y,z?,Q?x,y,z?,R?x,y,z??
???P?Q?R???????F 則 divF??x?y?z??稱為F的散度
112
?????f(?cos?,?sin?)?d?d??d?f(?cos?,?sin?)?d?D
???0高斯公式可寫成???divFdv??????F????n?0dS
?S(外側(cè))
其中??n?0??cos?,cos?,cos??為外側(cè)單位法向量
3、旋度
設(shè)?F???P?x,y,z?,Q?x,y,z?,R?x,y,z???i?j?krotF??????F????? ?x?y?zPQR=???R?Q????P?R????Q??y??z??i????z??x??j????x??P???y??k 稱為??F的旋度。
斯托克斯公式可寫成
???LF??dr?????rotF??????n?0dS
S其中dr???dx,dy,dz?,??n?0??cos?,cos?,cos??
??f(x,y)d??D
第二篇:高等數(shù)學(xué)考研大總結(jié)之五 微分中值定理
第五章微分中值定理
一,羅爾(Rolle)中值定理費馬(Fermat)引理:設(shè)f?x?在點x0取得極值,且f/?x0?存在則f/?x0?=0。解析:幾何意義:曲線在極值點處的切線是平行于x軸的。
2羅爾(Rolle)中值定理:函數(shù)f?x?在閉區(qū)間?a,b?上連續(xù),在開區(qū)間?a,b?內(nèi)可導(dǎo)(每一點都具有導(dǎo)數(shù))并且在閉區(qū)間?a,b?的端點函數(shù)值相等,即:f?a??f?b?,那么在開區(qū)間?a,b?內(nèi)至少有一點?使得f/????0。
解析:⑴該定理是奠定一系列中值定理的基礎(chǔ)。
⑵此定理反映了由區(qū)間端點函數(shù)值的情況來表現(xiàn)區(qū)間內(nèi)導(dǎo)函數(shù)值的變化情況,給出了?點的具體位置和計算方法(與Lagrange中值定理的區(qū)別)。
⑶幾何意義:若連接曲線兩端點的弦是水平的,則曲線上至少有一點的切線是水平的。⑷兩個推論:①推論1:如果函數(shù)f?x?在區(qū)間?a,b?內(nèi)的導(dǎo)數(shù)恒等于零,那么函數(shù)f?x?在區(qū)間?a,b?內(nèi)是一個常數(shù)。②推論2:如果函數(shù)f?x?在區(qū)間?a,b?內(nèi)處處有
。f/?x??g/?x?,則在此區(qū)間內(nèi)f?x??g?x??C(常數(shù))
二,拉格朗日(Lagrange)中值定理
設(shè)函數(shù)f?x?在閉區(qū)間?a,b?上連續(xù)且在開區(qū)間?a,b?內(nèi)可導(dǎo)(每一點都具有導(dǎo)數(shù))那么在開區(qū)間?a,b?內(nèi)至少有一點??a???b?使等式f?b??f?a??f
該定理的其它幾種表示形式:⑴f//????b?a?成立。????f?b??f?a? b?a
?AB解析:反映其幾何意義:如果連接曲線y?f?x?的弧上除端點外處處具有不垂直于x軸的切線,那么這弧上至少有一點?,使曲線在?處的切線平行于弦AB。
⑵令??a???b?a?,?0???1?則f?b??f?a??f/?a???b?a???b?a?,?0???1?。解析:由于?的特定取值范圍,所以在證明不等式時較常用,若令a?x0,b?x0?h那么有:f?x0?h??f?x0??f/?x0??h?h,?0???1?。
⑶有限增量公式:如果用?x表示?b?a?則函數(shù)增量?y?f?b??f?a?,這時該定理變成?y?f/????x。
解析:⑴從理論上與微分的區(qū)別:該公式準(zhǔn)確的表明了函數(shù)增量與自變量增量(不要求其趨第1頁
于零或比較小而僅要求其為有限增量)的關(guān)系,而微分只能近似的表示這一關(guān)系,并且要求
?x比較小,而且當(dāng)?x?0時dy表示?y的誤差才趨于零。但在實際應(yīng)用中仍常用微分去
近似表示函數(shù)值的改變量。⑵類比與上式,則還可表示為?y?f三,柯西(Cauchy)中值定理
設(shè)兩個函數(shù)f?x?和g?x?在閉區(qū)間?a,b?上連續(xù)且在開區(qū)間?a,b?內(nèi)可導(dǎo)(每一點都具有導(dǎo)數(shù))且g/?x?在?a,b?內(nèi)每一點均不為零,則在?a,b?內(nèi)至少存在一點?使得
/
?x???x??x,?0???1?。
f?b??f?a?f/????,?a???b?成立。gb?gag/?解析:⑴要求分子與分母中的?是同一個值。⑵
類
比
于
Lagrange
定
理,此
定
理
可
表
示
為
f?x0?h??f?x0?f/?x0??h?
