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数学分析脉络笔记-基础

数学分析脉络笔记-基础

作者: 北山学者 | 来源:发表于2018-01-13 12:08 被阅读0次
数学的发展从来都是由具体性问题开始一步一步的,往抽象阶段发展的,这也符合人类的认知过程。
往抽象阶段的发展过程中,不断的把严格条件、强条件逐渐放松,得出更广的结论来适应更广的应用范围。

一、实数完备性

反映了实数的连续性,彼此互为充要条件。

1、确界原理(若非空数集有上界或下界,则数集存在唯一上确界或下确界)
2、致密性定理(有界数列必有收敛子列)
3、闭区间套定理
4、有限覆盖定理(紧致性定理或者海涅-波莱尔定理),局部性质拓宽到整体,(若开区间集S覆盖闭区间s,则S中存在有限个开区间也覆盖了s)
5、聚点定理(数轴上无限点集至少有一个聚点)
6、柯西收敛准则(完备性定理)

二、闭区间连续函数性质

下面4条定理建立在实数的连续性基础上
1、零点定理
2、有界性
3、最值性
4、一致连续性,一致连续 也称为 均匀连续,

一致连续是比连续强得多的条件。

三、微积分性质

1、费马定理(极值点处导数为0
2、洛尔定理(拉格朗日定理特例)
3、拉格朗日定理(微分学最重要定理之一)

1、微分中值定理包括洛尔定理拉格朗日中值定理柯西中值定理。是沟通函数与导数的桥梁,是应用导数的局部性研究函数整体性的重要工具。
2、从费马定理可以推导出洛尔定理,进而推导到拉格朗日中值定理柯西中值定理。由柯西中值定理又可以进一步推导出泰勒展开公式(用多项式函数逼近任意函数)。
3、利用拉格朗日中值定理可以对洛必达法则进行严格的证明,并研究泰勒公式的余项。
4、导函数可能有间断点,但是具有介值性(达布介值定理),而间断点只能是第二类间断点,不能有第一类间断点,否则导函数不具有介值性。

5、泰勒公式

多项式函数是最简单的一种初等函数,包含加减乘三种运算,如果其他复杂函数能用多项式函数近似表示,误差又能满足要求,则对函数性态研究和函数值的近似值计算将带来巨大的帮助。

1、什么样的函数可以用多项式函数近似表示;
2、多项式的各项系数与函数又有什么联系;
3、多项式函数值近似代替的函数值,其误差又是多少。
4、泰勒余项
5、皮亚若余项(余项的定性描述)
6、拉格朗日余项(余项的定量描述,计算误差使用)
7、柯西余项(余项的定量描述,计算误差使用)
8、泰勒中值定理

1、连接函数和高阶导数的桥梁工具就是泰勒公式

参考:
1、一致连续通俗理解
2、数学分析-刘玉莲
3、数学分析-张筑生

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