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1、抓住微積分,它是高數(shù)的核心,理解好導(dǎo)數(shù)和積分的含義。 題記高等數(shù)學(xué),是某些自考專業(yè)的重要課程。但對(duì)于如何通過(guò)考試,如何學(xué)好這門課程,許多朋友都是百展莫愁,頭痛不已。而高數(shù)及格率又是所有科目中及格率最低的幾門之一,成為許多考生能否順利完成專業(yè)課程的主要障礙。 數(shù)學(xué),是一門深?yuàn)W而又有趣的課程。如果增加對(duì)這門課程的自信心,不要畏懼它,你會(huì)很容易接受這門課,你也會(huì)發(fā)覺(jué)其實(shí)這門課程并不難,這對(duì)于學(xué)好數(shù)學(xué)是一個(gè)非常必要的條件。 培根說(shuō),“數(shù)學(xué)是科學(xué)的大門和鑰匙。”的確,數(shù)學(xué)是科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)。高等數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)(包括線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、復(fù)變函數(shù)、數(shù)學(xué)物理方程,等等)是各專業(yè)的重要基礎(chǔ)理論課。在會(huì)計(jì)專
2、業(yè)里,比如財(cái)務(wù)成本管理,審計(jì),評(píng)估,管理會(huì)計(jì),等等科目里都有高等數(shù)學(xué)的影子;在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域里,更是如此。無(wú)論微觀經(jīng)濟(jì)還是宏觀經(jīng)濟(jì)的經(jīng)典理論里都有高等數(shù)學(xué)的烙印函數(shù)、極限與連續(xù)(一)基本概念1函數(shù):常量與變量,函數(shù)的定義2函數(shù)的表示方法:解析法,圖示法、表格法3函數(shù)的性質(zhì):函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、有界性和周期性4初等函數(shù):基本初等函數(shù),復(fù)合函數(shù),初等函數(shù),分段表示的函數(shù),建立函數(shù)關(guān)系5極限:數(shù)列極限、函數(shù)極限、左右極限、極限四則運(yùn)算,無(wú)窮小量與無(wú)窮大量,無(wú)窮小量的性質(zhì),無(wú)窮小量的比較,兩個(gè)重要極限6連續(xù):函數(shù)在一點(diǎn)連續(xù),左右連續(xù),連續(xù)函數(shù),間斷點(diǎn)及其分類,初等函數(shù)的連續(xù)性,閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)性質(zhì)的敘述
3、重點(diǎn):函數(shù)概念,基本初等函數(shù),極限的計(jì)算難點(diǎn):建立函數(shù)關(guān)系,極限概念 (二)基本要求1. 理解函數(shù)的概念,了解分段函數(shù)。能熟練地求函數(shù)的定義域和函數(shù)值。2. 了解函數(shù)的主要性質(zhì)(單調(diào)性、奇偶性、周期性和有界性)。3. 熟練掌握六類基本初等函數(shù)的解析表達(dá)式、定義域、主要性質(zhì)和圖形。4. 了解復(fù)合函數(shù)、初等函數(shù)的概念。5. 會(huì)列簡(jiǎn)單應(yīng)用問(wèn)題的函數(shù)關(guān)系式。6. 了解極限的概念,知道數(shù)極限的描述性定義,會(huì)求函數(shù)的左、右極限。7. 了解無(wú)窮小量的概念,了解無(wú)窮小量的運(yùn)算性質(zhì)及其與無(wú)窮大量的關(guān)系,以及無(wú)窮小量的比較等關(guān)系。8. 掌握極限的四則運(yùn)算法則.9. 掌握用兩個(gè)重要極限求一些極限的方法。1
4、0. 了解函數(shù)連續(xù)性的定義,會(huì)求函數(shù)的連續(xù)區(qū)間。11. 了解函數(shù)間斷點(diǎn)的概念,會(huì)判別函數(shù)間斷點(diǎn)的類型。12. 記住初等函數(shù)在其有定義的區(qū)間內(nèi)連續(xù)的性質(zhì),知道閉區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)的幾個(gè)性質(zhì)。一元函數(shù)微分學(xué)(一)基本概念1導(dǎo)數(shù):導(dǎo)數(shù)的定義及幾何意義,函數(shù)連續(xù)與可導(dǎo)的關(guān)系,基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù),導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則,復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則,隱函數(shù)求導(dǎo)法則,對(duì)數(shù)求導(dǎo)法舉例,用參數(shù)表示的函數(shù)的求導(dǎo)法則,高階導(dǎo)數(shù)2微分:微分的概念與運(yùn)算,微分基本公式表,微分法則,一階微分形式的不變性3中值定理:羅爾定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理的敘述4導(dǎo)數(shù)應(yīng)用:用洛比達(dá)法則去求七種未定式極限問(wèn)題,函數(shù)的單調(diào)性判別法,函數(shù)的極值
5、及其求法,函數(shù)圖形的凹凸性及其判別法,拐點(diǎn)及其求法,水平與垂直漸近線,最大值、最小值問(wèn)題,導(dǎo)數(shù)在經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的應(yīng)用重點(diǎn):導(dǎo)數(shù)概念和導(dǎo)數(shù)的計(jì)算,極值,最大利潤(rùn)問(wèn)題難點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用(二)基本要求1. 理解導(dǎo)數(shù)與微分概念,了解導(dǎo)數(shù)的幾何意義。會(huì)求曲線的切線和法線方程。知道可導(dǎo)與連續(xù)的關(guān)系。2. 熟記導(dǎo)數(shù)與微分的基本公式,熟練掌握導(dǎo)數(shù)與微分的四則運(yùn)算法則。3. 熟練掌握復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則。4. 掌握隱函數(shù)的微分法,取對(duì)數(shù)求導(dǎo)數(shù)的方法,以及用參數(shù)表示的函數(shù)求一階導(dǎo)數(shù)的方法。5. 知道一階微分形式的不變性。6. 了解高階導(dǎo)數(shù)概念,掌握求顯函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)的方法。7. 了解羅爾定理、拉格朗日中值定理的條件和結(jié)論;