?,?0???1?。
gx0?h?gx0g/x0??h四,Rolle,Lagrange,Cauchy中值定理間的關(guān)系
?x??xf?a??f?b?
Cauchy?g???Lagrange?????Rolle
五,泰勒(Taylor)中值定理定義:若f?x?在?a,b?上有直到n階連續(xù)的導(dǎo)數(shù),在開區(qū)間?a,b?上?n?1?階導(dǎo)數(shù)存在,則
對
于
任
意的x,x0??a,b?
有:
f?x??f?x0??
f
/
?x0?
1!
?x?x0??
f
//
?x0?
2!
?x?x0?
f?n??x0??x?x0?n?Rn?x?其中???
n!
f?n?1????稱為余項(與誤差估計有關(guān))。其中當(dāng)x0?x?x0?n?1(?介于x與x0之間)Rn?x??
n?1!
取零時的泰勒(Taylor)公式稱為麥克勞林(Maclaurin)公式。
解析:使復(fù)雜函數(shù)成為簡單函數(shù)的有效方法。2 各種形式的泰勒(Taylor)公式
⑴帶有皮亞諾(Peano)余項的泰勒
(Taylor)公式:
?f/?x0?f//?x0?f?n??x0?2nn
????????????Taylor:fx?fx?x?x?x?x???x?x??x?x,?x?x0?00000
?1!2!n!?///?n?
?Maclaurin:f?x??f?0??f?0?x?f?0?x2???f?0?xn??xn,?x?0??1!2!n!?
??
??
⑵帶有Lagrange余項的泰勒(Taylor)公式:
?f/?x0?f//?x0?f?n??x0?f?n?1????2nn?1
????????????Taylor:fx?fx?x?x?x?x???x?x?x?x?00000
n?11!2!n!?
?///?n??n?1?
??x?xn?1,?0???1??Maclaurin:f?x??f?0??f?0?x?f?0?x2???f?0?xn?f
?n?11!2!n!?
⑶
帶
有
Cauchy
余
項的泰
勒
(Taylor)
公
式
:
n?f?k??x0?
?x?x0?kf?x?????n?1?
????x???n?m,?x???x?m!fk!k?0?Taylor:?0m
?gkx0n!gn?1?k
?x?x0?g?x??? ?
k!k?0?
n??x?x0??x???n?n?1?f?k??x0?k
?x?x0?????f?Cauchy:令g?x??x,m?0則f?x???k!n!k?0?
⑷帶有積分余項的泰勒(Taylor)公式:
n
?f?k??x0?1x?n?1?kn
????????Taylor:fx?x?x?ftx?tdt??0?x0
k!n!?k?0
??k?n?1n1f?0?kxn?n?1??Maclaurin:f?x??????x?fxt1?tdt???0k!n!k?0?常見函數(shù)的麥克勞林(Maclaurin)展式
⑴帶有皮亞諾(Peano)余項的麥克勞林(Maclaurin)展式:
n
x3x5x2n?1x2k?1n?1k?12n
sinx?x???????1???x????1???x2n
2n?12k?13!5??!k?1
????
2n2kn
x2x4nxkx2n
cosx?1???????1???x????1???x2n
2n2k2!4??!k?0
????
kn
xx2xnk?1xn
e?1???????x????1???xn
1!2!n!k!k?0x
????
??
nkn
x2x3n?1xk?1xn
ln?1?x??x???????1???x????1???xn
23nkk?1
??
?1?x?
?
n
????1?2????1????2?????n?1?nnkk
?1??x?x???x???x??1??C?x???xn?2!n!k?1
⑵帶有Langrange余項的麥克勞林(Maclaurin)展式:
sinx????1?
k?1n
n
k?1
x2k?1ncos?x
???1?x2n?1,?0???1?2k?12n?1!
x2kn?1cos?x
cosx????1????1?x2n?2,?0???1?
