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1、第六章 多元函數(shù)微積分學(xué)(下)本章將復(fù)習(xí)多元函數(shù)微積分學(xué)中數(shù)學(xué)一、二、三、四共同要求的內(nèi)容,有利于大家的復(fù)習(xí)和把握。同時分散了數(shù)學(xué)一的難點,復(fù)習(xí)條理更加清晰。第一節(jié) 多元函數(shù)微分學(xué) 多元函數(shù)微分學(xué)是一元函數(shù)微分學(xué)的推廣與發(fā)展。復(fù)習(xí)這部分內(nèi)容時,要對二者加以比較,既要注意一元函數(shù)與多元函數(shù)在基本概念、理論和方法上的共同點,更要注意它們之間的區(qū)別。【大綱內(nèi)容】多元函數(shù)的概念;二元函數(shù)的幾何意義;二元函數(shù)的極限和連續(xù)的概念;有界閉區(qū)域上多元連續(xù)函數(shù)的性質(zhì);多元函數(shù)偏導(dǎo)數(shù)和全微分;全微分存在的必要條件和充分條件;多元復(fù)合函數(shù)、隱函數(shù)的求導(dǎo)法;二階偏導(dǎo)數(shù);多元函數(shù)極值和條件的概念;多元函數(shù)極值的必要條件
2、;二元函數(shù)極值的充分條件;極值的求法;拉格朗日乘數(shù)法;多元函數(shù)的最大值、最小值及其簡單應(yīng)用。 數(shù)學(xué)一要求了解二元函數(shù)的二階泰勒公式,而數(shù)學(xué)二、三、四不要求?!敬缶V要求】要理解多元函數(shù)的概念,理解二元函數(shù)的幾何意義;了解二元函數(shù)的極限與連續(xù)性的概念,以及有界閉區(qū)域上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì);理解偏導(dǎo)數(shù)和全微分的概念。在方法上,要掌握復(fù)合函數(shù)偏導(dǎo)數(shù)的求法;會求全微分;會求隱函(包括由方程組確定的隱函數(shù))的偏導(dǎo)數(shù);了解二元函數(shù)的二階泰勒公式(數(shù)學(xué)二、三、四不要求)。在應(yīng)用方面,理解多元函數(shù)極值和條件極值的概念,會求二元函數(shù)的極值,會用拉格朗日乘數(shù)法求條件極值,解決一些簡單的最大最小值應(yīng)用問題?!究键c分析】應(yīng)用
3、鏈鎖規(guī)則求多元復(fù)合函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)問題,是考試的一個重點。另一個考試重點是求多元函數(shù)的條件極值和無條件極值。一、多元函數(shù)微分學(xué)的基本概念及其關(guān)系定義1 設(shè)二元函數(shù)的某心鄰域內(nèi)有定義,如果動點(x,y)以任何方式無限趨于點總是無限趨于一個常數(shù)A,則稱當時,。定義2 如果連續(xù)。如果在區(qū)域D上每一點都連續(xù),則稱在區(qū)域D上連續(xù)。定理1 最大值和最小值定理 在有界閉區(qū)域D上的多元連續(xù)函數(shù),在D上一定有最大值和最小值。定理2 介值定理 在有界閉區(qū)域D上的多元連續(xù)函數(shù),可以取到它在D上的最小值與最大值之間的任何值。定義3 偏導(dǎo)數(shù)的定義 設(shè)函數(shù)的某個鄰域內(nèi)有定義,如果極限存在,則稱此極限為函數(shù)處對x的偏導(dǎo)數(shù),記作
4、即 .類似地,函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)定義為 .定義4 如果二元函數(shù)z=f(x,y)在區(qū)域D的每一點(x,y)處都有偏導(dǎo)數(shù),一般地說,它們?nèi)允莤,y的函數(shù),稱為f(x,y)的偏導(dǎo)函數(shù),簡稱偏導(dǎo)數(shù),記為定義5 高階偏導(dǎo)數(shù) 如果二元函數(shù) 仍然具有偏導(dǎo)數(shù),則它們的偏導(dǎo)數(shù)稱為z=f(x,y)的二階偏導(dǎo)數(shù),記作 其中稱為混合偏導(dǎo)數(shù),類似地可以定義三階、四階以及n階偏導(dǎo)數(shù)。定理3 如果函數(shù)z=f(x,y)的兩個二階混合偏導(dǎo)數(shù)都在區(qū)域D內(nèi)連續(xù),則在D內(nèi),即二階混合偏導(dǎo)數(shù)與求偏導(dǎo)的先后次序無關(guān)。定義6 全微分 設(shè)二元函數(shù)z=f(x,y)在點(x,y)的某鄰域內(nèi)有定義,當f(x,y)的全增量可以表示為,其中A,B不依賴于,
5、而僅與x,y有關(guān),則稱函數(shù)z=f(x,y)在點(x,y)處可微,稱為函數(shù)f(x,y)在點(x,y)處的全微分,記作定理4 若函數(shù)z=f(x,y)在點(x,y)處可微,則必在(x,y)處連續(xù)。定理5 可微的必要條件 如果函數(shù)z=f(x,y)在點(x,y)處可微,則該函數(shù)在點(x,y)處的兩個偏導(dǎo)數(shù)都存在,且。又對于自變量x,y有定理6 可微的充分條件 如果函數(shù)z=f(x,y)的偏導(dǎo)數(shù) 連續(xù),則函數(shù)在該點可微。偏導(dǎo)數(shù)的幾何意義:設(shè)有二元函數(shù)在幾何上分別表示曲線的切線對x軸和對y軸的斜率。【考點七十一】(1)求二元函數(shù)的極限值時,一般應(yīng)用兩邊夾定理或化為一元函數(shù)的極限進行求解。 (2)當點沿著不同的
