考研數(shù)學(xué)高數(shù)重要定理證明匯總
考研數(shù)學(xué)的高數(shù)是很多考生都比較頭疼的一類題目，也是考察重點，我們需要了解清楚重要定理證明。小編為大家精心準(zhǔn)備了考研數(shù)學(xué)高數(shù)重要定理證明指南，歡迎大家前來閱讀。
考研數(shù)學(xué)高數(shù)重要定理證明指導(dǎo)
高數(shù)定理證明之微分中值定理:
這一部分內(nèi)容比較豐富，包括費馬引理、羅爾定理、拉格朗日定理、柯西定理和泰勒中值定理。除泰勒中值定理外，其它定理要求會證。
費馬引理的條件有兩個：1.f'(x0)存在2.f(x0)為f(x)的極值，結(jié)論為f'(x0)=0�？紤]函數(shù)在一點的導(dǎo)數(shù)，用什么方法?自然想到導(dǎo)數(shù)定義。我們可以按照導(dǎo)數(shù)定義寫出f'(x0)的極限形式。往下如何推理?關(guān)鍵要看第二個條件怎么用�！癴(x0)為f(x)的極值”翻譯成數(shù)學(xué)語言即f(x)-f(x0)<0(或>0)，對x0的某去心鄰域成立。結(jié)合導(dǎo)數(shù)定義式中函數(shù)部分表達式，不難想到考慮函數(shù)部分的正負(fù)號。若能得出函數(shù)部分的符號，如何得到極限值的符號呢?極限的保號性是個橋梁。
費馬引理中的“引理”包含著引出其它定理之意。那么它引出的定理就是我們下面要討論的羅爾定理。若在微分中值定理這部分推舉一個考頻最高的，那羅爾定理當(dāng)之無愧。該定理的條件和結(jié)論想必各位都比較熟悉。條件有三：“閉區(qū)間連續(xù)”、“開區(qū)間可導(dǎo)”和“端值相等”，結(jié)論是在開區(qū)間存在一點(即所謂的中值)，使得函數(shù)在該點的導(dǎo)數(shù)為0。
該定理的證明不好理解，需認(rèn)真體會：條件怎么用?如何和結(jié)論建立聯(lián)系?當(dāng)然，我們現(xiàn)在討論該定理的證明是“馬后炮”式的：已經(jīng)有了證明過程，我們看看怎么去理解掌握。如果在羅爾生活的時代，證出該定理，那可是十足的創(chuàng)新，是要流芳百世的。
閑言少敘，言歸正傳。既然我們討論費馬引理的作用是要引出羅爾定理，那么羅爾定理的證明過程中就要用到費馬引理。我們對比這兩個定理的結(jié)論，不難發(fā)現(xiàn)是一致的：都是函數(shù)在一點的導(dǎo)數(shù)為0。話說到這，可能有同學(xué)要說：羅爾定理的證明并不難呀，由費馬引理得結(jié)論不就行了。大方向?qū)�，但過程沒這么簡單。起碼要說清一點：費馬引理的條件是否滿足，為什么滿足?
前面提過費馬引理的條件有兩個——“可導(dǎo)”和“取極值”，“可導(dǎo)”不難判斷是成立的，那么“取極值”呢?似乎不能由條件直接得到。那么我們看看哪個條件可能和極值產(chǎn)生聯(lián)系。注意到羅爾定理的第一個條件是函數(shù)在閉區(qū)間上連續(xù)。我們知道閉區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)有很好的性質(zhì)，哪條性質(zhì)和極值有聯(lián)系呢?不難想到最值定理。
那么最值和極值是什么關(guān)系?這個點需要想清楚，因為直接影響下面推理的走向。結(jié)論是：若最值取在區(qū)間內(nèi)部，則最值為極值；若最值均取在區(qū)間端點，則最值不為極值。那么接下來，分兩種情況討論即可：若最值取在區(qū)間內(nèi)部，此種情況下費馬引理條件完全成立，不難得出結(jié)論；若最值均取在區(qū)間端點，注意到已知條件第三條告訴我們端點函數(shù)值相等，由此推出函數(shù)在整個閉區(qū)間上的最大值和最小值相等，這意味著函數(shù)在整個區(qū)間的表達式恒為常數(shù)，那在開區(qū)間上任取一點都能使結(jié)論成立。
拉格朗日定理和柯西定理是用羅爾定理證出來的。掌握這兩個定理的證明有一箭雙雕的效果：真題中直接考過拉格朗日定理的證明，若再考這些原定理，那自然駕輕就熟；此外，這兩個的定理的證明過程中體現(xiàn)出來的基本思路，適用于證其它結(jié)論。
