内容正文:
串讲05 导数及其应用
高二苏教版数学上册期末大串讲
思维
导图
知识串讲
常用
技巧/结论
典型
例题
思维导图
知识串讲
1.函数的平均变化率
f(x0+Δx)
Δx
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2.函数y=f(x)在x=x0处的导数
可导
3.函数f(x)的导函数
从求函数y=f(x)在x=x0处导数的过程可以看到,当x=x0时,f'(x0)是一个唯一确定的数.这样,当x变化时,y=f '(x)就是x的函数,我们称它为y=f(x)的导函数(简称导数).y=f(x)的导函数有时也记作y',即
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4.基本初等函数的导数公式
(1)若f(x)=c(c为常数),则f '(x)=0;
(2)若f(x)=xa(a∈Q,且a≠0),则f '(x)=axa-1;
(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)=ax(a>0,且a≠1),则f '(x)=axln a;
特别地,若f(x)=ex,则f '(x)=ex;
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5.导数的运算法则
(1)[f(x)±g(x)]'= ;
(2)[f(x)·g(x)]'= ;
f'(x)±g'(x)
f'(x)g(x)+f(x)g'(x)
6.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y'x= ,即y对x的导数等于 的导数与 的导数的乘积.
y'u·u'x
y对u
u对x
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7.函数的单调性与导数的关系
(1)已知函数f(x)在某个区间内可导,
①如果f'(x)>0,那么函数y=f(x)在这个区间上 ;
②如果f'(x)<0,那么函数y=f(x)在这个区间上 ;
③如果f'(x)=0,那么函数y=f(x)在这个区间上是常数函数.
(2)可导函数f(x)在[a,b]上单调递增,则有f'(x)≥0在[a,b]上恒成立.
(3)可导函数f(x)在[a,b]上单调递减,则有f'(x)≤0在[a,b]上恒成立.
(4)若函数y=f(x)在区间(a,b)上具有单调性,则f'(x)在该区间上不变号.
单调递增
单调递减
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8.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 ,右侧 ,则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附近其他点的函数值都大,f ′(b)=0;而且在点x=b附近的左侧 ,右侧 ,则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.
f ′(x)<0
f ′(x)>0
f ′(x)>0
f ′(x)<0
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(3)极小值点、极大值点统称为 ,极小值和极大值统称为 .
9.函数的最大(小)值
(1)函数f(x)在区间[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 的曲线,那么它必有最大值和最小值.
(2)求y=f(x)在区间[a,b]上的最大(小)值的步骤:
①求函数y=f(x)在区间(a,b)上的 ;
②将函数y=f(x)的各极值与 比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
极值点
极值
连续不断
极值
端点处的函数值f(a),f(b)
常用技巧/结论
1.可导函数f(x)在(a,b)上单调递增(减)的充要条件是∀x∈(a,b),
都有f '(x)≥0(f '(x)≤0)且f '(x)在(a,b)的任何子区间上都不恒为零.
2.对于可导函数f(x),f '(x0)=0是函数f(x)在x=x0处有极值的必要不充分条件.
3.若f(x)的图象连续不断,则f(x)在[a,b]上有最大值与最小值;若f(x)在[a,b]上具有单调性,则f(x)的最大值与最小值在区间端点处取得;若f(x)在区间(a,b)上只有一个极大(小)值点,则极大(小)值点也是f(x)的最大(小)值点.
【例1】(2023·北京房山·高二统考期末)函数在上的平均变化率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意得平均变化率为,
故选:C.
题型一:导数的概念及导数的运算
典型例题
【对点训练1】(2023·广西桂林·高二统考期末)设函数,则( )
A. B. C. D.