高中数学第十四章 导 数
考试内容:
©导数的背影.
©导数的定义.
©多项式函数的导数.
©借助导数研究函数的单调性和极值.函数的最大值和最小值.
©报考条件:
©(1)知道导数定义的某些实质背景.
©(2)理解导数的几何意义.
©(3)学会函数,y=c、y=xn的导数公式,会求多项式函数的导数.
©(4)理解很大值、极小值、最大值、最小值的定义,并会用导数求多项式函数的单调区间、很大值、极小值及闭区间上的最大值和最小值.
©(5)会借助导数求某些简单实质问题的最大值和最小值.
§14. 导 数 常识要素
1. 导数(导函数的简称)的概念:设是函数
概念域的一点,假如自变量
在
处有增量
,则函数值
也引起相应的增量
;比值
称为函数
在点
到
之间的平均变化率;假如极限
存在,则称函数
在点
处可导,并把这个极限叫做
在
处的导数,记作
或
,即
=
.
注:①是增量,大家也称为“改变量”,由于
可正,可负,但不为零.
②以知函数概念域为
,
的概念域为
,则
与
关系为
.
2. 函数在点
处连续与点
处可导的关系:
⑴函数在点
处连续是
在点
处可导的必要不充分条件.
可以证明,假如在点
处可导,那样
点
处连续.
事实上,令,则
等于
.
于是
⑵假如
点
处连续,那样
在点
处可导,是不成立的.
例:在点
处连续,但在点
处不可导,由于
,当
>0时,
;当
<0时,
,故
没有.
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:
函数在点
处的导数的几何意义就是曲线
在点
处的切线的斜率,也就是说,曲线
在点P
处的切线的斜率是
,切线方程为
4. 求导数的四则运算法则:
(
为常数)
注:①需要是可导函数.
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、商未必不可导.
比如:设,
,则
在
处均不可导,但它们和
在
处均可导.
5. 复合函数的求导法则:或
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:
⑴函数单调性的断定办法:设函数在某个区间内可导,假如
>0,则
为增函数;假如
<0,则
为减函数.
⑵常数的断定办法;
假如函数在区间
内恒有
=0,则
为常数.
注:①是f(x)递增的充分条件,但不是必要条件,如
在
上并非都有
,有一个点例外即x=0时f(x) = 0,同样
是f(x)递减的充分非必要条件.
②一般地,假如f(x)在某区间内有限个点处为零,在其余各点均为正(或负),那样f(x)在该区间上仍旧是单调增加(或单调降低)的.
7. 极值的辨别办法:(极值是在附近所有些点,都有
<
,则
是函数
的很大值,极小值同理)
当函数在点
处连续时,
①假如在附近的左边
>0,右边
<0,那样
是很大值;
②假如在附近的左边
<0,右边
>0,那样
是极小值.
也就是说是极值点的充分条件是
点两侧导数异号,而不是
=0①. 除此之外,函数不可导的点也会是函数的极值点②. 当然,极值是一个局部定义,极值点的大小关系是不确定的,即大概很大值比极小值小(函数在某一点附近的点不同).
注①: 若点是可导函数
的极值点,则
=0. 但反过来未必成立. 对于可导函数,其一点
是极值点的必要条件是若函数在该点可导,则导数值为零.
比如:函数,
使
=0,但
不是极值点.
②比如:函数,在点
处不可导,但点
是函数的极小值点.
8. 极值与最值有什么区别:极值是在局部对函数值进行比较,最值是在整体区间上对函数值进行比较.
注:函数的极值点肯定有意义.
9. 几种容易见到的函数导数:
I.(
为常数)
(
)
II.
III. 求导的容易见到办法:
①常用结论:.
②形如或
两边同取自然对数,可转化求代数和形式.
③无理函数或形如这种函数,如
取自然对数之后可变形为
,对两边求导可得
.