一、函数的连续性 1.连续函数的性质 ◇局部有界性 ◇局部保号性 ◇四则运算法则 ◇若f在x0连续,g在u0=f(x0)连续,则g(f(x))在x0连续 ◇有界性定理(适用于闭区间)(用局部有界性与有限覆盖定理证明) ◇最大最小值定理(适用于闭区间)(用有界性定理和确界原理证明) ◇根的存在定理(适用于闭区间)(用局部保号性和区间套定理证明) ◇介值性定理(适用于闭区间)(用根的存在定理证明) ◇一致连续性定理(用有限覆盖定理证明) 二、导数和微分 1.导数的概念 ◇费马定理(可导函数极值的必要条件)(用连续函数局部保号性证明) ◇导函数的介值定理(用最大最小值定理和费马定理证明) 2.求导法则 ◇四则运算法则 ◇反函数的导数 ◇复合函数的导数及其引理 ◇参变量函数的导数 ◇高阶导数 3.微分 ◇可微<=>可导,且微分AΔx中的A等于导数(用有限增量公式证明) ◇微分运算法则(由导数运算法则推出) ◇高阶微分 ◇一阶微分形式的不变性 / 高阶微分不具有形式不变性 4.微分中值定理 ◇罗尔中值定理(用连续函数最大最小值定理与费马定理证明) ◇拉格朗日中值定理(用罗尔中值定理证明) ◇导数极限定理(用拉格朗日中值定理证明) ◇函数(严格)单调递增(减)的充要条件(用拉格朗日中值定理证明) ◇柯西中值定理(用罗尔中值定理证明) ◇洛必达法则(用柯西中值定理证明) 5.泰勒公式 ◇佩亚诺余项(用洛必达法则证明) ◇拉格朗日余项(泰勒定理)(用柯西中值定理证明) ◇积分型余项(用推广的定积分分部积分法证明) ◇柯西型余项(对积分型余项使用积分第一中值定理得) 6.函数的极值 ◇极值的第三充分条件:设f在x0某邻域内存在n-1阶导函数,在x0处可导,且f(k)(x0)=0 (k=1,2,...,n-1),f(n)(x0)≠0,则:(i) 当n为偶数时,f在x0取极值,且当f(n)(x0) <0时取极大值,当f(n)(x0) >0时取极小值;(ii) 当n为奇数时,f在x0处不取极值(在x0处用n阶泰勒公式(佩亚诺余项)证明,极值第二充分条件可作为其推论) 7.凸函数的性质 ◇充要条件:对I上的任意三点x1<x2<x3,总有(f(x2)-f(x1))/(x2-x1)≤(f(x3)-f(x2))/(x3-x2) ◇充要条件:对I上的任意三点x1<x2<x3,总有(f(x2)-f(x1))/(x2-x1)≤(f(x3)-f(x1))/(x3-x1)≤(f(x3)-f(x2))/(x3-x2) ◇充要条件:f’为I上的增函数(用上两条(引理)证) ◇充要条件:对I上的任意两点x1、x2,f(x2) ≥ f(x1)+f’(x1)(x2- x1)(用拉格朗日中值定理与上一条定理证) ◇Jensen不等式(用数学归纳法证) => |
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