第一篇:高等数学(上册)教案20 分部积分法(最终版)
第4章 不定积分
分部积分法
【教学目的】:
1.理解分部积分法;
2.能熟练地运用分部积分法求解不定积分。
【教学重点】: 1.分部积分法。
【教学难点】:
1.分部积分法应用中u和v的选择。
【教学时数】:2学时 【教学过程】:
我们在求积分时,经常会遇到被积函数是两类不同函数乘积的不定积分,这类积分用我们上一节学习的换元积分法很难求出来,这一节我们就学习解决这类积分的积分方法:分部积分法.
设uu(x),vv(x)有连续的导数,由(uv)'u'vuv',得uv'(uv)'u'v两边积分,有uv'dx(uv)'dxu'vdx 即
udvuvvdu ① 式①称为分部积分公式,使用分部积分公式求不定积分的方法称为分部积分法.
利用分部积分公式解题的关键是如何恰当的选取u和dv,选取原则是:
(1)v要容易求出.
(2)vdu要比原积分udv易求得.
下面通过例子说明分部积分公式适用的题型及如何选择u和dv: 例1 求xcosxdx.
解 令 ux,dvcosxdx,则vsinx,于是
xcosxdxxd(sinx)xsinxsinxdxxsinx(cosx)C
xsinxcosxC.
此题若令ucosx,dvxdx,则v12x,于是 2121212xcosxdxcosxdxcosxxxd(cosx)222121xcosxx2sinxdx. 221这样新得到的积分x2sinxdx反而比原积分xcosxdx更难求了.所以在2分部积分法中,uu(x)和dvdv(x)的选择不是任意的,如果选取不当,就得不出结果.
例2 求xexdx.
解 设ux,dvexdx,则vex,于是
xxxxxxxedxxdexeedxxeeC. 注:在分部积分法中,u及dv的选择有一定规律的.当被积函数为幂函数与正(余)弦或指数函数的乘积时,往往选取幂函数为u.
例3 求x2lnxdx.
11解 为使v容易求得,选取ulnx,dvx2dxdx3,则vx3,于是
322xlnxdx113133lnxdxxlnxxd(lnx)3331111x3lnxx2dxx3lnxx3C. 3339
例4 求arctanxdx.
解
设uarctanx,dvdx,则vx,于是
arctanxdxxarctanxxd(arctanx)xarctanxxxarctanx1dx1x2
11122d(1x)xarctanxln(1x)C. 221x2注 1如果被积函数含有对数函数或反三角函数,可以用考虑用分部积分法,并设对数函数或反三角函数为u.
注2 在分部积分法应用熟练后,可把认定的u,dv记在心里在而不写出来,直接在分部积分公式中应用. 例6 求exsinxdx.
解 exsinxdxexd(cosx)excosxexcosxdx
excosxexd(sinx)excosxexsinxexsinxdx.
移项,得2exsinxdxex(sinxcosx)2C1,故 exsinxdx1xe(sinxcosx)C. 2注1 如果被积函数为指数函数与正(余)弦函数的乘积,可任选项其一为u,但一经选定,在后面的解题过程中要始终选项其为u.
注2 有时求一个不定积分,需要将换元积分法和分部积分法结合起来使用.(如下例)
例7 求exdx.
解 先去根号,设xt,则xt2,dx2tdt,于是
exdxet2tdt2tdet2tet2etdt
2tet2etC2exx1C.
例8 已知f(x)的一个原函数是(1sinx)lnx,试求xf'(x)dx. 解 由题意知f(x)dx(1sinx)lnxC,得
f(x)[f(x)dx]'[(1sinx)lnxC]'cosxlnx1sinx x所以 xf(x)xcosxlnx1sinx. 故 xf'(x)dxxf(x)f(x)dx
xcosxlnx1sinx(1sinx)lnxC.
