高等数学讲义-一元函数微分学

第二章 一元函数微分学

§2.1 导数与微分

（甲）内容要点 一、导数与微分概念 1、导数的定义

设函数)(x f y =在点0x 的某领域内有定义，自变量x 在0x 处有增量x ?，相应地函数增量)()(00x f x x f y -?+=?。如果极限

x x f x x f x y

x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim

0000

存在，则称此极限值为函数)(x f 在0x 处的导数（也称微商），记作0()f x '，或0

x x y ='

，

x x dx

dy

=，

)(x x dx

x df =等，并称函数)(x f y =在点0x 处可导。如果上面的极限不存在，则

称函数)(x f y =在点0x 处不可导。

导数定义的另一等价形式，令x x x ?+=0，0x x x -=?，则

000

()()

()lim

x x f x f x f x x x →-'=-

我们也引进单侧导数概念。 右导数：0

000000()()()()

()lim lim x x x f x f x f x x f x f x x x x +

++→?→-+?-'==-? 左导数：0

000000()()()()()lim lim x x x f x f x f x x f x f x x x x

-

--→?→-+?-'==-? 则有

)(x f 在点0x 处可导)(x f ?在点0x 处左、右导数皆存在且相等。

2．导数的几何意义与物理意义

如果函数)(x f y =在点0x 处导数0()f x '存在，则在几何上0()f x '表示曲线)(x f y =在点（)(,00x f x ）处的切线的斜率。 切线方程：000()()()y f x f x x x '-=-

法线方程：00001

()()(()0)()

y f x x x f x f x '-=-

-≠' 设物体作直线运动时路程S 与时间t 的函数关系为)(t f S =，如果0()f t '存在，则0()f t '表示物体在时刻0t 时的瞬时速度。

3．函数的可导性与连续性之间的关系

如果函数)(x f y =在点0x 处可导，则)(x f 在点0x 处一定连续，反之不然，即函数

)(x f y =在点0x 处连续，却不一定在点0x 处可导。例如，||)(x x f y ==，在00=x 处连

续，却不可导。

4．微分的定义

设函数)(x f y =在点0x 处有增量x ?时，如果函数的增量)()(00x f x x f y -?+=?有下面的表达式

0()()y A x x o x ?=?+? （0→?x ）

其中)(0x A 为x ?为无关，()o x ?是0→?x 时比x ?高阶的无穷小，则称)(x f 在0x 处可微，

并把y ?中的主要线性部分x x A ?)(0称为)(x f 在0x 处的微分，记以0

x x dy =或0

)

(x x x df =。

我们定义自变量的微分dx 就是x ?。

5．微分的几何意义

)()(00x f x x f y -?+=?是曲线)(x f y =在点0x 处相应

于自变量增量x ?的纵坐标)(0x f 的增量，微分0

x x dy

=是曲线

)(x f y =在点))(,(000x f x M 处切线的纵坐标相应的增量（见

图）。

6．可微与可导的关系

)(x f 在0x 处可微?)(x f 在0x 处可导。

且0

00()()x x dy

A x x f x dx ='=?=

一般地，)(x f y =则()dy f x dx '=

所以导数()dy

f x dx

'=

也称为微商，就是微分之商的含义。

7．高阶导数的概念

如果函数)(x f y =的导数()y f x ''=在点0x 处仍是可导的，则把()y f x ''=在点0x 处的导数称为)(x f y =在点0x 处的二阶导数，记以0

x x y =''，或0()f x ''，或

2

2x x dx y

d =等，也

称)(x f 在点0x 处二阶可导。

如果)(x f y =的1-n 阶导数的导数存在，称为)(x f y =的n 阶导数，记以)

(n y

，

)()

(x y

n ，n n dx

y

d 等，这时也称)(x f y =是n 阶可导。

二、导数与微分计算 1．导数与微分表（略） 2．导数与微分的运算法则

（1）四则运算求导和微分公式 （2）反函数求导公式

（3）复合函数求导和微分公式 （4）隐函数求导法则 （5）对数求导法

（6）用参数表示函数的求导公式

（乙）典型例题

一、用导数定义求导数

例 设)()()(x g a x x f -=，其中)(x g 在a x =处连续，求()f a ' 解：()()()()0

()lim

lim ()x a

x a f x f a x a g x f a g a x a x a

→→---'===--

二、分段函数在分段点处的可导性 例1 设函数

???>+≤=1

,1,)(2x b ax x x x f

试确定a 、b 的值，使)(x f 在点1=x 处可导。

解：∵可导一定连续，∴)(x f 在1=x 处也是连续的。 由 1lim )(lim )01(2

1

1

===---→→x x f f x x

b a b ax x f f x x +=+==+++→→)(lim )(lim )01(1

1

要使)(x f 在点1=x 处连续，必须有1=+b a 或a b -=1

又 2111()(1)1

(1)lim lim lim(1)211

x x x f x f x f x x x ---

------'===+=-- 1

11()(1)1(1)

(1)lim lim lim 111

x x x f x f ax b a x f a x x x +

+++----+--'====--- 要使)(x f 在点1=x 处可导，必须(1)(1)f f -+''=，即a =2.

