一元函数微分学(二)
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第二章 一元函数微分学
一元函数微分学在高等数学中占有重要地位,是考试的主要内容之一,应深入加以理解。在运算方面,应掌握导数的四则运算法则,以及隐函数、反函数和由参数方程确定的函数的求导公式等,并会求函数的微分。本章的另一个重点是利用导数研究函数及平面曲线的形态,并能解决一些简单的应用问题。第三,微分中值定理是导数应用的基础,应理解并会用罗尔定理、拉格朗日中值定理及泰勒公式,了解并会用柯西中值定理。
§2-1 导数和微分
本节主要归纳总结求函数的导数和微分的主要方法。导数与微分虽然是两个不同的概念,但它们之间也有关系:d()()dfxfxx。因此只要求出()fx的导数,由此关系式即可得到它的微分。所以,下面主要是总结求函数的导数的方法。
一、重要概念和重要公式
1. 导数概念
000000000000()()()lim.()()()lim()()()lim.xxxfxxfxfxxfxxfxfxxfxxfxfxx导 数:左导数:,右导数:
000()()().fxxfxfx在处可导
2. 导数的几何意义与物理意义
000000000()()(())()()().1()().()fxyfxxfxyfxfxxxyfxxxfx为曲线在点,处切线的斜率,切线方程和法线方程分别为物理意义:导数可表示为质点的即时速度,棒状物质的线密度,电路中的电流强度,转动物体的角速度等. 3. 微分概念
000000()()()0d()()d()~d(0)d.()()().yfxxfxyyyfxxoxyfxxyyxyyxfxxfxx若函数在处可微即可导,且,则与的关系:由于,,故有,且,均为的一阶无穷小在处连续是在处可微即可导的必要但非充分条件
4. 幂指函数求导公式
()()[()]()[()ln()].vxvxuxuxvxux
专升本高等数学(二)-一元函数微分学(一)
(总分:94.00,做题时间:90分钟)
一、{{B}}选择题{{/B}}(总题数:4,分数:8.00)
1.已知函数y=x5+3x4,则y'|x=2=______。
A.8
B.176
C.7
D.186
(分数:2.00)
A.
B. √
C.
D.
解析:
2.若下列各极限都存在,其中等式不成立的是______ A. B. C. D.
(分数:2.00)
A.
B.
C. √
D.
解析:[解析] 利用导数f(x)在点x0处的定义进行判断。
选项A中,[*],原等式成立。
选项B中,[*],原等式成立。
选项C中,[*],原等式不成立。
选项D中,[*],原等式成立。
3.已知函数f(x)在点x0处可导,且f'(x0)=2,则等于______
A.0
B.1
C.2
D.4
(分数:2.00)
A.
B.
C.
D. √
解析:[解析] [*]。
4.设f(x)在x0处不连续,则______
A.f'(x0)必存在 B.f'(x0)必不存在 C.必存在 D.必不存在
(分数:2.00)
A.
B. √
C.
D.
解析:[解析] 根据函数的可导与连续的关系可知,f(x)在x0处不连续,则f(x)在x0处不可导。
二、{{B}}填空题{{/B}}(总题数:8,分数:24.00)
5.曲线在点(2,3)处的切线方程是 1。
(分数:3.00)
填空项1:__________________ (正确答案:[*])
解析:
6.函数y=4x3-9x2+6x+1的驻点是 1。
(分数:3.00)
填空项1:__________________ (正确答案:[*],1)
解析:
7.设,则f'(0)=______。
(分数:3.00)
填空项1:__________________ (正确答案:[*])
一元函数微分学(二)
(总分100,考试时间90分钟)
一、单项选择
1. 设函数在在(-∞,+∞)上可导,则有______。 A.a=0,b=2 B.a=0,b=1 C.,b=2 D.a=e-1,b=1
2. 设函数f(x)在区间(-δ,δ)内有定义,若当x∈(-δ,δ)时,恒有|f(x)|≤x2,则x=0必是f(x)的______。A.连续而不可导点 B.间断点 C.可导点,且f'(0)=0 D.可导点,但f'(0)≠0
3. 设f(0)=0,则f(x)在点x=0可导的充要条件是______存在。 A. B. C. D.
4. 已知f'(x0)=5,,则k=______。A.1 B.0.6 C.-0.6D.-1
5. 已知f'(a)存在,则下列极限中,______=f'(a)。 A. B. C. D.
6. 设,则f(x)在x=0处______。A.无极限 B.不连续 C.f'-(0),f'+(0)存在但不相等 D.f'(0)存在,但f'(x)在该点不连续
7. 设,则f(x)有不可导点______个。A.4 B.3 C.2 D.1
8. 设,f(x)=ln(1+x2),则=______。A.-6B.-6ln2C.6ln2D.6
9. 设,则=______。 A. B. C. D.
10. 设方程隐含y=f(x),则=______。 A. B. C. D.
11. 设方程隐含y=f(x),则=______。 A. B.-1 C. D.
12. 函数y=(x-1)(|x-1|+|x+1|)的一阶导数是______。 A. B. C. D.
13. 设y=f(lnx),f(x)存在二阶导数,则=______。 A. B. C. D.
14. ,则f"(x)+x[f'(x)]3=______。
A.1 B.0 C. D.
第二章一元函数微分学
一.
先回顾导数的定义:
设函数
在
内有定义,如果极限
存在,则称
在
处可导,
称为函数的可导点,
且称上述极限值为函数
在
处的导数,记为:
或
;或简记为.
注意导数的本质是瞬时变化率,它还有另外两种常见的等价定义:
1
.
=;
2
.;
要特别关注
处的导数有特殊形式:
(更特别地,
要知道两个重要的结论:1.可导必连续;2。
函数
在处可导的充要
条件是对于分段函数在分段点处的可导性,一定从要考察其左、
右导出发.
例1
.已知=A,试求下列极限的值
(1
)
(2)
。
例2
.研究函数
在处的可导性.
解:因为
同理,可求得.
由于
,所以
在处不可导。(记住这个结论)
练习:设
在
处可导,求的值.
解:
(一)因为
在
处可导,从而
在处也连续.
所以,
即
(二)
由
得.
例3.
已知
,试求
在处的导数.
解:因为
,所以,
由此例可见,在导数存在的情况下,求导问题就归结为求一个型的极限.故求
导就是求极限,不必多举例,今后很少针对具体函数计算在一点处的导数值.
如把函数在一点处可导的概念推广到一个区间,则可得到导函数的概念.大家
要牢记基本导数表(共十五、六条)。这里的每一条都是根据导数的定义推出来
的,请大家在下面自己试着也推推.
如:
,求.
二.导数的几何意义
关于导数的几何意义,主要考察的题型有两种。一种题型是选择题或判断题。
比如:若函数
在
处可导,则曲线
在处必有切线;(√);
反之,若曲线
在
处有切线,则
在处必可导,则(×).
另一种题型是根据几何意义找切线.
例4
.求曲线
与直线垂直的切线.
解:设切点.
切线斜率
由题意,
即
故切线方程为
下面举一个复杂点的,把前面的知识点窜起来.
例5.
设为连续函数,
且
求曲线
在点处的切
线方程。(08年研究生考试题)
解:由于
,且
故(前面已讲过理由)
而,
所以,切线方程为
三.导数的四则运算
四则求导法则非常简单,但不注意的话,容易犯错误。下面举几个小例子.
例6
.求的导数.
注意:部分同学可能会犯下面的错误:.
例7
.设
求
此题应先化简再求导:
注意:个别同学容易把幂函数求导与指数函数求导的公式搞混.