前言
今天学习的高等数学的部分,即使是在whk也能有很大的运用空间,需要好好掌握,尤其是这次讲课内容较为基础,必要时可反复复习!
从极限开始
\(\lim_{x\to x_0}f(x)\) 表示当x趋近于\(x_0\)时\(f(x)\)对应的取值
$ \frac{1}{无穷大}=无穷小 $(无穷大不等同于正无穷)
\(e的定义:e=\lim_{x\to \infty }(1+\frac{1}{x})^x\)
等价无穷小:若 \(\lim_{x \to 0}\frac{f(x)}{g(x)}=1\) ,则可以用表示\(f(x)\sim g(x)\)表示它们是等价的无穷小,这样就可以在运算极限值时将二者直接互相代换
常见:
导数初步
导数可以把它简单地理解为函数的变化率,或者是函数图像上过某一点图像切线的斜率。其用途非常广泛,需重点关注。
对函数\(f(x)\)求导可记作\(f^\prime(x)\)
导数表
导数运算
总之熟能生巧,勤加练习后不需死记硬背即可牢固掌握。
洛必达法则
神!洛必达法则天下第一!看到lim就是一个洛!(逃
洛必达法则:$$\lim_{x\to a}\frac{f(x)}{g(x)}=\frac{f^\prime (x)}{g^\prime (x)}$$
当然洛必达法则在使用时是有前提的,当x趋近于\(x_0\)时\(f(x)与g(x)\)必须同时趋近于0(注意只能是0,不能是其它常数,小心洛着洛着极限值变为1还在洛就出事了),或者是同时趋近于无限,即必须是\(\frac{0}{0}或\frac{\infty}{\infty}\)型。特殊地,\(0\cdot\infty\)型也可以洛,在这种情况下可以将\(\infty\)型转化为\(\frac{1}{0}\)型,或将0型转化为\(\frac{1}{\infty}\)型思考
泰勒展开
直接上公式:若\(f(x)在x_0处有n阶导数,那么对于x_0邻域中的x有\) $$f(x)=f(x_0)+\frac{f^\prime(x_0)(x-x_0)}{1!}+ \frac{f^{\prime\prime}(x_0)(x-x_0) ^2 }{2!}+......+ \frac{f^{(n)}(x-x_0) ^n}{n!}+ o((x-x_0)^n)$$
其中\(o((x-x_0)^n)\)表示高阶无穷小,即该数列第n项之后所有项的和,虽然值已经小到趋近0,但是依然需要加上这一部分,否则这个数列只能无限逼近\(f(x)\)而不能等于\(f(x)\)
此时如果将\(x_0=0\)代入则可以得到函数在0处展开的样子,即泰勒展开的特殊情况——麦克劳林公式:$$f(x)=f(0)+\frac{f^\prime(0)x}{1!}+ \frac{f^{\prime\prime}(0)x ^2}{2!}+......+ \frac{f^{(n)}(0)x ^n}{n!}+ o(x^n)$$
不过只需记住泰勒展开就可以了,个人感觉没有必要两个都记下来
运用
在我们熟练掌握了泰勒展开及其衍生变形后,我们就可以轻松做到一些平常想都不敢想的事了,手撕根号,三角函数,ln,e的幂次都不在话下,只需将上式的\(f(x)\)换为我们想要的函数,公式: