导数在函数应用论文

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数学论文导数及应用

数学论文导数及应用

数学论文导数及应用导数作为微积分知识的一个重要组成部分,在人们的生活中占据着举足轻重的地位。

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数学论文导数及应用篇一【摘要】导数是联系高等数学与初等数学的纽带,高中阶段引进导数的学习有利于学生更好地理解函数的形态,掌握函数思想,搞清曲线的切线问题,学好其他学科并发展学生的思维能力。

因而在中学数学教学及解题过程中,可以利用导数思想解决诸如函数(解析式、值域、最(极)值、单调区间等)问题、切线问题、不等式问题、数列问题以及实际应用等问题。

【关键词】导数;新课程;应用导数在现行的高中数学教材中处于一种特殊的地位,是联系高等数学与初等数学的纽带,是联系多个章节内容以及解决相关问题的重要工具。

一、导数在高中数学新课程中的地位《普通高中数学课程标准》指出:高中数学课程是由必修课程和选修课程两部分构成的。

必修课程是整个高中数学课程的基础,选修课程是在完成必修课程学习的基础上,希望进一步学习数学的学生根据自己的兴趣和需求选修。

选修课程由系列1、系列2、系列3、系列4等组成。

在系列1和系列2中都选择了导数及其应用。

显然,导数的重要性不言而喻。

二、导数在解题中的应用导数作为高中新教材的新增内容,有广泛的应用性,为解决函数、切线、不等式、数列、实际等问题带来了新思路、新方法,使它成为新教材高考试题的热点和命题新的增长点。

(一)利用导数解决函数问题利用导数可以求函数的解析式,求函数的值域,求函数的最(极)值,求函数的单调区间。

例1 设函数y=ax3+bx2+cx+d的图像与y轴交点为P点,且曲线在P点处的切线方程为12x-y-4=0,若函数在x=2处取得极值0,确定函数的解析式。

解因为函数y=ax3+bx2+cx+d的图像与y轴交点为P点,所以P点的坐标为(0,d),又曲线在P点处的切线方程为y=12x-4,P点坐标适合方程,从而d=-4,又切线斜率k=12,故在x=0处的导数y′|x=0=12,而y′=3ax2+2bx+c,y′|x=0=c,从而c=12,又函数在x=2处取得极值0,所以解12a+4b+12=0,8a+4b+20=0。

导数与函数的哲学应用问题关系解析与归纳

导数与函数的哲学应用问题关系解析与归纳

导数与函数的哲学应用问题关系解析与归纳在数学中,导数是函数的重要概念之一,它广泛应用于各个领域的问题求解中。

同时,导数也与哲学息息相关,因为它涉及到对函数的理解和推导,体现了人类对于现实世界的思考和认知方式。

本文将探讨导数与函数的哲学应用问题的关系,对其进行解析与归纳。

1. 导数的概念与基本性质导数是数学中研究函数变化率的工具,表示函数在某一点上的变化情况。

导数的概念可以通过极限的方法进行定义,也可以通过函数的解析式进行求取。

导数具有一些基本性质,如导数的线性性、函数和导函数的关系等。

这些性质在函数分析和物理学中都得到了广泛应用。

2. 导数在物理学中的应用物理学是自然科学的重要分支,研究物质和能量之间的相互作用。

在物理学中,导数被广泛应用于描述物质的运动和变化。

例如,在力学中,通过对物体位移关于时间的导数,可以得到物体的速度;再通过对速度关于时间的导数,可以得到物体的加速度。

这些导数的概念和计算方法,使得物理学可以更加准确地描述和预测自然界的现象。

3. 导数在经济学中的应用经济学是社会科学中的一门重要学科,研究生产、分配和消费等经济现象。

在经济学中,导数被广泛应用于描述和分析经济变量之间的关系。

例如,在微观经济学中,通过对需求函数和供给函数的导数进行分析,可以得到市场均衡的价格和数量;在宏观经济学中,通过对经济增长率的导数进行研究,可以探讨经济发展的趋势和规律。

4. 导数在哲学中的反思导数作为一种数学工具,也在一定程度上反映了人类对于现实世界的认知方式和思考方式。

在哲学中,导数可以被理解为思维的抽象和推演过程。

人们通过对问题的分析和推理,提取出变化的本质,进而进行更深层次的思考和哲学探讨。

导数的应用问题,激发了人们对于函数和变化的本质的思考,涉及到哲学中的存在论、认识论等问题。

5. 导数与函数的综合应用导数与函数的综合应用问题是数学中的一个重要分支,也是导数与哲学应用问题关系的具体体现。

这些应用问题涉及到各个学科领域,如物理学、经济学、生物学等。

《导数在函数中的应用实例》

《导数在函数中的应用实例》

摘要:导数是高等数学中一个重要的概念,它在研究函数的性质、解决实际问题等方面具有广泛的应用。

本文将通过几个具体的实例,详细阐述导数在函数中的应用,包括求切线、研究函数的单调性、求极值和最值等。

一、引言导数是函数在某一点的瞬时变化率,它反映了函数在该点的局部性质。

导数在数学分析、物理、工程等领域有着广泛的应用。

本文将通过实例,展示导数在函数中的应用,以帮助读者更好地理解导数的概念和意义。

二、导数在求切线中的应用1. 实例一:求函数f(x) = x²在点P(2,4)处的切线方程。

解:首先,求出函数f(x)的导数f'(x)。

根据求导法则,f'(x) = 2x。

将x=2代入f'(x),得到f'(2) = 4。

因此,点P(2,4)处的切线斜率为4。

接下来,利用点斜式方程求出切线方程。

点斜式方程为y - y₁ = m(x - x₁),其中m为切线斜率,(x₁, y₁)为切点坐标。

将切点坐标和斜率代入,得到切线方程为y- 4 = 4(x - 2),即y = 4x - 4。

2. 实例二:求函数f(x) = ln(x)在点A(1,0)处的切线方程。

解:求出函数f(x)的导数f'(x)。

根据求导法则,f'(x) = 1/x。

将x=1代入f'(x),得到f'(1) = 1。

因此,点A(1,0)处的切线斜率为1。

利用点斜式方程求出切线方程。

将切点坐标和斜率代入,得到切线方程为y - 0 = 1(x - 1),即y = x - 1。

三、导数在研究函数单调性中的应用1. 实例一:研究函数f(x) = x³在区间(-∞, +∞)上的单调性。

解:求出函数f(x)的导数f'(x)。

根据求导法则,f'(x) = 3x²。

由于x²≥0,所以f'(x)≥0。

因此,函数f(x)在区间(-∞, +∞)上单调递增。

毕业论文 导数在经济学中的应用

毕业论文 导数在经济学中的应用

1 引言对经济学家来说,对其经济环节进行定量分析是非常必要的,而将数学作为分析工具,不仅可以给企业经营者提供客观、精确的数据,而且在分析的演绎和归纳过程中,可以给企业经营者提供新的思路和视角,也是数学应用性的具体体现[1]。

