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高二数学选修2-2导数的定义、计算及其应用
①牢记公式的形式[f(x)·g(x)]′≠f′(x)g′(x),
[gfxx] gfxxgx0,
避免与[f(x)+g(x)]′=f′(x)+g′(x)混淆.
②若c为常数,则[c·f(x)]′=c·f′(x).
3.复合函数求导 (1)定义:一般地,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)复合函数的求导法则 由y=f(u)和u=g(x)复合的复合函数y=f(g(x))的导数 y′=f′(u)·g′(x)
2.函数的最大值与最小值
(1)设y=f(x)是定义在区间[a ,b]上的函数,y=f(x)在
(a ,b)内可导,则函数y=f(x)在[a ,b]上一定有最大值
化
x2 x1
率 简记作: y .
x
①平均速度; 刻画函数值在
②曲线割线的 区间[x1,x2]
斜率.
上变化的快慢.
定义
实例
作用
函数y=f(x)在x=x0处的瞬
时变化率是函数f(x)从x0 瞬 时 到x0+Δx的平均变化率在
变 Δx趋近于0时的极限,即
化 率
lim f x0 x f x0
x0
第一章 阶段复习课
及时回顾基础有助于提升学科综合素养。本栏目精心梳理 单元主干基础知识,系统全面、层次清晰,便于快速回顾、高 效理解,以达事半功倍之目的。
一、变化率与导数 1.函数的变化率 (1)相关概念:
定义
实例
作用
平 均
函数y=f(x)从x1到x2的平
变 均变化率为 f (x2 ) f (x1) ,
【辨析】 函数的单调性与导数的关系
若函数f(x)可导,其导数与函数的单调性的关系如下,以增函 数为例来说明: (1)f′(x)>0能推出f(x)为增函数,但反之不一定,即f′(x)>0 是f(x)为增函数的充分不必要条件. (2)f′(x)≠0时,f′(x)>0是f(x)为增函数的充要条件. (3)f(x)为增函数的充要条件为f′(x)≥0且f′(x)不恒为0.
x
lim y . x0 x
①瞬时速度; ②曲线的切线 的斜率.
刻画函数值在 x0点附近变化 的快慢.
(2)有关说明: ①瞬时变化率是平均变化率的极限. ②函数变化率的绝对值的大小说明了函数增减的快慢.绝对值 越大,函数增减得越快,从图象上看表现为曲线的陡缓程度, 绝对值越大,图象越陡.
2.导数
二、导数的计算
1.基本初等函数的导数公式
(1)(c)′=0,(c为常数).
(2)(xα)′=αxα-1(α∈Q*).
(3)(sinx)′=cosx.
(4)(cosx)′=-sinx.
(5)(ax)′=axlna(a>0且a≠1).
(6)(ex)′=ex.
(7)(logax)′=
x
1 ln
a
(a>0且a≠1).
四、函数的极值、最值与导数 1.可导函数的极值 (1)定义:设函数f(x)在点x0附近有定义,且对x0附近的所有 点x都有f(x0)>f(x)(或f(x0)<f(x)),则称f(x0)为函数的一个 极大(小)值,称x0为极大(小)值点.
(2)极值中的几个注意问题 可导函数的极值点一定是其导数为0的点,反之,导数为0的点 不一定是该函数的极值点,所以导数为0是该点为极值点的必 要条件,其充分条件还需要再添加“该点两侧的导数异号”. 举例如下: ①导数为0的点是极值点:f(x)=x2,f′(0)=0,x=0是极小值点; ②导数为0的点不是极值点:f(x)=x3,f′(0)=0,x=0不是极值 点.
三、函数的单调性与导数 1.导数与函数单调性 函数y=f(x)在某个区间(a,b)内可导,如果f′(x)>0,则 y=f(x)在这个区间内单调递增;如果f′(x)<0,则y=f(x)在 这个区间内单调递减.
2.讨论函数单调性应注意的问题 (1)在利用导数来讨论函数的单调区间时,首先要确定函数的 定义域,解决问题的过程只能在定义域内通过讨论导数的符号 来判断函数的单调区间. (2)一般利用使导数等于零的点来分函数的单调区间. (3)如果一个函数具有相同单调性的单调区间不止一个,那么 这些单调区间之间不能用“∪”连接,而只能用“,”或“和” 字隔开.
(8)(lnx法则 (1)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[ g fx x ] fx g [ x g x f ] 2 x g x g x 0 .
(2)关于导数运算法则的几点认识:
函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率是
lim ylim fx 0 x fx 0,
x x 0
x 0
x
我们称其为函数y=f(x)在x=x0处的导数,
记作f′(x0)或 y |xx0 ,
即 f(x 0 ) lx im 0 x y li x m 0 fx 0 x x fx 0 .
3.函数 y=f(x) 的导函数
当x=x0时,f′(x0)是一个确定的数,当x变化时,f′(x)是x的一 个函数,我们称它为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′=
fxxfx
lim
.
x0
x
【辨析】 导数与导函数的关系
(1)函数在某点处的导数是一个定值,是函数在该点附近的函 数值的改变量与自变量的改变量的比值的极限,不是变量. (2)函数的导函数:是针对某一区间内任一点x而言的. (3)函数f(x)在x0处的导数就是导函数f′(x)在x=x0处的函数 值.
(4)注意在某一区间内f′(x)>0(或f′(x)<0)是函数f(x)在 该区间上为增(或减)函数的充分不必要条件,而不是充要条件 (例如,f(x)=x3). (5)如果函数在某个区间内恒有f′(x)=0,则f(x)为常数函数. (6)利用导数的符号判断函数的增减性,这是导数的几何意义 在研究曲线变化规律中的一个应用,它充分体现了数形结合思 想. (7)若在某区间上有有限个点使f′(x)=0,在其余的点恒有 f′(x)>0,则f(x)在该区间上仍为增函数.