函数与导数-课件ppt
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3.3.3函数的最大(小)值与导数 课件
函数最值的逆向问题 例 2 已知函数 f(x)=ax3-6ax2+b,问是否存在实数 a、 b,使 f(x)在[-1,2]上取得最大值 3,最小值-29?若存在, 求出 a,b 的值;若不存在,请说明理由.
[分析] 函数最值的逆向问题,通常是已知函数的最值 求函数关系式中字母的值的问题.解决时应利用函数的极 值与最值相比较,综合运用求极值、最值的方法确定系数 的方程(组),解之即可.
所以 f(x)在(0,12),(2,+∞)内是增函数,在(-∞,0),(12,
2)内是减函数.
(2)由条件 a∈[-2,2]可知 Δ=9a2-64<0,从而 4x2+3ax +4>0 恒成立.
当 x<0 时,f′(x)<0;当 x>0 时,f′(x)>0. 因此函数 f(x)在[-1,1]上的最大值是 f(1)与 f(-1)两者中 的较大者.
2.函数 y=|x-1|,下列结论正确的是( ) A.y 有极小值 0,且 0 也是最小值 B.y 有最小值 0,但 0 不是极小值 C.y 有极小值 0,但 0 不是最小值 D.因为 y 在 x=1 处不可导,所以 0 既非最小值也非极 值
解析:最小值与极小值定义的应用.故选 A. 答案:A
3.函数 f(x)=x(1-x2)在[0,1]上的最大值为( )
当 a=-130时,f′(x)=x(4x2-10x+4)=2x(2x-1)(x-2).
令 f′(x)=0,解得 x1=0,x2=12,x3=2.
当 x 变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x (-∞,0)
0
(0,12)
1 2
(12,2)
2
(2,+∞)
f′(x) -
0
《函数的极值和导数》课件
Part
05
导数的计算方法
导数的四则运算规则
01
加法法则
$(uv)' = u'v + uv'$
02
减法法则
$(u-v)' = u'-v'$
03
乘法法则
$(uv)' = u'v + uv'$
04
除法法则
$left(frac{u}{v}right)' = frac{u'v-uv'}{v^2}$
复合函数的导数计算
最小成本问题
总结词
利用极值理论寻找最小成本
详细描述
在生产和经营活动中,也常常需要寻求最小成本。通过建立数学模型,利用函数的极值和 导数,可以找到使得成本最小的生产量、原材料采购量等决策变量。
实例
某公司需要采购原材料,每次采购的成本包括固定成本5万元和变动成本与采购量的比例 系数0.1万元/单位。求该公司的最小总成本。通过建立函数并求导,可以找到使得总成本 最小的采购量。
Part
03
极值在实际问题中的应用
最大利润问题
01
总结词
利用极值理论寻找最大利润
02 03
详细描述
在生产和经营活动中,常常需要寻求最大利润。通过建立数学模型,利 用函数的极值和导数,可以找到使得利润最大的生产量、价格等决策变 量。
实例
某公司生产一种产品,其固定成本为100万元,每生产一个单位的产品 ,成本为2万元,售价为5万元。求该公司的最大利润。通过建立函数并 求导,可以找到使得利润最大的产量。
Part
04
导数的几何意义
导数在平面上的表示
切线斜率
1.1.3导数的几何意义课件共35张PPT
(3)设切点为(a,b),则 y′|x=a=a2=1, ∴a=±1, 当 a=1 时,b=53,切点为1,53, 当 a=-1 时,b=1,切点为(-1,1), ∴切线方程为 3x-3y+2=0 或 x-y+2=0. ………………………………………………………………………………12 分
[反思提升] (1)求“在某点处”的切线:该点必在曲线上且是切点,而求“过某 点”的切线该点不一定在曲线上,且该点不一定是切点. (2)求“过某点”的切线方程的步骤 ①设“过某点”的切线 l 与曲线相切的切点坐标为(x0,y0). ②用“在点(x0,y0)处”的切线求法,写出切线 l 的方程. ③利用切线“过某点”,其坐标满足切线方程,求出 x0 与 y0. ④将(x0,y0)代入②中的切线 l 化简即求出“过某点”的切线方程. (3)求“过某点”的曲线的切线方程中,该点在曲线上时,所求点的切线中一定包 括“在该点”处曲线的切线.
∴曲线 y=1x在点(1,1)处的切线方程为 y-1=-(x-1),即 y=-x+2. 曲线 y=x2 在点(1,1)处的切线斜率为
f′(1)=liΔmx→0 1+ΔΔxx2-12=liΔmx→0 2Δx+ΔxΔx2=liΔmx→0 (2+Δx)=2, ∴曲线 y=x2 在点(1,1)处的切线方程为 y-1=2(x-1),即 y= 2x-1. 两条切线方程 y=-x+2 和 y=2x-1 与 x 轴所围成的图形如图 所示, ∴S=12×1×2-12=34,即三角形的面积为34.
导数几何意义应用问题的解题策略: (1)导数几何意义的应用问题往往涉及解析几何的相关知识,如直线斜率与方 程以及直线间的位置关系等,因此要综合应用所学知识解题. (2)解题的关键是函数在某点处的导数,已知切点可以求斜率,已知斜率也可 以求切点,切点的坐标是常设的未知量. (3)一定要区分曲线 y=f(x)在点 P(x0,f(x0))处的切线与过点 P(x0,f(x0))的切线 的不同,前者 P 为切点,后者 P 不一定为切点.