因此,在当今国内外,越来越多地应用数学知识,使经济学走向了定量化、精密化和准确化。

导数的概念是从良多现实的科学问题抽象而发生的,在经济剖析、经济抉择妄想、经济打点中,有着普遍的应用意义[2]。

其作为数学剖析课程中最主要的根基概念之一,反映了一个变量对另一个变量的转变率。

在经济学中,也存在转变率问题,如:边际问题和弹性问题。

运用导数可以对经济活动中的实际问题进行边际分析、需求弹性分析和最值分析,从而为企业经营者科学决策提供量化依据。

导数在经济领域中的应用非常之泛,其中“边际”和“弹性”是导数在经济分析应用中的两个重要概念。

随着市场经济的不断发展,利用数学知识解决经济问题显得越来越重要,而导数是高等数学中的重要概念,是经济分析的重要工具。

把经济活动中一些现象归纳到数学领域中,用数学知识进行解答,对很多经营决策起了非常重要的作用。

数学在现代经济学中的作用越来越重要,导数作为高等数学中的一个重要概念,是经济学应用的一个重要工具[3]。

导数在经济学中有许多应用,其中边际分析、弹性分析是导数在经济学中的两个重要应用。

如今许多企业在判断一项经济活动对企业的利弊时,仅仅依据它的全部成本。

而我认为还应当依据它所引起的边际收益与边际成本的比较。

在讨论经济问题时绝对数分析问题常常被作为首要因素考虑。

我认为应当进一步研究相对变化率。

总而言之,当代研究文学中分别研究了弹性和边际函数对经济的影响,缺乏从总体上深入研究经济过程中每个环节中导数的应用情况。

在商品经济活动中进行编辑分析和弹性分析是非常重要的,导数作为边际分析与弹性分析的工具,可以为企业决策者做出合理的决策。

在此我想用导数作为分析工具,对每个经济环节进行定量分析。

导数在研究函数中的应用

导数在研究函数中的应用

导数在研究函数中的应用导数作为微积分的重要概念,在研究函数中应用广泛。

导数的概念最早由牛顿和莱布尼茨独立提出,它描述了函数变化的速率。

导数的定义是函数在其中一点的变化率,表示函数在这一点附近的斜率。

在函数研究中,导数的应用主要体现在以下几个方面:1.切线和法线:导数可以用来求解函数曲线上其中一点的切线和法线。

切线是函数曲线在其中一点上切过该点的直线,而法线是与切线相垂直的直线。

利用导数的定义,我们可以确定函数曲线上其中一点的斜率,进而得到其切线和法线的方程。

2.极值与拐点:导数可以帮助我们找到函数的极值点和拐点。

在函数的极值点上,导数等于零。

根据这个性质,我们可以利用导数来确定函数的极大值和极小值点。

此外,导数还可以帮助我们确定函数上的拐点,即函数曲线由凸向上转为凹向上或由凹向上转为凸向上的点。

3.函数的单调性:导数还可以帮助我们研究函数的单调性。

如果函数在一些区间上的导数恒大于零(或恒小于零),那么函数在该区间上是递增的(或递减的)。

通过分析函数的导数,我们可以确定函数在一些区间上是递增还是递减。

4.函数的凹凸性:导数还可以用来确定函数的凹凸性。

如果函数在一些区间上的导数恒大于零,那么函数在该区间上是凸的;如果函数在一些区间上的导数恒小于零,那么函数在该区间上是凹的。

通过分析函数的导数的变化情况,我们可以确定函数的凹凸区间。

5.近似计算:导数还可以用于近似计算。

在很多实际问题中,函数的导数可以用来近似表示函数在其中一点的变化率。

通过导数近似表示函数的变化率,我们可以很方便地进行问题求解和计算。

总之,导数在研究函数中的应用非常广泛,涵盖了函数的局部性质、全局性质以及近似计算等方面。

通过对导数的研究,我们可以全面了解函数的变化规律和特性,为解决实际问题提供了有力的工具。

导数定义及其在中学数学中的应用 毕业论文

导数定义及其在中学数学中的应用  毕业论文

导数定义及其在中学数学中的应用毕业论文一、导数的定义导数是微积分中最基本的概念之一,它是指函数在某一点处的变化率。

更具体地说,设函数y=f(x),x0为区间I内的一点,当x在x0处取近似于x0的值时对应的函数值之差Δy=f(x0+Δx)-f(x0)与x0处的自变量增量Δx之比,即Δy/Δx的极限为:lim Δx→0 Ε0Δy/Δx=dy/dx=f'(x0)如果这个极限存在,则称函数y=f(x)在点x0处可导,其导数为f'(x0)。

其中f'(x0)表示函数f(x)在x0处的导数,也可以用dy/dx、 y' 或者 df/dx 表示。

二、导数在中学数学中的应用1. 切线与法线导数的最重要的应用之一是用于求函数在某一点处的切线与法线,这也是导数最基本的应用之一。

在求解中,我们首先求出函数在该点处的导数,然后求出该点处的坐标,进而求解出函数在该点处的切线和法线。

例如,对函数y=x^2,求该函数在点(x0, y0)处的切线和法线,其中x0表示点的横坐标,y0表示点的纵坐标。

解法:首先求出函数y=x^2在点(x0, y0)处的导数:f'(x0)=2x0然后代入点(x0, y0)得:y-y0=f'(x0)(x-x0)化简后得:y-y0=2x0(x-x0)这个公式就是函数y=x^2在点(x0, y0)处的切线的方程式。

同样的,可以通过求解出函数在该点处的导数,进而求解出函数在该点处的法线的方程式。

理论上说,导数是极限,但在实际的计算中,我们一般采用微小的增量等量的方法来近似于导数,而这个近似值就可以被用于实际计算中。

2. 最值的求解另一个导数在中学数学中常见的应用就是求解函数的最大值和最小值。

具体来说,如果函数f(x)在区间[a,b]上连续且可导,且函数在区间内的某点x0处的导数f'(x0)=0或不存在,则f(x)在点x0处取得了最大值或最小值。

因此,我们可以通过求出函数的导数,并找到导数等于0的点或导数不存在的点,就可以求解出函数的极大值和极小值。

例高考中导数在函数里的综合应用

例高考中导数在函数里的综合应用

例谈高考中导数在函数里的综合应用【摘要】导数是研究函数性质的重要工具,它为研究函数的图象与性质开辟了新的捷径。

导数在函数里的应用是历年高考必考的热点之一,试题往往作为“压轴题”,分值在15分左右。

高考关注了导数在函数中应用的考查,主要涉及:导数的概念、函数与导数的图象、导数的几何意义、用导数求函数的单调区间、极值和最值,以及导数在不等式中的应用等。

【关键词】高考导数函数综合应用
导数的出现开辟了数学研究的崭新天地,中学数学引入导数内容,使相应的数学方法、数学工具和数学语言更加丰富,应用形式更加灵活多样,同时也有效地促进了课程改革和考试改革。

应用导数研究相关的数学问题,是目前新课程高考命题的热点之一,纵观近几年的高考,全都有导数这部分的内容,既有考查导数基础知识的客观题,又有考查导数综合应用的解答题,在客观试题中,主要涉及导数的计算、求曲线的切线、函数的单调区间、函数的极值与最值、导函数与原函数的图象等知识点的简单应用;在解答题中,导数的考查主要体现在:导数的几何意义、利用导数研究函数的性质、极值与最值;导数在不等式中的应用等,试题更体现了对导数综合应用较高的能力要求,下面选取2010年高考部分导数应用的综合题,谈谈高考中导数在函数里的应用考查的几类主要题型。

