一些改错。
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\begin{definition}
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\begin{definition}
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设函数$f$与$g$在$x_0$近旁($x_0$除外)有定义,并且$g(x) \neq 0$。
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设函数$f$与$g$在$x_0$近旁($x_0$除外)有定义,并且$g(x) \neq 0$。
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\begin{enumerate}[label=(\arabic{*})]
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\begin{enumerate}[label=(\arabic{*})]
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\item 当$x \to x_0$时,若比值$\dfrac{f(x)}{g(x)}$保持有界,即存在正常数$M$,使得$\vert f(x) \leq M \vert g(x) \vert$成立,就用$f(x) = O(g(x))\ (x \to x_0)$表示。
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\item 当$x \to x_0$时,若比值$\dfrac{f(x)}{g(x)}$保持有界,即存在正常数$M$,使得$\abs{f(x)} \leq M \abs{g(x)}$成立,就用$f(x) = O(g(x))\ (x \to x_0)$表示。
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\item 当$x \to x_0$时,若比值$\dfrac{f(x)}{g(x)}$是一个无穷小,即
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\item 当$x \to x_0$时,若比值$\dfrac{f(x)}{g(x)}$是一个无穷小,即
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\[\lim \limits_{x \to x_0}\frac{f(x)}{g(x)} = 0\]
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\[\lim \limits_{x \to x_0}\frac{f(x)}{g(x)} = 0\]
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时,就用$f(x) = o(g(x))\ (x \to x_0)$来表示。
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时,就用$f(x) = o(g(x))\ (x \to x_0)$来表示。
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\end{proof}
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\end{proof}
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\begin{remark}
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带Lagrange余项的Taylor公式也常常写作:设$f$在$(a,b)$内$n+1$阶可导,$\forall ~ x_0, x \in (a,b)$,$\exists ~ \xi$在$x_0$与$x$之间满足
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带Lagrange余项的Taylor公式也常常写作:设$f$在$(a,b)$内$n+1$阶可导,$\forall x_0, x \in (a,b)$,$\exists \xi$在$x_0$与$x$之间满足
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\[f(x) = P_n(x - x_0) + \frac{f^{(n+1)}(\xi)}{(n+1)!}\Delta x^{n+1}\eqper\]
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\[f(x) = P_n(x - x_0) + \frac{f^{(n+1)}(\xi)}{(n+1)!}\Delta x^{n+1}\eqper\]
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\end{remark}
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\[T: \Delta x = \frac{b-a}{n}, x_i = a + i\Delta x, i = 0, 1, \cdots, n\]
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\[T: \Delta x = \frac{b-a}{n}, x_i = a + i\Delta x, i = 0, 1, \cdots, n\]
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则可以取$c_i = x_i$,于是有
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则可以取$c_i = x_i$,于是有
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\[\int_a^b f(x) \dif x = \tolim{n}{\infty} \sum_{i=1}^n f(x_i) \Delta x\]
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\[\int_a^b f(x) \dif x = \tolim{n}{\infty} \sum_{i=1}^n f(x_i) \Delta x\]
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\item 借助几何定义:$f(x)$在$x$轴上方围城的的面积$-$ $f(x)$在$x$轴下方围成的面积。
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\item 借助几何定义:$f(x)$在$x$轴上方围成的面积$-$ $f(x)$在$x$轴下方围成的面积。
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\end{enumerate}
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\begin{example}
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\begin{example}
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\[F(b) - F(a) = \int_a^b f(x) \dif x\eqper \qedhere\]
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\[F(b) - F(a) = \int_a^b f(x) \dif x\eqper \qedhere\]
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\end{proof}
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\end{proof}
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因此可以将求可积函数$f$的积分问题转化为了求$f$的原函数的问题。
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因此可以将求可积函数$f$的积分问题转化为求$f$的原函数的问题。
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\section{可积函数的性质}
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\section{可积函数的性质}
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目的:寻找可积函数的特性,寻找函数可积的判别条件。
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目的:寻找可积函数的特性,寻找函数可积的判别条件。
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@@ -239,7 +239,7 @@ C^n [a,b] = \{f \in C[a,b] \mid f^{(n)} \in C[a,b]\}\]
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因此
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因此
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\begin{align*}
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\text{所求} & = \tolim{x}{0} \frac{1}{\deriv{\left(x^3\right)}} \deriv{\left(\int_0^x tf(t) \dif t\right)} = \tolim{x}{0} \frac{xf(x)}{3x^2}\\
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\text{所求} & = \tolim{x}{0} \frac{1}{\deriv{\left(x^3\right)}} \deriv{\left(\int_0^x tf(t) \dif t\right)} = \tolim{x}{0} \frac{xf(x)}{3x^2}\\
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& = \frac{1}{3} \tolim{x}{0} \frac{f(x)}{x} = \frac{1}{3} \tolim{x}{0} \frac{f(x) - f(0)}{x - 0} = \frac{\deriv{f}(0)}{3} \qedhere