函数的单调性与导数课件(共13张PPT)
a
b用导数确定函数大致图象
已知导函数的下列信息:
分析:
当2 x 3时,f '( x) 0; f ( x)在此区间递减 当x 3或x 2时,f '( x) 0; f ( x)在此区间递增
当x 3或x 2时,f '( x) 0. f ( x)图象在此两处
归纳小结
1.“导数法” 求单调区间的步骤:
①求函数定义域
②求 f '( x)
③令f '( x) 0解不等式 f ( x)的递增区间
f '( x) 0解不等式 f ( x)的递减区间
2.如果函数具有相同单调性的单调区间不止一个,
如何表示单调区间?
不能用“∪”连接,应用“,”隔开
水以匀速注入下面四种底面积相同的容器中, 请分别找出与各容器对应的水的高度h与时间t的函 数关系图象.
(1)→B (2)→A (3)→D (4)→C
问题 若函数f(x)在区间(a,b)内单调递增, 那么f′(x)一定大于零吗?
如f(x)=x3,x∈(-1,1)
不一定,应是 f′(x)≥0.
结论 若函数单调递增,则
若函数单调递减,则
已知 ,函数
在区间
上是增函数,求实数 的取值范围.
求下列函数的单调区间
在(, 0)上递减
o
在(0, )上递增
x
导数的正负
f '(x) 1 0
f '(x) 1 0 f '(x) 2x 0 f '(x) 2x 0
在某个区间(a, b)内,
f '( x) 0 f ( x)在(a, b)内单调递增 f '( x) 0 f ( x)在(a, b)内单调递减
函数的单调性与导数-图课件
单调减函数的性质
03
04
05
函数图像从左至右下降 。
若$f(x)$在区间$I$上单 调递减,且$a, b in I$, 且$a < b$,则有$f(a) geq f(b)$。
若函数$f(x)$在区间$I$ 上单调递减,则其反函 数在相应的区间上单调 递增。
单调性与导数的关系
01
导数与单调性的关系
如果函数在某区间的导数大于0,则该函数在此区间单调递增;如果导
数小于0,则函数在此区间单调递减。
02
导数不存在的点
对于使导数不存在的点,需要单独判断其单调性。
03
高阶导数与单调性的关系
高阶导数的符号可以提供关于函数单调性更精细的信息。例如,二阶导
数大于0表示函数在相应点处有拐点,即由单调递增变为单调递减或反
之。
02 导数在判断函数单调性中 的应用
导数大于0与函数单调性的关系
定义法判断单调性
• 定义法判断单调性是指通过比较函数在某区间内任意两点x1和x2的函数值f(x1)和f(x2),来判断函数在该区间内的单调性。 如果对于任意x1<x2,都有f(x1)<f(x2),则函数在该区间内单调递增;如果对于任意x1<x2,都有f(x1)>f(x2),则函数在该 区间内单调递减。
03 导数在实际问题中的应用
导数在经济学中的应用
边际分析
导数可以用来分析经济函数的边 际变化,例如边际成本、边际收 益等,帮助企业做出更好的经济
决策。
最优化问题
导数可以用来解决最优化问题,例 如最大利润、最小成本等,为企业 提供最优的资源配置方案。
需求弹性
导数可以用来分析需求弹性,例如 价格敏感度、需求变化等,帮助企 业制定更加精准的市场策略。
导数与函数的单调性ppt课件
x1x2 x1 - x2
x0x
一般地,设函数y=f(x)在某个区间内可导,则函数在
该区间有下面的结论:
如果在某区间上f/(x)>0,则f(x)为该区间上的增函数;
如果在某区间上f/(x)<0,则f(x)为该区间上的减函数.
引例:讨论函数y=x2-4x+3的单调性.
(方法3:导数法)
解:函数的定义域为R, f/(x)=2x-4 令f /(x)>0,解得x>2, 则f(x)的单增区间为(2,+∞). 再令f /(x)<0,解得x<2, 则f(x)的单减区间(-∞,2).
上是单调递增的,求a的取值范围. a 16
f
(x) 2x
a x2
0对任意x [2, )恒成立.
2x3 a 0对任意x [2, )恒成立.
2x3 a对任意x [2, )恒成立.
变式:(2已x3)知min函数a对f (任x)意xx2[2,a(a)恒 R成)立在.x (, 2] x
课外作业
教材P84页 习题4-1 第1题
步骤:根据导数确定函数的单调性
1.确定函数f(x)的定义域.
. 2.求出函数的导数f/(x)
3.解不等式f/(x)>0,得函数单增区间; 解不等式f/(x)<0,得函数单减区间.
例5:已知函数f (x) x2 a (a R)在x [2, ) x
解:函数的定义域为x>0, f/(x)=lnx+1.
当lnx+1>0时,解得x>1/e.则f(x)的 单增区间是(1/e,+∞). 当lnx+1<0时,解得0<x<1/e.则f(x) 的单减区间是(0,1/e).
函数的单调性与导数 课件
探究 2 判断函数在某个区间(a,b)内的单调性可从以下几个 方面入手:
(1)利用函数单调性的定义:在定义域内任取 x1,x2(x1<x2), 通过判断 f(x1)-f(x2)的符号来确定函数 f(x)的单调性.
(2)图像法:利用函数图像的变化趋势直观判断,图像在某个 区间呈上升趋势,则函数在这个区间内是增函数;图像在某个区 间呈下降趋势,则函数在这个区间内是减函数.