故当1211,2-=-=-==a b a 时，)(x f 在点1=x 处可导.

例2 设1

lim )()1()1(2+++=--∞→x n x n n e b

ax e x x f ，问a 和b 为何值时，)(x f 可导，且求()f x '

解：∵1>x 时，+∞=-∞

→)

1(lim x n n e

，

1

→x n n e

∴ ??

????

?<+=++>=，x b ax ，x b a ，x x x f 1,

1,21

1,)(2 由1=x 处连续性，1lim )(lim 2

1

1

==++→→x x f x x ，12

1

)1(=++=

b a f ，可知1=+b a 再由1=x 处可导性，

21(1)

(1)lim 1

x x f f x ++→-'=-存在

1

()(1)

(1)lim 1

x ax b f f x -

-→+-'=-存在

且(1)(1)f f +-''=

根据洛必达法则1

2(1)lim 21

x x

f +

+→'== 1(1)lim 1

x a

f a -

-→'==，∴ 2=a 于是11-=-=a b

??

???<-=>=,1,12,1,1,1,)(2x x x x x x f

2,1,

()2,1,x x f x x ≥?'=?

三、运用各种运算法则求导数或微分 例1 设)(x f 可微，)

()(ln x f e x f y ?=，求dy

解：)(ln )(ln )()

(x df e de x f dy x f x f +=

()()1

()(ln )(ln )f x f x f x e f x dx f x e dx x

''=+ ()1

[()(ln )(ln )]f x e f x f x f x dx x

''=+

例2 设x

x x y =)0(>x ，求

dx

dy 解：x x y x

ln ln = 对x 求导，得

11()ln x x y x x x y x

''=+ 再令x

x y =1，x x y ln ln 1=，对x 求导，

11

1

ln 1y x y '=+，∴ ()(ln 1)x x x x x '=+ 于是[]

x x x x x x x x x dx

dy

1ln )1(ln -++= （0>x ）

例3 设)(x y y =由方程x

y

y x =所确定，求dx

dy 解：两边取对数，得y x x y ln ln =，

对x 求导，ln ln y x y x y y x y

''+

=+ (ln )ln x y y x y y x '-=-，22n ln y xy y

y x xy x

-'=-

高等数学公式导数基本公式

高等数学公式 导数公式： 基本积分表： 三角函数的有理式积分： 2 222122an 11cos 12sin u du dx x t u u u x u u x +==+-=+=，　，　，　 a x x a a a ctgx x x tgx x x x x x x a x x ln 1 )(log ln )(csc )(csc sec )(sec csc )(cot sec )(tan 22= '='?-='?='-='='2 2 22 11 )cot (11 )(arctan 11 )(arccos 11 )(arcsin x x arc x x x x x x +- ='+= '-- ='-= '? ?????????+±+=±+=+=+=+-=?+=?+-==+==C a x x a x dx C shx chxdx C chx shxdx C a a dx a C x xdx x C x dx x x C x xdx x dx C x xdx x dx x x )ln(ln csc cot csc sec tan sec cot csc sin tan sec cos 222 22 22 2C a x x a dx C x a x a a x a dx C a x a x a a x dx C a x a x a dx C x x xdx C x x xdx C x xdx C x xdx t +=-+-+=-++-=-+=++-=++=+=+-=????????arcsin ln 21ln 21arctan 1cot csc ln csc tan sec ln sec sin ln cot cos ln an 2 2222222? ????++-=-+-+--=-+++++=+-= ==-C a x a x a x dx x a C a x x a a x x dx a x C a x x a a x x dx a x I n n xdx xdx I n n n n arcsin 22ln 22)ln(221 cos sin 22 2222222 2222222 22 2 22 2 π π

高数三角函数公式大全

三角函数公式大全 两角和公式 sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB tan(A+B) =tanAtanB -1tanB tanA + tan(A-B) = tanAtanB 1tanB tanA +- cot(A+B) =cotA cotB 1-cotAcotB + cot(A-B) =cotA cotB 1cotAcotB -+ 倍角公式 tan2A = A tan 12tanA 2 - Sin2A=2SinA?CosA Cos2A = Cos 2A-Sin 2A=2Cos 2A-1=1-2sin 2A 三倍角公式 sin3A = 3sinA-4(sinA)3 cos3A = 4(cosA)3-3cosA tan3a = tana ·tan(3 π +a)·tan( 3 π -a) 半角公式 sin( 2A )= 2cos 1A - cos(2A )=2cos 1A + tan(2A )=A A cos 1cos 1+- cot(2A )=A A cos 1cos 1-+ tan(2 A )= A A sin cos 1-=A A cos 1sin +

sina+sinb=2sin 2b a +cos 2b a - sina-sinb=2cos 2 b a +sin 2 b a - cosa+cosb = 2cos 2b a +cos 2b a - cosa-cosb = -2sin 2 b a +sin 2 b a - tana+tanb= b a b a cos cos ) sin(+ 积化和差 sinasinb = -21[cos(a+b)-cos(a-b)] cosacosb = 21[cos(a+b)+cos(a-b)] sinacosb = 21[sin(a+b)+sin(a-b)] cosasinb = 2 1[sin(a+b)-sin(a-b)] 诱导公式 sin(-a) = -sina cos(-a) = cosa sin(2 π -a) = cosa cos(2 π -a) = sina sin(2 π +a) = cosa cos( 2 π +a) = -sina sin(π-a) = sina cos(π-a) = -cosa sin(π+a) = -sina c os(π+a) = -cosa tgA=tanA =a a cos sin

