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同济大学高等数学教案第三章一元函数积分学及其应用

同济大学高等数学教案第三章一元函数积分学及其应用
同济大学高等数学教案第三章一元函数积分学及其应用

高等数学教学教案

第三章一元函数积分学及其应用

授课序号01

授课序号02

授课序号03

授课序号04

第三章 一元函数积分学

第三章 一元函数积分学 一.不定积分 例1:设2 ln )1(22 2 -=-x x x f ,且x x f ln )]([=?,求?dx x )(?(答案: C x x +-+1ln 2) 例2:已知 x x sin 是)(x f 的一个原函数,求?dx x f x )('3(答案: C x x x x x +--cos 6sin 4cos 2) 例3:设???>≤=0 ,sin ,)(2x x x x x f ,求?dx x f )( 例4:设)(x F 是)(x f 的一个原函数,π4 2 )1(= F ,若当0>x 时,有) 1(arctan )()(x x x x F x f += ,求)(x f 。(答案:) 1(21)(x x x f += ) 例5:求? dx x x )1,,max(23 例6:求?dx e e x x 2arctan 二.定积分 例1:求极限?? ? ??+++++∞→n n n n 212111lim 例 2:设)(x f 在]1,0[上连续,且 )(1 =?dx x f ,试证明存在 0)1()()1,0(=-+∈ξξξf f 使。 例3:已知)0()1ln()(1 >+= ?x dt t t x f x ,求??? ??+x f x f 1)((答案:x 2ln 21)

例4:设函数)(x f 连续,且,arctan 21)2(2 0x dt t x tf x =-?已知1)1(=f ,求?2 1 )(dx x f 的 值。(答案: 4 3 ) 例5:已知22110,1,ln ,sin )(>≤<≤≤?? ? ??=x x x x x x x f 求?=x dt t f x I 0)()( 例6:求积分?≥-= x x dt t x g t f x I 0 )0()()()(,其中当0≥x 时x x f =)(,而 ?? ?? ? ≥ <≤=220,0,sin )(π πx x x x g 例7:设)(x f 在],[b a 上连续,且0)(>x f ,证明 ? b a dx x f )(2)() (1 a b dx x f b a -≥? 例8:设)('x f 在]1,0[上连续,求证 ? ??? ?? ? ??≤1 1 010)(,)('max )(dx x f dx x f dx x f 例9:设)(x f 在]1,0[上连续,且0)(≥x f ,0)1(=f ,求证: 存在?= ∈ξ ξξ0 )()()1,0(dx x f f 使 例10:设)(x f 是在),(+∞-∞内的周期函数,周期为T ,并满足 )),,(,()()()1(为常数其中L y x y x L y f x f +∞-∞∈?-≤-; 0)()2(0 =?T dx x f 求证:LT x f T x 2 1 )(max ] ,0[≤ ∈ 例11:设函数)(x f 在],[b a 上具有连续的二阶导数,证明在),(b a 内存在一点ξ,使得 )('')(24 12)()(3 ξf a b b a f a b dx x f b a -+??? ??+-=?

高等数学教案--一元函数微分学的应用

高等数学教案—一元函数微分学的应用 课 时 授 课 计 划 第一课时 教学过程及授课内容 教学过程 一、柯西中值定理 定理1(柯西中值定理)如果函数)(x f 与 )(x F 满足下列条件:(1)闭区间 ],[b a 上连续; (2)在开区间),(b a 内可导; (3))('x F 在),(b a 内的每一点均不为零,那么,在),(b a 内至少有一点ξ,使得 二、洛必达法则 把两个无穷小量之比或两个无穷大量之比的极限称为00型或 ∞ ∞ 型不定式(也称为 0型或∞∞ 型未定型)的极限,洛必达法则就是以导数为工具求不定式的 极限方法. 定理2 (洛必达法则)若(1)0)(lim 0 =→x f x x ,0)(lim 0 =→x g x x ; (2))(x f 与)(x g 在0x 的某邻域内(点0x 可除外)可导,且0)('≠x g ; (3)A x g x f x x =''→) () (lim 0(A 为有限数,也可为∞+或∞-),则 A x g x f x g x f x x x x =''=→→) () (lim )()(lim 00 证 由于我们要讨论的是函数在点0x 的极限,而极限与函数在点0x 的值无关,所以我们可补充)(x f 与)(x g 在0x 的定义,而对问题的讨论不会发生任何影响。令0)()(00==x g x f ,则)(x f 与)(x g 在点0x 就连续了.在0x 附近任取一点x ,并应用柯西中值定理,得 .f(b)f(a)f ( )F(b)F(a)F () ξξ'-='-

) () ()()()()()()(00ξξg f x g x g x f x f x g x f ''=--= (ξ在x 与0x 之间) . 由于0x x →时,0x ξ→,所以,对上式取极限便得要证的结果,证毕. 注:上述定理对∞→x 时的0 未定型同样适用,对于0x x →或∞→x 时的未定型 ∞ ∞ ,也有相应的法则. 例1 求1 2 3lim 2331+--+-→x x x x x x . 解 123lim 2331+--+-→x x x x x x =12333lim 221---→x x x x =266lim 1-→x x x =46=2 3. 例2求x x x tan cos 1lim π+→. 解 x x x tan cos 1lim π+→=x x x 2πcos 1sin lim -→=0. 例3 求 x x x 1arctan 2 lim -+∞ →π 解 x x x 1arctan 2 lim -+∞ →π =221 11 lim x x x -+- +∞ →=22 1lim x x x ++∞→=1. 除未定型 00与∞ ∞ 之外,还有00,1,0,,0∞∞-∞∞?∞等未定型,这里不一一介绍,有兴趣的同学可参阅相应的书籍,下面就∞-∞未定型再举一例. 例5 求??? ? ?--→x x x x ln 11lim 1. 解 这是∞-∞未定型,通过“通分”将其化为 未定型. x x x x x x x x x x ln )1()1(ln lim ln 11lim 11---=??? ??--→→x x x x x x x 1ln 1 ln 1 lim 1-+ -+=→

第八章向量代数与空间解析几何教案(同济大学版高数)

第八章 向量代数与空间解析几何 第一节 向量及其线性运算 教学目的:将学生的思维由平面引导到空间,使学生明确学习空间解析几何的意义和目的。使学生对(自由)向量有初步了解,为后继内容的学习打下基础。 教学重点:1.空间直角坐标系的概念 2.空间两点间的距离公式 3.向量的概念 4.向量的运算 教学难点:1.空间思想的建立 2.向量平行与垂直的关系 教学内容: 一、向量的概念 1.向量:既有大小,又有方向的量。在数学上用有向线段来表示向量,其长度表示向量的大小,其方向表示向量的方向。在数学上只研究与起点无关的自由向量(以后简称向量)。 2. 量的表示方法有: a 、i 、F 、OM 等等。 3. 向量相等b a =:如果两个向量大小相等,方向相同,则说(即经过平移后能完全重合的向量)。 4. 量的模:向量的大小,记为a 。 模为1的向量叫单位向量、模为零的向量叫零向量。零向量的方向是任意的。 5. 量平行b a //:两个非零向量如果它们的方向相同或相反。零向量与如何向量都平行。 6. 负向量:大小相等但方向相反的向量,记为a - 二、向量的线性运算 1.加减法c b a =+: 加法运算规律:平行四边形法则(有时也称三角形法则),其满足的运算规律有交换率和结合率见图7-4

2.c b a =- 即c b a =-+)( 3.向量与数的乘法a λ:设λ是一个数,向量a 与λ的乘积a λ规定为 0)1(>λ时,a λ与a 同向,||||a a λλ= 0)2(=λ时,0a =λ 0)3(<λ时,a λ与a 反向,||||||a a λλ= 其满足的运算规律有:结合率、分配率。设0 a 表示与非零向量a 同方向的单位向量,那么 a a a 0= 定理1:设向量a ≠0,那么,向量b 平行于a 的充分必要条件是:存在唯一的实数λ, 使b =a λ 例1:在平行四边形ABCD 中,设a =AB ,b =AD ,试用 a 和 b 表示向量MA 、MB 、MC 和MD ,这里M 是平行 四边形对角线的交点。(见图7-5) 图7-4 解:→→==+AM AC 2b a ,于是)(2 1 b a +- =→ MA 由于→ → -=MA MC , 于是)(21 b a += → MC 又由于→→==+-MD BD 2b a ,于是)(2 1 a b -=→MD 由于→→-=MD MB , 于是)(2 1 a b --=→MB 三、空间直角坐标系 1.将数轴(一维)、平面直角坐标系(二维)进一步推广建立空间直角坐标系(三维)如图7-1,其符合右手规则。即以右手握住z 轴,当右手的四个手指从正向x 轴以2 π 角度转向正向y 轴时,大拇指的指向就是z 轴的正向。

专升本-一元函数积分学

第四章 一元函数积分学 不定积分部分 一.原函数的概念 例1.下列等式成立色是( ) ()()().;A f x dx f x '=? ()()().;B df x dx f x =? ()()(). ;d C f x dx f x dx =? ()()()..D d f x dx f x =? 例2.下列写法是否有误,为什么? ()1 .ln c dx e e x x +=?(c 为任意正常数) ()2 ).0(1 3 3 2 ≠+=?c c dx x x ()3 .arccos arcsin 12 c x c x dx dx x +-=+=-? 例3.下列积分结果正确吗? ()211sin .cos sin ;2x xdx x C =+?√ ()21 2sin .cos cos ;2x xdx x C =-+?√ ()1 3sin .cos cos 2.2 x xdx x C =-+?√ 例3说明不定积分的结果具有形式上的多样性。 二.直接积分法 利用不定积分的性质及基本积分表,我们就可以计算较简单的函数的积分,这种方法称做直接积分法. 例4.求().arctan 3 1111113 2 2 24 2 4 c x x dx dx dx dx x x x x x x x ++-= + +-= ++-= +???? 例5.求.sin 21 2cos 212cos 12sin 2 c x x xdx dx dx x dx x +-=-=-=???? 例6.求.tan 44422csc sin cos sin 2 222c x c xdx x dx x x dx +-===??? 例7.已知某个函数的导数是x x cos sin +,又知当2 π=x 时,这函数值为2,求 此函数. 解:因为() .sin cos cos sin c x x dx x x ++-=+?, 所以,可设().sin cos c x x x f ++-=

