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高数--猴博士爱讲课



重点章节

导数/微分/积分

梯度

泰勒展开公式

第一课 求极限

求极限-函数

      例一:试求 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
      
        3 
       
      
     
     
     
       ( 
      
      
      
        x 
       
      
        2 
       
      
     
       + 
      
     
       3 
      
     
       ) 
      
     
    
      = 
     
     
     
       3 
      
     
       2 
      
     
    
      + 
     
    
      2 
     
    
      = 
     
    
      12 
     
     
    
      例二:试求 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
      
        0 
       
      
     
     
     
       s 
      
     
       i 
      
     
       n 
      
     
       x 
      
     
    
      = 
     
    
      s 
     
    
      i 
     
    
      n 
     
    
      0 
     
    
      = 
     
    
      0 
     
    
   
     例一:试求 \mathop{lim}_{x->3}{(x^2+3)}=3^2+2=12\\ 例二:试求 \mathop{lim}_{x->0}{sinx}=sin0=0 
    
   
 例一:试求limx−>3​(x2+3)=32+2=12例二:试求limx−>0​sinx=sin0=0

常见的求导

image-20230105123125551

∞/∞型

image-20230105124315525

0/0型

image-20230105124600085

1∞型

记住这个公式即可。

xy=(elnx)y

image-20230105125641867

0·∞型

将其转换为0/0或者∞/∞型

image-20230105130138538

左右极限

      试证明 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
      
        0 
       
      
     
     
     
       1 
      
     
       x 
      
     
    
      是否存在 
     
    
   
     试证明 \mathop{lim}_{x->0}{\frac{1}{x}}是否存在 
    
   
 试证明limx−>0​x1​是否存在

做题步骤:
①求函数的左极限

②求函数的右极限
③若左极限=右极限=不为oo的数,则函数极限存在,且函数极限=左极限=右极限;

若为其他情况,则函数极限不存在/函数没有极限

        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         − 
        
       
      
     
     
     
       1 
      
     
       x 
      
     
    
      = 
     
    
      − 
     
    
      ∞ 
     
    
      , 
     
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         + 
        
       
      
     
     
     
       1 
      
     
       x 
      
     
    
      = 
     
    
      + 
     
    
      ∞ 
     
     
    
      所以极限不存在 
     
    
   
     \mathop{lim}_{x->0^-}{\frac{1}{x}}=-∞,\\ \mathop{lim}_{x->0^+}{\frac{1}{x}}=+∞\\ 所以极限不存在 
    
   
 limx−>0−​x1​=−∞,limx−>0+​x1​=+∞所以极限不存在

已知f’(X0)=?,求某极限

根据导数的定义,记住两个公式:

image-20230105131023507

image-20230105131137418

image-20230105131341754

求极限-数列

1/3 分析an的取值范围

image-20230105132410128

2/3 证明an的极限存在

image-20230105132847312

3/3 夹逼定理

image-20230105133255925

第二课《连续、间断点》

函数连续不连续是要看区间

image-20230105133525667

1/3 证明f(x)在某点连续

      例一:试证明 
     
    
      f 
     
    
      ( 
     
    
      x 
     
    
      ) 
     
    
      = 
     
     
     
       { 
      
      
       
        
         
          
           
            
            
              s 
             
            
              i 
             
            
              n 
             
            
              x 
             
            
           
             x 
            
           
          
            , 
           
          
            x 
           
          
            > 
           
          
            0 
           
          
         
        
       
       
        
         
          
          
            1 
           
          
            , 
           
          
            x 
           
          
            ≤ 
           
          
            0 
           
          
         
        
       
      
     
    
      在 
     
    
      x 
     
    
      = 
     
    
      0 
     
    
      处连续 
     
    
   
     例一:试证明f(x)= \begin{cases} \frac{sinx}{x},x>0 \\ 1,x≤0 \end{cases} 在x=0处连续 
    
   
 例一:试证明f(x)={xsinx​,x>01,x≤0​在x=0处连续

做题步骤

image-20230105141123075

      ① 
     
    
      f 
     
    
      ( 
     
    
      0 
     
    
      ) 
     
    
      = 
     
    
      1 
     
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         − 
        
       
      
     
     
     
       f 
      
     
       ( 
      
     
       x 
      
     
       ) 
      
     
    
      = 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         − 
        
       
      
