2.8导数及其应用
导数及其应用
导数及其应用导数是微积分学中的重要概念,它在数学和各个领域的应用中都起着关键作用。
本文将介绍导数的定义及其常见的应用领域。
一、导数的定义导数可以解释为函数在某一点处的瞬时变化率。
在数学上,我们用极限的概念来定义导数。
给定函数f(x),如果极限\[ \lim_{h \to 0} \frac{f(x+h)-f(x)}{h} \]存在,我们就称该极限为函数f(x)在点x处的导数。
导数常用记号f'(x)表示。
二、导数的计算为了计算导数,我们可以利用一些基本的求导法则。
对于常见的函数类型,有以下几个常用的求导法则:1. 常数函数:对于常数c,它的导数为0,即f'(x)=0。
2. 幂函数:对于幂函数f(x)=x^n,其中n是常数,它的导数为f'(x)=nx^(n-1)。
3. 指数函数:对于指数函数f(x)=a^x,其中a是常数且不等于1,它的导数为f'(x)=a^x ln(a)。
4. 对数函数:对于自然对数函数f(x)=ln(x),它的导数为f'(x)=1/x。
5. 三角函数:对于三角函数f(x)=sin(x),f'(x)=cos(x);对于f(x)=cos(x),f'(x)=-sin(x)。
三、导数的应用导数在各个领域都有广泛的应用,下面介绍其中几个重要的应用领域。
1. 最值问题导数可以用来确定函数的最大值和最小值。
当函数的导数为零或不存在时,这些点可能是函数的极值点。
通过求解导数为零的方程,我们可以求得函数的极值点,并通过二阶导数的符号判断这些极值点是极大值还是极小值。
2. 函数图像的特性通过导数可以研究函数的图像特性。
函数的导数可以告诉我们函数在哪些区间上是递增或递减的,以及函数的凹凸性质。
通过导数,我们可以画出函数的导数曲线,从而描绘出函数的整体走势。
3. 曲线的切线与法线在微积分中,导数还可以用来计算函数曲线上任意一点处的切线方程。
切线表示曲线在该点的瞬时变化情况。
(完整版)导数知识点总结及应用
《导数及其应用》知识点总结一、导数的概念和几何意义1. 函数的平均变化率:函数()f x 在区间12[,]x x 上的平均变化率为:2121()()f x f x x x --。
2. 导数的定义:设函数()y f x =在区间(,)a b 上有定义,0(,)x a b ∈,若x ∆无限趋近于0时,比值00()()f x x f x y x x+∆-∆=∆∆无限趋近于一个常数A ,则称函数()f x 在0x x =处可导,并称该常数A 为函数()f x 在0x x =处的导数,记作0()f x '。
函数()f x 在0x x =处的导数的实质是在该点的瞬时变化率。
3. 求函数导数的基本步骤:(1)求函数的增量00()()y f x x f x ∆=+∆-;(2)求平均变化率:00()()f x x f x x +∆-∆;(3)取极限,当x ∆无限趋近与0时,00()()f x x f x x+∆-∆无限趋近与一个常数A ,则0()f x A '=.4. 导数的几何意义:函数()f x 在0x x =处的导数就是曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线的斜率。
由此,可以利用导数求曲线的切线方程,具体求法分两步:(1)求出()y f x =在x 0处的导数,即为曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线的斜率; (2)在已知切点坐标和切线斜率的条件下,求得切线方程为000()()y y f x x x '-=-。
当点00(,)P x y 不在()y f x =上时,求经过点P 的()y f x =的切线方程,可设切点坐标,由切点坐标得到切线方程,再将P 点的坐标代入确定切点。
特别地,如果曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线平行与y 轴,这时导数不存在,根据切线定义,可得切线方程为0x x =。
5. 导数的物理意义:质点做直线运动的位移S 是时间t 的函数()S t ,则()V S t '=表示瞬时速度,()a v t '=表示瞬时加速度。
导数及其应用PPT课件
解:(1)
4.已知a>0,n为正整数。 (1)设y=(x-a)n, 证明y’=n(x-a)n-1; (2)设fn(x)=xn-(x-a)n , 对任意n≥a,证明:
小
求函数单调区间的步骤:
求函数极值的步骤:
结
(1)求导函数f ’(xቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ; (2)求方程f ’(x)=0的根;(3)检查f ’(x)在 方程根左右的符号,如果左正右负,那么f(x)在这个根处 取得最大值,如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得最 小值。 求闭区间上函数的最值的方法:
y
极大值
极大值
x0
极小值
0
x
极小值
显然在极值处函数的导数为0.
