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考研高数导图,,包括部分高中数学基础知识点,各种定义、公式、解题思路等,本图知识梳理清楚,非常实用,值得收藏。
编辑于2021-09-30 08:52:03高等数学
总体框架
概念
应试结论
孤立流程、思路
题型/详细答案
错题本
高中数学知识
公式
常用公式
函数及其图像
三角函数
其他基本初等函数
绝对值不等式
第一章 (1) 函数与初等数学
概念
函数
定义
性质
有界性
单调性
奇偶性
难题
周期性
初等函数
常数与基本初等函数有限次基本运算/复合
反函数
定义
注意:严格单调
例题
特殊函数
应试结论
常见有界函数
y=e^-(x-1)^2趋向于0
奇函数的导函数是偶函数,偶函数的导函数是奇函数
考研所需初等函数与图像
指数函数
对数函数
sinx,cosx
tan x
性质
cot x
sec x
csc x
arcsin x
arccos x
arctan x
arccot x
高中常用三角函数公式
推
常用不等式
两个常出现的因式分解
多项式乘法
max、min等价于
孤立流程、思路
闭区间连续函数性质的使用思路
如何判断/证明函数有/界
方法:看区间的端点函数极限是否存在。存在:有界,无穷大:无界
碰到幂指函数就要化为e的ln次幂形式
第一章(2) 极限与连续
概念
极限
定义
ε可根据题意自行取值>0 如取δ=ε/2
性质
唯一性
极限存在必唯一
保号性
接近0的去心领域内,x次方小的占主导
有界性
证明在笔记本中
列与子列极限性质
在判断带有cos1/x或sin1/x是否有极限时可找其子列。 如xn=1/2nπ,yn=1/(2nπ+π/2)
左右极限
无穷小
定义
性质
基本性质
第三条重要
等价性质
x趋向于0时,常用等价无穷小
连续
间断
定义
limx→af(x)≠f(a)
分类
记忆
第二类间断点分类
应试结论
必须要讨论左右极限的情况
极限的运算性质
极限存在准则
夹逼定理
如何理解
如何记忆
定积分的定义
单调有界的数列必有极限
夹逼准则常用不等式
两个重要极限
sinx<x<tanx
无穷小与无穷大相关结论
闭区间上连续函数的性质
如何理解
洛必达法则
应用条件
麦克劳林常用公式
如何背诵
孤立流程、思路
证明函数极限时使用极限定义
将ε看作实数来求N。注意当|xn-a|小于某个量(这个量与n存在函数关系),那么当这个量小于ε时,|xn-a|<ε也成立,若令这个量小于ε,用该量推出的N可用于证明极限
一定注意N是需正数的,可令N=[...]
证明点是否为极值点时,理解去心领域为x的取值范围,必要时不可忘记分类讨论
题型一:n项和或积求极限
夹逼定理(分子次数或分母次数不齐时使用,放大缩小时动不齐、不动齐)
定积分的定义(分子次数齐,分母次数齐时且分母比分子高一次时使用)
题型二:极限存在性证明→证明单调有界
1.证明有界
存在an+1=f(an)?
2.证明单调
未给出数列:步骤:①递推关系写出。②数学归纳法
数学归纳法:
给出数列:判断其有上/下界,再证明其单调性
y=f(x),f'(x)≥0
中值定理...
灵活凑xn+1=f(b)-f(a)=f'(ξ)(b-a)再判断与xn的关系
an-an+1与0的关系
题型三:不定型极限的计算
0/0型
注意事项:精确度是否足够(例如分母2阶,分子不会小于2阶才能使用)。 1.乘法用等价无穷小无所顾忌;2.加减法在精确度达到时才可用。
洛必达法则
应用条件
分子有理化:(a-b)*(a+b)=a^2-b^2
麦克劳林常用公式
如何背诵
∞-∞型
技巧:1.分母通分,2.有理化,3.抓大放小
∞/∞型
③即为洛必达法则
0*∞型
转为0/0或∞/∞型
其他需要转换为以上型
题型四:间断点分类
①算出所有使得函数为0的x值。②根据x值处极限判断
在闭区间上连续函数证明题
含参数的极限问题
错题本
夹逼定理的分类讨论
第二章 导数与微分
概念
导数
两个等价定义
如何理解
反映了因变量随自变量的变化而变化的快慢速度(导数概念就是函数变化率这一概念的精确描述)
单侧导数
导数的几何意义
法线方程,y-y0=-1/f'(x0)(x-x0)
高阶导数
可微
理解


应试结论
导数存在的充分必要条件
函数可导的条件
连续,左右导数存在且相等
可导、连续、可微的关系
如何理解