     
    
      1 
     
    
      = 
     
    
      1 
     
    
      , 
     
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         + 
        
       
      
     
     
     
       f 
      
     
       ( 
      
     
       x 
      
     
       ) 
      
     
    
      = 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         + 
        
       
      
     
     
      
      
        s 
       
      
        i 
       
      
        n 
       
      
        x 
       
      
     
       x 
      
     
    
      = 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         + 
        
       
      
     
     
     
       x 
      
     
       x 
      
     
    
      = 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         + 
        
       
      
     
    
      1 
     
    
      = 
     
    
      1 
     
     
    
      ② 
     
    
      ∵ 
     
    
      f 
     
    
      ( 
     
    
      0 
     
    
      ) 
     
    
      = 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         − 
        
       
      
     
     
     
       f 
      
     
       ( 
      
     
       x 
      
     
       ) 
      
     
    
      = 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         + 
        
       
      
     
     
     
       f 
      
     
       ( 
      
     
       x 
      
     
       ) 
      
     
    
      成立 
     
     
    
      ∴ 
     
    
      f 
     
    
      ( 
     
    
      x 
     
    
      ) 
     
    
      在 
     
    
      x 
     
    
      = 
     
    
      0 
     
    
      处连续 
     
    
   
     ①f(0)=1 \\ \mathop{lim}_{x->0^-}{f(x)}=\mathop{lim}_{x->0^-}1=1,\\ \mathop{lim}_{x->0^+}{f(x)}=\mathop{lim}_{x->0^+}{\frac{sinx}{x}}=\mathop{lim}_{x->0^+}{{\frac{x}{x}}}=\mathop{lim}_{x->0^+}1=1\\ ②∵f(0)=\mathop{lim}_{x->0^-}{f(x)}=\mathop{lim}_{x->0^+}{f(x)}成立\\ ∴f(x)在x=0处连续 
    
   
 ①f(0)=1limx−>0−​f(x)=limx−>0−​1=1,limx−>0+​f(x)=limx−>0+​xsinx​=limx−>0+​xx​=limx−>0+​1=1②∵f(0)=limx−>0−​f(x)=limx−>0+​f(x)成立∴f(x)在x=0处连续

2/3 已知f(x)在某点连续,求未知数

      例二:若函数 
     
    
      f 
     
    
      ( 
     
    
      x 
     
    
      ) 
     
    
      = 
     
     
     
       { 
      
      
       
        
         
          
           
            
            
              s 
             
            
              i 
             
            
              n 
             
            
              x 
             
            
            
            
              a 
             
            
              x 
             
            
           
          
            , 
           
          
            x 
           
          
            > 
           
          
            0 
           
          
         
        
       
       
        
         
          
          
            1 
           
          
            , 
           
          
            x 
           
          
            ≤ 
           
          
            0 
           
          
         
        
       
      
     
    
      在 
     
    
      x 
     
    
      = 
     
    
      0 
     
    
      处连续 
     
    
      , 
     
    
      试求 
     
    
      a 
     
    
   
     例二:若函数f(x)= \begin{cases} \frac{sinx}{ax},x>0 \\ 1,x≤0 \end{cases} 在x=0处连续,试求a 
    
   
 例二:若函数f(x)={axsinx​,x>01,x≤0​在x=0处连续,试求a

做题步骤

image-20230105141902829

      ① 
     
    
      f 
     
    
      ( 
     
    
      0 
     
    
      ) 
     
    
      = 
     
    
      1 
     
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         − 
        
       
      
     
     
     
       f 
      
     
       ( 
      
     
       x 
      
     
       ) 
      
     
    
      = 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         − 
        
       
      
     
    
      1 
     
    
      = 
     
    
      1 
     
    
      , 
     
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         + 
        
       
      
     
     
     
       f 
      
     
       ( 
      
     
       x 
      
     
       ) 
      
     
    
      = 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         + 
        
       
      
     
     
      
      
        s 
       
      
        i 
       
      
        n 
       
      
        x 
       
      
      
      
        a 
       
      
        x 
       
      
     
    
      = 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         + 
        
       
      
     
     
     
       x 
      
      
      
        a 
       
      
        x 
       
      
     
    
      = 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         + 
        
       
      
     
     
     
       1 
      
     
       a 
      
     
    
      = 
     
     
     
