在通信开发工作好多年了,感觉很多东西特别是数字信号处理方面的理论知识很欠缺,而数学又是数字信号处理的基础,很多看似复杂的问题在数学中都变得非常简单,基于此,把大学时学习的高数从头到尾又翻了一遍,并做了笔记。
e的最重要性质是以其为底的指数函数的导数等于其本身,这有点类似于象乘法运算中的1的地位。
高等数学中的导数,微分,积分都是建立在极限的基础上的。导数刻划了函数的瞬时变化率,而微分则表示了函数的瞬时变化量。
初等数学研究在均匀变化情况下的函数变化率,使用除法计算,高等数学研究在非均匀变化的情况下的函数变化率,使用求导来计算,因此,导数可看作初等数学中商的推广;积分是研究函数在某一区间内变化的大小,它可看作初等数学中积(乘法)的推广。
一.函数与极限
1. 函数y=f(x),y是x的函数,x是自变量,y是因变量,f表示x与y之间的一种对应关系。
2. 函数的性质:收敛性;单调性;奇偶性;周期性。
3. 基本初等函数:幂函数,指数函数,对数函数,三角函数,其中幂函数与指数函数的区别,指数函数与对数函数互为反函数。
4. 函数的极限:自变量趋于有限值时函数的极限;自变量趋于无穷大时函数的极限。数列的极限可看做函数的极限的第二种情况。
5. 两个重要极限:lim(x->0)(sinx/x)=1;lim(x->无穷)(1+1/x)^x=e,该极限证明时使用了二次项展开公式;
6. 函数的连续性与间断点。
二.导数与微分
1. 函数的导函数
定义:如果函数y=f(x)在区间内每一点处都可导,那么f(x)的导函数为:
y = f (x) =
其中,是自变量的增量,是因变量的增量,可以看出,导数是变化率的一个概念,它是因变量的增量与自变量的增量之比,反应了因变量随自变量的变化而变化的快慢程度。
函数f(x)在点x0处的导数f (x0)就是导函数f (x)在x= x0处的函数值。
常数的导数等于0;
幂函数的导数:;
三角函数的导数: = ; = ;
指数函数的导数:;;
函数的和、差、积、商的求导法则;
符合函数的求导法则;
2. 微分
对于函数y=f(x),当自变量x的增量趋于0时,称为自变量的微分(注意:只有趋于0时),记为dx,即dx=,此时函数y=f(x)的增量称为函数的微分,记为dy,即dy=,那么有:dy = f (x) dx,从而有f (x),这就是说,函数的微分dy与自变量的微分dx之商等于该函数的导数,因此,导数也叫做微商。
小结:dx,dy是自变量和因变量的微分,而,只是自变量和因变量的增量,只有当和趋于0时,才定义为dx和dy。导数是两个微分的商,也是微分的概念。
微分函数的求取
根据dy = f (x) dx计算,如:
d() = dx;
d(sinx) = dx;
d(cosx) = dx;
d() = dx;
d() = dx
函数的和、差、积、商的微分法则;
符合函数的微分法则;
三.积分
1.不定积分
2.定积分
四.级数
1.常数项级数
2.函数项级数
常用的函数项级数:幂级数,幂级数的收敛域和发散域。
如1+x+x^2+。。。x^n+。。。
当|x|<1时,级数收敛于和1/(1-x),当|x|>=1时,级数发散。
3. 函数展开成幂级数:泰勒级数,需要满足的条件是函数f(x)在点x0的某一临域U(x0)内具有各阶导数,则f(x)在该邻域内能展开成泰勒级数的充分必要条件是f(x)的泰勒公式中的余项Rn(x)当n->无穷时的极限为零。
泰勒级数中的x0=0即为麦克劳林级数。
4. 使用麦克劳林级数推导欧拉公式
5. 函数展开成傅里叶级数
展开傅里叶级数的前提条件:周期函数
Tangent:正切,y/x
Cotangent:余切,x/y
正切和余切两个函数取值都是负无穷大到正无穷大,而sin和cos函数的取值从-1到+1。
第二篇:高数复习总结
第一章
1)洛必达法则求极限,最常用,要熟练;
2)无穷小代换求极限,在解题中非常有用,几个等价公式要倒背如流;
3)求含参数的极限,关键是把握常量变量的关系,求解过程体现你极限计算的基本功; 4)1的∞次方的极限是重点,多练几个题;
5)函数连续计算中要会对点进行修改定义、补充定义,看看书上怎么写的,给你说句话你体会一下,“连续的概念是逐点概念”,所以问题就是围绕特殊点展开的,这是数学思想了;
6)闭区间连续函数性质四定理非常重要,把它们背下来,然后结合例题搞定;
7)记住趋向不同,结果就大不一样的极限;
