5-导数的简单应用
高中数学_导数的简单应用教学设计学情分析教材分析课后反思
《导数的简单应用》教学设计教材分析:教材的地位和作用,导数的简单应用”是高中数学人教A 版教材选修2-2第一章的内容,它是中学数学与大学数学一个的衔接点。
导数的应用我们解决所学过的有关函数问题提供了一般性方法,是解决实际问题强有力的工具 通过本节的学习可以使学生具有树立利用导数处理问题的意识。
根据新课程标准的要求如下:(1)知识与技能目标:能利用导数求函数的单调区间;能结合函数的单调区间求参数的取值范围。
(2) 情感、态度与价值观目标:培养学生善于观察、勇于探索的良好习惯和严谨的科学态度,渗透辩证唯物主义的方法论和认识论。
3.教学重点与难点:教学重点:(1)函数单调性的判断与单调区间的求法;(2)利用函数的单调性求参数的取值范围。
教学难点:(1)含参函数的单调区间的求法;(2) 构造函数求参数的取值范围。
针对这节复习课的特点我设计了 (一) 必备知识(二)典例分析(三)要点总结(四)课堂达标四个主要教学环节.环节(一):必备知识:我设计了三个问题(1)由给定某函数图像,让学生观察函数的图像,体会导数与函数单调性,当如果)(x f '>0,与函数y=f(x)在这个区间内单调递增,如果)(x f '<0,那么函数y=f(x)在这个区间内单调递减的直观印象。
而且直接从图象入手,以直观形象带动学生对知识的回忆,学生在观察原函数图像的过程中就在进行知识和信息的整理,既能充分调动学生参与课堂的积极性,又加深了学生对函数的单调性和导数的关系的理解,同时也为后面例题做好铺垫。
(2)由给定导函数图像,让学生亲自动手画出原函数的图像,既能充分调动学生参与课堂的积极性,而且直接从问题入手,以问题带动学生对知识的回忆,学生在动手画原函数图像的过程中就在进行知识和信息的整理,加深了学生对函数的单调性和导数的关系的理解,同时也为后面例题做好铺垫。
(3)通过判断正误,深化学生对概念的理解与掌握,增强学生对概念掌握的准确性与持久性。
高等数学中导数的求解及应用
高等数学中导数的求解及应用摘要:高等数学是一门方法学科,因此可以说是许多专业课程的基础。
然而导数这一章节在高等数学中是尤为重要的,在高等数学的整个学习过程中,它起着承前启后的作用,是学习高等数学非常重要的任务。
本文详细地阐述了导数的求解方法和在实际中的应用。
关键词:高等数学导数求解应用导数的基本概念在高等数学中地位很高,是高等数学的核心灵魂,因此学习导数的重要性是不言而喻的。
然而这种重要性很多同学没有意识到,更不懂得如何求解导数以及运用导数来解决有关的问题。
我通过自己的学习和认识,举例子说明了几种导数的求解方法以及导数在实际中的应用。
一、导数的定义1.导数的定义设函数y=f(x)在点x0的某一邻域内有定义,如果自变量x在x0的改变量为△x(x0≠0,且x0±△x仍在该邻域内)时,相应的函数有增量△y=f(x0+△x)-f(x0)。
若△y与△x之比,当△x→0时,有极限lim =lim存在,就称此极限为该函数y=f(x)在点x0的导数,且有函数y=f(x)在点x=x0处可导,记为f`(x0)。
2.导数的几何意义函数y=f(x)在点x0处的导数在几何上表示曲线y=f(x)在点〔x0,f(x0)〕处的切线斜率,即f`(x0)=tan,其中是切线的倾角。
如果y=f(x)在点x0处的导数为无穷大,这时曲线y=f(x)的割线以垂直于x轴的直线x=x0为极限位置,即曲线y=f(x)在点〔x0,f(x0)〕处具有垂直于x轴的切线x=x0。
根据导数的几何意义并应用直线的点斜式方程,可知曲线y=f(x)在点〔x0,f(x0)〕处的切线方程。
二、导数的应用1.实际应用假设某一公司每个月生产的产品固定的成本是1000元,关于生产数量x的可变成本函数是0.01x2+10x元,若每个产品的销售价格是30元,求:总成本的函数,总收入的函数,总利润的函数,边际收入,边际成本及边际利润等为零时的产量。
解:总的成本函数是可变成本函数和固定成本函数之和:总成本的函数C(x)=0.01x2+10x+1000总收入的函数R(x)=px=30x(常数p是产品数量)总利润的函数I(x)=R(x)-C(x)=30x-0.01x2-10x-1000=-0.01x2+20x-1000边际收入R(x)Γ=30边际成本C(x)=0.02x+20边际利润I(x)=-0.02x+20令I(x)=0得-0.02x+20=0,x=1000。
导数的简单应用
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【考纲要求】
1. 导数的概念及其几何意义
(1)了解导数概念的实际背景.
(2)解导数的几何意义.
2.导数的运算
(1)能根据导数的定义,求函数y=c,y=x,y=x2,y= 1 的导数. x
(2)能利用基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则
求简单函数的导数.
【拓展提升】 1.求函数y=f(x)在某个区间上的极值的步骤 第一步:求导数f′(x); 第二步:求方程f′(x)=0的根x0; 第三步:检查f′(x)在x=x0左右的符号: ①左正右负⇔f(x)在x=x0处取极大值; ②左负右正⇔f(x)在x=x0处取极小值.
2.求函数y=f(x)在区间[a,b]上的最大值与最小值的步骤 第一步:求函数y=f(x)在区间(a,b)内的极值(极大值或极小值); 第二步:将y=f(x)的各极值与f(a),f(b)进行比较,其中最大 的一个为最大值,最小的一个为最小值.
3.(交汇新)已知函数f(x)的定义域为[-2, +∞),部分对应值如下表:f′(x)为f(x)的 导函数,函数y=f′(x)的图象如图所示.若 两正数a,b满足f(2a+b)<1,则 2b 6 的取值范围是( )
a3
A(6 ,14)
53
C( 4 ,12)
35
B(12 , 8)
73
2 A.(-1,1] B.(0,1] C.[1,+∞) D.(0,+∞)
2.(2012·洛阳模拟) 已知函数f(x)=(-ax2-2x+a)·ex(a∈R).
(1)当a=-2时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若f(x)在[-1,1]上单调递减,求实数a的取值范围.