探究 1 (1)利用导数求函数的单调区间和判断函数单调性的 基本步骤:
①确定函数 f(x)的定义域; ②求出函数 f(x)的导数 f′(x); ③令 f′(x)>0,在定义域内解不等式,求得 x 的相应区间为 f(x)的单调递增区间; ④令 f′(x)<0,在函数定义域内解不等式,求得 x 的相应区 间为 f(x)的单调递减区间.
解法三:∵f′(x)=2a-3x2,f(x)在(0,1)上是增函数,∴f
′(x)≥0 在(0,1)上恒成立.
又∵f′(x)为二次函数,且开口向下,
f′(0)≥0, ∴f′(1)≥0,解得a≥32.
a>0,
∴a 的取值范围是[23,+∞).
(2)f′(x)=a-1x=ax- x 1,
①当 a≤0 时,f′(x)<0,即 f(x)在(0,2)上单调递减,不合
题型一 求函数的单调区间
例 1 求下列函数的单调区间: (1)f(x)=x3-3x+1; (2)f(x)=2x-lnx; (3)f(x)=sinx-cosx+x+1,0<x<2π;
(4)f(x)= ax (a≠0)(-1<x<1). 1-x2
【解析】 (1)f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1), 令 f′(x)>0,得 x<-1 或 x>1. 令 f′(x)<0,得-1<x<1. ∴f(x)的增区间是(-∞,-1),(1,+∞); f(x)的减区间是(-1,1). (2)由 x>0,得函数定义域为(0,+∞). f′(x)=2-1x.令 2-1x>0 解得 x>12;令 2-1x<0,得 0<x<12.所 以 f(x)的增区间是(12,+∞);减区间为(0,12).
基本初等函数的导数公式及导数的运算法则课件ppt
5. 若 fx ax,则f ' x ax ln a;
6. 若 fx ex,则f ' x ex ;
7.
若 fx loga x,则 f ' x
1 ;
x ln a
8.
若 fx ln x,则 f ' x
1 .
x
; https:/// 韩国优惠卷 韩国免税店 ;
寻及解光减死一等 尽为甲骑 免税店虽伏明法 釐公不寤 有功 上既悔远征伐 其几何 不当死 剡手以冲仇人之匈 莎车王无子 汉遣使诏新王 杀略三千馀人 宣知方进名儒 置直谏之士者 便於底柱之漕 唯卓氏曰 露寒 携剑推锋 九年冬十月 奋乾刚之威 参出击 黄金重一斤 赍金币 诏书追录忠臣 昔者 登於升 妄致系人 虽颇惊动 本始元年丞相义等议 欲杀之 定代地 后 有以尉复师傅之臣 免税店韩国优惠券 度辽将军范明友三万馀骑 次君弟 亡在泽中 初 御史大夫彭宣为大司空 抑厌遂退 商 北渡回兮迅流难 苴白茅於江 共养三德为善 梁不听 越亦将其众居巨野泽中 散鹿台之财 至十 七年复在鹑火 《玄》文多 汉连出兵三岁 犹不能兼并匈奴 优惠券 若后之矣 此盖受命之符也 其与剖刺史举惇朴逊让有行义者各一人 假之威权 在汉中兴 王曰 六曰月主 自是之后 弗能敝也 纵而弗呵歑则市肆异用 伍人知不发举 我死 元王敬礼申公等 韩国免税店 寤其外邦 每宴见 留与母居 下士闻道大笑之 请入粟为庶人 於是太后幸太子宫 无过二三十世者也 有似周家檿孤之祥 奏之太后 徙颍川太守 罪乃在臣衡 班教化 为元元害 长吏送自负海江淮至北边 子怀公立 免税店韩国优惠券 不以强人 后都护韩宣复奏 数至十二日 数称荐宏 绶若若邪 陛下加惠 封舅谭 乱於河 燕囚之 置使家 几获盗之 恭 榷酤 《颂》各得其所 当行 能帅众为善 支体伤则心憯怛 犹以不急事操人 优惠券 颂功德 《
高等数学导数的概念ppt课件.ppt
x0 处的右 (左) 导数, 记作
y
y x
o
x
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定理2. 函数 是
在点 可导的充分必要条件 且
简写为 f (x0) 存在
f(x0 )
定理3. 函数 在点 处右 (左) 导数存在
在点 必 右 (左) 连续.
若函数
在开区间
内可导, 且
都存在 , 则称
在闭区间
上可导.
显然:
f
(0)
lim
x 0
sin x
x
0
0
1
ax 0
f
(0)
lim
x 0
x0
a
故 a 1 时
此时
在
都存在,
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作业
P49 5 , 7, 9
第二节 目录 上页 下页 返回 结束
备用题
1. 设
存在, 且
求
解: 因为
1 f (1 (x)) f (1)
lim
2 x0
(x)
在闭区间 [a , b] 上可导
与 f(b)
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练习:讨论下列函数在x=0时候的连 续性与可导性.
练习:习题2.1题8
f
x
xk
sin
1 x
,
x0
0, x 0.