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& = \frac{1}{3} \tolim{x}{0} \frac{f(x)}{x} = \frac{1}{3} \tolim{x}{0} \frac{f(x) - f(0)}{x - 0} = \frac{\deriv{f}(0)}{3} \eqper\qedhere
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\end{align*}
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\end{proof}
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@@ -354,7 +354,7 @@ C^n [a,b] = \{f \in C[a,b] \mid f^{(n)} \in C[a,b]\}\]
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设$f \in C(-\infty, + \infty)$有周期$T > 0$。由区间可加性
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设$f \in C(-\infty, + \infty)$有周期$T > 0$。由区间可加性
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\[\int_a^{a+T} f(x) \dif x = \int_a^0 f(x) \dif x + \int_0^T f(x) \dif x + \int_T^{a+T} f(x) \dif x \tag{1} \label{周期函数积分1}\]
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\[\int_a^{a+T} f(x) \dif x = \int_a^0 f(x) \dif x + \int_0^T f(x) \dif x + \int_T^{a+T} f(x) \dif x \tag{1} \label{周期函数积分1}\]
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引入换元$x = t + T$,那么
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引入换元$x = t + T$,那么
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\[\dif x = dif t, x(0) = T, x(a) = a + T\]
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\[\dif x = \dif t, x(0) = T, x(a) = a + T\]
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因此
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因此
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\[\int_T^{a+T} f(x) \dif x = \int_0^a f(t + T) \dif t = \int_0^a f(t) \dif t \tag{2} \label{周期函数积分2}\]
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\[\int_T^{a+T} f(x) \dif x = \int_0^a f(t + T) \dif t = \int_0^a f(t) \dif t \tag{2} \label{周期函数积分2}\]
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将\eqref{周期函数积分2}式带入\eqref{周期函数积分1}式中,得到
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将\eqref{周期函数积分2}式带入\eqref{周期函数积分1}式中,得到
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\end{definition}
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\begin{definition}[微分方程的解]
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\begin{definition}[微分方程的解]
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如果把函数$y = y(x)$带入方程\eqref{n阶微分方程一般形式}使方程称为恒等式,则称函数$y = y(x)$是微分方程\eqref{n阶微分方程一般形式}的一个解。
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如果把函数$y = y(x)$带入方程\eqref{n阶微分方程一般形式}使方程成为恒等式,则称函数$y = y(x)$是微分方程\eqref{n阶微分方程一般形式}的一个解。
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$n$阶微分方程\eqref{n阶微分方程一般形式}的包含$n$个独立的任意常数的解$y = f(x, C_1, \dots, C_n)$称为微分方程的通解。
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$n$阶微分方程\eqref{n阶微分方程一般形式}的包含$n$个独立的任意常数的解$y = f(x, C_1, \dots, C_n)$称为微分方程的通解。
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我们已经会求对应的齐次方程了。解这个方程的关键是找到一个特解。一种方法是待定系数法。它只适用于$f(x)$是几种特殊形式时。
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我们已经会求对应的齐次方程了。解这个方程的关键是找到一个特解。一种方法是待定系数法。它只适用于$f(x)$是几种特殊形式时。
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\begin{enumerate}
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\begin{enumerate}
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\item $f(x) = P_m(x)e^{r x}$。其中$P_m(x)$是$m$次多项式。令$Q_m(x)$为一个各项系数待定的$m$次多项式,即
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\item $f(x) = P_m(x)e^{r x}$。其中$P_m(x)$是$m$次多项式。令$Q_m(x)$为一个各项系数待定的$m$次多项式,即
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\[Q_m = Ax^m + Bx^{m-1} + \dots\]。那么可设特解为
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\[Q_m = Ax^m + Bx^{m-1} + \dots\]
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那么可设特解为
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\[y^\ast (x) = x^k Q_m(x) e^{rx}\]
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\[y^\ast (x) = x^k Q_m(x) e^{rx}\]
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其中
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其中
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\[k = \begin{cases}
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\[k = \begin{cases}
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\subsection{二阶线性变系数微分方程}
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\subsection{二阶线性变系数微分方程}
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对方程
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对方程
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\[\bderiv{y} + a_1(x)\deriv{y} + a_2(x)y = f(x)\]
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\[\bderiv{y} + a_1(x)\deriv{y} + a_2(x)y = f(x)\]
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情况一:已知对应的齐次方程的一个非零解$y_1(x)$。那么可设$y^\ast = c(x)y_1(x)$。带入非齐次方程可以解得一个特解。带入对应的齐次方程可以得到另一个基本解。
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情况一:已知对应的齐次方程的一个非零解$y_1(x)$。那么可设$y^\ast = c(x)y_1(x)$。带入非齐次方程可以解得一个特解。带入对应的齐次方程可以得到另一个基本解。
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情况二:已知对应齐次方程的通解为$C_1y_1(x) + C_2y_2(x)$。设$y^\ast(x) = C_1(x) y_1(x) + C_2(x) y_2(x)$。带入非齐次方程可得一个特解。于是通解为$y(x) = y^\ast(x) + C_1y_1(x) + C_2y_2(x)$。
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情况二:已知对应齐次方程的通解为$C_1y_1(x) + C_2y_2(x)$。设$y^\ast(x) = C_1(x) y_1(x) + C_2(x) y_2(x)$。带入非齐次方程可得一个特解。于是通解为$y(x) = y^\ast(x) + C_1y_1(x) + C_2y_2(x)$。
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