       1 
      
     
       a 
      
     
     
    
      ② 
     
    
      ∵ 
     
    
      f 
     
    
      ( 
     
    
      x 
     
    
      ) 
     
    
      在 
     
    
      x 
     
    
      = 
     
    
      0 
     
    
      处连续 
     
    
      , 
     
    
      所以 
     
    
      f 
     
    
      ( 
     
    
      0 
     
    
      ) 
     
    
      = 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         − 
        
       
      
     
     
     
       f 
      
     
       ( 
      
     
       x 
      
     
       ) 
      
     
    
      = 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         0 
        
       
         + 
        
       
      
     
     
     
       f 
      
     
       ( 
      
     
       x 
      
     
       ) 
      
     
    
      成立 
     
     
    
      ∴ 
     
    
      a 
     
    
      = 
     
    
      1 
     
    
   
     ①f(0)=1 \\ \mathop{lim}_{x->0^-}{f(x)}=\mathop{lim}_{x->0^-}1=1,\\ \mathop{lim}_{x->0^+}{f(x)}=\mathop{lim}_{x->0^+}{\frac{sinx}{ax}}=\mathop{lim}_{x->0^+}{{\frac{x}{ax}}}=\mathop{lim}_{x->0^+}\frac{1}{a}=\frac{1}{a}\\ ②∵f(x)在x=0处连续,所以f(0)=\mathop{lim}_{x->0^-}{f(x)}=\mathop{lim}_{x->0^+}{f(x)}成立\\ ∴a=1 
    
   
 ①f(0)=1limx−>0−​f(x)=limx−>0−​1=1,limx−>0+​f(x)=limx−>0+​axsinx​=limx−>0+​axx​=limx−>0+​a1​=a1​②∵f(x)在x=0处连续,所以f(0)=limx−>0−​f(x)=limx−>0+​f(x)成立∴a=1

3/3 间断点

      例三:试判断 
     
    
      f 
     
    
      ( 
     
    
      x 
     
    
      ) 
     
    
      = 
     
     
     
       { 
      
      
       
        
         
          
          
            − 
           
          
            1 
           
          
            , 
           
          
            x 
           
          
            < 
           
          
            1 
           
          
         
        
       
       
        
         
          
          
            x 
           
          
            , 
           
          
            x 
           
          
            ≥ 
           
          
            1 
           
          
         
        
       
      
     
    
      的间断点类型 
     
    
   
     例三:试判断f(x)= \begin{cases} -1,x<1 \\ x,x≥1 \end{cases} 的间断点类型 
    
   
 例三:试判断f(x)={−1,x<1x,x≥1​的间断点类型

第一类:左右极限存在,这个点可以定义一个x让fx连续就是可去间断点,如果不可以那就是跳跃间断点。

第二类:像是1/x这个函数,x=0就是无穷间断点;fx不为0但是sin或cos后的数为0就是震荡间断点

看看有没有不为∞的值,能使sin、cos后面的式子为∞,且系数不为0。若有,这个点可直接命名为震荡间断点或第二类间断点(震荡)

间断点的概念

      若 
     
    
      y 
     
    
      = 
     
    
      f 
     
    
      ( 
     
    
      x 
     
    
      ) 
     
    
      在 
     
    
      x 
     
    
      = 
     
     
     
       x 
      
     
       0 
      
     
    
      处出现如下三种情况之一,则称 
     
     
     
       x 
      
     
       0 
      
     
    
      为 
     
    
      y 
     
    
      = 
     
    
      f 
     
    
      ( 
     
    
      x 
     
    
      ) 
     
    
      的间断点 
     
    
      : 
     
     
    
      ( 
     
    
      1 
     
    
      ) 
     
    
      y 
     
    
      = 
     
    
      f 
     
    
      ( 
     
    
      x 
     
    
      ) 
     
    
      在点 
     
     
     
       x 
      
     
       0 
      
     
    
      处无定义 
     
     
    
      ( 
     
    
      2 
     
    
      ) 
     
    
      y 
     
    
      = 
     
    
      f 
     
    
      ( 
     
    
      x 
     
    
      ) 
     
    
      在点 
     
     
     
       x 
      
     
       0 
      
     
    
      处有定义,但 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         x 
        
       
         0 
        
       
      