一、考查函数图象与性质
【例题1】(2010全国卷1文科21)已知函数f(x)=x3-
3ax2+3x+1.
(1)设a=2,求f(x)的单调区间;
(2)设f(x)在区间(2,3)中至少有一个极值点,求a的取值范围。

解:(1)当a=2时 f(x)=x3-6x2+3x+1 f’(x)=3(x-2+。

导数在初等数学中的应用-毕业论

导数在初等数学中的应用-毕业论

江西师范大学数学与信息科学学院学士学位论文导数在初等数学中的应用Application of Derivative inThe Elementary Mathematics姓名:胡磊学号:200907010052学院:数学与信息科学学院专业:数学与应用数学指导老师:陈冬香(教授)完成时间:2013年4月25号导数在初等数学中的应用胡磊【摘要】导数是高中数学所接触的一个概念,它广泛地应用于众多数学模块中,如在函数的研究中,导数能更直观的形象的反应函数的部分性质,还有在判断方程的根;不等式的证明、恒等式的证明、数列求和、解析几何中都有广泛的应用。

在部分数学模块中,导数的引入给许多常规问题的解决提供了新的方法,突出导数在解决问题的优越性;并且归纳总结导数在应用时应注意的部分问题。

【关键词】导数初等数学解题方法应用Application of Derivative in the Elementary MathematicsHu Lei【Abstract】Derivative is a concept which is studied in high school mathematics. It is widely used in numerous math modules such as the research of the Function, in which Derivative can reflect Function’s partial properties more directly and magically. What’s more, Derivative also apply to the judgment of the Function Root, the certification of the Inequity and Identity, the summation of Number Sequence and the Analytic Geometry. In some math modules, the introduction of the Derivative provides new ways for many conventional problems which highlights its superiority in problem-solving. In addition, the essay also sums up and summarizes some problems in the application of the Derivative.【Key words】Derivative Mathematic Problem solving method Application目录1 引言 (1)2 研究导数在函数中的应用 (1)2.1 导数在研究函数的单调性中的作用 (1)2.2 导数在求函数的极值中的作用 (3)2.3利用导数求函数的值域 (4)3 研究导数在判别方程根中的应用 (4)4 研究导数在不等式中的应用 (6)5 研究导数在恒等式的证明中的应用 (8)6 导数在数列方面的应用 (10)7 研究导数的几何应用 (11)8 导数解决实际生活中的问题 (12)8.1 成本问题 (12)8.2 制作容器 (13)9 导数在应用时注意的部分问题 (14)总结 (15)参考文献 (16)致谢 (16)1 引言导数的思想最初是由法国数学家费马为研究极值问题而引入的,但是于导数概念直接相联系的是以下两个问题:已知运动规律求速度和已知曲线求它的切线。

导数在函数单调性中的应用

导数在函数单调性中的应用

导数在函数单调性中的应用
随着科学技术和互联网的进步,导数在函数单调性中的应用受到了人们的广泛
关注。

导数是求解函数单调性的关键,其扮演了重要的技术作用。

导数可以描述函数及其变化的趋势,更精确地了解函数的单调性。

在求解单调
函数的时候,可以借助导数来鉴定函数的最值问题,即函数有极大值和极小值时,导数一定为零。

当导数恒大于等于零时,函数为单调递增;当导数恒小于等于零时,函数为单调递减。

导数在函数单调性中的应用也使得函数单调性更容易理解。

当函数满足单调性
条件时,就可以得到函数的最大值和最小值,有利于准确反映函数的特点。

此外,导数在函数单调性中的应用还使得求解函数的过程更为简易。

根据导数
的定义,对导数进行进一步处理,就可以获得单调函数的解析解法。

总之,导数在函数单调性中的应用为求解函数单调性提供了有用的信息,有利
于提高函数求解的准确性和效率,从而在互联网技术的发展道路上发挥着重要的作用。

数学论文导数及应用范文

数学论文导数及应用范文

数学论文导数及应用范文导数的几何意义伴随着导数进入高中数学教材后,给函数图象及性质的研究开辟了一条新的途径.下面是店铺为你整理的数学论文导数及应用,一起来看看吧。

数学论文导数及应用篇一一. 利用导数的几何意义求光滑曲线切线的斜率函数y=f(x)在点的导数表示曲线y=f(x)在点处切线的斜率,这就是导数的几何意义。

我们通过例题看一下,如何利用导数的几何意义求光滑曲线切线的斜率。

例题1 求曲线y=x2在点(1,1)处切线的方程。

解:由导函数定义应用点斜式方程,可得曲线在(1,1)处的切线方程:y-1=2(x-1)即2x-y-1=0 .二. 利用导数的物理意义求瞬时速度、加速度、电流强度等。

导数的物理意义没有统一的解释,对于不同的物理量,导数有不同的物理意义。

例如,变速直线运动路程函数S对时间t的导数就是瞬时速度;瞬时速度V对时间t的导数就是加速度;通过导体某截面的电量Q对时间t的导数就是电流强度。

下面我们看一个具体的例题。

例题2 已知物体的运动规律为s=t3(米) ,求这个物体在t=2秒时的速度。

解:有导函数的定义有运动物体运动路程对时间的物理意义可知将t=2,带入上式,得三. 利用导数的符号判别函数在某一区间的单调性及利用导数证明不等式导数是对函数的图像与性质的总结与拓展,导数是研究函数单调性极佳、最佳的重要工具,广泛运用在讨论函数图像的变化趋势及证明不等式等方面。

具体例题如下:例题3 讨论函数的单调性。

解: ,当x>0时, >0 ;当x<0时, <0 .函数的定义域为 ,因为在内 <0,所以函数在上单调减少;因为在内 >0,所以函数在上单调增加。

例题4 证明当x>0时,解:设则 , 在x=0时为零,在内均大于零,故函数在上单调增加,对于任何x>0,有 .即所以四. 利用导数研究函数的极值根据导数在驻点两侧的符号,可以判断函数在该驻点是极大值还是极小值。

导数在研究函数中的应用

导数在研究函数中的应用

导数在研究函数中的应用导数是微积分中的重要概念,它在研究函数中有着广泛的应用。

导数可以描述函数在某一点上的变化率,帮助我们理解函数的性质以及解决实际问题。

本文将从几个方面介绍导数在函数研究中的应用。

一、函数的极值问题导数在研究函数的极值问题中起着重要的作用。

通过求函数的导数,我们可以得到函数的驻点和拐点,从而确定函数的极值。

具体来说,当函数的导数为零或不存在时,该点可能是函数的极值点。

通过求导数并求解方程,我们可以求得这些驻点,然后用二阶导数的符号判断它们是极大值还是极小值。

这个过程在求解最优化问题、优化生产过程中都有着广泛的应用。

二、函数的图像与性质导数可以帮助我们研究函数的图像和性质。

通过求导数,我们可以得到函数的增减性和凹凸性。

具体来说,当导数大于零时,函数是增函数;当导数小于零时,函数是减函数。

而二阶导数的正负可以判断函数的凹凸性,当二阶导数大于零时,函数是凹函数;当二阶导数小于零时,函数是凸函数。

通过分析导数和二阶导数的变化,我们可以画出函数的图像,并对函数的性质进行准确的描述。

三、函数的近似计算导数在函数的近似计算中有着重要的应用。

当函数的表达式很复杂或很难求解时,我们可以通过导数来近似计算函数的值。

具体来说,我们可以利用导数的定义公式f'(x) = lim(h->0) (f(x+h)-f(x))/h 来计算函数在某一点的导数,然后通过导数的值和函数在该点的值来估计函数在附近点的值。