【教学小节】:
通过本节的学习,学会使用分部积分法计算不定积分。
【课后作业】:
能力训练 P117 1(1、3、6、7、9)
第二篇:分部积分法教案
分部积分法
教学目的:使学生理解分部积分法,掌握分部积分法的一般步骤及其应用。重点:分部积分法及其应用
难点:在分部积分法中,要恰当的选取u和v 教学方法:讲练法 0 回顾
上几节课我们学习了不定积分的求法,要求我们①熟记基本初等函数积分公式表②熟练、灵活的运用第一换元积分法(凑微法)③熟练、灵活的运用第二换元积分法。
凑微法:实质是在被积函数中凑出中间变量的微分;
f(x)dxf[(x)]'(x)dx
f[(x)]d[(x)] f(u)du
令u(x)
F(u)C
F[(x)]C第二换元积分法:关键是通过适当的变量替换x(t),使得难求的积分易求
f[(t)]'(t)dt f(x)dx令x(t)f[(t)]d(t)
F[(t)]C
F(x)C1引入
用我们已经掌握的方法求不定积分xcosxdx
分析:①被积函数为两函数的乘积不是基本的积分公式。
②凑微法失效。xcosx
③第二类换元积分法 解:不妨设 cosxt
原方程tarccost则xarccost
11t2dt更为复杂
所以凑微法和第二换元积分法都失效。
反之考虑,两函数乘积的积分不会,但两函数乘积的求导我们会,比如:(假设u、v为两个函数)已知:
(uv)'u'vuv' 对上式两边积分得:uvu'vdxuv'dx 移项得:
uv'dxuvu'vdx
观察上式发现被积函数也是两函数乘积的形式,注意:uv'dx中v’为导数形式。故,我们可以尝试来解一下上面的积分。
xcosxdx先要化的和要求积分的形式一样
x(sinx)'dxxsinxx'sinxdxxsinxcosxC
真是:山重水复疑无路,柳暗花明又一村。通过上面的方法,我们顺利的解决两函数乘积的积分。其实上面的公式正是这一节课要讲述的“分部积分法”。公式
2.1定理
设函数uu(x)和vv(x)及都具有连续的导数,则有分部积分公式:
uv'dxuvu'vdx(或udvuvvdu)
说明:①两函数的积分等于将其中一个放在d里后,里外相乘减去换位的积分。
②内外积减去换位“积”。
③步骤:a、放d中,b、套公式。
2.2 例 1求不定积分xsinxdx
解: xsinxdx
①放d中②套公式xsinxdxxd(cosx)
xcosxcosxdxxcosxsinxC U、V的选取问题
x
例 2 求不定积分exdx
解:
exxdx1exd(x2)112x 2xxexde2211x2exexx2dx22容易发现使用分部积分公式后,变得更加复杂了,是我们的公式用错了吗?不妨换个角度看问题:
xexdx
xdexxexexdxxexexC
发现问题解决了,问题出在哪里?观察发现,这两种做法的不同之处在于把谁放在d里,换句话说就是则样选择u和v的问题,由上面的例看出运用分部积分公式时恰当的选择u和v是十分重要的,选对了可以轻松解题,选错了,轻则解题复杂,重则解不出结果。那么应该如何选取u和v的呢?
我们来看一下公式udvuvvdu,要把v放在d中首先要对v积分,所以v要便于积分;而u要进行求导,所以u便于求导;实际上关键是v,v定了,u怎然定了。所以U、V选取的原则是:v便于积分,u便于求导。
例3 求不定积分xlnxdx
分析:对于x和lnx来说明显的x便于积分,故选lnx 做u xlnxdx1lnxd(x2)2121 xlnxxdlnx
2211x2lnxxdx2211x2lnxx2C2实际上在选取v时是相对的,两个函数中更便于积分的做v,我们列出了一个积分从难到易顺序:反、对、幂、三、指;一般在做题的时候我们选取后面的做v.4 例题讲解
例 4 求不定积分lnxdx
分析:此为一个函数的积分,当然不能使用凑微法、换元法积分,可是不满足两函数乘积,能否用分部积分公式呢?其实只需要将被积函数看作1lnx即可。
解: lnxdxlnxdx
xlnxxdlnxxlnxxC
结论:学习数学重要的是记忆、理解公式,更重要的是灵活应用。
2x
例 5 求不定积分xedx 解:
xedxxde22xxx2ex2xexdx再次使用分部积分公式x2ex2xdexx2ex2(xexexdx)x2ex2xexexC结论:分部积分公式是可以重复使用的。
x
例 6求不定积分esinxdx
解:
