常数变易法考研考吗?
常数变易方法在数学分析中的用处很大,但是考研几乎不考。。。 下面是我对常数变易方法的详细总结以及应用(只包括极限和积分部分)希望对大家有帮助~
一、基本概念 1.若 \mathrm{f}\left( x \right) 在 [a, b] 上连续,且满足 \lim _{x\to a} \mathrm{f}(x)=A ,则 A 为 \int_a^b f(\mathrm{x})~d\mathrm{x} 的常数项的充要条件是 \frac{\mathrm{f}(b)}{\mathrm{f}(a)}=\frac{B}{A} . 【证明】必要性显然,而充分性则有:由积分中值定理可知存在 C∈[a, b] ,使得 \begin{aligned} B &=\int_a^b \mathrm{f}(x)\mathrm{dx} \\ &=\mathrm{f}(C)\cdot (b-a)+A \end{aligned}\\ 再令 u=b-C 所以有 Au=Bu+A 所以有 \frac{B}{A}=u+1 即所求
2.当 \mathrm{I} 是定积分时,对于任意 \mathrm{J} 有 \mathrm{I}=\mathrm{I}^{\prime} 成立,那么一定有 \mathrm{J}=0 对于上式两边同时取定积分可得: \int_{c_1}^{c_2} J ~ d c=\int_{c_3}^{c_4} I'~d c 因为上下限均为常量所以 \int_{c_1}^{c2} J~dc=c_5-c_6 而 \int_{c_3}^{c_2} I'~d c=c_7-c_8 根据定义有 \sum_{i, j} {n_{ij}} m_{ji}=0 \Leftrightarrow\forall i, ~ n_{ii}m_{ii}=\sum_{j\neq i}{n_{ij}m_{ji}} 即\forall k,\forall l>k , n_{kk}m_{kl}=\sum_{l≤k,~l≠k}{\left( {\sum\limits_{r=1}^{{N_{{l}_k}} } {{n_{{r}_{{k}_k}} }} m_{{r}_{{k}_k}} } \right)}\\ 这个方程组的未知数为 n_{il},~l≥i 个,而且只有这些方程组可以独立,因为如果 kl,方程组中的每一项都是 n_{lj}m_{jl},因此如果该方程组的解不为零的话,那么必然有所有 n_{kj}m_{jk} 都不等于0,矛盾!
二、微分 1.设 F'(x)=0 关于x是线性无关的,那么F'(x)=0 关于x是基础解系。
2.已知P(x)与Q(x)线性相关,即存在非零数α使αP(x)=Q(x),则一定存在实数β使得αQ‘(x)=P’(x)
三、积分 1.已知p(x), q(x)为多项式, P(X)'/Q(X)' 是线性无关的,则P(X)/Q(X)'也是线性无关的
2.设函数F(x)与G(x)是同阶的无穷小数列,且有有限项不同,则F(x)*G(x)是无穷小数列或无穷大量.
四、泰勒展开 1.如果F(x)与g(x)在点x0处没有重根,则F(x)在x=x0处的n阶泰勒公式为: F(x)=F(x0)+(x−x0)[F′(x0)]+…+\frac{1}{n!}(x−x0)^nF^{(n)}(x0),\quad |x−x0|<R_n 其中R_n表示F^{(n)}(x0)的极小去心邻域
2.如果f(x)在[a,b]上有n+1个零点,它们分别是a=x_{0},x_{1},...,x_{n}=b ,则在每个子区间[x_{i-1},x_i],i=1,2,\cdots,n 中都有二次型 f(x)(x-x_{i-1})(x-x_{i})是二次齐次的,并且在这些区间的端点处都有极值
五、洛必达法则 1\. 如果F(x)=\lim\limits_{\Delta x→0}\frac{f(\Delta x )+\int_{\xi ^* }^\infty f(t){dt}}{g(\Delta x )+\int_{-\infty }^\eta g(t){dt}} 存在,且F'(0)≠∞ ,则: \begin{cases} \text {if } f '(0) \neq g'(0),&\\ \lim _{x \to 0} \frac{f''(x)-[f'(0)g'(0)-f'(0)g'']/[f'(0)]^{3}/x^{2}}{\mathrm{F}'}-\lim \frac{g''(x)-[g'(0)]^{2}/[f'(0)]^{2}/x^{2}}{\mathrm{G}'}=\pm \delta , \end{cases}
六、定积分变换