第一篇:2018考研高等数学基本定理:函数与极限部分
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2018考研高等数学基本定理:函数与极
限部分
在暑期完成
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数列{xn}、{yn}、{zn}满足下列条件:yn≤xn≤zn且limyn=a,limzn=a,那么limxn=a,对于函数该准则也成立。
单调有界数列必有极限。
6、函数的连续性设函数y=f(x)在点x0的某一邻域内有定义,如果函数f(x)当x→x0时的极限存在,且等于它在点x0处的函数值f(x0),即lim(x→x0)f(x)=f(x0),那么就称函数f(x)在点x0处连续。
不连续情形:
1、在点x=x0没有定义;
2、虽在x=x0有定义但lim(x→x0)f(x)不存在;
3、虽在x=x0有定义且lim(x→x0)f(x)存在,但lim(x→x0)f(x)≠f(x0)时则称函数在x0处不连续或间断。
如果x0是函数f(x)的间断点,但左极限及右极限都存在,则称x0为函数f(x)的
第二篇:高等数学 极限与中值定理 应用
(一)1.xsinlimxlimxsin2xx1 22xx1(洛必达法则)1x2
=lim2x22xx1
2
2.xx limxlimsinxcosx1
1
3.x0sinxlimcosxx0limtanxsinxx3
sinx3limx sinx(1cosx)x0xcosx3
x3lim23x0x12
4.limxsinx3x0lim16x1cosx3x2 x0
(二)1.若
limsinxeaxx0(cosxb)5,求常数a,b
lim(cosxb)xea sinx(cosxb)limxx0ea x0sinx由等价无穷小可得a=1
=lim(cosxb)xsinxexx05
b4
2.若x0,(x)kx,(x)21xarcsinxcosx
是等价无穷小,求常数K lim1xarcsinxkx2cosxx01
lim1xarcsinxcosxkx(1xarcsinx1xarcsinxcosx2kx2x02cosx)
limx0
x2arcsinxlimx0sinx1x4kx1x)cosx'lim31x2(x01x4k2
4k3k41
3.证明当X>02
时,(x1)lnx(x1)222
f(x)(x1)lnx(x1)则f(x)2xlnxx2xlnxx'''
1x2(x1)1x2
1x2f(x)2(lnx1)1
2lnxln1x21x211
x210'再倒推可得:f(x)0
22f(x)0f(x0),所以(x1)lnx(x1)
(三)1.设f(x)在[0,a]上连续,在(0,a)内可导,且
f(a)0,证明:(0,a),使得f()f()0。
'求原函数F(x)xf(x)
F(0)F(a)0满足罗尔定律,所以F(x)0
'即 f()f()0'
2.设f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)上可导。且
f(0)0,f(1)1,证明
(1)c(0,1).推出f(c)1c(2),(0,1)有f()f()=1()''
(1)F(x)f(c)c1
F(0)1,F(1)1
由零点定理得c(0,1)有F(c)=0
所以c(0,1).推出f(c)1c(2)设(o,c),(c,1)得
f()f()''f(c)f(0)c0f(1)f(c)1c1ccc1c'
'所以 ,(0,1)有f()f()=1()
第三篇:高等数学函数极限练习题
设f(x)2x1x,求f(x)的定义域及值域。设f(x)对一切实数x1,x2成立f(x1x2)f(x1)f(x2),且f(0)0,f(1)a,求f(0)及f(n).(n为正整数)定义函数I(x)表示不超过x的最大整数叫做x的取整函数,若f(x)表示将x之值保留二I(x)位小数,小数第3位起以后所有数全部舍去,试用法则保留2位小数,试用I(x)表示g(x)。表示f(x)。定义函数I(x)表示不超过x的最大整数叫做x的取整函数,若g(x)表示将x依4舍5入在某零售报摊上每份报纸的进价为0.25元,而零售价为0.40元,并且如果报纸当天未售出不能退给报社,只好亏本。若每天进报纸t份,而销售量为x份,试将报摊的利润y表示为x的函数。定义函数I(x)表示不超过(x)xI(x)的周期性。判定函数f(x)(exxxx的最大整数叫做x的取整函数,试判定1)ln(1xx)的奇偶性。设f(x)esinx,问在0,上f(x)是否有界? 函数yf(x)的图形是图中所示的折线OBA,写出yf(x)的表达式。 