以拉格朗日定理的證明為例，既然用羅爾定理證，那我們對比一下兩個定理的結(jié)論。羅爾定理的結(jié)論等號右側(cè)為零。我們可以考慮在草稿紙上對拉格朗日定理的結(jié)論作變形，變成羅爾定理結(jié)論的形式，移項即可。接下來，要從變形后的式子讀出是對哪個函數(shù)用羅爾定理的結(jié)果。這就是構(gòu)造輔助函數(shù)的過程——看等號左側(cè)的式子是哪個函數(shù)求導(dǎo)后，把x換成中值的結(jié)果。這個過程有點像犯罪現(xiàn)場調(diào)查：根據(jù)這個犯罪現(xiàn)場，反推嫌疑人是誰。當(dāng)然，構(gòu)造輔助函數(shù)遠(yuǎn)比破案要簡單，簡單的題目直接觀察；復(fù)雜一些的，可以把中值換成x，再對得到的函數(shù)求不定積分。
高數(shù)定理證明之求導(dǎo)公式:
2015年真題考了一個證明題：證明兩個函數(shù)乘積的導(dǎo)數(shù)公式。幾乎每位同學(xué)都對這個公式怎么用比較熟悉，而對它怎么來的較為陌生。實際上，從授課的角度，這種在2015年前從未考過的基本公式的證明，一般只會在基礎(chǔ)階段講到。如果這個階段的考生帶著急功近利的心態(tài)只關(guān)注結(jié)論怎么用，而不關(guān)心結(jié)論怎么來的，那很可能從未認(rèn)真思考過該公式的證明過程，進而在考場上變得很被動。這里給2017考研學(xué)子提個醒：要重視基礎(chǔ)階段的復(fù)習(xí)，那些真題中未考過的重要結(jié)論的證明，有可能考到，不要放過。
當(dāng)然，該公式的證明并不難。先考慮f(x)*g(x)在點x0處的導(dǎo)數(shù)。函數(shù)在一點的導(dǎo)數(shù)自然用導(dǎo)數(shù)定義考察，可以按照導(dǎo)數(shù)定義寫出一個極限式子。該極限為“0分之0”型，但不能用洛必達法則，因為分子的導(dǎo)數(shù)不好算(乘積的導(dǎo)數(shù)公式恰好是要證的，不能用!)。利用數(shù)學(xué)上常用的拼湊之法，加一項，減一項。這個“無中生有”的項要和前后都有聯(lián)系，便于提公因子。之后分子的四項兩兩配對，除以分母后考慮極限，不難得出結(jié)果。再由x0的任意性，便得到了f(x)*g(x)在任意點的導(dǎo)數(shù)公式。
高數(shù)定理證明之積分中值定理:
該定理條件是定積分的被積函數(shù)在積分區(qū)間(閉區(qū)間)上連續(xù)，結(jié)論可以形式地記成該定積分等于把被積函數(shù)拎到積分號外面，并把積分變量x換成中值。如何證明?可能有同學(xué)想到用微分中值定理，理由是微分相關(guān)定理的結(jié)論中含有中值�？梢园凑沾怂悸吠路治觯贿^更易理解的思路是考慮連續(xù)相關(guān)定理(介值定理和零點存在定理)，理由更充分些：上述兩個連續(xù)相關(guān)定理的結(jié)論中不但含有中值而且不含導(dǎo)數(shù)，而待證的積分中值定理的結(jié)論也是含有中值但不含導(dǎo)數(shù)。
若我們選擇了用連續(xù)相關(guān)定理去證，那么到底選擇哪個定理呢?這里有個小的技巧——看中值是位于閉區(qū)間還是開區(qū)間。介值定理和零點存在定理的結(jié)論中的中值分別位于閉區(qū)間和開區(qū)間，而待證的積分中值定理的結(jié)論中的中值位于閉區(qū)間。那么何去何從，已經(jīng)不言自明了。
若順利選中了介值定理，那么往下如何推理呢?我們可以對比一下介值定理和積分中值定理的結(jié)論：介值定理的結(jié)論的等式一邊為某點處的函數(shù)值，而等號另一邊為常數(shù)A。我們自然想到把積分中值定理的結(jié)論朝以上的形式變形。等式兩邊同時除以區(qū)間長度，就能達到我們的要求。當(dāng)然，變形后等號一側(cè)含有積分的式子的長相還是挺有迷惑性的，要透過現(xiàn)象看本質(zhì)，看清楚定積分的值是一個數(shù)，進而定積分除以區(qū)間長度后仍為一個數(shù)。這個數(shù)就相當(dāng)于介值定理結(jié)論中的A。
