导数极限知识总结
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函数的导数与极限的关系函数的导数与极限是微积分中两个重要的概念,它们在数学和科学领域中具有广泛的应用。
在本文中,我们将探讨函数的导数与极限之间的关系,以及它们在实际问题中的作用。
一、函数的导数函数的导数是描述函数变化率的概念,表示函数在某一点处的瞬时变化率。
简单来说,导数可以理解为函数在某一点的斜率。
假设函数f(x)表示某一变量x的函数,函数在点x处的导数表示为f'(x),可以通过求函数在该点的斜率来计算。
导数的定义可以表达为:f'(x) = lim (h→0) [(f(x+h) - f(x))/h]其中,lim表示极限,h表示x的增量。
计算导数的过程涉及到求极限的操作。
二、函数的极限函数的极限是描述函数在某一点处的趋势的概念。
当自变量x趋近于某一点时,函数f(x)的极限表示为lim (x→a) f(x),其中a为给定的常数。
极限可以分为左极限和右极限。
左极限表示当自变量x从左侧趋近于a时,函数f(x)的极限值;右极限表示当自变量x从右侧趋近于a时,函数f(x)的极限值。
当左极限等于右极限时,函数的极限存在。
计算函数的极限需要考虑函数在给定点处的趋势以及可能的奇点或不连续点。
三、导数与极限的关系导数和极限在微积分中密切相关。
事实上,导数可以通过函数的极限来定义。
当函数f(x)在某一点x处可导时,该点的导数就等于该点的极限。
具体而言,导数可以通过计算函数在该点的极限的斜率来获得。
此外,函数的极限也可以通过导数来计算。
如果函数在某一点处存在导数,那么该点的极限就等于该点的导数。
综上所述,导数和极限是紧密关联的。
导数可以通过计算函数的极限来获得,而函数的极限也可以通过导数来计算。
它们相互补充,帮助我们理解函数的性质和变化趋势。
四、导数与极限在实际问题中的应用导数和极限在实际问题中有着广泛的应用。
它们可以帮助我们解决各种与变化率和趋势相关的问题。
例如,在经济学中,我们可以使用导数来计算边际效应,帮助决策者做出最优的经济选择。
导数与函数的极限关系归纳在微积分领域中,导数与函数的极限是两个核心概念。
它们之间有着密切的关系,相互之间可以通过数学定理和公式进行转化和推导。
本文将对导数与函数的极限关系进行归纳总结,以帮助读者更好地理解和应用这些概念。
一、导数的定义与函数的极限导数是描述函数变化率的工具,它代表了函数在某一点的瞬时变化速率。
函数的极限则是描述函数在无穷接近某一点时的值趋势。
导数和函数的极限之间的关系可以通过导数的定义和极限的计算来确定。
二、导数与函数极限的关联定理1. 函数在某一点可导,则在该点必定存在极限。
这是因为导数的存在要求函数在该点的斜率存在,而斜率的存在又要求函数在该点必须是连续的,即函数在该点存在极限。
2. 函数在某一点不可导,则在该点的极限未必存在。
这是因为函数不可导说明在该点的斜率不存在,而不存在的斜率会导致函数在该点的极限未必存在。
三、导数和函数极限的计算方法1. 利用导数计算函数在某一点的极限。
当函数在某一点可导时,可以通过导数公式来计算函数在该点的极限。
2. 利用极限计算函数的导数。
当函数在某一点存在极限时,可以利用求极限的方法来计算函数在该点的导数。
这两种方法的应用范围不同,但都是导数与函数极限关系的重要表现形式。
四、导数和函数极限的性质1. 函数在连续的区间上可导,则在该区间上函数的极限存在。
这是因为可导性要求函数在该区间上连续,而连续函数的极限存在。
2. 函数在某一点可导,则在该点的左极限和右极限存在且相等。