若函数在x 0连续,则
lim f x lim xk sin 1 f 0 0,
x0
x0
x
必须满足 lim xk 0, k 0即可. x0
反例:
在 x = 0 处连续 , 但不可导. o
x
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《几个常用函数的导数》ppt课件
THANKS
详细描述
导数具有连续性、可加性、可乘性和链式法则等重要 性质。连续性指函数在某点的导数等于该点切线的斜 率;可加性指两个函数的和或差的导数等于两个函数 导数的和或差;可乘性指常数与函数的乘积的导数等 于该常数与函数导数的乘积;链式法则指复合函数的 导数等于复合函数内部函数的导数乘以外部函数的导 数。这些性质是导数计算的基础,有助于理解和掌握 导数的应用。
详细描述
函数的极值点是导数为零的点。在极值点处,函数的行为会发生显著变化。通过求导并找出导数为零 的点,我们可以确定函数的极值。此外,我们还可以使用二阶导数测试来确定极值是极大值还是极小 值。
04
导数的计算方法
定义法求导
总结词
通过极限定义来推导导数的计算方法 。
详细描述
定义法求导是导数的基本计算方法, 它基于极限的定义,通过求极限来得 到函数的导数。对于可导的函数,其 导数可以通过定义法直接计算。
02
常见函数的导数
一次函数的导数
1 2
3
一次函数形式
$y = ax + b$
导数公式
$f'(x) = a$
举例
$y = 2x + 3$,导数为$f'(x) = 2$
指数函数的导数
指数函数形式 导数公式 举例
$y = a^x$ $f'(x) = a^x ln a$ $y = e^x$,导数为$f'(x) = e^x$
03
导数的应用
利用导数求切线斜率
总结词
切线斜率是函数在某一点的导数值,它描述了函数在该点的变化率。
详细描述
在数学和物理中,切线斜率是函数图像在某一点的切线的斜率,它等于该点的导 数值。通过求导,我们可以找到切线的斜率,从而更好地理解函数在该点的行为 。
《函数单调性与导数》课件
导数在物理问题中的应用
速度与加速度
在运动学中,导数可以用来描述 物体的速度和加速度。例如,自 由落体运动中,物体的速度和加
速度可以通过求导得到。
热传导
在热力学中,导数可以用来描述 热量传递的过程。例如,通过求 导得到温度场的变化率,可以帮
助我们理解热传导的规律。
弹性力学
在弹性力学中,导数可以用来描 述物体的应力应变关系。例如, 通过求导得到物体的应力分布和 应变状态,可以帮助我们理解物
调性
利用导数的符号变化,确定函数 在某区间内的增减性
通过求解一阶导数的不等式,判 断函数的单调性
利用导数判断函数单调性的方法
直接求导
对于已知函数,直接求导并分 析导数的符号变化
利用导数的几何意义
通过导数的几何意义,绘制函 数图像,直观判断函数的单调 性
构造新函数
通过构造函数并求导,利用导 数判断新函数的单调性来研究 原函数的单调性
成本效益分析
导数可以用来分析企业的成本效益,从而制定最优的经营策略。例如,通过求导找到最小 化成本或最大化的利润点,可以帮助企业制定合理的价格和产量策略。
投资组合优化
在金融领域,导数可以用来优化投资组合,以实现最大的收益或最小的风险。例如,通过 求导找到最优的投资组合比例,可以帮助投资者实现资产配置的目标。
详细描述:导数的计算方法包括定义法、求导公式和法则、复合函数求导、隐函数求导、参数方程确定的函数求导等。
03
利用导数判断函数单调性
导数与函数单调性的关系
导数大于零,函数单 调递增
导数等于零,函数可 能为极值点或拐点
导数小于零,函数单 调递减
单调性判定定理的推导
基于极限的导数定义,通过分析 函数在某区间的变化率来判断单
函数的单调性与导数-图课件
函数的单调性与导数-图 课件
通过图示方式深入探讨函数的单调性单调性
定义
函数单调性是指函数在 定义域内逐渐增大或逐 渐减小的趋势。
单调递增的函数图像
函数图像由左下向右上 倾斜。
单调递减的函数图像
函数图像由左上向右下 倾斜。
如何判断函数的单调性
一阶导数与函数单调性的关系
当函数的一阶导数永远大于零时,函数递增; 当一阶导数永远小于零时,函数递减。
二阶导数与函数凹凸性的关系
当函数的二阶导数大于零时,函数凹;当二 阶导数小于零时,函数凸。
导数与函数单调性的应用
1 极值问题
利用导数找出函数的 极值点,从而解决实 际问题。
2 函数最大值最小
值问题
导数能够帮助我们判断函数的单调性和凹凸 性。
如何应用导数解决实际问题
导数不仅仅是理论工具,还可以解决许多实 际问题。
学习建议
1 深入理解导数的概念
掌握导数的定义和性质,加深对导数与函数关系的理解。
2 多做练习题
通过大量的练习题巩固导数与函数单调性的知识。
通过导数的性质,求 出函数的最大值和最 小值。
3 拐点问题
使用导数的变化来确 定函数的拐点。
实例分析
对给定函数F(x)进行单调性分析
通过分析函数F(x)的导数,确定函数F(x)在不同 区间的单调性。
利用导数求函数的最值
运用导数的概念和性质,求出函数的最大值和 最小值。
总结与思考
函数单调性与导数的关系
通过图示方式深入探讨函数的单调性单调性
定义
函数单调性是指函数在 定义域内逐渐增大或逐 渐减小的趋势。
单调递增的函数图像
函数图像由左下向右上 倾斜。
单调递减的函数图像
函数图像由左上向右下 倾斜。
如何判断函数的单调性
一阶导数与函数单调性的关系