接下來如何推理，這就考察各位對介值定理的熟悉程度了。該定理條件有二：1.函數(shù)在閉區(qū)間連續(xù)，2.實數(shù)A位于函數(shù)在閉區(qū)間上的最大值和最小值之間，結(jié)論是該實數(shù)能被取到(即A為閉區(qū)間上某點的函數(shù)值)。再看若積分中值定理的條件成立否能推出介值定理的條件成立。函數(shù)的連續(xù)性不難判斷，僅需說明定積分除以區(qū)間長度這個實數(shù)位于函數(shù)的最大值和最小值之間即可。而要考察一個定積分的值的范圍，不難想到比較定理(或估值定理)。
高數(shù)定理證明之微積分基本定理:
該部分包括兩個定理：變限積分求導(dǎo)定理和牛頓-萊布尼茨公式。
變限積分求導(dǎo)定理的條件是變上限積分函數(shù)的被積函數(shù)在閉區(qū)間連續(xù)，結(jié)論可以形式地理解為變上限積分函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為把積分號扔掉，并用積分上限替換被積函數(shù)的自變量。注意該求導(dǎo)公式對閉區(qū)間成立，而閉區(qū)間上的導(dǎo)數(shù)要區(qū)別對待：對應(yīng)開區(qū)間上每一點的導(dǎo)數(shù)是一類，而區(qū)間端點處的導(dǎo)數(shù)屬單側(cè)導(dǎo)數(shù)�；ㄩ_兩朵，各表一枝。我們先考慮變上限積分函數(shù)在開區(qū)間上任意點x處的導(dǎo)數(shù)。一點的導(dǎo)數(shù)仍用導(dǎo)數(shù)定義考慮。至于導(dǎo)數(shù)定義這個極限式如何化簡，筆者就不能剝奪讀者思考的權(quán)利了。單側(cè)導(dǎo)數(shù)類似考慮。
“牛頓-萊布尼茨公式是聯(lián)系微分學(xué)與積分學(xué)的橋梁，它是微積分中最基本的公式之一。它證明了微分與積分是可逆運算，同時在理論上標(biāo)志著微積分完整體系的形成，從此微積分成為一門真正的學(xué)科�！边@段話精彩地指出了牛頓-萊布尼茨公式在高數(shù)中舉足輕重的作用。而多數(shù)考生能熟練運用該公式計算定積分。不過，提起該公式的證明，熟悉的考生并不多。
該公式和變限積分求導(dǎo)定理的公共條件是函數(shù)f(x)在閉區(qū)間連續(xù)，該公式的另一個條件是F(x)為f(x)在閉區(qū)間上的一個原函數(shù)，結(jié)論是f(x)在該區(qū)間上的定積分等于其原函數(shù)在區(qū)間端點處的函數(shù)值的差。該公式的證明要用到變限積分求導(dǎo)定理。若該公式的條件成立，則不難判斷變限積分求導(dǎo)定理的條件成立，故變限積分求導(dǎo)定理的結(jié)論成立。
注意到該公式的另一個條件提到了原函數(shù)，那么我們把變限積分求導(dǎo)定理的結(jié)論用原函數(shù)的語言描述一下，即f(x)對應(yīng)的變上限積分函數(shù)為f(x)在閉區(qū)間上的另一個原函數(shù)。根據(jù)原函數(shù)的概念，我們知道同一個函數(shù)的兩個原函數(shù)之間只差個常數(shù)，所以F(x)等于f(x)的變上限積分函數(shù)加某個常數(shù)C。萬事俱備，只差寫一下。將該公式右側(cè)的表達式結(jié)合推出的等式變形，不難得出結(jié)論。
考研數(shù)學(xué)沖刺線性代數(shù)�？嫉�6大內(nèi)容
一、行列式部分，強化概念性質(zhì)，熟練行列式的求法
在這里我們需要明確下面幾條：行列式對應(yīng)的是一個數(shù)值，是一個實數(shù)，明確這一點可以幫助我們檢查一些疏漏的低級錯誤；行列式的計算方法中常用的是定義法，比較重要的是加邊法，數(shù)學(xué)歸納法，降階法，利用行列式的性質(zhì)對行列式進行恒等變形，化簡之后再按行或列展開。另外范德蒙行列式也是需要掌握的；行列式的考查方式分為低階的數(shù)字型矩陣和高階抽象行列式的計算、含參數(shù)的行列式的計算等。
