当|a|?1时,liman?0
n??当a?1时,若a = 1,则liman?1;若a??1,则liman?lim(?1)n不存在
n??n??n??当a?1时,liman不存在
n???数列极限的四则运算法则: 如果liman?a,limbb?b,那么
n??n??①lim(an?bn)?a?b
n??②lim(an?bn)?a?b
n??③limn??anbn?ab(b?0)
特别地,如果C是常数,那么
n??lim(C?an)?limC?liman?Ca.
n??n???数列极限的应用:
求无穷数列的各项和,特别地,当q?1时,无穷等比数列的各项和为S?(化循环小数为分数方法同上式) 注:并不是每一个无穷数列都有极限. 3. 函数极限;
?当自变量x无限趋近于常数x0(但不等于x0)时,如果函数f(x)无限趋进于一个常数a,就是说当x趋近于x0时,函数f(x)的极限为a.记作limf(x)?a或当x?x0时,f(x)?a.
x?x0a11?q(q?1).
注:当x?x0时,f(x)是否存在极限与f(x)在x0处是否定义无关,因为x?x0并不要求x?x0.(当然,f(x)在x0是否有定义也与f(x)在x0处是否存在极限无关.?函数f(x)在x0有定义是limf(x)存在的既不充分又不必要条
x?x0件.) 如P(x)???x?1??x?1x?1x?1在x?1处无定义,但limP(x)存在,因为在x?1处左右极限均等于零.
x?1?函数极限的四则运算法则:
如果limf(x)?a,limg(x)?b,那么
x?x0x?x0①lim(f(x)?g(x))?a?b
x?x0②lim(f(x)?g(x))?a?b
x?x0③limx?x0f(x)g(x)?ab(b?0)
特别地,如果C是常数,那么
lim(C?f(x))?Climf(x).
x?x0x?x0
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lim[f(x)]x?x0nn?[limf(x)](n?Nx?x0?)
注:①各个函数的极限都应存在.
②四则运算法则可推广到任意有限个极限的情况,但不能推广到无限个情况. ?几个常用极限: ①limn??1x?0
②limax?0(0<a<1);milx???axx????0(a>1)
③limx?0sinxx1x?1?limx?0xsinx?1
1④lim(1?x??)x?e,lim(1?x)x?0x?e(e?2.71828183)
4. 函数的连续性:
?如果函数f(x),g(x)在某一点x?x0连续,那么函数f(x)?g(x),f(x)?g(x),续.
?函数f(x)在点x?x0处连续必须满足三个条件:
①函数f(x)在点x?x0处有定义;②limf(x)存在;③函数f(x)在点x?x0处的极限值等于该点的函数值,即
x?x0f(x)g(x)(g(x)?0)在点x?x0处都连
x?x0limf(x)?f(x0).
?函数f(x)在点x?x0处不连续(间断)的判定:
如果函数f(x)在点x?x0处有下列三种情况之一时,则称x0为函数f(x)的不连续点.
①f(x)在点x?x0处没有定义,即f(x0)不存在;②limf(x)不存在;③limf(x)存在,但limf(x)?f(x0).
x?x0x?x0x?x05. 零点定理,介值定理,夹逼定理:
?零点定理:设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且f(a)?f(b)?0.那么在开区间(a,b)内至少有函数f(x)的一个零点,即至少有一点?(a<?<b)使f(?)?0.
?介值定理:设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且在这区间的端点取不同函数值,f(a)?A,f(b)?B,那么对于A,B之间任意的一个数C,在开区间(a,b)内至少有一点?,使得f(?)?C(a<?<b).