esinxdxsinxde
xxxesinxecosxdxexsinxexcosxexsinxdxx
x好像进入了死胡同,实则不然,令esinxdxI,则上式变为:
IexsinxexcosxI
则2Iesinxecosxxx
I1x(esinxexcosx)C
2问题得以解决。故要灵活的处理问题。小结
1、分部积分的公式
2、U、V的选取
3、灵活的使用公式
第三篇:高等数学上册
《高等数学》上册
一、函数与极限
1.函数基本概念—了解
1. 集合及集合的运算
2. 数轴、无穷大和无穷小的几何表示、区间 3. 常量和变量
4. 函数的定义和函数的表达方式 5. 函数的定义域和函数的计算 6. 基本初等函数
7. 复合函数和初等函数 8. 分段函数
2.函数的极限及运算法则—理解极限的含义,会计算求极限的题目;涉及范围较广,高等数学上册下册均有求极限的题目,极限的方法是研究函数的工具。(不会涉及证明用极限定义证明极限的题目)
1. 数列及数列极限 2. 函数的极限
3. 无穷大和无穷小的极限表示
4. 无穷大和无穷小的关系及无穷小的性质(运算注意前提条件有限个和无限个的区别)5. 极限的有界性定理及应用
6. 复合函数求极限(变量代换的方法)
3.两个重要极限(两个极限的运算法则的条件、推广和应用)
1. 第一个重要极限
2. 第一个重要极限的应用 3. 第二个重要极限
4. 第二个重要极限的应用(注意:单调 且有界是证明题的关键部分)4.无穷小的比较
等价无穷小及其应用
重要部分!5.函数的连续性和间断点
1. 增量
2. 函数连续的两个定义 3. 左连续和右连续
4. 函数的间断点分类(重要,出小题)
5. 连续函数四则运算的连续性(运算法则的条件、推广和应用)6. 反函数和复合函数的连续性
7. 连续函数的性质(注意:闭区间上连续函数的性质,重要,但一般不单独出题)一致连续性不用看 练习题一
2.导数与微分(重要,小题必考章节!)1.导数的定义和导数四则运算法则
1. 导数的定义(重要),2. 导数的几何意义(理解;其中数一数二导数的物理意义;数三,经济意义、边际函数、弹性函数)
3. 函数可导性与连续性的关系(必需的!)4. 求导公式表(必需的,熟悉到1+1=2!)
5. 函数导数的四则运算(必需的,熟悉到1+1=2!)2.不同类型函数的求导法则及高阶导数
1. 复合函数的求导法则(必需的,熟悉到1+1=2!)2. 隐函数的求导法则(必需的,熟悉到1+1=2!)
3. 参数方程所确定的函数的求导法则(小题,理解!多元隐函数的求导)4. 高阶导数(重要)
3.函数的微分及应用(理解,重要同导数必考,小题)
1. 微分的定义
2. 微分的几何意义
3. 微分的基本公式和运算法则 4. 复合函数的微分公式
5. 利用微分进行近似计算(除去不用看)练习题二
3.导数的应用(考大题 难题,重要章节!)
1.中值定理和洛必达法则(中值定理包括费马定理的应用及相关的证明题,必须会做证明题!)
1. 罗尔定理及几何意义
2. 拉格郎日中值定理及几何意义
3. 利用拉格郎日中值定理证明不等式
4. 洛必达法则(必考;泰勒公式及其应用,参照张宇的老师的导学或视频)2.函数的极值和最值(考小题,单调性及极值点、最大值最小值)
1. 函数的单调性及判断 2. 函数的极值 3. 函数的最值
3.曲线的凸凹性,拐点及函数作图(考小题,单调性及极值点、凹凸性及拐点、渐近线的定义理解)
1. 曲线的凸凹性及判断 2. 曲线的拐点 3.曲线的渐近线
4.函数作图(会大致描绘图形帮助做题)5.曲率
(了解即可)练习题三
4.不定积分(重要!运算的基础知识。与数
一、数三相比,数二有可能大题。)
1.不定积分的概念和基本公式
1. 原函数与不定积分(理解原函数)
2. 不定积分的定义(必需的,熟悉到1+1=2!)3. 不定积分的性质(必需的,熟悉到1+1=2!)4. 基本积分表(必需的,熟悉到1+1=2!)5. 直接积分法(必需的,熟悉到1+1=2!)2.换元积分法
1. 换元积分法的引入
2. 第一类换元法(必需的,熟悉到1+1=2!)
3. 第一类换元法的应用(必需的,熟悉到1+1=2!)4. 第二类换元法(必需的,熟悉到1+1=2!)
5. 第二类换元法的应用(必需的,熟悉到1+1=2!)3.分部积分法和不定积分技巧的综合应用
1. 分部积分法(必需的,熟悉到1+1=2!)