大一高数第一章--函数、极限与连续

第一章 函数、极限与连续 由于社会和科学发展的需要，到了17世纪，对物体运动的研究成为自然科学的中心问题.与之相适应，数学在经历了两千多年的发展之后进入了一个被称为“高等数学时期”的新时代，这一时代集中的特点是超越了希腊数学传统的观点，认识到“数”的研究比“形”更重要，以积极的态度开展对“无限”的研究，由常量数学发展为变量数学，微积分的创立更是这一时期最突出的成就之一.微积分研究的基本对象是定义在实数集上的函数. 极限是研究函数的一种基本方法，而连续性则是函数的一种重要属性.因此，本章内容是整个微积分学的基础.本章将简要地介绍高等数学的一些基本概念，其中重点介绍极限的概念、性质和运算性质，以及与极限概念密切相关的，并且在微积分运算中起重要作用的无穷小量的概念和性质.此外，还给出了两个极其重要的极限.随后，运用极限的概念引入函数的连续性概念，它是客观世界中广泛存在的连续变化这一现象的数学描述. 第一节 变量与函数 一、变量及其变化范围的常用表示法 在自然现象或工程技术中，常常会遇到各种各样的量.有一种量，在考察过程中是不断变化的，可以取得各种不同的数值，我们把这一类量叫做变量；另一类量在考察过程中保持不变，它取同样的数值，我们把这一类量叫做常量.变量的变化有跳跃性的，如自然数由小到大变化、数列的变化等，而更多的则是在某个范围内变化，即该变量的取值可以是某个范围内的任何一个数.变量取值范围常用区间来表示.满足不等式a x b ≤≤的实数的全体组成的集合叫做闭区间，记为,a b ????，即 ,{|}a b x a x b =≤≤????； 满足不等式a x b <<的实数的全体组成的集合叫做开区间，记为(,)a b ，即 (,){|}a b x a x b =<<； 满足不等式a x b <≤(或a x b ≤<)的实数的全体组成的集合叫做左(右)开右(左)闭区间，记为 (,a b ?? (或),a b ??)，即 (,{|}a b x a x b =<≤?? (或),{|}a b x a x b =≤

高等数学常用公式大全

高数常用公式 平方立方： 22222222 332233223223332233222(1)()()(2)2()(3)2()(4)()()(5)()()(6)33()(7)33()(8)222(a b a b a b a ab b a b a ab b a b a b a b a ab b a b a b a ab b a a b ab b a b a a b ab b a b a b c ab bc ca -=+-++=+-+=-+=+-+-=-+++++=+-+-=-+++++= 21221)(9)()(),(2) n n n n n n a b c a b a b a a b ab b n ----++-=-++++≥ 三角函数公式大全 两角和公式 sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB tan(A+B) =tanAtanB -1tanB tanA + tan(A-B) =tanAtanB 1tanB tanA +- cot(A+B) =cotA cotB 1 -cotAcotB + cot(A-B) =cotA cotB 1 cotAcotB -+ 倍角公式 tan2A =A tan 12tanA 2- Sin2A=2SinA?CosA Cos2A = Cos 2A-Sin 2A=2Cos 2A-1=1-2sin 2A 三倍角公式 sin3A = 3sinA-4(sinA)3 cos3A = 4(cosA)3-3cosA tan3a = tana ·tan(3π+a)·tan(3 π -a) 半角公式 sin( 2A )=2cos 1A - cos( 2A )=2cos 1A + tan( 2A )=A A cos 1cos 1+- cot(2A )=A A cos 1cos 1-+ tan( 2 A )=A A sin cos 1-=A A cos 1sin + 和差化积 sina+sinb=2sin 2b a +cos 2b a - sina-sinb=2cos 2b a +sin 2b a - cosa+cosb = 2cos 2b a +cos 2b a - cosa-cosb = -2sin 2b a +sin 2 b a -

高等数学(复旦大学版)第十章_多元函数积分学(一)