一元函数积分学的应用

一元函数积分学的应用 一元函数积分学研究的是研究函数的整体性态,一元函数积分的本质是计算函数中分划的参数趋于零时的极限。 一元积分主要分为不定积分 ?dx x f )(和定积分? b a dx x f )(。化为函数 图像具体来说,不定积分是已知导数求原函数,也就是说,把f(x)积分,不一定能得到F(x),因为F(x)+C 的导数也是f(x)(C 是任意常数)。所以f(x)积分的结果有无数个,是不确定的。而定积分就是求函数f(X)在区间[a,b]中图线下包围的面积,可以说是不定积分在给定区间的具体数值化。因为积分在其它方面应用时一般都有明确的区间,所以本文主要研究定积分的各种应用。 积分的应用十分巧妙便捷,能解决许多不直观、不规则的或是变化类型的问题。故其主要应用在数学上的几何问题和物理上的各种变量问题和公式的证明以及解决一些实际生活问题。 微元法建立积分表达式 在应用微积分于实际问题时,首先要建立积分表达式,一般情况下,只要具备都是给定区间上的非均匀连续分布的量和都具有对区间的可加性这两个条件就都可以用定积分来描述(以下的讨论都是建立在这两个条件下,因此不再提示此条件)。 而建立积分表达式的方法我们一般用微元法。其分为两个步骤:(1)任意分割区间[]b a ,为若干子区间,任取一个子区间[]dx x x +,,求Q

在该区间上局部量的Q ?的近似值dx x f dQ )(=;(2)以dx x f )(为被积式,在],[b a 上作积分即得总量Q 的精确值 ??==b a b a dx x f dQ Q )(。(分割,近似,求和,取极限) 在实际应用中,通过在子区间],[dx x x +上以“匀”代“非匀”或者把子区间],[dx x x +近似看成一点,用乘法所求得的近似值就可以作为Q ?所需要的近似值,即为所寻求的积分微元dx x f dQ )(= 。 定积分在几何中的应用 在几何中,定积分主要应用于平面图形的面积、平面曲线的弧长、已知平行截面面积函数的立体体积、旋转体的侧面积。下面我们来分类讨论: 一、 平面图形的面积 求图形面积是定积分最基本的应用,因为定积分的几何意义就是在给定区间内函数曲线与x 轴所围成图形的面积。而求面积时会出现两种情况:直角坐标情形和极坐标情形。 1、直角坐标情形 在求简单曲边图形(能让函数图像与之重合)的面时只要建立合适的直角坐标系,再使用微元法建立积分表达式,运用微积分基本公式计算定积分,便可求出平面图形的面积。如设曲 y O

同济大学高等数学教学大纲

《高等数学A》课程教学大纲 (216学时,12学分) 一、课程的性质、目的和任务 高等数学A是理科(非数学)本科个专业学生的一门必修的重要基础理论课,它是为培养我国社会主义现代化建设所需要的高质量专门人才服务的。 通过本课程的学习,要使学生获得:1、函数与极限;2、一元函数微积分学;3、向量代数与空间解析几何;4、多元函数微积分学; 5、无穷级数(包括傅立叶级数); 6、微分方程等方面的基本概念、基本理论和基本运算技能,为学习后继课程和进一步获取数学知识奠定必要的数学基础。 在传授知识的同时,要通过各个教学环节逐步培养学生具有抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力、运算能力和自学能力,还要特别注意培养学生具有综合运用所学知识去分析问题和解决问题 的能力。 二、总学时与学分 本课程的安排三学期授课,分为高等数学A(一)、(二)、(三),总学时为90+72+54,学分为5+4+3。 三、课程教学基本要求及基本内容 说明:教学要求较高的内容用“理解”、“掌握”、“熟悉”等词表述,要求较低的内容用“了解”、“会”等词表述。 高等数学A(一) 一、函数、极限、连续、 1. 理解函数的概念及函数奇偶性、单调性、周期性、有界性。 2. 理解复合函数和反函数的概念。 3. 熟悉基本初等函数的性质及其图形。 4. 会建立简单实际问题中的函数关系式。 5. 理解极限的概念,掌握极限四则运算法则及换元法则。 6. 理解子数列的概念,掌握数列的极限与其子数列的极限之间的关系。

