高数一全面复习总汇

《高等数学复习》教程第一讲函数、连续与极限一、理论要求1.函数概念与性质2.极限3.连续

函数的基本性质（单调、有界、奇偶、周期）几类常见函数（复合、分段、反、隐、初等函数）极限存在性与左右极限之间的关系夹逼定理和单调有界定理会用等价无穷小和罗必达法则求极限函数连续（左、右连续）与间断理解并会应用闭区间上连续函数的性质（最值、有界、介值）二、题型与解法A.极限的求法 （1）用定义求2）代入法（对连续函数，可用因式分解或有理化消除零因子）3）变量替换法4）两个重要极限法5）用夹逼定理和单调有界定理求6）等价无穷小量替换法7）洛必达法则与Taylor级数法8）其他（微积分性质，数列与级数的性质）1.limarctanxxx0ln(12x3)2.已知limsin6x3x0x

limarctanxx1（等价小量与洛必达）2x36x0xf(x)0，求lim6f(x)x2x0limsin6xxf(x)lim6cos6xf(x)xy'解：x0x3x03x2lim6f(x)limy'limy''7236（洛必达）x0x2x02xx0222x2x3.lim()x1（重要极限）x1x14.已知a、b为正常数，求lim(ax3bx)xx02(axbx33[ln(axbx)解：令t)x,lntln2]2xlimlntlim3(axlnabxlnb)3ln(ab)x0x0axbx2（变量替换）t(ab)3/215.lim(cosx)ln(1x2)x011解：令t(cosx)ln(1x2),lnt2ln(cosx)ln(1x)limlntlimtanx1te1/2（变量替换）x0x02x2x26.设f'(x)连续，f(0)0,f'(0)0，求lim0f(t)dt1xx0x2f(t)dt0（洛必达与微积分性质）7.已知f(x)ln(cosx)x2,x0a,x0在x=0连续，求a解：令alimln(cosx)/x21/2（连续性的概念）x0三、补充习题（作业）ex1x1.lim3（洛必达）x01xcosx2.limctgx(11)（洛必达或Taylor）x0sinxx2etdt3.lim01（洛必达与微积分性质）ex2x01第二讲导数、微分及其应用一、理论要求1.导数与微分2.微分中值定理3.应用

导数与微分的概念、几何意义、物理意义会求导（基本公式、四则、复合、高阶、隐、反、参数方程求导）会求平面曲线的切线与法线方程理解Roll、Lagrange、Cauchy、Taylor定理会用定理证明相关问题会用导数求单调性与极最值、凹凸性、渐进线问题，能画简图会计算曲率（半径）二、题型与解法A.导数微分的计算