这种方法在数值计算、机器学习等领域中被广泛应用。

四、函数的最优化问题导数在函数的最优化问题中也有着重要的应用。

通过求函数的导数,我们可以找到函数的驻点,从而求解函数的最值。

具体来说,当函数在某一点的导数为零或不存在时,该点可能是函数的最值点。

通过求导数并求解方程,我们可以求得这些驻点,然后通过二阶导数的符号判断它们是极大值还是极小值。

这个方法在经济学、工程学等领域中常常用来解决最优化问题。

导数在函数的研究中有着广泛的应用。

导数在函数中的应用

导数在函数中的应用

导数在函数中的应用
现代社会中,微积分在各个领域都有着广泛的应用,而其中最重要的就是导数的应用。

导数可以帮助我们研究函数的变化趋势,可以提供有关函数的关键信息,它在科学、工程、数学、物理等众多领域有着重要的作用。

首先,导数可以用来确定函数的极值,即求解函数的最大值和最小值。

函数的极值是指函数在定义域内所取得的最大值或最小值,利用导数可以轻松地求出函数的极值。

其次,导数可以用来分析函数的变化趋势,即函数图像的上升或下降速度。

函数的变化趋势是指函数在定义域内的变化状况,其中导数可以用来描述函数的变化速度,可以帮助我们更清楚地了解函数的变化趋势。

此外,导数可以用来解决最优化问题,即找出某一函数的最优解。

最优化问题是指在一定条件下,求出能够使函数取得最大值或最小值的解,用导数可以计算出函数的极值,从而可以找出函数的最优解。

最后,导数还可以用来研究函数的变化率,即求出函数在某一点的变化率。

函数的变化率是指函数在某一点的变化率,其中导数可以用来描述函数在某一点的变化率,可以帮助我们更清楚地了解函数的变化状况。

总之,导数在函数中有着重要的作用,它可以用来求解函数的极值、分析函数的变化趋势、解决最优化问题和研究函数的变化率,它在各个领域都有着重要的作用。

导数在解决函数问题中的应用

导数在解决函数问题中的应用

错 解 :厂() 一 (m一) +1m 一 m一 : 24 1 x 5 2 7,依 题 意 得 ’ ) R恒 大 于 0 _ :m —6 8 , _( 在 ,. . m+ <0,得 2<m<4 。


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的 极 值 或 最 值 ;应 用 导数 求解 不 定 式极 限 ;应 用 导 数 进 行 近似 计 算 等 。
关键 词 :导数 函数 应用 教学研 究 【 中图分类号] 03 [ 文献标 识码】 A

[ 文章编号]0 7 4 6 (0 0 5 1 6 2 1 0 -9 1 2 1 )0 -0 2 —0
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分 析 :以 上 解法 看 似 合 理 , 但结 果 有 误 ,原 因就 在 于 将稳 定 注 :在利 用 上 述 定理 ,在 求 函数 的单 调 性 时 ,一 定要 注 意 此 () = 定理 不 是充 要条 件 。在 厂 ( , () ab)上单 调 增 ( 单调 减 )的 充要 条 点 等 同于 极 值 点 ,有 厂 一个 极 值 点不 等 价 于 , ) 0有且 仅 有 个 实 根 , 在 方 程 4 a x 一3 x+2=0 中 , =9 一3 口 口:0 , 即 件 为 , () O< ) , ( ) ≥ ( 0 且 在任 意 子 区 间 上 不恒 为 0 ,我们 不 能 因 为充要条件的问题造成多解或漏解。

导数论文

导数论文

导数的应用微分学是微积分的重要组成部分,它的基本概念是导数和微分。

导数是微积分的初步知识,是研究函数、解决实际问题的有力工具。

对此,我们开展了有关”导数的应用”的课题讨论, 主要对导数在函数中的应用进行简单的探讨。

我们知道,函数的性质有单调性、周期性、奇偶性、对称性等,对于函数的研究我们通常借助于它的图像。

导数就是对函数的图像与性质的总结与拓展,且是研究函数单调性和求最值的重要工具。

导数是当自变量的增量趋于零时,因变量的增量与自变量的增量之商的极限。

在一个函数存在导数时称这个函数可导或者可微分。

可导的函数一定连续。

不连续的函数一定不可导。

导数实质上就是一个求极限的过程,导数的四则运算法则来源于极限的四则运算法则。

所以,在学习了常规解决一些函数问题的方法后,我们探讨了有关对导数的应用,来解决函数问题。

早期导数概念大约在1629年法国数学家费马研究了作曲线的切线和求函数极值的方法1637年左右他写一篇手稿《求最大值与最小值的方法》。

在作切线时他构造了差分f(A+E)-f(A),发现的因子E 就是我们所说的导数f'(A)。

导数的定义:设函数y = f(x) 在点x0 的某个邻域内有定义当自变量x 在x0 处有增量△x ( x0 + △x 也在该邻域内) 时,相应地函数取得增量△y = f(x0 + △x) - f(x0) ;如果△y 与△x 之比当△x→0 时极限存在,则称函数y = f(x) 在点x0 处可导,并称这个极限值为函数y = f(x) 在点x0 处的导数,记为f'(x0) . 即导数第一定义可表示为:f '(x0)=lim[x→x0] [f(x)-f(x0)]/(x-x0) =lim[h→0] [f(x0+h)-f(x0)]/h =lim [Δx →0] Δy/Δx设函数y = f(x) 在点x0 的某个邻域内有定义当自变量x 在x0 处有变化△x ( x - x0 也在该邻域内) 时相应地函数变化△y = f(x) - f(x0) 如果△y 与△x 之比当△x→0 时极限存在则称函数y = f(x) 在点x0 处可导并称这个极限值为函数y = f(x) 在点x0 处的导数记为f'(x0) ,即导数第二定义可见导数是某种特殊的极限,是有限和无限之间相互转化的有力工具。

