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    大學(xué)數(shù)學(xué)中的重要知識點

    時間:2021-03-05 13:21:16 大學(xué)數(shù)學(xué)

    大學(xué)數(shù)學(xué)中的重要知識點

      1.數(shù)列極限

    大學(xué)數(shù)學(xué)中的重要知識點

      定義:設(shè)|Xn|為一數(shù)列,如果存在常數(shù)a對于任意給定的正數(shù)ε(不論它多么小),總存在正整數(shù)N,使得當(dāng)n>N時,

      |Xn-a|<ε

      都成立,那么就稱常數(shù)a是數(shù)列|Xn|的極限,或稱數(shù)列|Xn|收斂于a。記為limXn=a或Xn→a(n→∞)

      2確界原理

      任一有上界的非空實數(shù)集必有上確界(為實數(shù))。對偶地,任一有下界的非空實數(shù)集必有下確界(為實數(shù))。在擴(kuò)張的實數(shù)系R中,認(rèn)為沒有上(下)界的非空實數(shù)集的上(下)確界為+∞(-∞)。這樣,在R中任何非空集都有上、下確界。

      3柯西收斂準(zhǔn)則

      定理敘述:

      數(shù)列{xn}有極限的充要條件是:對任意給定的ε>0,有一正整數(shù)N,當(dāng)m,n>N時,有|xn-xm|<ε成立。

      將柯西收斂原理推廣到函數(shù)極限中則有:

      函數(shù)f(x)在無窮遠(yuǎn)處有極限的充要條件是:對任意給定的ε>0,有Z屬于實數(shù),當(dāng)x,y>Z時,有|f(x)-f(y)|<ε成立。

      4函數(shù)的連續(xù)性

      如果函數(shù)f(x)在點x=a處及其附近有定義,而且函數(shù)在x=a處的極限值和f(a)相等,就說函數(shù)f(x)在x=a處連續(xù)。

      函數(shù)若在區(qū)間(m,n)內(nèi)所有點上都連續(xù),就說函數(shù)在區(qū)間(m,n)內(nèi)連續(xù)。

      函數(shù)若在區(qū)間(m,n)內(nèi)所有點上都連續(xù),而且在x=m點上右極限等于f(m),在x=n點上左極限等于f(n),就說函數(shù)在區(qū)間[m,n]內(nèi)連續(xù)。

      5導(dǎo)數(shù)的定義

      一般地,假設(shè)一元函數(shù)y=f(x)在x0點的附近(x0-a,x0+a)內(nèi)有定義;

      當(dāng)自變量的增量Δx=x-x0→0時函數(shù)增量Δy=f(x)-f(x0)與自變量增量之比的極限存在且有限,就說函數(shù)f在x0點可導(dǎo),稱之為f在x0點的(或變化率).

      導(dǎo)數(shù)的幾何意義

      若函數(shù)f在區(qū)間I的每一點都可導(dǎo),便得到一個以I為定義域的新函數(shù),記作f(x)'或y',稱之為f的導(dǎo)函數(shù),簡稱為導(dǎo)數(shù)。

      函數(shù)y=f(x)在x0點的導(dǎo)數(shù)f'(x0)的幾何意義:表示函數(shù)曲線在P0[x0,f(x0)]點的切線斜率

      6微分的定義

      設(shè)函數(shù)y=f(x)在x的'領(lǐng)域內(nèi)有定義,x0及x0+Δx在此區(qū)間內(nèi)。如果函數(shù)的增量Δy=f(x0+Δx)?f(x0)可表示為Δy=AΔx+o(Δx)(其中A是不依賴于Δx的常數(shù)),而o(Δx0)是比Δx高階的無窮小,那么稱函數(shù)f(x)在點x0是可微的,且AΔx稱作函數(shù)在點x0相應(yīng)于自變量增量Δx的微分,記作dy,即dy=AΔx。函數(shù)的微分是函數(shù)增量的主要部分,且是Δx的線性函數(shù),故說函數(shù)的微分是函數(shù)增量的線性主部(△X→0)(其實我覺得導(dǎo)數(shù)和微分就是一個東西,不用太區(qū)分開了的)7拉格朗日中值定理