【知识在线】:
1.函数y=2x3+4x2+1的导数是_____________. 2.函数y=f(x)的导数y/>0是函数f(x)单调递增的 (B )
A.充要条件
C.必要不充分条件
B.充分不必要条件
D.既不充分也不必要条件
(0,2) 单调递增区 3.函数y=x2 (x-3),则f(x)的单调递减区间是_____, (-∞,0) , (2,+∞) 。 间为______________
x
f(x)
极大值 极小值
由此可得,函数在x=- ,处取得极大值2+ 2
在x= ,处取得极小值2- 2 .草图如图
y
∵a>0,显然极大值必为正,
故只要看极小值的正负即可。
-
0
x
y
方程x3-3ax+2=0有惟一的实根;
-
0 y
x
方程x3-3ax+2=0有二个不同的实根 (其中有一个为二重根);
导数及其应用知识点总结
导数及其应用知识点总结导数及其应用是微积分中的重要概念,它可以用来描述一个函数在其中一点的变化率,进而用于求解曲线的切线、求解最值、优化问题等。
在学习导数及其应用的过程中,我们需要掌握导数的定义、导数的计算法则、导数与函数性质的关系以及导数在几何和物理问题中的应用等知识点。
一、导数的定义1.函数在其中一点的导数:函数f(x)在点x=a处的导数定义为:f'(a) = lim(h→0) (f(a+h)-f(a))/h2.函数的导函数:函数f(x)在定义域上每一点的导数所构成的新函数,被称为函数f(x)的导函数,记作f'(x)。
二、导数的计算法则1.常数法则:对于常数k,有:(k)'=0。
2.幂函数法则:对于幂函数y=x^n,其中n为常数,则有:(x^n)'=n*x^(n-1)。
3.基本初等函数法则:对于基本初等函数(如幂函数、指数函数、对数函数、三角函数和反三角函数),可以通过求导法则求得其导函数。
4.乘积法则:对于函数u(x)和v(x),有:(u*v)'=u'*v+u*v'。
5.商数法则:对于函数u(x)和v(x),有:(u/v)'=(u'*v-u*v')/v^26.复合函数法则:对于复合函数y=f(g(x)),有:y'=f'(g(x))*g'(x)。
三、导数与函数性质的关系1.导函数与函数的单调性:若函数f(x)在区间I上可导,则f'(x)在I上的符号与f(x)在I上的单调性一致。
2.导函数与函数的极值:若函数f(x)的导函数在点x=a处存在,且导数的符号在x=a左侧从正数变为负数,那么函数在点x=a处取得极大值;若导数的符号在x=a左侧从负数变为正数,那么函数在点x=a处取得极小值。
3.导函数与函数的凹凸性:函数f(x)的导函数f''(x)的符号与函数f(x)的凹凸性一致。
导数知识点归纳及应用
导数知识点归纳及应用导数是微积分的基础知识之一,它描述了一个函数在其中一点的变化率。
导数的概念非常重要,广泛应用于科学和工程领域中的各种问题的建模和解决。
一、导数的定义及基本性质1.导数的定义:对于一个函数f(x),它的导数可以通过以下极限定义求得:f'(x) = lim ( h -> 0 ) [ f(x+h) - f(x) ] / h导数表示了函数f(x)在x点处的变化率。
如果导数存在,则称f(x)在该点可导。
2.导数的图像表示:导数可以表示为函数f(x)的图像上的斜率线,也就是切线的斜率。
3.导数的几何意义:a.函数图像在特定点的切线的斜率等于该点的导数。
b.导数为正,表示函数在该点上升;导数为负,表示函数在该点下降;导数为零,表示函数在该点取得极值。
4.基本导数公式:a.常数函数的导数为0。
b.幂函数f(x)=x^n的导数为f'(x)=n*x^(n-1)。
c. 指数函数 f(x) = a^x 的导数为 f'(x) = ln(a) * a^x。
d. 对数函数 f(x) = log_a(x) 的导数为 f'(x) = 1 / (x * ln(a))。
二、导数的计算方法1.导数的基本定义法:根据导数的定义,通过计算极限来求得导数。
2.导数的运算法则:a.和差法则:(f(x)±g(x))'=f'(x)±g'(x)。
b.乘法法则:(f(x)*g(x))'=f'(x)*g(x)+f(x)*g'(x)。
c.商法则:(f(x)/g(x))'=(f'(x)*g(x)-f(x)*g'(x))/(g(x))^2d.复合函数法则:(f(g(x)))'=f'(g(x))*g'(x)。
3.链式法则:对于复合函数f(g(x)),可以利用链式法则求导数:(f(g(x)))'=f'(g(x))*g'(x)。
高考数学复习第2章函数导数及其应用2.8函数与方程习题文市赛课公开课一等奖省优质课获奖课件
A.5
B.6
C.8
D.9
14/34
解析 由f(x2-2x+3)=g(x)及y=x2-2x+3的图象关于
直线x=1对称知g(x)的图象关于直线x=1对称,由g(x)+
sin
π 2
x=0,知g(x)=-sin
π 2
x,因为y=-sin
π 2
x的图象也关于
直线x=1对称,g(x)+sin
π 2
x=0有5个根,故必有一个根为
A.(-1,1) B.[1,+∞) C.(1,+∞) D.(2,+∞)
解析 当a=0时,函数的零点是x=-1,不合题 意.当a≠0时,若Δ>0,f(0)·f(1)<0,则a>1.
若Δ=0,即a=-
1 8
,函数的零点是x=-2,不合题
意.故选C.