第十章 多元函数积分学（Ⅰ） 一元函数积分学中，曾经用和式的极限来定义一元函数()f x 在区间[a,b]上的定积分，并且已经建立了定积分理论，本章我们将推广到多元函数，建立多元函数积分学理论。 第一节 二重积分 教学目的： 1、熟悉二重积分的概念； 2、了解二重积分的性质和几何意义，知道二重积分的中值定理； 3、掌握二重积分的（直角坐标、极坐标）计算方法； 4、能根据积分区域和被积函数正确选择积分顺序 教学重点： 1、二重积分的性质和几何意义； 2、二重积分在直角坐标系下的计算 教学难点： 1、二重积分的计算； 2、二重积分计算中的定限问题 教学容： 一、二重积分的概念 1. 曲顶柱体的体积 设有一立体, 它的底是xOy 面上的闭区域D , 它的侧面是以D 的边界曲线为准线而母线平行于z 轴的柱面, 它的顶是曲面z =f (x , y ), 这里f (x , y )≥0且在D 上连续. 这种立体叫做曲顶柱体. 现在我们来讨论如何计算曲顶柱体的体积. 首先, 用一组曲线网把D 分成n 个小区域?σ 1, ?σ 2, ? ? ? , ?σ n .分别以这些小闭区域的边界曲线为准线, 作母线平行于z 轴的柱面, 这些柱面把原来的曲顶柱体分为n 个细曲顶柱体. 在每个?σ i 中任取一点(ξ i , η i ), 以f (ξ i , η i )为高而底为?σ i 的平顶柱体的体积为 f (ξ i , η i ) ?σi (i =1, 2, ? ? ? , n ). 这个平顶柱体体积之和 i i i n i f V σηξ?≈=∑),(1 . 可以认为是整个曲顶柱体体积的近似值. 为求得曲顶柱体体积的精确值, 将分割加密, 只需取极限, 即 i i i n i f V σηξλ?==→∑),(lim 1 0. 其中λ是个小区域的直径中的最大值.

高等数学微积分复习题

第五章 一元函数积分学 1．基本要求 （1）理解原函数与不定积分的概念，熟记基本积分公式，掌握不定积分的基本性质。 （2）掌握两种积分换元法，特别是第一类换元积分法（凑微分法）。 （3）掌握分部积分法，理解常微分方程的概念，会解可分离变量的微分方程，牢记非齐次 线性微分方程的通解公式。 （4）理解定积分的概念和几何意义，掌握定积分的基本性质。 （5）会用微积分基本公式求解定积分。 （6）掌握定积分的凑微分法和分部积分法。 （7）知道广义积分的概念，并会求简单的广义积分。 （8）掌握定积分在几何及物理上的应用。特别是几何应用。 2．本章重点难点分析 （1） 本章重点：不定积分和定积分的概念及其计算；变上限积分求导公式和牛顿—莱布 尼茨公式；定积分的应用。 （2） 本章难点：求不定积分，定积分的应用。 重点难点分析：一元函数积分学是微积分学的一个重要组成部分，不定积分可看成是微分运算的逆运算，熟记基本积分公式，和不定积分的性质是求不定积分的关键，而定积分则源于曲边图形的面积计算等实际问题，理解定积分的概念并了解其几何意义是应用定积分的基础。 3．本章典型例题分析 例1：求不定积分sin3xdx ? 解：被积函数sin3x 是一个复合函数，它是由()sin f u u =和()3u x x ?==复合而成，因此，为了利用第一换元积分公式，我们将sin3x 变形为'1 sin 3sin 3(3)3x x x = ，故有 ' 111 sin 3sin 3(3)sin 3(3)3(cos )333 xdx x x dx xd x x u u C ===-+??? 1 3cos33 u x x C =-+ 例2：求不定积分 (0)a > 解：为了消去根式，利用三解恒等式2 2 sin cos 1t t +=，可令sin ()2 2 x a t t π π =- << ，则 cos a t ==，cos dx a dt =，因此，由第二换元积分法，所以积分 化为 2221cos 2cos cos cos 2 t a t a tdt a tdt a dt +=?==??? 2222cos 2(2)sin 22424a a a a dt td t t t C =+=++?? 2 (sin cos )2 a t t t C =++ 由于sin ()2 2 x a t t π π =- << ，所以sin x t a = ，arcsin(/)t x a =，利用直角三角形直接写

自考高等数学(一)第五章 一元函数积分学.

第五章一元函数积分学 5.1 原函数和不定积分的概念 一、原函数与不定积分的概念 定义：如果在区间I内，存在可导函数F（x）使都有F＇（x）=f（x）或dF（x）=f（x）dx，那么函数F（x）就称为f（x）在区间I内原函数。 例：，sinx是cosx的原函数。 Lnx是在区间（0，+∞）内的原函数。 原函数存在定理：

如果函数f（x）在区间I内连续，那么在区间I内存在可导函数F（x），使，都有F＇（x）=f（x）。 简言之：连续函数一定有原函数。 问题：（1）原函数是否唯一？ （2）若不唯一它们之间有什么联系？ 例：（sinx）＇=cosx （sinx+C）＇=cosx （C为任意常数） 关于原函数的说明： （1）若F＇（x）=f（x），则对于任意常数C，F（x）+C都是f（x）的原函数。 （2）若F（x）和G（x）都是f（x）的原函数，则F（x）-G（x）=C（C为任意常数） 证∵[F（x）-G（x）] ＇=F＇（x）-G＇（x） =f（x）=f（x）=0 ∴F（x）-G（x）=C（C为任意常数） 不定积分的定义： 函数f（x）的全体原函数的集合称f（x）的不定积分，记为∫f（x）dx。 ,其中∫为“积分号”，f（x）为被积函数，f（x）dx为被积表达式，C为任意常数。

例：求。 【答疑编号11050101】 解： 例：求。 【答疑编号11050102】 解： 积分曲线 例设曲线通过点（1，2），且其上任一点处的切线斜率等于这点横坐标的两倍，求此曲线方程。

