【正文】 c):解不等式能否得出去心鄰域0＜＜δ，若能； b):寫出不等式＜ε； a):先任取ε＞0；有些時(shí)候，我們要用此極限的定義來證明函數(shù)的極限為 A，其證明方法是怎樣的呢？從上表我們發(fā)現(xiàn)了什么 ？？試思考之b):自變量趨向有限值時(shí)函數(shù)的極限。下面我們來學(xué)習(xí)函數(shù)的極限.函數(shù)的極值有兩種情況：a)：自變量無限增大；b)：自變量無限接近某一定點(diǎn)x0，如果在這時(shí)，函數(shù)值無限接近于某一常數(shù)A，就叫做函數(shù)存在極值。例：數(shù)列注：至于如何求數(shù)列的極限，我們?cè)谝院髸?huì)學(xué)習(xí)到，這里我們不作討論。數(shù)列極限為a的一個(gè)幾何解釋：將常數(shù)a及數(shù)列在數(shù)軸上用它們的對(duì)應(yīng)點(diǎn)表示出來，再在數(shù)軸上作點(diǎn)a的ε鄰域即開區(qū)間(aε，a+ε)，如下圖所示：注：上面這個(gè)例子就是我國古代數(shù)學(xué)家劉徽(公元三世紀(jì))的割圓術(shù)。第n項(xiàng)an叫做數(shù)列的一般項(xiàng)或通項(xiàng).注：我們也可以把數(shù)列an看作自變量為正整數(shù)n的函數(shù)，即：an=，它的定義域是全體正整數(shù) ⑵、極限：極限的概念是求實(shí)際問題的精確解答而產(chǎn)生的。a):正弦函數(shù)是以2π為周期的周期函數(shù)b):當(dāng)m,n都是奇數(shù)時(shí),y是奇函數(shù)。因?yàn)閷?duì)于的定義域(∞,+∞)中的任何x值所對(duì)應(yīng)的u值（都大于或等于2），使都沒有定義。例題：函數(shù)與函數(shù)互為反函數(shù)，則它們的圖形在同一直角坐標(biāo)系中是關(guān)于直線y=x對(duì)稱的。 ⑵、反函數(shù)的存在定理：若在(a，b)上嚴(yán)格增(減)，其值域?yàn)?R，則它的反函數(shù)必然在R上確定，且嚴(yán)格增(減).注：嚴(yán)格增(減)即是單調(diào)增(減)例題：y=x2，其定義域?yàn)?∞,+∞)，值域?yàn)閇0,+∞).對(duì)于y取定的非負(fù)值,可求得x=177。⑷、函數(shù)的周期性對(duì)于函數(shù)，若存在一個(gè)不為零的數(shù)l，使得關(guān)系式對(duì)于定義域內(nèi)任何x值都成立，則叫做周期函數(shù)，l是的周期。如果函數(shù)在區(qū)間(a,b)內(nèi)隨著x增大而減小，即：對(duì)于(a,b)內(nèi)任意兩點(diǎn)x1及x2，當(dāng)x1＜x2時(shí)，有，則稱函數(shù)在區(qū)間(a,b)內(nèi)是單調(diào)減小的。c)：圖示法：用坐標(biāo)平面上曲線來表示函數(shù)的方法即是圖示法。由于值域是由定義域和對(duì)應(yīng)關(guān)系決定的，所以，如果兩個(gè)函數(shù)的定義域和對(duì)應(yīng)關(guān)系完全一致，我們就稱兩個(gè)函數(shù)相等。這里的字母f、F表示y與x之間的對(duì)應(yīng)法則即函數(shù)關(guān)系,它們是可以任意采用不同的字母來表示的。函數(shù)⑴、函數(shù)的定義：如果當(dāng)變量x在其變化范圍內(nèi)任意取定一個(gè)數(shù)值時(shí)，量y按照一定的法則f總有確定的數(shù)值與它對(duì)應(yīng)，則稱y是x的函數(shù)。⑵、變量的表示：如果變量的變化是連續(xù)的，則常用區(qū)間來表示其變化范圍。在平面直角坐標(biāo)系中，集合C＝{(x,y)|y=x}表示直線y＝x，從這個(gè)角度看，集合D={(x,y)|方程組：2xy=1,x+4y=5}表示什么？