论文浅谈导数的应用

论文浅谈导数的应用

浅谈导数的应用摘要:法国数学家费马为研究极值问题而引入了导数的思想,导数是我们进一步学习数学和其他自然科学的基础,是研究现代科学技术中必不可少的工具.我们要明确导数的内涵,知道运用导数思想解题的方法,从而通过提出问题的数学特征,建立导数关系的数学模型.一般地,导数思想是从构造函数利用导数函数的性质,解决不同类型的问题,导数思想在中学数学、高等数学以及我们日常生活中占有极其重要的地位,本文详细介绍导数思想的内涵和本质,使人们对导数的内容有更深的理解,以便在遇到各种问题时能够考虑到导数思想,从而优化解决问题的过程.关键词:极限;导数;微分Shallowly Discusses the Application of DerivativeAbstract:To study extremely problems, French mathematician Fermat brought in derivative idea. Derivative is the basis for us to learn math and other natural science further, an indispensable tool in research of modern science and technology. We should understand the concept and acquire the capacity of solving problems with mathematical ideas and create derivative model according to the mathematical feature of the given problem. On average, we use specific derivative in accordance with definite trait of the various problems. The derivative idea plays an important part in middle school math, advanced math and our daily life. In this chapter, the concept and essence of derivative are introduced to deepen people's understanding in math and help to simplify people's derivative.Key words:Limit; Derivative; Differential0 引言导数]1[来源于人类的社会实践,服务于人类的社会实践,导数是人类进一步学习数学和其他自然科学的基础,用导数来研究函数的性质,是研究现代科学技术中必不可少的工具.导数是在极限概念的基础上建立起来的,是微分学的一个重要概念,也是一个重要的解题方法.学习导数知识可以在实际应用中快速简洁的求曲线的切线方程.导数还是对函数图像与性质的总结和概括,是研究函数单调性的最佳的重要工具,是初等数学和高等数学的重要衔接点.导数还可以解决生产和生活中的最优决策和最优设计问题,即最大值、最小值问题.1 导数的产生和发展导数概念是根据解决实际问题的需要,在极限的基础上建立起来的]9[,它是微分学中最重要的概念.而微分是微分学中又一个重要的概念,它与导数有密切的关系,两者在科学技术中有着广泛的应用.我们知道在一定条件下一个函数在某点可导和可微是等价的,大部分高等数学、经济数学和数学分析课本中都是先引进导数的概念,再引进微分的概念,到底导数和微分这两个概念,哪个概念产生在前,哪个概念产生在后呢?1.1 微分概念的导出背景当一个函数的自变量有微小的改变时,它的因变量一般来说也会有一个相应的改变.微分的原始思想在于寻找一种方法,当因变量的改变也是很微小的时候,能够简便而又比较精确的估计出这个改变量.我们来看一个简单的例子:维持物体围绕地球作永不着地(理论上)的飞行所需要的最低速度称为第一宇宙速度.在中学里利用计算向心加速度的方法已经求出这种速度为7.9千米/秒,现在我们改用另一种思路去推导它.设卫星当前时刻在地球表面附近的A 点沿着水平方向飞行,假如没有外力影响的话,那么它在一秒钟后本应到达B 点,但事实上它要受到地球的引力,因而实际到达的而是C 点.BC =4.9米是自由落体的物体在重力加速度的作用下,第一秒中所走过的距离.容易看出,如果C 点与地心O 的距离是相等的,那么由运动的独立性原理,就可以推断出卫星在沿着地球的一个同心圆轨道运行,也就是作环绕地球飞行了.因此,卫星应具有的最小飞行速度恰好在线段AB 的长度.ABC ∆是直角三角形,OA 和OC 可近似的取为地球的平均半径6371千米,也就是6371000米,于是由勾股定理即可求其加速度. 1.2 产生导数的实际背景从数学的发展历史来看,导数是伴随微分的诞生而顺理成章的产生的.也就是说,人们先有了微分的概念,随后才发现,对于处理微分问题来说,像这么一种特定形式的极限,即导数,是一个有力的工具.从法国数学家费马为研究极值问题而引入了导数的思想,但与导数概念直接联系的是以下两个问题:已知运动规律求速度和已知曲线求它的切线.这是由英国数学家牛顿和德国数学家莱布尼茨分别在研究力学和几何学过程中建立起来的]3[.用导数思想来处理微分问题]10[.因为一方面,从微分的形式来看,在比较复杂的情况下(比如高阶的微分和导数以及多元函数的微分和导数等),无论是形式的思考还是实际的处理问题由导数入手都要比由微分入手更容易和简单一些,并且导数有它本身的意义,在数学的理论及其实际应用方面都扮演着重要的角色. 1.3 导数的概念1、函数()x f y =在点0x 处的导数可以写成以下形式]4[:()()()0000limx x x f h x f x f x x --+='→2、导数的物理意义和几何意义:函数()x f y =在点x 处的导数是函数在该点处的平均变化率xy∆∆的极限,因而它反映了客观运动的瞬时变化率.在几何学上,()x f y =在某点处的导数()0x f 表示函数()0x f y =的图形在点()00,y x 处的切线斜率,即()0tan x f '=α,其中α是过点()00,y x 的切线的倾角]7[.2 导数的应用2.1 导数在中学数学中的应用在中学数学中,常利用导数的几何意义来求曲线的切线方程,还会用到导数的单调性以及用导数求极值点和最值的问题.由此可见,导数在中学数学中的应用是十分广泛的,不妨通过以下例题来说明.例1]6[ 已知数列{}n a ;()1109+⋅⎪⎭⎫⎝⎛=n a nn ,问数列中是否有最大项?若有,请求出最大项;若没有,请说明理由.解 因为数列是一种特殊的函数关系,是离散的,不能直接求导.所以可设()1109+⎪⎭⎫ ⎝⎛=x y x()0>x ,同时取对数后求导可得()⎪⎭⎫ ⎝⎛++-+⎪⎭⎫ ⎝⎛='1110ln 9ln 1109x x y x,令0='y ,得4877.8=x ;当4877.80<<x 时,0>'y ;当4877.8>x 时,0<'y ,且有唯一解;当4877.8=x 时,y '最大;故8=n 或9=n 时,n a 最大; 8981099⎪⎭⎫ ⎝⎛==a a . 2.11 利用导数求曲线的切线方程归纳起来有两种问题类型,下面我们来系统的分析一下怎么解决这类问题. 