2. 被积函数和积分变量的选取(必需的,熟悉到1+1=2!)
3.有理函数的积分(重要,常见的一些题型,基本的运算方法的综合利用)4.综合题举例(积分表不必看)
5.定积分(重要!非常重要,是多元函数的二重积分,三重积分,线面积分的基础)1.定积分的定义和基本运算
1. 定积分的定义(理解!)
2. 定积分的性质
3. 变上限的积分函数(理解!)
4. 牛顿—莱布尼兹公式 各种题型的必需的,熟悉到1+1=2!
2.定积分的换元法和分部积分法
若不定积分学好,这一部分涉及的计算应该1. 定积分的换元法 很简单!2. 定积分的分部积分法
3. 利用方程和数列求定积分
常见的各种类型的题目一定要熟悉,再熟悉,3.广义积分(理解!考小题)再再熟悉,怎么熟悉都不为过!
1. 积分区间为无穷区间的广义积分 一元函数的极限,导数,微分,不定积分,定2. 被积函数有无穷间断点的广义积分(Г积分这是高等数学的基础,根本所在;然后多函数不用看)元函数(二元函数)的类似运算,只要把定义4.定积分的运用(会应用)相关推理过程理解了,则 自然会有 水到渠成1. 定积分的元素法 效果,难点不再难点!2. 利用定积分求平面图形面积
3. 利用定积分求体积(数三只看旋转体 体积)
4.曲线的弧长(数
一、数二公式记住,数 三不考)
第四篇:高等数学上册总结
《工程应用数学A》课程总结
无论我们做什么事都要不断地思考,不断地总结,学习也是这样,所以这次就借此机会对于这一学期所学内容进行一次总结,也算是对自我的一次思考。
一、课程主要知识
本课程主要以函数为起始,然后引出极限的定义以及极限的应用。然后以极限为基础介绍导数,微分。在微分中主要讲了一些求微分的定理,例如拉格朗日中值定理,柯西中值定理等等。其次讲了函数微积分,重点讲了一些求积分的方法,例如换元积分法,分部积分法。最后学习微分方程,这一块可以说是比较难的一章,什么一阶微分方程,二阶微分方程,二阶常系数齐次线性微分方程等等,计算量也比较大。所以总的来说全书的知识点都是相连起来的。后面知识总是以前面所学知识为基础,一层一层展开的。
二、个人学习心得体会
其实不瞒老师,我高中的时候数学不是太好,平时考试数学有就有点拖后腿,而且我高考数学只考了70多分。有一天老师说,高考没及格的同学数学一定要好好学,否则极有可能挂科。当时,我还不相信,至少认为这种事不会发生在我身上。自己平时在数学上多少也花了点功夫。可以说做的准备工作比高中还多。基本上在每次上课前
都能预习,课上也认真听,而且课也差不多都能听懂,作业也都是自己独立完成的。我想及格应该不是问题,但后来的第一次过程考核,我才发现差距在哪,题目基本上不怎么会写,而且后来成绩出来,刚好考了60分。当时心就碎了。感觉落差好大。于是感叹“高树”太高了!我想是不是我题目做少了,难道说大学学数学也要用题海战术吗?可是我看班里有些同学平时上课也不听,作业基本靠抄,有事没事就拿着手机看电子书,但是考试却比我高,我就很郁闷,难道是他们比我聪明还是他们另有技巧?
经过一段时间的学习之后,我发现课前预习很重要。课前预习能够让你上课更有效率,也不会那么累。老师上课在黑板上的板书很多都是书上的。如果你课前预习了,就会知道老师说的在哪,书上有没有,记笔记的时候就可以抓住重点。不用完整地抄下来。但是你不预习的话,因为不知道书上有没有或是哪里是重点就得全部抄下来,很浪费时间,这样一来一节课就全部用在记笔记上了,根本没什么时间去听课,上课也就不会有效率。所以课前预习很重要。其次必要的练习也不可缺少。比如说上课老师说的定理不太懂,这时候就需要用练习来加强对知识的理解。
三、本课程对个人的影响
高等数学在整个大学的学习过程中占有一定的重要地位,它不仅对以后将会学到的线性代数和概率统计有影响,而且还是考研必考的科目。对于我们网络工程专业准备考研的同学来说,这绝对是一个重
头戏。对于不准备考研的同学来说,也有一定的影响,它可以培养我们的逻辑思维能力、计算能力,使我们的思维更缜密。数学是科学之母,任何学科的发展都离不开它。所以高数一定要学好。
四、总结
学习如逆水行舟不进则退,对于高数这门课程尤其是这样。因为只要你一节课没跟上就会步步跟不上,所以高数的学习不能放松,必须抓紧。相信我能学好!一定可以的!