6/34
4.(2017·浙江嘉兴测试)已知函数f(x)=
-1,又
1 3
≤
1 a
-1≤2,故由图可知,直线y=2-x与y=|f(x)|的图象在
x>0时有一个交点;当直线y=2-x与y=x2+(4a-3)x+
3a(x<0)的图象相切时,设切点为(x0,y0),则
2-x0=x20+4a-3x0+3a, -1=2x0+4a-3,
整理可得4a2-7a+3=0,
21/34
24/34
13.已知a是实数,函数f(x)=2a|x|+2x-a,若函数y =f(x)有且仅有两个零点,则实数a的取值范围是 _(_-__∞__,__-__1_)_∪__(1_,__+__∞__)__.
解析 由题意易知a≠0,令f(x)=0,即2a|x|+2x-a= 0,变形得|x|-12=-1ax,
导数的计算方法及其应用
导数的计算方法及其应用一、导数的定义与概念在微积分学中,导数是描述函数在任意一点斜率的概念,它是函数的一种变化率。
导数也可以被理解为:函数在某一点处的瞬时变化量,换句话说,它表示函数曲线在该点处的推移趋势。
导数的定义是:$$f^{\prime}(x) = \lim_{h \to 0} \frac{f(x+h)-f(x)}{h}$$在这里,如果这个极限存在,那么它就是函数$f(x)$的导数,通常用$f^{\prime}(x)$或$\frac{dy}{dx}$来表示。
导数的概念对于数学及其他应用领域的许多问题都是至关重要的。
导数在物理学、经济学、金融学等学科中都有广泛的应用。
二、导数的计算方法虽然导数的定义很简明,在实践中却很难直接计算。
而且,无论是手工还是机器方式,都需要找到一个规律来完成这项任务。
以下是几种常见的计算导数的方法:1. 基本公式法导数的计算方法中最常见的方式是使用基本公式法。
这种方法利用已知的一组基本导数表,来计算一个函数的导数。
根据基本公式法,对于函数$f(x)$,一些常见的导数结果集是:$$\begin{aligned} (x)^{n} & \rightarrow n x^{n-1} \\ \exp(x) &\rightarrow \exp(x) \\ (\ln x) & \rightarrow \frac{1}{x} \\ (a^{x}) & \rightarrow a^{x}(\ln a) \\ (\sin x) & \rightarrow \cos x \\ (\cos x) & \rightarrow -\sin x \\ (\tan x) & \rightarrow \sec^{2} x \end{aligned}$$如果函数可以表示为上述函数中任意两个函数的运算结果,则基本公式法可以使用“求和规则”和“乘积规则”来计算导数。
导数知识点总结及其应用
导数知识点总结及其应用导数是微积分中的重要概念,它是描述函数变化率的工具,可以帮助我们求解曲线的斜率、最值、凹凸性等问题。
在数学和物理中,导数有着广泛的应用,特别是在描述物体的运动、变化以及求解最优化问题等方面。
本文将对导数的定义、性质、求导法则以及其应用进行详细的总结和讨论。
一、导数的定义导数的定义是描述函数在某一点的变化率,可以理解为函数图像在该点处的斜率。
在数学上,导数可以通过极限的概念和定义得出。
给定函数f(x),则f(x)在x=a处的导数定义为:\[ f'(a) = \lim_{h \to 0} \frac{f(a+h)-f(a)}{h} \]其中,f'(a)表示函数f(x)在x=a处的导数,h表示自变量的增量。
这个定义可以直观地理解为f(x)在x=a处的切线斜率。
当h趋于0时,极限就表示函数在点a处的斜率,也就是导数。
二、导数的性质1. 可导性函数在某一点可导意味着该点附近存在唯一的切线,也就是说函数在该点处光滑连续。
一般来说,几乎所有的函数都有导数,也就是可导的。
2. 连续性若函数在某一点可导,则该点处是连续的。
但反之不一定成立,即函数在某点处连续不一定可导。
3. 导数运算规则(1)常数导数若f(x)=c,c为常数,则f'(x)=0。
(2)幂函数导数若f(x)=x^n,则f'(x)=nx^{n-1}。
(3)和差导数若f(x)=g(x)+h(x),则f'(x)=g'(x)+h'(x)。
(4)积导数若f(x)=g(x)·h(x),则f'(x)=g'(x)·h(x)+g(x)·h'(x)。
(5)商导数若f(x)=\frac{g(x)}{h(x)},则f'(x)=\frac{g'(x)·h(x)-g(x)·h'(x)}{(h(x))^2}。
导数的定义和求导规则
导数的定义和求导规则一、导数的定义1.1 极限的概念:当自变量x趋近于某一数值a时,函数f(x)趋近于某一数值L,即称f(x)当x趋近于a时的极限为L,记作:lim (x→a) f(x) = L1.2 导数的定义:函数f(x)在点x=a处的导数,记作f’(a)或df/dx|_{x=a},表示函数在某一点的瞬时变化率。
