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导数定义及公式

导数定义及公式
导数定义及公式

导数:

1.若f(x)=c,则f‘(x)=

2. 若f(x)=x n(n∈Q?),则f‘(x)=

3. 若f(x)=sin x,则f‘(x)=

4.若f(x)=cos x,则f‘(x)=

5. 若f(x)= a x,则f‘(x)=

6. 若f(x)= e x,则f‘(x)=

7. 若f(x)= log a x,则f‘(x)=

8. 若f(x)= ln x,则f‘(x)=

9.【f(x)±g(x)】′=

10.【f(x).g(x)】′=

11.【f(x)

g(x)

】′=

12.【cf(x)】′=

13. y=f(u),u=g(x),则y=f(g(x));

y x ′=

sin 2x =

(e ?x )′

=

##导数:一般地,函数y=f (x )在x=x 0处的瞬时变化率是

Δy Δx

?x→0lim = f (x 0+?x )?f(x 0)?x ?x→0lim ,称函数y=f (x )在x=x 0处的导数,记作: f ‘(x )或y ‘|x =x 0。即 f ‘(x 0)=

Δy Δx ?x→0lim = f (x 0+?x )?f(x 0)?x ?x→0lim 。

##函数y=f (x )在点x 0处的导数的几何意义,就是曲线y=f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线斜率,也就是说曲线y=f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线斜率是f ‘(x 0)。相应地,过p 点的切线方程为:

y-f (x 0)=f ‘(x 0)(x-x 0)

##导函数:如果函数y=f (x )在开区间(a ,b )内每一点都可导,就说函数f (x )在开区间(a ,b )内可导。若函数f (x )在开区间(a ,b )内可导,则f (x )在(a ,b )内每一点的导数构成一个新函数,把这一新函数叫做f (x )在开区间(a ,b )内的导函数(简称导数)记作f ‘(x )或y ‘或y ‘x 。

即f ‘(x )=y ‘=Δy Δx ?x→0lim = f (x+?x )?f(x)?x ?x→0lim

一、函数的单调性

一般地,与其导函数的正负有如下关系:在某个区间(a ,b)内,如果f ‘(x )>0,那么函数y=f (x )在这个区间内单调递增;如果f ‘(x )<0那么函数y =f (x )在这个区间内单调递减。

1.如果f‘(x)>0,则f(x)严格增函数;如果f‘(x)<0,则f(x)严格减函数。

2.如果在(a,b)内恒有f‘(x)=0,那么f(x)在(a,b)内是常数。

3.f‘(x)>0是f(x)在此区间上为增函数的充分而不必要条件。

求函数单调区间的步骤:

1.确定y=f(x)的定义域;

2.求导数f‘(x),求出f‘(x)=0的根;

3.函数的无定义点和f‘(x)=0的根将f(x)的定义域分成若干区间,列表考查这若干区间内f‘(x)的符号,进而确定f(x)的单调区间。

注意:A.如果一个函数具有相同单调性的区间不止一个,哪个这些单调区间不能用“U”连接,只能用逗号或“和”字隔开。

B.求函数单调区间时易忽视函数的定义域。应优先考虑函数的定义域。

二、函数的极值:

1.定义,设函数f(x)在点x0附近有定义,如果对x0附近的所有点,都有f(x)f(x0),则称

f(x0)是函数f(x)的一个极小值。极大值点、极小值点统称极值点,极大值和极小值统称极值。

2.判断f(x0)是极大值或极小值的方法:

第一步,确定函数的定义域,求导数f‘(x);

第二步,求方程f‘(x)=0的根;

第三步,检查f‘(x)在f‘(x)=0的根左右两侧的值的符号;

1.如果“左正右负”,那么f(x)在这个根处取到极大值;

2.如果“左负右正”,那么f(x)在这个根处取到极小值;

3. 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。

在此步聚中,最好利用方程f‘(x)=0的根,顺次将函数的定

义区间分成若干个开区间,并列表,依表格内容得出结论。

※函数在极值点的导数为0,但导数为0的点不一定是极值点,如函数f(x)=x3,点x=0就不是极值点,但f‘(0)=0;