基本公式、四则、复合、高阶、隐函数、参数方程求导1.yy(x)由2yxarctant决定，求dyty2et5dx2.yy(x)由ln(x2y)x3ysinx决定，求dy|x01dx解：两边微分得x=0时y'ycosxy，将x=0代入等式得y=13.yy(x)由2xyxy决定，则dy|x0(ln21)dxB.曲线切法线问题4.求对数螺线e在（，）（e/2,/2)处切线的直角坐标方程。解：xecos,(x,y)|/2(0,e/2),y'|/21yesin5.f(x)为周期为5的连续函数，它在x=1可导，在x=0的某邻域内满足f(1+sinx)-3f(1-sinx)=8x+o(x)。求f(x)在（6，f(6)）处的切线方程。解：需求f(6),f'(6)或f(1),f'(1)，等式取x->0的极限有：f(1)=0C.导数应用问题6.已知yf(x)对一切x满足xf''(x)2x[f'(x)]21ex，若f'(x0)0(x00)，求(x0,y0)点的性质。解：令xx0代入，f''(x0)ex010,x00ex0x0，故为极小值点。0,x007.yx3，求单调区间与极值、凹凸区间与拐点、渐进线。(x1)2解：定义域x(,1)(1,)8.求函数y(x1)e/2arctanx的单调性与极值、渐进线。解：y'x2x2xe/2arctanx驻点x0与x1，1渐：ye(x2)与yx2D.幂级数展开问题9.dxsin(xt)2dtsinx2dx0或：xtud0(du)dxsinu2dusinx2sinu2dxxdx010.求f(x)x2ln(1x)在x0处的n阶导数f(n)(0)解：x2ln(1x)x2(xx2x3(1)n1xn2o(xn2)23n2=x3x4x5(1)n1xn2o(xn)23nf(n)(0)(1)n1n!2nE.不等式的证明11.设x(0,1)，求证（1x)ln2(1x)x2，111x)11ln2ln(1x2证：1）令g(x)(1x)ln2(1x)x2,g(0)02）令h(x)1x)1,x(0,1),h'(x)0,单调下降，得证。ln(1xF.中值定理问题12.设函数f(x)在[1，1]具有三阶连续导数，且f(1)0,f(1)1，f'(0)0，求证：在（-1，1）上存在一点，使f'''()3证：f(x)f(0)f'(0)x1f''(0)x21f'''()x32!3!其中(0,x),x[1,1]0f(1)f(0)1f''(0)1f'''(1)将x=1，x=-1代入有2611f'''(1f(1)f(0)f''(0)2)26两式相减：f'''(1)f'''(2)613.eabe2，求证：ln2bln2a4e2(ba)证：Lagrange:f(b)f(a)f'()ba令f(x)ln2ln2bln2a2lnx,ba令(t)lnt,'(t)1lnt0()(e2)ln2tt2e2ln2bln2a4a)（关键：构造函数）e2(b三、补充习题（作业）1.f(x)ln1x31x2,求y''(0)22.曲线xetsin2t在(0,1)处切线为y2x10yetcos2t3.yxln(e1)(x0)的渐进线方程为yx1xe4.证明x>0时(x21)lnx(x1)2证：令g(x)(x21)lnx(x1)2,g'(x),g''(x),g'''(x)2(x21)x3第三讲不定积分与定积分一、理论要求1.不定积分掌握不定积分的概念、性质（线性、与微分的关系）会求不定积分（基本公式、线性、凑微分、换元技巧、分部）2.定积分理解定积分的概念与性质理解变上限定积分是其上限的函数及其导数求法会求定积分、广义积分会用定积分求几何问题（长、面、体）会用定积分求物理问题（功、引力、压力）及函数平均值二、题型与解法A.积分计算1.dxdxx24(x2)2arcsin2Cx(4x)2.e2x(tanx1)2dxe2xsec2xdx2e2xtanxdxe2xtanxC3.设f(lnx)ln(1x)f(x)dx，求x解：ln(1ex)f(x)dxexdx4.arctanxdx1limb1x)dx12arctanx|1(2ln21xxb1x1x42B.积分性质1ff(x)A，求(x)并讨论'(x)5.f(x)连续，(x)(xt)dt,且limx0x0在x0的连续性。xf(y)dy解：f(0)(0)0,yxt(x)0x6.dtf(x2t2)dtdf(x2x2)xt2)d(t2xdx02dx0C.积分的应用7.设f(x)在[0，1]连续，在（0，1）上f(x)0，且xf'(x)f(x)3ax2，2又f(x)与x=1,y=0所围面积S=2。求f(x)，且a=?时S绕x轴旋转体积最小。3af(x)3ax2cxf(x)dx2c4a解：d(f(x))1dxx2208.曲线yx1，过原点作曲线的切线，求曲线、切线与x轴所围图形绕x轴旋转的表面积。解：切线yx/225绕x轴旋转的表面积为02yds曲线yx1绕x轴旋转的表面积为22yds(551)16总表面积为6(1151)三、补充习题（作业）lnsinxcotxlnsin2xcotxxC1.dxsin2xx5dx2.6xx213arcsinxdxx第四讲向量代数、多元函数微分与空间解析几何一、理论要求1.向量代数

