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Syllabus

微積分學習大綱

Calculus — A Structured Outline

01
預備知識
Preliminaries
▾
1.2函數的定義、定義域與值域
1.3基本初等函數(多項式、三角、指數、對數)
1.4函數的合成與反函數
1.5不等式與絕對值
02
極限
Limits
▾
2.1極限的直觀概念與 ε-δ 定義
2.2極限的運算法則(和、積、商)
2.3單邊極限與極限的存在性
2.4夾擠定理(Squeeze Theorem)
2.5無窮極限與水平 / 垂直漸近線
2.6重要極限:lim sin x / x 與 lim (1+1/n)ⁿ
03
連續
Continuity
▾
3.1函數在一點的連續性定義
3.2連續函數的運算性質(和、積、合成)
3.3不連續的分類:可去、跳躍、本質不連續
3.4中間值定理(Intermediate Value Theorem)
3.5極值定理(Extreme Value Theorem)
3.6一致連續(Uniform Continuity)簡介
04
導數與微分
Derivatives & Differentials
▾
4.1導數的定義:極限形式與幾何意義(切線斜率)
4.2可微分性與連續性的關係
4.3基本求導法則(冪、指數、對數、三角函數)
4.4乘法法則、商法則
4.5連鎖律(Chain Rule)
4.6隱函數微分與對數微分
4.7高階導數
4.8微分(線性近似)與微分的應用
05
導數的應用
Applications of Derivatives
▾
5.1均值定理(Mean Value Theorem)與 Rolle 定理
5.2函數的遞增、遞減與一階導數判定法
5.3凹凸性、反曲點與二階導數判定法
5.4極值問題(最佳化應用)
5.5洛必達法則(L'Hôpital's Rule)
5.6曲線描繪(Curve Sketching)
5.7相關變率(Related Rates)
5.8泰勒展開與多項式近似
06
積分
Integration
▾
6.1反導函數與不定積分
6.2黎曼和與定積分的定義
6.3微積分基本定理(第一與第二形式)
6.4代換積分法(Substitution)
6.5分部積分法(Integration by Parts)
6.6三角函數積分與三角代換
6.7部分分式分解法
6.8瑕積分(Improper Integrals)與收斂判定
07
積分的應用
Applications of Integration
▾
7.1面積的計算(直角坐標與極坐標)
7.2旋轉體體積(圓盤法與殼層法)
7.3弧長與曲面面積
7.4物理應用:功、力矩、質心
7.5機率密度函數與期望值
08
無窮級數
Infinite Series
▾
8.1數列的極限與收斂
8.2級數的定義與部分和
8.3收斂判定法(比較、比值、根值、積分判定)
8.4交錯級數與絕對收斂 / 條件收斂
8.5冪級數與收斂半徑
8.6泰勒級數與麥克勞林級數
8.7冪級數的微分與積分
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