2k2n?2!k?0
k
xke?x
e???xn?1,?0???1?
!k?0k!n?1x
n
ln?1?x?????1`?
k?1
n
k?1
xkxn?1n
???1?,?x?1,0???1?n?1kn?11??x
?1?x?
?
kk
?1??C?x?
k?1
n
????1?????n??1??x???n?1xn?1,?x?1,0???1?
n?1!Taylor公式的應(yīng)用
⑴求極限。⑵近似計算,誤差估計。⑶與冪級數(shù)的關(guān)系。⑷不等式證明。六,羅比塔(L”Hospital)法則解決問題的情況:
00?
。?
解析:不是以上兩種型的轉(zhuǎn)化為以上型。例如:
“0?”型,“???”型,“00”型,“?0”型,“1?”型。需注意的問題:⑴只有未定式才能應(yīng)用羅比塔(L”Hospital)法則,不是未定式,則不能用羅比塔(L”Hospital)法則,且分子與分母分別求導(dǎo)。
⑵只有
法則。
00?
未定式才能直接應(yīng)用羅比塔(L”Hospital)?
00
?
未定?
⑶求其他類型未定式的值時,就首先將其轉(zhuǎn)化為
式,然后才能應(yīng)用羅比塔(L”Hospital)法則。
⑷可以對未定式反復(fù)應(yīng)用羅比塔(L”Hospital)法則,直到求出確定的極限值為止。⑸用對數(shù)方法求極限時還要將結(jié)果還原為指數(shù)形式。
⑹有些未定式若用羅比塔(L”Hospital)法則求不出它的值時,就改用其它方法計算。
第三篇:2012考研數(shù)學(xué)重要知識點解析之高等數(shù)學(xué)(一)
在考研數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)開始之前,萬學(xué)海文數(shù)學(xué)考研輔導(dǎo)專家們提醒2012年的考生們要對考研數(shù)學(xué)的基本命題趨勢和試題難度有比較深刻的認(rèn)識,根據(jù)自己對考研數(shù)學(xué)的定位,要做到有的放矢的復(fù)習(xí),才能達(dá)到事半功倍的效果。
復(fù)習(xí)備考的主要策略:緊扣考綱,扎實基礎(chǔ),注重聯(lián)系,加強訓(xùn)練。
本文萬學(xué)海文輔導(dǎo)老師們主要闡述如何在復(fù)習(xí)當(dāng)中緊扣考綱。考研數(shù)學(xué)作為標(biāo)準(zhǔn)化考試,其命題范圍有明確的規(guī)定,2012年考生基礎(chǔ)階段復(fù)習(xí)主要就是依據(jù)考試大綱,詳細(xì)了解考試的基本要求,類別和難度特點,準(zhǔn)確定位。我們以數(shù)一中第一章為例:
一、函數(shù)、極限、連續(xù)
考試內(nèi)容
函數(shù)的概念及表示法 函數(shù)的有界性、單調(diào)性、周期性和奇偶性 復(fù)合函數(shù)、反函數(shù)、分段函數(shù)和隱函數(shù) 基本初等函數(shù)的性質(zhì)及其圖形 初等函數(shù) 函數(shù)關(guān)系的建立
數(shù)列極限與函數(shù)極限的定義及其性質(zhì) 函數(shù)的左極限與右極限 無窮小量和無窮大量的概念及其關(guān)系 無窮小量的性質(zhì)及無窮小量的比較 極限的四則運算 極限存在的兩個準(zhǔn)則:單調(diào)有界準(zhǔn)則和夾逼準(zhǔn)則 兩個重要極限:
函數(shù)連續(xù)的概念 函數(shù)間斷點的類型 初等函數(shù)的連續(xù)性 閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)
考試要求