导数在物理中的应用举例
导数在物理中的应用举例引言在物理学中,导数是一种非常重要的概念,它描述了物理量随着时间或空间的变化率。
导数的应用广泛,可以帮助我们理解和解决许多物理问题。
本文将以几个具体的例子来说明导数在物理中的应用。
1. 速度和加速度一个最经典的例子是描述物体的速度和加速度。
在物理学中,速度是位置随时间的导数,即速度是位置的变化率。
类似地,加速度是速度随时间的导数,即加速度是速度的变化率。
这两个概念在描述动态物体的运动时非常重要。
考虑一个简单的例子:一个投掷物体在重力作用下自由下落。
我们可以通过计算高度和时间之间的关系来确定物体的速度和加速度。
通过求解位移公式和时间的导数,我们可以得到物体的速度和加速度。
这些数值可以帮助我们分析物体的运动轨迹,并预测其未来的位置和速度。
2. 力和功另一个应用导数的例子是描述力和功。
在物理学中,力是物体受到的作用,而功是力在物体上所做的功。
通过力和功的关系,我们可以计算物体所受的力以及力所做的功。
考虑一个简单的情况:一个物体以恒定的力推动另一个物体。
我们可以通过计算作用力和位移之间的关系来确定所做的功。
通过计算力对时间的导数,我们可以得到力对时间的变化率,也就是力的大小。
同时,通过计算位移对时间的导数,我们可以得到物体的速度。
这些数值可以帮助我们理解力的作用方式,并计算力所做的功。
3. 电路中的电流和电压导数在电路中的应用也非常重要。
在电路中,电流和电压是两个关键的物理量。
电流是电荷随时间的导数,而电压是电势随时间的导数。
电流和电压的知识可以帮助我们理解电路的行为,并计算电路中的能量转换和传输。
考虑一个简单的电路:一个直流电流通过一个电阻。
我们可以通过计算电势差和电阻之间的关系来确定电路中的电流。
通过计算电荷对时间的导数,我们可以得到电流的大小。
同时,通过计算电势差对时间的导数,我们可以得到电压的大小。
这些数值可以帮助我们分析电路的特性,并进行电能计算。
4. 光学中的折射定律导数也在光学中发挥着重要的作用。
导数在生活中应用例子
导数在生活中的应用如下:导数是微分学的重要组成部分,是研究函数性质、曲线性态的重要工具,也是解决实际生活中某些优化问题的重要方法。
探讨了运用导数求解实际生活中有关用料、成本、利润及选址方面问题的方法。
导数(Derivative)也叫微商,是一种特殊的极限,它反映了函数中因变量随自变量的变化而变化的快慢程度,是微积分中重要的基础概念是联系初等数学与高等数学的桥梁。
在研究几何、证明不等式等方面起着重要的作用,在探究函数性质、寻求函数极值与最值以及描绘函数图形等方面也起着重要的作用,同时,也为解决某些实际应用问题提供了重要的方法。
在实际生活中经常出现的一些谋求利润最大、耗材最少、或效率最高、位置最佳等与经济或科学研究有关的问题,这些问题称之为优化问题,如何找到解决该类问题的最佳方案是求解该类问题的关键,而利用导数就可以简捷地解决这些问题,从而真正解决我们的实际生活问题。
运用导数求解优化问题的方法与注意事项:实际生活中的优化问题,如选址最佳、用料最省、利润最大等问题,本质上就是最值问题,这些问题与求函数的最值问题有着密切的联系,而这些问题可以转化为函数问题,利用导数知识得以简捷的解决。
解决优化问题的方法:首先对现实问题进行分析,找出各个变量之间的关系,建立相对应的函数关系式,将实际问题转化为用函数表示的数学问题。
再结合实际情况确定自变量的定义域,创造函数在闭区间上求最值的情景,通过对函数求导、确定驻点和不可导点、比较函数在区间端点、极值点和不可导点处的函数值,获得所求函数的最大(小)值,最后将数学问题回归到现实问题,根据数学问题的答案回答优化问题最佳方案或策略。
导数在经济发展中具有重要的作用。
随着经济的飞速发展,经济学家们面对共享经济下的各种复杂竞争,对其进行了深入研究。
导数对于经济学的研究具有重要的意义,例如经济学中的边际问题、弹性问题等等都可以利用导数来解决。
利用导数解决经济学中的一些复杂问题,能够将复杂问题简单化。
保分专题(三) 导数的简单应用
考点一 考点二 考点三 专题过关检测
第(1)问: 欲讨论 f(x)的单 调性,应先求 f(x)的定义 域及导数 f′(x),再讨论 f′(x)的符号;
第一部分 用
层级二
导数的简单应
结 束
(二)建桥——寻关键点
有什么
信息①:已知 f(x)的解析式
想到什么
保分专题(三) 导数的简单应用
[全国卷 3 年考情分析]
年份 卷别 卷Ⅰ 2017 考查内容及考题位置 导数的几何意义·T14
第一部分 用
层级二
导数的简单应
结 束
命题分析 1.此部分内容 是高考命题的热点内 容.在选择题、填空 题中多考查导数的几 何意义,难度较小. 2.应用导数研 究函数的单调性、极 值、最值,多在选择 题、填空题最后几题 的位置考查,难度中 等偏上,属综合性问 题.有时也常在解答 题的第一问中考查, 难度一般.
