目录

  • 1 序言
    • 1.1 第一节  《微积分》课程简介
    • 1.2 第二节 微积分学习方法
  • 2 第一章 函数
    • 2.1 第一节 预备知识
      • 2.1.1 实数的区间与邻域
    • 2.2 第二节 函数
      • 2.2.1 函数概念与表示
    • 2.3 第三节 反函数
    • 2.4 第四节 函数的几何特性
    • 2.5 第五节 函数的运算
      • 2.5.1 函数的四则运算
      • 2.5.2 函数的复合与分解
    • 2.6 第六节 初等函数
      • 2.6.1 基本初等函数与初等函数
    • 2.7 第七节 经济函数举例
    • 2.8 习题解答(习题1-1and2选解)
    • 2.9 章节测试
    • 2.10 章节必做测验
  • 3 第二章 极限与连续
    • 3.1 第一节 数列的极限
      • 3.1.1 数列及其极限的描述定义
      • 3.1.2 数列极限与子列极限的关系
      • 3.1.3 选学1*——数列极限的分析定义
    • 3.2 第二节 函数的极限
      • 3.2.1 函数在无穷远处的极限
      • 3.2.2 函数在固定点的极限与单侧极限
      • 3.2.3 无穷小量与无穷大量的概念
      • 3.2.4 选学2*——函数极限的分析定义
    • 3.3 第三节 极限的四则运算
      • 3.3.1 极限的四则运算法则及有理分式的极限
    • 3.4 第四节 极限的性质
      • 3.4.1 极限唯一性与应用
      • 3.4.2 极限的有界性和局部有界性
      • 3.4.3 复合函数的极限
      • 3.4.4 极限的保号性
      • 3.4.5 选学3*——数列极限与函数极限的关系
    • 3.5 第五节 两个重要极限
      • 3.5.1 夹逼准则
      • 3.5.2 重要极限I及其应用
      • 3.5.3 单调有界准则
      • 3.5.4 重要极限II及其应用
      • 3.5.5 连续复利
    • 3.6 第六节 无穷小量的性质
      • 3.6.1 无穷小量的运算性质
      • 3.6.2 无穷小量与其他概念的关系性质
    • 3.7 第七节 无穷小量阶的比较
      • 3.7.1 无穷小量阶的比较
      • 3.7.2 等价代换求极限
    • 3.8 第八节 函数连续与间断概念
      • 3.8.1 连续的定义及其等价形式
      • 3.8.2 连续的必要条件与单侧连续
      • 3.8.3 间断点分类与举例
    • 3.9 第九节 函数连续的性质
      • 3.9.1 函数连续的性质
      • 3.9.2 分段函数连续区域
    • 3.10 第十节 闭区间上连续函数的性质
      • 3.10.1 闭区间上的连续函数及其性质
    • 3.11 章节 必做测试
    • 3.12 习题选解
      • 3.12.1 习题1-3and4
      • 3.12.2 习题1-5and678
      • 3.12.3 习题1-9and10
    • 3.13 章节测试
  • 4 第三章 导数与微分
    • 4.1 第一节 导数的概念
      • 4.1.1 导数概念
      • 4.1.2 单侧导数
      • 4.1.3 可导与连续的关系
    • 4.2 第二节 导数的运算法则
      • 4.2.1 导函数
      • 4.2.2 导数的四则运算
      • 4.2.3 反函数求导法与导数公式
    • 4.3 第三节 复合函数求导法和隐函数求导法
      • 4.3.1 复合函数的导数
      • 4.3.2 隐函数求导法
      • 4.3.3 对数求导法
    • 4.4 第四节 高阶导数
      • 4.4.1 高阶导数
      • 4.4.2 几个函数的n阶导数
      • 4.4.3 n阶导数的计算公式
    • 4.5 第五节 函数的微分
      • 4.5.1 微分概念
      • 4.5.2 可导与微分的关系
      • 4.5.3 微分的四则运算
      • 4.5.4 一阶微分形式不变性
    • 4.6 第六节  导数在经济中的应用
      • 4.6.1 边际
      • 4.6.2 弹性
    • 4.7 导数与微分必做测试
    • 4.8 习题选解——疑难问题
      • 4.8.1 习题2-1
      • 4.8.2 习题2-2
      • 4.8.3 习题2-3
      • 4.8.4 习题2-4
      • 4.8.5 习题2-5
    • 4.9 章节测试
  • 5 第四章  微分学应用
    • 5.1 第一节 极值的概念
      • 5.1.1 函数极值的概念及必要条件
    • 5.2 第二节 中值定理
      • 5.2.1 罗尔定理
      • 5.2.2 罗尔定理应用
      • 5.2.3 拉格朗日定理
      • 5.2.4 拉格朗日定理的推论
      • 5.2.5 柯西定理
    • 5.3 第三节 罗比达法则
      • 5.3.1 罗比达法则
      • 5.3.2 几个无穷大量的比较
      • 5.3.3 罗比达法则其它型
    • 5.4 第四节  函数的单调性
    • 5.5 第五节 极值点的充分条件
      • 5.5.1 函数极值的第一充分条件
      • 5.5.2 函数极值的第二充分条件
    • 5.6 第六节 曲线的凹凸性
      • 5.6.1 曲线的凹凸性与拐点
      • 5.6.2 曲线的凹凸性判别
    • 5.7 第七节 曲线的渐近线
    • 5.8 第八节 函数的作图
      • 5.8.1 函数作图
      • 5.8.2 软件作图
    • 5.9 第九节 函数最值的应用
      • 5.9.1 函数的最大值与最小值
      • 5.9.2 函数最值的应用
    • 5.10 测验---必做
    • 5.11 习题选解---
      • 5.11.1 习题3-1and2
    • 5.12 章节测试
  • 6 第五章  不定积分
    • 6.1 第一节 不定积分的概念
    • 6.2 第二节 不定积分的性质
    • 6.3 第三节 基本积分法
    • 6.4 第四节 换元积分法
      • 6.4.1 第一换元法
      • 6.4.2 第二换元法
    • 6.5 第五节 分部积分法
    • 6.6 第六节 简单有理分式的积分
    • 6.7 章节基础练习---必做
    • 6.8 章节测试
  • 7 定积分——链接
    • 7.1 定积分
  • 8 定积分的应用——链接
    • 8.1 定积分的应用
  • 9 微积分(二)复习
    • 9.1 6月15日(1)
    • 9.2 6月15日(2)
  • 10 2019级复习
    • 10.1 历年真题一
    • 10.2 历年真题二
    • 10.3 历年真题三
第一节 预备知识