?夹逼定理:设当0?|x?x0|??时,有g(x)≤f(x)≤h(x),且limg(x)?limh(x)?A,则必有limf(x)?A.
x?x0x?x0x?x0注:|x?x0|:表示以x0为的极限,则|x?x0|就无限趋近于零.(?为最小整数) 6. 几个常用极限:
n①limq?0,q?1 n???②limn???ann!nakn?0(a?0)
③limn????0(a?1,k为常数)
④limn???lnnn?0
k⑤limn???(lnn)n??0(??0,k为常数)
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§13. 导 数 知识要点
1. 导数(导函数的简称)的定义:设x0是函数y?f(x)定义域的一点,如果自变量x在x0处有增量?x,则函数值y也引起相应的增量?y?f(x0??x)?f(x0);比值间的平均变化率;如果极限lim?x?0?y?x?f(x0??x)?f(x0)?x称为函数y?f(x)在点x0到x0??x之
?y?x?lim?x?0f(x0??x)?f(x0)?x存在,则称函数y?f(x)在点x0处可导,并把这个极
?y?x?lim?x?0'限叫做y?f(x)在x0处的导数,记作f'(x0)或y|x?x0,即f'(x0)=limf(x0??x)?f(x0)?x.
?x?0注:①?x是增量,我们也称为“改变量”,因为?x可正,可负,但不为零.
②以知函数y?f(x)定义域为A,y?f'(x)的定义域为B,则A与B关系为A?B. 2. 函数y?f(x)在点x0处连续与点x0处可导的关系:
?函数y?f(x)在点x0处连续是y?f(x)在点x0处可导的必要不充分条件. 可以证明,如果y?f(x)在点x0处可导,那么y?f(x)点x0处连续. 事实上,令x?x0??x,则x?x0相当于?x?0.
于是limf(x)?limf(x0??x)?lim[f(x?x0)?f(x0)?f(x0)]
x?x0?x?0?x?0?lim[?x?0f(x0??x)?f(x0)?x??x?f(x0)]?limf(x0??x)?f(x0)?x?lim?lim?x?0?x?0?x?0f(x0)?f(x0)?0?f(x0)?f(x0).'?如果y?f(x)点x0处连续,那么y?f(x)在点x0处可导,是不成立的. 例:f(x)?|x|在点x0?0处连续,但在点x0?0处不可导,因为
?y?x??1,故lim?x?0?y?x?|?x|?x,当?x>0时,
?y?x?1;当?x<0时,
?y?x不存在.
注:①可导的奇函数函数其导函数为偶函数. ②可导的偶函数函数其导函数为奇函数. 3. 导数的几何意义:
函数y?f(x)在点x0处的导数的几何意义就是曲线y?f(x)在点(x0,f(x))处的切线的斜率,也就是说,曲线
y?f(x)在点P(x0,f(x))处的切线的斜率是f(x0),切线方程为y?y0?f(x)(x?x0).
''4. 求导数的四则运算法则:
(u?v)?u?v?y?f1(x)?f2(x)?...?fn(x)?y?f1(x)?f2(x)?...?fn(x)(uv)?vu?vu?(cv)?cv?cv?cv(c为常数)
''''''''''
'''''''vu?vu?u?(v?0) ???2vv??u,v必须是可导函数. 注:①
②若两个函数可导,则它们和、差、积、商必可导;若两个函数均不可导,则它们的和、差、积、商不一定不可导. 例如:设f(x)?2sinx?2x,g(x)?cosx?2x,则f(x),g(x)在x?0处均不可导,但它们和f(x)?g(x)?
sinx?cosx在x?0处均可导.
''5. 复合函数的求导法则:fx(?(x))?f(u)?(x)或y''x?y'u?u'x
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复合函数的求导法则可推广到多个中间变量的情形. 6. 函数单调性:
?函数单调性的判定方法:设函数y?f(x)在某个区间内可导,如果f'(x)>0,则y?f(x)为增函数;如果f'(x)<0,则y?f(x)为减函数. ?常数的判定方法;
如果函数y?f(x)在区间I内恒有f'(x)=0,则y?f(x)为常数.
注:①f(x)?0是f(x)递增的充分条件,但不是必要条件,如y?2x3在(??,??)上并不是都有f(x)?0,有一个点例外即x=0时f(x) = 0,同样f(x)?0是f(x)递减的充分非必要条件.
②一般地,如果f(x)在某区间内有限个点处为零,在其余各点均为正(或负),那么f(x)在该区间上仍旧是单调增加(或单调减少)的.