6、路徑趨于點時,若函數(shù)的極限值不同,則二重極限 不存在?!纠?】求下列二重極限:(1) (2)(3)【考點七十二】多元函數(shù)連續(xù)、偏導(dǎo)數(shù)存在與可微之間的關(guān)系: 可微偏導(dǎo)數(shù)存在,但偏導(dǎo)數(shù)存在. 可微連續(xù),但連續(xù),連續(xù)偏導(dǎo)數(shù)存在。若一階偏導(dǎo)數(shù)連續(xù),則可微。【例2】考慮二元函數(shù)的下面4條性質(zhì):的兩個偏導(dǎo)數(shù)存在。若用“”表示可由性質(zhì)P推出性質(zhì),則有( )(A) (B)(C) (D)【例3】二元函數(shù)存在,是在該點連續(xù)的( )(A)充分條件而非必要條件。(B)必要條件而非充分條件。(C)充分必要條件。(D)既非充分條件又非必要條件。二、多元函數(shù)微分法 復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則1若處偏導(dǎo)數(shù)存在,函數(shù)z=f(u,v)在對
7、應(yīng)點(u,v)具有連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),則復(fù)合函數(shù)處偏導(dǎo)數(shù)存在,且 2設(shè)有連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),都可導(dǎo),則,這里稱為z對t的全導(dǎo)數(shù)。3設(shè)有連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),偏導(dǎo)數(shù)存在,則 .【考點七十三】1. 求偏導(dǎo)數(shù)時,只需將中的非視為常數(shù),利用一元函數(shù)的求導(dǎo)公式和導(dǎo)數(shù)的運算法則即可,類似地可求出表示先對求偏導(dǎo),然后再對求偏導(dǎo),其余類推。 2求復(fù)合函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)時,主要把握三點:(1) 關(guān)鍵問題是弄清復(fù)合函數(shù)的結(jié)構(gòu),分清中間變量與自變量。(2)避免丟項。一般地,函數(shù)有幾個自變量就求幾個偏導(dǎo)數(shù);函數(shù)有幾個中間變量,偏導(dǎo)數(shù)公式中就有幾項的和;函數(shù)有幾重復(fù)合,偏導(dǎo)數(shù)公式中就有幾項因子的乘積。(3) 對于求抽象函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)。首先必須設(shè)出中間變
8、量,構(gòu)成復(fù)合函數(shù),再利用復(fù)合函數(shù)求偏導(dǎo)數(shù)?!纠?】設(shè)f(u)具有二階連續(xù)導(dǎo)數(shù),且,求【例5】設(shè),求.【考點七十四】隱函數(shù)的求導(dǎo)公式1設(shè)函數(shù)的某鄰域內(nèi)具有連續(xù)的偏導(dǎo)數(shù),且,則方程在點的某鄰域內(nèi)恒能惟一確定一個單值連續(xù)且具有連續(xù)偏導(dǎo)數(shù)的函數(shù),并有 .2由方程組確定的隱函數(shù)的導(dǎo)數(shù)設(shè)方程組,上式兩邊分別對x求偏導(dǎo),注意到u和v是x及y的函數(shù),有當時,從上式中可解出。同理,原方程兩端對y求偏導(dǎo),可求出【評注】計算由方程組所確定的隱函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)應(yīng)該使用直接法,其關(guān)鍵是事先要明確哪些變量是自變量,哪些變量是因變量,這應(yīng)根據(jù)具體問題來判定。例如求,可判定是因變量,一般地,在一定條件下,對于有個方程、個自變量的
9、方程組來說,有個因變量,有-個自變量。然后依次對所給方程的兩端關(guān)于求偏導(dǎo),得到一個線性方程組,再解出所求(偏)導(dǎo)數(shù)即可。【例6】設(shè)有三元方程,根據(jù)隱函數(shù)存在定理,存在點(0,1,1)的一個鄰域,在此鄰域內(nèi)該方程(A) 只能確定一個具有連續(xù)偏導(dǎo)數(shù)的隱函數(shù)z=z(x,y). (B) 可確定兩個具有連續(xù)偏導(dǎo)數(shù)的隱函數(shù)x=x(y,z)和z=z(x,y). (C) 可確定兩個具有連續(xù)偏導(dǎo)數(shù)的隱函數(shù)y=y(x,z)和z=z(x,y). (D) 可確定兩個具有連續(xù)偏導(dǎo)數(shù)的隱函數(shù)x=x(y,z)和y=y(x,z). 【例7】設(shè),其中是由方程確定的隱函數(shù),則.【例8】設(shè)函數(shù),方程確定是的函數(shù),其中可微;連續(xù),且
10、,求。【考點七十五】計算全微分的方法:(1) 先求和,然后代入公式:。(2) 對已知函數(shù)或方程取微分,根據(jù)微分形式的不變性,直到計算出和上為止,再解出即可。【例9】設(shè),求與 .二、多元函數(shù)的極值與最值 定義1 設(shè)函數(shù)在點的某實心鄰域內(nèi)有定義,若對該鄰域內(nèi)異于的任意點,總有 (或)成立,則稱是函數(shù)在點處取得的極大值(或極小值),并取點為的極大值點(或極小值點)。極大值與極小值統(tǒng)稱為極值;極大值點與極小值點統(tǒng)稱為極值點。定義2 方程組的解,稱為函數(shù)的駐點。定理1(極值存在的必要條件) 設(shè)函數(shù)在點處的一階偏導(dǎo)數(shù)存在,且為的極值點,則有 .定理2(極值存在的充分條件) 設(shè)函數(shù)在點處的某實心鄰域內(nèi)有連續(xù)
11、的二階偏導(dǎo)數(shù),且。若,則點是的一個極值點。 (1)若(或),則為極大值; (2)若(或),則 為極大值; (3)若,則不是極值?!究键c七十六】在函數(shù)的定義域D上求極值,這是無條件極值。求多元函數(shù)無條件極值的程序是: (1) 求函數(shù)的駐點(可能極值點),即求解方程組 的一切實數(shù)解(或偏導(dǎo)數(shù)不存的點),即得函數(shù)的可有極值點。 (2)利用極值存在的充分條件判定所求駐點是否為極值點。(3)求出極值。 【評注】 駐點不一定是極值點。偏導(dǎo)數(shù)不存在的點也可能是極值點?!纠?0】求函數(shù)的極值?!究键c七十七】1. 求函數(shù),在約束條件下的極值問題,稱為條件極值問題。求解條件極值的一般方法有兩種。一是利用所組的約束