第五篇:高等数学上册复习
第一章复习提要 第一节 映射与函数
1、注意几个特殊函数:符号函数,取整函数,狄利克雷函数;这些函数通常用于判断题中的反例
2、注意无界函数的概念
3、了解常用函数的图像和基本性质(特别是大家不太熟悉的反三角函数)第二节 数列的极限 会判断数列的敛散性 第三节 函数的极限
1、函数极限存在的充要条件:左右极限存在并相等。(重要)
2、水平渐近线的概念,会求函数的水平渐近线(p37)。(重要)
3、了解函数极限的局部有界性、局部保号性。第四节 无穷大和无穷小
1、无穷小和函数极限的关系:limf(x)Af(x)A,其中是无穷小。
xx0x
2、无穷大和无穷小是倒数关系
3、铅直渐近线的概念(p41), 会求函数的铅直渐近线
4、无界与无穷大的关系:无穷大一定无界,反之不对。
5、极限为无穷大事实上意味着极限不存在,我们把它记作无穷大只是为了描述函数增大的这种状态 第五节 极限的运算法则
1、极限的四则运算法则:两个函数的极限都存在时才能用。以乘法为例比如f(x)x,g(x)但是limf(x)g(x)1
x01。limf(x)0,limg(x)。xx0x02、会求有理分式函数
p(x)的极限(P47 例3-例7)(重要)q(x)xx0时:若分母q(x0)0,则极限为函数值
0型极限,约去公因子 0 若只是分母为零,则极限为无穷大。(p75页9(1))
x时,用抓大头法,分子、分母同时约去x的最高次幂。第六节 极限存在的准则,两个重要极限(重要)
1、利用夹逼准则求极限: 例 p56也习题4(1)(2),及其中考试题(B)卷第三题(1)
2、利用两个重要极限求其他的极限(p56习题2)
1sinxsinx0;lim1 3 注意下面几个极限:limxsin0;limx0xx0xxx第七节 无穷小的比较(重要)
1、会比较两个无穷之间的关系(高阶、低阶、同阶,k 阶还是等价穷小)若分子和分母同时为零,则为
x22、常见的等价无穷小:sinx,tanx,arcsinx~x;1cosx~
2ex1~x;(1x)~1nx n13、若(x)为无穷小,则sin(x)~(x),(1(x))n~(x)n,ln(1(x))~(x),e(x)1~(x)。
4、替换无穷小时必须是因式
x0limtanxsinxx3limxx3x0x0
应该
x2xtanxsinxtanx(1cosx)1limlimlim2
2x0x0x0x3x3x35、会利用等价无穷小计算极限(p60页习题4)
第八节 函数的连续性与间断点(重要)
1、函数在点x0连续 limf(x)f(x0)
xx0左连续limf(x)f(x0)且
xx0f(x)f(x0)
右连续limxx02、会判断间断点及其类型。讨论分段函数的连续性。
3、f(x)在点a连续f(x)在点a连续;但反之不对。
第九节 连续函数的运算与初等函数的连续性
初等函数在其定义域上都是连续的,因而求某点处极限时可以直接把点代入求值。
4.注意三个例题:例6-例8(重要)
5、幂指函数u(x)v(x)求极限,可以利用等式u(x)v(x)=ev(x)lnu(x)来求。(重要)
6、若含有根式,则分子或者分母有理化(p75页9(2))是求极限的一种重要方法。(重要)
7、利用分段函数的连续性求未知数的值(如p70页 6)(重要)第十节 闭区间上连续函数的性质
最大值最小值定理、零点定理、介值定理的内容 会零点定理证明方程根的存在性。(重要)补充说明 请熟悉函数e当x0,x0,x时的极限。第二章复习提要
1、导数的定义
(1)利用导数的定义求一些极限的值:例如P86页第6题 例
1、设f(0)0,f(0)k0,则limf(x)____.x0x1x例
2、设f(x0)存在,则limf(x0h)f(x0)________.(重要)
hh0(2)利用左右导数讨论函数的可导性:P125页第7题
sinx,x0例
3、已知f(x),求f(x)
x,x0注意分点处的导数应该用定义来求。(重要)
(3)利用左右导数求未知数的值:P87页第17题(重要)
sinx,x0例
4、设f(x)为可导的,求a的值
ax,x0(4)利用导数几何意义求切线和法线方程(重要)
(5)可导连续,反之不成立!
