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用户:CaffeineP/笔记/数学分析 (伍胜健)

来自维基学院

数学分析w

第一章 函数

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1.1 实数

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1.1.1 数集

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1.1.2 实数系的连续性

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定义1.1.1:分划;有理分划和无理分划
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定理1.1.1(戴德金分割定理)
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1.1.3 有界集与确界

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定理1.1.2(确界存在定理)
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1.1.4 几个常用不等式

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三角不等式
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Bernoulli 不等式
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算术-几何平均不等式
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1.1.5 常用记号

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1.2 函数的概念

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1.3 函数的性质

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1.4 初等函数

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习题一

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第二章 序列的极限

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2.1 序列极限的定义

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2.1.2 序列极限的定义

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定义2.1.1:序列极限w和收敛序列
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证法1:

证法2:

发散序列的定义
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例2.1.9:奇数项收敛,偶数项发散
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2.1.3 无穷小量

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定义2.1.2:无穷小量w
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例2.1.10:阶乘比指数发散得更快
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例2.1.11:奇数项和偶数项以不同速率收敛
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定理2.1.1:无穷小量的性质
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(1)序列是无穷小量当且仅当其绝对值是无穷小量
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(2)无穷小量的常数倍是无穷小量
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(3)极限与无穷小量的关系
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2.1.4 无穷大量

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定义2.1.3:(正、负)无穷大量
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例2.1.12:调和级数w是正无穷大量
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另见#例2.4.8:用 Cauchy 收敛准则证明调和级数发散

定理2.1.2:无穷大量和无穷小量的关系
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例2.1.13
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2.2 序列极限的性质

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定义2.2.1:有界w序列
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定理2.2.1
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(1)改变序列的有限多项不改变其敛散性;
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改变收敛序列有限多项不改变其极限(可推出:无穷小量改变有限多项后还是无穷小量);

(同理可证)(正、负)无穷大量改变有限多项后还是(正、负)无穷大量

(1)

(2)

定理2.2.3:序列极限的四则运算
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(1)序列极限的加减法
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(2)序列极限的乘法
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(3)序列极限的除法
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(1)

(2)无穷等比级数
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定理2.2.4:序列的夹逼收敛原理
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(1)

(2)

(1)

(2)

(3)

2.3 单调收敛原理

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2.3.1 单调收敛原理

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定理2.3.1(单调收敛原理):单调有界序列必收敛
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使用:确界存在定理

同理,

单调序列必广义收敛
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2.3.2 无理数 e w 和欧拉常数 c

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使用:Bernoulli 不等式单调收敛原理

2.4 实数系连续性的基本定理

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2.4.1 闭区间套定理

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定理2.4.1(闭区间套定理)
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使用:单调收敛原理

2.4.2 有限覆盖定理

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定理2.4.2(有限覆盖定理):闭区间的开覆盖必包含有限覆盖
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使用:闭区间套定理

例2.4.3:[0, 1] 中的实数不能排成序列,即 [0, 1] 不是可数集
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使用:无穷等比级数有限覆盖定理

更简单的证法(不用有限覆盖定理,但涉及可数无穷个开区间长度相加,故不确定是否正确):

2.4.3 聚点原理

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定义2.4.1:聚点、孤立点
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定理2.4.3(聚点原理):R 的有界无穷子集至少有一个聚点
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证法一:使用有限覆盖定理

证法二:使用闭区间套定理

子序列的定义
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定理2.4.4:收敛序列的子序列亦收敛,极限与原序列相同
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推论:用子序列判断序列发散
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一子列发散,或二子列无相同极限,则序列发散。

定理2.4.5(Bolzano-Weierstrass 定理):有界序列必有收敛子序列
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使用:聚点原理

2.4.4 Cauchy 收敛准则

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定义2.4.2:Cauchy 序列
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定理2.4.6(Cauchy 收敛准则):序列收敛当且仅当它是 Cauchy 序列
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使用:三角不等式Bolzano-Weierstrass 定理

例2.4.8:用 Cauchy 收敛准则证明调和级数发散
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例2.4.10(压缩映照原理)
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2.5 序列的上、下极限

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使用:确界存在定理单调收敛原理

(1)

(2)

(3)

(4)

定理2.5.1
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定理2.5.2
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(1)

(2)

(3)

定理2.5.3
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(1)

(2)

(3)

(4)

第三章 函数的极限与连续性

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3.1 函数的极限

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3.1.1 函数极限的定义

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(1)

(2)(如遇 则取

3.1.2 函数极限的性质

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定理3.1.1
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(1)函数极限的唯一性
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(2)函数在取极限处周围的局部有界性
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定理3.1.2:函数极限的保序性
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(2)

(1)

定理3.1.3:函数极限的四则运算
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(1)函数极限的加减法
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(2)函数极限的乘法
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(3)函数极限的除法
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定理3.1.4:复合函数的极限
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定理3.1.5:函数的夹逼收敛原理
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3.1.3 函数极限概念的推广

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定义3.1.2:单侧极限(右极限、左极限)
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定理3.1.6:函数极限存在的充要条件
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定义3.1.3:自变量趋向(正、负)无穷大时的极限
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定义3.1.4:广义极限
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函数极限共 24 种情况。

例3.1.10
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例3.1.11
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3.1.4 序列极限与函数极限的关系

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定理3.1.7:序列极限与函数极限的关系
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例3.1.12
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3.1.5 极限存在性定理和两个重要极限

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定理3.1.8(极限存在性定理):单调函数必有广义极限
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定理3.1.9(函数的 Cauchy 收敛准则)
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例3.1.13
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第一个重要极限
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使用:单位圆,三角形和扇形的面积,三角函数的奇偶性,差化积公式,夹逼收敛原理

例3.1.14
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第二个重要极限
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例3.1.15
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3.2 函数的连续与间断

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3.3 闭区间上连续函数的基本性质

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3.4 无穷小量与无穷大量的阶

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习题三

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第四章 导数与微分

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4.1 导数

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4.1.2 导数的定义

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定义 4.1.1:可导和导数
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例 4.1.1:常值函数的导数
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例 4.2.2
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第五章 导数的应用

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第六章 不定积分

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第七章 定积分

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第八章 广义积分

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第九章 数项级数

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第十章 函数序列与函数项级数

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第十一章 幂级数

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第十二章 Fourier 级数

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第十三章 多元函数的极限和连续

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第十四章 多元微分学

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第十五章 重积分

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第十六章 曲线积分与曲面积分

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第十七章 含参变量积分

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