7. 理解极限存在的夹逼准则,了解实数域的完备性(确界原理、单界有界数列必有极限的原理,柯西(Cauchy),审敛原理、区间套定理、致密性定理)。会用两个重要极限求极限。 8. 理解无穷小、无穷大、以及无穷小的阶的概念。会用等价无穷小求极限。 9. 理解函数在一点连续和在一个区间上连续的概念,了解间断点的概念,并会判别间断点的类型。 10.了解初等函数的连续性和闭区间上连续函数的性质(介值定理,最大最小值定理,一致连续性)。 二、一元函数微分学 1.理解导数和微分的概念,理解导数的几何意义及函数的可导性与连续性之间的关系。会用导数描述一些物理量。 2.掌握导数的四则运算法则和复合函数的求导法,掌握基本初等函数、双曲函数的导数公式。了解微分的四则运算法则和一阶微分形式不变性。 3.了解高阶导数的概念。 4.掌握初等函数一阶、二阶导数的求法。 5.会求隐函数和参数式所确定的函数的一阶、二阶导数。会求反函数的导数。 6.理解罗尔(Ro lle)定理和拉格朗日(Lagrange)定理,了解柯西(Cauchy)定理和泰勒(Taylo r)定理。 7.会用洛必达(L’Ho sp ital)法则求不定式的极限。 8.理解函数的极值概念,掌握用导数判断函数的单调性和求极值的方法。会求解较简单的最大值和最小值的应用问题。 9.会用导数判断函数图形的凹凸性,会求拐点,会描绘函数的图形(包括水平和铅直渐进线)。 10.了解有向弧与弧微分的概念。了解曲率和曲率半径的概念并会计算曲率和曲率半径。 11.了解求方程近似解的二分法和切线法。 三、一元函数积分学 1.理解原函数与不定积分的概念及性质,掌握不定积分的基本公式、换元法和分步积分法。会求简单的有理函数及三角函数有理式的积分。 2.理解定积分的概念及性质,了解函数可积的充分必要条件。

一元函数积分知识点完整版

一元函数积分相关问题 前言: 考虑到学习的效率问题,我在本文献中常常会让一个知识点在分隔比较远的地方出现两次。这种方法可以让你在第二次遇到同样的知识点时顺便复习下这个知识点,同时第二次出现这个知识点时问题会稍微升华点,不做无用的重复。 一.考查原函数与不定积分的概念和基本性质 讲解:需要掌握原函数与不定积分的定义、原函数与不定积分的关系,知道求不定积分与求微分是互逆的关系,理解不定积分的线性性质。 问题1: 若)(x f 的导函数是x sin ,则所有可能成为)(x f 的原函数的函数是_______。 二.考查定积分的概念和基本性质 讲解:需要掌握定积分的定义与几何意义,了解可积的充分条件和必要条件,掌握定积分的基本性质。 定积分的基本性质有如下七点: 1、线性性质 2、对区间的可加性 3、改变有限个点的函数值不会改变定积分的可积性与积分值 4、比较定理(及其三个推论) 5、积分中值定理 6、连续非负函数的积分性质 7、设)(x f 在],[b a 上连续,若在],[b a 的任意子区间],[d c 上总是有 ? =d c dx x f 0)(,则当 ],[b a x ∈时,0)(≡x f 问题2: 设? = 2 )sin(sin π dx x M ,?=20 )cos(cos π dx x N ,则有() (A )N M <<1 (B )1<

分的关系,了解初等函数在定义域内一定存在原函数但不一定能积出来,需要重点掌握牛顿—莱布尼兹公式及其推广。 其中变限积分的求导方法为: 设)(x f 在],[b a 上连续,)(x ?和)(x ψ在],[βα上可导,当],[βα∈x 时, b x x a ≤≤)(),(ψ?,则? =) () ()(x x dt t f y ?ψ在],[βα上可以对x 求导,且 )('))(()('))((x x f x x f dx dy ψψ??-= 牛顿—莱布尼兹定理为: 设)(x f 在],[b a 上连续,)(x F 是)(x f 在],[b a 上的一个原函数,则 )()()(a F b F dx x f b a -=? 问题3: 已知 ? +=) 1ln(2)(x x t dt e t x f ,求)('x f )0(≥x 四.考查奇偶函数和周期函数的积分性质 讲解:需要掌握对称区间上奇偶函数的定积分性质、周期函数的积分性质,学会用性质化简积分。 问题4: 设)(x f 在]1,0[上连续, A dx x f =? 2 )cos (π ,则==? π 20 )cos (dx x f I _______。 五.利用定积分的定义求某些数列极限 讲解:需要掌握把某些和项数列和积项数列求极限的问题转化为求解定积分的方法。关键是确定被积函数、积分区间及区间的分点。 常见的情形有: ∑? =∞ →--+ =n i n b a n a b n a b i a f dx x f 1))((lim )( ∑? =∞ →---+ =n i n b a n a b n a b i a f dx x f 1 )))(1((lim )( 问题5: 求∑ =∞ →+=n i n i n n i n w 1 2tan lim 六.考察基本积分表 讲解:需要掌握基本初等函数的积分公式。 七.考察分项积分方法

第三章-一元函数积分学

第三章 一元函数积分学 §3-1 不定积分 不定积分是计算定积分、重积分、线面积分和解微分方程的基础,要求在掌握基本积分法的基础上,更要注重和提高计算的技巧。 一、基本概念与公式 1. 原函数与不定积分的概念 2. 不定积分与微分的关系(互为逆运算) 3. 不定积分的性质 4.基本积分表 2222 22 312 22 3 2max{1}d .,1 max{1,}1,11, , 111max{1,}d d 3 11max{1,}d 1d 11 max{1,}d d . 3x x x x x x x x x x x x x x C x x x x x C x x x x x x C ?<-? =-≤≤??>?<-==+-≤≤==+>==+???????1求,因 当时 ;当时 ; 当时 例解 ()()3111321 11232 31lim lim 3,1lim lim 323 ,232 133 max{1,}d 1 1.2 1 33 x x x x x C x C x C x C C C C C x C x x x x C x x C x -+ - +→-→-→→??? +=+ ????? ? ???+=+ ?????? =-+??? ?=+?? ?-+<-???=+-≤≤???++>?? ? 由原函数的连续性,有 得 故 ,,,