定义如下:二、求导规则2.1 常数倍法则:如果u(x)是可导函数,c是一个常数,则cu(x)也是可导函数,且(cu(x))’ = c*u’(x)。
2.2 幂函数求导法则:如果u(x) = x^n,其中n为常数,则u’(x) = n*x^(n-1)。
2.3 乘积法则:如果u(x)和v(x)都是可导函数,则(u(x)v(x))’ = u’(x)v(x) +u(x)v’(x)。
2.4 商法则:如果u(x)和v(x)都是可导函数,且v(x)≠0,则(u(x)/v(x))’ =(u’(x)v(x) - u(x)v’(x))/(v(x))^2。
2.5 和差法则:如果u(x)和v(x)都是可导函数,则(u(x) + v(x))’ = u’(x) + v’(x),(u(x) - v(x))’ = u’(x) - v’(x)。
2.6 链式法则:如果y = f(u),u = g(x),则y关于x的导数可以表示为dy/dx = (dy/du) * (du/dx)。
2.7 复合函数求导法则:如果y = f(g(x)),则y关于x的导数可以表示为dy/dx = (df/dg) * (dg/dx)。
2.8 高阶导数:如果f’(x)是f(x)的一阶导数,则f’‘(x)是f’(x)的一阶导数,以此类推。
2.9 隐函数求导法则:如果方程F(x,y) = 0表示隐函数,则y关于x的导数可以表示为(dy/dx) = -F_x / F_y,其中F_x和F_y分别是F(x,y)对x和y的偏导数。
三、导数的应用3.1 函数的单调性:如果f’(x) > 0,则f(x)在区间内单调递增;如果f’(x) < 0,则f(x)在区间内单调递减。
导数的基本运算与应用
导数的基本运算与应用导数是微积分中的重要概念,通过研究函数在某点附近的变化率,可以帮助我们了解函数的性质和行为。
导数的基本运算包括求导法则,而导数的应用则广泛涉及到各个领域,例如物理、经济学和工程学等。
本文将探讨导数的基本运算和应用,帮助读者更好地理解和运用导数。
一、导数的定义和求导法则导数的定义是函数在某一点处的变化率,可以用极限的方式来表示。
对于函数f(x),它在点x处的导数可以表示为f'(x)或者dy/dx。
求导法则是求导数的一些基本规则,下面是几个常用的求导法则:1. 常数法则:如果f(x) = c,其中c是一个常数,那么f'(x) = 0。
2. 幂函数法则:如果f(x) = x^n,其中n是正整数,那么f'(x) =nx^(n-1)。
3. 和差法则:如果f(x) = g(x) ± h(x),那么f'(x) = g'(x) ± h'(x)。
4. 乘积法则:如果f(x) = g(x)h(x),那么f'(x) = g'(x)h(x) + g(x)h'(x)。
5. 商法则:如果f(x) = g(x)/h(x),那么f'(x) = [g'(x)h(x) -g(x)h'(x)]/h(x)^2。
6. 链式法则:如果f(x) = g(h(x)),那么f'(x) = g'(h(x))h'(x)。
通过使用求导法则,我们可以计算更复杂函数的导数。
然而,在应用导数之前,我们需要了解导数的物理意义和实际应用。
二、导数的物理意义导数不仅是函数的变化率,还可以表示函数的斜率。
对于函数y=f(x),导数f'(x)可以表示曲线在某一点的切线斜率。
在物理学中,速度和加速度的概念可以通过导数来描述。
例如,我们考虑一个物体的位移函数x(t),其中t表示时间。
物体的速度可以表示为x'(t),即位移函数的导数。
导数知识点归纳及应用
导数知识点归纳及应用导数是微积分中非常重要的一个概念,它描述了一个函数在其中一点处的变化率。
导数的应用非常广泛,不仅在数学中有着重要的意义,也在物理、经济、工程等领域中得到了广泛的应用。
下面将详细介绍导数的定义、性质及其应用。
首先,我们来看导数的定义。
设函数f(x)在点x=a处的导数为f'(a),则导数的定义为:f'(a) = lim_(x→a) [f(x)-f(a)]/(x-a)其中,lim表示极限运算。
这个定义表明,导数可以通过求极限来得到,它描述了函数在点a处的变化率。
根据导数的定义,我们可以得到一些导数的基本性质。
首先,导数有线性性质,即对于任意的实数a和b,以及函数f(x)和g(x),有:(af(x)+bg(x))' = af'(x)+bg'(x)其次,导数满足乘法法则和链式法则。
乘法法则表明,对于函数的乘积,其导数可以通过各个函数的导数来计算,具体而言有:(f(x)g(x))'=f'(x)g(x)+f(x)g'(x)链式法则表明,对于复合函数,其导数可以通过外层函数和内层函数的导数来计算,具体而言有:(f(g(x)))'=f'(g(x))g'(x)此外,导数还满足反函数法则和导数的平均值定理。
反函数法则表明,对于反函数,其导数可以通过原函数的导数来计算,具体而言有:(f^(-1)(y))'=1/f'(x)导数的平均值定理表明,对于一个区间[a,b]上连续且可导的函数f(x),存在一个点c,在[a,b]内,使得f'(c)等于函数在该区间的平均变化率。