6、知道柯西定理的條件和結(jié)論。會(huì)用拉格朗日定理證明簡(jiǎn)單的不等式. 掌握洛比達(dá)法則求極限問(wèn)題9.了解駐點(diǎn)、極值點(diǎn)、極值、凹凸、拐點(diǎn)等概念10.掌握用一階導(dǎo)數(shù)求函數(shù)單調(diào)區(qū)間、極值與極值點(diǎn)(包括判別)的方法,了解可導(dǎo)函數(shù)極值存在的必要條件。知道極值點(diǎn)與駐點(diǎn)的區(qū)別與聯(lián)系11.掌握用二階導(dǎo)數(shù)求曲線凹凸(包括判別)的方法,會(huì)求曲線的拐點(diǎn)12.會(huì)求曲線的水平漸近線和垂直漸近線13. 掌握求解一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題中最大值和最小值的方法不定積分 (一)基本概念1不定積分:原函數(shù)、不定積分概念,不定積分的性質(zhì),基本積分公式表2積分法:第一換元積分法,第二換元積分法,分部積分法,有理函數(shù)積分舉例,三角有理式積分
7、舉例,積分表的使用重點(diǎn):積分概念與計(jì)算,在幾何上的應(yīng)用難點(diǎn):積分的計(jì)算及其應(yīng)用(二)基本要求1.理解原函數(shù)與不定積分概念,了解不定積分的性質(zhì)以及積分與導(dǎo)數(shù)(微分)的關(guān)系2.熟記積分基本公式,熟練掌握第一換元積分法和分部積分法3.了解不定積分概念(定義、幾何意義、物理意義)和不定積分的性質(zhì)4.熟練掌握求解不定積分的方法 最后一點(diǎn),還要提醒大家的就是復(fù)習(xí)時(shí)的注意事項(xiàng)。在復(fù)習(xí)的過(guò)程中,應(yīng)該注意調(diào)整我們的狀態(tài)和注意休息,一般地說(shuō),我們的大腦集中于某一學(xué)科的時(shí)間不是很長(zhǎng)的,時(shí)間一長(zhǎng),我們的思維就可能處于停滯的狀態(tài),所以我們應(yīng)該合理地安排時(shí)間,爭(zhēng)取在復(fù)習(xí)時(shí)將所學(xué)的幾門學(xué)科都能夠交叉安排,這樣保證
8、大腦的高效率。同時(shí),還應(yīng)該注意休息??荚嚻陂g的復(fù)習(xí)效率很低,那時(shí)看看書適當(dāng)放松,把習(xí)題簡(jiǎn)單回顧一下足矣??记白⒁獗3殖渥愕乃撸F(xiàn)在很多同學(xué)在期末考試前點(diǎn)燈熬夜,晚上不注意休息,考試沒(méi)有精神,甚至睡著了,導(dǎo)致很容易的題目也沒(méi)有時(shí)間做了;還有不容忽視的一點(diǎn)就是,在考試的過(guò)程中,要注意卷面干凈、書寫整潔,還要有清晰的解題思路和完整的答題步驟,對(duì)于沒(méi)有思路的題可以先放放以免耽誤答題時(shí)間,否則會(huì)影響自己的卷面得分。最后,希望大家保持一個(gè)健康的身體和良好的心態(tài),做好期末復(fù)習(xí),祝大家取得好成績(jī)!提前祝大家元旦快樂(lè)! 第一章 函數(shù)與極限第一節(jié) 函數(shù)§1.1 函數(shù)內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)圖區(qū)間定義域不等式
9、 定義集合對(duì)應(yīng)法則 表格法 表達(dá)方法 圖象法初等函數(shù)解析法非初等函數(shù)單調(diào)性 函數(shù)的特性 奇偶性函數(shù)周期性有界性定義反函數(shù) 重要的函數(shù)存在性定理復(fù)合函數(shù)符號(hào)函數(shù):幾個(gè)具體重要的函數(shù) 取整函數(shù):,其中x表示不超過(guò)x的最大整數(shù).狄里克雷函數(shù):§1.2 內(nèi)容提要與釋疑解難 一、函數(shù)的概念 定義:設(shè)A、B是兩個(gè)非空實(shí)數(shù)集,如果存在一個(gè)對(duì)應(yīng)法則f,使得對(duì)A中任何一個(gè)實(shí)數(shù)x,在B中都有唯一確定的實(shí)數(shù)y與x對(duì)應(yīng),則稱對(duì)應(yīng)法則f是A上的函數(shù),記為 .y稱為x對(duì)應(yīng)的函數(shù)值,記為 .其中x叫做自變量,y又叫因變量,A稱為函數(shù)f的定義域,記為D(f), , 稱為函數(shù)的值域,記為R(f),在平面坐標(biāo)系Oxy下
10、,集合 稱為函數(shù)y=f(x)的圖形。函數(shù)是微積分中最重要最基本的一個(gè)概念,因?yàn)槲⒎e分是以函數(shù)為研究對(duì)象,運(yùn)用無(wú)窮小及無(wú)窮大過(guò)程分析處理問(wèn)題的一門數(shù)學(xué)學(xué)科。 1、由確定函數(shù)的因素是定義域、對(duì)應(yīng)法則及值域,而值域被定義域和對(duì)應(yīng)法則完全確定,故確定函數(shù)的兩要素為定義域和對(duì)應(yīng)法則。從而在判斷兩個(gè)函數(shù)是否為同一函數(shù)時(shí),只要看這兩個(gè)函數(shù)的定義域和對(duì)應(yīng)法則是否相同,至于自變量、因變量用什么字母,函數(shù)用什么記號(hào)都是無(wú)關(guān)緊要的。 2、函數(shù)與函數(shù)表達(dá)式的區(qū)別:函數(shù)表達(dá)式指的是解析式子,是表示函數(shù)的主要形式,而函數(shù)除了用表達(dá)式來(lái)表示,還可以用表格法、圖象法等形式來(lái)表示,不要把函數(shù)與函數(shù)表達(dá)式等同起來(lái)。 二、反函數(shù)
11、定義 設(shè)y=f(x),若對(duì)R(f)中每一個(gè)y,都有唯一確定且滿足y=f(x)的與之對(duì)應(yīng),則按此對(duì)應(yīng)法則就能得到一個(gè)定義在R(f)上的函數(shù),稱這個(gè)函數(shù)為f的反函數(shù),記作 .由于習(xí)慣上用x表示自變量,y表示因變量,所以常把上述函數(shù)改寫成. 1、由函數(shù)、反函數(shù)的定義可知,反函數(shù)的定義域是原來(lái)函數(shù)的值域,值域是原來(lái)函數(shù)的定義域。 2、函數(shù)y=f(x)與x=f-1(y)的圖象相同,這因?yàn)闈M足y=f(x)點(diǎn)(x,y)的集合與滿足x=f-1(y)點(diǎn)(x,y)的集合完全相同,而函數(shù)y=f(x)與y=f-1(x)圖象關(guān)于直線y=x對(duì)稱。 3、若y=f(x)的反函數(shù)是x=f-1(y),則 4、定理1(反函數(shù)存在定