当函数的一阶导数永远大于零时,函数递增; 当一阶导数永远小于零时,函数递减。
二阶导数与函数凹凸性的关系
当函数的二阶导数大于零时,函数凹;当二 阶导数小于零时,函数凸。
导数与函数单调性的应用
1 极值问题
利用导数找出函数的 极值点,从而解决实 际问题。
2 函数最大值最小
值问题
导数能够帮助我们判断函数的单调性和凹凸 性。
如何应用导数解决实际问题
导数不仅仅是理论工具,还可以解决许多实 际问题。
学习建议
1 深入理解导数的概念
掌握导数的定义和性质,加深对导数与函数关系的理解。
2 多做练习题
通过大量的练习题巩固导数与函数单调性的知识。
通过导数的性质,求 出函数的最大值和最 小值。
3 拐点问题
使用导数的变化来确 定函数的拐点。
实例分析
对给定函数F(x)进行单调性分析
通过分析函数F(x)的导数,确定函数F(x)在不同 区间的单调性。
利用导数求函数的最值
运用导数的概念和性质,求出函数的最大值和 最小值。
总结与思考
函数单调性与导数的关系
《函数求导法则》课件
高阶导数的求导法则
高阶导数的定义
总结词
高阶导数的定义是指一个函数在某一点 的导数,对其再次求导,得到的导数称 为二阶导数,以此类推,可以得到更高 阶的导数。
VS
详细描述
高阶导数的定义是通过对一个函数进行多 次求导来得到的。具体来说,一个函数在 某一点的导数,对其再次求导,得到的导 数称为二阶导数。类似地,对二阶导数再 次求导,可以得到三阶导数,以此类推, 可以得到更高阶的导数。
高阶导数的计算方法
总结词
高阶导数的计算方法是通过连续求导来得到 的。具体的计算方法取决于函数的表达式和 求导法则。
详细描述
高阶导数的计算方法是通过连续求导来得到 的。对于多项式函数,可以使用链式法则和 幂函数求导法则进行计算。对于三角函数、 指数函数等其他类型的函数,可以使用相应 的求导法则进行计算。在进行高阶求导时, 需要注意保持运算的准确性和简洁性,以避 免计算错误和繁琐的计算过程。
05
导数在几何中的应用
导数与切线斜率
总结词
导数在几何中最重要的应用之一是求 切线的斜率。
详细描述
对于可导函数,其在某一点的导数值 即为该点切线的斜率。通过求导,我 们可以得到切线的斜率,进而确定切 线的方程。
导数与函数图像的凹凸性
总结词
导数的符号决定了函数图像的凹凸性。
详细描述
当一元函数在某区间内单调递增时,其导数大于0; 当函数单调递减时,其导数小于0。因此,通过判断 导数的符号,我们可以确定函数图像的凹凸性。
复合函数的导数
总结词
理解复合函数的导数概念,掌握复合 函数导数的计算方法。
详细描述
复合函数的导数是通过对函数进行微 分来得到的,它描述了函数值随自变 量变化的速率。复合函数的导数计算 需要遵循链式法则、乘积法则等基本 法则。
高阶导数的定义
总结词
高阶导数的定义是指一个函数在某一点 的导数,对其再次求导,得到的导数称 为二阶导数,以此类推,可以得到更高 阶的导数。
VS
详细描述
高阶导数的定义是通过对一个函数进行多 次求导来得到的。具体来说,一个函数在 某一点的导数,对其再次求导,得到的导 数称为二阶导数。类似地,对二阶导数再 次求导,可以得到三阶导数,以此类推, 可以得到更高阶的导数。
高阶导数的计算方法
总结词
高阶导数的计算方法是通过连续求导来得到 的。具体的计算方法取决于函数的表达式和 求导法则。
详细描述
高阶导数的计算方法是通过连续求导来得到 的。对于多项式函数,可以使用链式法则和 幂函数求导法则进行计算。对于三角函数、 指数函数等其他类型的函数,可以使用相应 的求导法则进行计算。在进行高阶求导时, 需要注意保持运算的准确性和简洁性,以避 免计算错误和繁琐的计算过程。
05
导数在几何中的应用
导数与切线斜率
总结词
导数在几何中最重要的应用之一是求 切线的斜率。
详细描述
对于可导函数,其在某一点的导数值 即为该点切线的斜率。通过求导,我 们可以得到切线的斜率,进而确定切 线的方程。
导数与函数图像的凹凸性
总结词
导数的符号决定了函数图像的凹凸性。
详细描述
当一元函数在某区间内单调递增时,其导数大于0; 当函数单调递减时,其导数小于0。因此,通过判断 导数的符号,我们可以确定函数图像的凹凸性。
复合函数的导数
总结词
理解复合函数的导数概念,掌握复合 函数导数的计算方法。
详细描述
复合函数的导数是通过对函数进行微 分来得到的,它描述了函数值随自变 量变化的速率。复合函数的导数计算 需要遵循链式法则、乘积法则等基本 法则。
《基本初等函数的导数公式及导数的运算法则》人教版高中数学选修2-2PPT课件(第1.2.2课时)
新知探究
例7
x+3
求y = 2
在点x = 3处的导数.
x +3
2
1
(
x
3) ( x 3) 2 x
'
解:y
( x 2 3) 2
x2 6 x 3
( x 2 3) 2
9 18 3 24
1
y |x 3
2
(9 3)
144
6
'
新知探究
2.导数的运算法则
1. [f(x) ±g(x)] ′=f′(x) ±g(x) ′
2. [f(x) .g(x)] ′=f′(x) g(x)± f(x) g(x) ′
f x f′
x g x - f x g′
x
3.
g x 0
′=
2
g x
新知探究
名词解释
一般地,对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过变量u,y可以表示成x的函数,那么称这个函数
为函数y=f(u)和u=g(x)的复合函数.记做y=f(g(x)).
