经过了预备阶段的学习,对高等数学上册有了比较好的了解,今天正式开始考研阶段的复习,首先第一个章节就是函数以及极限的基本概念。
每次新学习一个内容我们都将从概念,性质以及其他方面展开学习。
函数的概念:每一个函数都需要定义域以及相关法则,若两个函数的定义域和相关法则相同,则函数相同。
性质:单调性,奇偶性(讨论的前提是函数的定义域必须按照原点对称,有几个特殊的奇函数:2ln,1e^x,若奇函数在0点出有定义,则0点出函数值一定为0),有界性,周期性(若一个函数的周期为T,那f(ax+b)的周期可以用sinx和sin(2x+3)来类比,即为T比a的绝对值)
函数的分类:复合函数,内层函数的函数值传入外层函数中作为自变量,因此我们要考虑内层函数的值域与外层函数的定义域是否有交集。
反函数,实际的反函数其实是将x是y的函数写成y是x的函数,而且这两个函数共用同一个图像,但是若将反函数的y和x用最原始的方式表示出来,此时的图像与以前的图像就是关于y=x对称了,有几个特殊的几个x对应同一个y,这样反过来x也对应一个y,因此单调函数一定有反函数,但是反函数不一定都是单调函数,一一对应即可。
初等函数:幂函数,指数函数,对数函数,三角函数,反三角函数
这里面的例题最经典的就是分段函数与复合函数的结合,但是难度不大,一个x首先进入内层函数然后函数值进入外层函数,记住复合函数这一个本质然后结合分段函数即可写出复合的表达式。
极限:
极限的概念:分为数列和函数两部分
数列极限的概念:一克斯龙的作用是说明数列值和极限值无限接近,N的作用是说明趋向的过程,最后的绝对值可以理解为距离。
但是几何意义上理解数列的极限则为,一条数轴,把后面的绝对值拆开,当n>N时,即数列后面的无穷项都在a—一克斯龙,a+一克斯龙之间,所以Xn+k的极限都是等于a,还能与保号性产生联系,已知a>0,一定能找到一个一克斯龙,使得在a—一克斯龙一定大于0,有了一克斯龙那么一定有N,当n>N时满足数列的后无穷项都落在这个区间内,因此函数值一定大于0,这里若写大于等于0也可以,因为大于等于是指大于或者等于满足一项即可。还有就是与部分列的关系,所有部分列的极限与原数列极限都相同,若奇数列的极限等于偶数列的极限则数列的极限为a。看到(-1)^n这样的就有可能用到奇偶和整体的关系来求整体。
函数极限的概念:分为趋于无穷和趋于某一个x0两种情况,
趋向于无穷这个比较简单,但是趋向于x0这个我们若想 表达接近的过程就要引入一个德尔塔变量,使x-x0的绝对值小于德尔塔并且大于0,也就是一个去心邻域。我们仔细看这个极限的定义,发现在这个去心邻域中,一定要函数值始终存在,我们有一个重要极限sinx/x,当x趋向于0,最终结果为1,但是如果x等于0,那此时的函数就没有定义,不符合定义,极限不存在,所以我们一定要注意这个方面。还要注意的一个方面是所左右极限和整体极限的关系,左右极限存在并相等整体极限才会存在,但平常我们不需要分左右,分段函数,e^x以及arctanx这几个特殊情况需要讨论。
我们从这里引出极限不存在的几种情况:1、趋向于无穷 2、即上面那种情况,函数不存在 3、所有极限存在但不相等
极限的性质:有界性,保号性(分两种:一个是已知a大于0,但不可以等于0,因为等于0推不出后面的结论,另一个是函数值大于0,可以推出极限大于等于0,比如Xn=1/n,保号性在题目中经常用到)
极限的存在准则:夹逼准则,主要用于n项相加
单调有界准则,主要用于Xn+1与Xn的递推关系中求极限。
无穷小与无穷大:
无穷小的概念较简单,x趋向于x0,极限值=0,性质是有限个的和和乘积都等于无穷小,无穷小乘一个有界函数还是无穷小。
分类有高阶,低阶,同阶,等价以及k阶
无穷大是指的任意M,在n>N时,一定满足函数值的绝对值>M,性质是有限项乘积还是为无穷大,无穷大加一个有界函数还是无穷大。
在函数值趋向于∞时,ln最小,其次是幂函数,x的a次方,然后是指数函数,这三个不是一个量级的,一定严格按照计算机中的时间复杂度常对幂指阶来确定大小。
无穷大与无界函数的关系,严格按照定义对比,无界函数只需要一点使得函数无界即可,而无穷函数是要求区间内所有都是无穷的。
无穷一定能推出无界,但是无界不一定推出无穷。