二、不定积分的基本方法 1. 第一类换元法(凑微分法) ()d ()[()]d []d [].f u u F u C f x x x f x x F x C ?????=+'()=()()=()+???若,则 2. 第二类换元法 ()10[]()()d []d ()[]. x t t x x t t f t t G t f x x f t t t G t C G x C ?????????-1=() =-''=()()≠()()'()()=+()+? ? 令代回 若是单调可导函数,且,又具有原函数,则有换元公式 3. 分部积分法 ()()d ()()()()d d d . u x v x x u x v x u x v x x u v uv v u ''=-=-????或 4. 有理函数的积分法 化有理真分式为部分分式. 5. 三角函数有理式的积分 (sin cos )d ()tan 2 R x x x R u v u v x t =?对于,(其中,表示关于,的有理函数),可用“万能代换”化为有理函数的积分. 三、题解示例

一元函数微分学知识点

第一章 函数与极限 1. 函数 会求函数的定义域,对应法则; 几种特殊的函数(复合函数、初等函数等); 函数的几种特性(有界性、单调性、周期性、奇偶性) 2. 极限 (1)概念 无穷小与无穷大的概念及性质; 无穷小的比较方法;(高阶、低阶、同阶、等价) 函数的连续与间断点的判断 (2)计算 函数的极限计算方法(对照极限计算例题,熟悉每个方法的应用条件) 极限的四则运算法则 利用无穷小与无穷大互为倒数的关系; 利用无穷小与有界函数的乘积仍为无穷小的性质; 消去零因子法; 无穷小因子分出法; 根式转移法; 利用左右极限求分段函数极限; 利用等价无穷小代换(熟记常用的等价无穷小); 利用连续函数的性质; 洛必达法则(掌握洛必达法则的应用条件及方法); ∞∞或00型,) ()(lim )()(lim x g x f x g x f ''= 两个重要极限(理解两个重要极限的特点);1sin lim 0=→x x x ,1)()(sin lim 0)(=??→?x x x e x x x =+→10)1(lim ,e x x x =+∞→)11(lim , 一般地,0)(lim =?x ,∞=ψ)(lim x ,)()(lim )())(1lim(x x x e x ψ?ψ=?+ 3 函数的连续 连续性的判断、间断点及其分类 第二章 导数与微分 1 导数 (1)导数的概念:增量比的极限;导数定义式的多样性,会据此求一些函数的极限。 导数的几何意义:曲线上某点的切线的斜率 (2)导数的计算:

基本初等函数求导公式; 导数的四则运算法则;(注意函数积、商的求导法则) 复合函数求导法则(注意复合函数一层层的复合结构,不能漏层) 隐函数求导法则(a :两边对x 求导,注意y 是x 的函数;b :两边同时求微分;) 高阶导数 2 微分 函数微分的定义,dx x f dy x x )(00'== 第三章 导数的应用 洛必达法则(函数极限的计算) 函数的单调性与极值,最值、凹凸性与拐点的求法

(完整版)同济大学高等数学上第七版教学大纲(64学时)

福建警察学院 《高等数学一》课程教学大纲 课程名称:高等数学一 课程编号: 学分:4 适用对象: 一、课程的地位、教学目标和基本要求 (一)课程地位 高等数学是各专业必修的一门重要的基础理论课程,它具有高度的抽象性、严密的逻辑性和应用的广泛性,对培养和提高学生的思维素质、创新能力、科学精神、治学态度以及用数学解决实际问题的能力都有着非常重要的作用。高等数学课程不仅仅是学习后继课程必不可少的基础,也是培养理性思维的重要载体,在培养学生数学素养、创新意识、创新精神和能力方面将会发挥其独特作用。 (二)教学目标 通过本课程的学习,逐步培养学生使其具有数学运算能力、抽象思维能力、空间想象能力、科学创新能力,尤其具有综合运用数学知识、数学方法结合所学专业知识去分析和解决实际问题的能力,一是为后继课程提供必需的基础数学知识;二是传授数学思想,培养学生的创新意识,逐步提高学生的数学素养、数学思维能力和应用数学的能力。 (三)基本要求 1、基本知识、基本理论方面:掌握理解极限和连续的基本概念及其应用;熟悉导数与微分的基本公式与运算法则;掌握中值定理及导数的应用;掌握不定积分的概念和积分方法;掌握定积分的概念与性质;掌握定积分在几何上的应用。 2、能力、技能培养方面:掌握一元微积分的基本概念、基本理论、基本运算技能和常用的数学方法,培养学生利用微积分解决实际问题的能力。

二、教学内容与要求 第一章函数与极限 【教学目的】 通过本章学习 1、理解函数的概念,了解函数的几种特性(有界性),掌握复合函数的概念及其分 解,掌握基本初等函数的性质及其图形,理解初等函数的概念。 2、理解数列极限的概念、掌握数列极限的证明方法、了解收敛数列的性质。 3、理解函数极限和单侧极限的概念,掌握函数极限的证明方法、理解极限存在与 左、右极限之间的关系,了解函数极限的性质。 4、理解无穷小和无穷大的概念、掌握无穷大和无穷小的证明方法。 5、掌握极限运算法则。 6、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。 7、掌握无穷小的比较方法,会用等价无穷小求极限。 8、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。 9、了解连续函数的运算和初等函数的连续性, 10、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。 【教学重点与难点】 本章重点是求函数极限的方法(极限运算法则、两个重要极限、无穷小的比较、初等函数的连续性)。难点是数列、函数极限的证明方法。 【教学内容】 第一节映射与函数 一、映射 1.映射概念

成人高考一元函数积分学整理.