【答疑编号11050103】 解：设曲线方程为y=f（x）, 根据题意知 即f（x）是2x的一个原函数。 由曲线通过点（1，2） 所求曲线方程为y =x2+1。 函数f（x）的原函数的图形称为f（x）的积分曲线。显然，求不定积分得到一积分曲线族。 不定积分的性质

高等数学函数基本公式

１. 基本初等函数求导公式 (1) 0)(='C (2) 1 )(-='μμμx x (3) x x cos )(sin =' (4) x x sin )(cos -=' (5) x x 2 sec )(tan =' (6) x x 2csc )(cot -=' (7) x x x tan sec )(sec =' (8) x x x cot csc )(csc -=' (9) a a a x x ln )(=' (10) (e )e x x '= (11) a x x a ln 1 )(log = ' (12) x x 1)(ln = '， (13) 211)(arcsin x x -= ' (14) 211)(arccos x x -- =' (15) 21(arctan )1x x '= + (16) 21(arccot )1x x '=- + 函数的和、差、积、商的求导法则 设)(x u u =， )(x v v =都可导，则 （1） v u v u '±'='±)( （2） u C Cu '=')(（C 是常数） （3） v u v u uv '+'=')( （4） 2v v u v u v u '-'=' ??? ?? 反函数求导法则 若函数 )(y x ?=在某区间y I 内可导、单调且0)(≠'y ?，则它的反函数)(x f y =在对应 区间x I 内也可导，且 )(1)(y x f ?'= ' 或 dy dx dx dy 1= 复合函数求导法则

设)(u f y =，而)(x u ?=且)(u f 及)(x ?都可导，则复合函数)]([x f y ?=的导数为 dy dy du dx du dx = 或()()y f u x ?'''= ２. 双曲函数与反双曲函数的导数. 双曲函数与反双曲函数都是初等函数，它们的导数都可以用前面的求导公式和求导法则求出．可以推出下表列出的公式： 三、基本初等函数的微分公式与微分运算法则 从函数的微分表达式: d ()d y f x x '= 可以看出，要计算函数的微分，只要计算函数的导数，再乘以自变量的微分．因此，可得如下的微分公式和微分运算法则． 1． 基本初等函数的微分公式 由基本初等函数的导数公式，可以直接写出基本初等函数的微分公式．为了便于对照，列表于下：

大一微积分公式

有关高等数学计算过程中所涉及到的数学公式（集锦） 一、0 101101lim 0n n n m m x m a n m b a x a x a n m b x b x b n m --→∞?=??+++? =??? （系数不为0的情况） 二、重要公式（1）0sin lim 1x x x →= （2）()1 0lim 1x x x e →+= （3 ）)1n a o >= （4 ）1n = （5）lim arctan 2x x π→∞= （6）lim tan 2 x arc x π →-∞=- （7）lim arc cot 0x x →∞ = （8）lim arc cot x x π→-∞ = （9）lim 0x x e →-∞ = （10）lim x x e →+∞ =∞ （11）0 lim 1x x x + →= 三、下列常用等价无穷小关系（0x →） sin x x tan x x a r c s i n x x arctan x x 2 11c o s 2 x x - ()ln 1x x + 1x e x - 1l n x a x a - ()11x x ? +-? 四、导数的四则运算法则 ()u v u v '''±=± ()uv u v uv '''=+ 2u u v uv v v '''-??= ??? 五、基本导数公式 ⑴()0c '= ⑵1 x x μμμ-= ⑶()sin cos x x '= ⑷()cos sin x x '=- ⑸()2 tan sec x x '= ⑹()2 cot csc x x '=- ⑺()sec sec tan x x x '=? ⑻()csc csc cot x x x '=-? ⑼()x x e e '= ⑽()ln x x a a a '= ⑾()1 ln x x '=