2、求导法则
(1)复合函数求导不要掉项;
(2)幂指函数u(x)v(x)ev(x)lnu(x)转化成指数来求导
3、高阶导数
(1)一般的函数求到2阶即可;(2)几个初等函数的n阶导数:
(eax)(n)aneax;y(n)sin(xn);(cosx)(n)cos(xn)
22[ln(1x)](n)(1)n1(n1)!(1x)n,(n1)!(1x)n[ln(1x)](n)(1)n1(1)n(n1)!(1x)n
由上面的求导公式我们容易推出下列求导公式:
1(n)n!()[ln(1x)](n1)(1)nn11x(1x)1(n)n!()[ln(1x)](n1)n11x(1x)(1(n)n!)[ln(ax)](n1)(1)nn1ax(ax)1(n)n!)[ln(1x)](n1)n1ax(ax)((3)二项式定理
(uv)(n)(nk)(k)Ckuv nk0n(4)间接法求高阶导数:
1x2例
5、求y的n阶导数:提示y1。
1x1x(5)注意下列函数的求导
例
6、求下列函数的二阶导数:P103页第3题(重要)(1)yf(x2);(2)yln[f(x)]
4、隐函数及参数方程求导(重要)(1)一般方法,两边对x球到后解出
dy。dx(2)会求二阶导数
(3)对数求导法适用于幂指函数和连乘或连除的函数(4)注意参数方程二阶导数的公式
dydyd()2()tdydtdx。(重要)dxdx2dtdxdxdt(5)相关变化率问题:
根据题意给出变量x和y之间的关系;
两边对t(或者是其他变量)求导
dydx和之间的关系,已知其中一个求另外一个。dtdt5、函数的微分
(1)微分与可导的关系:可微可导且dyf(x)dx(2)利用微分的形式不变性求隐函数或显函数的微分: 显函数的例子见课本的例题;下面给出隐函数的例子 例
7、设ysinxcos(xy)0,求dy。解: 利用一阶微分形式不变性 , 有
d(ysinx)d(cos(xy))0
sinxdyycosxdxsin(xy)(dxdy)0
dyycosxsin(xy)dx。
sin(xy)sinx(3)近似计算公式:注意x0的选取原则。(一般不会考)f(x)f(x0)f(x0)(xx0)
第三章:微分中值定理与导数的应用复习提要 3.1 微分中值定理(重要)
罗尔定理、拉格朗日定理、柯西定理应用: 证明等式,一般通过证明导数为零
证明不等式:若不等式中不含x,则取x作为辅助函数的自变量;若含有x,则取t作为辅助函数的自变量。(重要)
判断方程的根(存在性用零点定理,唯一性或判断根的个数用中值定理,有时还要结合单调性,见153也习题6)(重要)
利用辅助函数和中值定理证明等式(一个函数用拉格朗日,二个用柯西)例1 设函数f(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且f(1)0,证明至少存在一点(0,1)使得f()2f()。
证明:上述问题等价于f()2f()0。
令f(x)x2f(x),则f(x)在[0,1]上满足罗尔定理条件,于是少存在一点(0,1)使得
()2f()2f()0 即有f()2f()0。
(5)请熟悉132页例1.3.2 洛必达法则(重要)
(1)(其他类型的未定式)最终转化成0型和型未定式 0(2)每次用前需判断
(3)结合等价无穷小效果更佳。3.3 泰勒公式
(1)一般方法:求各阶导数代入公式即可;
(2)常见函数ex,ln(1x),sinx,cosx的麦克劳林公式 3.4 函数的单调性和凹凸性(1)会用列表法求函数的单调区间和凹凸区间(注意一般是闭区间),拐点。注意不要漏掉导数不存在的点也可能是单调区间的分点; 二阶导数不存在的点也可能是拐点。(2)利用单调性证明不等式(重要)(3)利用单调性判断方程的根(重要)3.5 极值和最值(重要)
(1)列表法求极值(极值可能点为驻点或不可导点)(2)最值(找出极值可能点再与端点比较)
(3)对于时间问题,若极值点唯一,则也为最值点。3.6 函数图形的描绘 注意渐近线 3.7 曲率
(1)弧微分公式
(2)曲率和曲率半径的计算公式(重要)第四章复习提要
4.1 不定积分的概念和性质
1、基本积分表
2、公式f(x)dxf(x)和f(x)dxf(x)C