     
     
     
       f 
      
     
       ( 
      
     
       x 
      
     
       ) 
      
     
    
      不存在 
     
     
    
      ( 
     
    
      3 
     
    
      ) 
     
    
      y 
     
    
      = 
     
    
      f 
     
    
      ( 
     
    
      x 
     
    
      ) 
     
    
      在点 
     
     
     
       x 
      
     
       0 
      
     
    
      处有定义,但 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         x 
        
       
         0 
        
       
      
     
     
     
       f 
      
     
       ( 
      
     
       x 
      
     
       ) 
      
     
    
      存在,但 
     
     
      
      
        l 
       
      
        i 
       
      
        m 
       
      
      
      
        x 
       
      
        − 
       
      
        > 
       
       
       
         x 
        
       
         0 
        
       
      
     
     
     
       f 
      
     
       ( 
      
     
       x 
      
     
       ) 
      
     
    
      ≠ 
     
    
      f 
     
    
      ( 
     
     
     
       x 
      
     
       0 
      
     
    
      ) 
     
     
    
      据此,我们可以对间断点进行分类 
     
    
   
     若y=f(x)在x=x_0处出现如下三种情况之一,则称x_0为y=f(x)的间断点:\\ (1)y=f(x)在点x_0处无定义\\ (2)y=f(x)在点x_0处有定义,但\mathop{lim}_{x->x_0}{f(x)}不存在\\ (3)y=f(x)在点x_0处有定义,但\mathop{lim}_{x->x_0}{f(x)}存在,但\mathop{lim}_{x->x_0}{f(x)}≠f(x_0)\\ 据此,我们可以对间断点进行分类 
    
   
 若y=f(x)在x=x0​处出现如下三种情况之一,则称x0​为y=f(x)的间断点:(1)y=f(x)在点x0​处无定义(2)y=f(x)在点x0​处有定义,但limx−>x0​​f(x)不存在(3)y=f(x)在点x0​处有定义,但limx−>x0​​f(x)存在,但limx−>x0​​f(x)=f(x0​)据此,我们可以对间断点进行分类

据此,我们可以对间断点进行分类

image-20230105143930677

image-20230105144003416

做题步骤

image-20230105144619373

第三课《求导》

1/5 照公式求导

常见的求导

image-20230105123125551

2/5 隐函数求导

      例 
     
    
      1. 
     
    
      若 
     
    
      y 
     
    
      = 
     
    
      y 
     
    
      ( 
     
    
      x 
     
    
      ) 
     
    
      由 
     
     
     
       y 
      
     
       3 
      
     
    
      − 
     
     
     
       x 
      
     
       2 
      
     
    
      + 
     
    
      y 
     
    
      = 
     
    
      0 
     
    
      确定,则 
     
     
     
       y 
      
     
       ′ 
      
     
     
     
       = 
      
     
       , 
      
     
     
     
       y 
      
      
      
        ′ 
       
      
        ′ 
       
      
     
     
     
       = 
      
     
       。 
      
     
    
   
     例1.若y=y(x)由y^3-x^2+y=0确定,则y'=_,y''=_。 
    
   
 例1.若y=y(x)由y3−x2+y=0确定,则y′=,​y′′=。​

image-20230105181802785

求y’'同理上面的步骤对y’求导

image-20230105182014370

3/5 参数方程求导

      例三:设 
     
     
     
       { 
      
      
       
        
         
          
          
            x 
           
          
            = 
           
          
            1 
           
          
            + 
           
           
           
             t 
            
           
             2 
            
           
          
         
        
       
       
        
         
          
          
            y 
           
          
            = 
           
          
            c 
           
          
            o 
           
          
            s 
           
          
            t 
           
          
         
        
       
      
     
    
      , 
     
    
      则 
     
     
     
       y 
      
     
       ′ 
      
     
     
     
       = 
      
     
       , 
      
     
     
     
       y 
      
      
      
        ′ 
       
      
        ′ 
       
      
     
     
     
       = 
      
     
       。 
      
     
    
   
     例三:设 \begin{cases} x=1+t^2 \\ y=cost \end{cases} ,则y'=_,y''=_。 
    
   
 例三:设{x=1+t2y=cost​,则y′=,​y′′=。​

参数方程求导公式

image-20230105182751441

image-20230105182846044

image-20230105182957394

4/5 求极值、最值

      例 
     
    
      3. 
     