x,x,0x2;0x4;设f(x)(x) 求f(x)及f(x). 2x4.4x6.x2,x2,1,x0;设f(x)(x)2x1,求f(x)及f(x). 1,x0.ex,x0;0,x0;求f(x)的反函数设f(x)(x)2x,x0.x,x0.g(x)及f(x). 2设f(x)x,x0;(xx),(x)2求f(x). 2x,x0.12x,x0;设f(x)求ff(x). 2,x0.0,x0;x1,x1;设f(x)(x) 求f(x)(x). x,x0.x,x1.ex,x0;设f(x)x1,0x4;求f(x)的反函数(x). x1,4x.x,x1;2设f(x)x,1x4;求f(x)的反函数(x). x2,4x.21x,x0;设f(x)求: x,x0.(1)f(x)的定义域;2(2)f(2)及f(a).(a为常数)。1,x1;22设f(x)x,x1;求f(x3)f(sinx)5f(4xx6). 1,x1.2x1,x0;设f(x)2求f(x1). x4,x0.x2,x1;设f(x),求f(cos)及f(sec). 44log2x,x1.1x0;x2,设f(x)0,x0;试作出下列函数的图形x2,x0.(1)yf(x);(2)yf(x);(3)yf(x)f(x)2. :2x0;x,设f(x)1,x0试作出下列函数的图形x2,0x2f(x)f(x)(1)yf(x);(2)yf(x);(3)y. 2 :21x,x1;设f(x) 试画出yf(x),yf(x),yf(x).的图形。1x2.x1,1x0,(x),设f(x)求(x),使f(x)在1,1上是偶函数。20x1.xx,(x),当x0时,设f(x)0,当x0时,1,当x0时.xx(1)求f(2cosx);(2)求(x),使f(x)在(,)是奇函数。1x0;0,设f(x)x,0x1;F(x)f(12x),2x,1x2.(1)求F(x)的表达式和定义域;(2)画出F(x)的图形。0,1x0;设f(x)x1,0x1;求f(x)的定义域及值域。2x,1x2.1x,x0;设f(x)x求f(2)、f(0)及f(2)的值。2,x0.2xx1,x1;设f(x)求f(1a)f(1a),其中a0. 22xx,x1求函数ylnx1的反函数,并作出这两个函数的图形。求函数ysin(x4)的反函数y(x),并作出这两个函数的图形(草图)。求函数ytan(x1)的反函数y(x),并作出这两个函数的图形(草图)。利用图形的叠加作出函数yxsinx的图形。利用图形的叠加作出函数yx1x的图形。作函数y1x1的图形(草图)。作函数yln(x1)的图形(草图)。作函数yarcsin(x1)的图形。(草图)作出下列函数的图形:(草图)(1)yx1;(2)yx;222(3)y(x1).设函数ylgax,就a1和a2时,分别作出其草图。利用y2的图形(如图)作出下x列函数的图形(草图):(1)y2x1;(2)y1x32. 利用ysinx的图形(如图)作出下(1)ysin2x;(2)ysin(x 4)。列函数的图形:(草图)利用ysinx的图形(如图)作出下列函数的图形:(草图)(1)y(2)y1212sinx;sinx1 ππ2 x(,)的反函数,并指出其定义域。3x求函数ych(x)的反函数,并指出其定义域。3x求函数ySh(x)的反函数,并指出其定义域。3求函数yln求函数,yee2x2x11的反函数,并指出其定义域。验证1cthx验证1thx221shx22。1chx验证Ch()ChChShSh。验证Ch()ChChShSh。验证Sh()ShChChSh。验证Sh()ShChChSh。验证2ShxChxSh2x。证明ShxChxCh2x。设f(x)arctanx(x),(x)xa,1ax22(a1,x1),验证:f(x)f(x)f(a)。x1,求f(x)。设f(x)1lnx,(x)设f(x)x1x2,(x)x1x,求f(x)。设f(x)sinx,(x)2,求f(x)、f(x)及ff(x)。设f(x)x1,(x)1x12,求f(x)及f(x)。设f(x)设f(x)11(x0,x1),求f及fx1f(x)x,(x)x1x122ffx。x1x2,求f(x)及其定义域。已知f(x)e,f(x)1x,且(x)0,求(x),并指出其定义域。设f(x)lnx,(x)1x,求f(x)及f(0)。2设f(x)arcsinx,(x)lgx,求f(x)及其定义域。求函数yx1(x1)的反函数,并指出反函数的定义域。32求函数ylgarccosx(1x1)的反函数,并指出其定义域。求函数yarctg求函数y12(eeaxaxxx1x的反函数。1x)的反函数,并指出其定义域。