理解向量的概念（单位向量、方向余弦、模）了解两个向量平行、垂直的条件向量计算的几何意义与坐标表示2.多元函数微分

理解二元函数的几何意义、连续、极限概念，闭域性质理解偏导数、全微分概念能熟练求偏导数、全微分3.多元微分应用4.空间解析几何二、题型与解法求偏导、全微分

熟练掌握复合函数与隐函数求导法理解多元函数极值的求法，会用 Lagrange乘数法求极值掌握曲线的切线与法平面、曲面的切平面与法线的求法会求平面、直线方程与点线距离、点面距离1.f(x)有二阶连续偏导， z f(exsiny)满足zxx'' z'yy' e2xz，求f(x)解：f''f0f(u)c1euc2eu1f(xy)y(x，求2zxyx3.y y(x),z z(x)由z xf(x y),F(x,y,z) 0决定，求dz/dx空间几何问题4.求xyza上任意点的切平面与三个坐标轴的截距之和。解：x/x0y/y0z/z0ada5.曲面x22y23z221在点(1,2,2)处的法线方程。C.极值问题6.设zz(x,y)是由x26xy10y22yzz2180确定的函数，求zz(x,y)的极值点与极值。三、补充习题（作业）1.zf(xy,x)g(y),求2zyxxy2.zf(xy,xg(y)),求zyxx3.zu,ulnx2y2,arctany,求dzx第五讲多元函数的积分一、理论要求1.重积分熟悉二、三重积分的计算方法（直角、极、柱、球）会用重积分解决简单几何物理问题（体积、曲面面积、重心、转动惯量）2.曲线积分理解两类曲线积分的概念、性质、关系，掌握两类曲线积分的计算方法熟悉Green公式，会用平面曲线积分与路径无关的条件3.曲面积分理解两类曲面积分的概念（质量、通量）、关系熟悉Gauss与Stokes公式，会计算两类曲面积分二、题型与解法重积分计算曲线、曲面积分

1.I(x2y2)dV,为平面曲线y22z轴旋转一周与z=8x0绕z的围域。1024822822z2解：I0dzx2y22z(xy)dxdy0dz0d0rrdr32.Ix2y2dxdy,D为yaa2x2(a0)与D4a2x2y2a2(21)yx围域。（I1623.f(x,y)x2y,1x2,0yx0,其他，求f(x,y)dxdy,D:x2y22x(49/20)D4.I(exsinyb(xy))dx(excosyax)dyL解：令L1从O沿y0至A5.Ixdyydx,L为以(1,0)为中心，R(1)为半径的圆周正向。L4x2y2解：取包含(0,0)的正向L1:2xrcos，yrsin6.对空间x>0内任意光滑有向闭曲面S，Sxf(x)dydzxyf(x)dzdxe2xzdxdy0，且f(x)在x>0有连续一阶导数，limf(x)1,求f(x)。x0解：0FdSFdV(f(x)xf'(x)xf(x)e2x)dVs第六讲常微分方程一、理论要求1.一阶方程 熟练掌握可分离变量、齐次、一阶线性、伯努利方程求法2.高阶方程会求y(n)f(x),y''f(x,y')(y'p(x)),y''f(y,y')(y'p(y))3.二阶线性常系数y''py'q02pq012y1c1e1xc2e2x(齐次)y1(c1c2x)ex12iy1ex(c1cosxc2sinx)y2f(x)Pn(x)ex1or21and2