一元函数积分学 【知识要点】 1、理解原函数与不定积分的概念及其关系,掌握不定积分的性质。 2、熟练掌握不定积分的基本公式。 3、熟练掌握不定积分第一换元法,掌握第二换元法(仅限三角代换与简单的根式代换。 4、熟练掌握不定积分的分部积分法。 5、掌握简单有理函数不定积分的计算。 6、理解定积分的概念及其几何意义,了解函数可积的条件 7、掌握定积分的基本性质 8、理解变上限积分是变上限的函数,掌握对变上限积分求导数的方法。 9、熟练掌握牛顿—莱布尼茨公式。 10、掌握定积分的换元积分法与分部积分法。 11、 . 理解无穷区间的广义积分的概念,掌握其计算方法。 12、掌握直角坐标系下用定积分计算平面图形的面积以及平面图形绕坐标轴旋转所生成的旋转体的体积。 1不定积分 定义函数 (x f 的全体原函数称为函数 (x f 的不定积分 , 记作?dx x f (, 并称?微积分号, 函数 (x f 为被积函数, dx x f (为被积表达式, x 为积分变量。因此 ? +=C x F dx x f ( (, 其中 (x F 是 (x f 的一个原函数, C 为任意常数(积分常数。基本积分公式(要求熟练记忆 (1 ?=C dx 0 (2 1(1

11 -≠++=+?a C x a dx x a a . (3 C x dx x +=? ln 1. (4 C a a dx a x x += ?ln 1 1, 0(≠>a a (5 C e dx e x x +=? (6 ?+-=C x xdx cos sin (7 ?+=C x xdx sin cos (8 C x x +=?tan cos 1 2 . (9 C x x +-=?cot sin 1

一元函数积分学在经济中的应用(1)

一元函数积分学在经济中的应用 一、导数在经济分析中的应用 (一)边际成本 总成本函数的导数称为边际成本。 边际成本是指在一定产量水平下,增加或减少一个单位产量所引起成本总额的变动数,用以判断增减产量在经济上是否合算。它是在管理会计和经营决策中常用的名词。当产量未达到一定限度时,边际成本随产量的扩大而递减,但当产量超越一定限度时,就转而递增。因此,当增加一个单位产量所增加的收入高于边际成本时,是合算的;反之,是不合算的。因此计算边际成本等于边际收入时,为企业获得其最大利润的产量。通过确定边际成本来提供经营决策所需资料的成本决策,称为边际成本计算。在实际工作中,边际成本计算常只按变动成本计算。 (二)边际收益 总收益函数的导数称为边际收益。 它表示销售一个单位产品后,再销售一个单位的产品所增加的收益。它可以是正值或负值。边际收益是厂商分析中的重要概念。利润最大化的一个必要条件是边际收益等于边际成本。在完全竞争条件下,任何厂商的产量变化都不会影响价格水平,需求弹性对个别厂商来说是无限的,总收益随销售量增加同比例增加,边际收益等于平均收益,等于价格。在非完全竞争)条件下,厂商的销售量同价格成反比。如果需求弹性大于1,即售量的增加的百分比,快于价格降低的百分比,总收益随销售量增加而增加,尽管不是同比例增加,平均收益下降,边际收益为零;如果需求弹性小于1,这时总收益随销售量增加而减少,平均收益更快下降,边际收益为负数。 (三)边际利润 总利润函数的导数称为边际利润。它表示:若已经生产了x个单位的产品,再生产多一个单位的产品总利润的增加量。 边际利润是反映增加产品的销售量能为企业增加的收益。销售单价扣除边际成本即为边际利润,边际利润是指增加单位产量所增加的利润。企业的经营收益减去会计成本,所得到的就是会计利润。按照我国的财会制度,有销售利润、利润总额及税后利润等概念。销售利润是销售收入扣除成本、费用和各种流转税及附加费后的余额;利润总额是企业在一定时期内实现盈亏的总额;税后利润是企业利润总额扣除应缴所得税后的利润。 一般情况下,总利润函数等于总收益函数与总成本函数之差,则边际利润是边际收益与边际成本之差。 二、函数在经济学中的应用。 需求函数。在经济管理中,需求函数是用来表示一种商品的需求数量和影响该需求数量的各种因素之间的相互关系的。也就是说,影响需求数量的各种因素是自变量,需求数量是因变量。需求函数是单调减少函数。 供给函数。供给函数表示一种商品的供给量和该商品的价格之间存在着一一对应的关系。 均衡价格。均衡价格是指一种商品的需求价格和供给价格相一致时的价格,也就是这种商品的市场需求曲线与市场供给曲线相交时的价格。