12、條件把條件極值問題轉(zhuǎn)化為無條件極值問題;一是拉格朗日乘數(shù)法?!纠窭嗜粘藬?shù)法】 其步驟是: (1)作輔助函數(shù)(稱為拉朗日函數(shù)) ,其中為待定常數(shù)(稱為拉格朗日乘數(shù));(2)求解方程組 得可能極值點;(3) 判定在可能極值點處是否取得極值。(對于實際應(yīng)用問題,由實際確定,一般免去了這一步驟)。2二元函數(shù)的最大值與最小值:有界閉區(qū)域上連續(xù)的二元函數(shù)在區(qū)域內(nèi)的駐點、偏導(dǎo)數(shù)不存在的點及其邊界點上取得最大值與最小值?!纠?1】求函數(shù)在條件及下的極值?!纠?2】求二元函數(shù)在由直線、軸和軸所圍成的閉區(qū)域D上的極值、最大值與最小值?!驹斀狻浚?)先求區(qū)域D內(nèi)部的極值。令解得惟一內(nèi)部駐點(2,1)。用充分條件判
13、定是否取得極值。 于是因此點點,極大值為.(1) 求最大值和最小值,當時,有由邊界是方程中得令上的惟一內(nèi)部駐點,即D邊界上點(4,2). 以下比較所有懷疑點的函數(shù)值:由此知【評注】極值是鄰域中的最大值或最小值,因此極值點只能在區(qū)域的內(nèi)點處取得,而最大值和最小值可以在區(qū)域的任何點處(包括邊界點)取得。第二節(jié) 二重積分【大綱內(nèi)容與要求】理解二重積分的概念、幾何意義與基本性質(zhì),了解二重積分的中值定理,掌握在直角坐標系下與極坐標系下二重積分的計算。會計算簡單的無界區(qū)域上的二重積分?!究键c分析】本節(jié)考點的核心是二重積分的計算,要熟練掌握。二重積分計算的關(guān)鍵是化二重積分為二(累)次積分.【考點七十八】在直
14、角坐標系下計算二重積分的公式:【型區(qū)域】若,則.【型區(qū)域】若,則.【例1】計算二重積分其中D是由雙曲線及直線所圍成的平面區(qū)域。【例2】設(shè)連續(xù),且,其中是由所圍區(qū)域,則等于( )(A)(B)(C)(D)【例3】設(shè) ,求,其中。【考點七十九】如果在二重積分的被積函數(shù)中含有絕對值,則先令絕對值中的函數(shù)為零,將積分區(qū)域分割,再利用二重積分的可加性進行計算。 【例4】計算,其中【例5】計算二重積分【考點八十】當積分區(qū)域D為圓域、環(huán)域或圓域的某部分。被積函數(shù)為等形式時,選用極坐標較為方便。在極坐標系下計算二重積分的公式:【極點在區(qū)域D內(nèi)】,【極點在區(qū)域D外】,.【極點在區(qū)域D的邊界上】,.【例6】設(shè)具有連
15、續(xù)的導(dǎo)數(shù),且, 。(1)證明: (2)求(3)【例7】計算二重積分 其中積分區(qū)域D=【例8】設(shè)函數(shù)在上連續(xù),且滿足方程, 求。【考點八十】計算無界區(qū)域上簡單的二重積分的方法:根據(jù)積分區(qū)域和被積函數(shù)的情況,選用直角坐標或極坐標化成二次積分進行計算。無界區(qū)域上簡單的二重積分按無界區(qū)域分類,常見的有三類: (1),則 . (2),則 .(3)記為圓與無界區(qū)域的交集,則 ,在用極坐標計算.【例9】計算二重積分,其中是曲線和在第一象限所圍成的區(qū)域。【例10】化為極坐標下的二次積分,則.【考點八十一】利用區(qū)域的對稱性與被積函數(shù)的奇偶性計算二重積分:(1) 若D關(guān)于x軸對稱,則 ,其中(2)若D關(guān)于y軸對稱
16、,則 ,其中(3)若D關(guān)于坐標原點對稱,則其中D1為D的右半平面或上半平面部分。(4)若D關(guān)于直線y=x對稱,則,(5)如果被積函數(shù),積分區(qū)域關(guān)于變量x,y具有輪換對稱性(即x換成y,y換成x ,其表達式均不變),則.【例11】設(shè)D是xoy面上以(1,1),和為頂點的三角形區(qū)域,D1是D在第一有限的部分,則.(A)(B)(C)(D)0【例12】設(shè)區(qū)域,f(x)為D上的正值連續(xù)函數(shù),a,b為常數(shù),則( )(A) . (B) . (C) . (D) . 【例13】求二重積分的值,其中是由直線及圍成的平面區(qū)域?!究键c八十二】交換積分次序的程序是: (1)由二次積分推出積分區(qū)域由哪些曲線圍成; (2)
17、畫出積分區(qū)域的草圖; (3)由積分區(qū)域的圖形按新的積分次序?qū)懗龆畏e分.【例14】交換積分次序 .【例15】計算【例16】設(shè)f(x)為連續(xù)函數(shù),則等于 (A) 2f(2). (B) f(2). (C) f(2). (D) 0. 第七章 微積分在經(jīng)濟學(xué)中的應(yīng)用【大綱內(nèi)容與要求】了解導(dǎo)數(shù)的經(jīng)濟意義(含邊際與彈性的概念),會用定積分求簡單的經(jīng)濟應(yīng)用問題?!究键c分析】微積分在經(jīng)濟學(xué)中的應(yīng)用是數(shù)學(xué)三和數(shù)學(xué)四考試的重點,除了2005年和2006年的研究生試題外,其余每年均有一道大題出現(xiàn)?!緩?fù)習(xí)要點】一、經(jīng)濟學(xué)中常見的函數(shù)(1)需求函數(shù) 設(shè)某產(chǎn)品的需求量為x,價格為p。一般地,需求量x是價格p的函數(shù),稱為需
18、求函數(shù),并且價格p上升(下降),需求量x下降(上升)。需求函數(shù)的反函數(shù)稱為價格函數(shù)。也常稱為需求函數(shù)。(2)供給函數(shù) 設(shè)某產(chǎn)品的供給量為x,價格為p。一般地,供給量x是價格p的函數(shù),稱為供給函數(shù),并且價格上升(下降)供給量上升(下降)。(3)成本函數(shù) 成本生產(chǎn)產(chǎn)品的總投入。它由固定成本(常量)和可變成本兩部分組成,其中x表示產(chǎn)量。即稱為平均成本。記為或,即(4)收益(入)函數(shù) 收益產(chǎn)品售出后所得的收入。它是銷售量x與銷售單價p之積。即收益函數(shù)為(5)利潤函數(shù) 利潤收益扣除成本后的余額。它由總收益減去總成本組成。即利潤函數(shù)為(其中x為銷售量)二、邊際函數(shù)與邊際分析在經(jīng)濟學(xué)中,導(dǎo)函數(shù)稱為邊際函數(shù)。