12、理)嚴(yán)格增(減)的函數(shù)必有嚴(yán)格增(減)的反函數(shù)。三、復(fù)合函數(shù) 定義 設(shè),若,則y通過(guò)u構(gòu)成x的函數(shù),稱為由y=f(u)與復(fù)合而成的函數(shù),簡(jiǎn)稱為復(fù)合函數(shù),記作。復(fù)合函數(shù)的定義域?yàn)?,其中x稱為自變量,y稱為因變量,u稱為中間變量,稱為內(nèi)函數(shù),f(u)稱為外函數(shù)。1、在實(shí)際判斷兩個(gè)函數(shù)能否構(gòu)成復(fù)合函數(shù),只要看的定義域是否為非空集,若不為空集,則能構(gòu)成復(fù)合函數(shù),否則不能復(fù)合函數(shù)。2、在求復(fù)合函數(shù)時(shí),只要指出誰(shuí)是內(nèi)函數(shù),誰(shuí)是外函數(shù),例如y=f(x), y=g(x),若y=f(x)作為外函數(shù),y=g(x)作為內(nèi)函數(shù)。則復(fù)合函數(shù),若作為外函數(shù),作為內(nèi)函數(shù),則復(fù)合函數(shù)為y=g(f(x)。3、我們要學(xué)會(huì)分析復(fù)合
13、函數(shù)的復(fù)合結(jié)構(gòu),既要會(huì)把幾個(gè)函數(shù)復(fù)合成一個(gè)復(fù)合函數(shù),又要會(huì)把一個(gè)復(fù)合函數(shù)分拆成幾個(gè)函數(shù)的復(fù)合。四 初等函數(shù)常值函數(shù)、冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)、反三角函數(shù)統(tǒng)稱為基本初等函數(shù)。大家一定要記住基本初等函數(shù)的定義域,值域,會(huì)畫它們的圖象,并且要知道這些函數(shù)在哪些區(qū)間遞增,在哪些區(qū)間遞減,是否經(jīng)過(guò)原點(diǎn)?與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)是什么?以后我們常常要用到。由基本初等函數(shù)經(jīng)過(guò)有限次四則運(yùn)算或有限次復(fù)合運(yùn)算所得到的函數(shù)統(tǒng)稱為初等函數(shù)。不是初等函數(shù)稱為非初等函數(shù)。一般來(lái)說(shuō),分段函數(shù)不是初等函數(shù),但有些分段函數(shù)可能是初等函數(shù),例如 ,是由復(fù)合而成。五 具有某些特性的函數(shù)1奇(偶)函數(shù)定義 設(shè)D是關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的數(shù)
14、集,y=f(x)為定義在D上 的函數(shù),若對(duì)每一個(gè),都有,則稱y=f(x)為D上的奇(偶)函數(shù)。 (1)定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱是函數(shù)為奇(偶)函數(shù)的必要條件。 (2)若f(x)為奇函數(shù),則f(0)=0,事實(shí)上,由定義知f(-0)=-f(0),有f(0)=-f(0),得f(0)=0. 2周期函數(shù) 定義 設(shè)y=f(x)為定義在D上的函數(shù),若存在某個(gè)非零常數(shù)T,使得對(duì)一切,都有f(x+T)=f(x),則稱y=f(x)為周期函數(shù),T稱為y=f(x)的一個(gè)周期。 顯然,若T是f(x)的周期,則也是f(x)的周期,若周期函數(shù)f(x)的所有正周期中存在最小正周期,則稱這個(gè)最小正周期為f(x)的基本周期,一般地,函
15、數(shù)的周期是指的是基本周期。 必須指出的是不是所有的周期函數(shù)都有最小正周期,例如f(x)=c(c為常數(shù)),因?yàn)閷?duì)任意的實(shí)常數(shù)T,都有f(x+T)=f(x)=c。所以f(x)=c是周期函數(shù),但在實(shí)數(shù)里沒(méi)有最小正常數(shù),所以,周期函數(shù)f(x)=c沒(méi)有最小正周期。 如果f(x)為周期函數(shù),且周期為T,任給,有f(x)=f(x+kT),知。所以D是無(wú)窮區(qū)間,即無(wú)窮區(qū)間是周期函數(shù)的必要條件。 3單調(diào)函數(shù) 定義 設(shè)y=f(x)為定義在D上的函數(shù),若對(duì)D中任意兩個(gè)數(shù)x1,x2且x1<x2,總有 ,則稱y=f(x)為D上的遞增(遞減)函數(shù),特別地,若總成立嚴(yán)格不等式 ,則稱y=f(x)為D上嚴(yán)格遞增(遞減)
16、函數(shù)。 遞增和遞減函數(shù)統(tǒng)稱為單調(diào)函數(shù),嚴(yán)格遞增和嚴(yán)格遞減函數(shù)統(tǒng)稱為嚴(yán)格單調(diào)函數(shù)。 4分段函數(shù)如果一個(gè)函數(shù)在其定義域內(nèi),對(duì)應(yīng)于不同的x范圍有著不同的表達(dá)形式,則稱該函數(shù)為分段函數(shù)。注意分段函數(shù)不是由幾個(gè)函數(shù)組成的,而是一個(gè)函數(shù),我們經(jīng)常構(gòu)造分段函數(shù)來(lái)舉反例,常見的分段函數(shù)有符號(hào)函數(shù)、狄里克雷函數(shù)、取整函數(shù)。 5有界函數(shù)與無(wú)界函數(shù) 定義 設(shè)y=f(x)為定義在D上的函數(shù),若存在常數(shù)NM,使對(duì)每一個(gè),都有 則稱f(x)為D上的有界函數(shù),此時(shí),稱N為f(x)在D上的一個(gè)下界,稱M為f(x)在D上的一個(gè)上界。由定義可知上、下界有無(wú)數(shù)個(gè),我們也可寫成如下的等價(jià)定義,使用更加方便。定義 設(shè)y=f(x)為定義