高数一元函数积分学习题及答案

第四章 不定积分 一、是非题: 1.已知()211 arcsin x x -='π+,则?π+=-x dx x arcsin 112. 错 2. 连续函数的原函数一定存在. 对 3. ()()?? =dx x f d dx x f dx d . 错 4. ax y ln =和x y ln =是同一函数的原函数. 对 ()2x x e e y -+=和()2x x e e y --=是同一函数的原函数. 对 5. ()()??=dx x f k dx x kf (k 是常数) 错 二、填空题: 1.()()? ='dx x f x f (C x f +)(ln ). 2.()?=''dx x f x (()C x f x f x x f xd +-'='? )()( ). 3.知()()?+=C x F dx x f ,则()?=+dx b ax f (C b ax F a ++)(1),b a ,为常数. 4.已知 ()?+=C e dx x f x ,则()=??dx x x f sin cos ( C e x +-cos ). 5.已知()[]x dx x f sin ='?,则()=x f (x sin ). 6. 设()x f 、()x f '连续,则() ()[]=+'?dx x f x f 21([]C x f +)(arctan ). 7. 设()x f 的一个原函数为x e -,则()ln f x dx x =?( 1C x + ). 8. 函数(21ln(1)2x C ++)是2 1x x +的原函数. 9. 设()x f x e =,则()ln f x dx x '=?(x C +). 三、选择填空: 1.已知()x F 是()x f 的一个原函数,C 为任意常数,下列等式能成立的是( a ) a .()()?+=C x F x dF b .()()? ='x F dx x F

同济大学《高等数学》授课教案2015年3月2日(修改稿)

同济大学《高等数学》 授课教案 2015年3月2日(修改稿)

第一讲高等数学学习介绍、函数 了解新数学认识观,掌握基本初等函数的图像及性质;熟练复合函 数的分解。 >函数概念、性质(分段函数)—>基本初等函数—> >初等函数—>例子(定义域、函数的分解与复合、分段函数的图像) 授课提要: 前言:本讲首先是《高等数学》的学习介绍,其次是对中学学过的函数进行复习总结(函数本质上是指变量间相依关系的数学模型,是事物普遍联系的定量反映。高等数学主要以函数作为研究对象,因此必须对函数的概念、图像及性质有深刻的理解)。 一、新教程序言 1、为什么要重视数学学习 (1)文化基础——数学是一种文化,它的准确性、严格性、应用广泛性,是现代社会文明的重要思维特征,是促进社会物质文明和精神文明的重要力量; (2)开发大脑——数学是思维训练的体操,对于训练和开发我们的大脑(左脑)有全面的作用; (3)知识技术——数学知识是学习自然科学和社会科学的基础,是我们生活和工作的一种能力和技术; (4)智慧开发——数学学习的目的是培养人的思维能力,这种能力为人的一生提供持续发展的动力。 2、对数学的新认识 (1)新数学观——数学是一门特殊的科学,它为自然科学和社会科学提供思想和方法,是推动人类进步的重要力量; (2)新数学教育观——数学教育(学习)的目的:数学精神和数学思想方法,培养人的科学文化素质,包括发展人的思维能力和创新能力。 (3)新数学素质教育观——数学教育(学习)的意义:通过“数学素质”而培养人的“一般素质”。[见教材“序言”] 二、函数概念 1、函数定义:变量间的一种对应关系(单值对应)。 (用变化的观点定义函数),记:) y (说明表达式的含义) (x f

第八章向量代数与空间解析几何教案(同济大学版高数)

第八章向量代数与空间解析几何 第一节向量及其线性运算 教学目的:将学生的思维由平面引导到空间,使学生明确学习空间解析几何的意义和目的。使学生对(自由)向量有初步了解,为后继内容的学习打下基础。教学重点:1.空间直角坐标系的概念 2.空间两点间的距离公式 3.向量的概念 4.向量的运算 教学难点:1.空间思想的建立 2.向量平行与垂直的关系 教学内容: 一、向量的概念 1.向量:既有大小,又有方向的量。在数学上用有向线段来表示向量,其长度表示向量的大小,其方向表示向量的方向。在数学上只研究与起点无关的自由向量(以后简称向量)。 2.量的表示方法有: 、、、等等。 3.向量相等:如果两个向量大小相等,方向相同,则说(即经过平移后能完全重合的向量)。 4.量的模:向量的大小,记为、。 模为1的向量叫单位向量、模为零的向量叫零向量。零向量的方向是任意的。 5.量平行:两个非零向量如果它们的方向相同或相反。零向量与如何向量都平行。 6.负向量:大小相等但方向相反的向量,记为 二、向量的线性运算 1.加减法:加法运算规律:平行四边形法则(有 时也称三角形法则),其满足的运算规律有交换率和结合率见图7 -4

2.即 3.向量与数的乘法:设是一个数,向量与的乘积规定为 时,与同向, 时, 时,与反向, 其满足的运算规律有:结合率、分配率。设表示与非零向量同方向的单位向量,那么 定理1:设向量a≠0,那么,向量b平行于的充分必要条件是:存在唯一的实数λ,使b= 例1:在平行四边形ABCD中,设,,试用 和b表示向量、、和,这里M是平行 四边形对角线的交点。(见图7-5) 图7-4 解:,于是 由于,于是 又由于,于是 由于,于是 三、空间直角坐标系 1.将数轴(一维)、平面直角坐标系(二维)进一步推广建立空间直角坐标系(三维)如图7-1,其符合右手规则。即以右手握住轴,当右手的四个手指从正向轴以角度转向正向轴时,大拇指的指向就是轴的正向。

