考研数三 · 微积分 · 配套思维导图页

第2章 思维导图:一图看全章,一页定位弱节点

这是第2章正文(学习版)的结构版——先看骨架后看细节,做题错哪回图定位。节名可点击跳转正文对应节。

思维导图 · 一图看全章

第2章 一元微分学 它跑多快?方向哪儿变?——数三的心脏

§1导数与微分:是什么

导数B1
定义差商的极限 f′(x₀)=lim Δy/Δx;某点是一个数(切线斜率),逐点收集成导函数
左右导数都存在且相等才可导
可导⇒连续;连续⇏可导(尖点/抖动)
一元:可导⇔可微
微分
定义dy=f′dx:增量的线性主部;Δy=dy+o(Δx)
近似计算与误差估计的武器
形式不变性:dy=f′(u)du 不问 u 是谁
高阶无穷小记号
定义o(Δx):比 Δx 更快奔向零的余项
误差语言的通货,泰勒余项用它说话

§2求导工具箱:怎么算

十六公式B2
定义三类来历:定义直推(幂/三角/对数)、第1章极限直送(指数)、反函数得(反三角)
负号专项:arccos 带 −、arctan 分母 1+x²
四则口诀B2
定义(uv)′=u′v+uv′;(u/v)′=(u′v−uv′)/v²——分子顺序:上导乘下减上乘下导
乘法一步可推:增量展开
链式法则B3
定义外层导数×内层导数;从外到内扒洋葱
漏乘内层=第一大错
隐函数求导B4
定义两边对 x 求导,凡遇 y 补乘 y′;公式 −Fx/Fy 就是移项
xy 别忘乘法法则
参数方程B5
定义dy/dx=y′(t)/x′(t);二阶=先对 t 求导再除一次 x′(t)
二阶不是公式是同一条原理用两遍
对数求导J1
定义幂指/多因子乘除:两边取 ln,指数落下来
u^v 型两大公式都不能用时唯一出路
莱布尼茨公式J3
定义(uv)⁽ⁿ⁾=ΣC(n,k)u⁽ᵏ⁾v⁽ⁿ⁻ᵏ⁾;组合数=二项式同源计数
v=x² 类三阶归零,公式截断
分段函数求导B6
定义分界点之外公式直代;分界点回定义求左右导数(先连续后可导)
考纲明文;漏掉=直接丢分

§3中值定理一家:凭什么

中值链
定义费马→罗尔→拉格朗日→柯西,一条推导链
罗尔三条件缺一不可(各备反例)
拉格朗日:整体改变量被某点导数代理
辅助函数T1
定义结论 ξ 换 x 移项,倒推找原函数;商型/积型/差型三原型
套路是倒推的产物不是背诵清单
泰勒公式J4J5T2
定义各阶导数吻合锁死系数 f⁽ᵏ⁾(x₀)/k!;拉格朗日余项=高阶拉格朗日
第1章欠条①已兑
展开三档:求极限看分母阶 / 求 f⁽ⁿ⁾(0) 展到 n / 证明配余项
洛必达法则
定义lim f/g=lim f′/g′;柯西中值定理的直接推论
第1章欠条②已兑
三条件+每步验型+循环识别(导不净停手)

§4读函数:一阶二阶两张牌

单调与极值B8
定义f′>0 增、<0 减;极值候选=驻点∪不可导点,变号确认
二阶判别 f″>0=谷;f″=0 失效退一阶
凹凸与拐点
定义f″>0 下凸(国内叫"凹",约定);拐点=两侧 f″ 变号,写坐标
f″=0 不一定是拐点(x⁴)
渐近线J6
定义铅直(分母零处)/水平(一侧躺平)/斜 y=ax+b(a=lim f/x, b=lim(f−ax))
斜与水平同侧互斥;两侧各查
图像描绘T5
定义六步:定义域→奇偶周期→一阶→二阶→渐近线→连线
考纲明文"会描绘"

§5经济应用:数三招牌

边际T4
定义C′(q)=MC、R′(q)=MR;多造一单位的近似增量
MR=MC 不是背诵:L′=R′−C′ 置零一步推出
二阶验证 L″<0 确认最大
弹性J7
定义EQ/EP=(dQ/dP)·(P/Q);需求版加负号=读法约定
|Ed|>1 降价增收、<1 涨价增收(dR/dP=Q(1−Ed) 推出)
经济最优化T4
定义建模三步(设变量→列函数→定域)+驻点+二阶验证
互相牵制的变量先代入消元

§6证明武器

不等式四法J8
定义单调试起→凹凸→中值→泰勒(选择树按长相分流)
单调法模板:设 F→端点值→导数符号→结论
方程根T3
定义存在=零点/罗尔;个数=驻点切单调分区逐段验端点
参数题找分界值(如 1/e)分情况

圆点节点可点击折叠/展开;字母块(如 B5、T4)是题目锚链,点击直达主章节题库对应题。术语节点展开可见一句话定义与要点。

配套题库 · 21 题(同源于讲义页 · 考点定位 · 遮住先做)