19、若函數(shù)可導(dǎo),則稱 為的邊際函數(shù)。稱為在點的邊際值。用邊際函數(shù)來分析經(jīng)濟量的變化叫邊際分析。令 即 ,取, 得 .于是,邊際值被解釋為:在點,當改變一個單位時,函數(shù)近似(實際問題中,經(jīng)常略去“近似”二字)改變個單位。的符號反映出自變量的改變與因變量的改變是同向還是近向。(1)邊際成本 設(shè)總成函數(shù)為(q為產(chǎn)量) 則邊際成本函數(shù)(記為MC)為 .產(chǎn)量為時的邊際收益表示:當產(chǎn)量為時,產(chǎn)量q改變一個單位,總成本C(q)將改變個單位。的符號反映出產(chǎn)量q的改變與成本C(q)的改變是同向還是反向。 (2)邊際收益 設(shè)總收益函數(shù)為(q為產(chǎn)量)則邊際收益函數(shù)(記為MR)為 .銷售量為時的邊際收益表示:當銷售量為時
20、,銷售量改變一個單位,總收益將改變個單位。的符號反映出銷售量的改變與總收益R的改變是同向還是反向。 (3)邊際利潤 設(shè)利潤函數(shù)為 (q為產(chǎn)量)則邊際利潤函數(shù)(記為ML)為.銷售量為時的邊際利潤表示:當銷售量為 時,銷售量改變一個單位,利潤將改變個單位,的符號反映出銷售量的改變與利潤L的改變是同向還是反向?!究键c八十七】1. 復(fù)利問題:(1) 假設(shè)本金為,年利率為r,存款期限為t年,t年后的本利和稱為t年后的期末價值。如按單利計息,t年后的期末價值為.如按復(fù)利計算,t的后的期末價值為.如按連續(xù)復(fù)利計息,t年后的期末價值為。(2) 反問題:t年后a元,其現(xiàn)值即貼現(xiàn)價值為多少?設(shè)年利率為r,如一年計
21、算復(fù)利一次,則,故a的貼現(xiàn)價值。如按連續(xù)復(fù)利計算,則2 收支流的貼現(xiàn)價值:(1) 設(shè)r表示年利率,若按連續(xù)復(fù)利計息,則在時間間隔0,T內(nèi)總收入(或支出)的貼現(xiàn)價值為:(2) 若按復(fù)利計息(非連續(xù)復(fù)利),則T期總收入的貼現(xiàn)價值【例1】某酒廠有一批新釀成的酒,若當即賣掉(t=0),收入元,若窖藏t年按陳年酒售出,售價為元。如果窖藏不需支付儲存費,問窖藏多少年按現(xiàn)值計算可使利潤最大(連續(xù)計息年利息為0.1)【詳解】設(shè)該酒的生產(chǎn)成本為c,則t年后出售得到利潤的貼現(xiàn)值為。令,得=25,且當t>時.所以,為最大值點,即在25年后出售該批酒按現(xiàn)值計算可獲最大利潤?!纠?】設(shè)一輛轎車,售價14萬元,現(xiàn)某
22、人分期支付,準備20年付清,按年利率0.05連續(xù)復(fù)利計息,問每年應(yīng)支付多少元?【詳解】設(shè)每年付款數(shù)(相同)均為a萬元,共付20年,即T=20,全部付款的總貼現(xiàn)價值N=14萬元,年利率r=0.05,則(萬元)所以每年應(yīng)付款 1.1006萬元。【考點八十八】經(jīng)濟問題中出現(xiàn)較多的是最值問題,特別是利潤最大化問題。其解題程序是:首先建立目標函數(shù),然后求導(dǎo)數(shù),該函數(shù)的極值點往往就是所求的最值點。【例3】假設(shè)某種商品的需求量是單價(單位:元)的函數(shù):;商品的總成本是需求量的函數(shù):,每單位商品需要納稅2元,試求使銷售利潤最大的商品單價和最大利潤額?!驹斀狻靠偝杀?。銷售利潤額為。令,解得惟一駐點。因為,所以當
23、時,有最大值,即最大利潤額(元)。【例4】已知某企業(yè)的總收入函數(shù)為,總成本函數(shù)為,其中表示產(chǎn)品的產(chǎn)量,求利潤函數(shù),邊際收入函數(shù),邊際成本函數(shù),以及企業(yè)獲得最大利潤時的產(chǎn)量和最大利潤?!驹斀狻浚?)利潤函數(shù)為(2)邊際收入函數(shù)為。(3)邊際成本函數(shù)為。(4)由得(舍去)。又,知當時取極大值為 ,因為時,只有一個極大值,故此極大值是就是最大值。于是,當產(chǎn)量為1時利潤最大,最大利潤為11?!纠?】假設(shè)某企業(yè)在兩個相互分割的市場上出售同一種產(chǎn)品,兩個市場的需求函數(shù)分別是其中和分別表示該產(chǎn)品在兩個市場的價格(單位:萬元/噸),和分別表示該產(chǎn)品在兩上市場的銷售量(即需求量,單位:噸),并且該企業(yè)生產(chǎn)這種產(chǎn)
24、品的總成本函數(shù)是,其中表示該產(chǎn)品在兩個市場的銷售總量,即。(1)如果該企業(yè)實行價格差別策略,試確定兩個市場上該產(chǎn)品的銷售量和價格,使該企業(yè)獲得最大利潤;(2)如果該企業(yè)實行價格無差別策略,試確定兩上市場上該產(chǎn)品的銷售量及其統(tǒng)一的價格,使該企業(yè)的總利潤最大化;并比較兩種價格策略下的總利潤大小?!驹斀狻浚?)根據(jù)題意,總利潤函數(shù)為令解得,則(萬元/噸),(萬元/噸)。因駐點(4,5)惟一,且實孫問題一定存在最大值,故最大值必在駐點處達到。最大利潤為(萬元)(2)若實行價格無差別策略,則,于是有約束條件。因此數(shù)學(xué)模型為構(gòu)造接格朗日函數(shù) 令解得,則,最大利潤為(萬元)。由上述結(jié)果可知,企業(yè)實行差別定價