了解了导数的定义和性质后,我们可以来看一些导数的应用。
首先,导数可以用于计算函数在其中一点的斜率。
具体而言,如果函数f(x)在点x=a处的导数存在,那么它就可以表示函数在该点处的斜率,即函数在该点处的切线的斜率。
其次,导数还可以用于确定函数的最值。
导数及其应用-知识点整理(完整,清晰)
导数及其应用基本知识点1,导数:当x ∆趋近于零时,x x f x x f ∆-∆+)()(00趋近于常数C 。
可用符号“→”记作:当0→∆x 时,x x f x x f ∆-∆+)()(00c →或记作c x x f x x f x =∆-∆+→∆)()(lim 000,符号“→”读作“趋近于”。
函数在0x 的瞬时变化率,通常称作)(x f 在0x x =处的导数,并记作)(0x f '。
即x x f x x f x f x ∆-∆+=→∆)()(l i m)(0000'2,导数的几何意义是曲线在某一点处的切线的斜率;导数的物理意义,通常是指物体运动在某一时刻的瞬时速度。
即若点),(00y x P 为曲线上一点,则过点),(00y x P 的切线的斜率x x f x x f x f k x ∆-∆+==→∆)()(l i m )(0000'切由于函数)(x f y =在0x x =处的导数,表示曲线在点))(,(00x f x P 处切线的斜率,因此,曲线)(x f y =在点))(,(00x f x P 处的切线方程可如下求得:(1)求出函数)(x f y =在点0x x =处的导数,即曲线)(x f y =在点))(,(00x f x P 处切线的斜率。
(2)在已知切点坐标和切线斜率的条件下,求得切线方程为:))((00'0x x x f y y -=-,如果曲线)(x f y =在点))(,(00x f x P 的切线平行于y 轴(此时导数不存在)时,由切线定义可知,切线方程为0x x =,故过点),(00y x P 的切线的方程为:))((00'0x x x f y y -=- 3,导数的四则运算法则:(1))()())()((x g x f x g x f '±'='± (2))()()()(])()([x g x f x g x f x g x f '+'='(3))()()()()()()(2x g x g x f x f x g x g x f '-'='⎥⎦⎤⎢⎣⎡4,几种常见函数的导数:(1))(0为常数C C =' (2))(1Q n nx x n n ∈='-)( (3)x x cos )(sin =' (4)x x sin )(cos -='(5)x x 1)(ln =' (6)e xx a a log 1)(log =' (7)x x e e =')( (8)a a a x x ln )(=' 5,函数的单调性:在某个区间),(b a 内,如果0)('>x f ,那么函数)(x f y =在这个区间内单调递增;如果0)('<x f ,那么函数)(x f y =在这个区间内单调递减。
高等数学中的导数及其应用
高等数学中的导数及其应用导数是高等数学中的重要概念,它是描述函数变化率的工具。
本篇文章将介绍导数的定义、性质以及它在数学和实际生活中的应用。
一、导数的定义和性质导数描述了函数在某一点上的变化率。
设函数y=f(x),若函数在点x处有定义并且存在极限lim(x→x₀) [f(x)-f(x₀)]/(x-x₀),则称该极限为函数f(x)在点x₀处的导数,记作f'(x₀),也可表示为dy/dx|x=x₀。
导数也可以通过求导公式来计算,例如多项式函数、指数函数、对数函数、三角函数等都有特定的求导法则。
函数的导数具有一些重要的性质。
首先,常数函数的导数为零。
其次,导数满足加法性、乘法性和链式法则。
加法性指的是导数的和等于各导数的和,乘法性指的是导数的乘积等于某一函数的导数与另一函数的值的乘积。
链式法则是导数运算中常用的规则,它描述了复合函数的导数与原函数的导数之间的关系。
二、导数的应用导数在数学和实际生活中具有广泛的应用。
下面我们将介绍其中的一些应用。
1. 函数的极值函数的导数可以用来确定函数的极值。
对于给定函数f(x),如果在某一点x₀处导数为零或者不存在,那么该点上可能存在极值。
通过分析函数的导数和二阶导数可以判断该极值是极大值还是极小值。
这在优化问题、经济学等领域中具有重要意义。
2. 曲线的切线和法线导数也可以用来求解曲线的切线和法线。
对于二维平面上的曲线,曲线在某一点处的切线斜率为该点处函数的导数。
在求出切线斜率后,可以通过给定点和切线斜率的方程,求解出切线方程。
法线则是与切线垂直的线,其斜率为切线斜率的负倒数。
3. 变化率和速度导数可以用来描述函数的变化率。
在实际生活中,我们经常需要计算某一物理量的变化率,例如速度。
假设物体的位置随时间变化,那么位置函数关于时间的导数即为速度函数。
通过求解速度函数,我们可以得知物体在某一时刻的速度情况。
4. 函数的凹凸性和拐点函数的导数还可以用来判断函数的凹凸性和拐点。