17、在D上的函數(shù),若存在常數(shù)M>0,使得對(duì)每一個(gè),都有 則f(x)為D上的有界函數(shù)。幾何意義,若f(x)為D上的有界函數(shù),則f(x)的圖象完全落在直線y=-M與y=M之間。注意:直線y=-M,y=M不一定與曲線相切。有界函數(shù)定義的反面是定義 設(shè)y=f(x)為定義在D上的函數(shù),若對(duì)每一個(gè)正常數(shù)M(無(wú)論M多么大),都存在,使,則稱f(x)為D上的無(wú)界函數(shù)。 6函數(shù)的延拓與分解 有時(shí)我們需要由已知函數(shù)產(chǎn)生新的函數(shù)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,這里我們從函數(shù)的特性出發(fā),開拓由已知產(chǎn)生新的函數(shù)的方法。 設(shè),我考慮區(qū)間-a,a上的函數(shù)F(x),它是偶函數(shù),且在0,a上,使F(x)=f(x),則應(yīng)有稱F(x)是f(x)
18、的偶延拓同樣可給出f(x)的奇延拓,即函數(shù)F(x)在-a,a上的奇函數(shù),且在(0,a)上,F(xiàn)(x)=f(x),則應(yīng)有這樣,研究f(x)只要,研究F(x)就可以了。 同樣,對(duì)于函數(shù)y=f(x),,可以構(gòu)造一個(gè)以(b-a)為周期的周期函數(shù)F(x),在(a,b)上,F(xiàn)(x)=f(x),則有這就是函數(shù)f(x)的周期延招,研究f(x)只要研究F(x)就可以了。 此外,定義在區(qū)間(-a,a)上的任何一個(gè)函數(shù)f(x)都可以表示成一個(gè)奇函數(shù)與一個(gè)偶函數(shù)和事實(shí)上設(shè) 由奇偶函數(shù)的定義知,f1(x)是奇函數(shù)。 f2(x)是偶函數(shù),且.我們還可以證明f1(x),f2(x)是唯一存在,如果,其中g(shù)1(x)是奇函數(shù),g2
19、(x)是偶函數(shù),于是,解得,§1.3解題基本方法與技巧一、求函數(shù)定義域的方法1若函數(shù)是一個(gè)抽象的數(shù)學(xué)表達(dá)式子,則其定義域應(yīng)是使這式子有意義的一切實(shí)數(shù)組成的集合,且在(1)分式的分母不能為零; (2)偶次根號(hào)下應(yīng)大于或等于零;(3)對(duì)數(shù)式的真數(shù)應(yīng)大于零且 底數(shù)大于零不為1; (4)arc sin 或arc,其;(5),其 (6)若函數(shù)的表達(dá)式由幾項(xiàng)組成,則它的定義域是各項(xiàng)定義域的交集;(7)分段函數(shù)的定義域是各段定義域的并集。2.若函數(shù)涉及到實(shí)際問(wèn)題,定義域是除了使數(shù)學(xué)式子有意義還應(yīng)當(dāng)確保實(shí)際有意義自變量取值全體組成的集合。3.對(duì)于抽象函數(shù)的定義域問(wèn)題,要依據(jù)函數(shù)定義及題設(shè)條
20、件。 例1 求下列函數(shù)的定義域:(1); (2) 解(1)要使函數(shù)式子有意義,就必須滿足?;?jiǎn)有 ,即 .解之,得定義域?yàn)?。?)要使函數(shù)式子有意義,就必須滿足 ,即,化簡(jiǎn)有,不等式各邊除以(-2)有,各邊取倒數(shù)得,。解之,得函數(shù)的定義域?yàn)椤?例2 不清設(shè),求f(x)的定義域。 解 要使函數(shù)式子有意義,必須滿足 即 故所給函數(shù)的定義域?yàn)?。注意:如果把化?jiǎn)為,那么函數(shù)的定義域?yàn)榈囊磺袑?shí)數(shù),因此,求函數(shù)的定義變形式時(shí)需特別小心,避免出錯(cuò)。 例3 已知且,求并寫出它的定義域。 解 由,得,由,得,即x0,所以 。 例4 設(shè)f(x)的定義域?yàn)?,1,試求f(x+a)+f(x-a)的定義域(a>0
21、)。 解 要使f(x+a)+f(x-a)有意義,必須滿足 得 當(dāng)時(shí),由,知函數(shù)的定義域?yàn)?。?dāng)時(shí),由a>1a,知定義域不存在。二、求函數(shù)值域的方法1. 由定義域x的范圍,利用不等式求出f(x)的范圍;2. 若y=f(x)有反函數(shù)x=f-1(y),求出反函數(shù)的定義域就是函數(shù)的值域;3. 利用一元二次方程的判別式求函數(shù)的值域。 例5 求下列函數(shù)值域:(1); (2); (3)。 解(1)令,于是。當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),。故函數(shù)的值域是。 (2)由,得(x+3)y=x+1,解之,是的反函數(shù),而的定義域是,故函數(shù)值域是。(3)由原函數(shù)式變形,得 ,即 。當(dāng)y-1=0,即y=1時(shí),x=0;當(dāng),即。故函數(shù)的
22、值域?yàn)?,4。 三、判斷兩函數(shù)是否為同一函數(shù)的方法 例6 判斷下列各組函數(shù)是否為同一函數(shù): (1)(i); (ii) (2)(i); (ii)。 解(1)由y=sinx的定義域是0,的定義域是0,。知兩函數(shù)定義域相同,又知兩函數(shù)對(duì)應(yīng)法則相同,故(i)(ii)為同一函數(shù)。 (2)由的定義域是的全體實(shí)數(shù),的定義域是的全體實(shí)數(shù),知兩函數(shù)定義域不同,盡管當(dāng)時(shí),知兩函數(shù)對(duì)應(yīng)法則相同,但(i)(ii)不是同一個(gè)函數(shù)。 四、求反函數(shù)方法 步驟:1. 從y=f(x)中解出x=f-1(y) ;2.改寫成y=f-1(x),則y=f-1(x)是x=f-1(y)的反函數(shù). 例7 求下列函數(shù)的反函數(shù): (1); (2)
23、; (3) 解(1)由,知反函數(shù)為, 。 (2)由兩邊立方得即 解之 。所以反函數(shù)為(3)由 則反函數(shù)為 五、求復(fù)合函數(shù)的方法。 1代入法 某一個(gè)函數(shù)中的自變量用另一個(gè)函數(shù)的表達(dá)式來(lái)替代,這種構(gòu)成復(fù)合函數(shù)的方法,稱之為代入法,該法適用于初等函數(shù)的復(fù)合,關(guān)健搞清誰(shuí)是內(nèi)函數(shù),誰(shuí)是外函數(shù)。2分析法根據(jù)外函數(shù)定義的各區(qū)間段,結(jié)合中間變量的表達(dá)式及中間變量的定義域進(jìn)行分析,從而得出復(fù)合函數(shù)的方法,該方法用于初等函數(shù)與分段函數(shù)或分段函數(shù)與分段函數(shù)的復(fù)合。例8 設(shè).解 , ,猜想 。當(dāng)n=1時(shí),結(jié)論已成立,假設(shè)n=k時(shí),成立,當(dāng)n=k+1時(shí), 。即n=k+1時(shí)結(jié)論成立,故。 例9 設(shè)。 解 當(dāng),當(dāng)。故 f(