25、所得總利潤要大于統(tǒng)一價格的總利潤?!究键c八十九】彈性函數(shù)與彈性分析:在經(jīng)濟學(xué)中,把因變量對自變量變化的的應(yīng)的靈敏度,稱為彈性或彈性系數(shù)。設(shè)函數(shù)可導(dǎo),稱 為函數(shù)的彈性函數(shù)。稱 為函數(shù)在處的(點彈性。表示在處,當自變量x改變1%時,因變量y將改變。其符號表示自變量x與因變量y的改變是同向還是反向。用彈性函數(shù)來分析經(jīng)濟量的變化叫彈性分析 (1)需求的價格彈性 設(shè)需求函數(shù)為(其中p為價格,Q 為需求彈性)則 .由于需求函數(shù)單調(diào)遞減,從而。 其經(jīng)濟意義是:當價格為p時,若提價(降價)1%,則需求量將減少(增加)。 (2)供給的價格彈性 設(shè)供給函數(shù)為Q=(p為價格,Q為供給量),則供給彈性為 .由于供給函
26、數(shù)單調(diào)增加,從而。 其經(jīng)濟意義是:當價格為p時,若提價(降價)1%,則供給量將增加(減少)?!纠?】設(shè)某商品需求量Q是價格P的單調(diào)減少函數(shù):,其需求彈性.(1)設(shè)R為總收益函數(shù),證明(2)求P=6時,總收益對價格的彈性,并說明其經(jīng)濟意義?!驹斀狻浚?)。上式兩邊對P求導(dǎo)數(shù),得.(2) , 經(jīng)濟意義:當P=6時,若價格上漲1%,則總收益將增加0.54%?!究键c九十】積分學(xué)在經(jīng)濟中的應(yīng)用 : 總成本函數(shù),總收益函數(shù)等,統(tǒng)稱總函數(shù)。用微分法對總函數(shù)求導(dǎo)數(shù)可得邊際成本、邊際收益等;已知邊際成本,邊際收益等邊際函數(shù),用積分法對邊際函數(shù)積分可得總成本、總收益等。(1)用不定積分表示總函數(shù) ,用(固定成本)
27、確定積常數(shù)C,則 ,用定積分常數(shù)C。(2)用定積分表示總函數(shù) (表示固定成本), (3)由個單位變化到個單位,總成本的改變量、總收益的改變量分別為 .【例7】設(shè)生產(chǎn)某產(chǎn)品的固定成本為10,而產(chǎn)量為時的邊際成本函數(shù)為,邊際收入函數(shù)為。試求:(1)總利潤函數(shù);(2)使總利潤最大的產(chǎn)量?!驹斀狻浚?)由題意,。對第一式積分,得,因為固定成本為10,即,代入上式,定出,故得總成本函數(shù)為 .對第二式積分,得因為,代入上式,定出。故得總收入函數(shù)為最后得總利潤函數(shù).(2).令,解得駐點。由于,表明為的極小值,舍去。由于,表明為的極大值,即最大值。故當產(chǎn)量為2時總利潤最大。第八章 常微分方程常微分方程是高等數(shù)
28、學(xué)中理論性和應(yīng)用性都較強的一部分,是描述客觀規(guī)律的一種重要方法,是處理物理、力學(xué)、幾何等應(yīng)用問題的一個重要工具,微分和積分的知識是研究微分方程的基礎(chǔ)。微分方程作為考試的重點內(nèi)容,每年研究生考試均會考到。特別是微分方程的應(yīng)用問題,既是重點,也是難點,在復(fù)習(xí)時必須有所突破。【大綱內(nèi)容】常微分方程的基本概念;變量可分離的方程;齊次方程;一階線性方程;伯努利(Bernoulli)方程;全微分方程;可用簡單的變量代換求解的某些微分方程;可降階的高階微分方程;線性微分方程解的性質(zhì)及解的結(jié)構(gòu)定理;二階常系數(shù)齊次線性微分方程;高于二階的某些常系數(shù)齊次線性微分方程;簡單的二階常系數(shù)非齊次線性微分方程;歐拉(Eu
29、ler)方程;微分方程的簡單應(yīng)用?!敬缶V要求】要理解微分方程的有關(guān)概念,如階、解、通解、特解、定解條件等,掌握幾類方程的解法:如變量可分離方程,齊次方程,一階線性微分方程,伯努利方程,可降階方程等。理解線性微分方程解的性質(zhì)和解的結(jié)構(gòu),掌握求解常系數(shù)齊次線性方程的方法,掌握求解某些自由項的常系數(shù)非齊次線性方程的待定系數(shù)法。了解歐拉方程的概念,會求簡單的歐拉方程。會用微分方程處理物理、力學(xué)、幾何中的簡單問題?!究键c分析】本章包括三個重點內(nèi)容:1常見的一階、二階微分方程求通解或特解。求解常微分方程重要的是判斷方程為哪種類型,并記住解法的推導(dǎo)過程。2微分方程的應(yīng)用問題,這是一個難點,也是重點。利用微分
30、方程解決實際問題時,若是幾何問題,要根據(jù)問題的幾何特性建立微分方程。若是物理問題,要根據(jù)某些物理定律建立微分方程,也有些問題要利用微元法建立微分方程。3數(shù)學(xué)三要求掌握一階常系數(shù)線性差分方程的求解方法,了解差分與差分方程及其通解與特解等概念,會用差分方程求解簡單的經(jīng)濟應(yīng)用問題。【考點八十三】形如的一階微分方程稱為變量可分離微分方程。可分離變量的微分方程的解題程序: 當,然后左、右兩端積分上式即為變量可分離微分方程的通解。其中,C為任意常數(shù),的一個原函數(shù),表示函數(shù)的一個原函數(shù).【例1】若連續(xù)函數(shù)滿足關(guān)系式,則等于( )(A)(B)(C)(D)【詳解】對所給關(guān)系式兩邊關(guān)于求導(dǎo),得,且有初始條件. 于
31、是,積分得,故 令應(yīng)選(B)?!纠?】已知曲線處的切線斜率為則.【詳解】 將【例3】一個半球體狀的雪堆,其體積融化的速率與半球面面積S成正比,比例常數(shù)。假設(shè)在融化過程中雪堆始終保持半球體狀,已知半徑為的雪堆在開始融化的3小時內(nèi),融化了其體積的,問雪堆全部融化需要多少小時?【詳解】半徑為的球體體積為,表面積為,而雪堆為半球體狀,故設(shè)雪堆在時刻的底面半徑為r,于是雪堆在時刻的體積,側(cè)面積。其中體積,半徑與側(cè)面積S均為時間的函數(shù)。由題意,有. 。即, ,又時,, ,即 .而,即 .,。當雪堆全部融化時,令 ,得(小時)。【例4】在某一人群中推廣新技術(shù)是通過其中已掌握新技術(shù)的人進行的,設(shè)該人群的總?cè)藬?shù)
