内容正文:
一元函数的导数及其应用
导数的概率及其意义
(1)导数的定义:
对于函数y= f(x),设自变量x从x0变化到x0+△x,相应的,函数值y就从f(x0)变化到f(x0+△x),在这一过程中,x的变化量为△x,y的变化量为△y=f(x0+△x)-f(x0),我们把比值 叫做函数y= f(x)从x0到x0+△x的平均变化率;
如果当△x→0时,平均变化率无限趋近于一个确定的值,即有极限,则称y= f(x)在x=x0处可导,并把这个确定的值叫做y=f(x)在x=x0处的导数,也称为瞬时变化率,记作f’(x)或y’,即
f’(x0)=.
(2)导数的几何意义:
对于函数y= f(x),记△x=x,P(x,f(x)),(,f()),当△x→0时,点P 就无限接近,直线P无限趋近于函数y= f(x)的图象在x=处的切线,而此时直线P的斜率k=无限趋近于f’(),
所以函数y= f(x)在x=的导数f’()的几何意义就是该函数的图象在x=处的切线的斜率.
(3)导函数:
对于给定的函数y=f (x),当x=时,f’()是一个确定的数,那么当x变化时,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f’(x)=y’=.
例1、 曲线y=-2x2+1在点(1,-1)处的切线方程为__________.
(4)基本初等函数
C’=0; (xa)’=axa-1(a∈Q且a≠0); (sinx)’=cosx; (cosx)’=-sinx; (ax)’=axlna、(ex)’=ex;
(logax)’= 、(lnx)’= . 补充:(tanx)’.
(5) 导数四则运算法则
’’
’ ; ’
’
(6) 简单的复合函数求导
’
例2、 求下列函数的导数.
(1)
例3、 求下列函数的导数.
(1)
例4、 复合函数求导
(1)
导数应用
1、 切线计算
类型一:已知切点
例1、 曲线
类型二:未知切点
例2、 曲线过点(-2,2)的切线方程为
类型三:直线与曲线相切,求未知数
例3、 直线与曲线相切,则实数k=
练1:若图像上(1,0)处的切线与
2、 判断函数单调性
1、基础知识梳理
一般地,函数f(x)的单调性与导函数f’(x)的正负之间有如下关系:
(1) 在某个区间(a,b)上,如果f’(x)>0,那么函数y=f(x)在(a,b)上单调递增;
(2) 在某个区间(a,b)上,如果f’(x)<0,那么函数y=f(x)在(a,b)上单调递减.
2、导数与变化快慢
一般地,若一个函数在某一范围内的导数的绝对值较大,则函数在这个范围内变化得较快,这时函数的图象就比较“陡峭”;反之,函数在这个范围内变化得较慢,函数的图象就比较“平缓”.
例1、求函数f(x)
练1、已知函数f(x)求f(x)的单调区间.
练2、求函数f(x)的单调区间.
3、 函数的极值与最大(小)值
1、基础知识梳理
极值:
对于函数f(x),若在x=a附近的左侧,f’(x)<0,右侧f’(x)>0,则称 a是f(x)的极小值点,f(a)是f(x)的极小值;若在x=b附近的左侧,f’(x)>0,右侧f’(x)<0,则称b是f(x)的极大值点,f(b)是f(x)的极大值,极小值点和极大值点统称极值点,极小值和极大值统称极值
函数的最大(小)值:
若f(x)在上的图象是一条连续不断的曲线,则f(x)在上必有最大值和最小值,可按如下步骤求出最值.
(1)求y=f(x)在区间(a,b)上极值;
(2)将函数y= f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
例1、 求函数f(x)=()的单调区间与极值.
例2、求函数f(x)=在上的最大值和最小值.
答案
导数的概率及其意义
例1:y=-4x+3
例2:
(1)
例3:
(1) ;(4)
(5) .
例4:
(1)
导数应用
切线计算
例1:; 例2: 例3:
练1:m=3或-1.
判断函数单调性
例1:增区间为(-∞,-1),(2,+∞);减区间为(-1,2). (区间可开可闭)
练1:增区间为(-1,2),减区间为(-∞,-1),(2,+∞)
练2:增区间为(,+∞),减区间为(0,1),(1,)
函数的极值与最大(小)值
例1:增区间为(-∞,-1),(2,+∞);减区间为(-1,2);f(x)极大值为f(-1)=,极小值f(2)=.
例2:f(x)max=17,f(x)min=15.
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