24、f(x)=1。 例10 設(shè)。 解 由(1)當(dāng)時(shí)或?;颍?)當(dāng)時(shí)或?;虻?六、判斷奇偶函數(shù)的方法 偶函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱;奇函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱。奇偶函數(shù)的運(yùn)算性質(zhì) 1. 奇函數(shù)的代數(shù)和仍為奇函數(shù),偶函數(shù)的代數(shù)和仍為偶函數(shù)。 2. 偶數(shù)個(gè)奇(偶)函數(shù)之積為偶函數(shù);奇數(shù)個(gè)奇函數(shù)的積為奇函數(shù)。 3. 一奇一偶的乘積為奇函數(shù) 4. 兩個(gè)奇函數(shù)復(fù)合仍為奇函數(shù),一奇一偶復(fù)合為偶函數(shù),兩個(gè)偶函數(shù)復(fù)合仍為偶函數(shù)。判斷方法 1用定義 2.若f(x)+f(-x)=0,則f(x)為奇函數(shù),這種方法適合用定義比較困難的題目。 例11 判斷下列函數(shù)的奇偶性: (1); (2); (3)(a>0
25、,a1常數(shù)) 解(1)由,知f(x)為偶函數(shù) (2)由 知f(x)為奇函數(shù)。 (3)由 ,知f(x)為奇函數(shù) 七、周期函數(shù)的判斷與周期的求法 1周期函數(shù)周期的求法 (1)若T為f(x) 的周期,則f(ax+b)的周期為 (2)若f(x)的周期為T1,g(x)的周期為T2,則c1f(x)+c2g(x)的周期為T1,T2的最小公倍數(shù)。 2周期函數(shù)的判斷方法。 (1)用定義。 (2)用周期函數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)。常見函數(shù)的周期:sinx,cosx,其周期T=2;其周期T=。 例12 求下列函數(shù)周期 (1); (2); (3)。 解(1)由的周期,的周期。故f(x)的周期性期為6。 (2)由 ,知f(x)的周
26、期。 (3)設(shè),T為任意整數(shù),由知任意整數(shù)均為其周期,則最小周期T=1。 例13 若函數(shù)的圖形關(guān)于兩條直線x=a和x=b對(duì)稱(b>a),則f(x)為周期函數(shù)。 證 由條件函數(shù)的對(duì)稱性知 , (1) , (2)故函數(shù)在a,b中點(diǎn)(a+b)/2處的值等于點(diǎn)a/和處的函數(shù)值從而猜想如果f(x)為周期函數(shù),則周期應(yīng)為 。事實(shí)上 所以f(x)是以2(b-a)為周期的周期函數(shù)。 八、單調(diào)函數(shù)的判斷方法1用定義。2利用單調(diào)函數(shù)的性質(zhì)。 (1)兩個(gè)遞減(增)函數(shù)的復(fù)合是遞增函數(shù),一個(gè)遞增、一個(gè)遞減函數(shù)的復(fù)合是遞減函數(shù)。 例14 設(shè)及f(x)為遞增函數(shù)證明:若 (1) 則 (2) 證 設(shè)x0為三個(gè)函數(shù)公共
27、域內(nèi)的任一點(diǎn),則 由(1)以及函數(shù)f(x)的遞增性知,;從而 同理可證 。由x0的任意性知,于是(2)式成立。 九、函數(shù)有界性的判斷 判斷函數(shù)是否有界,經(jīng)常用定義。 例15 判斷下列函數(shù)是否有界: (1); (2)。 解(1)由f(x)的定義域是R。當(dāng),當(dāng),知,所以f(x)為有界函數(shù)。 (2)。 由無(wú)界函數(shù)的定義知f(x)在(0,1)上無(wú)界。第二節(jié) 函數(shù)極限與連續(xù)§2.1 函數(shù)極限內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)圖閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)初等函數(shù)在其定義域內(nèi)的閉區(qū)間上連續(xù)最大(?。┲刀ɡ砹阒迭c(diǎn)定理(根的存在定理)介值定理函數(shù)極限與連續(xù) 夾逼定理判斷函數(shù)極限存在準(zhǔn)則 單調(diào)有界定理單側(cè)極限與雙側(cè)極限函數(shù)極限與數(shù)列
28、極限歸結(jié)原則。關(guān)系定理 函數(shù)極限與無(wú)窮小 無(wú)窮大與無(wú)窮小無(wú)窮小的階高階、同階、等價(jià)。函數(shù)連續(xù)定義 可去間斷點(diǎn) 第一類間斷點(diǎn) 跳躍間斷點(diǎn)間斷點(diǎn)分類 第二類間斷點(diǎn) §2.2內(nèi)容提要與釋疑解難一、函數(shù)極限的概念1.。2. 把1中“”換成“”。3 把1中“”換成“”。定理且4設(shè)在的某空心鄰域內(nèi)有定義,若存在一個(gè)常數(shù)A,都有。5 設(shè)在的某左半鄰域內(nèi)有定義,若存在一個(gè)常數(shù)A,時(shí),都有。此時(shí)也可用記號(hào)或表示左極限值A(chǔ),因此可寫成6. 設(shè)在的某右半鄰域內(nèi)有定義,若存在一個(gè)常數(shù),當(dāng)時(shí),都有。此時(shí)也可用或表示右極限。因此可寫成。定理 且該定理是求分界點(diǎn)兩側(cè)表達(dá)式不同的分段函數(shù)在該分界點(diǎn)極限是否存在的方法
29、,而如果在的左右極限存在且相等,則在該點(diǎn)的極限存在,否則不存在。7時(shí),都有。此時(shí)稱時(shí),是無(wú)窮大量。而,只要把公式中“”改成“”,只要把上式中“”改成“”。8.。當(dāng)時(shí),都有。讀者同理可給出定義。注:(常數(shù))與的區(qū)別,前者是表明函數(shù)極限存在,后者指函數(shù)極限不存在,但還是有個(gè)趨于無(wú)窮大的趨勢(shì)。因此,給它一個(gè)記號(hào),但還是屬于極限不存在之列,以后,我們說(shuō)函數(shù)極限存在,指的是函數(shù)極限值是個(gè)常數(shù)。9。稱當(dāng)是無(wú)窮小量。這里的可以是常數(shù),也可以是。定理 。其中。10若時(shí),都有,稱時(shí)是有界量。二、無(wú)窮小量階的比較,無(wú)窮小量與無(wú)窮大量關(guān)系設(shè),(這里可以是常數(shù),也可以是,以后我們不指出都是指的這個(gè)意思)(1)若,稱當(dāng)