求函数yln(a0)的反函数的形式。求函数yexx1e的反函数,并指出其定义域。求函数yxx4x的反函数。求函数f(x)11x1x1x(x1)的反函数(x),并指出(x)的定义域。求函数f(x)loga(x设f(x)eexxx1x)的反函数(x)(式中a0,a1)。2eex设f(x)(0x),试讨论f(x)的单调性和有界性。1x1讨论函数f(x)x在区间(0,1)和(1,)内的单调性。xx讨论函数f(x)的有界性。21x1讨论函数f(x),当x(,0)(0,)时的有界性。132xx讨论函数f(x)2在(,)上的单调性。讨论函数f(x)xax,求f(x)的反函数(x),并指出其定义域.(a1)在(,)上的单调性。讨论函数f(x)1lnx在(0,)内的单调性。1x1x2,设f(x),(x)f(ax)b 1x3x1,试求a,b的值,使(x)(x0除外)为奇函数。判断f(x)e1e1xxln1x1xx(1x1)的奇偶性。证明f(x)(223)(23)是奇函数。2x判定f(x)xarccotx在其定义域(,)上的奇偶性。判定f(x)3(13x)3(13x)(x)的奇偶性。判定f(x)axa22(a0)(x)的奇偶性。xG(x)与偶函数F(x),使f(x)G(x)F(x)。设f(x)2exx1e,求奇函数11设函数f(x)满足4f(x)2f(),讨论f(x)的奇偶性。xx判断f(x)loga(xx1)(a0,a1)的奇偶性。x2判定函数f(x) aa2x1(a0,a1)的奇偶性。设函数f(x)对任意实数x、y满足关系式: f(xy)f(x)f(y)(1)求f(0);(2)判定函数f(x)的奇偶性。求f(x)sinx12sin2x13sin3x的最小正周期。设f(x)是以T2为周期的周期函数,且上的表达式。在0,2上f(x)x2x,求f(x)在2,42求f(x)sin3xcosx的最小正周期。设f(x)为奇函数,且满足条件f(1)a和f(x2)f(x)f(2)。(1)试求f(2)及f(n)(n为正整数);(2)如果f(x)是以2为周期的周期函数,试确定a的值。设F(x)(xx)e则F(x)xx1(x)(A)是奇函数而不是偶函数;(B)是偶函数而不是奇函数;(C)是奇函数又是偶函数;(D)非奇函数又非偶函数。答()2 讨论函数f(x)12x1x4在(,)的有界性。设f(x)是定义在(,)内的任意函数,则f(x)f(x)是()(A)奇函数;(B)偶函数;(C)非奇非偶函数;(D)非负函数。下列函数中为非偶数函数的是()(A)ysinx(C)y 22121xx;(B)yarccosx;x3x4;(D)y2 x3x4x1x2lg(x1x)2设f(x)xx,(,),则f(x)()(A)在(,)单调减;(B)在(,)单调增;(C)在(,0)内单调增,而在(0,)内单调减;(D)在(,0)内单调减,而在(0,)内单调增。答()xx f(x)(ee)sinx在其定义域(,)上是(A)有界函数;(B)单调增函数;(C)偶函数;(D)奇函数。答()f(x)sinx在其定义域(,+)上是(A)奇函数;(B)非奇函数又非偶函数;(C)最小正周期为2的周期函数;(D)最小正周期为的周期函数。答()f(x)cos(x2)1x2在定义域(,)上是(A)有界函数;(B)周期函数;(C)奇函数;(D)偶函数。答()f(x)(cos3x)在其定义域(,)上是(A)最小正周期为3的周期函数;(B)最小正周期为2的周期函数;3(C)最小正周期为23的周期函数;(D)非周期函数。答()设f(x)x3,3x0,则此函数是x3,0x2(A)奇函数;(B)偶函数;(C)有界函数;(D)周期函数。答()设f(x)sin3x,x0,则此函数是sin3x,0x(A)周期函数;(B)单调减函数;(C)奇函数;(D)偶函数。答()f(x)x(exex)在其定义域(,)上是(A)有界函数;(B)奇函数;(C)偶函数;(D)周期函数。答()函数f(x)lnaxax(a0)是(A)奇函数;(B)偶函数;(C)非奇非偶函数;(D)奇偶性决定于a的值 答()下列函数中为非奇函数的是x(A)y21;(B)ylg(x1x2);2x1(C)yxarccosx;(D)yx23x7x23x71x2 答()关于函数y1x的单调性的正确判断是1x1x1x1x单调增;单调减;单调减;当x0时,y单调增;当x0时,y1x1x单调增;单调增。(A)当x0时,y(B)当x0时,y(C)当x0时,y(D)当x0时,y 答()下列函数中(其中x表示不超过x的最大整数),非周期函数的是(A)ysinxcosx;(B)ysin22x;(C)yacosbx;(D)yxx 答()下列函数中为奇函数的是(A)yxtan(sinx);(B)yxcos(x(C)ycos(arctanx);(D)y22x224); x 答()求函数yarcsin(lg确定函数yarccosx102x)的定义域及值域。