32、為,在時刻已掌握新技術(shù)的人數(shù)為,在任意時刻已掌握新技術(shù)的人數(shù)為(將視為連續(xù)可微變量),其變化率與已掌握新技術(shù)人數(shù)和未掌握新技術(shù)人數(shù)之積成正比,比例系數(shù),求?!驹斀狻渴紫纫鶕?jù)題中所給條件,建立的微分方程。由于題中條件很明確,即:的變化率與成正比,容易得出的微分方程,再求出特解即得。由已知得 , 分離變量,得 .積分得即 , . , 又 代入得 ,故 ?!纠?】設(shè)單位質(zhì)點在水平面內(nèi)作直線運動,初速度。已知阻力與速度成正比(比例常數(shù)為1),問t為多少時此質(zhì)點的速度為?并求到此時刻該質(zhì)點所經(jīng)過的路程?!驹斀狻吭O(shè)質(zhì)點的運動速度為。由題設(shè)和牛頓第二定律,有。積分解得,得。到此時刻該質(zhì)點所經(jīng)過的路程【考點
33、八十四】形如的微分方程稱為齊次方程。其解法是固定的:令,則,代入得 .分離變量,得 。兩端積分,得,求出積分后,將換成,即得齊次方程的通解。【例6】設(shè)函數(shù)在上連續(xù)。若由曲線,直線與x軸所圍成的平面圖形繞x軸旋轉(zhuǎn)一周所成的旋轉(zhuǎn)體體積為 試求所滿足的微分方程,并求該微分方程滿足條件的解?!驹斀狻坑尚D(zhuǎn)體體積計算公式得于是,依題意得 .兩邊對t求導(dǎo)得 將上式改寫為 ,即 令,則有 當時,由. 兩邊積分得.從而方程的通解為為任意常數(shù))。由已知條件,求得從而所求的解為 或【例7】求微分方程的通解.【詳解】將微分方程進行恒等變形,化為 設(shè),有,則 .積分得 【考點八十五】1. 形如的微分方程稱為一階線性非
34、齊次微分方程,其通解公式為: .【評注】由于一階微分方程的通解只包含一個任意常數(shù)c,因此通解公式中的積分,只表示其中一個任意的原函數(shù),不含任意常數(shù)c。2. 求通解可以套用上述公式,如不套用公式,就用教材中推導(dǎo)公式的方法求解。3. 通解公式的記憶方法:一階線性非齊次微分方程等價于即兩邊積分得即 【例8】設(shè)為連續(xù)函數(shù),(1)求初值問題的解,其中是正常數(shù);(2)若(為常數(shù))。證明:當時,有【詳解】原方程的通解為由于在本題中未給出函數(shù)的具體表達式,在上式中想利用初始條件來確定常數(shù)C很困難。而通解中的式子實為的一個原函數(shù),因此改寫為,于是通解為。令,由,得即.故所求的解是。(2)由題設(shè)及知,當時, 【例
35、9】設(shè)F(x)=f(x)g(x), 其中函數(shù)f(x),g(x)在內(nèi)滿足以下條件:,且f(0)=0, (1) 求F(x)所滿足的一階微分方程;(2) 求出F(x)的表達式.【分析】 F(x)所滿足的微分方程自然應(yīng)含有其導(dǎo)函數(shù),提示應(yīng)先對F(x)求導(dǎo),并將其余部分轉(zhuǎn)化為用F(x)表示,導(dǎo)出相應(yīng)的微分方程,然后再求解相應(yīng)的微分方程.【詳解】 (1) 由 = =(2-2F(x),可見F(x)所滿足的一階微分方程為 (2) =將F(0)=f(0)g(0)=0代入上式,得C=-1.于是 【例10】f (u , v)具有連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),且滿足.求所滿足的一階微分方程,并求其通解.【分析】本題綜合了復(fù)合函數(shù)求偏導(dǎo)
36、數(shù)與微分方程。先求,利用已知關(guān)系,可得到關(guān)于y的一階微分方程.【詳解】因為,所以,所求的一階微分方程為.解得 (C為任意常數(shù)).【例11】設(shè)連續(xù),求解方程 .【詳解】因為原方程中,均可導(dǎo),故可導(dǎo)。對方程兩邊同時求導(dǎo),將積分方程轉(zhuǎn)化為微分方程: ,即 .根據(jù)一階線性微分方程通解公式,得又 , 當時, .代入得 . 【例12】過點且滿足關(guān)系式的曲線方程為.【詳解】方程化為設(shè) 于是 通解由【例13】求微分方程,使得由曲線軸所圍成的平面圖形繞軸旋轉(zhuǎn)一周的旋轉(zhuǎn)體體積最小。【詳解】題設(shè)方程可化為利用求解公式,得通解旋轉(zhuǎn)體體積由解得由于故為惟一極小值點,也是最小值點,于是得【考點八十六】可降階的高階微分方程
37、:1.大綱要求:會用降階法解下列高階微分方程:; (缺); (缺)。2方程:直接求次積分,即可求解。3方程:這類方程的特點是不顯含未知函數(shù)。令,則化為關(guān)于的一階微分方程,然后再用解一階微分方程的解法解之。4方程:這類方程的特點是不顯含自變量。令,則 .因而原方程化為關(guān)于的一階微分方程: .【例14】微分方程的通解為_?!驹斀狻吭O(shè),則 .方程化為 。分離變量,得 。兩端積分,得,即, .積分得 . 因此應(yīng)填 .【例15】設(shè)對任意,曲線上點處的切線在軸上的截距等于,求的一般表達式。【詳解】曲線在點處的切線為。令,得切線在軸上的截距為。由已知 ,即。兩端對求導(dǎo),得 。令,則。代入得,分離變量,得 。
38、 即 。積分得?!纠?6】函數(shù)且滿足等式(1)求導(dǎo)數(shù);(2)證明:當【詳解】(1)原方程兩邊乘后再求導(dǎo),得設(shè)則方程化為,故 ,.由及,知,從而,故.(2)對兩端積分,得,即 當于是,所以 【考點八十七】二階常系數(shù)齊次線性微分方程:1標準形式:,均為常數(shù)。2通解公式:特征方程為;若特征方程有互異實根,則通解為;若特征方程有相等實根,則通解為;若特征根為共軛復(fù)根(為常數(shù),),則通解為【例17】求下列微分方程的特解:,當時,。【詳解】對應(yīng)的特征方程為 ,有二重特征實根. 所以微分方程的通解為。求導(dǎo)得 .由已知,當時,。代入得, 即 ,故所求特解為。【例18】設(shè)(為任意常數(shù))為某二階常系數(shù)線性齊次微分
39、方程的通解,則該方程為_?!驹斀狻吭O(shè)所求二階常系數(shù)線性齊次微分方程為。由所給的通解形式知,故特征方程有共軛復(fù)根特征方程為,即.對比知,所求微分方程為方程為:.【考點八十八】二階常系數(shù)非齊次線性微分方程:1大綱要求:會解自由項為多項式,指數(shù)、函數(shù)、正弦函數(shù)、余弦函數(shù),以及它們的和與積的二階常系數(shù)非齊次線性微分方程。2二階常系數(shù)非齊次線性微分方程的一般形式是:,其中為常數(shù),若特解為,對應(yīng)的齊次微分方程的通解為,則原方程的通解為。3求二階線性常系數(shù)非齊次微分方程的待定系數(shù)法:設(shè),其中是次多項式,設(shè)特解,其中也是次多項式,當不是的單特征根時,;當是的重特征根時,再設(shè),將代入微分方程,兩端比較同次冪系數(shù)