导数的几何意义:当导数不存在时,x0=x
连续:limx→af(x)=f(a)
可导与连续
可导与奇偶性
如何理解
求导与求微分的基本公式
求导四则运算法则
复合求导法则
解包装法
高阶导数常用公式
高阶导数和、积公式
微分的形式不变性
如何理解
一道题
复合函数的微分法则
常用小公式
孤立流程、思路
定义求导
可导性判断
不可跨
不可以跨a的两边,只能是f(a+△x)-f(a)
保双侧
a⁺,a⁻均要保证存在且相等
如cosh-1→0⁻
阶相同
出现f(x+y)时,考虑适用导数定义求解
显函数求导
注意
反函数求导法则
隐函数求导
分段函数求导
高阶导数
归纳法
注意:运用公式时结合分解法
公式法(莱布尼茨)
泰勒公式法
导数不存在的三种情况
第三种情况例如圆形的左右两点
函数最大值最小值问题求法
1.先求函数在定义域内驻点(一阶导数为0)和导数不存在的点。 2.比较函数在驻点、导数不存在的点和区间端点处函数值大小
函数图像
第三章 微分中值定理与导数的应用
微分中值定理
概念
闭区间连续函数的性质
最值定理
有界定理
介值定理
零点定理
罗尔定理
拉格朗日定理
柯西中值定理
洛必达法则
泰勒中值定理
注意为n+1阶可导
麦克劳林公式
单调性与极值
凹凸性
拐点
渐近线
水平渐近线
铅直渐近线
斜渐近线
应试结论
极值点两条结论
拉格朗日其他形式
拉格朗日中值定理的推论
Taylor推广
常用的麦克劳林公式
中值定理的几个推广形式
导数零点定理
导数介值定理
泰勒中值定理推广
单调性判别法
步骤:1.找定义域D。2.判断f'(x)=0或不可导点。3.将2中点把D分为若干小区间,判断每个区间内f'(x)符号
极值点的判别步骤与方法
曲线凹凸性、拐点判别法
函数作图步骤
麦克劳林公式:用来提高精确度
孤立流程/思路
何时使用罗尔定理
证明开区间内存在一点,使得一阶导或二阶导为0
求导函数或高阶导函数零点的个数
证明导函数或高阶导函数存在零点
闭区间使用介值定理,开区间零点定理
罗尔定理的关键思路
构建辅助函数
常用辅助函数
寻找区间
题目中有定积分,则使用积分中值定理
积分中值定理
使用零点定理
拉格朗日定理使用方法
凑微法
题型总结与思路
方法一:还原法(罗尔定理常用辅助函数)
方法二:分组法
将不等式变为关于0的不等式,再将另一侧设为新函数。求导判断单调性
利用L,C
求θ
第四章 不定积分
概念
原函数
不定积分
性质
应试结论
不定积分的基本公式
积分法
第一类换元积分法(凑微法)
概念
公式
第二类换元积分法
概念
使用情况
无理函数转为有理函数(有其他方法时,无理函数不一定要转有理)
平方和、平方差
倒数变换x=1/t
平方和平方差公式
分部积分法
反对幂三指。前为u,后为v
有理数不定积分
拆分时用除法做
加项减项拆
孤立流程、思路
无理函数转为有理函数(有其他方法时,无理函数不一定要转有理)
平方和、平方差
倒数变换x=1/t
使用第二类换元积分法
使用分部积分法
(5)和(6)在求解时利用后面求得与原式相等的部分求解
(6)n为偶数时,可以拆为(1+tan^2)d(secx)或(1+cot^2)d(cscx)
三角有理式积分
简单无理函数积分
第五章 定积分及其应用
概念
定积分
定义
性质
a、b、c的大小无要求,只要首尾相接即可
该性质可以证得第七点
特殊性质
证明与例题
1.对称区间上函数的定积分性质
如何证明
2.三角函数定积分性质
令x=π-t
3.周期函数定积分性质
4.其他
广义积分
应试结论
积分基本定理
注意
定积分由上下限、函数关系确定,与积分变量无关
定理一
如何证明
注解
定理二(要会证明)
如何证明
注解
定积分的积分法
1.换元积分法
2.分部积分法
广义积分的发散与收敛
1.函数连续、积分区间无限
定义
判别法
如何记忆
x^α是要与f(x)相乘等于一个常数(通常为1)
定义
判别法
如何记忆
x^α是要与f(x)相乘等于一个常数(通常为1)
γ函数
定义
性质
2.积分区间有限的无界函数
定义
判别法
一道题
定义
判别法
定积分的几何应用
步骤
1.取自变量区间元素
2.用公式计算一小部分的面积/体积/弧长
3.积分
1.面积
注意:求面积时,若有x^2+y^2用极坐标求解,其他则用直角坐标系
2.体积
3.弧长
经常使用的特殊曲线
第六章 多元函数微分学
概念
多元函数的极限
定义
如何理解