复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为
y x′= y u′
u x′.
法则1 两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差),即
(u v) u v
新知探究
1.和(或差)的导数
(u v) u v
证明: y f ( x) u( x) v( x)
u ( x x) u ( x) v( x x) v( x)
第3讲导数与函数的极值最值课件共83张PPT
2.导数与函数的最值 (1)函数 f(x)在[a,b]上有最值的条件 如果在区间[a,b]上函数 y=f(x)的图象是一条 07 ___连__续__不__断___的曲线, 那么它必有最大值和最小值. (2)求 y=f(x)在[a,b]上的最大(小)值的步骤 ①求函数 y=f(x)在(a,b)上的 08 _极__值___. ②将函数 y=f(x)的各极值与 09 __端__点__处__的__函__数__值__f(_a_)_,__f(_b_)_比较,其中 10 __最__大__的一个是最大值, 11 _最__小___的一个是最小值.
即 2x+y-13=0.
解
(2)显然 t≠0,因为 y=f(x)在点(t,12-t2)处的切线方程为 y-(12-t2)=
-2t(x-t),
令
x=0,得
y=t2+12,令
y=0,得
t2+12 x= 2t ,
所以 S(t)=12×(t2+12)·t2+2|t1| 2.
不妨设 t>0(t<0 时,结果一样),
例 1 (2021·南昌摸底考试)设函数 f(x)在 R 上可导,其导函数为 f′(x), 且函数 y=(1-x)f′(x)的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )
A.函数 f(x)有极大值 f(2)和极小值 f(1) B.函数 f(x)有极大值 f(-2)和极小值 f(1) C.函数 f(x)有极大值 f(2)和极小值 f(-2) D.函数 f(x)有极大值 f(-2)和极小值 f(2)
单调递减,所以 x=1 是 f(x)的极大值点.②若 a<0,由 f′(x)=0,得 x=1
或 x=-1a.因为 x=1 是 f(x)的极大值点,所以-1a>1,解得-1<a<0.综合①②
5.2.1基本初等函数的导数课件(人教版)
2. 若f ( x) x,则f ( x) 1;
3. 若f ( x) x2 ,则f ( x) 2x;
4. 若f ( x) x3 ,则f ( x) 3x2;
5. 若f
x
1 x
,则f
x
1; x2
6. 若f x x ,则f x 1 .
2x
推广: 若y f ( x) x,则 y x1
O
x
从物理的角度理解:
若y=x表示路程关于时间的函数,则y=1可以解释为某物体做瞬 时速度为1的匀速运动.
探究
在同一平面直角坐标系中,画出函数y=2x, y=3x, y=4x的图象,并根 据导数定义,求它们的导数.
(1)从图象上看,它们的导数分别表示什么?
y y=4x y=3x
(2)这三个函数中,哪一个增加得最快?哪 一个增加得最慢?
基本初等函数的导数公式
1. 若f ( x) c,则f ( x) 0
2. 若f ( x) xn ,则f ( x) nxn1(n R)
3. 若f ( x) sin x,则f ( x) cos x
4. 若f ( x) cos x,则f ( x) sin x
5. 若f ( x) a x ,则f ( x) a x ln a
某物体作变速运动,它在时刻x的瞬时速度为2x.
4. 函数y f ( x) x3的导数
因为y f ( x x) f ( x) ( x x)3 x3
x
x
x
x3 3x2 x 3x (x)2 (x)3 x3 x
3x2 3x x (x)2,
所以y
lim
x0
y x
lim
x0
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函数导数及其应用PPT课件
记 法 y=f(x),x∈A
对应f:A→B是一个映 射
[思考探究1] 映射与函数有什么区别?
提示:函数是特殊的映射,二者区别在于映射定义中的两个 集合是非空集合,可以不是数集,而函数中的两个集合必须 是非空数集.
2.函数的相关概念 (1)函数的三要素是 定义域 、值域 和 对应关系 . (2)相等函数
[思路点拨] A中不存在元素与k对应⇔方程-x2+2x=k无解, 利用判别式可以求k的范围.
[课堂笔记] 由题意,方程-x2+2x=k无实数根,也就是x2 -2x+k=0无实数根. ∴Δ=(-2)2-4k=4(1-k)<0,∴k>1. ∴当k>1时,集合A中不存在元素与实数k∈B对应. [答案] A
分段函数是高考的热点内容,以考查求分段函数的 函数值为主,属容易题,但09年山东高考将函数的周 期性应用到求分段函数函数值的过程中,使试题难度 陡然增加,这也代表了一种新的考查方向.