考点一 考点二 考点三 专题过关检测
[典例]
x2+a (1)已知曲线 f(x)= 在点(1, f(1))处切线的斜 x+1 ( )
第一部分 用
层级二
导数的简单应
结 束
率为 1,则实数 a 的值为 3 A.- 4 3 C. 2 B.-1 D.2
[解析]
导数的几何意义与应用
导数的几何意义与应用导数是微积分中的重要概念,它有着广泛的几何意义和应用。
在本文中,我们将探讨导数的几何意义,并介绍一些导数在几何中和实际应用中的具体应用。
导数的几何意义可以通过对函数图像的观察得到。
对于一个函数f(x),它的导数可以表示为f'(x),代表了函数曲线在某一点处的斜率。
具体来说,导数可以解释为函数图像在某一点上的瞬时变化率。
这意味着我们可以通过导数来描述函数图像的“陡峭程度”。
如果导数的值比较大,表示函数图像在该点的变化比较快,曲线比较陡峭;相反,如果导数的值比较小,表示函数图像在该点的变化比较慢,曲线比较平缓。
举个例子来说明导数的几何意义。
考虑一个简单的函数f(x) = x^2,它的导数可以表示为f'(x) = 2x。
我们可以观察到,在函数图像上,导数f'(x)的值代表了曲线在不同点上的斜率。
当x的值较小时,导数f'(x)的值也较小,表示函数图像变化较慢,曲线较平缓;而当x的值较大时,导数f'(x)的值也较大,表示函数图像变化较快,曲线较陡峭。
导数不仅在几何中有着重要意义,而且在实际生活中也有广泛的应用。
其中一个常见的应用是在物理学中的位置-时间关系中。
根据经典物理学的定义,速度可以看作是位置关于时间的导数。
具体来说,如果我们有一个物体在某一时刻的位置函数x(t),那么它的导数dx/dt就表示了该物体在该时刻的瞬时速度。
同样地,加速度可以看作是速度关于时间的导数,即dv/dt。
这种通过导数来描述位置、速度和加速度之间的关系,能够帮助我们更好地理解物体在空间中的运动规律。
在经济学和金融学领域中,导数也有着广泛的应用。
例如,利润函数关于产量的导数可以告诉我们,当产量变化时,利润的瞬时变化率是多少。
这有助于公司和企业在制定生产策略和销售计划时进行决策。
此外,在金融学中,导数可以帮助我们理解和分析股票和债券价格的波动趋势,以及利率和汇率的变化对经济的影响。
导数的定义及其应用
导数的定义及其应用导数是微积分中一个非常重要的概念,它在自然科学、工程学、经济学等多个领域都有广泛的应用。
本文将从导数的定义、导数的计算方法和导数的应用三个方面进行论述。
一、导数的定义导数是函数在某个点上的变化率,它描述了函数在一点附近的斜率,可以表示为函数在该点的极限。
具体地说,如果函数$f(x)$在点$x_0$处可导,那么它的导数为:$$f'(x_0)=\lim_{h\to0}\frac{f(x_0+h)-f(x_0)}{h}$$其中$h$为趋近于$0$的实数。
如果这个极限存在,则称$f(x)$在$x_0$处可导。
例如,求函数$f(x)=x^2$在$x=2$处的导数,我们可以将$x_0=2$代入上式,得到:$$f'(2)=\lim_{h\to0}\frac{(2+h)^2-2^2}{h}=\lim_{h\to0}(4+4h+h^2)/h=4$$因此,$f(x)=x^2$在$x=2$处的导数为$4$。
二、导数的计算方法导数的计算方法有很多种,这里介绍三种常用的方法。
1. 用定义式计算。
根据导数的定义,我们可以将函数在某个点的导数表示为极限,通过计算该极限来求出导数的值。
这种方法往往比较繁琐,适用于简单函数或需要进行特殊推导的函数。
2. 利用导数的性质计算。
导数具有很多有用的性质,如加减法、乘法、链式法则等,可以帮助我们快速计算导数。
例如,对于两个函数$f(x)$和$g(x)$,它们的和函数$(f+g)(x)$的导数为$f'(x)+g'(x)$,积函数$(f\cdot g)(x)$的导数为$f'(x)g(x)+f(x)g'(x)$,以及由复合函数$u(x)=f(g(x))$构成的函数$v(x)=u'(x)=f'(g(x))g'(x)$的导数等等。
3. 利用数值计算方法计算。
数值计算方法是一种近似计算导数的方法,常用的方法有差分法、牛顿-莱布尼茨公式、微分方程法等等。
导数的运算法则及基本公式应用
题目高中数学复习专题讲座导数的运算法则及基本公式应用 高考要求导数是中学限选内容中较为重要的知识,本节内容主要是在导数的定义,常用求等公式四则运算求导法则和复合函数求导法则等问题上对考生进行训练与指导 重难点归纳1深刻理解导数的概念,了解用定义求简单的导数xy∆∆表示函数的平均改变量,它是Δx 的函数,而f ′(x 0)表示一个数值,即f ′(x )=xyx ∆∆→∆lim 0,知道导数的等价形式)()()(lim )()(lim000000x f x x x f x f x x f x x f x x x '=--=∆-∆+→∆→∆2求导其本质是求极限,在求极限的过程中,力求使所求极限的结构形式转化为已知极限的形式,即导数的定义,这是顺利求导的关键3对于函数求导,一般要遵循先化简,再求导的基本原则,求导时,不但要重视求导法则的应用,而且要特别注意求导法则对求导的制约作用,在实施化简时,首先必须注意变换的等价性,避免不必要的运算失误4 复合函数求导法则,像链条一样,必须一环一环套下去,而不能丢掉其中的一环 必须正确分析复合函数是由哪些基本函数经过怎样的顺序复合而成的,分清其间的复合关系 典型题例示范讲解例1求函数的导数)1()3( )sin ()2( cos )1(1)1(2322+=-=+-=x f y x b ax y xx xy ω 命题意图本题3个小题分别考查了导数的四则运算法则,复合函数求导的方法,以及抽象函数求导的思想方法这是导数中比较典型的求导类型知识依托解答本题的闪光点是要分析函数的结构和特征,挖掘量的隐含条件,将问题转化为基本函数的导数错解分析本题难点在求导过程中符号判断不清,复合函数的结构分解为基本函数出差错技巧与方法先分析函数式结构,找准复合函数的式子特征,按照求导法则进行求导22222(1)(1)cos (1)[(1)cos ](1):(1)cos x x x x x x y x x''-+--+'=+-解2222222222222222(1)cos (1)[(1)cos (1)(cos )](1)cos (1)cos (1)[2cos (1)sin ](1)cos (21)cos (1)(1)sin (1)cos x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x''-+--+++=+-+---+=+--+-+=+(2)解y =μ3,μ=ax -b sin 2ωx ,μ=av -by v =x ,y =sin γγ=ωxy ′=(μ3)′=3μ2·μ′=3μ2(av -by )′ =3μ2(av ′-by ′)=3μ2(av ′-by ′γ′) =3(ax -b sin 2ωx )2(a -b ωsin2ωx ) (3)解法一设y =f (μ),μ=,v =x 2+1,则y ′x =y ′μμ′v ·v ′x =f ′(μ)·21v -21·2x=f ′(12+x )·21112+x ·2x=),1(122+'+x f x x解法二y ′=[f (12+x )]′=f ′(12+x )·(12+x )′=f ′(12+x )·21(x 2+1)21-·(x 2+1)′=f ′(12+x )·21(x 2+1)21-·2x=12+x x f ′(12+x )例2利用导数求和(1)S n =1+2x +3x 2+…+nx n -1(x ≠0,n ∈N *) (2)S n =C+2C+3C+…+n C,(n ∈N *)命题意图培养考生的思维的灵活性以及在建立知识体系中知识点灵活融合的能力知识依托通过对数列的通项进行联想,合理运用逆向思维由求导公式(x n )′=nx n -1,可联想到它们是另外一个和式的导数关键要抓住数列通项的形式结构错解分析本题难点是考生易犯思维定势的错误,受此影响而不善于联想 技巧与方法第(1)题要分x =1和x ≠1讨论,等式两边都求导 解(1)当x =1时S n =1+2+3+…+n =21n (n +1); 当x ≠1时,∵x +x 2+x 3+…+x n=xx x n --+11,两边都是关于x 的函数,求导得(x +x 2+x 3+…+x n)′=(xx x n --+11)′即S n =1+2x +3x 2+…+nxn -1=21)1()1(1x nx x n n n -++-+ (2)∵(1+x )n =1+C x +C x 2+…+C x n ,两边都是关于x 的可导函数,求导得n (1+x )n -1=C+2C x +3C x 2+…+n C x n -1,令x =1得,n ·2n -1=C+2C+3C+…+n C,即S n =C+2C+…+n C=n ·2n -1例3 已知曲线Cy =x 3-3x 2+2x ,直线l :y =kx ,且l 与C 切于点(x 0,y 0)(x 0≠0),求直线l 的方程及切点坐标解由l 过原点,知k =x y (x 0≠0),点(x 0,y 0)在曲线C 上,y 0=x 03-3x 02+2x 0, ∴x y =x 02-3x 0+2 y ′=3x 2-6x +2,k =3x 02-6x 0+2 又k =x y ,∴3x 02-6x 0+2=x 02-3x 0+2 2x 02-3x 0=0,∴x 0=0或x 0=23 由x ≠0,知x 0=23∴y 0=(23)3-3(23)2+2·23=-83 ∴k =00x y =-41 ∴l 方程y =-41x 切点(23,-83) 学生巩固练习1 y =e sin x cos(sin x ),则y ′(0)等于( ) A0 B1 C -1D22经过原点且与曲线y =59++x x 相切的方程是( ) A x +y =0或25x +y =0 B x -y =0或25x+y =0C x +y =0或25x -y =0D x -y =0或25x-y =03若f ′(x 0)=2,kx f k x f k 2)()(lim 000--→ =_________4设f (x )=x (x +1)(x +2)…(x +n ),则f ′(0)=_________5已知曲线C 1:y =x 2与C 2:y =-(x -2)2,直线l 与C 1、C 2都相切,求直线l 的方程6求函数的导数 (1)y =(x 2-2x +3)e 2x ;(2)y =31xx - 7有一个长度为5 m 的梯子贴靠在笔直的墙上,假设其下端沿地板以3 m/s 14 m 时,梯子上端下滑的速度8求和S n =12+22x +32x 2+…+n 2x n -1,(x ≠0,n ∈N *) 参考答案1解析y ′=e sin x [cos x cos(sin x )-cos x sin(sin x )],y ′(0)=e 0(1-0)=1 答案B2解析设切点为(x 0,y 0),则切线的斜率为k =x y ,另一方面,y ′=(59++x x )′=2)5(4+-x ,故y ′(x 0)=k ,即)5(9)5(40000020++==+-x x x x y x 或x 02+18x 0+45=0 得x 0(1)=-3, x 0 (2)=-15,对应有y 0(1)=3,y 0(2)=53515915=+-+-,因此得两个切点A (-3,3)或B (-15,53), 从而得y ′(A )=3)53(4+-- =-1及y ′(B )=251)515(42-=+-- ,由于切线过原点,故得切线l A :y =-x 或l B :y =-25x 答案A3解析根据导数的定义 f ′(x 0)=k x f k x f k ---+→)()]([(lim000(这时k x -=∆)1)(21)()(lim 21])()(21[lim 2)()(lim 0000000000-='-=----=---⋅-=--∴→→→x f k x f k x f kx f k x f k x f k x f k k k答案-14解析设g (x )=(x +1)(x +2)……(x +n ),则f (x )=xg (x ),于是f ′(x )=g (x )+xg ′(x ),f ′(0)=g (0)+0·g ′(0)=g (0)=1·2·…n =n ! 答案n !5解设l 与C 1相切于点P (x 1,x 12),与C 2相切于Q (x 2,-(x 2-2)2) 对于C 1y ′=2x ,则与C 1相切于点P 的切线方程为 y -x 12=2x 1(x -x 1),即y =2x 1x -x 12①对于C 2y ′=-2(x -2),与C 2相切于点Q 的切线方程为 y +(x 2-2)2=-2(x 2-2)(x -x 2),即y =-2(x 2-2)x +x 22-4② ∵两切线重合,∴2x 1=-2(x 2-2)且-x 12=x 22-4, 解得x 1=0,x 2=2或x 1=2,x 2=0 ∴直线l 方程为y =0或y =4x -4 6解(1)注意到y >0,两端取对数,得 ln y =ln(x 2-2x +3)+ln e 2x =ln(x 2-2x +3)+2xxxe x x e x x x x x x y x x x x y x x x x x x x x x x x y y 2222222222222)2(2)32(32)2(232)2(232)2(223222232)32(1⋅+-=⋅+-⋅+-+-=⋅+-+-='∴+-+-=++--=++-'+-='⋅∴(2)两端取对数,得ln|y |=31(ln|x |-ln|1-x |), 两边解x 求导,得31)1(31)1(131)1(131)111(311xx x x y x x y x x x x y y --=⋅-⋅='∴-=---='⋅7解设经时间t 秒梯子上端下滑s 米,则s =5-2925t -, 当下端移开14 m 时,t 0=157341=⋅, 又s ′=-21 (25-9t 2)21-·(-9·2t )=9t 29251t-,所以s ′(t 0)=9×2)157(9251157⨯-⋅=0875(m/s)8解(1)当x =1时,S n =12+22+32+…+n 2=61n (n +1)(2n +1), 当x ≠1时,1+2x +3x 2+…+nx n -1=21)1()1(1x nx x n n n -++-+, 两边同乘以x ,得x +2x 2+3x 2+…+nx n=221)1()1(x nx x n x n n -++-++两边对x 求导,得S n =12+22x 2+32x 2+…+n 2x n-1=322122)1()122()1(1x x n x n n x n x n n n ---+++-+++ 课前后备注。
例谈导数的几个简单的应用
例谈导数的几个简单的应用王耀辉高中阶段学习导数以后,常常把导数作为研究函数单调性、极大(小)值、最大(小)值和解决生活中优化问题等来运用.实际上,它还有其他方面更多的应用.本文就根据高中学过的一些内容,列举了导数的几个简单的应用,供读者学习时参考.1.利用导数的定义求极限 在一些教辅资料、高考题中,出现了一类特殊极限求值问题,最常见的是00型,感觉不好求.若能灵活运用导数的定义,问题便会迎刃而解.例1.求值:(1)0sin lim x x x →,(2)0ln(1)lim x x x→+. 解:(1)根据导数的定义,该式实际上为求函数()sin f x x =在点0x =处的导数. 所以00sin sin sin 0lim =lim x x x x x x→→-00(sin )|cos |cos 01x x x x =='====. (2)根据导数的定义,该式实际上为求函数()ln(1)f x x =+在点0x =处的导数. 所以000ln(1)1lim=[ln(1)]||11x x x x x x x ==→+'+==+. 例2.(2010年全国卷文科21题)设函数2()(1)x f x x e ax =--.若当0x ≥时()0f x ≥,求实数a 的取值范围.