7. 极值的判别方法:(极值是在x0附近所有的点,都有f(x)<f(x0),则f(x0)是函数f(x)的极大值,极小值同理) 当函数f(x)在点x0处连续时,
①如果在x0附近的左侧f'(x)>0,右侧f'(x)<0,那么f(x0)是极大值; ②如果在x0附近的左侧f'(x)<0,右侧f'(x)>0,那么f(x0)是极小值.
也就是说x0是极值点的充分条件是x0点两侧导数异号,而不是f'(x)=0①. 此外,函数不可导的点也可能是函数的极值点②. 当然,极值是一个局部概念,极值点的大小关系是不确定的,即有可能极大值比极小值小(函数在某一点附近的点不同).
注①: 若点x0是可导函数f(x)的极值点,则f'(x)=0. 但反过来不一定成立. 对于可导函数,其一点x0是极值点的必要条件是若函数在该点可导,则导数值为零.
例如:函数y?f(x)?x3,x?0使f'(x)=0,但x?0不是极值点.
②例如:函数y?f(x)?|x|,在点x?0处不可导,但点x?0是函数的极小值点.
8. 极值与最值的区别:极值是在局部对函数值进行比较,最值是在整体区间上对函数值进行比较. 注:函数的极值点一定有意义. 9. 几种常见的函数导数:
'')?I.C?0(C为常数) (sinx)?cosx (arcsixn'11?x2
(x)?nxn'n?1''xs)??(n?R) (cosx)??sinx (arcco11?x2
II. (lnx)'?x'x1x' (logax)?1xx(arctaxn)?logae
''1x2?12
(e)?e (a)?ax'lna (arccotx)??1x?1III. 求导的常见方法: ①常用结论:(ln|x|)'?1x.
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②形如y?(x?a1)(x?a2)...(x?an)或y?(x?a1)(x?a2)...(x?an)(x?b1)(x?b2)...(x?bn)两边同取自然对数,可转化求代数和形式.
③无理函数或形如y?xx这类函数,如y?xx取自然对数之后可变形为lny?xlnx,对两边求导可得
'yy?lnx?x?1x?y?ylnx?y?y?xlnx?x.
''xx§14. 复 数 知识要点
1. ?复数的单位为i,它的平方等于-1,即i2??1. ?复数及其相关概念: ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
复数—形如a + bi的数(其中a,b?R); 实数—当b = 0时的复数a + bi,即a; 虚数—当b?0时的复数a + bi;
纯虚数—当a = 0且b?0时的复数a + bi,即bi.
复数a + bi的实部与虚部—a叫做复数的实部,b叫做虚部(注意a,b都是实数) 复数集C—全体复数的集合,一般用字母C表示.
?两个复数相等的定义:
a?bi?c?di?a?c且b?d(其中,a,b,c,d,?R)特别地a?bi?0?a?b?0.
?两个复数,如果不全是实数,就不能比较大小.
注:①若z1,z2为复数,则1若z1?z2?0,则z1??z2.(×)[z1,z2为复数,而不是实数]
2若z1?z2,则z1?z2?0.(√)
??②若a,b,c?C,则(a?b)2?(b?c)2?(c?a)2?0是a?b?c的必要不充分条件.(当(a?b)2?i2,
(b?c)2?1,(c?a)2?0时,上式成立)
2. ?复平面内的两点间距离公式:d?z1?z2.
其中z1,z2是复平面内的两点z1和z2所对应的复数,d表示z1和z2间的距离. 由上可得:复平面内以z0为圆心,r为半径的圆的复数方程:z?z0?r(r?0). ?曲线方程的复数形式:
①z?z0?r表示以z0为圆心,r为半径的圆的方程. ②z?z1?z?z2表示线段z1z2的垂直平分线的方程.
③z?z1?z?z2?2a(a?0且2a?z1z2)表示以Z1,Z2为焦点,长半轴长为a的椭圆的方程(若2a?z1z2,此方程表示线段Z1,Z2).
④z?z1?z?z2?2a(0?2a?z1z2),表示以Z1,Z2为焦点,实半轴长为a的双曲线方程(若2a?z1z2,此方程表示两条射线). ?绝对值不等式:
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