这些性质反映了导数与函数极限之间的密切关系,同时也为我们研究函数的性质提供了有效的工具。
五、导数与函数极限的应用导数和函数极限是微积分理论的基础,也是应用于实际问题解决中的重要工具。
它们可以用来求解函数的最值、优化问题、判断函数的增减性等等。
在自然科学、工程技术和经济管理等领域中都有广泛的应用。
综上所述,导数与函数的极限是微积分中的重要概念,它们之间存在着密切的关系。
导数和极限的计算方法、关联定理、性质和应用,都为我们探索和应用微积分提供了有力的工具和理论基础。
高等数学知识点总结pdf
高等数学知识点总结
一、函数与极限
1. 函数的定义、连续性与间断点
2. 导数与极值
3. 不定积分与定积分
4. 泰勒展开式与幂级数展开
5. 重要的极限定理:夹逼定理、洛必达法则等
二、微分方程
1. 一阶常微分方程与分离变量法
2. 一阶线性微分方程
3. 高阶线性常系数齐次微分方程
4. 高阶线性常系数非齐次微分方程
5. 欧拉方程与特征方程法
三、多元函数与偏导数
1. 多元函数的定义与性质
2. 偏导数与全微分
3. 隐函数与参数方程
4. 多元函数的极值与条件极值
四、重积分与曲线积分
1. 重积分的概念与性质
2. 极坐标系与二重积分
3. 三重积分与球坐标系
4. 曲线积分的概念与性质
5. 向量场的曲线积分和曲面积分
五、无穷级数与傅里叶级数
1. 数列极限与数列的收敛性
2. 数项级数的概念与性质
3. 正项级数的审敛法与一致收敛性
4. 幂级数与傅里叶级数的展开
六、空间解析几何
1. 点、直线与平面的方程
2. 曲线与曲面的方程
3. 空间中的向量运算
4. 空间曲线的切线与法平面
5. 空间曲面的切平面与法线
七、常微分方程
1. 一阶常微分方程的概念与解法
2. 高阶常微分方程的特征方程法
3. 常系数线性齐次微分方程的解法
4. 变系数线性齐次微分方程的解法
这些是高等数学中的一些重要知识点总结,掌握了这些知识,对于解题和理解高等数学的相关概念非常有帮助。
导数与函数的极限与无穷小在微积分中,导数和函数的极限以及无穷小是非常重要的概念。
导数被定义为函数在某一点处的斜率,而函数的极限则描述了函数在某一点的趋势。
而无穷小则是描述对于较小的变化,函数值趋于零的一种特性。
本文将探讨导数与函数的极限以及无穷小的关系和性质。
一、导数的定义与性质导数在微积分中扮演着至关重要的角色。
导数的定义可以表示为函数$f(x)$在某一点$x=a$处的斜率。
数学上可以写作:\[f'(a)=\lim_{{h \to 0}} \frac{{f(a+h)-f(a)}}{h}\]其中,$f'$表示导数,$a$表示特定的点,$h$表示一个无穷小量,用以描述$x$的变化量。
导数具有以下几个性质:1. 若$f(x)$在点$a$处可导,则它在该点连续;2. 若$f(x)$在点$a$处连续,则它在该点可导;3. 若$f(x)$在点$a$处可导,则它在该点的导数即为该点的切线斜率;4. 若$f(x)$在点$a$处可导,则它在该点的导数是该点的线性近似。
二、函数的极限函数的极限可以被理解为当自变量趋近于某一特定值时,函数值的趋势。
数学上定义如下:\[\lim_{{x \to a}} f(x)=L\]其中,$L$表示某一实数,$a$表示特定的值,$x$表示自变量。
如果对于任意一个给定的正数$\varepsilon$,总可以找到某一正数$\delta$,使得当$|x-a|<\delta$时,有$|f(x)-L|<\varepsilon$,那么就称函数$f(x)$在$x=a$处极限为$L$。
