图源:文心一言
本文是我学习高等数学第二、三章导数、微分、中值定理的一些笔记和心得,希望可以与考研路上的小伙伴一起努力上岸~~
参考资料1:《高等数学》同济大学数学系编
参考资料2:《高等数学 基础篇》武忠祥
真题截图:2023考研数学复习辅导 历年考研数学真题 文都考研网 (wendu.com)
审核:BING AI
目录
思维导图
导数
选填题目
计算题目
微分中值定理
基本介绍
证明题目
函数的应用
选填题目
解答题目
结语
选填题目类型1:导数与微分的概念,分段函数或初等函数是否存在极限
- 计算法:求左导数与右导数,注意求闭区间端点导数可以使用求导公式,但求开区间端点导数即领域点导数时,需要使用左、右导数定义公式。
- 以增量与定点计算的公式:
以函数值与定点计算的公式:
例题 【2021年 数一 1题】
选填题目类型2:连续、可导、可微的关系
- 一元函数,可导与可微能够互推,证明简述如下:
- 因为:
- 所以:
- 注意:公式中的与都是无穷小量,表示近似~
- 一元函数,连续是可导、可微的前提条件;注意,导数存在不一定是可导,例如可去间断点的左极限等于右极限,只能说该点导数存在,不能说可导哦~
- 导数存在的前提条件:该点左、右导数存在且相等;
- 可导的前提条件:该点导数存在且连续;
- 连续不可推可导,同理不可推可微,举栗:在。
图源YY的上上签:【高等数学】函数连续、可导、可微_YY的上上签
例题【2020年 数一 2题】
答谢:感谢评论区I Like Doraemon的指正,这道题目确实是选C不是B哈!!️️
- A、B肯定是不能选的,因为它犯了导数存在就是可导的错误,需要增加连续作为前提;
- C是考试的正确答案,这个等式是导数的高阶无穷小,可以选;
- D这个答案有歧义,在武老师的书上分母是而不是,很多网上真题的题目分母是,解答也是按照作为分母去验证的。那我们讨论两种情况:
当然,如果我再次说错了欢迎小伙伴在评论区批评留言,博主真的超级感谢!!
计算题目类型1,显函数求导数:
基本初等函数的导数公式
有理运算法则
高阶导数有理运算法则
️️以下是公式证明简介,个人整理便于记忆公式~
基本初等函数的导数公式证明简述
推导公式是这个:,注意是无穷小;话说忘记无穷小公式的同学可以看向本系列第一篇博文~
高数笔记01:函数、极限、连续_梅头脑_的博客-CSDN博客
- ;
- ;
- ;
- ;
代入公式,提公因式:
等价无穷小公式化简:
,特别地;
,;
代入公式,和差化积展开:
前项为 零x无穷小=0,后项等价无穷小公式化简:
围观大佬们的花式解法,打开崭新世界:sinx求导为什么是cosx? - 知乎
,;
化为sinx/cosx,采用商的求导法则可证:
,;
化为1/cosx,采用商的求导法则可证:
,;
,;
x=tany,利用反函数求导法则可证:
例题【2015年 数二 10题】高阶函数求导
例题【2022年 数三 13题】复合函数求导
计算题目类型2,隐函数求导数:
- 【直角方程】
- 普通函数:恒等式左右两边求导,得到;
- 幂指函数:可以化为对数求导。
- 【参数方程】
一阶可导:根据复合函数与反函数的求导法则,
二阶可导:根据复合函数与反函数的求导法则,
注意:参数方程是近年的高频考点,求二阶导数容易只写,遗漏;因为这是对t求导二阶导数,而不是对x求二阶导数,所以在商导时要记住分母x的方程也含有t哦~~
例题【2020年 数一 13题】参数函数求导
这里省略复杂的定义[毕竟已经在思维导图中写过一遍啦],借图快速复习~
图源Curren:高数第3章 微分中值定理及导数应用 - 知乎 (zhihu.com)
罗尔中值定理简述:区间端点A、B相等,连续曲线f(x),区间内总有1点[记为]的切线斜率=0;
拉格朗日中值定理简述:区间端点A、B,连续曲线f(x),区间内总有1点[记为]的切线斜率为=区间端点AB连线斜率;
柯西中值定理简述:可以近似看作参数方程版本的拉格朗日中值定理;当F(x)=x时,柯西中值定理便转化为拉格朗日中值定理~
证明题目类型1,求方程的根
- 证明有根存在:
- 适合方程系数已知或可以估算f(x)的极限正负值:找出方程f(a)>0及f(b)<0的两点,根据零点定理可证明方程在(a,b)有根;[零点定理在本系列第一章有介绍]
- 适合方程系数未知或可以推算F(x)在两点处为零:记F’(x)=f(x),根据题目条件,找到a、b两点使F(a)=F(b),根据罗尔定理可证明F’(x)即f(x)在(a,b)有根;
- 证明根的个数:
- 将方程记为函数,求导,解出f’(x)=0的点,根据方程单调性判定根的个数~
证明题目类型2,证明不等式
例题【2022年 数一 4题】
证明题目类型3,中值定理证明
- 构造辅助函数,通过证明辅助函数的中值定理来间接证明原函数的中值定理;
- 采用反证法,假设结论不成立,然后推出矛盾,从而证明结论成立;
- 利用函数的单调性、凸凹性、极值等性质,结合中值定理的条件进行证明;
- 将原函数进行泰勒展开,利用展开式中的多项式性质,结合中值定理的条件进行证明。
例题【2013年 数三 10题】
选填题目类型1:计算渐近线
- 水平渐近线:
- 铅直渐近线:
斜渐近线:
例题【2023年 数一 1题】计算渐近线
选填题目类型2:导数的几何意义:切线方程、法线方程
解答题目类型1:计算驻点、拐点、最值点,证明不等式
- 单调区间:
- 极值:
- 最值:
图源无忧文档: 导数应用之极值与最值 学案_word文档在线阅读与下载_无忧文档
- 凹凸区间:
图源360:函数的凹凸性_360百科
例题【2022年 数一 20题】证明不等式
这个题对我来说还是有难度的:根据题目条件写出F(x),求导,这个可能大部分小伙伴都想得到;抽象函数使用拉格朗日定理证明端点值<区间值,推出F’(x)<0,感觉这个就需要一点技巧性了~
文末分享我在这篇博文中用到的宝藏网页——
- 公示预览:在线LaTeX公式编辑器-编辑器 (latexlive.com)
- 函数绘制:图形计算器 - GeoGebra
- 封面生成:AI杂谈04 与Chat AI沟通代码与绘画的提词_梅头脑_的博客-CSDN博客
本系列的其它博文:
- 高数笔记01:函数、极限、连续_梅头脑_的博客-CSDN博客
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