1.理解函數(shù)的概念,掌握函數(shù)的表示法,會建立應(yīng)用問題的函數(shù)關(guān)系.2.了解函數(shù)的有界性、單調(diào)性、周期性和奇偶性.3.理解復(fù)合函數(shù)及分段函數(shù)的概念,了解反函數(shù)及隱函數(shù)的概念.4.掌握基本初等函數(shù)的性質(zhì)及其圖形,了解初等函數(shù)的概念.5.理解極限的概念,理解函數(shù)左極限與右極限的概念以及函數(shù)極限存在與左、右極限之間的關(guān)系.6.掌握極限的性質(zhì)及四則運算法則.7.掌握極限存在的兩個準(zhǔn)則,并會利用它們求極限,掌握利用兩個重要極限求極限的方法.8.理解無窮小量、無窮大量的概念,掌握無窮小量的比較方法,會用等價無窮小量求極限.9.理解函數(shù)連續(xù)性的概念(含左連續(xù)與右連續(xù)),會判別函數(shù)間斷點的類型.10.了解連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)和初等函數(shù)的連續(xù)性,理解閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)(有界性、最大值和最小值定理、介值定理),并會應(yīng)用這些性質(zhì).考試內(nèi)容中給考生列出了第一章的考試知識點,所以考生在復(fù)習(xí)過程中首先要弄懂這些知識點??荚囈笾袠?biāo)明了對各個知識點的掌握所應(yīng)該能夠達(dá)到的程度,一般分為了解、理解、會、掌握,幾個層次。
了解:指對該知識點的含義要很清楚,一般在數(shù)學(xué)中指的是概念、公式、性質(zhì)、定理及推論等知識內(nèi)容。比如:了解函數(shù)的有界性、單調(diào)性、周期性和奇偶性等。
但是并不是說了解的內(nèi)容就只是了解這些性質(zhì),知道這些知識點就行了,有人錯誤的認(rèn)為了解的知識一般不會考,這種認(rèn)識是錯誤的,只要是在考試大綱中出現(xiàn)的考試內(nèi)容都有可能考到,甚至對要求了解的知識點考的也比較深入。
理解:指要對知識點懂且認(rèn)識的很清楚。在考研數(shù)學(xué)當(dāng)中主要指對概念、定理、推理的知識點及知識點之間的關(guān)系。在這里萬學(xué)海文輔導(dǎo)老師提醒2012年得考生要注意了解和理解的區(qū)別,了解偏重于知道,理解在了解的基礎(chǔ)上增加了懂得和能夠體會其深層次的意思;理解也就是從表到里深層遞進(jìn)的含義。在考研數(shù)學(xué)大綱中要求理解的知識點考查的較多,比如:理解極限的概念,理解函數(shù)左極限與右極限的概念以及函數(shù)極限存在與左、右極限之間的關(guān)系等幾乎每年必考.會(求、計算、建立、應(yīng)用、判斷等):其含義為理解、懂得,并根據(jù)所學(xué)知識能夠計算表達(dá)式結(jié)果、列出方程、畫出圖形、建立數(shù)學(xué)模型等。在考研數(shù)學(xué)大綱中對知識點要求會求、會計算、會建立方程表達(dá)式、會描繪等,主要指計算方法、知識點的靈活運用測試的要求;萬學(xué)海文數(shù)學(xué)輔導(dǎo)老師提醒大家學(xué)習(xí)時不僅要記住、理解定理還要會推導(dǎo),才達(dá)到會求解的程度。
掌握:了解、熟知并加以運用。在考研數(shù)學(xué)大綱中所有知識點的要求中掌握的層次是最高的,要求掌握的知識點往往是考試的重點、熱點和難點,比如:掌握極限存在的兩個準(zhǔn)則,并會利用它們求極限,掌握利用兩個重要極限求極限的方法等都是每年真題中涉及的內(nèi)容;萬學(xué)海文建議2012年得考生在學(xué)習(xí)時對于大綱要求掌握的知識點不僅要掌握知識點本身還要學(xué)習(xí)它的推理、證明以及解題時經(jīng)常用到的結(jié)論,同時還要注意與該知識點相關(guān)聯(lián)的知識點及它們之間的關(guān)系。
在了解了考研數(shù)學(xué)大綱內(nèi)容及要求之后我們就可以有的放矢的進(jìn)行復(fù)習(xí)了。古人云:“凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢”,這為我們下面能夠扎實復(fù)習(xí)打開了一個美麗的開端。
第四篇:高等數(shù)學(xué)考研知識點總結(jié)5
@第五講 中值定理的證明技巧
一、考試要求
1、理解閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)(最大值、最小值定理,有界性定理,介值定理),并會應(yīng)用這些性質(zhì)。
2、理解并會用羅爾定理、拉格朗日中值定理、泰勒定理,了解并會用柯西中值定理。掌握這四個定理的簡單應(yīng)用(經(jīng)濟(jì))。
3、了解定積分中值定理。
二、內(nèi)容提要