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高等数学一教材目录第一章:函数与极限1.1 实数与数轴1.2 函数的概念1.3 极限的引入1.4 极限的性质1.5 无穷小与无穷大1.6 极限存在准则1.7 极限运算法则第二章:导数与微分2.1 导数的定义2.2 导数的几何意义2.3 基本导数公式2.4 高阶导数2.5 隐函数与参数方程的导数2.6 微分的概念与性质2.7 函数的增量与微分近似计算2.8 高阶导数的应用第三章:微分学基本定理3.1 角度的测量3.2 三角函数3.3 幂函数与指数函数3.4 对数函数与指数方程3.5 反函数与反三角函数3.6 复合函数的导数3.7 高阶导数的计算3.8 微分中值定理与导数的应用第四章:一元函数积分学4.1 不定积分的概念与性质4.2 不定积分的基本公式4.3 定积分的概念与性质4.4 定积分的基本公式4.5 牛顿-莱布尼茨公式4.6 反常积分4.7 积分中值定理与定积分的应用第五章:多元函数微分学5.1 多元函数的极限5.2 偏导数与全微分5.3 多元函数的微分法则5.4 隐函数的导数5.5 多元复合函数的求导法则5.6 方向导数与梯度5.7 多元函数的极值5.8 多元函数的参数化曲线第六章:多元函数积分学6.1 二重积分6.2 二重积分的计算方法6.3 二重积分的应用6.4 三重积分6.5 三重积分的计算方法6.6 三重积分的应用6.7 曲线与曲面积分6.8 曲线与曲面积分的计算方法6.9 曲线与曲面积分的应用第七章:无穷级数7.1 数列的极限7.2 数列极限的性质7.3 无穷级数的收敛与发散7.4 正项级数的审敛法7.5 幂级数与函数展开7.6 Taylor展开7.7 Fourier级数第八章:常微分方程8.1 微分方程的基本概念8.2 一阶常微分方程8.3 高阶常微分方程8.4 常系数线性齐次微分方程8.5 非齐次线性微分方程8.6 变量分离的微分方程8.7 常微分方程的应用这是《高等数学一》教材的目录,涵盖了函数与极限、导数与微分、微分学基本定理、一元函数积分学、多元函数微分学、多元函数积分学、无穷级数和常微分方程等各个章节的主要内容。
初中数学知识归纳导数的计算与应用
初中数学知识归纳导数的计算与应用初中数学知识归纳:导数的计算与应用在初中数学中,导数是一个重要的概念,它在数学和实际应用中起到了重要的作用。
导数的计算与应用是初中数学学习中必须掌握的内容之一。
本文将对导数的计算方法以及它在实际问题中的应用进行归纳总结。
1. 导数的定义与计算方法在数学中,导数可以理解为函数的变化率。
对于函数f(x)而言,它在某一点x处的导数可以通过极限的方式来定义和计算。
具体而言,在定义上,导数可以表示为f'(x)或者df(x)/dx,表示函数f(x)在点x处的导数值。
在计算上,导数可以通过以下几种方法进行求解:1.1 基本函数的导数:常见的基本函数如常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等都有特定的导数计算公式,可以通过求导公式来计算。
1.2 导数的基本性质:导数具有一些基本的运算规则,如和差法则、常数因子法则、乘法法则和除法法则等,可以通过运用这些法则来计算复杂函数的导数。
1.3 高阶导数的计算:在导数的计算中,还可以进一步求解高阶导数,即函数导数的导数。
通过迭代应用导数的定义和计算方法,可以得到函数的高阶导数。
2. 导数在实际问题中的应用导数在实际问题中有着广泛的应用,特别是在求解变化率方面,可以帮助我们理解和分析事物的变化规律。
以下是导数在实际问题中的一些常见应用:2.1 切线问题:导数可以帮助我们求解函数曲线上某一点处的切线方程。
由于导数可以表示函数在某一点的变化率,而切线正是曲线在该点处的变化率。
2.2 最值问题:导数的另一个重要应用是求解函数的最值问题。
在函数的最大值和最小值问题中,可以通过求解导数为零的点来找到函数的极值点。
2.3 函数的增减性和凹凸性:通过导数可以判断函数的增减性和凹凸性。
当函数的导数大于零时,函数递增;当导数小于零时,函数递减;当导数为零时,函数存在极值点;当导数的变化趋势改变时,可以判断函数的拐点。
2.4 运动问题:导数在运动问题中有广泛的应用,如求解速度、加速度以及运动轨迹等。
高等数学I教学课件:2_8_1导数的应用
3、利用函数的单调性证明不等式
设 f (x) 在[a, b] 上连续,在(a, b) 内可导, 要证 f (x) 0 。若能证得在(a, b) 内 f (x) 0 , 且 f (a) 0 ,则有 f (x) f (a) 0 ,即证得结论。
例 2.设b a e ,证明: ab ba 。 证明:要证 ab ba ,只须证b ln a a ln b 。
y y f (x)
y y f (x)
oa
bx
曲线 y f (x)上升时
f (x) 0.
oa
bx
曲线 y f (x)下降时
f (x) 0.