的定义域及值域。1x求函数ylg(12cosx)的定义域及值域。求函数y2xx的定义域及值域。22f(x)已知f(x)是二次多项式,且f(x1)f(x)8x3,f(0)0,求。图中圆锥体高OH = h,底面半径HA = R,在OH上任取一点P(OP = x),过P作平面垂直于OH,试把以平面为底面的圆锥体的体积V表示为x的函数。设一球的半径为r,作外切于球的圆锥,试将圆锥体积V表示为高h的函数,并指出其定义域。在半径为R的球内嵌入一内接圆柱,试将圆柱的体积表示为其高的函数,并指出函数的定义域。在半径为20厘米的圆内作一个内接矩形,试将矩形的面积表示成一边长的函数。135生产队要用篱笆围成一个形状是直角梯形的苗圃(如图),它的相邻两面借用夹角为的两面墙(图中AD和DC),另外两面用篱笆围住,篱笆的总长是30米,将苗圃的面积表示成AB的边长x的函数。有一条由西向东的河流,经相距150千米的A、B两城,从A城运货到B城正北20千米的C城,先走水道,运到M处后,再走陆道,已知水运运费是每吨每千米3元,陆运运费是每吨每千米5元,求沿路线AMC从A城运货到C城每吨所需运费与MB之间的距离的函数关系。由直线yx,y2x及x轴所围成的等腰三角形OAB。在底边上任取一点x[0 , 2],过x作垂直x轴的直线,试将图上阴影部分的面积表示成x的函数。旅客乘火车可免费携带不超过20千克的物品,超过20千克,而不超过50千克的部分,每千克交费0.20元,超过50千克部分每千克交费0.30元,求运费与携带物品重量的函数关系。设有一块边长为a的正方形铁皮,现将它的四角剪去边长相等的小正方形后,制作一个无盖盒子,试将盒子的体积表示成小正方形边长的函数。等腰直角三角形的腰长为l(如图),试将其内接矩形的面积表示成矩形的底边长x的函数。在底AC = b,高BD = h的三角形ABC中,内接矩形KLMN(如图),其高为x,试将矩形的周长P和面积S表示为x的函数。设M为密度不均匀的细杆OB上的一点,若OM的质量与OM的长度的平方成正比,又已知OM = 4单位时,其质量为8单位,试求OM的质量与长度间的关系。等腰梯形ABCD(如图),其两底分别为AD = a和BC = b,(a > b),高为h。作直线MN // BH,MN与顶点A的距离AM = x(的面积S表示为x的函数。ababx),将梯形内位于直线MN左边22 建一蓄水池,池长50 m,断面尺寸如图所示,为了随时能知道池中水的吨数(1立方米水为1吨),可在水池的端壁上标出尺寸,观察水的高度x,就可以换算出储水的吨数T,试列出T与x的函数关系式。设 f(x)arcsin(lg设 f(x)arcsinx10x32),求f(x)的定义域.ln(4x), 求f(x)的定义域.2设 f(x)设f(x)2x65xxlg(x5x6),求f(x)的定义域。21,求f(x)的定义域.lg(1x)设f(x)lg(12cosx),求f(x)的定义域。设 f(x)lgx12x1,求fx的定义域。2 9x2x1设 f(x)srcsin,求f(x)的定义域ln(x2)4设 (t)t322。2(t) (t) 设 f(x2)x2x3 求f(x)及f(xh).1 求(t)1x1,求f(2),f(a), f(),f。1xaf(x)设 f(x)设 f(x)设 f(sin1x1 求f()及ff(x).设 f(x1)x2x,求f(x).1xxx)1cosx, 求f(cos222x).2设 2f(x)xf(1x2x,求f(x)。)xx121x设 f(x)(x0), 求f(x)。4xx1设 zxyf(xy), 且当 y0 时 , zx , 求f(x)及z。设 f(t)e , 证明 t2f(x)f(y)f(xy)。2设F(x)lg(x1), 证明当 y1 时有F(y设f(x)ln2)F(y2)F(y)。yz1x,证明f(y)f(z)f()1x1yz(式中y1,z1).设f(x)2x2,求f(2),f(2),f(5)。2t1x2设f()x(),求f(x)。xx12设f(t)2t222515t , 证明f(t)f()。tt设f(x1)x , 求f(2x1)。t1设yf(tx),且当x2 时,yx2222t5,求f(x)。设f(lnx)xx2,0x,求f(x)及其定义域设f(1)x(1xx2。1)(x0),求f(x)。1xx设f(x)(x0),求f(x)。42xx3x13设f(x)x1x22,求f(1x)(x1)。