函数
- 在x的取值范围内里任取一个x总有唯一的y和他对应,那么我们就说,y是关于x的一个函数y=f(x),x是自变量,y是因变量,所有x的取值区间为定义域,y的取值区间为值域
- 反函数:如果任意的y总有x跟他一一对应,就说此函数具有反函数,记为$x=f^{-1}(y)$,习惯记为 y=g(x)
- 求反函数,求得x等于多少y然后,x,y互换位置即可
- 幂函数 $y = x^a$,a为常数,x为自变量,a<0时为开方,x^1/2表示x开二次方根
- 指数函数,$y = a^x$(a>0且a=/1),自变量为指数,恒经过(0,1),在a>1时单调递增,在 $(0<a<1)$ 时,单调递减
- 对数函数,y= $log_a^x$,表示以a为低x的对数,(a>0且=/1,x>0),如果a = e即$log_e^x$,可记为$ln^x$,自然对数函数
- ln1 = 0
函数四大性质
-
奇偶性:
- 定义域关于原点对称
- 如果 f(-x) = f(x),说明是偶函数,一般带平方,绝对值的,是偶函数
- 如果 f(-x) = -f(x),说明是奇函数(f(x)+f(-x) = 0
- 比如ln((1-x)/(1+x)) 是一个奇函数
-
周期性
- f(x+T) = f(x),(T>0) ,则函数为周期函数,T为函数的周期,通常我们取最小正周期
- y = sin(x)的周期为 2Pi
-
有界性
- 函数上下均有界为有界函数
- sin(x),cos(x) 均为有界函数
-
单调性
- 如果函数f(x),随着x增大而增大,说明f(x)单调递增
- 如果f(x),随x增大反而减少,说明单调减少
极限
-
极限,$\lim_{x \to x^0}f(x) = A$,自变量x无限接近于x^0时(但不等于x^0),因变量无限接近于一个唯一常数
-
极限特性:
- 极限有唯一性
- 左右极限,从左边趋于$x^0$时标记为 $\lim_{x^-}$,从右边趋于时标记为 $\lim_{x^+}$
- 左右极限都存在且相等时才能说极限存在,分段函数时一定要确认左右是相等
- 极限存在与函数是否在该点有定义无关
-
极限的四则运算
- $\lim_{x \to 2}(3x^2+1)$可以拆为 $\lim_{x \to 2}(3x^2) + \lim_{x \to 2}(1)$
- 加减乘除都可以,除的时候要注意分母不为0
-
无穷小
- 极限为0的量为无穷小量
- 设 $\lim\alpha$ 和 $\lim\beta$都等于0
- 等价无穷小 $lim(\frac \alpha \beta) = 1$
- 高阶无穷小 $lim(\frac \alpha \beta) = 0$
- 低阶无穷小 $lim(\frac \alpha \beta) = \infty$
- 同阶无穷小 以上都不适用表示同阶
-
洛必达,$\lim_{x \to x^0} (\frac x y) =\lim_{x \to x^0} (\frac {x \prime} {y \prime})$
- 必须是 0/0或是 无穷/无穷 的时候才可以用
-
求级限的方法
- 无穷小等价替换(需要单独复习 link:https://zhuanlan.zhihu.com/p/29622571)
- 无穷大比无穷大时
- 洛必达
- 抓大头:取变化速度最快的量的系数比(次数最高变化越快)
- 抓大头:必须用相同次数的x相比
-
分段函数求极限
- 左右极限都存在且相等,才证明极限存在
- 分段函数,分段点求极限时,需要分开求
- $\lim_{x \to \infty} e^x$,需要左右分开,趋于负无穷时极限为0,正无穷时极限为正无穷
- $\lim_{x \to \infty} e^{1/x}$,需要左右分开,(**结果需要自行验证一下**)
-
连续
- 连续:如果y=f(x),有一点$x_0$,在此点的极限等于函数在此点的值,就说明是连续的
- 分段函数间断点的继续性,需要求左右极限是否相等
-
间断点在
- 间段点分为两类:
- 第一类间断点(极限存在间断点)
- 跳跃间断点,左右极限存在并相等
- 可去间断点,左右极限存在,但不相等
- 第二类间断点:无穷间断点,左右极限有一个是无穷大就说明是无穷间断点
- 第一类间断点(极限存在间断点)
- 如何找间断点:
- 在此点没有意义,比如$\frac{1}{x}$,在x = 0处
- $e^x$,$e^{\frac 1x}$ 趋于无穷,或0,都是间断点,因为他们左右极限不相等
- 间段点分为两类:
-
级数的敛散性
- 数列:按照一定次序排列的一列数
- 级数: 将数列的无穷多项加起来,如$\sum_1^{\infty}U_n$
- Un称为极数的一般项或通项
- 级数无穷项相加的结果,如果是一个常数表示收敛,反之如果加在一起是无穷大表示发散
- 级数收敛的定义:如果极数前n项和极限存在,表示极数收敛
- 等比数列,即从第二项开始,任意一项除前面一项,等于一个明确的常数,表示这个数列是一个等级数列,这个常数为公比,通常记做q
- 等比数列前n项求和公式: $S_n = \frac{a_1(1-q^n)}{1-q}$,a1代表起始项
- 如果q公比大于等于1,级数是发散的,如果小于1,则收敛
- $\sum\frac{1}{n}$称为调和级数,是发散的
- 极数收敛的必要条件是第n项的极限为0,(即如果函数收敛,第n项极限为0如果第n项极限为0,不一定函数收敛,比如1/n)
- 必要条件和充要条件的区别是,充要条件是可以互推的,必要条件,只能从A推出B,不能推
导数
- 导数概念:(3ELl1rZJEJJ)
- 如果 $\lim_{\Delta x \to 0}\frac{f(x_0+\Delta x)-f(x_0)}{\Delta x}$ $\exist$ ,则函数f(x)在这点可导
- 同 $\lim_{ x \to x_0}\frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}$ $\exist$
- 这个点的导数,为函数在这个点切线的斜率
- 可导必连续,连续未必可导
- x求导为1,常数求导为0
- $e^x$ 求导为本身
- lnx 求导为 1/x
- 两个函数相乘再求导${[uv]}\prime$,等于 $u\prime v + v\prime u$
- 隐函数求导:
- 由方程确定的函数 y=y(x)称为隐函数,把从隐函数中解出的y=f(x)称为显函数,过程称为隐函数的显化
- 比如方称 x + y + 1 = 0,是隐函数,解出来的显函数为 y=-1-x
- 隐函数求导时,把y看做中间变量,
微分
- 设y=f(x)在某区间内有定义,及$x_0$及$x_0 + \Delta x$在这个区间如果 $\Delta y = f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)= A* \Delta x + o(\Delta x)$成立,则称函数y=f(x)在x0处可微.
- $A * \Delta x$为函数在 y=f(x)在点 x0处的微分,记做$dy|_{x=x_0 }$
- 微分即函数增量的线性主部
积分/微分方程
- 原函数:若区间I内有两个函数,F(x)和f(x)满足 $F\prime(x) = f(x)$,由称F(x)为f(x)在区间I上的一个原函数
- 求曲边型的面积
- 求变速运动的距离
- 若f(x)在闭区间[a,b]内连续,则f(x)在[a,b]上可积