解:由已知得()(1)x f x x e ax =--≥0(x ≥0),即1x e ax --≥0(x ≥0), 当0x =时,a R ∈;当0x >时,分离参数得1x e a x -≤(0x >),令1()x e g x x-=(0x >),求导得21()x x xe e g x x-+'=(0x >),再令()1x x h x xe e =-+(0x >),则()0x h x xe '=>(0x >),∴()1x x h x xe e =-+在(0,)+∞上递增,∴()(0)0h x h >=,∴()0g x '>,∴1()x e g x x-=在(0,)+∞上递增.∴0()lim ()x g x g x →>,所以0lim ()x a g x →≤.因为00001lim ()=lim =lim 0x x x x x e e e g x xx →→→---00()||1x x x x e e =='===,所以1a ≤. 综上所述,实数a 的取值范围为1a ≤.2.利用函数极值点导数为零的性质,在三角函数中求值例3.已知()sin 2cos 2()f x a x x a R =+∈图像的一条对称轴方程为2x π=,则a 的值为( )A .12B C .3 D .2 解析:由于三角函数的对称轴与其曲线的交点为极值点,所以由()2cos 22sin 2f x a x x '=-,得()2cos 2sin =0266f a πππ'=-,故3a =. 例4.已知函数()cos f x x x =的图像向左平移ϕ(0)ϕ>个单位所得图像对应的函数为偶函数,则ϕ的最小值是( )A .6πB .3πC .23πD .56π解析:设函数()f x 图像向左平移ϕ(0)ϕ>个单位后的函数解析式为:()cos())g x x x ϕϕ=++,由于()g x 为偶函数,所以(0)0g '=.又()sin())g x x x ϕϕ'=-+-+,所以sin 0ϕϕ-=,tan ϕ=ϕ的最小值为23π.例5.已知2cos sin x x -=,求tan x 的值.解析:设()2cos sin f x x x =-,则曲线()2cos sin f x x x =-过点(,t .由于2cos sin )x x x x -=+cos cos sin )x x ϕϕ=+)x ϕ=+,其中cos ϕϕ==所以函数()2cos sin f x x x =-在点(,t 处取极小值,导数为零.即()2sin cos 0f t t t '=--=,所以1tan 2t =-,从而1tan 2x =-.3.导数在数列求和中的应用例6.已知数列{}n a 的通项为12n n a n -=⋅,求数列{}n a 前n 项的和n S .解析:令2x =,则11ni i i x -=⋅∑1()n i i x ='=∑12(1)1(1)=1(1)nn n x x n x n x x x +'⎡⎤--++⋅=⎢⎥--⎣⎦所以n S 121(1)22=(12)n n n n +-+⋅+⋅-1=1(1)22n nn n +-+⋅+⋅4.导数在二项式中的应用例7.证明:1231232n n n n n n C C C nC n -+++⋯+=⋅.证明:令012233(1)n n nn n n n n x C C x C x C x C x +=+++++…,对等式两边求导,得:1121321(1)23n n n n n n n n x C C x C x nC x --+=++++…, 令1x =,代入上式即得1123223n n n n n n n C C C nC -⋅=+++⋯+,即1231232n n n n n n C C C nC n -+++⋯+=⋅.5.导数在三角恒等变换公式中的应用在三角恒等变换公式中,公式多,不易记,应用导数可以将这些恒等式进行沟通.(1)两角和、差的三角函数公式cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+(),①视α为变量,β为常量,对等式①两边求导,得sin()sin cos cos sin αβαβαβ--=-+即sin()sin cos cos sin αβαβαβ-=-,②反过来,视α为变量,β为常量,对等式②两边求导,得cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+()故利用上述求导方法有:cos cos cos sin sin αβαβαβ±=()αα对求导对求导sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±(2)二倍角公式 22cos 2cos sin ααα=-αα对求导对求导sin 22sin cos ααα=(3)积化和差公式 1sin cos [sin()sin()]2αβαβαβ⋅=++- αα对求导对求导1cos cos [cos()cos()]2αβαβαβ⋅=++-, 1cos sin [sin()sin()]2αβαβαβ⋅=+-- αα对求导对求导1sin sin [cos()cos()]2αβαβαβ⋅=-+--. 当然,导数的应用不只这些,本文只是抛砖引玉,有兴趣的读者还可以继续探索.。
导数的定义及其应用
导数的定义及其应用在数学中,导数是一个十分常见的概念,它的定义和应用范围都非常广泛。
本文将分别从导数的定义和应用这两个方面进行详细探讨。
一、导数的定义导数,又称微商,是数学中一个十分基础的概念。
它表示函数在某一点处的变化速率,具体定义如下:设函数 f(x) 在点 x0 处连续,则函数 f(x) 在点 x0 处的导数f’(x0) 定义为:f’(x0) = lim f(x) - f(x0)x→x0 ----------------x - x0其中,x0 是任意实数,x 与 x0 之间的差值可以趋近于0但不能等于0。
这个定义可以简单解释为:在函数的某一点处,如果微小的变化量 dx 对应的函数变化量为 dy,那么导数f’(x) 就是 dy/dx 的极限值。
二、导数的应用导数具有许多实际应用,下面我们将就导数在各个领域中的应用进行探讨。
1. 极值问题在微积分中,一个函数在某一点的导数可以告诉我们该函数在该点处是否有极值。
换句话说,如果一个函数在某一点处的导数为0,则该点就是函数的一个可能的极值点。
我们可以通过对该函数导数的符号进行分析来确定是极大值或极小值。
2. 斜率问题导数也可以用来描述曲线的斜率。
当我们求出一条曲线在某一点的导数时,这个导数就可以告诉我们该点处该曲线的切线的斜率。
切线的斜率在几何学的角度来讲,就代表了曲线在该点处的斜率。
3. 最速下降线导数还可以用于求解物理问题,如最速下降线。
假设一个物体在空气中落下时受到阻力,那么它将在空气中以一个最快的速度下落。
这个速度可以通过求解物体所受阻力的函数的导数来得到,这个导数的零点就表示物体以最快速度下落时的速度。
4. 泰勒级数最后,导数还可以用于计算函数的泰勒级数。
泰勒级数是一个多项式,它可以代表一个周期性函数,并且可以用无限个次数的导数来确定。
总的来说,导数是微积分中一个重要的概念,它不仅可以用来解决极值问题和斜率问题,还可以用于计算最速下降线和泰勒级数等。
导数在经济学中的简单应用
=
1 2
10
P
P
=
p
P 20
2
(2)P 3,
EP
p3
3 17
(3)
ER 1
Ep
14, 总收益增加 14 %
17
17
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2 0
一、主要内容
dy y dy ydx y dy o(x) dx
关系
导数
y lim x0 x
基本公式 高阶导数
微分
dy yx
求导法则
12/31/2023
y f ( x0 x) f ( x0 )
如函数 f ( x)在点 x0可微,则
y dy |xx0 f ( x0 )x
假如 x 1, 则 y f ( x0 )
这说明当 x在 x0点改变“一个单位”时,y相应的近似改变 f ( x0 )个单位。 边际函数值描述了 f (x)在点 x0处的变化速度.