1x设f(x)axbxc,计算f(x3)3f(x2)3f(x1)f(x)1的值,其中a,b,c是给定的常数。设f(x)abxc(x0,abc0), xm)f(x),对一切x0成立。x求数m,使f(设f(x)lgx5, x5(1)确定f(x)的定义域;(2)若fg(x)lgx,求g(2)的值。设y1af(x1)满足条件,求f(x)及y.y|a0x及y|x12, 设f(x)设f(x)25x22arctan1x,求f(x)的定义域。lgx5x62,求f(x)的定义域。设f(x)设f(x)2x1x,求f(x)的定义域16x2。sinx,求f(x)的定义域F(x)设f(x)的定义域为a.b,F(x)f(xm)f(xm),(m0),求的定义域。求函数f(x)arccos2x1x1x2x2的定义域。设f(x)ln1,求f(x)f的定义域。2xx2x1522x设f(x)arcsinsinx,求f(x)的定义域2。设f(x)2xx2ln(xx),求f(x)的定义域。f(x)log2(logf(x)2xx2x)的定义域是_________________。的定义域是________________。2x133x2函数f(x)arcsin的定义域用区间表示为______________。函数f(x)1xx的定义域用区间表示为________________。函数f(x)arccos(2x1)的定义域用区间表示为_____________。函数f(x)x(x4)的定义域是_____________。2函数f(x)ln(6xx)的定义域用区间表示为______________。函数f(x)1ln(x4)的定义域用区间表示为_____________。设f(x)函数f(x)x1ln(2x),则f(x)的定义域用区间表示为。2xx2的定义域用区间表示为_______________。设f(x)arcsin2x,则f(x)的定义域用区间表示为______________。2设f(x)的定义域是(0,1),则f(1x)的定义域是________________。设f(x)lnx,(x)arcsinx,则f[(x)]的定义域是________________。2设f(x)的定义域是[0,4),则f(x)的定义域是______________。1设f(x)的定义域是(1 , 2],则f的定义域是______________。x1设f(x)的定义域是(0,1),则f(lgx)的定义域是______________。函数f(x)sin(arcsinx)与函数g(x)arcsin(sinx)是否表示同一函数?为什么? 2函数f(x)ln(x2x1)与函数g(x)2ln(x1)是否表示同一函数?为什么? 函数f(x)cos(arccos函数f(x)(1cosx)2x)与函数g(x)x是否表示同一函数?为什么? 12与函数g(x)sinx是否表示同一函数?为什么? 函数f(x)x1x12与函数g(x)lgx11x是否表示同一函数?为什么? 函数f(x)10函数f(x)3与函数g(x)x是否表示同一函数?为什么? 33与函数g(x)xx1是否表示同一函数?为什么? x4x函数f(x)x1x2x与函数g(x)lnxx1x2是否表示同一函数?为什么? 函数f(x)lne与函数g(x)e函数f(x)x2是否表示同一函数?为什么? 1x21x与函数g(x)是否表示同一函数?为什么? 1x设f(x)1x1x,确定f(x)的定义域及值域。
第四篇:高等数学第一章函数与极限教案
高等数学教案
课程的性质与任务
高等数学是计算机科学与技术;信息管理与信息系统两个专业的一门重要的基础理论课,通过本课程的学习,也是该专业的核心课程。要使学生获得“向量代数”与“空间解析几何”,“微积分”,“常微分方程与无穷级数”等方面的基本概论、基本理论与基本运算;同时要通过各个教学环节逐步培训学生的抽象概括能力、逻辑推理能力、空间想象能力和自学能力。在传授知识的同时,要着眼于提高学生的数学素质,培养学生用数学的方法去解决实际问题的意识、兴趣和能力。
第一章:函数与极限
教学目的与要求
18学时
1.解函数的概念,掌握函数的表示方法,并会建立简单应用问题中的函数关系式。2.解函数的奇偶性、单调性、周期性和有界性。
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。
5.理解极限的概念,理解函数左极限与右极限的概念,以及极限存在与左、右极限之间的关系。
6.掌握极限的性质及四则运算法则。