    
      若 
     
    
      y 
     
    
      = 
     
    
      y 
     
    
      ( 
     
    
      x 
     
    
      ) 
     
    
      由 
     
     
     
       y 
      
     
       3 
      
     
    
      一 
     
     
     
       x 
      
     
       2 
      
     
    
      + 
     
    
      y 
     
    
      = 
     
    
      0 
     
    
      确定 
     
    
      , 
     
    
      试求其极值 
     
    
      , 
     
    
      以及 
     
    
      x 
     
    
      ∈ 
     
    
      [ 
     
    
      0 
     
    
      , 
     
    
      1 
     
    
      ] 
     
    
      时的最值 
     
    
   
     例3.若y=y(x)由y^3一x^2+y=0确定,试求其极值,以及x∈[0,1]时的最值 
    
   
 例3.若y=y(x)由y3一x2+y=0确定,试求其极值,以及x∈[0,1]时的最值

做题步骤

image-20230105183256524

【知识点回忆】

y’'>0说明在这个点的一阶导数有从0开始增大的趋势,也就是说函数有增加的趋势【函数图像凹】

image-20230105183813443

5/5 求凹凸区间与拐点

      例 
     
    
      4. 
     
    
      求曲线 
     
    
      y 
     
    
      = 
     
    
      l 
     
    
      n 
     
    
      ( 
     
     
     
       x 
      
     
       2 
      
     
    
      + 
     
    
      1 
     
    
      ) 
     
    
      的凹凸区间和拐点 
     
    
   
     例4.求曲线y=ln(x^2+1)的凹凸区间和拐点 
    
   
 例4.求曲线y=ln(x2+1)的凹凸区间和拐点

方法:求y"
凸区间:满足y"<0的区间

凹区间:满足y">0的区间

拐点:凹凸区间交界的点

image-20230105184408233

第四课《微分中值定理和导数的应用》

1/3 用罗尔中值定理证明等式

image-20230105190840641

image-20230105191722246

image-20230105192332131

2/3 用拉格朗日中值定理证明关于f(x2)-f(x1)/[x2-x1]的不等式

image-20230105193237453

image-20230105193647803

image-20230105193914472

3/3 求极值与最值

      求函数 
     
    
      f 
     
    
      ( 
     
    
      x 
     
    
      ) 
     
    
      = 
     
    
      4 
     
     
     
       x 
      
     
       3 
      
     
    
      − 
     
    
      12 
     
     
     
       x 
      
     
       2 
      
     
    
      + 
     
    
      9 
     
    
      x 
     
    
      的极大值、极小值及在 
     
    
      [ 
     
    
      0 
     
    
      , 
     
    
      1.5 
     
    
      ] 
     
    
      内的最大值 
     
    
   
     求函数f(x)=4x^3-12x^2+9x的极大值、极小值及在[0,1.5]内的最大值 
    
   
 求函数f(x)=4x3−12x2+9x的极大值、极小值及在[0,1.5]内的最大值

img

      有一块边长为 
     
    
      3 
     
    
      的正方形铁片,在每一个角上各剪去一个边长为 
     
    
      x 
     
    
      的小正方形, 
     
     
    
      用剩下的部分做成开口盒子,当剪去小正方形的边长 
     
    
      x 
     
    
      为多大时,盒子的容积最大 
     
    
      ? 
     
    
   
     有一块边长为3的正方形铁片,在每一个角上各剪去一个边长为x的小正方形,\\ 用剩下的部分做成开口盒子,当剪去小正方形的边长x为多大时,盒子的容积最大? 
    
   
 有一块边长为3的正方形铁片,在每一个角上各剪去一个边长为x的小正方形,用剩下的部分做成开口盒子,当剪去小正方形的边长x为多大时,盒子的容积最大?

image-20230105195600245

第五课上《积分-不定积分》

1/6 直接套公式算不定积分

image-20230106160901605

       ⑧ 
      
     
       ∫ 
      
     
       t 
      
     
       a 
      
     
       n 
      
     
       x 
      
     
       d 
      
     
       x 
      
     
       = 
      
     
       ∫ 
      
      
       
       
         s 
        
       
         i 
        
       
         n 
        
       
         x 
        
       
       
       
         c 
        
       
         o 
        
       
         s 
        
       
         x 
        
       
      
     
       d 
      
     
       x 
      
     
       = 
      
     
       ∫ 
      
      
      