1、介值定理(根的存在性定理)
(1)介值定理
在閉區(qū)間上連續(xù)的函數(shù)必取得介于最大值 M 與最小值m之間的任何值.(2)零點定理
設(shè)f(x)在[a、b]連續(xù),且f(a)f(b)<0,則至少存在一點,c?(a、b),使得f(c)=0
2、羅爾定理
若函數(shù)f(x)滿足:
(1)f(x)在?a,b?上連續(xù)(2)f(x)在(a,b)內(nèi)可導(dǎo)(3)f(a)?f(b)
則一定存在??(a,b)使得f'(?)?0
3、拉格朗日中值定理
若函數(shù)f(x)滿足:
(1)f(x)在?a,b?上連續(xù)(2)f(x)在(a,b)內(nèi)可導(dǎo)
則一定存在??(a,b),使得f(b)?f(a)?f'(?)(b?a)
4、柯西中值定理
若函數(shù)f(x),g(x)滿足:(1)在?a,b?上連續(xù)(2)在(a,b)內(nèi)可導(dǎo)(3)g'(x)?0
f(b)?f(a)f'(?)?g'(?)則至少有一點??(a,b)使得g(b)?g(a)
5、泰勒公式
x如果函數(shù)f(x)在含有0的某個開區(qū)間(a,b)內(nèi)具有直到n?1階導(dǎo)數(shù)? 則當(dāng)x在(a,b)內(nèi)時? f(x)可以表示為x?x的一個n次多項式與一個余項Rn(x)之和,即
0f(x)?f(x0)?f?(x0)(x?x0)?1f??(x0)(x?x0)2? ? ? ? ?1f(n)(x0)(x?x0)n?Rn(x)2!n!
f(n?1)(?)Rn(x)?(x?x0)n?1x(n?1)!其中(?介于0與x之間)?
在需要用到泰勒公式時,必須要搞清楚三點:
1.展開的基點; 2.展開的階數(shù);
3.余項的形式.
其中余項的形式,一般在求極限時用的是帶皮亞諾余項的泰勒公式,在證明不等式時用的是帶拉格朗日余項的泰勒公式.
而基點和階數(shù),要根據(jù)具體的問題來確定.
6、積分中值定理
若f(x)在[a、b]上連續(xù),則至少存在一點c∈[a、b],使得
?baf(x)dx=f(c)(b-a)
三、典型題型與例題
題型一、與連續(xù)函數(shù)相關(guān)的問題(證明存在?使f(?)?0或方程f(x)=0有根)方法:大多用介值定理 f(x)滿足:在[a,b]上連續(xù);f(a)f(b)<0.思路:1)直接法
2)間接法或輔助函數(shù)法
例
1、設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù),a?x1?x2???xn?b,ci?0(i?1,2,?,n),證明存在??[a,b],使得
f(?)?c1f(x1)?c2f(x2)???cnf(xn)
c1?c2???cn例
2、設(shè)b?a?0,f(x)在[a,b]上連續(xù)、單調(diào)遞增,且f(x)?0,證明存在??(a,b)
使得
a2f(b)?b2f(a)?2?2f(?)
*例
3、設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù)且f(x)?0,證明存在??(a,b)使得
??af(x)dx??f(x)dx??b1bf(x)dx。2?a
.例
4、設(shè)f(x),g(x)在[a,b]上連續(xù),證明存在??(a,b)使得
例
5、設(shè)f(x)在[0,1]上連續(xù),且f(x)<1.證明:2x??f(t)dt?1在(0,1)內(nèi)有且僅
0xg(?)?f(x)dx?f(?)?g(x)dx
a?b?有一個實根。例
6、設(shè)實數(shù)a1,a2,?,an滿足關(guān)系式a1?ana2???(?1)n?1?0,證明方程 32n?1?
a1coxs?a2co3sx???ancos2(n?1)x?0,在(0,)內(nèi)至少有一實根。
2例
7、(0234,6分)
設(shè)函數(shù)f(x),g(x)在[a,b]上連續(xù),且g(x)>0,利用閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì),證明存在一點??[a,b]使得
題型
二、驗證滿足某中值定理
?3?x2,x?1??2例
8、驗證函數(shù)f(x)??,在[0,2]上滿足拉格朗日中值定理,并求
1?,x?1??x滿足定理的?