基础组

B1 用定义求 f(x)={1}{x} 在 x=2 处的导数。 考点:定义求导——§1.2 | 讲义页详析→
B2 y=x^2 e^x+sin 2x,求 y'。 考点:四则+复合——§2.2/2.3 | 讲义页详析→
B3 y=ln(1+sin^2 x),求 y'。(三层复合扒洋葱) 考点:链式三层——§2.3 | 讲义页详析→
B4 x y=e^{x+y},求 y'。 考点:隐函数(xy 乘法)——§2.4 | 讲义页详析→
B5 x=t-sin t, y=1-cos t,求 {dy}{dx} 与 {d^2y}{dx^2}。 考点:参数二阶(再除一次)——§2.4 | 讲义页详析→
B6 f(x)=begin{cases}x^2,&xle 0 ax+b,&x>0end{cases},求使 f 在 x=0 可导的 a,b。… 考点:分段分界点回定义——§2.6 | 讲义页详析→
B7 曲线 y=ln x 上哪一点的切线平行于直线 y=2x+1?写出切线方程。 考点:切线(在点)——§1.2 | 讲义页详析→
B8 求 y=x^3-3x^2+1 的单调区间与极值。 考点:单调极值——§4.1 | 讲义页详析→

进阶组

J1 y=(sin x)^{ln x}(x>0 且取 sin x>0 的段),求 y'。(对数求导) 考点:对数求导(幂指)——§2.4 | 讲义页详析→
J2 求 y={1}{x^2-3x+2} 的 y^{(n)}。(裂项+归纳) 考点:裂项+归纳——§2.5 | 讲义页详析→
J3 用莱布尼茨公式求 y=x^2e^{2x} 的 y^{(n)} 与 y^{(n)}(0)。 考点:莱布尼茨+Yn(0)——§2.5 | 讲义页详析→
J4 f(x)=x e^x,写出 f^{(n)}(0) 并说明与泰勒展开的关系。 考点:泰勒系数↔高阶导——§3.3 | 讲义页详析→
J5 求 limlimits_{xto0}{cos x-e^{-x^2/2}}{x^4}。(泰勒定档:分母四阶) 考点:泰勒定档四阶——§3.3 | 讲义页详析→
J6 求 y={(x+1)^3}{x-1} 的渐近线全套。 考点:渐近线(次数判断)——§4.3 | 讲义页详析→
J7 设需求 Q={100}{P},求 P=10 处需求价格弹性并判断涨价能否增收;再问收入何时最大。 考点:弹性恒 1+收入不变——§5.2 | 讲义页详析→
J8 证明:当 x>0 时 ln(1+x)>{x}{1+x}。(单调法完整书写) 考点:单调法证不等式——§6.1 | 讲义页详析→

挑战组

T1 设 f 在 [0,1] 连续、(0,1) 可导,f(1)=0,证明存在 xiin(0,1) 使 f'(xi)=-{f(xi)}{xi}。(积型倒推)… 考点:积型辅助函数——§3.2 | 讲义页详析→
T2 设 f 在 [a,b] 上二阶可导,证明存在 xi 使 f(b)=f(a)+f'(a)(b-a)+{f''(xi)}{2}(b-a)^2。(泰勒在端点展开)… 考点:泰勒端点展开——§3.3 | 讲义页详析→
T3 讨论方程 ln x=ax(a>0)的根的个数(按 a 分情况)。 考点:方程根按参数分类——§6.2 | 讲义页详析→
T4 某垄断厂商需求 q=90-2p,成本 C=300+10q。求利润最大的价格与产量,并求该价格下的需求弹性,验证它大于 1。(三问全流程) 考点:经济三问全流程——§5 | 讲义页详析→
T5 完整描绘 y={x^2}{x-1} 的图形(六步流水线逐步写出)。 考点:图像描绘六步——§4.4 | 讲义页详析→

考前速查 · 易混对照 + 最容易记错的话

连续 vs 可导:可导必连续;连续未必可导(尖点/抖动);一元里可导⇔可微
$f'(x_0)$ vs $[f(x_0)]'$:前者是先求导再代值(一般非零),后者对常数求导恒为 0
左右导数 vs 导数的左右极限:是两个概念!左右导数用定义差商算;$f'$ 在 $x_0$ 处甚至可能无定义
驻点 vs 极值点:极值点⊆驻点∪不可导点;驻点未必极值($x^3$ 在 0)
$f''=0$ vs 拐点:拐点看两侧 $f''$ 变号;$x^4$ 的 $f''(0)=0$ 但不是拐点
罗尔三条件:闭连续+开可导+端点等高,缺一不可(各配一个反例)
洛必达失效:导数比极限不存在≠原极限不存在($x+\sin x$ 型),停手换法
泰勒展开点:信息多的点(已知值/导数处、对称中心);求极限通常在 0
弹性符号:需求律保证 $dQ/dP<0$;负号是读法约定;比较只看绝对值与 1
极值 vs 最值:极值是局部概念(极大可小于极小);最值含端点比较

怎么用这张图(三步复习法)

① 先只看骨架:自问每一节讲什么,一句话说中要害;
② 逐层展开对答案:说不出的节点,回主章对应节补 10 分钟;
③ 错题回图定位:错题挂哪个节点,那个节点就是弱项——把它的"要点"变成自己的话。
⚠️ 看"都眼熟"不算会——判据只有两条:合上图能复述每节要害;闭卷能做对题。此图是地图不是旅程。
间隔提示:+1 / +3 / +7 / +16 天回来闭卷复述第一层(配合主章复习日程)。

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