高数2016寒假训练试卷一(一元函数微积分学与微分方程)答案

淮安现代教育2016年“专转本”高等数学寒假训练试卷一参考答案(一元函数微积分学与微分方程) 一、单项选择题（本大题共6小题，每小题4分，满分24分） 1、（ B ） 2、（ B ） 3、（ C ） 4、（ A ） 5、（ C ） 6、（ D ） 二、填空题（本大题共6小题，每小题4分，满分24分） 7、2ln 2 8、-2 9、-2 10、2 2sin x x dx - 11、1266 (cos sin )22 x y e C x C x =+ 12、 2π （注：原题须修改为 ( ) 2 2 201322arctan 4-+-? dx x x x ） 三、解答题（本大题共8小题，每小题8分，满分64分） 13、求极限：2 03 arcsin lim ln(1)tan(121) x x tdt x x →---? 解：原式2 03arcsin lim 41()(2) 2 x x tdt x x →'=-?-? 223300arcsin 211lim lim 8422x x x x x x x x →→??'=== 14、设函数)(x y y =由参数方程2 arctan ln(1) x t y t =??=+?确定，求2 2,dx y d dx dy 解：22 211124t dy dt t dx dt t dy t dx ++' == = 2 22 21 122(1)8t d y t dx +'==+ 15、求曲线1y y xe -=在点()0,1处的切线方程 解：方程两边对x 求导得: 0, 51y y y y e y e xe y y xe ''''--?==- 切线斜率01 x y k y e ==' == ， 则切线方程为:1y e x -=?，即:108ex y '-+= 16、设x y x =，求dy dx 解： ln 2x x x y x e '== ，()ln 1ln ln 18x x x dy e x x x x dx x ??'=+?=+ ?? ? 17、求微分方程()2 2210x dy xy x dx +-+=的通解 解：原方程可化为：2221 2x y y x x -'+ = ， 所以 通解22 2 216dx dx x x x y e e dx C x -??-??'=+ ???? ()222118-'=-+=-+ C x x x C x x 18、计算不定积分2 cos x xdx ? 解：2cos x xdx ?2222 (sin )sin sin ()sin 2sin 4x d x x x xd x x x x xdx '==-=-??? 22 sin 2(cos )sin 2(cos cos )x x xd x x x x x xdx =+=+-?? 2 sin 2cos 2sin 8x x x x x C '=+-+ 19、计算定积分 52 31 dx x +-? 解：令1x t -= ，则2 1,22x t dx tdt '=+= 5 222 121123 5 52(1)2[3l n (3)] 26l n 8 334 31''==-=-+=-+++-??? dx tdt dt t t t t x 20、利用函数的单调性证明不等式: 当0x >时，(1)ln(1)arctan x x x ++> 证明：令()(1)ln(1)arctan 2f x x x x '=++- ，()2 22 11ln(1)ln(1)4111x x f x x x x x x +''=++-=+++++ 当0>x 时，()0f x '>，于是()f x 在()0,+∞内单调递增，且()f x ∞在[0,+)内连续， 所以()()00>=f x f ，因而有(1)(1)arctan 8x ln x x '++> 四、证明题（本大题共2小题，每小题9分，满分18分） 21、证明：方程4 410x x -+=有且仅有一个小于1的正实根 证明：(1)存在性：令4 ()41f x x x =-+，则()f x 在[0，1]上连续2' ()()010,120f f =>=-<，由零点定理知，()()0,10f ?∈=ξξ使 即方程4 410x x -+=有小于1的正实根5ξ' (2)唯一性：4 ()41f x x x =-+ ，()33 0,1()44=410x f x x x '∈=--当时，()<7' ()f x ∴在[0，1]上单调减少,故()0f x =在[0，1]上最多有一个实根

一元函数积分知识点完整版

一元函数积分知识点完整版

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 一．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 =?20)cos (π，则 ==?π 20)cos (dx x f I _______。 二．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 12tan lim 三．考察基本积分表 讲解：需要掌握基本初等函数的积分公式。 四．考察分项积分方法 讲解：利用不定积分（定积分）线性性质把复杂函数分解成几个简单函数的和，再求积分。 问题6： 求下列不定积分： dx x x ?++2cos 1cos 12 五．考察定积分的分段积分方法 讲解：利用定积分的区间可加性把复杂的区间分解成几个简单区间的和，再求积分。 问题7： 计算以下定积分： {}?-+22cos ,5.0min )1(ππdx x x 六．考察不定积分的分段积分方法 讲解：有时被积函数是用分段函数的形式表示的，这时应该采用分段积分法。 问题8：

大学高数常用公式大全

高等数学公式 导数公式： 基本积分表： a x x a a a ctgx x x tgx x x x ctgx x tgx a x x ln 1)(log ln )(csc )(csc sec )(sec csc )(sec )(2 2 = '='?-='?='-='='2 2 22 11 )(11 )(11 )(arccos 11 )(arcsin x arcctgx x arctgx x x x x +- ='+= '-- ='-= '

三角函数的有理式积分： 2 22212211cos 12sin u du dx x tg u u u x u u x += =+-=+=，　，　，　 一些初等函数： 两个重要极限： ? ?????????+±+=±+=+=+=+-=?+=?+-==+==C a x x a x dx C shx chxdx C chx shxdx C a a dx a C x ctgxdx x C x dx tgx x C ctgx xdx x dx C tgx xdx x dx x x )ln(ln csc csc sec sec csc sin sec cos 222 22 22 2C a x x a dx C x a x a a x a dx C a x a x a a x dx C a x arctg a x a dx C ctgx x xdx C tgx x xdx C x ctgxdx C x tgxdx +=-+-+=-++-=-+=++-=++=+=+-=????????arcsin ln 21ln 211csc ln csc sec ln sec sin ln cos ln 2 2222222? ????++-=-+-+--=-+++++=+-= ==-C a x a x a x dx x a C a x x a a x x dx a x C a x x a a x x dx a x I n n xdx xdx I n n n n arcsin 22ln 22)ln(221 cos sin 22 2222222 2222222 22 2 22 2 ππx x arshx e e e e chx shx thx e e chx e e shx x x x x x x x x ++=+-==+= -= ----1ln(:2 :2:22） 双曲正切双曲余弦双曲正弦...590457182818284.2)11(lim 1sin lim 0==+=∞→→e x x x x x x