情况一:设()x f y =为可导函数,求过()000,y x m 点作C :()x f y =的切线方程. (1)若()C y x m ∈000,,()x f y =;即()00x f y =.则()0x f k '=,过0m 的切线方程为()()000x x x f y y -'=-.(2)若()C y x m ∉000,,即()00x f y ≠.可设切点()111,y x m ,则()11x f y =过1m 的切线方程为()()()111x x x f x f y -'=-,此切线过0m .于是可由()()()10110x x x f x f y -'=-解出1x .因而过0m 的切线方程为 ()()()111x x x f x f y -'=- 或()()010x x x f y y -'=-.情况二:设()x f y =,()x g y =为可导函数,曲线p :()x f y =与曲线q :()x g y =相切,求切线方程.解:由于两曲线p ,q 相切,必须假设公切点()000,y x m 满足p m ∈0,q m ∈0,即()00x f y = (1) ()00x g y = (2) 又因为两曲线在公切点0m 处切线的斜率相等,即()()00x g x f '=' (3) 解(1)(2)(3)式,可得公切点()000,y x m 坐标,从而求得公切线方程. 2.12三角函数的问题此类问题同样可以用导数的思想来解决.例如,可以利用导数求三角函数的周期,还可以判断其奇偶性,以及求其单调区间等.下面先考虑两个结论:(1)可导的偶函数的导函数是奇函数,可导的奇函数的导函数是偶函数.证明:设()x f 是可导的偶函数,有()()x f x f =-且()[]()x f x f '='-即()()x f x f '=-'-;所以 ()()x f x f '-=-';即有()x f 的导数()x f '为奇函数.同理可证奇函数的导函数是偶函数.(2)可导的周期函数,其导数仍是周期函数且原函数的周期是导数的一个周期. 证明:设()x f 为可导的周期函数,其周期为t ,根据周期定义有:()()x f nt x f =+()...2,1,0±±=n ,于是有()()x f nt x f '=+'.例2]6[ 设函数()()ϕ+=x x f 2sin ()0<<-ϕπ,()x f y =图像上一条对称轴是直线8π=x , (1):求ϕ;(2):求函数()x f y =的单调区间;(3):证明直线025=+-c y x与函数()x f y =的图像不相切.解 (1)因为()()ϕ+='x x f 2cos 2,又因为图像的一条对称轴是直线8π=x ;知08=⎪⎭⎫ ⎝⎛'πf ,则有04cos =⎪⎭⎫⎝⎛+ϕπ.所以24ππϕπ+=+k ; k =1,2…,又0πϕ-<< ,所以πϕ43-=.(2)由前问()⎪⎭⎫ ⎝⎛-='π432cos 2x x f 而0y '>考虑到端点值有322242k x k ππππ≤-≤+,即函数()x f y =的斜率的取值范围为[2,2]-,而直线520x y c -+=的斜率为522>,则直线与曲线的图像不相切.数学是具有高度抽象性和概括性的学科,通过导数可以培养学生的科学概括、深入钻研、自觉纠错的良好的思维品质,可以使学生养成严格的推理习惯和全面分析问题的能力.2.2 导数在高等数学中的应用2.21 利用洛必达法则、泰勒公式求极限例3]2[ 求极限()xxx e x 1101lim -→⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+解 因为1110020(1)1(1)lim lim exp ln ln(1)lim exp xx xx x x x x ex e x x x -→→→⎧⎫⎡⎤++⎪⎪⎢⎥=-⎨⎬⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎩⎭-+⎧⎫=⎨⎬⎩⎭而利用洛必达法则()()ee x x x xx x xxx x x =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+=+-=+--→→→1100201lim 212111lim 1ln lim利用洛必达法则求极限要注意以下几点:验证所求的极限式是不是00或∞∞型.如果不是,要将其转化为00或∞∞型;在求极限之前,应首先利用等价无穷小代换或通过其他变形(如有理化、变量代换)把未定式代换成最简式;洛必达法则可以反复多次使用,只要满足其前提条件即可;如果()()x g x f ''lim 不存在,不能判定()()x g x f lim 也不存在.2.22 利用函数单调性、中值定理、泰勒公式、最值证明不等式此类问题的解决方法两种思路:(1)利用函数的单调性将要证明的不等式的右端的所有项全部移到左端,把其中的某个字母(比如a )改为x ,并把左端的函数记为()x F ,利用函数的单调性证明()0>x F 或()0<x F .若要证明的不等式是()()x g x f >,一般是构造函数()()()x g x f x F -=,利用()x F '的符号判断它的单调性.(2)证明数列极限形式,须将离散变量转换为连续变量,再用洛必达法则.如下所示:例4]5[ 求极限211lim(1)nx n n→∞++解 先求函数极限xx x x ⎪⎭⎫⎝⎛+++∞→2111lim ,取对数后的极限式为()112lim 12112lim 1ln 1ln lim 111ln lim 2222222=+++=--+++=-++=⎪⎭⎫⎝⎛+++∞→+∞→+∞→+∞→x x x x xx x x x xx x x x x x x x x x 所以有归结原则可得211lim(1)n x n n →∞++=e x x xx =⎪⎭⎫ ⎝⎛+++∞→2111lim2.23 函数极值及相关问题例5]7[ 设()x f 在()+∞∞-,上二阶可导且()1≤x f ,()[]()[]40022='+f f ;证明 存在ξ,使得()()0=+''ξξf f .证明 有题设和欲证的结论,可以将辅助函数设成()()[]()[]22x f x f x F '+=,那么就存在()0,2-∈ξ,使得()()()()2020----='f f f η,同理存在()2,0∈η使得()()()12020≤---='f f f ξ, 则()()()2,40,2≤=≤ηξF F F ,故()x F 在()ηξ,内取得最大值.2.3 导数在经济学中的应用 2.31 常见的经济函数需求函数是指消费者在一定价格条件下对商品的需求,一种商品的需求量Q 与该商品的价格P 密切相关.如果不考虑其他因素的影响,则商品的需求量可以看作是价格P 的函数.即需求函数()P Q Q =.需求量随价格的上升而减少.供给函数是指在某一时期内,生产者在一定价格条件下,愿意并可能出售的产品;一种商品由生产者向社会提供的数量Q 与该商品价格P 有关.在不考虑其他因素的条件下,商品的供给量Q 也可以看作是价格P 的函数.也就是供应函数()p Q Q =.例6]8[ 厂商的总收益函数和总成本函数分别为()230Q Q Q R -=和()122++=Q Q Q C , 政府对产品的征税.求:(1)厂商纳税前的最大利润及此时的产量和价格?(2)征税收益的最大值及此时的税率t .(3)厂商纳税后的最大利润及此时的产品价格.解 (1)纳税前的利润函数为()12821230222-+-=++--=Q Q Q Q Q Q L , 当7=Q 时,利润最大;且()977=L ;此时价格30723p =-=.