内容正文:
导数及其应用知识点总结
1.导数的概念
(1)函数y=f(x)在x=x0处的导数:(函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率)
=
记作f′(x0)或y′,即f′(x0)= = .
(2)导数的几何意义:
函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点P(x0,y0)处的切线的斜率.相应地,切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0).
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区分:
“在”点处的切线:-----切点
1
斜率=
②切线
“过”点的切线:----不一定是切点
①设切点;
②写切线方程;
③代点可得:上;
④解得,回代②得切线.
(3)函数f(x)的导函数:f′(x)=
2.基本初等函数的导数公式
原函数
导函数
f(x)=xn(n∈Q*)
f′(x)=n·xn-1
f(x)=sin x
f′(x)=cos x
f(x)=cos x
f′(x)=-sin x
f(x)=ax(a>0)
f′(x)=axln a
f(x)=ex
f′(x)=
f(x)=logax(a>0,且a≠1)
f′(x)=
f(x)=ln x
f′(x)=
3.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);特别的 [cf(x)]′=cf′(x);
(3)′=(g(x)≠0).
4.复合函数的导数
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yx′=yu′·ux′,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.
5.函数的单调性
在(a,b)内可导函数f(x),f′(x)在(a,b)任意子区间内都不恒等于0.
f′(x)≥0⇔f(x)在(a,b)上为增函数.f′(x)≤0⇔f(x)在(a,b)上为减函数.
求函数的单调区间的具体步骤是:
(1)确定函数f(x)的定义域;
(2)求导数f′(x),并求方程f′(x)=0的根;
(3)利用f′(x)=0的根将函数的定义域分成若干个子区间,在这些子区间上讨论f′(x)的正负,由f′(x)的正负确定f(x)在相应子区间上的单调性.
注:(1)研究含参数函数的单调性时,需注意依据参数取值对不等式解集的影响进行分类讨论.
(2)f′(x)>0(<0)在区间(a,b)上成立是f(x)在区间(a,b)上单调递增(减)的充分条件.
(3)f(x)在区间(a,b)上单调递增(减)f′(x)≥0(≤0)在区间(a,b)上恒成立,且f′(x)在(a,b)任意子区间内都不恒等于0.
6.函数的极值
(1)函数的极小值:
函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′(a)=0;而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.
(2)函数的极大值:
函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近的其他点的函数值都大,f′(b)=0;而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.
极小值点、极大值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值.
求函数f(x)的极值的步骤:
(1)确定函数的定义区间,求导数f′(x) ;
(2)求方程f′(x)=0的根;
(3) 列表(分区讨论单调性和极值点):用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格检查f′(x)在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得极小值;如果左右不改变符号即都为正或都为负,则f(x)在这个根处无极值;
注:给出函数极大(小)值的条件,一定要既考虑,又要考虑检验“左正右负”(“左负右正”)的转化
7.函数的最值
(1)在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值.
(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数的最小值,f(b)为函数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)为函数的最大值,f(b)为函数的最小值.
在闭区间上连续的函数在上必有最大值与最小值的步骤:
①讨论单调区间;
②判断极值;
③极值与闭区间端点的函数值比较,最大的为最大值,最小的是最小值.
注:(1)若函数在区间[a,b]上单调递增或递减,f(a)与f(b)一个为最大值,一个为最小值;
(2)函数f(x)在区间(a,b)上有唯一一个极值点,这个极值点就是最大(