數學分析第五章《導數和微分》備考指南

函數極限理論的成熟,意味著分析將完成其光榮使命,即揭示函數的三大解析性質:連續性,可微性,可積性!

牛頓和萊布尼茨分別在研究瞬時速度和曲線的切線時,引入了導數的概念。

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其等價的形式,可表示為

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(3)(4)在用時有微妙的區別,(3)往往計算在一個給定點處的導數,而(4)式往往用來計算函數的導函數或泛指的一個點。

導數的幾何背景,是同學們在備考中必須要掌握的。

一旦理解了求切線的動態過程,導數的定義就像河水一樣,自然而然地流淌出來。

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導數的定義,幾乎沒有新的知識,仍然屬於函數極限的範疇,也正因如此,順理成章地有了左、右導數的概念。

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曾經的天才少年牛頓,雖然當時提出了導數的概念,但是由於當時分析的基礎並不牢固,以至於他並不能很好地將他萬丈光芒的數學思想展示給別的科學家,也遭到了大主教貝克萊的打壓,甚至造成了第二次數學危機。後人為了表達牛頓老師的抑鬱之情,就狠狠地抽了函數f(x)一巴掌,就有了今天導數的符號,你瞧,函數總是一副被打的樣子。

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而戈特弗裡德·威廉·萊布尼茨高瞻遠矚,技高一籌,放眼全球,他並不沿用牛頓老師的符號(畢竟他倆是死對頭,請參考最後大表哥給的小檔案),發明了“微商”!萊布尼茨是偉大的,就像一個先知,他準確地預言了二百多年後全球微商欣欣向榮的時代,遺憾的是,現在的絕大多數微商並不知道他們的祖師爺是誰(咳咳,這一段純屬大表哥胡謅,只是為了活躍氣氛)!

值得肯定的是,萊布尼茨微商的記號其實更加有效使用,無論是參數方程的求導,還是微分方程的求解,用萊布尼茨的dy/dx會更方便些!

導數和微分,從理論的角度,沒有區別,因為有個充要條件刻畫可微和可導之間的關係

數學分析第五章《導數和微分》備考指南

一個大寫的HOWEVER,導數、微分的幾何意義是完全不同的。

導數表示切線的斜率。而微分是一種近似,也體現微積分的一大數學思想“以直代曲”!

微分的幾何意義,請同學們務必理解並掌握!

數學分析第五章《導數和微分》備考指南

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大表哥總結下微分的理解視角:1 近似值;2以直代曲;3誤差可忽略。

理解了微分的幾何意義,整個第五章的難點也就解決了。剩下的,則是導數的計算。

一元函數的導數計算問題,考研八大考點DCPPHIIV,大表哥總結如下(不僅僅拘泥於第五章)。

1 定義Definition

2 複合Compound

3 分段Piecewise

4 參數Parameter

5 高階Higher Order

6 反函數Inverse

7 隱函數Implicit

8 變限函數Variable of(lower)upper limit

上述八大考點,大表哥會以專題課的形式視頻講解,敬請期待!

最後,附上本章兩位男主的小檔案!

數學分析第五章《導數和微分》備考指南

姓名:艾薩克·牛頓(Isaac Newton);

職業:物理學家,哲學家,數學家;

別名:牛老師;牛爵爺;

生卒:1643年1月-1727年3月

業界地位:天下第一,無人能敵;

牛爵爺天才的一生簡介

1孤獨的一生:一輩子沒有朋友,也沒有結過婚,因為在牛老師的眼中,是不分男女的,只有傻逼(比如正在看小檔案的你)和大傻逼(比如 給他做小檔案的大表哥),大表哥有充分的理由懷疑牛老師很可能到死都是個處男;

2 天才的一生:可以壟斷四屆諾貝爾物理學獎和數學菲爾茨獎(全世界數學領域的最高獎項);

3 戰鬥的一生:小時候一巴掌打哭他的胖子同學,長大了不以拳腳論高下,甚至僱傭槍手(比 如邁克勞林)大罵萊布尼茨;

4 荒唐的晚年:晚年的牛老師除了升官發財再無其他驕傲之處,而且官迷心竅,沒退休一直幹到85歲壽終。當然他並沒閒著,寫了150 萬字的神學著作,同時一心撲在化學事業上,在家裡蓋了窯子,拿出年輕時搞物理的勁頭玩命試驗。但這次他的出發點就錯了,總是希望從黃銅和煤渣中提煉出黃金。要知道化學反應只能改變分子並不能改變原子,能給原子做變性手術的只能是核反應,他違背了化學定律裡的物質不滅原則。

大表哥點評:你只知道牛老師很牛,但是你不知他到底有多牛;天才是人類的福祉,卻是自己的苦難。

數學分析第五章《導數和微分》備考指南

姓名:戈特弗裡德·威廉·萊布尼茨;

職業:哲學家,數學家,律師;

別名:妮子;

生卒:1646年7月-1716年11月;

業界地位:高瞻遠矚,全球微商;

世間罕見的通才妮子大神生平簡介

1666年萊布尼茨於Altdorf拿到博士學位後,拒絕了教職的聘任;

1671年發表兩篇論文《抽象運動的理論》),及《新物理學假說》,分別題獻給巴黎的科學院和倫敦的皇家學會,在當時的學術圈暫露頭腳;

1680開始和牛爵爺頻繁通信,討論各種學術問題,尤其是微積分的問題,並開始建立深厚的學術友誼;

1686離婚,只因和牛老師瘋狂通信,無暇經營夫妻生活以及感情,比如陪媳婦逛街,吃飯,看電影等,從而導致夫妻感情最終破裂。

1689開始對中國事物有更強烈的興趣;

1695為了確立微積分CEO的職務,和牛老師正式開始互撕,數學史上至今最大的一樁撕逼大戰拉開帷幕;

1714年完成哲學代表作《單子論》;

1716年一顆數學巨星抑鬱而終;

大表哥點評:掐指一算,妮子20歲就博士畢業了。。。而大表哥。。。就醬紫不做過多評論。。。

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