        1 
       
       
       
         c 
        
       
         o 
        
       
         s 
        
       
         x 
        
       
      
     
       d 
      
     
       ( 
      
     
       − 
      
     
       c 
      
     
       o 
      
     
       s 
      
     
       x 
      
     
       ) 
      
     
       = 
      
     
       − 
      
     
       l 
      
     
       n 
      
     
       ∣ 
      
     
       c 
      
     
       o 
      
     
       s 
      
     
       x 
      
     
       ∣ 
      
     
       + 
      
     
       C 
      
      
     
       ⑨ 
      
     
       ∫ 
      
     
       c 
      
     
       o 
      
     
       t 
      
     
       x 
      
     
       d 
      
     
       x 
      
     
       = 
      
     
       ∫ 
      
      
      
        1 
       
       
       
         t 
        
       
         a 
        
       
         n 
        
       
         x 
        
       
      
     
       d 
      
     
       x 
      
     
       = 
      
     
       ∫ 
      
      
       
       
         c 
        
       
         o 
        
       
         s 
        
       
         x 
        
       
       
       
         s 
        
       
         i 
        
       
         n 
        
       
         x 
        
       
      
     
       d 
      
     
       x 
      
     
       = 
      
     
       ∫ 
      
      
      
        1 
       
       
       
         s 
        
       
         i 
        
       
         n 
        
       
         x 
        
       
      
     
       d 
      
     
       ( 
      
     
       s 
      
     
       i 
      
     
       n 
      
     
       x 
      
     
       ) 
      
     
       = 
      
     
       l 
      
     
       n 
      
     
       ∣ 
      
     
       s 
      
     
       i 
      
     
       n 
      
     
       x 
      
     
       ∣ 
      
     
       + 
      
     
       C 
      
      
     
       ( 
      
     
       t 
      
     
       a 
      
     
       n 
      
     
       x 
      
      
      
        ) 
       
      
        ‘ 
       
      
     
       = 
      
     
       s 
      
     
       e 
      
      
      
        c 
       
      
        2 
       
      
     
       x 
      
     
       , 
      
     
       t 
      
     
       a 
      
      
      
        n 
       
      
        2 
       
      
     
       x 
      
     
       + 
      
     
       1 
      
     
       = 
      
     
       s 
      
     
       e 
      
      
      
        c 
       
      
        2 
       
      
     
       x 
      
      
     
       [ 
      
     
       十七 
      
     
       ] 
      
     
       ∫ 
      
      
       
       
         d 
        
       
         x 
        
       
       
        
        
          a 
         
        
          2 
         
        
       
         + 
        
        
        
          x 
         
        
          2 
         
        
       
      
     
       = 
      
     
       ∫ 
      
      
       
       
         d 
        
       
         x 
        
       
       
        
        
          a 
         
        
          2 
         
        
       
         ( 
        
       
         1 
        
       
         + 
        
       
         ( 
        
       
         x 
        
       
         / 
        
       
         a 
        
       
         ) 
        
        
        
          ) 
         
        
          2 
         
        
       
      
     
       = 
      
     
       ∫ 
      
      
       
       
         d 
        
       
         ( 
        
       
         x 
        
       
         / 
        
       
         a 
        
       
         ) 
        
       
       
       
         a 
        
       
         ( 
        
       
         1 
        
       
         + 
        
       
         ( 
        
       
         x 
        
       
         / 
        
       
         a 
        
       
         ) 
        
        
        
          ) 
         
        
          2 
         
        
       
      
     
       = 
      
      
      
        1 
       
      
        a 
       
      
     
       a 
      
     
       r 
      
     
       c 
      
     
       t 
      
     
       a 
      
     
       n 
      
     
       ( 
      
      
      
        x 
       
      
        a 
       
      
     
       ) 
      
     
       + 
      
     
       C 
      
      
     
       [ 
      
     
       十六 
      
     
       ] 
      
     
       ∫ 
      
      
       
       
         d 
        
       
         x 
        
       
       
        
         
         
           a 
          
         
           2 
          
         
        
          − 
         
         
         
           x 
          
         
           2 
          
         
        
       
      
     
       = 
      
     
       ∫ 
      
      
       
       
         d 
        
       
         x 
        
       
       
       
         a 
        
        
         
