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1、一、函数与极限1、集合的概念一般地我们把研究对象统称为元素，把一些元素组成的总体叫集合（简称集）。集合具有确定性（给定集合的元素必须是确定的）和互异性（给定集合中的元素是互不相同的）。比如“身材较高的人”不能构成集合，因为它的元素不是确定的。 、全体非负整数组成的集合叫做非负整数集（或自然数集）。记作N、所有正整数组成的集合叫做正整数集。记作N+或N+。、全体整数组成的集合叫做整数集。记作Z。、全体有理数组成的集合叫做有理数集。记作Q。、全体实数组成的集合叫做实数集。记作R。集合的表示方法、列举法：、描述法：集合间的基本关系、子集：相等：、真子集、空集、任何一个集合是它本身的子集。即A A、对
2、于集合A、B、C，如果A是B的子集，B是C的子集，则A是C的子集。、我们可以把相等的集合叫做“等集”，这样的话子集包括“真子集”和“等集”。集合的基本运算、并集：即ABx|xA，或xB。、交集、补集：全集：补集即CUAx|xU，且x A。集合中元素的个数、有限集：、用card来表示有限集中元素的个数。例如Aa,b,c，则card(A)=3。、一般地，对任意两个集合A、B，有card(A)+card(B)=card(AB)+card(AB)2、常量与变量、变量的定义、变量的表示a，+)：表示不小于a的实数的全体，也可记为：ax+；(-，b)：表示小于b的实数的全体，也可记为：-xb；(-，+)：
3、表示全体实数，也可记为：-x+、邻域：设与是两个实数，且0.满足不等式x-的实数x的全体称为点的邻域，点称为此邻域的中心，称为此邻域的半径。2、函数、函数的定义：如果当变量x在其变化范围内任意取定一个数值时，量y按照一定的法则f总有确定的数值与它对应，则称y是x的函数。变量x的变化范围叫做这个函数的定义域。通常x叫做自变量，y叫做函数值（或因变量），变量y的变化范围叫做这个函数的值域。注：为了表明y是x的函数，我们用记号y=f(x)、y=F(x)等等来表示。这里的字母f、F表示y与x之间的对应法则即函数关系,它们是可以任意采用不同的字母来表示的。如果自变量在定义域内任取一个确定的值时，函数只有
4、一个确定的值和它对应，这种函数叫做单值函数，否则叫做多值函数。这里我们只讨论单值函数。、函数相等、域函数的表示方法a)：解析法b)：表格法c)：图示法3、函数的简单性态、函数的有界性：如果对属于某一区间I的所有x值总有f(x)M成立，其中M是一个与x无关的常数，那么我们就称f(x)在区间I有界，否则便称无界。、函数的单调性：如果函数在区间(a,b)内随着x增大而增大，即：对于(a,b)内任意两点x1及x2，当x1x2时，有 ，则称函数在区间(a,b)内是单调增加的。如果函数在区间(a,b)内随着x增大而减小，即：对于(a,b)内任意两点x1及x2，当x1x2时，有，则称函数在区间(a,b)内是
5、单调减小的。、函数的奇偶性如果函数对于定义域内的任意x都满足=，则叫做偶函数；如果函数对于定义域内的任意x都满足=-，则叫做奇函数。、函数的周期性4、反函数、反函数的定义：设有函数，若变量y在函数的值域内任取一值y0时，变量x在函数的定义域内必有一值x0与之对应，即，那末变量x是变量y的函数.这个函数用来表示，称为函数的反函数.、反函数的存在定理：若在(a，b)上严格增(减)，其值域为 R，则它的反函数必然在R上确定，且严格增(减).、反函数的性质：在同一坐标平面内，与的图形是关于直线y=x对称的。5、复合函数复合函数的定义：若y是u的函数：，而u又是x的函数：，且的函数值的全部或部分在的定义