集合C、D之間有什么關(guān)系？請(qǐng)分別用集合語言和幾何語言說明這種關(guān)系。例如A＝｛a,b,c｝，則card(A)=3。簡(jiǎn)稱為集合A的補(bǔ)集，記作CUA。即A∩B＝｛x|x∈A，且x∈B｝。（在求并集時(shí)，它們的公共元素在并集中只能出現(xiàn)一次。即A A②、對(duì)于集合A、B、C，如果A是B的子集，B是C的子集，則A是C的子集。⑶、真子集：如何集合A是集合B的子集，但存在一個(gè)元素屬于B但不屬于A，我們稱集合A是集合B的真子集。記作R。記作Z。 ⑴、全體非負(fù)整數(shù)組成的集合叫做非負(fù)整數(shù)集（或自然數(shù)集）。集合具有確定性（給定集合的元素必須是確定的）和互異性（給定集合中的元素是互不相同的）。比如“身材較高的人”不能構(gòu)成集合，因?yàn)樗脑夭皇谴_定的。記作N⑵、所有正整數(shù)組成的集合叫做正整數(shù)集。⑷、全體有理數(shù)組成的集合叫做有理數(shù)集。集合的表示方法⑴、列舉法：把集合的元素一一列舉出來，并用“｛｝”括起來表示集合⑵、描述法：用集合所有元素的共同特征來表示集合。⑷、空集：我們把不含任何元素的集合叫做空集。③、我們可以把相等的集合叫做“等集”，這樣的話子集包括“真子集”和“等集”。）即A∪B＝｛x|x∈A，或x∈B｝。⑶、補(bǔ)集：①全集：一般地，如果一個(gè)集合含有我們所研究問題中所涉及的所有元素，那么就稱這個(gè)集合為全集。即CUA＝｛x|x∈U，且x A｝。⑶、一般地，對(duì)任意兩個(gè)集合A、B，有card(A)+card(B)=card(A∪B)+card(A∩B)我的問題：學(xué)校里開運(yùn)動(dòng)會(huì)，設(shè)A＝｛x|x是參加一百米跑的同學(xué)｝，B＝｛x|x是參加二百米跑的同學(xué)｝，C＝｛x|x是參加四百米跑的同學(xué)｝。已知集合A={x|1≤x≤3}，B＝{x|(x1)(xa)=0}。在數(shù)軸上來說，區(qū)間是指介于某兩點(diǎn)之間的線段上點(diǎn)的全體。變量x的變化范圍叫做這個(gè)函數(shù)的定義域。如果自變量在定義域內(nèi)任取一個(gè)確定的值時(shí)，函數(shù)只有一個(gè)確定的值和它對(duì)應(yīng)，這種函數(shù)叫做單值函數(shù)，否則叫做多值函數(shù)。⑶、域函數(shù)的表示方法a)：解析法：用數(shù)學(xué)式子表示自變量和因變量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的方法即是解析法。一般用橫坐標(biāo)表示自變量，縱坐標(biāo)表示因變量。例題：函數(shù)=x2在區(qū)間(∞,0)上是單調(diào)減小的，在區(qū)間(0,+∞)上是單調(diào)增加的。注：我們說的周期函數(shù)的周期是指最小正周期。.若我們不加條件，由y的值就不能唯一確定x的值，也就是在區(qū)間(∞,+∞)上，函數(shù)不是嚴(yán)格增(減)，故其沒有反函數(shù)。如右圖所示： 復(fù)合函數(shù)復(fù)合函數(shù)的定義：若y是u的函數(shù)：，而u又是x的函數(shù)：，且的函數(shù)值的全部或部分在的定義域內(nèi)，那末，y通過u的聯(lián)系也是x的函數(shù)，我們稱后一個(gè)函數(shù)是由函數(shù)及復(fù)合而成的函數(shù)，簡(jiǎn)稱復(fù)合函數(shù)，記作，其中u叫做中間變量。初等函數(shù)⑴、基本初等函數(shù)：我們最常用的有五種基本初等函數(shù)，分別是：指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、三角函數(shù)及反三角函數(shù)。