积,即
R(Q) QP QP(Q),
式中,P P(Q)是需求函数 Q Q(P)的反函数,也称需求函
数,于是有,R(Q) [QP(Q)] P(Q) QP(Q).
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7
例3 设某产品的需求函数为
P 10 Q , 5
求销售量为30个单位时的总收益、平均收益与边际收益。
总收益: R(Q )
(1)(u v) u v, (2)(cu) cu(c是常数),
(3)(uv) uv uv,
(4)(
u) v
uv v2
uv
(v
0).
(2) 反函数旳求导法则
如果函数x ( y)的反函数为y f (x),则有
f
( x)
导数在生活中的应用举例
刚
学 术 论 坛
导 数 在 生 活 中 的应 用举 例
江 霞 平 Biblioteka ( 连 云港市 工贸高等职 业技 术学校 江苏 连云港 2 2 2 0 0 0 )
摘 要: 在 日常生 活 . 生 产和科研 中经 常遇 到求利润最 大 . 费用最省 , 效率最 高等 问题 , 这些 问题通 常称 为优化 问题 , 我 们可以通过 利用 导 数 的 应 用来 解 决 这 奏 问题 。 关键 词 : 导数 生活 应用 中 图分 类 号 : 0I 7 2 文献标识码 : A 文 章编号 : 1 6 7 2 -3 7 9 1 ( 2 0 1 3 ) o 5 ( c ) 一o 2 0 8 一o 1 对 于 一个 实 际 问题 , 我 们 可 以建 立 数 学 模 型 , 就 是列 出变 量 之 售量为口 ( 1 一 ) 件, 则月 平均利润Y = d ( 1 一 ) . 『 2 0 ( 1 + x ) 一 1 5 ] ( 元) 。 间的 数 学 关 系 式 ( 函数 解 析式 ) , 求 出 函 数 的 最 大 值 或 最小 值 , 从 而 Y与 的函数关系式为Y = 5 口 ( 1 + 4 x — 一 4 ) ( 0 < <1 ) 达到 解决最优化问题 。 1 2 我 们 知 道 在 闭 区 间上 连 续 的 函 数 一 定 有 最 大 值 和 最 小 值 , 这 ( 2 ) 由Y = 5 a f 4 — 2 x 一 1 2 x 1 = 0 得X I = , = 一 ( 舍) 、 , j 在 理 论 上 肯 定 了最 值 的存 在 性 , 但 是 怎 么 求 出 函 数的 最 值 呢 ? 首 先 1 1 . 假 设 函数 的 最大 ( 小) 值在开区间( a , 6 ) 内取 得 , 那 么最 大 ( 小) 值 也一 当 0 < z < ÷时 Y > 0} ‘ < 时 Y < 0 ,. ’ .函 数 定是 函数 的 极大 ( 小) 值, 使 函 数取 得 极 值 的 点一 定 是 函数 的驻 点或 1 导数不存在的点。 另外 函数 的最 值也 可 能 在 区 间端 点上 取 得 。 因此 Y = 5 a ( 1 + 4 x — 一 4 x ) ( 0 < < 1 ) 在 取得最大值。 故改进工 我们 只需 把 函数 的 驻 点 、 导 数 不 存 在 的 点 及 区 间端 点的 函数 值 一 r . 1 、 算出, 并加 以 比较 , 便 可求 得 函数 的 最 值 。 产品的销售价为2 u J I = 3 0 元时, 旅游部门销售该纪念 例I 有一 个铁 路线 上 AB段的距 离 为 1 0 0 k m, 某工厂 C距 A 艺后, 点 为2 0 k m, C上 B, 要在 A B线 上 选 定 一点 D 向工厂 C修 筑 一 品 的 月 平 均 利 润 最 大 。 条公路。 已知 铁路 线 上 每 千 米 货运 的 运 费 与公 路 上 每千 米 货 运 的 答: 该 商 品 售 价 定为 每 件 3 0 元时 , 所 获 利 润 最 大 为2 3 0 0 0 元。 运费之比为3 : 5 , 为 了使 货物 从供 应 站 B运 到 工 厂 C的 运 费 最 省 , 点 评 导 数的 引入 , 大大 拓 宽 了高职 数学 知 识 在 实际 优化 问 问 D 点应选在何处? 题中的应用空 间。 分 析 这 是一 道 实际 生 活中 的优 化 问题 , 建 立数 学模 型 , 运用 例3 设 某 物 体 一 天 中 的 温 度T 是 时 间 t 的 函数 , 已 知 导 数 知 识 求 函数 的 最 值 非 常 简 单 。 T ( t ) =a t + b t +c t + d ( a≠0 1 , 其中温度的单位是 ℃, 时间的单 解 析 设 D 点选在 距离 A 点 x k m处 , 则: 位是 小 时 . 中午 l 2 : O 0 相应的t =0, 中午 l 2 : 0 0 以 后 相应 的 t 取 正数 , D B : 1 0 0 c D : 厮 : 中午 1 2 : O 0 以前 相 应 的取 负数 ( 如早上8 : o o N应的t =一 4, 下午 1 6 : 设 铁 路 上 每 千米 货 运 的运 费为 3 , 则 公路 上 每 千米 的 运 费 为 o o , 1  ̄ 应的 t = 4 o 若测 得该 物体 在 早 上8 : O 0 的温 度 为8 ℃, 中午 l 2 : 0 0 0 ℃, 下午1 3 : 0 0 的温度为5 8 ℃, 且 已知 该 物 体 的 温 度 早 5 (k 为 常 数 ) 。设 从 B 点 到 C 需 要 的 总 运 费 为 y , 则 的 温 度 为6 上8 : 0 0 与下午l 6 : O 0 有相 同的 变 化 率 。 ( 1 ) 求 该 物体 的 温 度T关于 时 y = 5 k C D + 3 k D B, 即v : 5 k  ̄ / 4 0 0 + x + 3 k ( 1 O 0 一 曲 . f 0 ≤ l O O ) 。 间f 的 函数 关系 式 ; ( 2 ) 该物 体 在上 午 l 0 : O O N 下午 l 4 : O 0 这段 时 间中 下面求 x 在区间l 0 , 1 O 0 l 上的值 , 使函数 Y 的值最小。 ( 包括 端 点 ) 何时 温 度 最 高 ? 最 高 温 度 是 多少 ? 分 析 求 闭 区间上 连 续 函数 的 最 值 、 极值时, 通过 研 究导 函 ( 5 一 3 √ ) 数的符号, 列 表 求得 该 函数 的 单 调 区 间 、 极值 点 ( 极值) 、 端 点值 , 从 上式两边求导数, 得 — ] 4 O O — + x 2 一 _ x 而 求得 最 大 值 。 也 可 以不 讨论 导 数 为 零 的 点是 否 为 极值 点 , 而直 接 令 = 0 , 得5 = : 3 √ 4 o 0 + , 2 : 9 ( 4 0 o + ) , 故 = 2 2 5 , = + 1 5 。 将 导 数 为 零 的 点 与端 点处 的 函数 值 进 行 比较 即 可 。