第三章一元函数积分学(下)

1 分析:如果构造函数 F(x) =xf(x) - % f(t)dt ,想用零点定理证明该结论,由于只能得到 F(0)F(1)冬0,无法证明F(x)在区间的端点处函数值异号,故应选择用罗尔定理证明?利 i i 用罗尔定理证明困难在于找辅助函数,只要注意到 x f (t )dt -Xf (X )二[X x f (t)dt 「,辅助 函数便可以得到了. i 证明:令 F(x) =x f (t)dt ,贝V F(x)在区间[0,1]上连续,在区间(0, 1)内可导,且F(0) = F(1) = 0,所以根据罗尔定 1 理可得:至少存在一点 x^ (0,1),使得F'(X 0)= 0,艮卩x 0f(x °) = f f (t)dt ? 所以存在x^ (0,1),使得在[0,沧]上以f(x 。)为高的矩形面积,等于在区间 [x °,1] 上 以y = f (x)为曲边的曲边梯形的面积. IV 已知被积函数有高阶导数,且最高阶导数连续的积分等式的证明 此种类型的积分等式一般用泰勒公式证明?解题一般思路:①对变上限定积分 F(x)二 x .f (t)dt 在适当的点(由已知条件或所证结论的形式来确定)泰勒展开;②令展开式中的 a 变量分别取积分等式中的积分的上下限, 得到两个关系式;③对上述关系式进行适当的运算 推出所证结论. [例3232]设f(x)在[a,b ]上具有连续的二阶导数, 试证在(a,b)内存在一点 ,使得 a + b 1 3 u f(x)dx = (b-a)f(_2b) 24(b-a)3f (). x 分析:由于被积函数具有连续的二阶导数, 所以F(x) f(t)dt 在[a,b ]上具有三阶导数, a 于是将F(x)展开成二阶泰勒公式,根据结论的特点,应将 x a + b 证明:将函数 F( xr a f(t)dt 在点 1 处展开为二阶泰勒公式,则 F (x)在 X 。二

高等数学电子教案

第四章不定积分 教学目的: 1、理解原函数概念、不定积分的概念。 2、掌握不定积分的基本公式,掌握不定积分的性质,掌握换元积分法(第一,第二) 与分部积分法。 3、会求有理函数、三角函数有理式和简单无理函数的积分。 教学重点: 1、不定积分的概念; 2、不定积分的性质及基本公式; 3、换元积分法与分部积分法。 教学难点: 1、换元积分法; 2、分部积分法; 3、三角函数有理式的积分。

§4 1 不定积分的概念与性质 一、教学目的与要求: 1.理解原函数与不定积分的概念及性质。 2.掌握不定积分的基本公式。 二、重点、难点:原函数与不定积分的概念 三、主要外语词汇:At first function ,Be accumulate function , Indefinite integral ,Formulas integrals elementary forms. 四、辅助教学情况:多媒体课件第四版和第五版(修改) 五、参考教材(资料):同济大学《高等数学》第五版

一、原函数与不定积分的概念 定义1 如果在区间I 上, 可导函数F (x )的导函数为f (x ), 即对任一x ∈I , 都有 F '(x )=f (x )或dF (x )=f (x )dx , 那么函数F (x )就称为f (x )(或f (x )dx )在区间I 上的原函数. 例如 因为(sin x )'=cos x , 所以sin x 是cos x 的原函数. 又如当x ∈(1, +∞)时, 因为x x 21)(=', 所以x 是x 21的原函数. 提问: cos x 和x 21还有其它原函数吗? 原函数存在定理 如果函数f (x )在区间I 上连续, 那么在区间I 上存在可导函数F (x ), 使对任一x ∈I 都有 F '(x )=f (x ). 简单地说就是: 连续函数一定有原函数. 两点说明: 第一, 如果函数f (x )在区间I 上有原函数F (x ), 那么f (x )就有无限多个原函数, F (x )+C 都是f (x )的原函数, 其中C 是任意常数. 第二, f (x )的任意两个原函数之间只差一个常数, 即如果Φ(x )和F (x )都是f (x )的原函数, 则 Φ(x )-F (x )=C (C 为某个常数). 定义2 在区间I 上, 函数f (x )的带有任意常数项的原函数称为f (x )(或f (x )dx )在区间I 上的不定积分, 记作 ?dx x f )(. 其中记号?称为积分号, f (x )称为被积函数, f (x )dx 称为被积表达式, x 称为积分变量. 根据定义, 如果F (x )是f (x )在区间I 上的一个原函数, 那么F (x )+C 就是f (x )的不定积分, 即 ?+=C x F dx x f )()(. 因而不定积分dx x f )(?可以表示f (x )的任意一个原函数. 例1. 因为sin x 是cos x 的原函数, 所以 C x xdx +=?sin cos . 因为x 是x 21的原函数, 所以 C x dx x +=?21.

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