高等数学速通笔记 1
第一章 函数、极限和连续
函数概念和性质
函数:是数集到数集的映射
基本初等函数:
- 常数
- 幂函数 xa
- 指数函数 ax
- 对数函数
- 三角、反三角函数
常见性质:
-
奇偶性
-
单调性
-
有界性
有上界、有下界
定义域:
数列和函数极限
limn→∞an=A 表示 n 无限增大,an 无限接近 A
函数极限存在当且仅当左右极限存在且相等

数列极限:分子分母同时除以 n 的最高次幂
分段函数极限:在分段点左右分别求左右极限
夹逼定理和两个重要极限
夹逼定理:
- 若g(x)<f(x)<h(x),且 limg=limh=A,则 limf=A
两个重要极限:
- limx→0xsinx=1
- limx→∞(1+X)x=e
第一个用于 sin,第二个用于 1∞
等价无穷小替换
当 x→0 时:
sinx∼xtanx∼xln(1+x)∼xex−1∼x1−cosx∼21x2
只有在乘除中可以直接替换
加减中慎用
函数的连续性和间断点
函数在 x0 处连续:limx→x0f(x)=f(x0)
间断点:
- 可去:极限存在不等于函数值或无定义
- 跳跃:左右极限存在但不相等
- 第二类:极限不存在
方法:先求左右极限,再与函数值比较,判断间断点类型
零点定理
若 f(x) 在 [a,b] 上连续,且 f(a)f(b)<0,则至少存在一点 x∈(a,b),满足 f(x)=0
用于证明方程根存在性
构造辅助函数,验证端点值异号
洛必达法则
对于 0/0 和 ∞/∞ 型未定式,有:
limg(x)f(x)=limg′(x)f′(x)
(在右侧极限存在时)
先用代入法判断是否为未定式,再分子分母分别求导,可重复使用
第二章 一元函数微分学
可导与连续的关系
可导一定连续,连续不一定可导
方法:判断分段函数在分段点的可导性,要分别计算左导数和右导数,若相等则可导
区别:
- 连续性:极限 = 真实取值?
- 可导性:左导数 = 右导数 ?
四则运算和符合函数可导
若 u(x) 和 v(x) 可导
则
- (uv)′=u′v+uv′
- (vu)′=v2u′v−uv′
若 y=f(u),u=g(x),则:
dxdy=f′(g(x))⋅g′(x)
隐函数与对数求导法
隐函数求导:对于 F(x,y)=0 两边对 x 求导,来解出 y′
(比如有一项为 y2 ,视为复合函数,变成 2ydxdy)
对数求导法:对于 y=f(x)g(x),先取 lny 在求导
高阶导数
高阶导数:f(n)(x)=dxndny
莱布尼兹公式:
(uv)(n)=k=0∑n(kn)u(k)v(n−k)
函数的单调性与极值
f′(x)>0⇒ 单调递增
极值由一阶导和二阶导共同判断:
-
极大值条件:f′(x0)=0,f′′(x0)<0
-
极小值条件:f′(x0)=0,f′′(x0)>0
函数凹凸性和拐点
- f′′(x)>0 凹函数
- f′′(x)<0 凸函数
f′′(x)=0 拐点(两侧凹凸性改变的点)
最值问题和经济应用
闭区间上最值求法:求驻点(一阶导数为0,包括极值点)和不可导点;比较端点和这些点的函数值
边际成本:MC=C′(q),表示增加一单位产量所增加的成本
需求价格弹性:
E=QP⋅dPdQ