1.定理 1 设函数 f (x) 在区间I 可导 ,则 (1) f (x) 在区间 I 单调增加(减少)
x I ,有 f (x) 0 ( f (x) 0 );
∴ f (x x) f (x) 0 , x
∵已知函数 f (x) 在区间 I 可导,
∴ f (x) lim f (x x) f (x) 0 .
x0
x
充分性 () .
x1, x2 I ,且 x1 x2 ,
则f (x) C[x1, x2 ], f (x) D(x1, x2 ) ,
由 Lagrange 定理可得: f (x2 ) f (x1) f ()(x2 x1) (x1 x2 ),
则 f (x) C[0,1) , f (x) D[0,1) ,且f (0) 0 。
∵ f (x) e2x (1 2x) 1 ,
∴ f (x) C[0,1) , f (x) D(0,1) ,且 f (0) 0 。
∵ f (x) 4xe2x 0 , x (0, 1) 。
∴在[0,1) 内 f (x) 严格单调减少, 从而 f (x) f (0) 0 ,
导数的应用与求导法则知识点总结
导数的应用与求导法则知识点总结导数在数学和物理学中具有广泛的应用。
它是描述函数变化率的工具,可以用来解决许多实际问题。
在本文中,我们将讨论导数的应用以及一些常用的求导法则知识点。
一、导数的应用1. 切线与法线导数可以用来求解曲线上的切线和法线。
给定一个函数f(x),我们可以通过求解导数f'(x)来获得曲线上任意一点的切线斜率。
切线的斜率是导数的值。
与切线垂直的线被称为法线。
法线的斜率是切线斜率的负倒数。
2. 最值问题导数可以帮助我们找到函数的最值点。
在一个区间内,函数的最大值和最小值通常出现在导数为零或不存在的点。
因此,我们可以通过求解导数为零的方程来找到这些临界点,然后通过比较函数值来确定最值。
3. 凹凸性与拐点导数可以用来判断函数的凹凸性以及拐点的位置。
如果导数在某个区间内是递增的,那么函数在该区间内是凹的;如果导数是递减的,那么函数是凸的。
拐点发生在导数变化的方向改变的点。
4. 高阶导数导数的概念可以进一步推广到高阶导数。
高阶导数描述了函数变化的更高阶性质,比如曲率和弯曲程度。
通过求解导数的导数,我们可以计算出函数的高阶导数。
二、求导法则知识点1. 基本导数法则基本导数法则是求导的基础。
它包括了常数规则、幂函数规则、指数函数规则、对数函数规则和三角函数规则。
这些法则允许我们快速求解各种类型的函数导数。
2. 乘积法则乘积法则可以用来求解两个函数的乘积的导数。
假设有两个函数u(x)和v(x),它们的乘积为f(x) = u(x)v(x)。
那么,f'(x) = u'(x)v(x) +u(x)v'(x)。
3. 商积法则商积法则可以用来求解两个函数的商的导数。
假设有两个函数u(x)和v(x),它们的商为f(x) = u(x) / v(x)。
那么,f'(x) = [u'(x)v(x) - u(x)v'(x)] / v(x)^2。
4. 链式法则链式法则可以用来求解复合函数的导数。
同济大学高等数学教材答案
同济大学高等数学教材答案答案提供如下:同济大学高等数学教材答案第一章:函数与极限1.1 函数的概念与性质1.2 极限与连续1.3 无穷小与无穷大1.4 间断点与间断1.5 极限运算法则1.6 无穷小的比较1.7 函数的连续性第二章:导数与微分2.1 导数的概念与性质2.2 基本初等函数的导数2.3 函数的求导法则2.4 高阶导数与莱布尼茨公式2.5 隐函数与参数方程的导数2.6 函数的微分与局部线性化2.7 线性近似与割线法2.8 高阶导数的应用2.9 曲率与曲率半径第三章:微分中值定理与导数的应用3.1 罗尔中值定理与拉格朗日中值定理3.2 柯西中值定理与洛必达法则3.3 微分中值定理的应用3.4 泰勒公式与麦克劳林公式3.5 函数的渐近线与渐近曲线3.6 导数的应用第四章:不定积分4.1 不定积分的概念与基本性质4.2 基本初等函数的不定积分4.3 不定积分的基本运算法则4.4 函数的定积分与原函数4.5 牛顿—莱布尼茨公式与换元积分法4.6 函数的面积与定积分的应用4.7 罗尔定理与中值定理在积分中的应用第五章:定积分及其应用5.1 定积分的概念与性质5.2 定积分的基本运算法则5.3 定积分的计算方法5.4 牛顿—莱布尼茨公式与变限积分5.5 定积分的应用5.6 广义积分与收敛性第六章:定积分的计算技巧6.1 分部积分法6.2 降阶与换元积分法6.3 罗利尔定理与定积分6.4 狄利克雷函数与阶跃函数6.5 W形曲线6.6 三角换元法6.7 参数化曲线的弧长6.8 数列与级数第七章:微分方程7.1 微分方程的基本概念7.2 可分离变量的微分方程7.3 齐次线性微分方程7.4 一阶线性微分方程7.5 Bernoulli方程7.6 高阶线性微分方程7.7 常系数线性微分方程的解法7.8 非齐次线性微分方程的解法7.9 变量分离与齐次方程组的解法这是一个针对同济大学高等数学教材的章节答案提纲。
每个章节的答案内容都应细致详尽,力求准确解答各个习题及相关概念、性质的说明。
2.8导数的概念及,运算( 高三理科)
3.如果质点A按规律s=2t3运动,则在t=3 s时的瞬时速度为( )
A.6B.18 C.54D.81
4.曲线 在点(0,2)处的切线与直线 和 围 成的三角形的面积为
题型三导数的几何意义
例3、已知曲线 。
(1)求曲线在点P(2,4)处的切线方程;
(2)求曲线过点P(2,4)的切线方程;
(3)求曲线斜率为4的切线方程。
师生补记
当堂检测
1.若 满足 ,则
A. B. C.2D.4
2.曲线y=x3+x-2的一条切线平行于直线y=4x-1,则切点P0的坐标为( )
(A)(0,-2)或(1,0)(B)(1,0)或(-1,-4)
导数的概念及运算
【学习目标】
1了解导数概念的实际背景.2.理解导数的几何意义.3.(能根据导数定义,求常用函数的导数.4能利用给出的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
【பைடு நூலகம்础系统】
1.导数的概念
导数:一般地,函数 在 处的瞬时变化率可表示为: ,我们称之为 在 处的导数,记作或.
