高中数学导数知识点归纳总结教学提纲
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§14. 导 数 知识要点
1. 导数(导函数的简称)的定义:设0x 是函数)(x f y =定义域的一点,如果自变量x 在0x 处有增量x ∆,则函数值y 也引起相应的增量)()(00x f x x f y -∆+=∆;比值x
x f x x f x y ∆-∆+=
∆∆)
()(00称为函数)(x f y =在点0x 到x x ∆+0之间的平均变化率;如果极限x x f x x f x y
x x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(lim
lim
0000存在,则称函数)(x f y =在点0x 处可导,并把这个极限叫做)(x f y =在0x 处的导数,
记作)(0'x f 或0|'x x y =,即)(0'x f =x
x f x x f x y
x x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(lim
lim 0000. 注:①x ∆是增量,我们也称为“改变量”,因为x ∆可正,可负,但不为零.
②以知函数)(x f y =定义域为A ,)('x f y =的定义域为B ,则A 与B 关系为B A ⊇. 2. 函数)(x f y =在点0x 处连续与点0x 处可导的关系:
⑴函数)(x f y =在点0x 处连续是)(x f y =在点0x 处可导的必要不充分条件. 可以证明,如果)(x f y =在点0x 处可导,那么)(x f y =点0x 处连续. 事实上,令x x x ∆+=0,则0x x →相当于0→∆x .
于是)]()()([lim )(lim )(lim 0000
00
x f x f x x f x x f x f x x x x +-+=∆+=→∆→∆→
).
()(0)()(lim lim )
()(lim )]()()([
lim 000'0000000000x f x f x f x f x
x f x x f x f x x x f x x f x x x x =+⋅=+⋅∆-∆+=+∆⋅∆-∆+=→∆→∆→∆→∆⑵如果)(x f y =点0x 处连续,那么)(x f y =在点0x 处可导,是不成立的. 例:||)(x x f =在点00=x 处连续,但在点00=x 处不可导,因为x
x x y ∆∆=
∆∆|
|,当x ∆>0时,1=∆∆x y ;当x ∆<0时,1-=∆∆x
y ,故x y
x ∆∆→∆0lim
不存在. 注:①可导的奇函数函数其导函数为偶函数.
②可导的偶函数函数其导函数为奇函数.
3. 导数的几何意义:
函数)(x f y =在点0x 处的导数的几何意义就是曲线)(x f y =在点))(,(0x f x 处的切线的斜率,也就是说,曲线)(x f y =在点P ))(,(0x f x 处的切线的斜率是)(0'x f ,切线方程为
).)((0'0x x x f y y -=-
4. 求导数的四则运算法则:
''')(v u v u ±=±)(...)()()(...)()(''2'1'21x f x f x f y x f x f x f y n n +++=⇒+++=⇒
''''''')()(cv cv v c cv u v vu uv =+=⇒+=(c 为常数)
)0(2'''
≠-=⎪⎭
⎫
⎝⎛v v u v vu v u 注:①v u ,必须是可导函数.
②若两个函数可导,则它们和、差、积、商必可导;若两个函数均不可导,则它们的和、差、
积、商不一定不可导.
例如:设x x x f 2sin 2)(+=,x
x x g 2
cos )(-=,则)(),(x g x f 在0=x 处均不可导,但它们和
=+)()(x g x f
x x cos sin +在0=x 处均可导.
5. 复合函数的求导法则:)()())(('''x u f x f x ϕϕ=或x u x u y y '''⋅= 复合函数的求导法则可推广到多个中间变量的情形.
6. 函数单调性:
⑴函数单调性的判定方法:设函数)(x f y =在某个区间内可导,如果)('x f >0,则)(x f y =为增函数;如果)('x f <0,则)(x f y =为减函数. ⑵常数的判定方法;
如果函数)(x f y =在区间I 内恒有)('x f =0,则)(x f y =为常数.
注:①0)(φx f 是f (x )递增的充分条件,但不是必要条件,如32x y =在),(+∞-∞上并不是都有0)(φx f ,有一个点例外即x =0时f (x ) = 0,同样0)(πx f 是f (x )递减的充分非必要条件.
②一般地,如果f (x )在某区间内有限个点处为零,在其余各点均为正(或负),那么f (x )在该区间上仍旧是单调增加(或单调减少)的. 7. 极值的判别方法:(极值是在0x 附近所有的点,都有)(x f <)(0x f ,则)(0x f 是函数)(x f 的极大值,极小值同理)
当函数)(x f 在点0x 处连续时,
①如果在0x 附近的左侧)('x f >0,右侧)('x f <0,那么)(0x f 是极大值; ②如果在0x 附近的左侧)('x f <0,右侧)('x f >0,那么)(0x f 是极小值.
也就是说0x 是极值点的充分条件是0x 点两侧导数异号,而不是)('x f =0①
. 此外,函数不
可导的点也可能是函数的极值点②
. 当然,极值是一个局部概念,极值点的大小关系是不确定的,即有可能极大值比极小值小(函数在某一点附近的点不同).
注①: 若点0x 是可导函数)(x f 的极值点,则)('x f =0. 但反过来不一定成立. 对于可导函数,其一点0x 是极值点的必要条件是若函数在该点可导,则导数值为零. 例如:函数3)(x x f y ==,0=x 使)('x f =0,但0=x 不是极值点.
②例如:函数||)(x x f y ==,在点0=x 处不可导,但点0=x 是函数的极小值点.
8. 极值与最值的区别:极值是在局部对函数值进行比较,最值是在整体区间上对函数值进行比较.
注:函数的极值点一定有意义. 9. 几种常见的函数导数:
I.0'=C (C 为常数) x x cos )(sin '
= 2
'
11)(arcsin x
x -=
1')(-=n n nx x (R n ∈) x x sin )(cos '-= 2
'11)(arccos x
x --
=
II. x x 1)(ln '=
e x x a a log 1
)(log '= 1
1)(arctan 2'+=x x x x e e =')( a a a x x ln )('= 1
1)cot (2
'+-
=x x arc
III. 求导的常见方法: ①常用结论:x
x 1
|)|(ln '=
. ②形如))...()((21n a x a x a x y ---=或)
)...()(()
)...()((2121n n b x b x b x a x a x a x y ------=两边同取自然对数,可转化
求代数和形式.
③无理函数或形如x x y =这类函数,如x x y =取自然对数之后可变形为x x y ln ln =,对两边
求导可得x x x x x y y x y y x
x x y y +=⇒+=⇒⋅+=ln ln 1
ln '''.
导数知识点总结复习
经典例题剖析 考点一:求导公式。 例1. ()f x '是3
1()213
f x x x =
++的导函数,则(1)f '-的值是 。