(2)T tQ =.纳税后的总成本函数为221t C Q Q tQ =+++;税后利润函数为()()()Q C Q R Q L t -=;获得最大利润的条件是()()dQQ dC dQ Q dR t =,由30222Q Q t -=++ 得0284tQ -=;经过纳税后的最大利润的产量为0Q ;于是征税的收益函数为()202841t t tQ T -==,求最大值即可.当014t =(此时072Q =)征税的收益最大,其值为0049T t Q ==.(3)纳税后利润函数()()()tQ Q Q Q C Q R Q L t ---=-=12282.当14=t ,72Q =时,最大利润max 1232L = 此时产品的价格为532.例7]8[ 新产品的推销与广告.1新产品的推销:一种新产品问世,经营者要关心产品的卖出情况,下面我们根据两种不同的假设来估算两种推销的速度:假设1:假设产品以自然推销的方式卖出.换句话说,被卖出的产品实际上起着宣传作用,吸引着未购买的消费者.设产品总数与时刻t 的关系为()t x ,再假设每一产品在单位时间内平均吸引k 位顾客,则()x t 满足微分方程()kx t x =' (4) 设初始条件为()00x x = (5) 则易得到上述微分方程的解为()kt e x t x 0= (6) 这是指数假设,下面我们对结果(6)式进行分析与验证:经过与实际情况比较,发现(6)式的结果与真实销量在初始阶段的增长情况比较相符;在产品卖出之初,0=t 时,显然0=x ,这是由(6)式得的()0=t x ,这一结果与事实不符,产生这一错误结果的原因在于我们假设产品是自然推销的,便不可能进行任何推销.事实上,厂家在产品销售之初,往往是通过宣传等各种方式来推销其产品的;令t →+∞,若针对某种耐用商品而言,这显然与事实不符,事实上,)(t x 往往是有上界的.针对假设1的上述分析的缺陷,我们用下面的假设2来改进.假设2:设需求量的上界为M ,假设经营者可通过其他方式推销产品.这样产品的增长也与尚未购买产品的顾客有关.故()t x '与()x M x -成正比,比例系数为k ,则()t x 满足()()x M kx t x -=' (7) 再加上初始条件()00x x = (8) 利用分离变量方法易求得上述微分方程的解 ()()kMte x M x Mx t x --+=000(9)当0=t 时,若00x ≠,则易从(9)式中得到()0≠t x ,另外在(9)中令t →+∞,易得到()M t x →,这样从根本上解决了假设1的不足.由(7)式易得()0>'t x ,即()t x 是关于时刻t 的单调增加函数,实际情况自然如此,产品的卖出量不可能越来越少,另外对(7)式两端求导得:()()()t x x M k t x '-=''2.故令()0=''t x 得到()20Mt x =;当0t t <时,由()0>'t x ,()()0t x t x <,得()0>''t x .即函数()t x '单调增加.同理,当0t t >时()t x '单调递减,这说明在销售量小于最大需求量的一半时,销售速度是不断增加的,销售量恰好达到最大需求量的一半时,该产品最为畅销,其后销售速度开始下降. 2.32 广告在当今社会中,广告在商品推销中起着极其重要的作用.当生产者生产出一批产品后,下一步便是思考更快更多的买出产品,由于广告的大众性和快捷性,其在促销活动中备受经营者的青睐.当然,经营者在利用广告这一手段时自然要关心广告与促销到底有何关系,广告在不同时期的效果如何?假设1:独家销售的广告:首先,如下假设:(1)商品的销售速度会因做广告而增加,但当商品在市场上趋于饱和时,销售速度会趋于极限值,这是销售速度将开始下降.(2)自然衰减是销售速度的一种性质,商品销售速度的变化率随着商品销售率的增加而减少.(3)设()S t 为t 时刻商品的销售速度.M 表示销售速度的上限;0λ>为衰减因子常数,即广告作用随时间增加而自然衰减的速度.()A t 为t 时刻的广告水平(以费用表示).根据上面的假设,我们可以得到:()()()()t S M t S t A p t S λ-⎪⎭⎫⎝⎛-⋅⋅='1 (10)其中p 为响应系数,即()t A 对()t S 的影响力,p 为常数.假设(1)当销售进行到某个时刻时,无论怎样做广告.都无法阻止销售速度的下降,故选择如下广告策略:()0()(0)t A t A t ττ>⎧=⎨<<⎩ 其中A 为常数在[]τ,0时间内,设用于广告的花费为a ,则aA τ=,代入(10)式有()ττλa P S a M P t S ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅++' 令,P a Pa b r c M ττ=+⋅= ;则有()c bS t S =+' (11) 解(11)式得()b cke t S bt +=- (12)给定初始值0(0)S S =,则(12)式成为 ()()bt bt e S e bct S --+-=01 (13) 当t τ>时,由()A t 的表达式,则(10)式变为()S t S λ-=' (14)其解为()()t ket S -=τλ (15)为保证销售速度()S t 不间断,我们在(13)式中取t τ=而得到()S τ,将其作为(14)式的初始值,故(15)式解为()()()t e S t S -=τλτ (16) 这样,联合(13)式与(16)式,我们得到()()()()⎪⎩⎪⎨⎧>≤≤+-=---)()0(10ττττλt e S t e S e b c t S t btbt假设2: 竞争销售的广告 我们做如下假设,(1)两家公司销售同一产品,而市场量()t M 有限.(2)每一公司增加它的销售量是与可获得的市场成正比的,比例系数为i C ,1,2i =. (3)设()i t S 是销售量,1,2i =.()t N 是可获得的市场. 分析:根据题意显然有:()()()()t S t S t M t N 21--=. 由假设(2)有()N C t S 1=' (17)()N C t S 22=' (18) 将上述二式相除,易得()()t S C t S 132'=' (19) 其中231C C C =为常数,对(19)式积分得 ()()4132C t S C t S += (20)4C 为积分常数,假设市场容量()()t e t M βα--=1 ,αβ为常量.则()()()()41311C t S C e t N t -+--=-βα (21) 再将(19)式代入(17)式得()C Be AS t S t ++-='-β11 (22) 其中()311C C A +=;α1C B -=;()41C C C -=α解方程(22)易得()3211k e k e k t S Bt At ++=--代入(20)式,得()3212m e m e m t S Bt At ++=-- (23) 其中i k 及i m (i =1,2,3)均为常数.3结束语导数在数学发展、教学和生活中有其重要的地位,若能在教学中充分发挥导数的作用,对于提高教学质量,培养学生的能力,都是非常有益的;若能在生活中恰当的应用导数,很容易就能解决一些棘手的问题;当然在数学的各个不同分支的教学中如何运用导数,必然会有许多各自不同的特点,就需要我们发挥自己的创造思维,并在实践中不断地用心体会和总结.致谢辞感谢学校培养和教育,院系领导提供的良好的研究条件,以及这三年来各科老师的悉心培育。

