函数与极限

第一章 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