30、時(shí)是的高階無(wú)窮小量,記作。(2)若,稱時(shí)是的同價(jià)無(wú)窮小量。(3)若,稱時(shí)是的等價(jià)無(wú)窮小量,記作,此時(shí)(2)式也可記作。(4)若,稱時(shí)是的k階無(wú)窮小量。由等價(jià)無(wú)窮量在求極限過(guò)程中起到非常重要的作用,因此,引入若。記作,如果均是無(wú)窮小量,稱為等價(jià)無(wú)窮小量;如果均是無(wú)窮大量,稱為等價(jià)無(wú)窮大量;如果既不是無(wú)窮小也不是無(wú)窮大,我們稱為等價(jià)量。例如 ,則。注:A不能為零,若A=0,不可能和0等價(jià)。無(wú)窮小量的性質(zhì):1若均為無(wú)窮小量,則(i)其中均為常數(shù)。(ii)。2若時(shí)是有界量,則。無(wú)窮大量的性質(zhì):1有限個(gè)無(wú)窮大量之積仍是無(wú)窮大量。2有界量與無(wú)窮大量之和仍是無(wú)窮大量。無(wú)窮小量與無(wú)窮大量之間的關(guān)系:若;若。三
31、、函數(shù)連續(xù)的概念。定義1 若處連續(xù)。用語(yǔ)言可寫為定義 設(shè)的某鄰域內(nèi)有定義,若時(shí),都有,稱連續(xù)。用函數(shù)值增量形式可寫為定義 若,稱在處連續(xù)。若,稱處左連續(xù)。若稱處右連續(xù)。定理處連續(xù)處既是左連續(xù)又是右連續(xù)。如果處不連續(xù),稱為的間斷點(diǎn)。間斷點(diǎn)的分類:(1)若點(diǎn)。若為函數(shù)的可去間斷點(diǎn),只須補(bǔ)充定義或改變函數(shù)在該點(diǎn)連續(xù)。但須注意,這時(shí)函數(shù)與已經(jīng)不是同一個(gè)函數(shù)但僅在處不同,在其它點(diǎn)相同。我們正是利用這一性質(zhì)去構(gòu)造一個(gè)新的函數(shù),使在某閉區(qū)間上處處連續(xù),因而有某種性質(zhì)。當(dāng)時(shí),也具有這種性質(zhì)。而時(shí),所以在的范圍內(nèi)也具有這種性質(zhì),從而達(dá)到了我們的目的。例如 ,但 則在處連續(xù),但與定義域不同,雖然,又如知。設(shè)則在處
32、連續(xù),雖然與定義域相同,但在處,兩個(gè)函數(shù)值不同,知與不是同一函數(shù),但僅在不同,其余點(diǎn)函數(shù)值處處相同。(2)若但,稱為的跳躍間斷點(diǎn),稱的跳躍度。(1)(2)兩種類型的特點(diǎn)是左右極限都存在,我們統(tǒng)稱為第一類間斷點(diǎn)。(3)若處,左、右極限至少有一個(gè)不存在,我們稱。若,我們也稱為的無(wú)窮型間斷點(diǎn),屬于第二類間斷點(diǎn)。四、函數(shù)極限的性質(zhì)在下述六種類型的函數(shù)極限:(1) (2) (3) (4) (4) (6)它們具有與數(shù)列極限相類似的一些性質(zhì),我們以為例,其它類型極限的相應(yīng)性質(zhì)的敘述只要作適當(dāng)修改就可以了。性質(zhì)1(唯一性)若極限存在,則它只有一個(gè)極限。性質(zhì)2(局部有界性)若極限存在,則存在的某空心鄰域,使在內(nèi)
33、有界。注意:存在,只能得出在的某鄰域內(nèi)有界,得不出在其定義域內(nèi)有界。性質(zhì)3 若,則存在的某空心鄰域,使時(shí),都有。性質(zhì)4(局部保號(hào)性) 若,則對(duì)任何常數(shù),存在的某空心鄰域,使得對(duì)一切,都有 成立。性質(zhì)5(不等式)若,且存在的某空心鄰域,使得對(duì)一切,都有。性質(zhì)6 (復(fù)合函數(shù)的極限)若,且存在的某空心鄰域,當(dāng)時(shí), ,則。性質(zhì)6是求極限的一個(gè)重要方法變量替換法,即。性質(zhì)7(函數(shù)極限的四則運(yùn)算)若均存在,則函數(shù)(1); (2);(3);又若在時(shí)的極限也存在,且有(4)。利用極限的四則運(yùn)算,可得下列重要結(jié)果。上面的結(jié)論可作為公式用。性質(zhì)8(歸結(jié)原則或海涅(Heine)定理)存在的充要條件是:都存在且相等。
34、逆否定理若存在兩個(gè)數(shù)列=且或存在不存在,則不存在。此定理是判斷函數(shù)極限不存在的一個(gè)重要方法。五、函數(shù)連續(xù)的性質(zhì)若函數(shù)處連續(xù),即,利用極限的性質(zhì)1-5可得到函數(shù)在連續(xù)的局部有界性,局部保號(hào)性,不等式等,只要把即可,讀者自己敘述出來(lái)。利用極限的四則運(yùn)算,我們有性質(zhì)1(連續(xù)函數(shù)的四則運(yùn)算)若處連續(xù),則。性質(zhì)2 若處連續(xù),則處也連續(xù)且在滿足性質(zhì)2的條件下,極限符號(hào)與外函數(shù)可交換順序,如果僅要可交換順序,有推論 若。證 設(shè)則處連續(xù),又處連續(xù),由性質(zhì)2知。由于。在這里,我們巧妙地利用可去間斷點(diǎn)的性質(zhì),構(gòu)造一個(gè)連續(xù)函數(shù),以滿足所需的條件,上面的性質(zhì)2及推論也是求函數(shù)極限的一個(gè)重要方法。即極限符號(hào)與外函數(shù)交換
35、順序,把復(fù)雜函數(shù)極限轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單函數(shù)極限。定理 初等函數(shù)在其定義域上連續(xù)。六、閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)定理 (最大值與最小值定理)若在閉區(qū)間上連續(xù),則在上一定能取到最大值與最小值,即存在,使得對(duì)一切,都有。推論1 若上連續(xù),則上有界。定理(根的存在定理或零值點(diǎn)定理)若函數(shù)上連續(xù),則至少存在一點(diǎn)。推論1 若函數(shù)上連續(xù),且之間的任何常數(shù),則至少存在一點(diǎn)。推論2 若函數(shù)上連續(xù),則。這幾個(gè)定理非常重要,請(qǐng)大家要記住這些定理的條件與結(jié)論,并會(huì)運(yùn)用這些定理去解決問(wèn)題。七、重要的函數(shù)極限與重要的等價(jià)量利用初等函數(shù)的連續(xù)性及極限符號(hào)與外函數(shù)的可交換性及等價(jià)量替換,夾逼定理可得到下面的重要的函數(shù)極限。1 2. .3
