导数有关知识点总结、经典例题及解析、近年高考题带答案
更新时间:2024-06-09 14:32:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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导数及其应用
【考纲说明】
1、了解导数概念的某些实际背景(如瞬时速度,加速度,光滑曲线切线的斜率等);掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义;理解导函数的概念。
2、熟记八个基本导数公式;掌握两个函数和、差、积、商的求导法则,了解复合函数的求导法则,会求某些简单函数的导数。
3、理解可导函数的单调性与其导数的关系;了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件(导数在极值点两侧异号);会求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值。
【知识梳理】
导数的概念 导数的几何意义、物理意义 常见函数的导数 导数导数的运算 导数的运算法则 函数的单调性 导数的应用 函数的极值 函数的最值 一、导数的概念
?y?y=f(x+?x)-f(x)?x叫做函函数y=f(x),如果自变量x在x0处有增量?x,那么函数y相应地有增量00,比值?yf(x0??x)?f(x0)?y?x数y=f(x)在x0到x0+?x之间的平均变化率,即?x=。如果当?x?0时,?x有极限,我们
就说函数y=f(x)在点x0处可导,并把这个极限叫做f(x)在点x0处的导数,记作f’(x0)或y’|x?x0。
f(x0??x)?f(x0)?ylimlim?x?x?0??x即f(x0)==x?0。
说明:
?y?y(1)函数f(x)在点x0处可导,是指?x?0时,?x有极限。如果?x不存在极限,就说函数在点x0处不可导,
或说无导数。
(2)?x是自变量x在x0处的改变量,?x?0时,而?y是函数值的改变量,可以是零。 由导数的定义可知,求函数y=f(x)在点x0处的导数的步骤: (1)求函数的增量?y=f(x0+?x)-f(x0);
?yf(x0??x)?f(x0)?x(2)求平均变化率?x=;
?y?x?0?x(3)取极限,得导数f’(x0)=。
lim二、导数的几何意义
函数y=f(x)在点x0处的导数的几何意义是曲线y=f(x)在点p(x0,f(x0))处的切线的斜率。也就是说,曲线y=f(x)在点p(x0,f(x0))处的切线的斜率是f’(x0)。相应地,切线方程为y-y0=f/(x0)(x-x0)。 三、几种常见函数的导数
xn??nxn?1;???C?0;① ② ③(sinx)?cosx; ④(cosx)??sinx;
??xxx?x?⑤(e)?e;⑥(a)?alna; ⑦
?lnx???11?logax???logaex; ⑧x.
四、两个函数的和、差、积的求导法则
法则1:两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差),
'''u?v)?u?v. 即: (
法则2:两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个函数乘以第二个函数的导数,
'''(uv)?uv?uv. 即:
'''''(Cu)?Cu?Cu?0?Cu?Cu若C为常数,则.即常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数:
(Cu)'?Cu'.
法则3:两个函数的商的导数,等于分子的导数与分母的积,减去分母的导数与分子的积,再除以分母的平方:
?u?u'v?uv'???v?‘=v2(v?0)。
形如y=f??(x)?的函数称为复合函数。复合函数求导步骤:分解——求导——回代。法则:y'|x= y'|u ·u'|x 五、导数应用 1、单调区间:
一般地,设函数y?f(x)在某个区间可导,
'f如果(x)?0,则f(x)为增函数; 'f如果(x)?0,则f(x)为减函数;
'f如果在某区间内恒有(x)?0,则f(x)为常数;
2、极点与极值:
曲线在极值点处切线的斜率为0,极值点处的导数为0;曲线在极大值点左侧切线的斜率为正,右侧为负;曲线在极小值点左侧切线的斜率为负,右侧为正; 3、最值:
一般地,在区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值。 ①求函数?(x)在(a,b)内的极值;
②求函数?(x)在区间端点的值?(a)、?(b);
③将函数?(x)的各极值与?(a)、?(b)比较,其中最大的是最大值,其中最小的是最小值。 4.定积分
(1)概念:设函数f(x)在区间[a,b]上连续,用分点a=x0 在每个小区间[xi-1,xi]上取任一点ξi(i=1,2,…n)作和式In=i=1?fn(ξi)△x(其中△x为小区间长度),把n →∞即△x→0时,和式In的极限叫做函数f(x)在区间[a,b]上的定积分,记作:a?bf(x)dx,即 ?baf(x)dx= lim?fn??i?1n(ξi) △x。 这里,a与b分别叫做积分下限与积分上限,区间[a,b]叫做积分区间,函数f(x)叫做被积函数,x叫做积分变量,f(x)dx叫做被积式。 基本的积分公式: 1m?1x?0dx=C; ?xdx=m?1+C(m∈Q, m≠-1); m1?xdx=lnx+C;?exdx=ex+C; axxa?dx=lna+C;?cosxdx=sinx+C;?sinxdx=-cosx+C(表中C均为常数)。 (2)定积分的性质 ①② ??babkf(x)dx?k?f(x)dxabab(k为常数); ba?abf(x)?g(x)dx??f(x)dx??g(x)dxf(x)dx??f(x)dx??f(x)dxccb; a③a(3)定积分求曲边梯形面积 (其中a<c<b。 )
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