8)两个重要极限、两个基本极限 把它们的推倒过程多写写,记住;关键还是刚才的要点,一个是用e的抬头法,一个是注意“趋向不同,结果就大不一样的极限”,还有注意lnx的定义域>0;
9)要注意存在与任意的关系,存在就是说只要有一个符合就成立,任意是说只要有一个不符合就不成立,你体会体会。例题:无穷大无穷小 有界变量无界变量;
10)注意夹逼定理的条件很强,不要漏掉要点;
11)“见根号差,用有理化”!!! 这是思维定势,很管用;
第二章
1) 导数的概念非常重要!!!一定会在解答题(主观题)中让你展现出你对它的理解是透彻的,所以这里不要用什么特殊化思想,就是严格按照定义来演算推理;
2) 导数公式倒背如流的要求不算过分吧 呵呵;
3) 连续可导的要求一个弱一个强,只要改变条件的强弱就会有截然不同的做法,你做题的时候一定要总结一下,回顾一下,看看条件的强弱问题,然后在每个题上标记出来,便于以后再复习;
4) 由于有些函数求导会出现x在分母上出现,所以要知道:即使不是分段函数,有时也要用定义去求导,而且乘积中某个因子在某点不可导,但乘积在该点也可能可导;
5) 中值定理的难点在于构造辅助函数,构造函数是根据题目的要求来的,除了陈文灯等人写的方法外,关键是多看例题,熟练了,自然就会了(我上次给同学们说的是“微分方程法”和“凑”法,这两个掌握了就足够了);
6) 函数性态部分是基本功,一定要耐心的按照函数作图的几大步骤认真做几个题,这样就可以把函数的各种性态串起来了,方法:抄例题,然后背下来,自己默一遍;
7) 三个式子的不等事,即A 8) 能用微分中值定理的,一般用积分中值定理也可以搞定,你也试试吧,体会一下数学思想和定理的联系,是有好处的;
9) 这部分的经济应用题不难,关键是仔细一些,对弹性等概念理解好,你经济学的好的多了,我就不说了:);
第三章
1) 一元函数积分是高等数学中最重要的部分之一,一元函数的积分不学扎实,后面的多元函数的积分就是空中楼阁,要熟练掌握各种积分方法和几种常见的积分类型,如有理函数,三角函数的有理式和简单无理函数的积分;
2) 给你说几个准公式: ; ; ,作题时相当有用的哦,关键是反过来用你要有意识;
3) 这里特别提醒注意积分限函数,一句话:“积分限x在积分过程中是常量,在积分完毕后是变量”,这是核心的东西,抓住它就不会迷失方向;
4) 旋转体的体积看来是一定要考了,当然是重点,关键:一个是公式记清,应该是绕x轴还是y轴都要搞的清清楚楚,另一个就是体会移图和移轴的不同,这里要用到积分的计算,是体现基本功的地方;
5) 积分在经济中的应用也是重重之重,记清概念,把握公式,清醒审题,仔细答题,搞定;
6) 广义积分关键是计算,不是证明!!!记住重点;
7) 广义积分中积分函数是加减函数时不能将加减函数拆开分别积分,应将加减函数整体积分。积分上下限代入积分函数若无意义,则理解为取极限,你做做这个题就明白了:I= .
8) 其实广义积分和定积分的概念很容易搞清,一句话:定积分存在有两个必要条件,即积分区间有限,被积函数有界。破坏了积分区间有限,引出无穷区间上的广义积分,破坏了被积函数有界,引出无界函数的广义积分。
9) 把握住上面的这句话,就可以不晕了,看出来了吧,基本概念非常清楚的人才能学好;
10) 定积分是一个数!!!这是一个经常命题的地方,好记吗?那就记住吧;
11) 不定积分去根号时不用考虑绝对值,而定积分去根号时则要考虑绝对值!!!这个好错,一定要记住,会的可不要错哦,不然就惨喽;
12) 经验一个:三角有理函数式的积分,若有理函数式分母为 ,则可以通过分子分母同时乘上一个式子,使分母变为积的形式,另外,
还可以直接变形为积的形式来求解
13) 被积函数只要是可以看成两个不同类函数的积,就要优先考虑分步积分法,经验哦:);
14) 这里提一下,对于选择题中的抽象函数问题,我个人的认识是:将复杂的形式化成简单的形式,比如对抽象复合函数做变量替换,与其说是一种技巧方法,不如说是一条普遍的规律,任何事物都有由繁到简的趋势,这是可以上升到哲学层面的认识问题,(哈哈,这是英语学多了,not so much…as…用了一下);
15) 一个经验:如果在一个函数或者积分等中的函数,当它是同一个x的函数时,比如f(x)g(x)的形式,可以对其中的任何一个进行放大缩小或者变形,而另一个可以不动,这样的处理往往是需要的,很有用,当你作不下去时,想想我说的这个