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导数是函数的局部性质。一个函数在某一点的导数描述了这个函数在这一点附近的变化率。如果函数的自变量和取值都是实数的话,函数在某一点的导数就是该函数所代表的曲线在这一点上的切线斜率。导数的本质是通过极限的概念对函数进行局部的线性逼近。例如在运动学中,物体的位移对于时间的导数就是物体的`瞬时速度。
不是所有的函数都有导数,一个函数也不一定在所有的点上都有导数。若某函数在某一点导数存在,则称其在这一点可导,否则称为不可导。然而,可导的函数一定连续;不连续的函数一定不可导。
对于可导的函数f(x),xf'(x)也是一个函数,称作f(x)的导函数(简称导数)。寻找已知的函数在某点的导数或其导函数的过程称为求导。实质上,求导就是一个求极限的过程,导数的四则运算法则也来源于极限的四则运算法则。反之,已知导函数也可以反过来求原来的函数,即不定积分。
微积分基本定理说明了求原函数与积分是等价的。求导和积分是一对互逆的操作,它们都是微积分学中最为基础的概念。
解:(cos2x)'
=-sin2x*(2x)'
=-2sin2x
导数,也叫导函数值。又名微商,是微积分中的.重要基础概念。当函数y=f(x)的自变量x在一点x0上产生一个增量Δx时,函数输出值的增量Δy与自变量增量Δx的比值在Δx趋于0时的极限a如果存在,a即为在x0处的导数,记作f'(x0)或df(x0)/dx。
对y=cosx求导
解:令y=cost,t=x,则对y求导实际先进行y=cost对t求导,再进行t=x对x求导。
所以:y'=-sint*2x
=-2x*sinx
对y=cosx求导
令y=t,t=cosx,则对y求导实际先进行y=t对t求导,再进行t=cosx对x求导。
所以:y'=2t*(-sinx)
=-2cosxsinx
函数与导数知识点总结
第一、求函数定义域题忽视细节函数的定义域是使函数有意义的自变量的取值范围,考生想要在考场上准确求出定义域,就要根据函数解析式把各种情况下的自变量的限制条件找出来,列成不等式组,不等式组的解集就是该函数的定义域。
在求一般函数定义域时,要注意以下几点:分母不为0;偶次被开放式非负;真数大于0以及0的0次幂无意义。函数的定义域是非空的数集,在解答函数定义域类的题时千万别忘了这一点。复合函数要注意外层函数的定义域由内层函数的值域决定。
第二、带绝对值的函数单调性判断错误带绝对值的.函数实质上就是分段函数,判断分段函数的单调性有两种方法:第一,在各个段上根据函数的解析式所表示的函数的单调性求出单调区间,然后对各个段上的单调区间进行整合;第二,画出这个分段函数的图象,结合函数图象、性质能够进行直观的判断。函数题离不开函数图象,而函数图象反应了函数的所有性质,考生在解答函数题时,要第一时间在脑海中画出函数图象,从图象上分析问题,解决问题。
对于函数不同的单调递增(减)区间,千万记住,不要使用并集,指明这几个区间是该函数的单调递增(减)区间即可。
第三、求函数奇偶性的常见错误求函数奇偶性类的题最常见的错误有求错函数定义域或忽视函数定义域,对函数具有奇偶性的前提条件不清,对分段函数奇偶性判断方法不当等等。判断函数的奇偶性,首先要考虑函数的定义域,一个函数具备奇偶性的必要条件是这个函数的定义域区间关于原点对称,如果不具备这个条件,函数一定是非奇非偶的函数。在定义域区间关于原点对称的前提下,再根据奇偶函数的定义进行判断。
在用定义进行判断时,要注意自变量在定义域区间内的任意性。
第四、抽象函数推理不严谨很多抽象函数问题都是以抽象出某一类函数的共同“特征”而设计的,在解答此类问题时,考生可以通过类比这类函数中一些具体函数的性质去解决抽象函数。多用特殊赋值法,通过特殊赋可以找到函数的不变性质,这往往是问题的突破口。
抽象函数性质的证明属于代数推理,和几何推理证明一样,考生在作答时要注意推理的严谨性。每一步都要有充分的条件,别漏掉条件,更不能臆造条件,推理过程层次分明,还要注意书写规范。
第五、函数零点定理使用不当若函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,且有f(a)f(b)<0。那么函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0。这个c也可以是方程f(c)=0的根,称之为函数的零点定理,分为“变号零点”和“不变号零点”,而对于“不变号零点”,函数的零点定理是“无能为力”的,在解决函数的零点时,考生需格外注意这类问题。
