概述
阅读一下高等数学书。
第一章 函数与极限
第一节 映射与函数
一 映射
- 映射:每个x都有唯一确定的y对应
- 满射:全部y都有x对应
- 单射:任意不相等的x对应的y都不相等
- 双射:满足单射、满射
D(f):定义域
R(f):值域
f:法则
映射就是算子。
逆映射与复合映射
只有x到y的映射是单射,才存在逆映射。
有两个映射,g: x->y1, f: y2->z。如果y1⊂y2将会可以让g,f两个函数符合起来。
二 函数
函数和映射类似,也是定义域,值域,法则。存在映射里面的满射、单射和双射的概念。
函数的定义域分为两种:
- 根据实际情况自己下定义;
- 自然定义域,写出公式后,让函数不有意义的值域;
函数表示法
- 表格法;
- 图形法;
- 解析法(公式法);
函数性质
- 有界性
有无界限、上界、下界
- 单调性
x1>x2 => f(x1)>f(x2) 单调增加,反之递减。
- 奇偶性
奇函数:-f(x1)=f(-x1)符号影响最终的y值的符号
偶函数:f(x1)=f(-x1)符号不影响最终的y值的符号
- 周期性
x+l之后值会相等。
f(x+l)=f(x)
反函数与复合函数
这个概念和映射类似。
函数的运算
函数存在和差计算,积计算,商计算。
初等函数
幂、指数、对数、三角函数、反三角函数、四则运算。使用这些运算有限次数组合出来的函数符合式子为初等函数。
双曲函数
反双曲函数:
第二节 数列的极限
一 数列极限的定义
三世纪刘徽用多边形推算圆面积—割圆法。随着三角形越多,面积计算将会越精确。
三角形的面积列成。
数列:就是序列,n趋于无穷大;
项:每个再数列里面的数字;
An:一般项,通项;
讨论一个问题:当n趋近无穷大时,An的值是否趋近一个固定值。
收敛:给定正数ℇ(是个无限接近0的正数),设|An-a| < ℇ,这就说明An数列将收敛于a。
二 收敛数列的性质
极限的唯一性:如果数列{Xn}收敛,它的极限唯一。
第三节 函数的极限
一 函数极限的定义
二 函数极限的性质
第四节 无穷小与无穷大
符号表示
x->∞ x绝对值趋近无穷大,两方向都是无穷大。
X->-∞左极限
X->+∞右极限
X->x0
X->x0+
X->x0-
Lim
左极限右极限不相等的时候,此处极限不存在。
无穷小
一 无穷小
定理1:在自变量的统一变化过程 x->x0(或者x->∞)中,函数f(x)具有极限A的充分条件是f(x)=A+α,其中α是无穷小。
二 无穷大
X->x0的时候,f(x)趋近于无穷大。他们的结果没有收敛。
无穷大和无穷小的关系:f(x)无穷大1/f(x)将无穷小。
两个趋近于无穷小的数列比大小,就出除法,只有三种情况,a比b高阶无穷小,a和b同阶无穷小,a比b低阶无穷小。
极限运算法则
定理1:两个无穷小的和是无穷小
定理2:有界函数与无穷小的乘积是无穷小
推论1 常熟与无穷小的乘积是无穷小
推论2 有限个无穷小的乘积是无穷小
定理3 如果limf(x)=A,limg(x)=B,那么
(1)lim[f(x)±g(x)]=limf(x)±limg(x)=A±B
(2)lim[f(x)*g(x)]=limf(x)*limg(x)=A*B
若又有B!=0,则
$$
\lim \frac{f(x)}{g(x)} = \frac{\lim f(x)}{\lim g(x)} = \frac{A}{B}
$$
推论1 如果limf(x)存在,而c为常数,那么
$$
\lim [cf(x)] = c\lim f(x)
$$
推论2 如果limf(x)存在,而n是正整数,那么
$$
\lim [f(x)]^n = [\lim f(x)]^n
$$
定理4 设有数列${x_n}$和${y_n}$,如果
$$
\lim\limits_{x \to \infty} (x_n\pm y_n) = A \pm B;\
\lim\limits_{x \to \infty} (x_n \cdot y_n) = A \cdot B;\
当 y_n \neq 0 (n=1,2,…)且B \neq 0时,\lim\limits_{x \to \infty} \frac{x_n}{y_n}=\frac{A}{B}.
$$
定理5 如果$\varphi(x)\geq \psi(x)$,而$\lim \varphi(x)=A,\lim \psi(x)=B,那么A \geq B.$
定理6(复合函数的极限运算法则) 设函数y=f[g(x)]是由函数u=g(x)与函数y=f(u)复合而成,f[g(x)]在点$x_0$的某去领域内有定义,若
$$
\lim\limits_{x \to x_0}g(x)=u_0.\
\lim\limits_{x \to x_0}f(u)=A,
$$
且存在$\delta_0 \gt 0$,当x$\in U(x_0,\delta_0)$时,有g(x)$\neq u_0$,则
$$
\lim\limits_{x \to x_0} f[g(x)] = \lim\limits_{x \to x_0} f(u) = A.
$$
第六节 极限存在准则 两个重要的极限
准则I 如果数列${x_n},{y_n}及{z_n}$满足下列条件:
(1)从某项起,即$\exist n_0 \in N_+,当n\gt n_0$时,有
$$y_n \leq x_n \leq z_n $$
(2)$\lim\limits_{n \to \infty} y_n = a, \lim\limits_{n \to \infty} z_n=a,$
那么数列{$x_n$}的极限存在,且$\lim\limits_{n \to \infty}x_n=a$
准则$I’$ 如果
(1)当$x\in U(x_0,r)(或者|x|>M)时$,
$$
g(x) \leq f(x) \leq h(x);
$$
(2)$\lim\limits_{x \to \infty}g(x)=A,\lim\limits_{x \to \infty}h(x)=A,$
那么$\lim\limits_{x \to \infty}f(x)$存在,且等于A.
夹逼准则。
准则II 单调有界数列必有极限。
准则II’ 设函数f(x)在点$x_0$的某个左领域内单调且有界,则f(x)在$x_0$的左极限$f(x_0^-$必定存在。
柯西(Cauchy)极限存在准则。
柯西审敛原理。
无穷小的比较
$$
如果 \lim \frac{\beta}{\alpha} = 0,\beta 是比\alpha 高阶的无穷小, \beta = o(\alpha)\
如果 \lim \frac{\beta}{\alpha} = \infty,\beta 是比\alpha 低阶的无穷小\
如果 \lim \frac{\beta}{\alpha} = c \neq 0,\beta 是比\alpha 同阶的无穷小\
如果 \lim \frac{\beta}{\alpha^k} = c \neq 0, k >0,\beta 是关于\alpha k阶的无穷小\
如果 \lim \frac{\beta}{\alpha} = 1, \beta 与\alpha 等阶的无穷小,记作 \alpha ~ \beta.
$$
函数的连续性与间断点
函数连续性
引用
- [1] 在线LaTex工具
- [2] math_symbols