b):當(dāng)x=0時(shí),y=1.對(duì)數(shù)函數(shù)令a=m/nb):正弦函數(shù)是奇函數(shù)且反三角函數(shù)(反正弦函數(shù))這里只寫出了反正弦函數(shù) 其定義域?yàn)椋?∞,+∞)；b)：反雙曲余弦函數(shù) 例：我們可通過作圓的內(nèi)接正多邊形，近似求出圓的面積。 ⑶、數(shù)列的極限：一般地，對(duì)于數(shù)列來說，若存在任意給定的正數(shù)ε(不論其多么小)，總存在正整數(shù)N，使得對(duì)于n＞N時(shí)的一切不等式都成立，那末就稱常數(shù)a是數(shù)列的極限，或者稱數(shù)列收斂于a .記作：或注：此定義中的正數(shù)ε只有任意給定，不等式才能表達(dá)出與a無限接近的意思。 ⑸、數(shù)列的有界性：對(duì)于數(shù)列，若存在著正數(shù)M，使得一切都滿足不等式││≤M，則稱數(shù)列是有界的，若正數(shù)M不存在，則可說數(shù)列是無界的。 1，1，1，1，…，(1)n+1，…我們已知道函數(shù)的極值的情況，那么函數(shù)的極限如何呢 ?下面我們結(jié)合著數(shù)列的極限來學(xué)習(xí)一下函數(shù)極限的概念!⑴、函數(shù)的極限(分兩種情況)a):自變量趨向無窮大時(shí)函數(shù)的極限定義：設(shè)函數(shù)，若對(duì)于任意給定的正數(shù)ε(不論其多么小)，總存在著正數(shù)X，使得對(duì)于適合不等式 的一切x，所對(duì)應(yīng)的函數(shù)值都滿足不等式我們先來看一個(gè)例子.例：函數(shù)，當(dāng)x→1時(shí)函數(shù)值的變化趨勢(shì)如何？函數(shù)在x=，在數(shù)軸上任何一個(gè)有限的范圍內(nèi)，都有無窮多個(gè)點(diǎn)，為此我們把x→1時(shí)函數(shù)值的變化趨勢(shì)用表列出,如下圖:從中我們可以看出x→1時(shí)，→，：只要與2只差一個(gè)微量ε，就一定可以找到一個(gè)δ，當(dāng)＜δ時(shí)滿足＜δ定義：設(shè)函數(shù)在某點(diǎn)x0的某個(gè)去心鄰域內(nèi)有定義，且存在數(shù)A，如果對(duì)任意給定的ε(不論其多么小)，總存在正數(shù)δ，當(dāng)0＜＜δ時(shí)，＜ε則稱函數(shù)當(dāng)x→x0時(shí)存在極限，且極限為A，記：。 推論： 在求函數(shù)的極限時(shí)，利用上述規(guī)則就可把一個(gè)復(fù)雜的函數(shù)化為若干個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)來求極限。 我們先來看一個(gè)例子：例：符號(hào)函數(shù)為對(duì)于這個(gè)分段函數(shù),、右極限的概念。定義：設(shè)有函數(shù)，對(duì)于任意給定的正數(shù)ε(不論它多么小)，總存在正數(shù)δ(或正數(shù)M)，使得對(duì)于適合不等式(或)的一切x，所對(duì)應(yīng)的函數(shù)值滿足不等式，則稱函數(shù)當(dāng)(或x→∞)時(shí) 為無窮小量.記作：(或)注意：無窮大量與無窮小量都是一個(gè)變化不定的量，不是常量，只有0可作為無窮小量的唯一常量。等價(jià)無窮小的性質(zhì)設(shè)，且存在，則.注：這個(gè)性質(zhì)表明：求兩個(gè)無窮小之比的極限時(shí)，分子及分母都可用等價(jià)無窮小來代替，因此我們可以利用這個(gè)性質(zhì)來簡(jiǎn)化求極限問題。