第六、混淆两类切线曲线上一点处的切线是指以该点为切点的曲线的切线,这样的切线只有一条;曲线的过一个点的切线是指过这个点的曲线的所有切线,这个点如果在曲线上当然包括曲线在该点处的切线,曲线的过一个点的切线可能不止一条。
因此,考生在求解曲线的切线问题时,首先要区分是什么类型的切线。
第七、混淆导数与单调性的关系一个函数在某个区间上是增函数的这类题型,如果考生认为函数的导函数在此区间上恒大于0,很容易就会出错。
解答函数的单调性与其导函数的关系时一定要注意,一个函数的导函数在某个区间上单调递增(减)的充要条件是这个函数的导函数在此区间上恒大(小)于等于0,且导函数在此区间的任意子区间上都不恒为零。
函数可导的条件:
如果一个函数的定义域为全体实数,即函数在其上都有定义。函数在定义域中一点可导需要一定的.条件:函数在该点的左右导数存在且相等,不能证明这点导数存在。只有左右导数存在且相等,并且在该点连续,才能证明该点可导。
可导的函数一定连续;连续的函数不一定可导,不连续的函数一定不可导。
解题过程
原函数的`导数等于反函数导数的倒数。
设y=f(x),其反函数为x=g(y)
可以得到微分关系式:dy=(df/dx)dx,dx=(dg/dy)dy
那么,由导数和微分的关系我们得到
原函数的导数是df/dx=dy/dx
反函数的导数是dg/dy=dx/dy
所以,可以得到df/dx=1/(dg/dx)
关于导数在函数中的应用的论文
【摘 要】新课程利用导数求曲线的切线,判断或论证函数的单调性,函数的极值和最值。导数是分析和解决问题的有效工具。
【关键词】导数 函数的切线 单调性 极值和最值
导数(导函数的简称)是一个特殊函数,它的引出和定义始终贯穿着函数思想。新课程增加了导数的内容,随着课改的不断深入,导数知识考查的要求逐渐加强,而且导数已经由前几年只是在解决问题中的辅助地位上升为分析和解决问题时的不可缺少的工具。函数是中学数学研究导数的一个重要载体,函数问题涉及高中数学较多的知识点和数学思想方法。近年好多省的高考题中都出现以函数为载体,通过研究其图像性质,来考查学生的创新能力和探究能力的试题。本人结合教学实践,就导数在函数中的应用作个初步探究。
有关导数在函数中的应用主要类型有:求函数的切线,判断函数的单调性,求函数的极值和最值,利用函数的单调性证明不等式,这些类型成为近两年最闪亮的热点,是高中数学学习的重点之一,预计也是“新课标”下高考的重点。
一、用导数求函数的切线 分析:根据导数的几何意义求解。
解:y′ = 3x2-6x , 当x=1时y′= - 3,即所求切线的斜率为-3.故所求切线的方程为y+3 = -3(x-1),即为:y = -3x.
1、方法提升:函数y=f(x)在点x0处的导数的几何意义,就是曲线y=f(x)在点P(x0, y=f(x0))处的切线的斜率。既就是说,曲线y=f(x)在点P(x0, y=f(x0))处的切线的`斜率是f′(x0) ,相应的切线方程为y-y0= f′(x0)(x-x0)。
二、用导数判断函数的单调性
例2.求函数y=x3-3x2-1的单调区间。
分析:求出导数y′,令y′>0或y′<0,解出x的取值范围即可。
解:y′= 3x2-6x,由y′>0得3x2-6x﹥0,解得x﹤0或x﹥2。
由y′<0 得3x2-6x﹤0,解得0﹤x<2。
故 所求单调增区间为(-∞,0)∪(2,+∞),单调减区间为 (0 ,2 )。
三、用导数求函数的极值
例3.求函数f(x)=(1/3)x3-4x+4的极值
解:由 f′(x)=x2-4=0,解得x=2或x=-2.
当x变化时,y′、y的变化情况如下:
当x=-2时,y有极大值f(-2)=-(28/3),当x=2时,y有极小值f(2)=-(4/3).
四、用导数求函数的最值
五、证明不等式
5、方法提升:利用导数证明不等式是近年高考中出现的一种热点题型。其方法可以归纳为“构造函数,利用导数研究函数最值”。
总之,导数作为一种工具,在解决数学问题时使用非常方便,尤其是可以利用导数来解决函数的单调性,极值,最值以及切线问题。在导数的应用过程中,要加强对基础知识的理解,重视数学思想方法的应用,达到优化解题思维,简化解题过程的目的,更在于使学生掌握一种科学的语言和工具,进一步加深对函数的深刻理解和直观认识。
参考资料:
1、普通高中课程标准实验教科书(北京师范大学出版社)
2、高中数学教学参考
★ 导数练习题
★ 导数知识点
★ 导数知识点总结