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

高等数学一常用公式表

常用公式表（一） 1。乘法公式 ()()22212a b a ab b +=++ ()()2 2222a b a ab b -=-+ ()()()223a b a b a b -=+- ()()()33224a b a b a ab b +=+-+ ()()()33225a b a b a ab b -=-++ 2、指数公式： ()()0 110a a =≠ ()12p p a a -= ()3m n a = ()4m n m n a a a += ()5m m n m n n a a a a a -÷= = ()() 6n m m n a a = ()() 7n n n ab a b = ()8n n n a a b b ?? = ??? ()2 9a = (10a = () 1 111a a -= (1 2 12a = 3、指数与对数关系： （1）若N a b =，则 N b a log = （2）若N b =10 ，则N b lg = （3）若N e b =，则N b ln = 4、对数公式： （1） b a b a =log , ln b e b = (2)log 10,ln 10a == （3）N a aN =log ，ln N e N = ()ln 4log ln a N N a = （5）a b b e a ln = （6）N M MN ln ln ln += ()7ln ln ln M M N N =- （8） M n M n ln ln = ()1 9ln ln M n = 5、三角恒等式： （1）22sin cos 1α α+= （2）2 2 1tan sec αα += （3）221cot csc αα+= () sin 4tan cos αα α = () cos 5cot sin αα α = ()1 6cot tan α α = ()17csc sin α α = ()18sec cos αα = 6.倍角公式： （1）α ααcos sin 22sin = ()2 2tan 2tan 21tan αα α = - （3）α αααα2 2 2 2 sin 211cos 2sin cos 2cos -=-=-= 7.半角公式（降幂公式）： ()2 1cos 1sin 22 α α -= ()2 1cos 2cos 2 2 α α += ()1cos sin 3tan 2 sin 1cos α ααα α -= = +

大一高等数学公式(精华整理的)

高等数学公式 1导数公式： 2基本积分表： 3三角函数的有理式积分： 2 22212211cos 12sin u du dx x tg u u u x u u x +==+-=+=，　，　，　 a x x a a a ctgx x x tgx x x x ctgx x tgx a x x ln 1)(log ln )(csc )(csc sec )(sec csc )(sec )(22= '='?-='?='-='='2 2 22 11 )(11 )(11 )(arccos 11 )(arcsin x arcctgx x arctgx x x x x +- ='+= '-- ='-= '? ?????????+±+=±+=+=+=+-=?+=?+-==+==C a x x a x dx C shx chxdx C chx shxdx C a a dx a C x ctgxdx x C x dx tgx x C ctgx xdx x dx C tgx xdx x dx x x )ln(ln csc csc sec sec csc sin sec cos 222 22 22 2C a x x a dx C x a x a a x a dx C a x a x a a x dx C a x arctg a x a dx C ctgx x xdx C tgx x xdx C x ctgxdx C x tgxdx +=-+-+=-++-=-+=++-=++=+=+-=????????arcsin ln 21ln 211csc ln csc sec ln sec sin ln cos ln 2 2222222? ????++-=-+-+--=-+++++=+-= ==-C a x a x a x dx x a C a x x a a x x dx a x C a x x a a x x dx a x I n n xdx xdx I n n n n arcsin 22ln 22)ln(221 cos sin 22 2222222 2222222 22 2 22 2 π π

《高等数学》(上)一元函数微分学复习题

《高等数学》（上）“一元函数微分学”复习题 1.设x x f +=1)(ln ，求)(x f '. 2.设函数)(x f 二阶可导，且0)0(=f ，1)0(='f ，2)0(=''f ，求20)(lim x x x f x -→. 3.设)(x f 在2=x 处连续，且22)(lim 2=-→x x f x ，求)2(f '. 4.若)(sin x f y =，求dy . 5.若函数)(x f 可导，)(sin 2x f y =则 dx dy 为多少？ 6.设函数)1ln()(2x x f -=，求)(x f ''. 7.求等边曲线x y 1=在点2) ,2 1(的切线方程. 8.设函数???≥+<=0 ),1ln(0,sin )(x x x x x f ，求)0(-'f 、)0(+'f ，并判断)0(f '是否存在. 9.确定常数a ，b 使函数? ??>-≤+=0,0,13sin )(x b ae x x x f x 在0=x 处可导. 10.求曲线???==t y t x sin 2cos 在3π=t 处的切线方程和法线方程. 11.求由方程0=-+e xy e y 所确定的隐函数的微分dy . 12.设函数x x x y ?? ? ??+=1，求其导数y '. 13.设曲线的参数方程为?????==-t t e y e x 23，求22dx y d . 14.求由方程12 2=-y x 所确立的隐函数)(x y y =的二阶导数22dx y d . 15.设函数)(x f y =由方程4ln 2y x xy =+确定，求() 1,1dx dy . 16.求椭圆442 2=+y x 在点()2,0处的二阶导数22dx y d . 17.设()3,1是曲线2 3bx ax y +=的拐点，求b a ,.