导数在实际生活中的运用
导数在实际生活中的运用
导数是微积分中的重要概念,它代表了一个函数在某一点的局部变化率。
在实际生活中,导数有很多运用,下面我将介绍其中几个常见的应用:
1. 最优化问题:最优化是导数应用的一个重要领域,通过求函数的导数可以找到函
数的最大值或最小值。
在经济学中,市场需求曲线和供给曲线的交点处的价格和数量是市
场的均衡点,通过求导可以找到这个均衡点。
2. 积分求面积和体积:导数与积分是微积分的两大基本运算,导数可以用来求解函
数的变化率,而积分则可以反过来求解函数的变化量。
通过对速度函数求积分可以求得物
体的位移,对密度函数求积分可以求得物体的质量。
3. 实际问题的建模:导数有助于将复杂的实际问题转化为更简单的数学问题。
在物
理学中,当我们知道一个物体的加速度和初始速度时,可以通过对加速度函数积分求得速
度函数,再对速度函数积分求得位移函数,从而得到物体的运动轨迹。
4. 统计分析:导数在统计学中的应用很广泛,在回归分析中,通过求导可以得到最
小二乘法的估计结果,帮助我们找到最佳拟合的直线。
导数还可以用来求解概率密度函数、累积分布函数和概率分布函数等统计量。
5. 金融工程:导数在金融工程中也有重要的应用。
在期权定价模型中,通过对期权
收益率函数求导可以得到期权的风险中性概率,从而推导出期权的定价公式。
导数还可以
用来计算利率衍生品的风险敞口和风险管理。
导数在实际生活中的应用非常广泛,无论是在经济学、物理学、统计学还是金融工程
等领域,都有重要的作用。
掌握导数的概念和运用方法,可以帮助我们更好地理解和解决
实际问题。
《导数在生活中的简单应用》教学案例
《导数在生活中的简单应用》教学案例
一、案例介绍
通过本案例,学习生活中的导数应用,能够帮助学生结合实际,深入理解并发挥导数的作用。
二、案例分析
1.计算变化的速度
在工业当中,机器的生产速率是一项重要的考量指标。
经济学也是如此,许多因素会改变经济的速度,比如公司的生产能力和投资的总量等。
在这种情况下,求出变化的速度就显得非常重要。
这时我们就要用到导数,它可以帮助我们求出变量随着某个指标变化产生的变化速度。
2.计算函数最大值或最小值
导数也可以用来求函数的最值,比如可以用来求最优化问题,比如机器学习中的最佳拟合或经济的最优生产量等。
可以使用导数的概念来求出函数的极值点,比如令导数等于零得到函数极值点,也可以令导数等于无穷小得到函数最高点等,这些都靠着求导数的方法来完成。
3.解决定积分
导数也可以用来求积分,根据微积分里的积分计算公式$\int
\frac{dx}{f(x)}=log(|f(x)|)+c$,我们可以看出求取积分依赖于解决导数的问题,这在数学模型的建立中非常重要,比如生产成本可以用函数的积分表示法来分析,而这都需要先求出某函数的导数才能得到。
4.画函数图象
有时画函数图像也要靠求导数,因为极值点的判断也要通过求导数的方法来实现,比如用拉格朗日法则得到函数图像的极值点,用求导数的方法得到函数的极值。
三、案例结论
从上述案例我们可以看出,导数在生活中有非常多的应用,从计算变化的速度、求函数的最大值或最小值、求定积分、画函数图象等,都需要用到导数的概念。
求导数不仅可以提高我们对函数的理解和熟悉程度,还能够更好地理解问题所在,更人性化和完善地解决问题。
导数在实际生活中的应用
导数在实际生活中的应用导数是近代数学的重要基础,是联系初、高等数学的纽带,它的引入为解决中学数学问题提供了新的视野,是研究函数性质、证明不等式、探求函数的极值最值、求曲线的斜率和解决一些物理问题等等的有力工具。
导数知识是学习高等数学的基础,它是从生产技术和自然科学的需要中产生的,同时,又促进了生产技术和自然科学的发展,它不仅在天文、物理、工程领域有着广泛的应用。
而且在工农业生产及实际生活中,也经常会遇到如何才能使“选址最佳”“用料最省”“流量最大”“效率最高”等优化问题。
这类问题在数学上就是最大值、最小值问题,一般都可以应用导数知识得到解决。
接下来就导数在实际生活中的应用略微讨论。
1.导数与函数的极值、最值解读函数的极值是在局部范围内讨论的问题,是一个局部概念,函数的极值可能不止一个,也可能没有极值。
函数()y f x =在点0x 处可导,则'0()0F x =是0x 是极值点的必要不充分条件,但导数不存在的点也有可能是极值点。
最大值、最小值是函数对整个定义域而言的,是整体范围内讨论的问题,是一个整体性的概念,函数的最大值、最小值最多各有一个。
函数最值在极值点处或区间的断点处取得。
2.导数在实际生活中的应用解读生活中的优化问题:根据实际意义建立好目标函数,体会导数在解决实际问题中的作用。
例1:在边长为60cm 的正方形铁皮的四角切去相等的正方形,再把它的边沿虚线折起,做成一个无盖的方底箱子,箱底边长为多少时,箱子容积最大?最大容积是多少? 思路:设箱底边长为x cm ,则箱高602x h -=cm ,得箱子容积V 是箱底边长x 的函数:23260()(060)2x x r x x h x -==<<,从求得的结果发现,箱子的高恰好是原正方形边长的16,这个结论是否具有一般性?变式:从一块边长为a 的正方形铁皮的各角截去相等的方块,把各边折起来,做一个无盖的箱子,箱子的高是这个正方形边长的几分之几时,箱子容积最大?提示:()2()2(0)2a V x x a x x =-<< 答案:6a x =。
(整理)函数求导的运算及导数的简单的应用
【本讲教育信息】一. 教学内容:导数计算二. 教学目标:(1)掌握简单函数的定义求导的方法。
理解导数与导函数的区别。
(2)掌握导数运算加、减、乘、除及复合函数求导运算法则及函数求导公式的应用。
(3)体会化归数学思想、方程的数学思想、分类讨论的数学思想的应用。
三. 教学重、难点:重点:函数求导的运算及导数的简单的应用 难点:复合函数求导。
四. 知识要点分析:1. 简单函数的定义求导的方法(一差、二比、三取极限) (1)求函数的增量)()(00x f x x f y -∆+=∆;(2)求平均变化率xx f x x f x y ∆-∆+=∆∆)()(00。
(3)取极限求导数=)(0'x f xx f x x f x ∆-∆+→∆)()(lim 0002.导数与导函数的关系:特殊与一般的关系。