二、矩陣部分，重視矩陣運算，掌握矩陣秩的應(yīng)用
通過歷年真題分類統(tǒng)計與考點分布，矩陣部分的重點考點集中在逆矩陣、伴隨矩陣及矩陣方程，其內(nèi)容包括伴隨矩陣的定義、性質(zhì)、行列式、逆矩陣、秩，在課堂輔導(dǎo)的時候會重點強調(diào).此外，伴隨矩陣的矩陣方程以及矩陣與行列式的結(jié)合也是需要同學(xué)們熟練掌握的細(xì)節(jié)。涉及秩的應(yīng)用，包含矩陣的秩與向量組的秩之間的關(guān)系，矩陣等價與向量組等價，對矩陣的秩與方程組的解之間關(guān)系的分析，備考需要在理解概念的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地進行歸納總結(jié)，并做習(xí)題加以鞏固。
三、向量部分，理解相關(guān)無關(guān)概念，靈活進行判定
向量組的線性相關(guān)問題是向量部分的重中之重，也是考研線性代數(shù)每年必出的考點。如何掌握這部分內(nèi)容呢?首先在于對定義概念的理解，然后就是分析判定的重點，即：看是否存在一組全為零的或者有非零解的實數(shù)對�；A(chǔ)線性相關(guān)問題也會涉及類似的題型：判定向量組的線性相關(guān)性、向量組線性相關(guān)性的證明、判定一個向量能否由一向量組線性表出、向量組的秩和極大無關(guān)組的求法、有關(guān)秩的證明、有關(guān)矩陣與向量組等價的命題、與向量空間有關(guān)的'命題。
四、線性方程組部分，判斷解的個數(shù)，明確通解的求解思路
線性方程組解的情況，主要涵蓋了齊次線性方程組有非零解、非齊次線性方程組解的判定及解的結(jié)構(gòu)、齊次線性方程組基礎(chǔ)解系的求解與證明以及帶參數(shù)的線性方程組的解的情況。通解的求法有兩種，若為齊次線性方程組，首先求解方程組的矩陣對應(yīng)的行列式的值，在特征值為零和不為零的情況下分別進行討論，為零說明有解，帶入增廣矩陣化簡整理；不為零則有唯一解直接求出即可。若為非齊次方程組，則按照對增廣矩陣的討論進行求解。
五、矩陣的特征值與特征向量部分，理解概念方法，掌握矩陣對角化的求解
矩陣的特征值、特征向量部分可劃分為三給我板塊：特征值和特征向量的概念及計算、方陣的相似對角化、實對稱矩陣的正交相似對角化。相關(guān)題型有：數(shù)值矩陣的特征值和特征向量的求法、抽象矩陣特征值和特征向量的求法、判定矩陣的相似對角化、有關(guān)實對稱矩陣的問題。
六、二次型部分，熟悉正定矩陣的判別，了解規(guī)范性和慣性定理
二次型矩陣是二次型問題的一個基礎(chǔ)，且大部分都可以轉(zhuǎn)化為它的實對稱矩陣的問題來處理。另外二次型及其矩陣表示，二次型的秩和標(biāo)準(zhǔn)形等概念、二次型的規(guī)范形和慣性定理也是填空選擇題中的不可或缺的部分，二次型的標(biāo)準(zhǔn)化與矩陣對角化緊密相連，要會用配方法、正交變換化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形；掌握二次型正定性的判別方法等等。
考研數(shù)學(xué)全程三大階段復(fù)習(xí)指導(dǎo)
第一階段：夯實基礎(chǔ)階段
這個階段主要是夯實基礎(chǔ)，時間就是你開始備考的時間到2017的7月，每天3-4個小時，建議用一個上午、下午或者晚上的整塊的時間來專門復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)。
復(fù)習(xí)應(yīng)根據(jù)歷年考研數(shù)學(xué)大綱要求結(jié)合教材對應(yīng)章節(jié)系統(tǒng)進行，要打好基礎(chǔ)，特別是對大綱中要求的三基--基本概念、基本理論、基本方法要系統(tǒng)理解和掌握，完成從大學(xué)學(xué)習(xí)到考研備戰(zhàn)的基礎(chǔ)準(zhǔn)備。在這個階段把基礎(chǔ)打扎實，是考驗數(shù)學(xué)取得好成績的前提。這個階段，建議大家分為兩輪來復(fù)習(xí)。