36、.4.5. .6、.7.8.9 .10 .11若=即 。注:不僅要記住這些公式的標(biāo)準(zhǔn)形式,更要明白一般形式。即上面公式中的可換成,只要時(shí),結(jié)論依然成立。利用上述重要極限,我們可以得到下列對(duì)應(yīng)的重要的等價(jià)無(wú)窮小量,在解題中經(jīng)常要利用他們當(dāng)時(shí),.注:上式中的可換成,只要時(shí),.結(jié)論依然成立。例如 。此外,若.§2.3 解題基本方法與技巧一、求函數(shù)極限的有關(guān)定理等價(jià)量替換定理,若(1);(2);,則.證,即.這個(gè)定理告訴我們,在求函數(shù)極限時(shí),分子、分母中的因式可用它的簡(jiǎn)單的等價(jià)的量來(lái)替換,以便化簡(jiǎn),容易計(jì)算。但替換以后函數(shù)極限要存在或?yàn)闊o(wú)窮大。需要注意的是,分子、分母中加減的項(xiàng)不能替換,應(yīng)分
37、解因式,用因式替換,包括用等價(jià)無(wú)窮小量、等價(jià)無(wú)窮大量或一般的等價(jià)量來(lái)替換。夾逼定理 若 ,且存在的某空心鄰域,使得對(duì)一切,都有,則 。單調(diào)有界定理(1)若在內(nèi)遞增(或遞減)有下界(或上界),則存在。(2)若在內(nèi)遞增(或遞減)有下界(或上界),則存在。請(qǐng)讀者給出的敘述。函數(shù)的單調(diào)有界定理應(yīng)用的較少,大家只要了解就可以。洛必達(dá)法則I 設(shè)(1);(2)存在的某鄰域,當(dāng)時(shí),都存在,且 ;(3),則.洛必達(dá)法則II,設(shè)(1);(2)存在的某鄰域,當(dāng)時(shí),都存在且 ;(3),則.1上述兩個(gè)法則中的改成時(shí),條件(2)只須作相應(yīng)的修改,結(jié)論依然成立。2在用洛必達(dá)法則求極限之前,應(yīng)盡可能把函數(shù)化簡(jiǎn),或把較復(fù)雜的因
38、式用簡(jiǎn)單等價(jià)的因式來(lái)替換,以達(dá)到簡(jiǎn)化,再利用洛必達(dá)法則。3利用洛必達(dá)法則求極限時(shí),可在計(jì)算的過(guò)程中論證是否滿足洛必達(dá)法則的條件,若滿足洛必達(dá)法則的條件,結(jié)果即可求出;若不滿足,說(shuō)明不能使用洛必達(dá)法則,則需用其它求極限的方法。此外,可重復(fù)使用洛必達(dá)法則,但只能用有限次。注:洛比達(dá)法則是第三章內(nèi)容。二、函數(shù)極限的類型1 若是初等函數(shù),的定義域,由初等函數(shù)的連續(xù)性知.2若,則(1)(2)對(duì)于因式中含有對(duì)數(shù)函數(shù),反三角函數(shù)時(shí),一般放在分子、否則利用洛必達(dá)法則很繁,或求不出來(lái)。(3)當(dāng)同號(hào)時(shí),這時(shí),把化成分式,通分、化簡(jiǎn),化成“”或“”,再利用洛必達(dá)法則。(4)(i)當(dāng)時(shí),我們有兩種方法求該未定式的極限
39、,一種方法利用重要極限來(lái)計(jì)算,另一種方法,化為以e為底的指數(shù)函數(shù),再利用洛必達(dá)法則。即解法一 再根據(jù)具體情況化成。解法二 這兩種方法,我們經(jīng)常還是利用解法一方便。(ii)當(dāng)時(shí),(iii)當(dāng)時(shí)這時(shí),只有化成以e為底的指數(shù)函數(shù),再利用洛必達(dá)法則。即.而不屬于未定式,因?yàn)?。三、已知函?shù)的表達(dá)式,求函數(shù)的極限1求函數(shù)極限的四種重要方法 (1)極限的四則運(yùn)算;(2)等價(jià)量替換;(3)變量替換;(4)洛必達(dá)法則。對(duì)于未定式的極限,先用等價(jià)量替換或變量替換或極限的四則運(yùn)算化簡(jiǎn),再利用洛必達(dá)法則求極限。很多情況下,這幾種方法常常綜合運(yùn)用。例1 求.解 ()=。例2 求.解 ,由得原式=。注:本題雖然是未定式,
40、但巧妙地用變量替換,并沒(méi)用洛必法則就直接求出了極限。例3 求。解 原式,由時(shí),得原式。例4 求.解 原式,由時(shí),得原式 .例5 求.解 原式.例6 求.解法一 由,故原式=.解法二 原式,由,得原式.例7 求.解法一 原式,且時(shí),原式=.解法二 原式 例8 求.解 原式 由。得原式.例9 求.解 原式由,得原式.例10 求.解 原式.例11 求.解 原式.例12 求.解 原式.例13 求.解法一 原式.解法二 原式.例14 求.解 原式 .例15 求.解 例16 求.解 .例17 求.解 例18 設(shè)在的某鄰域內(nèi)連續(xù),求解 于是=例19 求.分析 因?yàn)?,所以洛必達(dá)法則不適用,宜改用其它方法。解
41、原式例20 求.無(wú)限循環(huán),所以不能用洛必達(dá)法則.解 原式.2利用泰勒公式求函數(shù)極限。若。事實(shí)上,.因此,利用帶有佩亞諾余項(xiàng)的泰勒公式可以求出某些函數(shù)極限,當(dāng)時(shí),若 則例21 求.解 由于,,所以 .對(duì)于求時(shí)的函數(shù)極限,若用泰勒公式求極限,可令,變成求時(shí)的的函數(shù)極限,再利用上述的方法去解決。3利用夾逼定理求函數(shù)極限。例22 求.解 .由,根據(jù)夾逼定理知,.例23 求.分析 本題雖然屬于型,但不能用洛必達(dá)法則,因?yàn)椴淮嬖?。因此,用其它方法,?對(duì)任意自然數(shù) ,有 ,當(dāng)時(shí),成立不等式 .由根據(jù)夾逼定理知原式=.注:這里是的函數(shù),是分段函數(shù),即.4利用定義證明函數(shù)極限的存在利用函數(shù)極限定義證
42、明函數(shù)極限與利用數(shù)列極限定義證明數(shù)列極限存在完全類似,在這里我們就不再重復(fù)了,一般情況,能不用盡量不用。除非要求用定義證,且考研出這種題的可能性較小。例24 用定義證明。證 不妨設(shè),則,任給,要使,由,只要時(shí),都有,由定義知。注:這里用了公式。至于用函數(shù)極限的單調(diào)有界定理求函數(shù)極限的可能性更小。四、已知函數(shù)極限且函數(shù)表達(dá)式中含有字母常數(shù),確定字母常數(shù)數(shù)值。這種題型考的可能性更大,因?yàn)檫@種題型更能考察考生運(yùn)用無(wú)窮小量階的比較和洛必達(dá)法則分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。例25 求,求常數(shù)a, b.解 令,于是原式,由,知分子當(dāng)時(shí),是分母的同階無(wú)窮小量,所以.得原式。例26 設(shè),求常數(shù)解 ,由,知分子是分