         
           1 
          
         
           − 
          
         
           ( 
          
         
           x 
          
         
           / 
          
         
           a 
          
          
          
            ) 
           
          
            2 
           
          
         
        
       
      
     
       = 
      
     
       ∫ 
      
      
       
       
         d 
        
       
         ( 
        
       
         x 
        
       
         / 
        
       
         a 
        
       
         ) 
        
       
       
        
        
          1 
         
        
          − 
         
        
          ( 
         
        
          x 
         
        
          / 
         
        
          a 
         
         
         
           ) 
          
         
           2 
          
         
        
       
      
     
       = 
      
     
       a 
      
     
       r 
      
     
       c 
      
     
       s 
      
     
       i 
      
     
       n 
      
     
       ( 
      
     
       x 
      
     
       / 
      
     
       a 
      
     
       ) 
      
     
       + 
      
     
       C 
      
      
     
       [ 
      
     
       二十 
      
     
       ] 
      
     
       令 
      
     
       x 
      
     
       = 
      
     
       a 
      
     
       t 
      
     
       a 
      
     
       n 
      
     
       x 
      
     
       和 
      
     
       x 
      
     
       = 
      
     
       a 
      
     
       s 
      
     
       e 
      
     
       c 
      
     
       x 
      
      
     
       【具体参考张宇基础 
      
     
       30 
      
     
       讲 
      
     
       P 
      
     
       110 
      
     
       】 
      
     
    
      ⑧ \int tanx dx=\int \frac{sinx}{cosx} dx =\int \frac{1}{cosx} d(-cosx)=-ln|cosx|+C \\ ⑨ \int cotx dx=\int \frac{1}{tanx} dx =\int \frac{cosx}{sinx} dx=\int \frac{1}{sinx} d(sinx)=ln|sinx|+C \\ (tanx)^`=sec^2x,tan^2x+1=sec^2x \\ [十七] \int \frac{dx}{a^2+x^2}=\int \frac{dx}{a^2(1+(x/a))^2}=\int \frac{d(x/a)}{a(1+(x/a))^2}=\frac{1}{a}arctan(\frac{x}{a})+C \\ [十六] \int \frac{dx}{\sqrt{a^2-x^2}}=\int \frac{dx}{a\sqrt{1-(x/a)^2}}=\int \frac{d(x/a)}{\sqrt{1-(x/a)^2}}=arcsin(x/a)+C \\ [二十] 令x=atanx和x=asecx\\ 【具体参考张宇基础30讲P110】 
     
    
  ⑧∫tanxdx=∫cosxsinx​dx=∫cosx1​d(−cosx)=−ln∣cosx∣+C⑨∫cotxdx=∫tanx1​dx=∫sinxcosx​dx=∫sinx1​d(sinx)=ln∣sinx∣+C(tanx)‘=sec2x,tan2x+1=sec2x[十七]∫a2+x2dx​=∫a2(1+(x/a))2dx​=∫a(1+(x/a))2d(x/a)​=a1​arctan(ax​)+C[十六]∫a2−x2​dx​=∫a1−(x/a)2​dx​=∫1−(x/a)2​d(x/a)​=arcsin(x/a)+C[二十]令x=atanx和x=asecx【具体参考张宇基础30讲P110】

2/6 设一部分再算的不定积分

换元法

image-20230106164118638

【补充:凑微分法】

image-20230106163459849

image-20230106163748649

image-20230106164252838

3/6 多项相加的不定积分

image-20230106164623173

4/6 两项相乘的不定积分

image-20230106165150519

image-20230106165409315

       【具体参考张宇基础 
      
     
       30 
      
     
       讲 
      
     
       P 
      
     
       112 
      
     
       】 
      
     
    