7.了解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、无穷大的概念,掌握无穷小的比较方法,会用等价无穷小求极限。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,了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。
第一节:映射与函数
一、集合
1、集合概念
具有某种特定性质的事物的总体叫做集合。组成这个集合的事物称为该集合的元素 表示方法:用A,B,C,D表示集合;用a,b,c,d表示集合中的元素
1)A{a1,a2,a3,} 2)A{xx的性质P}
元素与集合的关系:aA
aA
一个集合,若它只含有有限个元素,则称为有限集;不是有限集的集合称为无限集。常见的数集:N,Z,Q,R,N+
元素与集合的关系:
A、B是两个集合,如果集合A的元素都是集合B的元素,则称A是B的子集,记作AB。
如果集合A与集合B互为子集,则称A与B相等,记作AB 若作AB且AB则称A是B的真子集。空集: A2、集合的运算
并集AB :AB{x|xA或xB} 交集AB :AB{x|xA且xB}
差集
AB:AB{x|xA且xB
全集I、E
补集AC:
集合的并、交、余运算满足下列法则: 交换律、ABBA
ABBA 结合律、(AB)CA(BC)
(AB)CA(BC)分配律
(AB)C(AC)(BC)
(AB)C(AC)(BC)
对偶律
(AB)AB
(AB)AB 笛卡儿积A×B{(x,y)|xA且yB}
3、区间和邻域
开区间
(a,b)闭区间
a,b 半开半闭区间
a,b有限、无限区间 cccccca,b
邻域:U(a)
U(a,){xaxa}
a 邻域的中心
邻域的半径
去心邻域
U(a,)
左、右邻域
二、映射 1.映射概念
定义
设X,Y是两个非空集合,如果存在一个法则f,使得对X中的每一个元素x,按法则f,在Y中有唯一确定的元素y与之对应,则称f为从X到Y的映射,记作
f:XY
其中y 称为元素x的像,并记作f(x),即
yf(x)
注意:1)集合X;集合Y;对应法则f
2)每个X有唯一的像;每个Y的原像不唯一
3)单射、满射、双射
2、映射、复合映射
三、函数
1、函数的概念:
定义:设数集DR,则称映射f:DR为定义在D上的函数
记为
yf(x)xD
自变量、因变量、定义域、值域、函数值
用f、g、
函数相等:定义域、对应法则相等
自然定义函数;单值函数;多值函数、单值分枝.例:1)y=2
2)y=x
3)符号函数
1y01x0x0x04)取整函数 yx
(阶梯曲线)
2x0x1x15)分段函数 y
2、函数的几种特性
1x1)函数的有界性(上界、下界;有界、无界)有界的充要条件:既有上界又有下界。注:不同函数、不同定义域,有界性变化。
2)函数的单调性(单增、单减)在x1、x2点比较函数值
f(x1)与f(x2)的大小(注:与区间有关)3)函数的奇偶性(定义域对称、f(x)与f(x)关系决定)
图形特点(关于原点、Y轴对称)
4)函数的周期性(定义域中成立:f(xl)f(x))
3、反函数与复合函数
反函数:函数f:Df(D)是单射,则有逆映射f反函数
函数与反函数的图像关yx于对称
复合函数:函数ug(y)定义域为D1,函数yf(x)在D上有定义、且f(D)D1。则ug(f(x))gf(x)为复合函数。(注意:构成条件)
4、函数的运算
和、差、积、商(注:只有定义域相同的函数才能运算)
5、初等函数:
1(y)x,称此映射f1为f函数的
1)幂函数:yxa
2)指数函数:yax
3)对数函数 yloga(x)
4)三角函数
()
ysin(x),ycos(x),ytan(x),ycotx
5)反三角函数
yarcsin(x),yarccoxs)(yarctan(x)以上五种函数为基本初等函数
6)双曲函数
ee2xxyarccot(x)
shx
chxxxxxee2xx
thxshxchxeeee
注:双曲函数的单调性、奇偶性。
双曲函数公式
sh(xy)shxchychxshysh(xy)shxchychxshych(xy)chxchyshxshy ch(xy)chxchyshxshyyarshx反双曲函数:yarchxyarthx
作业: 同步练习册练习一
第二节:数列的极限
一、数列
数列就是由数组成的序列。
1)这个序列中的每个数都编了号。
2)序列中有无限多个成员。一般写成:a1缩写为un
例 1 数列是这样一个数列xn,其中
n1a2a3a4an
xn也可写为:
1121n,n1,2,3,4,5
131415
1n0 可发现:这个数列有个趋势,数值越来越小,无限接近0,记为lim1、极限的N定义:
0NnNnxna则称数列xn的极限为a,记成
limxna
n也可等价表述:
1)0
2)0NNnNnN(xna)
xnO(a)
极限是数列中数的变化总趋势,因此与数列中某个、前几个的值没有关系。
二、收敛数列的性质
定理1:如果数列xn收敛,那么它的极限是唯一 定理2 如果数列xn收敛,那么数列xn一定有界
定理3:如果limxna且a>0(a<0)那么存在正整数N>0,当n>N时,xn0x(xn0)
定理
4、如果数列{xn}收敛于a那么它的任一子 数列也收敛,且收敛于a。
第三节:函数的极限
一、极限的定义
1、在x0点的极限
1)x0可在函数的定义域内,也可不在,不涉及f在x0有没有定义,以及函数值f(x0)的大小。只要满足:存在某个0使:(x0,x0)(x0,x0)D。2)如果自变量x趋于x0时,相应的函数值 f(x)有一个总趋势-----以某个实数A为极限,则记为 :limf(x)A。
xx0形式定义为:
0x(0xx0)注:左、右极限。单侧极限、极限的关系
2、x的极限
设:yf(x)x(,)如果当时函数值 有一个总趋势------该曲线有一条水平渐近
f(x)A
线yA-----则称函数在无限远点有极限。记为:limf(x)A
x
在无穷远点的左右极限:
f()lim关系为: xf(x)
f()limf(x)
xlimf(x)Alimf(x)Alimf(x)
xxx
二、函数极限的性质
1、极限的唯一性
2、函数极限的局部有界性
3、函数极限的局部保号性
4、函数极限与数列极限的关系
第四节:无穷小与无穷大
一、无穷小定义
定义:对一个数列xn,如果成立如下的命题: 0NnNxn注:
1、 则称它为无穷小量,即limxn0
x的意义;
2、xn可写成xn0;(0,xn)
3、上述命题可翻译成:对于任意小的正数,存在一个号码N,使在这个号码以后的所有的号码n,相应的xn与极限0的距离比这个给定的还小。它是我们在直观上对于一个数列趋于0的认识。
定理1 在自变量的同一变化过程xx0(或x)中,函数fx具有极限A的充分必要条件是f(x)A,其中是无穷小。
二、无穷大定义
一个数列xn,如果成立:
G0NnNxnG那么称它为无穷大量。记成:limxn。
x 特别地,如果G0NnNxnG,则称为正无穷大,记成limxn
x特别地,如果G0NnNxnG,则称为负无穷大,记成limxn x注:无法区分正负无穷大时就笼统地称之为无穷大量。
三、无穷小和无穷大的关系
定理2 在自变量的同一变化过程中,如果f(x)为无穷大,则
1f(x)为无穷小;反之,如果f(x)为无穷小,且f(x)0则
1f(x)为无穷大
即:非零的无穷小量与无穷大量是倒数关系:当xn0时:有
lim0limx1xnx
limlimx1xnx0
注意是在自变量的同一个变化过程中
第五节:极限运算法则
1、无穷小的性质
设xn和yn是无穷小量于是:(1)两个无穷小量的和差也是无穷小量:
limxn0xlimyn0lim(xnyn)0
xx(2)对于任意常数C,数列cxn也是无穷小量:
limxn0lim(cxn)0 xx(3)xnyn也是无穷小量,两个无穷小量的积是一个无穷小量。
limxn0xlimyn0lim(xnyn)0
xx(4)xn也是无穷小量:
xx0limxn0limxn0
xx0(5)无穷小与有界函数的积为无穷小。
2、函数极限的四则运算
1、若函数f和g在点x0有极限,则
lim(f(x)g(x))limf(x)limg(x)
xx0xx0xx0
2、函数f在点x0有极限,则对任何常数a成立
lim(af(x))alimxx0xx0f(x)
3、若函数f和g在点x0有极限,则
lim(f(x)g(x))limf(x)limg(x)
xx0xx0xx03、若函数f和g在点x0有极限,并且limg(x)0,则
xx0limf(x)f(x)xx0
lim
xx0g(x)limg(x)xx0极限的四则运算成立的条件是若函数f和g在点x0有极限 例:求下述极限
lim
x3x3x92limx12x3x5x42limx3x2x12xx5322
4、limx3x4x27x5x33232limxsinxxlimx2xx53x2x1232复合函数的极限运算法则
定理6 设函数yf[g(x)}是由函数yf(u)与ug(x)复合而成,f[g(x)]在点x0的 某去心邻域内有定义,若limg(x)u0,xx00uu0limf(u)A,且存在00,当xu(x0,0)时,有
g(x)u0,则
xx0limf[g(x)]limf(u)Auu0第六节:极限存在准则
两个重要极限