3、注意如下问题:(填空、选择、判断)若ex是f(x)的原函数,则x2f(lnx)dx若f(x)是ex的原函数,则12xC 2f(lnx)1dx C0lnxC xx若f(x)的导数为sinx,则f(x)的一个原函数是(B)。A 1sinx;B 1sinx;C 1cosx;D 1cosx
4.2 换元积分法(重要)
1、第一换元法的原理:g(x)dx
把被积函数g(x)凑成g(x)f((x))(x)的形式,因而这种方法也称为凑微分法。
2、一些规律: ①f(x)1xdx2f(x)(x)2f(x)dx
11f(axb)(axb)dxf(axb)d(axb)
aa②f(axb)dx1③f(lnx)dxf(lnx)(lnx)dxf(lnx)d(lnx)
x④sin(2k1)xcosnxdxsin2kxcosnxsinxdx(1cos2x)cosnxdcosx ⑤cos(2k1)kxsinxdxcosxsinxcosxdx(1sinx)sinnxdsinx n2kn2k注:sin(2k1)xdx和cos(2k1)xsinnxdx可以看做④和⑤的特殊情形。⑥sin2kxcos2nxdx用公式sin2x⑦tanxsecn2k2n2k1cos2x1cos2x和cos2x降次。22n2kxdxtanxsecxdtanxtanx(1tanx)dtanx
注sec2kxdx可以看做⑦的特殊情形
⑧csc2k2xdxcsc2kxcsc2xdx(1cot2x)dcotx
⑨tan(2k1)xsecnxdxtan2kxsecn1xdsecx(sec2x1)secn1xdsecx ⑩利用积化和差公式:
1cosAcosB[cos(AB)cos(AB)]
21sinAcosB[sin(AB)sin(AB)]
21cosAsinB[sin(AB)sin(AB)]
21sinAsinB[cos(AB)cos(AB)]
2第二换元法
被积函数中含有a2x2,利用代换xasint,t(被积函数中含有a2x2,利用代换xatant,t(kk,)22,)22被积函数中含有x2a2,利用代换xasect,t(0,)(一般要分情况讨论)被积函数为分式,分母次数比分子次数高,到代换 利用下列积分公式:
⒃tanxdxln|cosx|C;⒄cotxdxln|sinx|C
⒅secxdxln|secxtanx|C;⒆cscxdxln|cscxcotx|C ⒇dx1xdx1xaarctanC;(21)lnx2a22axaC aa2x2a(22)xdxarcsinC;ln(xa2x2)C(23)ax2a2a2x2dx(24)dxx2a2lnxx2a2C
4.3 分部积分法(重要)
1、分部积分公式:udvuvvdu
2、u的选取原则:反对幂指三。
这个原则不是绝对的,如通常exsinxdxsinxdex。
3、如果遇到反三角函数和对数函数的高次幂,通常先换元更容易算。如(arcsinx)2dxarcsinxtt2dsint;
ln2x2ttdxlnxtedt x2遇到根式axb,先令taxb去根号。会做形如例7、8那样具有典型特点的题目。
4.4 有理函数的积分(重要)
1、P(x),先用多项式除法化成真分式; Q(x)P(x)的分解式: Q(x)
2、对Q(x)分解因式,根据分解结果用待定系数法确定x1x1AB:应设
(x2)(x3)(x2)(x3)x2x3 x2x2ABxC:应设 (2x1)(x2x1)(2x1)(x2x1)(2x1)(x2x1)x2x2ABx3Cx2DxE(2x1)(x2x1)2:应设(2x1)(x2x1)(2x1)(x2x1)2
原则就是分子的次数总是要比分母低一次。
3、三角函数可以通过如下换元法转化为有理函数的积分
xxx2tan1tan22tan2;cosx2;tanx2 sinxxxx1tan21tan21tan2222x令tant,则三角函数就转化成为有理函数
24.被积函数含有naxb或naxbcxd,则令tnaxb或tnaxbcxd 几个典型题目 P207页(42)x1dxdx,(43)x1x2P211页例7、8 x22x3补充说明:这一章的内容需要大家在掌握一定规律的前提下多做练习,方能取得比较好的效果 第五章:定积分