函數(shù)的一重要性質(zhì)——連續(xù)性在自然界中有許多現(xiàn)象，如氣溫的變化，就是函數(shù)的連續(xù)性在定義函數(shù)的連續(xù)性之前我們先來學(xué)習(xí)一個(gè)概念——增量設(shè)變量x從它的一個(gè)初值x1變到終值x2，終值與初值的差x2x1就叫做變量x的增量，記為：△x即：△x=x2x1 增量△x可正可負(fù).我們?cè)賮砜匆粋€(gè)例子：函數(shù)在點(diǎn)x0的鄰域內(nèi)有定義，當(dāng)自變量x在領(lǐng)域內(nèi)從x0變到x0+△x時(shí)，函數(shù)y相應(yīng)地從變到，其對(duì)應(yīng)的增量為：這個(gè)關(guān)系式的幾何解釋如下圖：現(xiàn)在我們可對(duì)連續(xù)性的概念這樣描述：如果當(dāng)△x趨向于零時(shí)，函數(shù)y對(duì)應(yīng)的增量△y也趨向于零，即：，那末就稱函數(shù)在點(diǎn)x0處連續(xù)。 例3：函數(shù)當(dāng)x→0時(shí)，左極限，右極限，從這我們可以看出函數(shù)左、右極限雖然都存在，但不相等，故函數(shù)在點(diǎn)x=0是不存在極限。連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)及初等函數(shù)的連續(xù)性連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)函數(shù)的和、積、商的連續(xù)性我們通過函數(shù)在某點(diǎn)連續(xù)的定義和極限的四則運(yùn)算法則，可得出以下結(jié)論：a)：有限個(gè)在某點(diǎn)連續(xù)的函數(shù)的和是一個(gè)在該點(diǎn)連續(xù)的函數(shù)；b)：有限個(gè)在某點(diǎn)連續(xù)的函數(shù)的乘積是一個(gè)在該點(diǎn)連續(xù)的函數(shù)；c)：兩個(gè)在某點(diǎn)連續(xù)的函數(shù)的商是一個(gè)在該點(diǎn)連續(xù)的函數(shù)(分母在該點(diǎn)不為零)；反函數(shù)的連續(xù)性若函數(shù)在某區(qū)間上單調(diào)增(或單調(diào)減)且連續(xù)，那末它的反函數(shù)也在對(duì)應(yīng)的區(qū)間上單調(diào)增(單調(diào)減)且連續(xù)例：函數(shù)在閉區(qū)間上單調(diào)增且連續(xù)，故它的反函數(shù)在閉區(qū)間[1,1]上也是單調(diào)增且連續(xù)的。 推論：因此，在此段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均速度為：.若質(zhì)點(diǎn)是勻速運(yùn)動(dòng)的則這就是在t0的瞬時(shí)速度，若質(zhì)點(diǎn)是非勻速直線運(yùn)動(dòng)，則這還不是質(zhì)點(diǎn)在t0時(shí)的瞬時(shí)速度。這時(shí)函數(shù)對(duì)于區(qū)間(a,b)內(nèi)的每一個(gè)確定的x值，都對(duì)應(yīng)著一個(gè)確定的導(dǎo)數(shù)，這就構(gòu)成一個(gè)新的函數(shù)，我們就稱這個(gè)函數(shù)為原來函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)。 注：導(dǎo)數(shù)也就是差商的極限左、右導(dǎo)數(shù)前面我們有了左、右極限的概念，導(dǎo)數(shù)是差商的極限，因此我們可以給出左、右導(dǎo)數(shù)的概念。用公式可寫成： 例題：已知，求解答：函數(shù)的積的求導(dǎo)法則法則：兩個(gè)可導(dǎo)函數(shù)乘積的導(dǎo)數(shù)等于第一個(gè)因子的導(dǎo)數(shù)乘第二個(gè)因子，加上第一個(gè)因子乘第二個(gè)因子的導(dǎo)數(shù)。