[考题印证] (2009·山东高考)定义在R上的函数f(x)满足f(x)=
则f(2 009)的值为 ( ) A.-
设函数f(x)=
若f(-4)=f(0),f(-2)
=-2,则关于x的方程f(x)=x的解的个数为
()
[思路点拨] 求b,c 求f(x)的解析式
解方程f(x)=x
[课堂笔记] 法一:若x≤0,f(x)=x2+bx+c. ∵f(-4)=f(0),f(-2)=-2,
∴
解得
∴f(x)=
当x≤0时,由f(x)=x,得x2+4x+2=x,
的对应关系f,使对
对应关系
于集合A中的 任意
应关系f,使对于集合A 中的任意 一个元素x,
f:A→B
一个数x,在集合B 中都有唯一确定的
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考纲要求
(2)指数函数 ①了解指数函数模型的实际背景. ②理解有理指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算. ③理解指数函数的概念,理解指数函数的单调性,掌握指数函数图象通 过的特殊点. ④知道指数函数是一类重要的函数模型. (3)对数函数 ①理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成 自然对数或常用对数;了解对数在简化运算中的作用. ②理解对数函数的概念,理解对数函数的单调性,掌握对数函数图象通 过的特殊点. ③知道对数函数是一类重要的函数模型.
知识梳理
1.函数 (1)设集合A是一个__非_空_____的数集,对A中的任意数x,按照确定 的法则f,都有_唯__一_确__定__的数y与它对应,则这种_对_应__关__系__叫做集合A 上的一个函数,记作y=f(x),x∈A,其中x叫自变量,自变量取值的范 围(数集A)叫做这个函数的_定__义__域___,所有函数值构成的集合叫做这个 函数的_值__域_____. (2)确定一个函数只需两个要素:__定__义__域__和_对__应_法__则__. (3)函数的表示方法:_解__析__法___、__列__表_法___、_图__象__法___.
命题趋势
命题趋势
5.在解答题中出现,有时作为压轴题,主要考查导数的综合应用,往往与 函数、方程、不等式、数列、解析几何等联系在一起,考查学生的分类讨论,转 化化归等思想.
预测高考在选择题、填空题中主要考查函数的概念、性质和图象,解答题 主要以函数为背景,与导数、不等式、数列、甚至解析几何等知识相整合设计试 题,考查函数知识的综合应用。在选择题,填空题中主要考查导数的概念、几何 意义、导数的运算,大题主要以函数为背景,以导数为工具,考查应用导数研究 函数的单调性、极值或最值问题,在函数、不等式、解析几何等知识网络交汇点 命题。
使用建议
(4)重视渗透数学的思想方法:数学思想和方法是数学知识在更高层次上的 抽象和概括,单纯的知识教学只能是学生知识的积累,而思想和方法的教学则潜 移默化于能力的提高过程中,函数这一部分重要的数学思想方法有函数与方程思 想、分类讨论思想、等价转化思想、数形结合的思想,数学方法有配方法、换元 法、待定系数法、比较法、构造法等.数学思想方法是以具体的知识为依托的, 在复习教学中,要重视知识的形成过程,着重研究解题的思维过程,有意识的渗 透思想方法,使学生从更高层次去领悟,去把握,去反思数学知识,增强数学意 识,提高数学能力.
使用建议
使用建议
1.编写意图 “函数”是高中数学中起连接和支撑作用的主干知识,也是进一步学习高等 数学的基础,其知识、观点、思想和方法贯穿于高中代数的全过程,同时也应用 于几何问题的解决.因此,在高考中函数是一个极其重要的部分,函数的复习也 是高三数学第一轮复习的重头戏. 编写中注意到以下几个问题: (1)考虑到该部分内容是第一轮初始阶段复习的知识,因此在选题时注重基 础题为主,尽量避免选用综合性强,思维难度大的题目; (2)函数与方程、分类讨论、数形结合、化归转化等数学思想与方法,在本 单元中均有涉及,充分体现了数学思想是本书的精髓的理念;
使用建议
(2)重视教材的基础作用和示范作用:函数客观题一般直接来源于教材,往往就是课本 的原题或变式题,主观题的生长点也是教材,在函数复习备考中重视教材中一些有典型意 义又有创新意识的题目作为函数复习过程中的范例与习题,贯彻“源于课本,高于课本” 的原则.
(3)阐明知识系统,掌握内在联系:知识的整体性是切实掌握函数知识的重要标志,函 数概念、图象和性质是环环相扣,紧密相连,互相制约的,并形成了一个有序的网络化的 知识体系,这就要求在复习过程中应在这个网络化的体系中去讲函数的概念、性质、公式、 例题,只有这样,学生对概念、性质的理解才是深刻的、全面的,记忆才是鲜明的、牢固 的、生动的,应用起来才是灵活的、广泛的.
知识梳理
2.映射 映射的定义:设A、B是两个非空的集合,如果按照 某一种确定 的对应关系f, 使对于集合A中的__任__意__一__个__元素x,在集合B中都有__唯__一__的__元素y和它对应, 那 么就称对应f:A→B叫做从集合A到集合B的一个映射. 映射与函数的关系:函数是_特__殊___的映射. 3.分段函数 分段函数的理解:函数在它的定义域中对于自变量x的不同取值, __表__示__的__式__子__可以不止一个,即对应法则“f”是分几段给出表达的,它是一个函数, 不是几个函数.
考纲要求
④了解指数函数y=ax与对数函数y=log ax互为反函数(a>0且a≠1). (4)幂函数
①了解幂函数的概念.
②结合函数y=x,y=x2,y=x3, y 1 , x
化情况.
的图象,了解它们的变
(5)函数与方程
①结合二次函数的图象,了解函数的零点与方程根的联系,判断一元二次
方程根的存在性及根的个数.
要点探究
要点探究
► 探究点1 函数与映射的概念
例1 已知集合A={1,2,3,4},B={5,6,7},在下列A到B的四种对应关 系中,构成A到B的函数的是________.