5.1 定积分的概念和性质
1、定积分的定义:f(x)dxlimf(i)xi
abni02、定积分的几何意义:曲边梯形的面积
3、定积分的性质:利用定积分的性质判断积分的取值范围或比较两个积分的大小(p235,10,13)(重要)5.2 微积分基本公式
1、yf(x),axb的积分上限的函数(重要)
(x)xaf(t)dt,axb
及其导数:(如p243,5题)(1)(x)f(x)
d(x)f(t)dtf((x))(x)adxda(3)f(t)dtf((x))(x)
dx(x)d(x)(4)f(t)dtf((x))(x)f((x))(x)
dx(x)
2、利用上面的公式计算极限、判断函数单调性等: 相应例题(p242,例7,8),相应习题(p243-244:习题9,12,12,14)(重要)(2)
3、牛顿-莱布尼茨公式:函数F(x)为函数f(x)在区间[a,b]上的一个原函数,则
baf(x)dxF(b)F(a),记作[F(x)]a或F(x)bba
注意:分段函数(或者带绝对值的函数)的积分应为分段积分的和:典型题目p244,习题10.5.3 定积分的换元法和分布积分法(重要)
1、第一换元公式:f[(x)](x)dtf(t)dt
ab
2、第二还原公式:f(x)dxf[(t)](t)dt
ab注意:一般来说应用第一换元公式,我们一般不需要把新变量写出来,因而也就
cos2不需要写出新变量的积分限,如cossinxdx 但是应用第二换元。
30公式,一般要写出新变量及其积分限,如
2023aasinta2x2dx(a0)xa22cos2tdt
003、分布积分公式:u(x)dv(x)u(x)v(x)av(x)du(x)
baabb说明:无论是还原法还是分布积分法,定积分和不定积分的计算过程都是相似的。
4、利用下面的公式能帮助我们简化计算:(重要)(1)偶倍寄零
00(2)2f(sinx)dx2f(cosx)dx(3)xf(sinx)dx020f(sinx)dx(p248, 例6,p270, 10(6))
(4)设f(x)是周期为T的连续函数:则
aTaf(x)dxf(x)dx;0TanTaf(x)dxnf(x)dx(nN).(p249,例7,p253,0T1(26))
5、形如例9这样的积分。5.4 反常积分
1、无穷限的反常积分:设F(x)是f(x)的原函数,引入记号
F()limF(x);F()limF(x)
xx则
af(x)dxF(x)|aF()F(a);f(x)dxF(x)|F()F().bf(x)dxF(x)|bF(b)F();
反常积分收敛意味着相应的F(),F()存在;特别的积分F(),F()同时存在。
f(x)dx收敛必须注意:对于无穷限积分来说,偶倍寄零原则不在成立!
2、无界函数的反常积分(瑕积分):设F(x)是f(x)的原函数,则 若b为瑕点,f(x)dx F(x)aF(b)F(a);
bab若a为瑕点,则f(x)dxF(x)aF(b)F(a);
bab若a,b都为瑕点,f(x)dx F(x)aF(b)F(a);
bab则c(a,b)为瑕点,则f(x)dxf(x)dxf(x)dxF(x)c。aF(x)caacbcbb反常积分收敛意味着相应的F(a),F(b)存在;特别的积分f(x)dx(c(a,b)ab为瑕点)收敛必须F(c),F(c)同时存在。
说明:由上面的公式看出,反常积分与定积分的计算方法是一样的。都是先求原函数然后代入两个端点,只是对于非正常点(如和瑕点)算的是函数的极限。
3、换元法也适用于反常积分
4、会利用下面的两个重要反常积分来讨论一些函数的收敛性(重要)
ap1,dx(a0)1,p1xpp1(p1)a(ba)1qb,q1dx 1qa(xa)q,q1练习:p260,2题;求积分bdx的收敛性。
b(xb)qa5、遇到形如f(x)dx积分时,注意[a,b]是否含有瑕点。否则会得到错误的结果:
adx。1x第六章 定积分的应用
6.2 定积分在几何学上的应用
1、平面图形的面积(直角坐标系和极坐标下)(重要)
2、体积(特别是旋转体的体积)(重要)
3、三个弧长公式(重要)
6.3 定积分在物理学上的应用(做功、水压力重要,引力了解)如1