?baf(x)g(x)dx?f(?)?g(x)dx
ab題型
三、證明存在?, 使f(n)(?)?0(n=1,2,…)
方法:
1、用費馬定理
2、用羅爾定理(或多次用羅爾定理)
3、用泰勒公式
思路:可考慮函數(shù)f(n?1)(x)
例
9、設(shè)f(x)在[a,b]上可導(dǎo)且f??(a)f??(b)?0,證明至少存在一個
??(a,b)使得f?(?)?0
例
10、設(shè)f(x)在[0,3]上連續(xù),在(0,3)內(nèi)可導(dǎo),且f(0)?f(1)?f(2)?3,f(3)?1,證明存在一個??(0,3)使得f?(?)?0
*例
11、設(shè)f(x)在[0,2]上連續(xù),在(0,2)內(nèi)具有二階導(dǎo)數(shù)且
1f(x)lim?0,2?1f(x)dx?f(2),證明存在??(0,2)使得f??(?)?0 12x?cos?x2 題型
四、證明存在?, 使G(?,f(?),f?(?))?0
方法:1)用羅爾定理(原函數(shù)法,常微分方程法),2)直接用拉格朗日中值定理和柯西中值定理(要求a,b分離)
思路:1)?換為x
2)恒等變形,便于積分 3)積分或解微分方程
4)分離常數(shù):F(x,f(x))?C F(x,f(x))即為輔助函數(shù)(1)用羅爾定理 1)原函數(shù)法:
步驟:將?換為x;
恒等變形,便于積分;
求原函數(shù),取c=0; 移項,得F(x).例
12、設(shè)f(x),g(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),且g?(x)?0(x?(a,b)),求證
f(a)?f(?)f?(?)?存在??(a,b)使得
?g(?)?g(b)g(?)
例
13、(0134)設(shè)f(x)在[0,1]上連續(xù),(0,1)內(nèi)可導(dǎo),且
f(1)?k?xe1?xf(x)dx,k?1
證明:在(0,1)內(nèi)至少存在一點?, 使 f?(?)?(1???1)f(?).1k0例
14、設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),且f(a)f(b)>0,f(a)?f(在[a,b]上連續(xù),試證對???(a,b),使得f?(?)?g(?)f(?)..a?b)?0, g(x)2*例
15、設(shè)f(x)在[0,1]上連續(xù),在(0,1)內(nèi)一階可導(dǎo),且?f(x)dx?0,?xf(x)dx?0.0011試證:???(0,1),使得 f?(?)?(1???1)f(?)..2)常微分方程法:
適用: ??,f?(?)??(?,f(?))
步驟:??x,f?(x)??(x,f(x))
解方程 G(x,f(x))?c
令 F(x)?G(x,f(x))
例
16、設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),且f(a)?f(b)??,證明存在??(a,b)使得f?(?)?f(?)??*例
17、設(shè)f(x)在[0,1]上連續(xù),在(0,1)內(nèi)可導(dǎo),且 f(0)=0,f(1)=1, 證明:對任意實數(shù)?,必存在??(0,1), 使得f?(?)??[f(?)??]?
1(2)直接用拉格朗日或柯西中值定理
例18、設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),求證存在??(a,b),使得
bf(b)?af(a)?f?(?)??f(?)
b?a
例
19、設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),求證存在??(a,b),使得
bn1b?af(a)anf(b)??n?1[nf(?)??f?(?)],n?1
例20、設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo)(0?a?b),求證存在??(a,b),b使得 f(b)?f(a)??lnf?(?)
a例
21、設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo)(0?a?b),求證存在??(a,b),f(b)?f(a)f?(?)使得
?(a2?ab?b2)2b?a3?
題型
5、含有f??(?)(或更高階導(dǎo)數(shù))的介值問題
方法:1)原函數(shù)法(對f?(x)仍用微分中值定理:羅爾定理,拉格朗日,柯 西中值定理);
2)泰勒公式
例
22、設(shè)f(x)在[0,1]上二階可導(dǎo),且f(0)=f(1), 試證至少存在一個??(0,1), 使
2f?(?)f??(?)?
1??