40、,就可求出符定系數(shù)。設(shè)其特解為其中,而按 (或)不是特征方程的根據(jù)或是特征方程的單根依次取0或1。4求二階線性常系數(shù)非齊次微分方程的常數(shù)變易法:設(shè),且對應(yīng)齊欠微分方程的通解為,其中為任意常數(shù)。將換成函數(shù),保持不變,即令是的通解,其中是待定系數(shù)。函數(shù)的求法如下:先求方程組解出與,再積分就可得出與代入得就是原方程的通解。【例19】設(shè)函數(shù)滿足,且,求【詳解】,。,齊次方程的特征方程為齊次方程的通解為.設(shè)特解,代入得 , .原非齊次方程的通解為 .代入初始條件,得, .故 .【例20】求微分方程的通解。【詳解】對應(yīng)齊次方程為,其特征方程為。對應(yīng)齊次方程的通解為。設(shè)非齊次方程的特解為,代入得。因此。又非
41、齊次方程的特解設(shè)為,代入方程得,因此 。故原方程的通解為?!纠?1】設(shè)函數(shù)滿足微分方程,且其圖形在點處的切線與曲線在該點的切線重合,求函數(shù)?!驹斀狻刻卣鞣匠虨?,特征根為。因此對應(yīng)齊次方程的通解為.設(shè)原方程的特解為,代入原方程,解得。原方程的通解為。又在點處與曲線有公共切線,而,.代入通解中,得 .故所求函數(shù)為.【考點八十九】(只數(shù)學(xué)一要求掌握) 1伯努利(Bernoulli)方程(1)概念 形如的一階微分方程稱為伯努利方程,當n=0時,是一階線性非齊次微分方程;當n=1時,是一階線性齊次微分方程。(2) 解法 當時,引進新的未知函數(shù)則伯努利方程變?yōu)檫@是關(guān)于未知函數(shù)的一個一階線性微分方程,然后用
42、一階線性微分方程的解法解之,解出后,再用代回,即可得伯努利方程的通解。2. 全微分方程若存在可微函數(shù)則稱一階微分方程為全微分方程。是全微分方程的通解,其中C是任意常數(shù)。一般地,當就是全微分方程,這時,只要求出了全微分式的一個原函數(shù)也就得到了此方程的通解。而利用對坐標的曲線積分,可求出3. 歐拉(Euler)方程形如 的微分方程稱為n階歐拉方程,其中是常數(shù)。作變換因此歐拉方程變?yōu)?這是一個以t為自變量,y為未知函數(shù)的n階線性常系數(shù)微分方程,然后再用解n階線性常系數(shù)微分方程的解法解之?!纠?2】解方程?!驹斀狻啃稳?的方程稱為伯努利方程,其解法是固定的,方程兩端同時除以,令,即令,則, 即 .原方
43、程化為, 即.從而化為一階線性非齊次微分方程。下面套用上述固定解法用同時除以方程兩端,得 .令,則, .即, 故 通解為。【例23】設(shè)具有二階連續(xù)導(dǎo)數(shù),且為一全微分方程,求及此全微分方程的通解。【詳解】(1)由全微分方程的充要條件知即 (1)此方程的齊次方程的通解為非齊次方程(1)的特解形式為代入方程(1)中可知 故方程(1)的通解為由,求得,從而得 .(2)將表達式代入原方程中,得因為 所以原方程的通解為【考點九十】差分方程數(shù)學(xué)三要求掌握一階常系數(shù)線性差分方程的求解方法,了解差分與差分方程及其通解與特解等概念,會用差分方程求解簡單的經(jīng)濟應(yīng)用問題??紤]到很多理工類學(xué)生跨專業(yè)考數(shù)學(xué)三,這里一并列
44、出。1 謂“差分”:假設(shè)函數(shù)經(jīng)過定義域上的點,那么便為兩點的差分(嚴格說是一階差分)??梢钥闯觯罘值臉O限便是的導(dǎo)數(shù)。若對再求差分,則稱為二階差分。其實差分的概念被廣泛運用:Lagrange中值定理所描述的就是函數(shù)在一個區(qū)間上的差分等于這區(qū)間中的一點的導(dǎo)數(shù);對于等差數(shù)列,就是數(shù)列的公差;對于某些商品,差分就是單價。牛頓的成功乃是因為他創(chuàng)立了微積分將差分變?yōu)榱藢?dǎo)數(shù)!2 函數(shù) 函數(shù)在t時刻的一階差分定義為: 。3. 形如的差分方程稱為一階常系數(shù)線性差分方程,其中為已知函數(shù),a為非零常數(shù)。則對應(yīng)的齊次差分方程的通解為: 。(1)若 ,且,則原方程的特解為: 為待定系數(shù); 若,則 。(2) 若,則當時
45、,原方程的特解為:;當a+d=0時 ,則 ?!纠?4】差分方程的通解為?!驹斀狻繎?yīng)填. 對應(yīng)齊次方程的通解為C (C為任意常數(shù))。非齊次方程的特解形式為,則,代入原方程得 . 所以 故特解為,通解為 。【例25】差分方程的通解為。【詳解】化原方程為標準形式:,齊次方程的通解為. 設(shè)非齊次方程的特解形式為 .代入方程中,得 ,化簡得 , 所以 ,故所求通解為.第九章 無窮級數(shù)無窮級數(shù)是高等數(shù)學(xué)的重要組成部分,是一種研究和表示函數(shù)的重要方法,是數(shù)學(xué)一和數(shù)學(xué)三的考試重點。第一節(jié) 常數(shù)項級數(shù)【大綱內(nèi)容】常數(shù)項級數(shù)的收斂與發(fā)散的概念;收斂級數(shù)的和的概念;級數(shù)的基本性質(zhì)與收斂的必要條件;幾何級數(shù)與級數(shù)以及
46、它們的收斂性;正項級數(shù)的比較審斂法、比值審斂法、根值審斂法;交錯級數(shù)與萊布尼茨定理;任意項級數(shù)的絕對收斂與條件收斂.【大綱要求】1. 了解級數(shù)的收斂與發(fā)散、收斂級數(shù)的和的概念. 2掌握級數(shù)的基本性質(zhì)及級數(shù)收斂的必要條件.掌握幾何級數(shù)及p級數(shù)的收斂與發(fā)散的條件.掌握正項級數(shù)收斂性的比較判別法和比值判別法,會用根值判別法. 3了解任意項級數(shù)絕對收斂與條件收斂的概念,以及絕對收斂與收斂的關(guān)系.掌握交錯級數(shù)的萊布尼茨判別法.【考點分析】常數(shù)項級數(shù)的考研題型主要是選擇題和證明題,其中選擇題的解答需綜合應(yīng)用常數(shù)項級數(shù)的知識,而證明題的難度一般較大。【復(fù)習(xí)要點】一、無窮級數(shù)的概念定義1. 已知數(shù)列:,那么表