Qn(x)exy2Qn(x)xex(非齐次)y2Qn(x)x2exf(x)ex(pi(x)cosxpj(x)sinx)iy2ex(qn(x)cosxrn(x)sinx(非齐iy2xex(qn(x)cosxrn(x)sinx(nmax(i,j)次)二、题型与解法A.微分方程求解1.求(3x22xyy2)dx(x22xy)dy0通解。（xy2x2yx3c)2.利用代换yu化简y''cosx2y'sinx3ycosxex并求通解。cosx（u''4uex,yc1cos2x2c2sinxex）cosx5cosx3.设yy(x)是上凸连续曲线，(x,y)处曲率为1，且过(0,1)处y'21切线方程为y=x+1，求yy(x)及其极值。解：y''y'210yln|cos(x)|11ln2,ymax11ln2422三、补充习题（作业）1.已知函数yy(x)在任意点处的增量yyxo(x),y(0),求y(1)。(e4）1x22.求y''4ye2x的通解。（yc1e2xc2e2x1xe2x）413.求(yx2y2)dxxdy0(x0),y(1)0的通解。（y(x21)）11(324.求y''2y'e2x0,y(0)y'(0)1的特解。（y2x)e2x44第七讲无穷级数一、理论要求1.收敛性判别级数敛散性质与必要条件常数项级数、几何级数、p级数敛散条件正项级数的比较、比值、根式判别法交错级数判别法2.幂级数幂级数收敛半径、收敛区间与收敛域的求法幂级数在收敛区间的基本性质（和函数连续、逐项微积分）Taylor与Maclaulin展开3.Fourier级数 了解Fourier级数概念与 Dirichlet收敛定理会求[ l,l]的Fourier级数与[0,l]正余弦级数第八讲线性代数一、理论要求1.行列式 会用按行（列）展开计算行列式2.矩阵 几种矩阵（单位、数量、对角、三角、对称、反对称、逆、伴随）矩阵加减、数乘、乘法、转置，方阵的幂、方阵乘积的行列式矩阵可逆的充要条件，会用伴随矩阵求逆矩阵初等变换、初等矩阵、矩阵等价用初等变换求矩阵的秩与逆理解并会计算矩阵的特征值与特征向量理解相似矩阵的概念、性质及矩阵对角化的冲要条件掌握将矩阵化为相似对角矩阵的方法掌握实对称矩阵的特征值与特征向量的性质3.向量 理解n维向量、向量的线性组合与线性表示掌握线性相关、线性无关的判别理解并向量组的极大线性无关组和向量组的秩了解基变换与坐标变换公式、过渡矩阵、施密特方法了解规范正交基、正交矩阵的概念与性质4.线性方程组 理解齐次线性方程组有非零解与非齐次线性方程组有解条件理解齐次、非齐次线性方程组的基础解系及通解掌握用初等行变换求解线性方程组的方法5.二次型 二次型及其矩阵表示，合同矩阵与合同变换二次型的标准形、规范形及惯性定理掌握用正交变换、配方法化二次型为标准形的方法了解二次型的对应矩阵的正定性及其判别法第九讲概率统计初步一、理论要求1.随机事件与概率 了解样本空间（基本事件空间）的概念，理解随机事件的关系与运算会计算古典型概率与几何型概率掌握概率的加减、乘、全概率与贝叶斯公式2.随机变量与分布 理解随机变量与分布的概念理解分布函数、离散型随机变量、连续型变量的概率密度掌握0-1、二项、超几何、泊松、均匀、正态、指数分布，会求分布函数3.二维随机变量 理解二维离散、连续型随机变量的概率分布、边缘分布和条件分布理解随机变量的独立性及不相关概念掌握二维均匀分布、了解二维正态分布的概率密度会求两个随机变量简单函数的分布4.数字特征 理解期望、方差、标准差、矩、协方差、相关系数的概念掌握常用分布函数的数字特征，会求随机变量的数学期望5.大数定理 了解切比雪夫不等式，了解切比雪夫、伯努利、辛钦大数定理了解隶莫弗-Laplace定理与列维-林德伯格定理6.数理统计概念理解总体、简单随机样本、统计量、样本均值、样本方差及样本矩了解2分布、t分布、F分布的概念和性质，了解分位数的概念了解正态分布的常用抽样分布7.参数估计掌握矩估计与极大似然估计法了解无偏性、有效性与一致性的概念，会验证估计量的无偏性会求单个正态总体的均值和方差的置信区间8.假设检验掌握假设检验的基本步骤了解单个及两个正态总体的均值和方差的假设检验第十讲总结1.极限求解变量替换（1作对数替换），洛必达法则，其他（重要极限，微积分性质，级数，等价小量替换）1.lim1[(xa)(x2a)...(x(n1)a)xa(几何级nnnnn2数)2.lim(2arccosx)1/xe/2(对数替换)x0tanx23.lim(2x)x14.lim(3x)x216x(xnan)nan1(xa)5.lim(xa)2xa1cos2x,x0x2，求limf(x)6.f(x)4,x0xx0costdt0(x0)x2.导数与微分 复合函数、隐函数、参数方程求导[(a