一道题
注解
多元函数的连续
定义
注意
多元函数的偏导数
偏增量与全增量
可偏导
高阶偏导数
全微
定义
注意
应试结论
各性质关系
有界闭区域上,连续函数的性质
连续、可偏导、可微、连续可偏导关系
反例
证明
连续可偏导→可微
可微→连续
可微→可偏导
一个定理
孤立流程、思路
求偏导类型
先理解z与f是几元函数
1.显函数求偏导
2.复合函数求偏导
一道题
方法1:直接带入
方法二:如上图所示。若求二阶偏导,则首先先求一阶,后求二阶
如何理解
求偏导是指从四周向一点偏的度(自己编的)。所以求二阶导时f'(u,v)→f'',要两个点均求偏导
3.隐函数求偏导
首先理解
举例
一般题目中求解的式子的分子为自变量
利用行列式求解
步骤:1.将所有约束条件列出;2.对等式组关于自变量求导;3.利用行列式求解 dt/dx=D1/D2 或者 有两个自变量时,可分别用另一字母表达再求解
一道题
极值问题
无条件极值
含义:题目中函数为开区间
一元极值
步骤与判别法
一道题
条件极值
含义:题目中函数求解时受约束
步骤与拉格朗日乘数法
一例题
总结:1.若约束条件为不等式,可将不等式拆分为无条件(<)和有条件(=)分开讨论。 2.若题目为求m,M。则无条件中可先不验证是否为极值点,先带入原函数求解。条件中分别求出几组解,并带入方程求解,最后可比较得出m和M。
λ的处理方法
1.用第一,二个方程求出
用系数矩阵可判断能否求出 →不满阵,存在非零解,即可求出
2.消去
反问题:求f(x,y)
从高阶导数出发还原
多元求偏导⁺微分方程
第七章 微分方程
概念
微分方程
微分方程的阶数
微分方程的解
应试结论
一阶微分方程求解
解法就是讲导数或微分消灭掉
1.可分离变量的微分方程
定义
解法
例题
2.齐次微分方程
定义
如何理解
解法
例题
3.一阶齐次线性微分方程
定义
解法
例题
4.一阶非齐次线性微分方程
定义
解法
例题
可降阶的高阶微分方程
例题
例题
如何理解
高阶线性微分方程
定义
解的构成
特例
1.二阶常系数齐次线性微分方程
定义
解法
2.二阶非齐次线性微分方程
定义
解法
例题
题型一
具体解法
1.先求其二阶常系数通解。2.再求特解。3.最后相加
题型二
解法
已知特解求解方程
1.用解的结构
2.用λ
求出λ
列λ的方程
列方程
例题
实际应用问题
动态平衡/渐进过程问题考察 微分方程
1.建立函数,设有变量,因变量
2.取[t,t+dt],有dm=入-出
3.求解m(t)
例题
差分方程
定义
解
解法
一阶线性差分方程
第八章 重积分之二重积分
概念
二重积分思想
二重积分
注解
定义
性质
应试结论
二重积分计算方法
直角坐标法
要注意灵活运用,有时计算量不同
极坐标法
注意r是指原点到边界的长度,角度为切线与x轴所成角度
例题
孤立流程、思路
题型一 改变积分次序
例题
题型二 计算
步骤:1.做出D区域图;2.看是否使用对称性处理函数;3.选择使用直角坐标系法或者极坐标法求解
例题
第九章 级数
概念
常数项级数
常数项级数的收敛与发散
P级数与调和级数
几何级数
正项级数
NOTES
交错级数
常数项级数
绝对收敛与条件收敛
注意:1.添加括号提高收敛性;2.一般向趋于0的速度越快,收敛的可能性越高;3.取绝对值提高发散性
定义
如何理解
条件收敛可理解为她自身的优秀需要相抵消的条件支撑
关系
证明
幂级数
收敛点,发散点与收敛域
阿贝尔定理
应试结论
常数项级数的基本性质
和可能改变
P级数的敛散性判断
几何级数的敛散性判断
正项级数的审敛法
比较法
如何理解
比较法就是与其他级数比较知收敛:向0收敛速度快,则收敛的可能性大
应用:可以调和级数等
比值法
注:1.ρ=1是不能确定,需用其他方法。2.an中含阶乘式,一定使用比值法
例题
根值法
交错级数的审敛法
例题
幂级数的收敛半径与收敛域
定理一:求收敛半径
定理二:收敛域参照阿贝尔定理
注意两端断点需要分别证明
例题
分析性质(微分、积分性质)
逐项可导性
逐项可积性
常用泰勒级数
1-1/2+1/3-1/4+...=ln2
孤立流程、思路
判断收敛发散性
定义法
limSn存在则收敛
各级数审敛法
an中有阶乘,使用比值法
函数展成幂函数
方法一:直接法(公式法)
泰勒级数
方法二:间接法
工具
逐项可积与可导
泰勒级数
例题
求S(x)
公式
题型
例题
例题