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2025最新高数辅导讲义注答案,靠谱吗?

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这份资料可以作为您自查自学的“标准答案库”和“思路拓展器”,您可以将讲义上的题目与下面的例题进行对照,或者遇到难题时,来这里寻找相似的解题方法和思路。


高等数学辅导讲义(答案与精解)

第一章 函数、极限与连续

核心考点: 极限的计算、连续性的判断、间断点分类。


例题 1:求极限 $\lim_{x \to 0} \frac{\sqrt{1+x} - \sqrt{1-x}}{x}$

【答案】 $$ \lim_{x \to 0} \frac{\sqrt{1+x} - \sqrt{1-x}}{x} = 1 $$

【解题思路与注解】

有理化分子(最经典、最稳妥的方法)

  1. 识别结构: 当 $x \to 0$ 时,分子 $\sqrt{1+x} - \sqrt{1-x} \to 0$,分母 $x \to 0$,是 $\frac{0}{0}$ 型未定式。
  2. 有理化: 针对含有根号的差,我们使用“有理化”技巧,即分子分母同时乘以 $\sqrt{1+x} + \sqrt{1-x}$。 $$ \lim_{x \to 0} \frac{(\sqrt{1+x} - \sqrt{1-x})(\sqrt{1+x} + \sqrt{1-x})}{x(\sqrt{1+x} + \sqrt{1-x})} $$
  3. 化简分子: 分子利用平方差公式 $(a-b)(a+b)=a^2-b^2$。 $$ \lim{x \to 0} \frac{(1+x) - (1-x)}{x(\sqrt{1+x} + \sqrt{1-x})} = \lim{x \to 0} \frac{2x}{x(\sqrt{1+x} + \sqrt{1-x})} $$
  4. 约分并计算: 约去 $x$,然后直接代入 $x=0$。 $$ \lim_{x \to 0} \frac{2}{\sqrt{1+x} + \sqrt{1-x}} = \frac{2}{\sqrt{1+0} + \sqrt{1-0}} = \frac{2}{1+1} = 1 $$

洛必达法则(适用于 $\frac{0}{0}$ 或 $\frac{\infty}{\infty}$ 型)

  1. 验证条件: 当 $x \to 0$ 时,分子分母都趋于 0,满足洛必达法则的条件。
  2. 分别求导:
    • 分子导数:$(\sqrt{1+x} - \sqrt{1-x})' = \frac{1}{2\sqrt{1+x}} - \frac{-1}{2\sqrt{1-x}} = \frac{1}{2\sqrt{1+x}} + \frac{1}{2\sqrt{1-x}}$
    • 分母导数:$(x)' = 1$
  3. 计算新极限: $$ \lim_{x \to 0} \left( \frac{1}{2\sqrt{1+x}} + \frac{1}{2\sqrt{1-x}} \right) = \frac{1}{2} + \frac{1}{2} = 1 $$

【常见误区注解】

  • 误区1:直接代入。 直接代入 $x=0$ 会导致分母为 0,这是不允许的,必须先进行化简或使用法则。
  • 误区2:有理化方向错误。 有人会尝试有理化分母,但本题分母是单项 $x$,有理化分母没有意义,有理化/通分的方向永远是针对导致“0/0”或“∞/∞”的复杂部分(通常是分子或分母中的多项式或根式)。
  • 误区3:洛必达法则使用后未化简。 有时求导后式子依然复杂,需要继续化简或再次使用洛必达法则,不能直接认为算不出来。

例题 2:讨论函数 $f(x) = \frac{x^2 - 1}{x^2 - 3x + 2}$ 的间断点及其类型。

【答案】 $x=1$ 为可去间断点,$x=2$ 为无穷间断点

【解题思路与注解】

  1. 找出无定义的点: 函数 $f(x)$ 是有理函数,间断点出现在分母为零的地方。 $$ x^2 - 3x + 2 = 0 \implies (x-1)(x-2) = 0 \implies x=1 \text{ 或 } x=2 $$ $x=1$ 和 $x=2$ 是两个潜在的间断点。
  2. 化简函数: 对分子分母进行因式分解,看看能否约分。 $$ f(x) = \frac{(x-1)(x+1)}{(x-1)(x-2)} $$ 可以看到,在 $x \neq 1$ 的前提下,可以约去 $(x-1)$,得到: $$ f(x) = \frac{x+1}{x-2} \quad (x \neq 1) $$
  3. 判断间断点类型:
    • 对于 $x=1$:
      • 计算 $\lim{x \to 1} f(x)$,由于 $x \to 1$ 但 $x \neq 1$,我们可以使用化简后的表达式来计算极限。 $$ \lim{x \to 1} \frac{x+1}{x-2} = \frac{1+1}{1-2} = -2 $$ 极限存在且为有限值,但函数在 $x=1$ 处无定义。$x=1$ 是可去间断点
    • 对于 $x=2$:
      • 计算 $\lim{x \to 2} f(x)$,同样使用化简后的表达式。 $$ \lim{x \to 2} \frac{x+1}{x-2} $$ 当 $x \to 2^+$ 时,分母 $(x-2) \to 0^+$,分子 $(x+1) \to 3$,$\lim{x \to 2^+} f(x) = +\infty$。 当 $x \to 2^-$ 时,分母 $(x-2) \to 0^-$,分子 $(x+1) \to 3$,$\lim{x \to 2^-} f(x) = -\infty$。 左右极限至少有一个为无穷大,$x=2$ 是无穷间断点(也属于第二类间断点)。

【常见误区注解】

  • 误区1:不化简直接判断。 如果不约分,直接代入 $x=1$ 会得到 $\frac{0}{0}$,无法直接判断极限是否存在。化简是判断可去间断点的关键步骤。
  • 误区2:混淆间断点类型。
    • 可去间断点:极限存在(为有限数),但函数在该点无定义或函数值不等于极限值。
    • 跳跃间断点:左右极限存在但不相等(属于第一类间断点)。
    • 无穷间断点:左右极限至少有一个为无穷大(属于第二类间断点)。
    • 振荡间断点:极限不存在且不为无穷大($\lim_{x \to 0} \sin\frac{1}{x}$,属于第二类间断点)。

第二章 导数与微分

核心考点: 复合函数求导、隐函数求导、参数方程求导、高阶导数。


例题 3:设 $y = \ln(\sin x^2)$,求 $dy$ 和 $y'$。

【答案】 $$ y' = \frac{2x \cos x^2}{\sin x^2} =

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