      【具体参考张宇基础30讲P112】 
     
    
  【具体参考张宇基础30讲P112】

image-20230106165755024image-20230106165942341

5/6 sin、cos相乘的不定积分

image-20230106170303122

       c 
      
     
       o 
      
     
       s 
      
     
       2 
      
     
       x 
      
     
       = 
      
     
       c 
      
     
       o 
      
      
      
        s 
       
      
        2 
       
      
     
       x 
      
     
       − 
      
     
       s 
      
     
       i 
      
      
      
        n 
       
      
        2 
       
      
     
       x 
      
     
       = 
      
     
       2 
      
     
       c 
      
     
       o 
      
      
      
        s 
       
      
        2 
       
      
     
       x 
      
     
       − 
      
     
       1 
      
     
       = 
      
     
       1 
      
     
       − 
      
     
       2 
      
     
       s 
      
     
       i 
      
      
      
        n 
       
      
        2 
       
      
     
       x 
      
     
    
      cos2x=cos^2x-sin^2x=2cos^2x-1=1-2sin^2x 
     
    
  cos2x=cos2x−sin2x=2cos2x−1=1−2sin2x

6/6 x2加减常数项的不定积分

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第五课下《积分-定积分》

1/3 定积分计算

牛顿-莱布尼茨公式

image-20230106171423194

image-20230106171330521

2/3 用定积分求面积

image-20230106171947801

image-20230106171640034

image-20230106171756416

3/3 用定积分求体积

image-20230106172519513

image-20230106172656555

image-20230106172726291

第六课上《微分方程(上)》

1/5 符合y’ + P(x)y =Q(x)的格式,求通解

      已知微分方程 
     
     
     
       y 
      
     
       ′ 
      
     
    
      + 
     
    
      x 
     
    
      y 
     
    
      = 
     
    
      3 
     
    
      x 
     
    
      ,求通解。 
     
     
    
      已知微分方程 
     
     
     
       y 
      
     
       ′ 
      
     
    
      + 
     
    
      y 
     
    
      = 
     
    
      3 
     
    
      x 
     
    
      ,求通解。 
     
    
   
     已知微分方程y'+xy=3x,求通解。\\ 已知微分方程y'+y =3x,求通解。 
    
   
 已知微分方程y′+xy=3x,求通解。已知微分方程y′+y=3x,求通解。

image-20230106201232430

image-20230106201312491

2/5 可将x、y拆到等号两边的题目,求通解

变量可分离型

image-20230106201538779

image-20230106201500845

3/5 有复合部分的题目,求通解

可化为变量可分离型

image-20230106201754301

image-20230106201945461

4/5 含y 、y’、y"、不含x的题目,求通解

二阶可降阶微分方程的求解==【缺X型】==

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二阶常系数齐次线性微分方程的通解

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image-20230106202822312

image-20230106202846759

5/5 含y 、y’、y"、也含x的题目,求通解

二阶常系数齐次线性微分方程的通解==【二阶齐次通解】==

image-20230106202449036

二阶常系数非齐次线性微分方程的特解==【二阶非齐次特解】==

【二阶非齐次通解例题】
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

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利用性质

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重点补充

泰勒展开公式

一、定义:

​ 相比e* ,sin x,cos x, ln(1+x)这些函数,人们对幂函数更为熟悉,如果能把函数近似表达成多项式,并且函数和多项式之间的误差也可以表示,那么在求极限,不等式或其他题目中可能会使形式变得简单,容易计算。

泰勒公式一句话描述:就是用多项式函数去逼近光滑函数

泰勒公式,也称泰勒展开式。是用一个函数在某点的信息,描述其附近取值的公式。如果函数足够平滑,在已知函数在某一点的各阶导数值的情况下,泰勒公式可以利用这些导数值来做系数,构建一个多项式近似函数,求得在这一点的邻域中的值

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      来自于张宇基础 
     
    
      30 
     
    
      讲 
     
    
      P 
     
    
      87 
     
    
   
     来自于张宇基础30讲P87 
    
   
 来自于张宇基础30讲P87

二、重要函数的泰勒公式

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image-20230106211707004
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三、用处

①利用泰勒公式求极限

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image-20230106212538743

②常用的等价无穷小

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梯度

参考资源:https://www.bilibili.com/video/BV1uZ4y1L7bB/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=de55588165743d85bbfd39eae0d9c152

1、方向导数

偏导数

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image-20230107123559524

①定义

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image-20230107124523130

②计算

image-20230107124930071

image-20230107125128653

image-20230107124856343

③例题

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2、梯度

​ 在一个数量场中,函数在给定点处沿不同的方向,其方向导数一般是不相同的,现在我们所关心的是沿哪一个方向其方向导数最大?最大值是多少?函数在点P沿哪一方向增加的速度最快?为此引进一个很重要的概念一一梯度

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标签: 人工智能 python

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