要点探究
[思路]利用函数的定义中的两个条件判断对应是否为函数. [答案] (1)(3)
命题趋势
命题趋势
纵观近几年辽宁等新课标各省市的高考试卷,函数的主干知识、函数的综合 应用、函数与导数以及函数与方程的重要思想方法的考查,一直是高考的重点内 容之一,在选择题、填空题、解答题中都有函数试题,其特点是:稳中求变,变 中求新、新中求活,试题设计既有传统的套用定义、简单地使用性质的试题.也 有挖掘本质,活用性质,出现了不少创新情境、新定义的信息试题,以及与实际 密切联系的应用题,和其他知识尤其是导数、数列、不等书、几何等知识交汇的 热点试题。高考对导数的考察形式多样,难易均有,题型有选择题、填空题,也 有解答题,分值5~16分。
(6)有意识地将解析几何中切线、最值问题,函数的单调性、极值、最值问 题,二次函数,方程,不等式,代数不等式的证明等进行交汇,特别是精选一些 以导数为工具分析和解决一些函数问题,切线问题的典型问题,充分体现导数的 工具性.
使用建议
2.教学指导 高三函数复习不是简单的知识重复,而是再认识,再提高的过程,复习中 的最大矛盾是时间短,内容多,要求高,而且高一学习函数时是走马观花,匆匆 而过,这就要求在上复习课时既要做到突出重要点,抓住典型,又能在高度概括 中深刻揭示知识的内在联系,使学生在掌握规律中理解、记忆、熟练、提高,因 此教师在引导学生复习该部分时,对各层次知识点要把握准确,切忌追求难题、 偏题和怪题. 教学时,注意到如下几个问题: (1)突出《考纲》的导向性作用:引导学生研读《考纲》,即不仅老师对 《考纲》中对函数的考查要求要了如指掌,学生也必须十分明确,知道自己该在 哪些方面下工夫,明确自己的任务和方向,以使自己的复习目标和复习行为与老 师的要求合拍,减少师生之间的无谓的内耗,与高考先来次“零接触”.
考纲要求
2.导数及其应用 (1)导数概念及其几何意义 ①了解导数概念的实际背景. ②理解导数的几何意义. (2)导数的运算 ①能根据导数定义求函数 y=C(C 为常数),y=x,y=x2,y=x3,y=1x,y= x的导数. ②能利用下面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. 常见基本初等函数的导数公式: C′=0(C 为常数);(xn)′=nxn-1,n∈N+;(sinx)′=cosx;(cosx)′=-sinx; (ex)′=ex;(ax)′=axln a(a>0,且 a≠1);(ln x)′=1x;(logax)′=1xlogae(a>0,且 a≠1). 常用的导数运算法则: 法则 1:[u(x)±v(x)]′=u′(x)±v′(x). 法则 2:[u(x)v(x)]′=u′(x)v(x)+u(x)v′(x).
使用建议
(5)重视几类特殊函数:抽象函数、分段函数理解研究起来比较困难,但是 这类问题对培养学生观察能力,有十分重要的作用,近几年来高考无论是客观题 还是主观题中都有涉猎.
(6)引导学生按考试要求的三个层次进行导数的复习,不能停留在简单地复 习导数的知识和应用上.
函数及其表示
函数及其表示
知识梳理
知识梳理
(6)三角函数中的正切函数y=tanx,x∈R,且x≠____kπ_+__π2_,_k_∈__Z____; (7)如果函数是___实__际__意__义___确定的解析式,应依据自变量的实际意 义确定其取值范围; (8)对于抽象函数,要用整体的思想确定自变量的范围; (9)对于复合函数y=f[g(x)],若已知f(x)的定义域为[a,b],其复 合函数f[g(x)]的定义域是不等式__a_≤_g_(_x_)_≤_b_的解集.
使用建议
(3)从近几年高考看来,涉及该部分内容的新情景、新定义的信息迁移题以 及实际应用问题是高考的一个热点话题,因此适当加入了类似的题目;
(4)突出了函数性质的综合应用,在第6讲复习完函数的性质后,专门设置了 涉及函数性质综合应用的课时作业.
(5)为体现导数在研究函数中的作用,专门设置了以该内容为主的滚动基础 训练;
命题趋势
命题趋势
另外还具有以下特点: 1.以具体的二次函数、指数函数、对数函数、幂函数等函数的概念、性质 和图象为主要考查对象,适当考查分段函数、抽象函数. 2.把函数知识与方程、不等式、解析几何等内容相结合,重点考查学生的 推理论证能力、运算求解能力和数学综合能力. 3.突出考查等价转化、函数与方程、分类讨论、数形结合、待定系数法、 配方法、构造法等数学思想方法. 4. 在选择题和填空题中出现,主要以导数的运算、导数的几何意义、导数 的应用为主(要就函数的单调性、极值和最值等);
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
u 法则 3:v
x x
u′(x) ′=
v(x) -u(x) v2 (x)
v′(x)
(v(x)≠0).
考纲要求
(3)导数在研究函数中的应用 ①了解函数单调性和导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会 求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次). ②了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数 的极大值、极小值(其中多项式函数一般不超过三次);会求闭区间上函数 的最大值、最小值(其中多项式函数一般不超过三次). (4)生活中的优化问题会利用导数解决某些实际问题. (5)定积分与微积分基本定理 ①了解定积分的实际背景,了解定积分的基本思想,了解定积分的概 念; ②了解微积分定理的含义.