0. 写在前面
: ^; r O1 ~& m, p! q& u这次参加全国大学生数学竞赛(非数学专业组),本来是抱着重在参与的想法报名的。准备的过程大概不到一个月吧,挺仓促的,好在学校竞赛培训的老师很负责,做的辅导课件帮了我很大的忙。最后很幸运地获得了北京市数竞的二等奖和全国数竞的二等奖,算是一个不大不小的惊喜吧。在这里把我的学习笔记(参考我校培训老师的课件)分享出来,大家可以对照着查缺补漏,希望对参加数竞的小伙伴们有帮助。(文中截图出自我校数竞培训老师的课件)整体竞赛难度怎么说呢,还是看运气 年份,今年的题就比较简单。不过万变不离其宗吧,掌握好基础的知识点,才能应变越来越花里胡哨的题目。
8 \+ S7 E. u& P' G* s& W
: I2 C4 [ m! A# p! g
/ j* t; J f. h4 j1. 求极限问题# r3 _- I _9 r2 x4 Z$ y: S, H
1.1 洛必达/ I: T4 e4 `3 N$ @
没啥好说的。
/ ?" ^5 Q/ |; J, L' a0 E! Y2 u' R: e- _9 ?
- k& b# \2 c1 @% \ J
1.2 等价无穷小
8 X2 x0 @+ @( v3 y: H% `: f& \
# P# j$ {3 W# K3 K9 x9 ~, g: ?- k
1.3 Taylor公式; R) S M ]" k s. t
熟记公式~9 t& N9 ]" D8 E! s$ m) [$ ]5 U) v
5 S. C. @8 U* ^6 f0 Z1 q
/ _/ S2 h& N/ K2 x: `/ {
1.4 两个重要极限
1 k6 y& E, x. f3 i; Z有关ln和e的极限,背下几个常见极限就好。
. a8 k$ {' i+ Q: l+ a; ?# y8 [! y; R* _3 o% b) M
0 w7 I! [& f# Q1.5 利用导数或微分定义8 h5 S& w% T G0 S$ X5 {* z1 N
看到函数题干中有f’(a)的值(不为0常数)和f(a)的值(为0),就联想到是否可以联系导数定义解题。- B5 }! W$ y) y, x4 e
. n) z+ z6 j$ p) J8 K) O
+ R* ?* i8 ?" ^# O; U. o+ R
1.6 微分中值定理4 g3 r9 k$ a3 P8 L
遇到求f(a)=a的a存在性证明,考虑零点定理+ e# ~$ j% E* m( d' I( t0 q
0 }. y4 ?1 z1 f" N
遇到形如求f’(b)=2bf(b)的存在性证明,考虑用前一问和题干中的零点构造出罗尔定理的两个相等点。构造函数往往带有e^x
! B' \0 }1 ^6 j F5 Y# C# _) h
( v6 L+ s4 d! ^$ z9 z1.7 夹逼定理、单调有界原理证明存在性
# X3 L2 a* [2 [有这个思想就行。 h' B; Y* s& v' ?' d3 U* J
' b" J4 D$ T$ J* m7 B! M
9 ]- ^' x1 I4 J
1.8 利用积分
- A# z2 ~2 H$ `( r6 M( u8 k看到含f’(x) 的不等式,就要想到对两边积分,这样一边可以得到f(x)) u& |2 \; `* P f: O- N5 R3 U& B
+ S3 J- \* u! d3 d1 t把不等式的一边先等价无穷小化简,再不等式通过两边取积分,化简的一边化为这样的形式(另一边是导数积分完为f(x)),方便判断收敛性:
, K9 b; T* @0 D8 [, h4 I# W. f
9 }% O7 Y# m3 E f8 a5 x4 ?
% S( E* J5 e3 J# `1 l8 R4 G6 L- K t3 s7 h
% ?# F# v- }: l, s- Z
2. 导数的计算
8 \" }- C( ^, s2.1 分段点或特殊点处求导:直接利用定义7 d+ G, g0 h0 J- H$ L+ S" e
如有x值使得函数f(x)=0,求该点导数。2 r+ @ o: b8 ?7 J* a+ H3 c7 {
0 o1 n9 L' }- C$ m; Q3 o
; ^* h G" L. E2.2 隐函数求导 对数求导
- d |2 T9 f! ^. ~当幂数为f(x)等形式时考虑对数求导,消除幂数中的f(x)
4 v( j. ^5 F+ W7 Z) B" M
* r% H* ?* ~, l, I+ O6 L2 {9 q: s! l8 b' q9 ~- ~8 |' O: Y* p8 a
2.3 参数方程确定的函数求导$ m' ]7 p6 O; j: G' |; n- v* o
理解过程。
6 `$ c- r7 G( r+ F$ L! ^( f
4 v$ \. U% s( L+ ^
/ G) N6 z7 m4 `3 E0 V8 c2.4 高阶函数 P0 q" S# V2 e) A% x
Leibniz公式
; O" x" b+ R7 _
' j8 `! h6 p! {7 l# K+ z5 E4 ]6 f' ]) l$ _3 e4 ^' ?3 p* C! G. A4 u
常见高阶导数8 X# T. \0 k( S8 F8 X/ k' k% T# X3 H
% o% |" N/ c; h6 t5 p }3 N0 T" e$ v* \2 B
5 o( `% \1 q' K* u3 ?
& Y2 j$ ?- b, k3 Q9 N8 k3. 导数的应用3.1 一元函数应用3.1.1 函数单调性、极值、最值没啥好说的。
. O, n! |2 v: b! m$ d3 |: u- d" Y. |/ F* [4 W" B- v0 W/ @
3.1.2 不等式的证明- 利用函数的单调性证明
: a K% y; p+ [, @+ a
, E2 Y: T& Y- z- R- R
I/ h2 H8 a1 o1 Z8 D0 y( G
3.1.3 确定方程实根个数利用零点定理(至少有一个零点)+单调性(导数)(至多一个零点)来确定方程实根个数。 - 存在性:零点定理
- 唯一性:单调性/Rolle定理反证
+ ]( M3 n" m6 h$ S
8 Q' K2 d; q7 X: m7 a- ]* R( ]
/ U7 I/ z' l8 }# B
: l1 a3 k% Q7 D# ~
8 j0 J( O" H3 e1 c1 @$ n
6 j3 B$ [7 ~+ X8 X( ?/ @& L
) H4 T+ k- |; B6 h
, b. i; E8 u2 K M+ {% T9 {
! H2 g$ A; }& T0 A3 T- @
1 }7 _, o, r' d: s9 U
* T8 J! @8 E! t9 C c$ b
# H9 Y) l) ]! {
3 X5 T+ ]' U- h! P; O* Q' C4 z5 J+ O/ ~1 \
: c/ Y! c3 K& n |