第一輪，精讀材料：
時間是開始-6月中旬。這一階段主要是復(fù)習(xí)教材，按大綱要求結(jié)合教材對應(yīng)章節(jié)全面復(fù)習(xí)，按章節(jié)順序完成教材的課后習(xí)題，通過練習(xí)掌握教材知識和內(nèi)容。小編建議同學(xué)們每天學(xué)習(xí)新內(nèi)容前先溫習(xí)下前面的內(nèi)容。教材的編寫是循序漸進的，所以我們也要按照規(guī)律來復(fù)習(xí)，經(jīng)過必要的重復(fù)會起到事半功倍的效果。
第二輪，練習(xí)測試以鞏固基礎(chǔ)知識：
時間是6月中旬到7月中旬，約1個月時間。這一階段主要是練習(xí)測試、鞏固所學(xué)知識。建議大家使用教材配套的復(fù)習(xí)指導(dǎo)書或習(xí)題集，通過做題來鞏固知識，在練習(xí)過程中遇上不懂或似懂非懂的題目要認(rèn)真對待，多思考，不要一看不會就直接看答案，應(yīng)當(dāng)先查看教材相關(guān)章節(jié)，把相關(guān)知識點徹底搞懂。建議按要求完成練習(xí)測試后，還要對教材的內(nèi)容進行梳理，對重點、難點做好筆記，以便于后面復(fù)習(xí)把它消化掉。
第二階段：強化鞏固階段
這一階段主要是鞏固第一階段的學(xué)習(xí)成果。時間從7月到11月初，約4個月時間，每天保證3小時以上。通過對輔導(dǎo)材料和真題的學(xué)習(xí)，了解考試難度和明確考試方向，進行專項復(fù)習(xí)提高自己的解題效率和質(zhì)量。
本階段是考研復(fù)習(xí)的重點，對考研成績起決定性作用。小編建議分為三輪學(xué)習(xí)。
第一輪：學(xué)習(xí)時間是7月到8月底兩個月，主要任務(wù)是完整的、認(rèn)真研讀一遍考研輔導(dǎo)書和分析2套考研真題，全面了解考查內(nèi)容，熟悉考研數(shù)學(xué)的重點題型以及其解題方法。
第二輪：大概用一個月的時間也就是9月10月初一個多月，主要考研輔導(dǎo)書與專項模擬題、真題或習(xí)題的復(fù)習(xí)，對考試重點題型和自己薄弱的內(nèi)容進行攻堅復(fù)習(xí)。
第三輪：本階段的最后時間段，時間是10初到11月初。主要是學(xué)習(xí)筆記的梳理和套題的訓(xùn)練，檢測你的解題速度和準(zhǔn)確率，查漏補缺、薄弱加強，目的是鞏固基礎(chǔ)提高能力。
第三階段：決勝沖刺階段
這一階段已經(jīng)進入最后的沖刺了。時間從11月到考前，約二個月。小編認(rèn)為在這一階段，我們要通過對以往學(xué)習(xí)筆記的復(fù)習(xí)全面掌握考試要求，并進行高強度的沖刺題訓(xùn)練，進入考試狀態(tài)，達到考試要求。要做到：
1、通過做題進總結(jié)和梳理(做題訓(xùn)練應(yīng)當(dāng)重點放在按考試要求的套題上)；
2、復(fù)習(xí)知識點，對基本概念、基本公式、基本定理進行記憶，尤其是平常不常用的、記憶模糊的公式，經(jīng)常出錯的要重點記憶；
3、保持水平和狀態(tài)，復(fù)習(xí)和做題一定要堅持到考前；
4、進行補缺補漏，輕松應(yīng)考。
對于以上三個階段的學(xué)習(xí)，主要以自學(xué)為主�；A(chǔ)不好或者需要拿高分的同學(xué)生可以參加輔導(dǎo)班。每次輔導(dǎo)班上課之前，建議同學(xué)們把老師準(zhǔn)備講的內(nèi)容先預(yù)習(xí)，這樣聽課的時候才能有所側(cè)重，才能抓住重點。聽課的時候不僅要聽老師講一些例題，更要聽老師歸納總結(jié)的一些解題方法和技巧。
一個階段的復(fù)習(xí)結(jié)束后，同學(xué)們可以和周圍的考生互相交流、互相切磋解題的方法和技巧，并適當(dāng)做全面的總結(jié)。
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