43、母的同階無(wú)窮小量,得有,解得。例27 試確定常數(shù)。解 由題意知.由于=arcsin,所以,必有例28 已知為常數(shù),求常數(shù)a和k,使時(shí),解 ,由,知,從而,得例29 確定常數(shù)的值,使,解 由 知分子、分母是同階無(wú)窮小量有,且故,注: (1)必有,與(1)矛盾,若。故。例30 設(shè)在存在二階導(dǎo)數(shù),且 ,求。分析:這里表面上沒(méi)有字母常數(shù),實(shí)際上 就是待求的字母常數(shù)。解法一 由,得.由。于是。由。從而,得,注:求時(shí)不能用下述方法,。雖然結(jié)論對(duì)了,但過(guò)程是錯(cuò)的。因?yàn)榇嬖?,推不出在的某空心鄰域?nèi)存在且在不知是否連續(xù),所以。解法二 由,利用在處的帶有二階余項(xiàng)的佩亞諾展開式,得由 從而有又。于是,所以五、判斷函
44、數(shù)極限不存在的方法。1若極限不存在。例31 討論極限.解 取取而不存在。2若例32 討論極限.解 取,知不存在。六、關(guān)于函數(shù)連續(xù)性的應(yīng)用和間斷點(diǎn)的討論。1函數(shù)連續(xù)性的應(yīng)用例33 設(shè)在區(qū)間X上的連續(xù),且在有理點(diǎn)處都等于0,則。證取有理數(shù)列,使,由,根據(jù)歸結(jié)原則知。例34 若在區(qū)間X上連續(xù),當(dāng)為有理數(shù),則在區(qū)間X遞增。證,取有理數(shù)列, 根據(jù)條件有由于,在不等式(1)中,令,得。所以在區(qū)間X是遞增函數(shù)。注:這里區(qū)間X可以是閉區(qū)間、開區(qū)間、半閉半開區(qū)間或無(wú)窮區(qū)間。例35 設(shè)在上連續(xù),若,證明:存在一,使。證 由閉區(qū)間上連續(xù),則在一定能取到最小值,最大值M,且值域,有又,于是。故至少存在一點(diǎn),使得。例3
45、6 證明:若函數(shù)在上連續(xù),且對(duì)任何,存在相應(yīng)的,使得。 證 ,由條件知存在,使,同樣存在使,如此下去,存在數(shù)列,使,由 對(duì)于一切,都有,從而。令,得,由是上任意一點(diǎn),故。例37 設(shè)。證明:若對(duì)任何,都有,則為常值函數(shù)。證 (i)當(dāng)時(shí),由條件得是常值數(shù)列。又在處連續(xù),由歸結(jié)原則,(ii)當(dāng)時(shí),由條件得是常值數(shù)列。由,而,知,且由,知,知。2間斷點(diǎn)的討論如果初等函數(shù),若在處沒(méi)有定義,但在一側(cè)或兩側(cè)有定義,則是間斷點(diǎn),再根據(jù)在處左右極限來(lái)確定是第幾類間斷點(diǎn)。如果是分段函數(shù),分界點(diǎn)是間斷點(diǎn)的懷疑點(diǎn)。例38 求極限,記此極限為,求函數(shù)的間斷點(diǎn)并指出其類型。解 ,由于在處沒(méi)定義,而在兩側(cè)有定義,故是間斷點(diǎn)
46、。又所以是函數(shù)的第一類(可去)間斷點(diǎn)。例39 討論的間斷點(diǎn),并指出間斷點(diǎn)的類型。解 由于所以是第二類間斷點(diǎn)。例40 討論的間斷點(diǎn),并指出類型。解 由于且所以是跳躍間斷點(diǎn)。七、關(guān)于分段函數(shù)在分界點(diǎn)連續(xù)性的討論。例41 設(shè)。解 由。故。注:由是初等函數(shù)表達(dá)式。在處有意義知連續(xù)且為左連續(xù),以后遇到類似情況,我可直接得出左連續(xù),從而只要右連續(xù)即可。例42 已知解 因?yàn)椤K浴0?、雜題例43 若。解法一 由于,故從而。解法二 .例44 設(shè)在的某鄰域內(nèi)連續(xù),且,求.解 令,于是 , 故 原式。例45 設(shè)存在,證明證:由存在,知時(shí),存在。當(dāng)充分小時(shí),在上對(duì)應(yīng)用拉格朗日定理得,其中。 由且,由夾逼定理知而 ,
47、故 .例46 求.分析 這題雖然是“”型,但直接用洛必達(dá)法則或等價(jià)量替代,都不能求出結(jié)果。然而從被求的式子構(gòu)成形式,啟發(fā)我們用微分中值定理解原式 .注:由于介于之間,當(dāng)時(shí),根據(jù)夾逼定理知例47 .解原式 .注:此題也可用微分中值定理去求。第三節(jié) 數(shù)列極限§3.1 數(shù)列極限內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)圖兩個(gè)子列極限存在但不相等數(shù)列極限數(shù)列極限的定義用定義證明數(shù)列極限的方法直接證法間接證法收斂數(shù)列的性質(zhì)唯一性有界性不等式保號(hào)性四則運(yùn)算判斷數(shù)列收斂的準(zhǔn)則夾逼定理單調(diào)有界定理判斷數(shù)列發(fā)散的準(zhǔn)則有一個(gè)子列發(fā)散數(shù)列無(wú)界重要的數(shù)列極限(k>0常數(shù))(|q|<1常數(shù))(a>0常數(shù))§3.2
48、內(nèi)容提要與釋疑解難一、數(shù)列極限的概念定義 設(shè)an是一個(gè)數(shù)列,a是一個(gè)確定的常數(shù),若對(duì)任意給定的正數(shù),總存在一個(gè)自然數(shù)N,使得n>N時(shí),都有,則稱數(shù)列an的極限是a,或者說(shuō)數(shù)列an收斂于a,記作。注意:1. 的任意性,的作用在于衡量an與a的接近程度,從而限制小于某一個(gè)正常數(shù),不影響衡量an與a接近的程度,但不能限制大于某一個(gè)正常數(shù),定義中的可用2、或2等本質(zhì)上是任意的正常數(shù)來(lái)替代,同樣也可把“<”號(hào)換成“”號(hào)。2. N的相應(yīng)性。一般說(shuō),N是隨著的變小而變大,但并不是由唯一確定,因?yàn)榻o定,確定N,當(dāng)n>N,有,則N+1,N+2,同樣也符合要求。此外,n>N中的N只是下標(biāo)的一個(gè)界線,要求n是自然數(shù),故N可以是實(shí)數(shù),而且n>N也可改成nN。3.幾何意義:,表明a的任何給定的鄰域中都含有數(shù)列an中除了有限項(xiàng)以外的全有項(xiàng)。二、收斂數(shù)列的性質(zhì)性質(zhì)1 (唯一性)若數(shù)列an極限存在,則極限值是唯一的。性質(zhì)2 改變數(shù)列的有限項(xiàng),不改變數(shù)列的收斂性與極限。有了性質(zhì)2,對(duì)于判定數(shù)列斂散性的定理中要求從第一項(xiàng)就具有某種性質(zhì)的條件可減弱為從某一項(xiàng)開始具有該性質(zhì),結(jié)論依然成立。性質(zhì)3(有界性)數(shù)列an收斂,則an為有界數(shù)列,即存在某正常數(shù)M,使得對(duì)一切正整數(shù)n,都有。推論 若數(shù)列an無(wú)界,則數(shù)列an發(fā)散。該推
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