函数在某一点)(0'x f 的导数就是导函数)(x f ,当0x x =时的函数值。
3.常用的导数公式及求导法则: (1)公式①0'=C ,(C 是常数) ②x x cos )(sin '= ③x x sin )(cos '-=④1')(-=n n nxx⑤a a a x x ln )('=⑥xx e e =')(⑦a x x a ln 1)(log '=⑧x x 1)(ln '= ⑨x x 2'cos 1)(tan = ⑩(x x 2'sin 1)cot -= (2)法则:''')]([)]([)]()([x g x f x g x f ±=±,)()()()()]()(['''x f x g x g x f x g x f += )()()()()(])()([2'''x g x f x g x g x f x g x f -= 4. 复合函数求导:(1)复合函数定义:对于函数y=f (u )和u=)(x ϕ,给定x 的一个值,就得到u 的一个值,进而确定y 值,这样y 可以表示成x 的函数,称这个函数是y=f (u )和u=)(x ϕ的复合函数。
导数的应用
导数的应用
导数是微积分中的重要概念,它有许多应用。
以下是一些常见的导数应用:
1. 切线和法线:导数可以用来确定函数曲线在某一点的切线和法线。
切线的斜率等于函数在该点的导数,而法线的斜率是切线的负倒数。
2. 最值问题:导数可以用来解决最值问题。
例如,对于一个函数,它的局部最大值或最小值出现在它的导数为零的点,或者在导数发生跃变的点。
3. 函数的增减性和凹凸性:导数可以用来研究函数的增减性和凹凸性。
如果函数在某一区间内的导数大于零,那么函数在该区间内是递增的;如果导数小于零,函数是递减的。
函数的凹凸性则与导数的二阶导数有关。
4. 曲线的弧长:导数可以用来计算曲线的弧长。
通过对曲
线的参数方程或者极坐标方程进行导数运算,可以得到弧
长公式。
5. 高阶导数:导数可以进行高阶运算,即对导数再进行导数。
高阶导数可用于描述函数的曲率、加速度等更高阶的
变化特性。
以上只是导数的一些简单应用,实际上导数在数学、物理、经济学等领域有着广泛的应用,包括优化问题、速度与加
速度的计算、函数逼近等等。
导数在实际生活中的运用
导数在实际生活中的运用【摘要】导数在实际生活中的运用非常广泛。
在物体运动中,导数可以帮助我们计算速度和加速度,从而预测物体的运动轨迹。
在最优化问题中,导数也被广泛应用,帮助我们找到函数的最大值和最小值。
在经济学中,导数被用于边际分析,帮助企业和政府做出决策以最大化利润或效益。
在医学领域,导数可以帮助分析身体的变化和疾病的发展趋势。
而在工程领域,导数则被用于解决各种实际问题,例如设计建筑结构和优化生产过程。
导数在不同领域中都起着重要作用,通过综合运用导数,我们能够更好地解决各种实际生活中的问题。
【关键词】导数、实际生活、物体运动、速度、加速度、最优化、边际分析、医学、工程领域、重要作用、解决问题1. 引言1.1 导数在实际生活中的运用导数在实际生活中的运用是一种重要的数学概念,它广泛应用于各个领域,为解决实际生活中的问题提供了有效的数学工具。
导数是函数在某一点处的变化率,它可以帮助我们理解事物的变化规律,并从中得出一些有用的结论。
在物理学中,导数被用来描述物体的运动速度和加速度,帮助我们预测物体的运动轨迹。
在最优化问题中,导数可以帮助我们找到函数的最大值和最小值,从而优化生产和经营活动。
在经济学中,导数被应用于边际分析中,帮助我们确定最优的生产和消费决策。
在医学领域,导数被用来描述生物体的变化规律,帮助医生做出诊断和治疗方案。
工程领域的实际情况中,导数被广泛应用于设计和优化工程系统,提高生产效率和质量。
导数在不同领域中均起着重要作用,综合运用导数能够解决各种实际生活问题,为我们的生活带来更多便利和效率。
2. 正文2.1 物体运动的速度和加速度物体运动的速度和加速度是导数在实际生活中的一个重要应用领域。
在物理学中,我们经常需要研究物体在运动中的速度和加速度变化情况,而导数提供了一种有效的工具来描述这些变化。
我们知道速度是描述物体在单位时间内所经历的位移量,而加速度则是描述速度在单位时间内的改变量。
简单来说,速度是位移关于时间的导数,而加速度则是速度关于时间的导数。
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(3) y x3 lnx
(4) y x 2x x 1
(5) y (x 1)(x 1)(x2 2)
(6) y cos x sinx cos x
典型习题
2、导数简单应用
例2 求切线方程.
(1)求y cos x在点A( , 1)处的切线方程.
32பைடு நூலகம்(2)求过定点A( 1 , 2)且与抛物线y x2相切的
天道酬勤 人道酬诚
乘法: f (x)g(x) f (x)g(x) g (x) f (x)
除法:
f (x)
g
(
x)
f (x)g(x) g(x) f (x) g 2 ( x)
典型习题
1、求函数的导数
例1 求下列函数的导数. (1) y x4 x3 x 6 (2) y sin x cos x
商南县高级中学
5 导数的简单应用 时间:2020年4月5日
复习
1、导数公式
函数
导函数
y C(C是常数) y x (为常数)
y 0 y x 1
y ax (a 0, a 1) y ax lna
y ex
y ex
y
log
x a
(a
0,
a
1)
y
1 x lna
1 x
logea
函数 y ln x
课堂小结
导数的应用主要是和直线斜率相关的题目, 这是由它的几何意义所决定的.典型题目是切线 问题,在处理时一定要注重理解,切线必须注 意两方面,即切点与斜率.
具体函数的求导也是必须要掌握的,这往 往是解题的第一步.在后续学习中我们会发现导 数其实是一个工具,研究函数性质的工具.
结束语 谢谢参与……
2 直线方程. (3)求过A(1, 1)的曲线y x3 2x的切线方程.
典型习题
2、导数简单应用
例3 已知直线l1,为曲线y x2 x 2在点(1, 0)处 的切线,l2为该曲线的另一条切线,且l1 l2. (1)求直线l2的方程; (2)求由直线l1,l2和x轴所围成的三角形的面积.
y sin x y cos x y tan x y cot x
导函数
y 1 x
y cos x
y sin x
y
1 cos2
x
y
1 sin2
x
复习
2、导数的运算法则
加法: f (x) g(x) f (x) g (x)
减法: f (x) g(x) f (x) g (x)