      如果函數(shù)f(x)在(a,b)上可導(dǎo),[a,b]上連續(xù),則必有一ξ∈[a,b]使得

      f'(ξ)*(b-a)=f(b)-f(a)

      令f(x)為y,所以該公式可寫成△y=f'(x+θ△x)*△x(0<θ<1)

      8泰勒公式

      若函數(shù)f(x)在開區(qū)間(a,b)有直到n+1階的導(dǎo)數(shù),則當(dāng)函數(shù)在此區(qū)間內(nèi)時,可以展開為一個關(guān)于(x-x.)多項式和一個余項的和:

      f(x)=f(x.)+f'(x.)(x-x.)+f''(x.)/2!?(x-x.)^2,+f'''(x.)/3!?(x-x.)^3+……+f(n)(x.)/n!?(x-x.)^n+Rn

      其中Rn=f(n+1)(ξ)/(n+1)!?(x-x.)^(n+1),這里ξ在x和x.之間

      9不定積分

      設(shè)F(x)是函數(shù)f(x)的一個原函數(shù),我們把函數(shù)f(x)的所有原函數(shù)F(x)C(C為任意常數(shù))叫做函數(shù)f(x)的不定積分,記作,即∫f(x)dx=F(x)C。

      不定積分

      其中∫叫做積分號,f(x)叫做被積函數(shù),x叫做積分變量,f(x)dx叫做被積式,C叫做積分常數(shù),求已知函數(shù)的不定積分的過程叫做對這個函數(shù)進(jìn)行積分。

      由定義可知:

      求函數(shù)f(x)的不定積分,就是要求出f(x)的所有的原函數(shù),由原函數(shù)的性質(zhì)可知,只要求出函數(shù)f(x)的一個

      原函數(shù),再加上任意的常數(shù)C,就得到函數(shù)f(x)的不定積分。10實數(shù)的完備性

      (1)確界原理(上面有)

      (2)單調(diào)有界定理若數(shù)列{an}遞增(遞減)有上界(下界),則數(shù)列{an}收斂,即單調(diào)有界函數(shù)必有極限。

      (3)區(qū)間套定理有無窮個閉區(qū)間,第二個閉區(qū)間被包含在第一個區(qū)間內(nèi)部,第三個被包含在第二個內(nèi)部,以此類推(后一個線段會被包含在前一個線段里面),這些區(qū)間的長度組成一個無窮數(shù)列,如果數(shù)列的極限趨近于0(即這些線段的長度最終會趨近于0),則這些區(qū)間的左端點最終會趨近于右端點,即左右端點收斂于數(shù)軸上唯一一點,而且這個點是此這些區(qū)間的唯一公共點。(開區(qū)間同理)

      (4)有限覆蓋定理設(shè)H為閉區(qū)間[a,b]的一個(無限)開覆蓋,則從H中可選出有限個開區(qū)間來覆蓋[a,b].開覆蓋的定義:設(shè)S為數(shù)軸上的點集,H為開區(qū)間的集合,(即H中每一個元素都是形如(a,b)的開區(qū)間).若S中的任何一點都含在至少一個開區(qū)間內(nèi),則稱H為S的一個開覆蓋,或簡稱H覆蓋S.

      若H中的開區(qū)間的個數(shù)是有限(無限)的,那么就稱H為S的一個有限(無限)覆蓋.

      (5)聚點定理聚點定理(也稱為維爾斯特拉斯聚點定理)經(jīng)典形式:實軸上的任一有界無限點集S至少有一個聚點.(聚點:設(shè)S為數(shù)軸上的點集,e為定點(它可以屬于S,也可以不屬于S),若e的任何ε鄰域內(nèi)都含有S中的無窮多個點,則稱e為點集S的一個聚點.)

      (6)柯西收斂定理(上面有)

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