例題：已知，求即： 是對(duì)y求導(dǎo)，是對(duì)x求導(dǎo)例題：求的導(dǎo)數(shù).解答：此函數(shù)的反函數(shù)為，故則：例題：求的導(dǎo)數(shù).解答：此函數(shù)的反函數(shù)為，故則：高階導(dǎo)數(shù)我們知道，在物理學(xué)上變速直線運(yùn)動(dòng)的速度v(t)是位置函數(shù)s(t)對(duì)時(shí)間t的導(dǎo)數(shù)，即： ，而加速度a又是速度v對(duì)時(shí)間t的變化率，即速度v對(duì)時(shí)間t的導(dǎo)數(shù)： ，或。例題：已知，求例題：已知，求解答：此方程不易顯化， ，故=有些函數(shù)在求導(dǎo)數(shù)時(shí)，若對(duì)其直接求導(dǎo)有時(shí)很不方便，像對(duì)某些冪函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)時(shí)，有沒有一種比較直觀的方法呢？下面我們?cè)賮韺W(xué)習(xí)一種求導(dǎo)的方法：對(duì)數(shù)求導(dǎo)法對(duì)數(shù)求導(dǎo)法對(duì)數(shù)求導(dǎo)的法則：根據(jù)隱函數(shù)求導(dǎo)的方法，對(duì)某一函數(shù)先取函數(shù)的自然對(duì)數(shù)，然后在求導(dǎo)。從上式我們可以看出，△A分成兩部分，第一部分是△x的線性函數(shù)，即下圖中紅色部分；第二部分即圖中的黑色部分，當(dāng)△x→0時(shí)，它是△x的高階無窮小，表示為：由此我們可以發(fā)現(xiàn)，如果邊長(zhǎng)變化的很小時(shí)，面積的改變量可以近似的用地一部分來代替。于是我們又得出：當(dāng)△x→0時(shí)，△y≈： ，現(xiàn)在我們可以發(fā)現(xiàn)，它不僅表示導(dǎo)數(shù)的記號(hào)，而且還可以表示兩個(gè)微分的比值(把△x看成dx,即:定義自變量的增量等于自變量的微分)，還可表示為：由此我們得出：若函數(shù)在某區(qū)間上可導(dǎo)，則它在此區(qū)間上一定可微，反之亦成立。 解答：把2x+1看成中間變量u，根據(jù)微分形式不變性，則 由于函數(shù)微分的表達(dá)式為：，于是我們通過基本初等函數(shù)導(dǎo)數(shù)的公式可得出基本初等函數(shù)微分的公式，下面我們用表格來把基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式與微分公式對(duì)比一下：(部分公式)導(dǎo)數(shù)公式微分公式微分運(yùn)算法則 復(fù)合函數(shù)的微分法則就是前面我們學(xué)到的微分形式不變性，在此不再詳述。 解答：我們發(fā)現(xiàn)用計(jì)算的方法特別麻煩，為此把轉(zhuǎn)化為求微分的問題 ()三、導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用微分學(xué)中值定理 　 設(shè)有連續(xù)函數(shù)，a與b是它定義區(qū)間內(nèi)的兩點(diǎn)(a＜b)，假定此函數(shù)在(a,b)處處可導(dǎo)，也就是在(a,b)內(nèi)的函數(shù)圖形上處處都由切線，那末我們從圖形上容易直到， 如果函數(shù)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù)，在開區(qū)間(a,b)內(nèi)可導(dǎo)，那末在(a,b)內(nèi)至少有一點(diǎn)c，使 這個(gè)定理的特殊情形，即：的情形，稱為羅爾定理。 例題：證明方程在0與1之間至少有一個(gè)實(shí)根 則極限可能存在，也可能不存在，我們就把式子稱為未定式。 注：