实数,是有理数和无理数的总称。数学上,实数定义为与数轴上的点相对应的数。实数可以直观地看作有限小数与无限小数,实数和数轴上的点一一对应。但仅仅以列举的方式不能描述实数的整体。实数和虚数共同构成复数。

实数可以分为有理数和无理数两类,或代数数和超越数两类。实数集通常用黑正体字母 表示。R表示n 维实数空间。实数是不可数的。实数是实数理论的核心研究对象。

所有实数的集合则可称为实数系(real number system)或实数连续统。任何一个完备的阿基米德有序域均可称为实数系。在保序同构意义下它是惟一的,常用R表示。由于R是定义了算数运算的运算系统,故有实数系这个名称。

实数可以用来测量连续的量。理论上,任何实数都可以用无限小数的方式表示,小数点的右边是一个无穷的数列(可以是循环的,也可以是非循环的)。在实际运用中,实数经常被近似成一个有限小数(保留小数点后 n 位,n为正整数)。在计算机领域,由于计算机只能存储有限的小数位数,实数经常用浮点数来表示。



在公元前500年左右,以毕达哥拉斯为首的希腊数学家们认识到有理数在几何上不能满足需要,但毕达哥拉斯本身并不承认无理数的存在。 直到17世纪,实数才在欧洲被广泛接受。18世纪,微积分学在实数的基础上发展起来。1871年,德国数学家康托尔第一次提出了实数的严格定义。

根据日常经验,有理数集在数轴上似乎是“稠密”的,于是古人一直认为用有理数即能满足测量上的实际需要。以边长为1厘米的正方形为例,其对角线有多长?在规定的精度下(比如误差小于0.001厘米),总可以用有理数来表示足够精确的测量结果(比如1.414厘米)。但是,古希腊毕达哥拉斯学派的数学家发现,只使用有理数无法完全精确地表示这条对角线的长度,这彻底地打击了他们的数学理念;他们原以为:

任何两条线段(的长度)的比,可以用自然数的比来表示。

正因如此,毕达哥拉斯本人甚至有“万物皆数”的信念,这里的数是指自然数(1 , 2 , 3 ,...),而由自然数的比就得到所有正有理数,而有理数集存在“缝隙”这一事实,对当时很多数学家来说可谓极大的打击;见第一次数学危机。

从古希腊一直到17世纪,数学家们才慢慢接受无理数的存在,并把它和有理数平等地看作数;后来有虚数概念的引入,为加以区别而称作“实数”,意即“实在的数”。在当时,尽管虚数已经出现并广为使用,实数的严格定义却仍然是个难题,以至函数、极限和收敛性的概念都被定义清楚之后,才由十九世纪末的戴德金、康托等人对实数进行了严格处理。


绝对值是指一个数在坐标轴上所对应点到原点的距离叫做这个数的绝对值,绝对值用“ | |”来表示。|b-a|或|a-b|表示坐标轴上表示a的点和表示b的点的距离。

几何意义

在数轴上,一个数到原点的距离叫做该数的绝对值。|a-b|表示数轴上表示a的点和表示b的点的距离。

几何的意义的应用

例如:|5|指在数轴上表示数5的点与原点的距离,这个距离是5,所以5的绝对值是5。同样,|-5|指在数轴上表示数-5的点与原点的距离,这个距离是5,所以-5的绝对值也是5。|-3+2|指数轴上表示-3的点和表示-2的点的距离,这个式子值是1,所以数轴上表示-3的点和表示-2的点的距离是1。同样|3-2|也表示数轴上3的点和表示2的点的距离。

代数意义

非负数〔正数和0〕的绝对值是它本身,非正数〔负数和0〕的绝对值是它的相反数。

a的绝对值用“|a|”表示.读作“a的绝对值”。

实数a的绝对值永远是非负数,即|a |≥0。互为相反数的两个数的绝对值相等,即|-a|=|a|(因为在数轴上它们到原点的距离相等)。

若a为正数,则满足|x|=a的x有两个值±a,如|x|=3,,则x=±3.

无论是绝对值的代数意义还是几何意义,都揭示了绝对值的以下有关性质:

(1)任何有理数的绝对值都是大于或等于0的数,这是绝对值的非负性。

(2)绝对值等于0的数只有一个,就是0。

(3)绝对值等于同一个正数的数有两个,这两个数互为相反数或相等。

(4)互为相反数的两个数的绝对值相等。

(5)正数的绝对值是它本身。

(6)负数的绝对值是它的相反数。

(7)0的绝对值是0。
  绝对值等式、不等式:
  (1)|a|*|b|=|ab|
  (2)|a|/|b|=|a/b|(b≠0)
  (3)a^2=|a|^2这个性质一般用在含绝对值的一元二次方程中,例:x^2-3|x|+2=0,可以变成
       |x|^2-3|x|+2=0,(|x|-1)(|x|-2)=0,|x|=1或2,x=±1或±2
  (4)|x|-|y|<=|x+y|<=|x|+|y|
  由此可以得出推论|x|-|y|<=|x-y|<=|x|+|y|,因为|x|-|-y|<=|x+(-y)|<=|x|+|-y|


在数学里,区间通常是指这样的一类实数集合:如果x和y是两个在集合里的数,那么,任何x和y之间的数也属于该集合。例如,由符合0 ≤ x ≤ 1的实数所构成的集合,便是一个区间,它包含了0、1,还有0和1之间的全体实数。其他例子包括:实数集,负实数组成的集合等。

区间在积分理论中起着重要作用,因为它们作为最"简单"的实数集合,可以轻易地给它们定义"长度"、或者说"测度"。然后,"测度"的概念可以拓,引申出博雷尔测度,以及勒贝格测度。

区间也是区间算术的核心概念。区间算术是一种数值分析方法,用于计算舍去误差。

区间的概念还可以推广到任何全序集T的子集S,使得若x和y均属于S,且x<z<y,则z亦属于S。例如整数区间[-1...2]即是指{-1,0,1,2}这个集合。

区间表示法是指在实数线上,以视觉化的方式表示出一个区间的范围。亦指以区间形式给出(含有一个未知数x的)不等式的解集。

中心与半径

a称为这邻域的中心δ称为这邻域的半径

去心邻域

aδ邻域去掉中心a后,称为点a去心δ邻域,表达方法是在U上标一个小的0。有时把开区间(a - δ, a)称为a的左δ邻域,把开区间(a, a + δ)称为a的δ邻域