6、域内，那末，y通过u的联系也是x的函数，我们称后一个函数是由函数及复合而成的函数，简称复合函数，记作，其中u叫做中间变量。6、初等函数、基本初等函数：我们最常用的有五种基本初等函数，分别是：指数函数、对数函数、幂函数、三角函数及反三角函数。、反双曲函数：双曲函数的反函数称为反双曲函数.a)：反双曲正弦函数 其定义域为：(-,+)；b)：反双曲余弦函数 其定义域为：1,+)；c)：反双曲正切函数 其定义域为：(-1,+1)；8、数列的极限、数列：若按照一定的法则，有第一个数a1，第二个数a2，依次排列下去，使得任何一个正整数n对应着一个确定的数an，那末，我们称这列有次序的数a1，a2，an，为
7、数列.数列中的每一个数叫做数列的项。第n项an叫做数列的一般项或通项.、极限：极限的概念是求实际问题的精确解答而产生的。 、数列的极限：一般地，对于数列来说，若存在任意给定的正数(不论其多么小)，总存在正整数N，使得对于nN时的一切不等式都成立，那末就称常数a是数列的极限，或者称数列收敛于a .记作：或、数列的极限的几何解释、数列的有界性：对于数列，若存在着正数M，使得一切都满足不等式M，则称数列是有界的，若正数M不存在，则可说数列是无界的。定理：若数列收敛，那末数列一定有界。注：有界的数列不一定收敛，即：数列有界是数列收敛的必要条件，但不是充分条件。例：数列 1，-1，1，-1，(-1)n+
8、1， 是有界的，但它是发散的。9、函数的极限、函数的极限(分两种情况)a):自变量趋向无穷大时函数的极限数列的极限的定义函数的极限的定义存在数列与常数A，任给一正数0，总可找到一正整数N，对于nN的所有都满足则称数列，当x时收敛于A记：。存在函数与常数A，任给一正数0，总可找到一正数X，对于适合的一切x，都满足，函数当x时的极限为A，记：。b):自变量趋向有限值时函数的极限10、函数极限的运算规则、函数极限的运算规则 若已知xx0(或x)时，. 推论： 函数极限的存在准则 准则一：对于点x0的某一邻域内的一切x，x0点本身可以除外(或绝对值大于某一正数的一切x)有，且，那末存在，且等于A准则二
9、：单调有界的函数必有极限. 一：二：无穷大量和无穷小量无穷大量无穷小量以零为极限的变量称为无穷小量。记作：(或)关于无穷小量的两个定理定理一：如果函数在(或x)时有极限A，则差是当(或x)时的无穷小量，反之亦成立。定理二：无穷小量的有利运算定理a)：有限个无穷小量的代数和仍是无穷小量； b)：有限个无穷小量的积仍是无穷小量；c)：常数与无穷小量的积也是无穷小量.无穷小量的比较函数的一重要性质连续性在自然界中有许多现象，如气温的变化，植物的生长等都是连续地变化着的.这种现象在函数关系上的反映，就是函数的连续性函数连续性的定义：设函数在点x0的某个邻域内有定义，如果有称函数在点x0处连续，且称x0
10、为函数的的连续点.下函数的间断点定义：我们把不满足函数连续性的点称之为间断点. 它包括三种情形：a)：在x0无定义；b)：在xx0时无极限；c)：在xx0时有极限但不等于；连续函数的性质及初等函数的连续性连续函数的性质函数的和、积、商的连续性我们通过函数在某点连续的定义和极限的四则运算法则，可得出以下结论：a)：有限个在某点连续的函数的和是一个在该点连续的函数；b)：有限个在某点连续的函数的乘积是一个在该点连续的函数；c)：两个在某点连续的函数的商是一个在该点连续的函数(分母在该点不为零)；反函数的连续性若函数在某区间上单调增(或单调减)且连续，那末它的反函数也在对应的区间上单调增(单调减)且