定理1 夹逼定理 :三数列xn、yn和zn,如果从某个号码起成立:1)xnynzn,并且已知xn和zn收敛,2)limxnalimzn,则有结论:
xxlimyna
x
定理2 单调有界数列一定收敛。
单调增加有上界的数列一定收敛;单调减少有下界的数列一定收敛。
例:证明:limx0sinxx1
例:
limx0
例:证明:lim(1xtanxx
limx01cosxxlimx0arcsinxx
1x)有界。求 lim(1)x的极限
xx1x
第七节:无穷小的比较
定义:若,为无穷小
limlim0c0c01且
limlimlim
K高阶、低阶、同阶、k阶、等价~
1、若,为等价无穷小,则()
2、若~1、~1且
lim1111存在,则: limlim
例:
limx0tan2xsin5x limx0sinxx3xlimx0(1x)31cosx12
第八节:函数的连续性与间断点
一、函数在一点的连续性
函数f在点x0连续,当且仅当该点的函数值f(x0)、左极限f(x00)与右极限f(x00)三者相等:
f(x00)f(x0)f(x00)
或者:当且仅当函数f在点x0有极限且此极限等于该点的函数值。
limf(x)f(x0)
其形式定义如下:
xx00x(xx0)f(x)f(x0)
函数在区间(a,b)连续指:区间中每一点都连续。函数在区间[a,b]连续时装意端点。注:左右连续,在区间上连续(注意端点)
连续函数的图像是一条连续且不间断的曲线
二、间断点
若:f(x00)f(x0)f(x00)中有某一个等式不成立,就间断,分为:
1、第一类间断点:
f(x00)f(x00)
即函数在点的左右极限皆存在但不相等,曲线段上出现一个跳跃。、第二类间断点x0:左极限f(x00)与右极限f(x00)两者之中至少有一个不存在
例:见教材
第九节:连续函数的运算与初等函数的连续性
一、连续函数的四则运算
1.limf(x)f(x0)且limg(x)g(x0),xx0xx0limf(x)g(x)f(x0)g(x0)
xx02limf(x)f(x0)且limg(x)g(x0),xx0xx0limxx0f(x)g(x)xx0f(x0)g(x0)
3.limf(x)f(x0)且limg(x)g(x0)0,xx0limxxf(x)0g(x)f(x0)g(x0)
xDf是严格单调增加(减少)并且连续
反函数连续定理:如果函数f:yf(x)的,则存在它的反函数f并且连续的。
注: 1)反函数的定义域就是原来的值域。
1:xf1(y)yDf并且f1也是严格单调增加(减少)2)通常惯用X表示自变量,Y表示因变量。反函数也可表成
yf1(x)xDf1
复合函数的连续性定理:
设函数f和g满足复合条件gDf,若函数g在点x0连续;g(x0)u0,又若f函数在点u0连续,则复合函数fg在点x0连续。
注:复合函数的连续性可以保证极限号与函数符号的交换:
xx0limf(g(x))f(limg(x))
xx0从这些基本初等函数出,通过若干次四则运算以及复合,得到的种种函数统称为初等函数,并且:初等函数在其定义区间内连续。
第十节:闭区间上连续函数的性质
一、最大、最小值
设函数:yf(x),xD在上有界,现在问在值域
D1yyf(x),xD
中是否有一个最大的实数?如果存在,譬如说它是某个点x0D的函数值 y0f(x0),则记y0maxf(x)叫做函数在D上的最大值。
xD
类似地,如果 Df中有一个最小实数,譬如说它是某个点x2Df的函数值y2f(x2),则记y2min
二、有界性
xDff(x)称为函数在上的最小值。
有界性定理:如果函数f在闭区间a,b上连续,则它在a,b上有界。
三、零点、介值定理
最大值和最小值定理:如果函数 f在闭区间a,b上连续则它在a,b上有最大值和最小值,也就是说存在两个点和,使得
f()f(x)f(),亦即
xa,b
f()min xa,bf(x)
f()maxf(x)
xa,b 若x0使f(x0)0,则称x0为函数的零点
零点定理:
如果函数f在闭区间a,b上连续,且f在区间a,b的两个端点异号:f(a)*f(b)0则至少有一个零点(a,b),使f()0
中值定理:
如果函数f在闭区间a,b上连续,则f在a,b上能取到它的最大值和最小值之间的任何一个中间值。
作业:见课后各章节练习。
第五篇:考研大纲第一章函数与极限
2013年试卷内容结构: 高等教学 约56% 线性代数 约22% 概率论与数理统计22%
试卷题型结构: 单选题8小题每题4分共32分;填空题6小题每题4分共24分; 解答题包括证明题9小题共94分高等数学
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函数、极限、连续