例
23、(012,8分)設(shè)f(x)在[?a,a](a?0)上具有二階連續(xù)導(dǎo)數(shù),f(0)=0(1)寫出f(x)的帶拉氏余項的一階麥克勞林公式。(2)證明在[?a,a]上至少存在一個?使得
af??(?)?3?f(x)dx
?a3a例
24、設(shè)f(x)在[-1, 1]上具有三階連續(xù)導(dǎo)數(shù),且f(-1)=0, f(1)=1, f?(0)=0, 證明: 在(-1,1)內(nèi)存在一點?,使得f???(?)?3..例
25、(103)設(shè)函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[0, 3]上連續(xù), 在開區(qū)間(0, 3)內(nèi)二階可導(dǎo), 且 f(0)=?20f(x)dx= f(2)+ f(3).(I)證明存在 ? ?(0, 2), 使得f(?)= f(0);(II)證明存在 ? ?(0, 3), 使得 f??(?)=0..題型
6、雙介值問題F(?,?,?)?0
方法:1)同時兩次用拉格朗日中值定理或柯西中值定理 2)用一次后再用一次中值定理
例
26、設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù),在(a,b)內(nèi)可導(dǎo),0?a?b,求證存在?,??(a,b)使f?(?)得f?(?)?(a?b)
2?
例
27、(051,12分)已知函數(shù)f(x)在[0,1]上連續(xù),在(0,1)內(nèi)可導(dǎo),且f(0)?0,f(1)?1
證明:(1)存在??(0,1),使得f(?)?1??
(2)存在兩個不同的點?,??(0,1)使得f?(?)f?(?)?1 題型
7、綜合題
*例
29、(011,7分)
設(shè)函數(shù)f(x)在(-1,1)內(nèi)具有二階連續(xù)導(dǎo)數(shù),且f??(x)?0,試證(1)對于(-1,1)內(nèi)的任意x?0,存在唯一的?(x)?(0,1)使得
?f
f(x)?f(0?)x?((x成立)x
1(2)lim?(x)?
x?0
2例29、試證明若f(x)在[a,b]上存在二階導(dǎo)數(shù),且f?(a)?f?(b)?0,則存在4??(a,b)使得f??(?)?f(b)?f(a)2(b?a)*例30、設(shè)e ae?ae?blnalnb?0 1 b1?e???13 2018考研數(shù)學(xué)三高等數(shù)學(xué)考點知多少 來源:智閱網(wǎng) 高等數(shù)學(xué)是考研數(shù)學(xué)三中很重要的學(xué)科,所以,就讓大家一起來了解一下高等數(shù)學(xué)的??贾R點吧! 1.函數(shù)、極限與連續(xù):主要考查極限的計算或已知極限確定原式中的常數(shù);討論函數(shù)連續(xù)性和判斷間斷點類型;無窮小階的比較;討論連續(xù)函數(shù)在給定區(qū)間上零點的個數(shù)或確定方程在給定區(qū)間上有無實根。 2.一元函數(shù)微分學(xué):主要考查導(dǎo)數(shù)與微分的定義;各種函數(shù)導(dǎo)數(shù)與微分的計算;利用洛比達(dá)法則求不定式極限;函數(shù)極值;方程的的個數(shù);證明函數(shù)不等式;與中值定理相關(guān)的證明;最大值、最小值在物理、經(jīng)濟(jì)等方面實際應(yīng)用;用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)性態(tài)和描繪函數(shù)圖形;求曲線漸近線。 3.一元函數(shù)積分學(xué):主要考查不定積分、定積分及廣義積分的計算;變上限積分的求導(dǎo)、極限等;積分中值定理和積分性質(zhì)的證明;定積分的應(yīng)用,如計算旋轉(zhuǎn)面面積、旋轉(zhuǎn)體體積、變力作功等。 4.多元函數(shù)微分學(xué):主要考查偏導(dǎo)數(shù)存在、可微、連續(xù)的判斷;多元函數(shù)和隱函數(shù)的一階、二階偏導(dǎo)數(shù);多元函數(shù)極值或條件極值在與經(jīng)濟(jì)上的應(yīng)用;二元連續(xù)函數(shù)在有界平面區(qū)域上的最大值和最小值。此外,數(shù)學(xué)一還要求會計算方向?qū)?shù)、梯度、曲線的切線與法平面、曲面的切平面與法線。 大家還可以通過湯家鳳老師的2018《考研數(shù)學(xué)接力題典1800》(數(shù)學(xué)三),掌握高等數(shù)學(xué)等的常考題型和解題方法。想買考研數(shù)學(xué)三相關(guān)內(nèi)容的朋友,可以去天貓商城北京世紀(jì)文都專營店上看看,月末會有周年店慶,買書就送優(yōu)惠,非常劃算。第五篇:2018考研數(shù)學(xué)三高等數(shù)學(xué)考點知多少