第三章、一元函数微分学的应用
calculus
2024-03-28 2014字

罗尔定理

拉格朗日中值定理

柯西中值定理

泰勒中值定理的性质

<font color=#A00>泰勒中值定理是等式!</font>

比如 $\sqrt{1-x^2}-1 \sim -\frac{1}{2}x^2$

但是要注意如果是代换 $x+1$ 这种两项的,一定要把后面的展开也带入,有可能前面的低次项的系数会变

比如 $\int_{0}^{x^2}ln(1+t^2)dt \sim \frac13x^6$

等式嘛,怎么样都可以,只是注意皮亚诺型余项

极值点

极值点的概念

​ 设 $y=f(x)\,(x\in D),\,x_0\in D$ ,若存在 $\delta>0$ ,当 $0<\mid x-x_0\mid<\delta$ 时,有 $f(x)<f(x_0)$ ,则称 $x_0$ 为 $f(x)$ 的<font color=#F00>极大值点</font>

​ 设 $y=f(x)\,(x\in D),\,x_0\in D$ ,若存在 $\delta>0$ ,当 $0<\mid x-x_0\mid<\delta$ 时,有 $f(x)>f(x_0)$ ,则称 $x_0$ 为 $f(x)$ 的<font color=#0A0>极小值点</font>

极值点存在性

结论1:设 $f(x)$ 在 $x=a$ 处取极值,则 $f’(a)=0$ 或 $f’(a)$ 不存在,反之不对。

结论2:设 $f(x)$ 可导且在 $x=a$ 处取极值,则 $f’(a)=0$

单调性

​ 设函数 $y=f(x)$ 在 D 上有定义,若对任意的 $x_1,x_2\in D$ 且 $x_1<x_2$ ,有 $f(x_1)<f(x_2)$ ,称 $f(x)$ 在区域 D 上为<font color=#a00>严格的增函数</font>。

​ 设函数 $y=f(x)$ 在 D 上有定义,若对任意的 $x_1,x_2\in D$ 且 $x_1<x_2$ ,有 $f(x_1)>f(x_2)$ ,称 $f(x)$ 在区域 D 上为<font color=#0a0>严格的减函数</font>。

单调性与导数

(1):若在区间 $I$ 内有 $f’(x)>0$ ,则 $f(x)$ 在 $I$ 上严格增加,<font color=#0af>反之不对</font>。

(2):若在区间 $I$ 内有 $f’(x)<0$ ,则 $f(x)$ 在 $I$ 上严格减少,反之不对。

驻点

​ 一阶导数为0的点即驻点

驻点和极值点的关系

凹凸性与拐点

凹凸性的概念

​ 设 $y=f(x)$ 定义于区间 $I$ 上,若对任意的 $x_1,x_2\in I$ 且 $x_1\ne x_2$ 有 ${\large f(\frac{x_1+x_2}{2})>\frac{f(x_1)+f(x_2)}{2}}$ ,则称 $y=f(x)$ 在 $I$ 上为<font color=#0a0>凸函数</font>。

拐点

​ 设 $y=f(x)$ 定义于区间 $I$ 上,若 $f(x)$ 在 $x=x_0$ 两侧凹凸性不同,称 $(x_0,f(x_0))$ 为曲线 $y=f(x)$ 的<font color=#0a0>拐点</font>

凹凸性于拐点的判断方法(充分不必要)

定理1:若当 $x\in I$ 时, $f’‘(x)>0$ (个别点除外),则 $y=f(x)$ 在 $I$ 内为凹函数;若当 $x\in I$ 时, $f’‘(x)<0$ (个别点除外 ),则 $y=f(x)$ 在 $I$ 内为<font color=#a00>凸函数</font>。

定理2:设 $f(x)$ 三阶可导,且 $f’‘(x_0)=0$,但 $f’’‘(x)\ne0$,则 $(x_0,f(x_0))$ 为曲线 $f(x)$ 上的<font color=#0a0>拐点</font>。

渐近线

水平渐近线

​ 若 $\displaystyle\lim_{x\to\infty}f(x)=A$ ,称 $y=A$ 为 $L:y=f(x)$ 的水平渐近线。

铅直渐近线

​ 若 $\displaystyle\lim_{x\to a}f(x)=\infty$ 或 $f(a-0)=\infty$ 或 $f(a+0)=\infty$ ,称 $x=a$ 为曲线 $y=f(x)$ 的铅直渐近线。

斜渐近线

​ 若 $\displaystyle\lim_{x\to\infty}\frac{f(x)}{x}=a\,(a\ne0,a\ne\infty)$ , $\displaystyle\lim_{x\to\infty}[f(x)-ax]=b$ ,称 $y=ax+b$ 为曲线 $y=f(x)$ 的斜渐近线

铅直渐近线只存在于间断点

水平渐近线只存在于无穷点

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