高中数学导数知识点归纳总结
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§14. 导数知识要点
导数的概念导数的几何意义、物理意义
常见函数的导数
导
数导数的运算
导数的运算法则
函数的单调性
导数的应用函数的极值
函数的最值
1. 导数(导函数的简称)的定义:设x0 是函数y f (x) 定义域的一点,如果自变量x 在x0 处有增量x ,则函数值y 也引起相应的增量y f (x0 x) f (x0 ) ;比值y f (x0 x) f (x0 )
x x
称为函数y f (x) 在点x0 到x0 x 之间的平均变化率;如果极限
lim x 0 y
x
lim
x 0
f ( x
x)
x
f (x
)
存在,则称函数y f (x) 在点x0 处可导,并把这个极限叫做
' x
y 在x0 处的导数,记作( 0 )
f (x) f 或
'
' x
y ,即( 0 )
| f =
x x
lim
x 0
y
x
lim
x 0
f ( x
x) f
x
( x
)
.
注:①x是增量,我们也称为“改变量”,因为x 可正,可负,但不为零.
' x
②以知函数y f (x) 定义域为 A ,y f ( ) 的定义域为 B ,则 A 与B 关系为 A B .
2. 函数y f (x) 在点x0 处连续与点x0 处可导的关系:
⑴函数y f ( x) 在点x0 处连续是y f (x) 在点x0 处可导的必要不充分条件.
可以证明,如果y f (x) 在点x0 处可导,那么y f (x) 点x0 处连续.
事实上,令x x0 x ,则x x0 相当于x 0 .
于是lim ( ) lim ( ) lim [ ( 0 ) ( 0 ) ( 0 )]
f x f x x f x x f x f x
x x x 0 x 0
f (x x) f ( x ) f (x x) f (x)
0 0 0 0 '
lim [ x f (x )] lim lim lim f (x ) f (x0) 0 f (x0 ) f (x0
0 0
x 0 x 0 x 0 x 0
x x
).
⑵如果y f ( x) 点x0 处连续,那么y f (x) 在点x0 处可导,是不成立的.
例: f (x) | x |在点x0 0 处连续,但在点x0 0 处不可导,因为y| x |
x x
,当x >0 时,
y x
y
;当x <0 时, 1
,故
1
x
y
lim 不存在.
x
x 0
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y f ( x) 在点x0 处的导数的几何意义就是曲线y f ( x) 在点( x0 , f (x)) 处的切线的斜率,
' x
也就是说,曲线y f ( x) 在点P (x0 , f ( x)) 处的切线的斜率是( 0 )
f ,切线方程为
y '
y ).
0 f (x)(x x0
4. 求导数的四则运算法则:
' ' ' ' ' ' '
(u v u v y ( ) ( ) ... n ( ) ( ) ( ) ... n ( ) )
f1 x f x f x y f x f x f x
2 1 2
' ( )
' ' ' ' ' '
( uv) vu v u cv c v cv cv (c为常数)
'
' '
u vu v u
( v 0 )
2
v
v
注:①u, v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 f 2
(x) 2 sin x ,
x
2
g (x) cos x ,则 f (x), g( x) 在x 0 处均不可导,但它们和
x
f ( x) g( x)
sin x cos x 在x 0 处均可导.
' x f ' u x '
' ' '
5. 复合函数的求导法则: f x ( ( )) ( ) ( ) 或y x y u u x
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:
' x ⑴函数单调性的判定方法:设函数y f (x) 在某个区间内可导,如果 f ( ) >0,则y f (x) 为
增函数;如果 f ' (x) <0,则y f (x) 为减函数.
⑵常数的判定方法;
'
如果函数y f (x) 在区间I 内恒有 f ( ) =0,则y f ( x) 为常数.
x
注:① f ( x) 0 是f(x)递增的充分条件,但不是必要条件,如y 2x3 在( , ) 上并不是都有 f (x) 0 ,有一个点例外即x=0 时f(x)= 0,同样 f (x) 0 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x0 附近所有的点,都有 f (x) < f ( x0 ) ,则 f (x0) 是函数 f ( x)