函数与极限
预备知识
1.常用的数学符号
(1)“∃”表示“存在”;
(2)“∀”表示“任意”;
(3)“∈”表示“属于”;
(4)“∉”表示“不属于”;
(5)“A⇒B”表示“如果命题A成立,则命题B成立”,或称“A是B的充分条件”;
(6)“A⇐B”表示“如果命题B成立,则命题A成立”,或称“A是B的必要条件”;
(7)“A⇔B”表示“A是B的充分必要条件”,或称“A与B等价”;
(8)=u1+u2+…+un,即n个数ui(i=1,2,…,n)求和;
(9)=u1u2…un,即n个数ui(i=1,2,…,n)求积.
2.区间和邻域
高等数学中常用的数集是区间.它包括以下几种:
(1)[a,b]={≤x≤b},(a,b)={
<x<b};
(2)[a,b)={≤x<b},(a,b]={
<x≤b};
(3)[a,+∞)={≥a},(a,+∞)={
>a};
(4)(-∞,b]={≤b},(-∞,b)={
<b};
(5)(-∞,+∞)={ 为任意实数}.
邻域也是集合的一种形式,数轴(x轴)上点x0的δ(δ>0)邻域定义为U (x0,δ)={-δ<x<x0+δ};点x0的δ去心邻域定义为U (x0,δ)={
<|x-x0|<δ}.其中,x0称为邻域中心,δ称为邻域半径,如图1-1所示.
图1-1
3.常用的不等式
(1)绝对值不等式:-≤a≤
;
(2)三角不等式:
(3)平均值不等式:设ai≥0(i=1,2,…,n),则有 ,当n=2时,有
(4)柯西-施瓦兹(Cauchy-Schwartz)不等式:对任意实数ai,bi(i=1,2,…,n),有
4.极坐标表示
中学数学讲到了平面直角坐标系,在该坐标系中,平面上任意一点P可用直角坐标(x,y)唯一表示;反之,任一有序数对(x,y)可以唯一地确定平面上的一点,也就是平面上的一点可由两个参数唯一确定.记点P到坐标原点的距离为ρ,线段OP与x轴正向夹角为θ,则有
如图1-2所示,平面上点P与有序数组(ρ,θ)(ρ≥0,0≤θ<2π)一一对应,称(ρ,θ)为点P的极坐标.
显然,ρ=a表示的是半径为a的圆:x2+y2=a2;θ=表示以原点为始点的沿y轴正轴方向的射线.直角坐标与极坐标之间的转换关系为
图1-2