1990全国高中数学联赛-高中数学等差数列定义课件
选修之6 导数及其应用
一、变化率与导数
1.变化率
式子
f(x
2
)?f(x
1
)
叫做函数f
(x)从x
1
到x
2
的平均变化率. 记Δ x
=x
2
-x
1
,Δ y=f
(x
2
)-
x
2
?x
1
f
(x
1
),则平均变化率可表示为ΔyΔx.
2.导数定义
函数y= f
(x)在x=x
0
处的瞬时变化率
lim
f
′(x
0
)或y′|x = x
0
,即
f'(x)?lim
?x?0
?y
.
称为函数y= f
(x)在x = x
0
处的导数,记作
?x?0
?x
f(x
0
+?x)?f(x
0
)
.
?x
(3)(sin
x)′=cos x
(4)(cos x)′=-sin x
(5)(ax)′=axlna
(6)(ex)′=ex
(7)
(log
a
x)'?
(8)
(lnx)'?
2.求导法则
(1)[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x)
(2)[f(x)·g(x)
]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)
(3)f(x)g(x)′=f′(x)g(x)-f(x)g′(x) [g(x)
]
2
(4)[Cf(x) ]′=Cf′(x)(C为常数)
1
xlna
1
x
1
3.复合函数的导数(理科)
(1)复合函数:对于两个函数y= f (u)和u= g
(x),如果通过变量u,y可以表示成x的
函数,那么称这个函数为函数y= f (u)和u =
g (x)的复合函数,记作y = f (g(x)).
(2)复合函数求导法则:
y
x
'?y
u
'?u
x
'
即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.
三、导数的应用
1.单调性与导数
(1)在某个区间(a , b)内,如果f ′(x)≥0,且f
′(x)=0仅在一些孤立点上成立,那么函
数y=f (x)在(a , b)内单调递增;如果f
′(x)
≤
0,且f ′(x)=0仅在一些孤立点上成立,那么函数
y=f
(x)在(a , b)内单调递减.
(2)用导数单调区间:①求f ′(x);②解不等式f
′(x)≥0,可得f (x)的单调递增区间,
解不等式f ′(x)
≤
0,可得f
(x)的单调递减区间(注意定义域).
注意:上述定理的逆命题不成立.
(3)求函数的极值的方法
求函数y= f (x)在区间[a ,
b]上的最值的步骤如下:
①解方程f ′(x)=0;
②当f
′(x
0
)=0时,如果在x
0
附近的左侧f ′(x)>0,右侧f
′(x)<0,那么f
(x
0
)是极大值;
如果在x
0
附近的左侧f
′(x)<0,右侧f ′(x)>0,那么f (x
0
)是极小值.
(4)求函数的最值的方法
①求函数y= f (x)在(a , b)内的极值;
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.
2
四、定积分(理科)
1.定积分的概念
函数f (x)在区间[a , b]上连续,用分点
a=x
0
<…
-
1
<…
将区间[a ,
b]等分成n个小区间,在每个小区间[x
i
-
1
,
x
i
]上任取一点ξ
i
(i=1,2,…,n),
作和式
?
i?1
分,记作
?
f(x)dx
,即
a
b
n
f(
?
i
)?x?
?
b?a
f(<
br>?
i
),
n
i?1
n
当n→∞时,上述和式无限接近某个常数,这个常数叫做函数f
(x)在区间[a , b]上的定积
?
a
b
f(x)dx?lim
?
b?a
f(
?
i
),
n??
n
i?1
n
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.
由y= f (x),x=a,x=b和x轴围成的曲边梯形的面积为
S?
?
f(x)dx.
a
b
注:对于稍复杂些的
图形的面积,可通过向x轴作垂线,转化为求几个曲边梯形的面积
的和或差.
(2)求变速直线运动的路程
3
b
位移:
s?
?
v(t)dt
a
路程:
s?
?
v(t)dt
,其中v(t)表示速率.
a
b
(3)变力作功
W?
?
F(x)dx
,其中F (x)表示变力.
a
b
4
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