47、達式 稱為無窮級數(shù),簡稱級數(shù)。這里稱為級數(shù)的一般項。 級數(shù)的前n項的和,稱為級數(shù) 的部分和。定義2. 若級數(shù)的部分和數(shù)列有極限,即 存在,則稱級數(shù)收斂,并稱s為級數(shù)的和。記為.若沒有極限(即不存在),則稱級數(shù)發(fā)散。二、正項級數(shù)斂散性的判別法若級數(shù)滿足,則稱級數(shù)為正項級數(shù)。定理 1. 設(shè)為正項級數(shù),則收斂的充分必要條件是其部分和數(shù)列有上界。 2比較判別法 (1)比較判別法 設(shè),那么,若收斂,則 也收斂;當發(fā)散時,則也發(fā)散。設(shè)存在常數(shù),使得。那么若收斂,則也收斂,若發(fā)散,則也發(fā)散。 (2)比較判別法的極限形式 設(shè)與均為正常級數(shù),那么,若則與同時收 斂或同時發(fā)散;當時,若收斂,則收斂;若發(fā)散,則發(fā)散
48、;當時,若收斂,則收斂;若發(fā)散,則發(fā)散?!境S糜诒容^的級數(shù)】 (1)幾何級數(shù)當時,級數(shù)收斂且;當時,級數(shù)發(fā)散。 (2)p-級數(shù)當p>1時,級數(shù)收斂;當時,級數(shù)發(fā)散。 (3)調(diào)和級數(shù)發(fā)散。3比值判別法 設(shè),且,那么,若,則級數(shù) 收斂;若,則級數(shù)發(fā)散;若,則該法失效。 4根值(柯西)判法 設(shè),且,那么,若,則級數(shù) 收斂;若,則級數(shù)發(fā)散;若,則該法失效?!驹u注】比值與根值判別法中的條件都是充分但非必要條件。凡涉及級數(shù)命題有關(guān)論證,不能用比值或根值判別法,只能用比較判別法。三、任意項級數(shù)的斂散性判別1 萊布尼茨判別法交錯級數(shù)收斂的充分條件若交錯級數(shù)滿足條件(1),(2),則交錯級數(shù)收斂,且和。
49、2絕對收斂與條件收斂設(shè)為任意項級數(shù)。定義3. 若級數(shù)收斂,則稱級數(shù)絕對收斂;若級數(shù) 收斂,而級數(shù)發(fā)散,則稱條件收斂。 定理2. 若收斂,則必收斂【評注】若發(fā)散,且此結(jié)論是由比值判別法得出的,則 發(fā)散;若發(fā)散,且結(jié)論不是由比值判別法得出的,則應(yīng)直接考慮的斂散性(這時,級數(shù)有可能為條件收斂)。【考點九十一】判別正項級數(shù)的斂散性,可綜合使用正項級數(shù)的各種判別方法,但主要用正項級數(shù)的比較判別法進行判別,也可用級數(shù)收斂的定義進行判別。同時,在解答關(guān)于級數(shù)的選擇題時,常用利用級數(shù)收斂的性質(zhì)加以判別。 無窮級數(shù)具有以下基本性質(zhì): (1)若,則 【評注】若收斂,發(fā)散,則發(fā)散; 若與均發(fā)散,則的斂散性不能確定。
50、(2)級數(shù)(為非零常數(shù))與有相同的斂散性,且當時,有。(3)級數(shù)增加或去掉有限項,不改變級數(shù)的斂散性。(4)收斂級數(shù)的項間可以任意括號,所得新級數(shù)仍然收斂,且收斂于原級數(shù)的和?!驹u注】若加括號所得新級數(shù)發(fā)散,則原級數(shù)必發(fā)散;若加括號所得新級數(shù)收斂,則原級數(shù)的斂散性不能確定。(5)級數(shù)收斂的必要條件 若級數(shù)收斂,則必有。 【評注】這一級數(shù)收斂的必要條件,常用于判別級數(shù)的發(fā)散,即時,則級數(shù)必發(fā)散;這用于驗證(或求)極限值為“0”的極限?!纠?】判別下列正項級數(shù)的斂散性:(1)設(shè), (2)設(shè),(3),其中是單調(diào)遞增而且有界的正項數(shù)列?!纠?】設(shè)(1)求的值。(2)證:對任意的常數(shù),級數(shù)收斂?!纠?】
51、設(shè)正項數(shù)列單調(diào)減少且發(fā)散,問級數(shù)是否收斂?并說明理由?!纠?】下列命題中正確的是( ).(A) 設(shè)正項級數(shù)發(fā)散,則(B) 設(shè)收斂,則收斂. (C)設(shè) ,至少一個發(fā)散,則發(fā)散(D)設(shè)收斂,則,均收斂.【例5】設(shè)=在0,1上收斂,證明:收斂?!纠?】設(shè)有方程,其中n為正整數(shù),證明此方程存在唯一正實根,并證明P>3時,級數(shù)收斂?!究键c九十二】涉及交錯級數(shù)和任意項級數(shù)的單項選擇題, 一般應(yīng)先判定級數(shù)是否絕對收斂, 轉(zhuǎn)化為正項級數(shù)問題。這就要應(yīng)用正項級數(shù)的有關(guān)審斂法,特別是正項級數(shù)的涉及交錯級數(shù)和任意項級數(shù)的單項選擇題。這種題型一般應(yīng)先判定級數(shù)是否絕對收斂。這就要應(yīng)用正項級數(shù)的有關(guān)審斂法。在比較審斂法中特別要重視它的極限形式,即:若具有相同的斂散性?!纠?】設(shè),且,則級數(shù)( )(A)發(fā)散(B)絕對收斂(C)條件收斂(D)收斂性不能確定【例8】設(shè)正項級數(shù)收斂,則( ). (A)條件收斂 (B)絕對收斂 (C)發(fā)散 (D)不能確定斂散性第二節(jié) 冪級數(shù)【大綱內(nèi)容】函數(shù)項級數(shù)的收斂域與和函數(shù)的概念;冪級數(shù)及其收斂半徑、收斂區(qū)間(指開區(qū)間
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