导数在研究函数中的应用

导数在研究函数中的应用

导数在研究函数中的应用导数是微积分中的一个基本概念,它描述了函数在其中一点的变化率。

由于函数在不同点的变化率是函数的重要性质之一,所以导数在研究函数中有着广泛的应用。

下面将从几个方面探讨导数在研究函数中的应用。

首先,导数可以用来求函数的最值。

在实际问题中,我们经常需要找到一个函数的最大值或最小值,这些最值往往代表了问题中的其中一种最优解。

通过计算函数的导数,我们可以找到函数在哪些点取得最大值或最小值,从而解决问题。

例如,在经济学中,我们利用导数来确定一个企业的生产量,以使其利润最大化。

在物理学中,我们利用导数来确定一个物体在何时达到最大速度。

其次,导数可以用来求函数的图像特征。

函数的导数可以描述函数在每一点的斜率,从而揭示函数的图像特征。

通过函数的导数,我们可以确定函数在哪些点上是递增的、递减的,从而得到函数的增减性质。

我们可以通过导数的符号和零点来确定函数的极值点和拐点,从而得到函数的凹凸性质。

例如,在物理学中,我们可以通过求一个物体的位移函数的导数来确定物体的速度函数。

进一步地,我们可以通过速度函数的导数来确定物体的加速度函数。

此外,导数还可以用来进行近似计算。

在很多实际问题中,往往难以通过精确计算来得到一个准确的结果。

然而,通过导数的概念,我们可以通过局部线性化来得到一个近似结果。

也就是说,我们可以用一个线性函数来替代原函数,从而得到一个较好的近似结果。

这种近似计算方法被广泛应用于物理、工程等领域。

例如,在计算器中,我们可以通过导数的近似计算方法来快速地计算一个函数的值。

最后,导数还可以用来研究函数的变化趋势。

函数的导数可以描述函数的变化趋势,它可以告诉我们函数在一些点上的变化速率。

通过导数的大小和正负号,我们可以确定函数是递增还是递减,从而得到函数的趋势。

例如,在金融学中,我们可以通过计算股票价格的导数来判断股票市场的走势。

总之,导数在研究函数中有着广泛的应用。

通过求函数的导数,我们可以求函数的最值,研究函数的图像特征,进行近似计算,以及研究函数的变化趋势。

导数与函数的函数有界性研究

导数与函数的函数有界性研究

导数与函数的函数有界性研究函数是数学中重要的概念,而导数则是研究函数变化率的工具。

在数学中,函数的函数有界性是一个很有意义的性质。

本文将探讨导数与函数的函数有界性的关系及其在数学中的应用。

导数是函数在某一点处的变化率,通常表示为f'(x)或dy/dx。

在函数的图像中,导数可以表示为曲线在该点上的斜率。

函数的导数提供了许多对函数行为的有用信息。

首先,我们来探讨导数和函数的函数有界性之间的关系。

对于一个函数f(x),如果其导数在定义域内处处有界,则可以推断f(x)在整个定义域内是有界的。

这是因为导数的有界性意味着函数的变化率是有限的,因此函数本身的取值也是有限的,即函数在整个定义域内不会趋于无穷大或无穷小。

另一方面,如果一个函数在定义域内处处有界,我们不能直接得出其导数在定义域内处处有界的结论。

这是因为函数的有界性只是说函数的取值在某个范围内,但并不提供关于函数变化率的详细信息。

因此,有界函数的导数可以是有界的,也可以是无界的。

在数学中,导数与函数的函数有界性有许多应用。

其中之一是在求解最值问题中的应用。

对于一个函数f(x),如果其导数在某个点处为0,则该点可能是函数的极值点(最大值或最小值)。

通过研究函数的导数,我们可以找到函数的极值点,从而得到函数的最值。

此外,导数还被广泛应用于优化问题中。

在优化问题中,我们需要找到函数在某个区间内的最大值或最小值。

通过研究函数的导数,我们可以确定函数在某些点上的斜率,从而找到函数的极值点。

导数还可以帮助我们研究函数的图像。

通过分析函数在不同区间上的导数的正负性,我们可以确定函数的增减性、凹凸性等特征。

这些特征对于绘制函数的图像和理解函数的性质非常重要。

总结起来,导数与函数的函数有界性之间存在一定的关系。

导数的有界性可以推导出函数的函数有界性,但函数的函数有界性不能直接推导出导数的有界性。

导数在数学中有广泛的应用,特别是在最值问题和优化问题中。

通过研究函数的导数,我们能够了解函数的特征,绘制函数的图像,并解决实际问题中的优化需求。

探究导数思想在三角函数性质中应用

探究导数思想在三角函数性质中应用

龙源期刊网
探究导数思想在三角函数性质中应用
作者:苏飞文洪丽敏
来源:《福建中学数学》2013年第12期
可能由于三角函数具有的特殊完美的性质,笔者发现,老师或学生在三角函数解题中应用很少应用到导数思想,特别是高三第一轮复习中,如果在复习三角函数这个章节没有把导数这个思想加以融合进去,笔者觉得是一种缺憾,不能让学生更加全面理解导数这个工具的实质和三角函数性质的真正内涵.在与南安一中洪丽敏老师的交流中,她也感觉确实很多老师忽视把
导数这个思想贯穿于三角函数的教学中,鼓励笔者整理一下形成文字,抛砖引玉,让更多老师深入思考把如何导数思想更完美融入三角函数教学中.
我们知道导数在高中的应用主要有在不等式证明、函数单调性的讨论、求曲线的切线、求函数最值等方面的应用,而三角函数又具有单调性、周期性、最值和极值等完美性质,能够很好的诠释导数的工具性.下面笔者结合近几年高考复习,整理几个例题说明导数思想在三角函
数中应用,请给予批评指正.
1 三角函数的单调性问题
导数是高中数学的重要内容,导数方法的基础工具性作用,凸现了它在整个教材和高考中的重要地位,而三角函数又是描述周期现象的特殊函数,具有非常完美的对称性质,可以很
好刻画导数的几何意义和导数的思想,在三角函数的教学中我们应该适时把导数的思想很好融入其中,让学生更好理解三角函数的图象性质和导数的真正意义.。

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导数在函数中的应用
【摘要】导数是我们的好帮手,如:利用导数求曲线的切线方程,判断或论证函数的单调性,求函数的极值和最值,以及利用导数解决生活中的优化问题,所以说导数是分析和解决问题的有效工具。

【关键词】导数切线方程单调性极值和最值优化问题
导数(导函数的简称)是一个特殊函数,它的引出和定义始终贯穿着函数思想。

随着课改的不断深入,导数知识考查的要求逐渐加强,而且导数已经由在解决问题中的辅助地位上升为分析和解决问题时的不可或缺的工具。

函数是中学数学研究导数的一个重要载体,函数问题占据了高中数学的大部分知识点和数学思想方法。

近年好多省的高考题中都出现以函数为载体,通过研究其图像性质,来考查学生的创新能力和探究能力的试题。

结合教学实践,我就导数在函数中的应用作个探究。

导数在函数中的应用主要类型有:求函数的切线,判断或论证函数的单调性,求函数的极值和最值,利用函数的单调性证明不等式,利用导数解决生活中的优化问题,这些类型成为近两年高考的热点,是学习的重点之一,预计也是“新课标”下高考的重点。

一、用导数求函数的切线方程
【例1】.已知曲线,过点(1,-3)作其切线,求切线方程。

分析:根据导数的几何意义可以求解问题。

解:,当x=1时y′=9,即所求切线的斜率为9。

故所求切线的
方程为y+3=9(x-1),即为:y=9x-12。

1、【思路点拨】:函数y=f(x)在点处的导数的几何意义,就是曲线y=f(x)在点p(,f())处的切线的斜率。

即,就是说,曲线y=f(x)在点p(, f()处的切线的斜率是f′(),相应的切线方程为-=f′()(x-)。

二、用导数判断函数的单调性
【例2】.求函数的单调区间。

分析:需求出函数的导数y′,然后令y′>0或y′0得>0,解得x﹤-8或x﹥0。

由y′0和f′(x)<0;(4)确定f(x)的单调区间。

同时注意:若在函数式中含字母系数,往往要分类讨论。

三、用导数求函数的极值
【例3】.求函数的极值
解:由题意得函数的定义域为r,由=0,解得x=0或x=-8.
当x变化时,y′、y的变化情况如下:
所以,当x=-8时,y有极大值f(-8)=,当x=0时,y有极小值f(0)=-5.
3、【思路点拨】:求可导函数极值的步骤是:(1)确定函数定义域,求导数f′(x);(2)求f′(x)= 0的所有实数根;(3)对每个实数根进行检验,判断在每个根(如)的左右两侧,导函数f′(x)的符号变化情况,如果f′(x)的符号由正变负,则f()是极大值;如果f′(x)的符号由负变正,则f()是极小值.。

注意:如果f′(x)=0
的根x=的左右两侧符号相同,则f()不是极值。

四、利用导数解决生活中的优化问题
【例4】某经销部经销某种产品,每件产品的成本为4元,并且每件产品需要向公司叫b元(4b6)的管理费,预计当每件产品的售价为x元(10x12)时,一年的销售量为万件。

(1)求销售部一年的利润w(万元)与每件产品的售价x的函数关系式;
(2)当每件产品的售价为多少元时,销售部一年的利润w最大,并求出w的最大值f(b).
分析:关键抽象出具体函数关系式,运用导数去解决。

解:(1)、销售部一年的利润w(万元)与售价x的函数关系式为:w=(x-4-b),.
(2)、
令得x=或x=13(不合题意,舍去)。

在两侧的值由正变负。

所以,①当
②当
答:若,则当:每件售价为10元时,销售部一年的利润最大,最大值万元;若,则当每件售价为元时,销售部一年的利润最大,最大值万元。

4、方法提升:利用导数证明不等式是近年高考中出现的一种热点题型。

其方法可以归纳为“构造函数,利用导数研究函数最值”。

总之,导数作为一种工具,在解决数学问题时使用非常方便,尤其是可以利用导数来解决函数的单调性,极值,最值以及切线问题。

在导数的应用过程中,要加强对基础知识的理解,重视数学思想方法的应用,达到优化解题思维,简化解题过程的目的,更在于使学生掌握一种科学的语言和工具,进一步加深对函数的深刻理解和直观认识。

参考文献
[1] 普通高中课程标准实验教科书.
[2] 高中数学教学参考.
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以pdf格式阅读原文。

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