※函数的极大值不一定大于极小值;

※在给定的一个区间上,函数可能有若干个极值点,也可能不存在极值点。

三函数的最值:

设函数y=f(x)是定义在区间[a,b]上的函数,y=f(x)在

区间(a,b)内有导数,求y=f(x)在[a,b]上的最大值与最小值,其步骤为:

先求函数y=f(x)在(a,b)内的极值;再将函数y=f(x)的各极值与端点的函数值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。

如果在区间[a,b]上,函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,则函数在[a,b]上一定能够取得最大值和最小值,并且函数的最值必在极值点或端点处取得。

※提示:

1.若函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递增,则f(a)为最小值,f(b)为最大值;若若函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递减,则f(a)为最大值,f (b)为最小值。

2.图象连续不断的函数在开区间(a,b)上不一定有最大(小)值,如果图象连续不断的函数在开区间(a,b)上只有一个极值,则该极值就是最值。

3.函数的极值不一定是最值,求函数的最值与函数的极值不同的是,在求可导函数的最值时,不需要对各导数为0的点讨论,其是极大值还是极小值,只需将导数为0的点的函数和端点函数值时行比较。

在解决实际生活中优化问题注意事项:1必须考虑是否符合实际意义2只有一个点使f‘(x)=0的情形,如果在点有最大(小)值,不与端点比较也能知道是最大(小)值。3不仅注意将问题涉及变量关系用函数关系表示出来,而且还应确定函数关系式中自变量的定义区间。

四.定积分及应用

定积分定义:若函数y=f (x )在区间[a ,b]上连续用分点a =x 0

作和式∑f (ξi )n i=1?x =∑b?a n f (ξi )n i=1,当n →∞时,上述和式无

限接近某个常数,这个常数叫函数y=f (x )在区间[a ,b]上定

积分,记作∫f (x )b a dx 。即∫f (x )b a dx =n→∞lim ∑b?a n f (ξi )n i=1

其中 f (x )叫做被积函数,a 做积分下限,b 做积分上限。 定积分∫f (x )b

a

dx 不是一个表达式,是一个常数。 定积分几何意义:从几何上看,若函数y=f (x )在区间[a ,b]上连续且恒有f (x )≥0,那么定积分∫f (x )b a

dx 表示直线x=a,x=b (a ≠b ),y=0和曲线y=f (x )所围成的曲边梯形的面积;

定积分性质:∫kf (x )b a dx =k ∫f (x )b a

dx (k 为常数) ∫[f (x )±g(x)]b a dx =∫f (x )b a dx ±∫g (x )b a

dx ∫f (x )b a dx =?∫f (x )a b dx 以上是线性性质,下面是对区间可加性

∫f (x )c a dx =∫f (x )b a dx +∫f (x )c

b

dx (a

一般地,如果f (x )在区间[a ,b]上的连续函数,并且F‘(x )=f (x ),那么∫f (x )b a

dx =F(b )-F(a )。

定积分的简单应用:

一、 求平面图形面积的应用

1. 定积分与平面图形面积的关系

通过定积分运算可以发现,定积分的值可以取正也可以取负,也可为0.

(1) 当对应的曲边梯形位于X轴上方,定积分值取正值,且

等于曲边梯形的面积;

(2) 当对应的曲边梯形位于X轴下方,定积分值取负值,且

等于曲边梯形面积的相反数;

(3) 当位于X轴上方的曲边梯形的面积等于位于X轴下方的

曲边梯形的面积时,定积分的值为0,且等于位于X轴

上方的曲边梯形的面积减去位于X轴下方的曲边梯形的

面积。

2. 利用定积分求平面图形面积的步骤

(1) 画出草图,在直角坐标系中画出曲线或直线的大致图像; (2) 借助图形确定被积分函数,求出交点坐标,确定积分上、

下限;

(3) 将曲边梯形的面积表示成若干个定积分的和;

(4) 计算并求出结果

二、 定积分在物理学中的应用

1. 求变速直线运动的路程 s=∫v (t )b

a

dt 2. 求变力F 所做的功 w=∫F (x )b a dx

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