11、连续复合函数的连续性设函数当xx0时的极限存在且等于a，即：.而函数在点u=a连续，那末复合函数当xx0时的极限也存在且等于.即：设函数在点x=x0连续，且，而函数在点u=u0连续，那末复合函数在点x=x0也是连续的初等函数的连续性二、导数与微分导数的概念导数的定义：设函数在点x0的某一邻域内有定义，当自变量x在x0处有增量x(x+x也在该邻域内)时，相应地函数有增量，若y与x之比当x0时极限存在，则称这个极限值为在x0处的导数。记为：还可记为：，函数在点x0处存在导数简称函数在点x0处可导，否则不可导。若函数在区间(a,b)内每一点都可导，就称函数在区间(a,b)内可导。这时函数对于区间(a
12、,b)内的每一个确定的x值，都对应着一个确定的导数，这就构成一个新的函数，我们就称这个函数为原来函数的导函数。左、右导数前面我们有了左、右极限的概念，导数是差商的极限，因此我们可以给出左、右导数的概念。若极限存在，我们就称它为函数在x=x0处的左导数。若极限存在，我们就称它为函数在x=x0处的右导数。注：函数在x0处的左右导数存在且相等是函数在x0处的可导的充分必要条件函数的和、差求导法则函数的和差求导法则 法则：两个可导函数的和(差)的导数等于这两个函数的导数的和(差).用公式可写为：。其中u、v为可导函数。函数的积商求导法则常数与函数的积的求导法则法则：在求一个常数与一个可导函数的乘积的导
13、数时，常数因子可以提到求导记号外面去。用公式可写成： 法则：两个可导函数乘积的导数等于第一个因子的导数乘第二个因子，加上第一个因子乘第二个因子的导数。用公式可写成：函数的商的求导法则法则：两个可导函数之商的导数等于分子的导数与分母导数乘积减去分母导数与分子导数的乘积，在除以分母导数的平方。用公式可写成： 复合函数的求导法则复合函数的求导规则规则：两个可导函数复合而成的复合函数的导数等于函数对中间变量的导数乘上中间变量对自变量的导数。用公式表示为：，其中u为中间变量反函数求导法则根据反函数的定义，函数为单调连续函数，则它的反函数,它也是单调连续的.为此我们可给出反函数的求导法则，如下(我们以定理
14、的形式给出)：定理：若是单调连续的，且，则它的反函数在点x可导，且有： 注：通过此定理我们可以发现：反函数的导数等于原函数导数的倒数。注：这里的反函数是以y为自变量的，我们没有对它作记号变换。即： 是对y求导，是对x求导高阶导数定义：函数的导数仍然是x的函数.我们把的导数叫做函数的二阶导数，记作或，即：或.相应地，把的导数叫做函数的一阶导数.类似地，二阶导数的导数，叫做三阶导数，三阶导数的导数，叫做四阶导数，一般地(n-1)阶导数的导数叫做n阶导分别记作：，或，二阶及二阶以上的导数统称高阶导数。由此可见，求高阶导数就是多次接连地求导，所以，在求高阶导数时可运用前面所学的求导方法。隐函数及其求导
15、法则若已知F(x,y)=0，求时，一般按下列步骤进行求解：a)：若方程F(x,y)=0，能化为的形式，则用前面我们所学的方法进行求导；b)：若方程F(x,y)=0，不能化为的形式，则是方程两边对x进行求导，并把y看成x的函数，用复合函数求导法则进行。对数求导法对数求导的法则：根据隐函数求导的方法，对某一函数先取函数的自然对数，然后在求导。注：此方法特别适用于幂函数的求导问题。函数的微分函数微分的定义：设函数在某区间内有定义，x0及x0+x在这区间内，若函数的增量可表示为，其中A是不依赖于x的常数，是x的高阶无穷小，则称函数在点x0可微的。叫做函数在点x0相应于自变量增量x的微分，记作dy，即：=。微分形式不变性 什么