高等数学基本公式

高等数学公式 导 数 求导数的方法： 1． 用导数定义求导 2． 用导数的基本公式和四则运算法求导 3． 用链式法则对复合函数求导 4． 用对数求导法对幂指函数等求导 5． 隐函数和参数方程求导法 函数和、差的求导法则：两个可导函数之和（差）的导数等于这两个函数的导数之和（差） 函数积的求导法则：两个可导函数乘积的导数等于第一因子的导数与第二因子的乘积，加上第一个因子与第二个因子的导数的乘积。 函数商的求导法则：两个可导函数之商的导数等于分子的导数与分母的乘积减去分母的导数与分子的乘积，再除以分母的平方。 反函数的导数=直接函数的导数的倒数 隐函数？对数求导法？函数的单调性？ 导数基本公式（可导一定连续，连续不一定可导，不连续一定不可导）P 94 正切函数的导数公式：x x 2sec )(tan =' 正割函数的导数公式：x x 2csc )(cot -=' 余切函数的导数公式：x x x tan sec )(sec ?=' 余割函数的导数公式：x x x cot csc )(csc ?-=' 对数函数的导数公式：a x x a ln 1)(log = ' 〈a a a x x ln )(='〉 反正弦函数的导数公式：2 11)(arcsin x x -=' 反余弦函数的导数公式：2 11)(arccos x x -- =' 反正切函数的导数公式：2 11)(arctan x x += ' 反余切函数的导数公式：2 11)cot (x x arc +- ='

高阶导数公式——莱布尼兹（Leibniz ）公式： ) () () () 2() 1() (0 ) () () (! ) 1()1(! 2)1()(n k k n n n n n k k k n k n n uv v u k k n n n v u n n v nu v u v u C uv +++--+ +''-+ '+== ---=-∑ 什么是一阶导数？什么是高阶导数？ 微 分 微分公式P115-P116（熟记） 中值定理与导数应用： 拉格朗日中值定理。 时，柯西中值定理就是 当柯西中值定理： 拉格朗日中值定理：x x F f a F b F a f b f a b f a f b f =''=---'=-)(F ) ()() ()()()() )(()()(ξξξ

大学高等数学函数极限和连续

第一章 函数、极限和连续 §1.1 函数 一、 主要内容 ㈠ 函数的概念 1. 函数的定义: y=f(x), x ∈D 定义域: D(f), 值域: Z(f). 2.分段函数: ?? ?∈∈=21)()(D x x g D x x f y 3.隐函数: F(x,y)= 0 4.反函数: y=f(x) → x=φ(y)=f -1(y) y=f -1 (x) 定理:如果函数: y=f(x), D(f)=X, Z(f)=Y 是严格单调增加(或减少)的； 则它必定存在反函数： y=f -1(x), D(f -1)=Y, Z(f -1)=X 且也是严格单调增加(或减少)的。 ㈡ 函数的几何特性 1.函数的单调性: y=f(x),x ∈D,x 1、x 2∈D 当x 1＜x 2时,若f(x 1)≤f(x 2), 则称f(x)在D 内单调增加( )； 若f(x 1)≥f(x 2), 则称f(x)在D 内单调减少( )； 若f(x 1)＜f(x 2),

则称f(x)在D 内严格单调增加( )； 若f(x 1)＞f(x 2), 则称f(x)在D 内严格单调减少( )。 2.函数的奇偶性：D(f)关于原点对称 偶函数：f(-x)=f(x) 奇函数：f(-x)=-f(x) 3.函数的周期性： 周期函数：f(x+T)=f(x), x ∈(-∞，+∞) 周期：T ——最小的正数 4.函数的有界性： |f(x)|≤M , x ∈(a,b) ㈢ 基本初等函数 1.常数函数： y=c ， (c 为常数) 2.幂函数： y=x n , (n 为实数) 3.指数函数： y=a x , (a ＞0、a ≠1) 4.对数函数： y=log a x ,(a ＞0、a ≠1) 5.三角函数： y=sin x , y=con x y=tan x , y=cot x y=sec x , y=csc x 6.反三角函数：y=arcsin x, y=arccon x y=arctan x, y=arccot x ㈣ 复合函数和初等函数 1.复合函数： y=f(u) , u=φ(x) y=f[φ(x)] , x ∈X 2.初等函数:

大一高数公式

2 、 高等数学公式 导数公式： 基本积分表: tgxdx In cosx C ctgxdx In sin x r C secxdx In secx tgx C cscxdx In cscx ctgx C dx 1 arctg x C 2 2 a x a a dx 1In 2a x a C 2 2 x a x a dx 1In 2a a x C 2 2 a x a x dx arcsi 吐 C / 2 2 va x a dx sec 2 xdx tgx C 2 cos x dx 2 . .2 csc xdx ctgx C sin x secx tgxdx secx C cscx ctgxdx cscx C a x dx x a C In a shxdx chx C chxdx shx C dx 2 2 ----------- In(x . x a ) C ；2 2 v 3 .x a 2 2 n sin n xdx n cos xdx ■- x 2 a 2dx x x 2 2 a 2 一 x 2 a 2dx x 2 -x 2 a 2 2 2 x 2 2 :a x dx 一 ：■ a x n 1 三角函数的有理式积分: 2 _____________________ a 2 2 In(x x a ) C 2 a (tgx) sec x (ctgx) csc x (secx) secx tgx (cscx) cscx ctgx (a x ) a x l na (log a x) 1 xl na (arctgx) (arcctgx) 1 1 x 2 * * * 1 1 x 2 (arcsin x) (arccos x) 1