导函数:如果函数y=f(x)在开区间(a,b)内每一点处可导,这时,对于开区间(a,b)内的每一个值x,都对应着一个确定的导数f'(x),这样就在开区间(a,b)内构成一个新的函数,我们把这一新函数叫做f(x)在区间内的,记作f'(x)或y'。
2.导数的几何意义:
函数 在点 处的导数 的几何意义就是曲线 在点处的.
3.基本初等函数的导数公式
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2.8导数及其应用 第一周周五60分钟 一、选择题(每小题6分,共36分) 1.曲线y= x x 2
+在点(-1,-1)处的切线方程为( ) (A)y=2x+1 (B)y=2x-1 (C)y=-2x-3 (D)y=-2x-2 2.(2019·宿州模拟)若f(x)=2xf ′(1)+x 2,则f ′(0)等于( )
(A)2 (B)0 (C)-2 (D)-4
3.y=sinx+tcosx 在x=0处的切线方程为y=x+1,则t 等于( )
(A)1 (B)2 (C)-1 (D)0
4.已知函数f(x)=x 3+bx 2
+cx+d 在区间[-1,2]上是减函数,那么b+c( ) (A)有最大值
152 (B)有最大值-152(C)有最小值152 (D)有最小值-152
5.函数f(x)= 12e x (sinx+cosx)在区间[0,2π]上的值域为( ) (A)[12,122e π] (B)(12,12
2e π) (C)[1,2e π] (D)(1,2e π
) 6.(易错题)已知函数y=f(x)(x ∈R)的图象如图所示,则不等式xf ′(x)<0的解集为
( ) (A)(-∞,
12)∪(12,2) (B)(-∞,0)∪(12
,2) (C)(-∞,12) ∪(12,+∞) (D)(-∞,12)∪(2,+∞) 二、填空题(每小题6分,共18分)
7.(2019·哈尔滨模拟)等比数列{a n }中,a 1=1,a 2 012=4,函数f(x)=x(x-a 1)(x-a 2)…(x-a 2 012),则函数f(x)在点(0,0)处的切线方程为________.
8.已知函数f(x)=alnx+x 在区间[2,3]上单调递增,则实数a 的取值范围是________.9.(2019·龙岩模拟)已知α、β是三次函数f(x)=3211x ax 2bx 32+
+ (a,b ∈R)的两个极值点,且α∈(0,1),β∈(1,2),则b 2a 1
--的取值范围是______. 三、解答题(每小题15分,共30分)
10.已知函数f(x)满足如下条件:当x ∈(-1,1]时,f(x)=ln(x+1),且对任意
x ∈R ,都有f(x+2)=2f(x)+1. (1)求函数f(x)的图象在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)求当x ∈(2k-1,2k+1],k ∈N *
时,函数f(x)的解析式.
11..某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y(单位:千克)与销售价格x(单
位:元/千克)满足关系式y=
a
x3
+10(x-6)2,其中3<x<6,a为常数,已知销售价格为
5元/千克时,每日可售出该商品11千克.
(1)求a的值;
(2)若该商品的成本为3元/千克,试确定销售价格x的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大。
【探究创新】 (16分)某造船公司年最大造船量是20艘,已知造船x艘的产值函数为R(x)=
3 700x+45x2-10x3(单位:万元),成本函数为C(x)=460x+5 000(单位:万元),又在经济学中,函数f(x)的边际函数Mf(x)定义为Mf(x)=f(x+1)-f(x).
(1)求利润函数P(x)及边际利润函数MP(x);(提示:利润=产值-成本)
(2)问年造船量安排多少艘时,可使公司造船的年利润最大?
(3)求边际利润函数MP(x)的单调递减区间,并说明单调递减在本题中的实际意义是什么?。