函数的极限有以下几个性质:1. 极限存在唯一,若极限存在,则极限值是唯一的;2. 有界性,若一个函数在某一点的极限存在,则在该点附近的函数值有界;3. 保号性,若函数在某一点的极限存在且不为零,则在该点附近的函数值同号。
三、无穷小与极限的关系无穷小是用来描述极限的一种特性,它是指当自变量趋近某一值时,函数值趋于零。
大一高数上所有知识点总结一、函数与极限1. 函数的概念与性质1.1 函数的定义1.2 函数的性质2. 极限的概念与性质2.1 极限的定义2.2 极限存在的充分条件2.3 极限的性质及四则运算法则3. 无穷小量与无穷大量3.1 无穷小量的概念与性质3.2 无穷大量的概念与性质4. 极限的计算4.1 用夹逼准则求极限4.2 用无穷小量比较求极限4.3 用洛必达法则求极限4.4 用泰勒公式求极限二、导数与微分1. 导数的概念与求导法则1.1 导数的概念1.2 导数的计算与求导法则1.3 隐函数的导数1.4 高阶导数2. 函数的微分与高阶导数2.1 函数的微分2.3 高阶导数的概念与计算3. 函数的增减性与凹凸性3.1 函数的单调性3.2 函数的最值与最值存在条件3.3 函数的凹凸性及拐点三、函数的应用1. 泰勒公式在误差估计中的应用2. 函数的极值及其应用3. 函数的图形与曲线的切线方程4. 收敛性与闭区间紧性的概念及应用四、不定积分1. 不定积分的概念与性质1.1 不定积分的定义1.2 不定积分的性质1.3 不定积分的基本公式2. 不定积分的计算2.1 一些特殊函数的不定积分2.2 有理函数的不定积分2.3 有理三角函数的不定积分2.4 特殊的不定积分解法五、定积分1. 定积分的概念与性质1.1 定积分的定义1.2 定积分的性质2. 定积分的几何应用2.1 定积分与曲线下面积2.2 定积分与旋转体的体积计算2.3 定积分与空间几何体的体积计算六、微分方程1. 微分方程的概念与基本性质1.1 微分方程的定义1.2 微分方程的基本性质2. 常微分方程的解法2.1 一阶微分方程的解法2.2 二阶微分方程的解法2.3 高阶微分方程的解法3. 微分方程在物理问题中的应用3.1 弹簧振动问题3.2 电路的动态特性问题3.3 理想气体的状态方程问题七、多元函数微积分1. 多元函数的概念与性质1.1 多元函数的定义1.2 多元函数的导数与偏导数1.3 多元函数的微分2. 多元函数的极值与条件极值2.1 多元函数的极值点2.2 多元函数的条件极值点3. 二重积分与三重积分3.1 二重积分的概念与性质3.2 二重积分的计算3.3 三重积分的概念与性质3.4 三重积分的计算4. 重积分在几何与物理中的应用4.1 重积分与平面图形的面积计算4.2 重积分与曲面旋转体的体积计算4.3 重积分与空间物体的质量与重心计算八、无穷级数1. 数项级数的概念与性质1.1 数项级数的概念1.2 数项级数收敛的充分条件1.3 数项级数的审敛法2. 幂级数2.1 幂级数的概念与性质2.2 幂级数的收敛域2.3 幂级数在收敛域上的一致收敛性3. 函数项级数3.1 函数项级数的概念与性质3.2 函数项级数收敛的判别法3.3 函数项级数的一致收敛性以上是大一高数的知识点总结,总结了函数与极限、导数与微分、函数的应用、不定积分、定积分、微分方程、多元函数微积分、无穷级数等内容。
导数求极限的方法总结导数是微积分中的一个重要概念,用于研究函数的变化率和函数的极值。
在求解极限时,导数是一种常用的方法。
本文将从导数的定义、导数与极限的关系以及导数求极限的具体步骤等方面进行详细介绍。
导数的定义是函数在某一点上的变化率。
对于函数f(x),在x点处的导数可以表示为f'(x),即f'(x) = lim(h→0) (f(x+h) - f(x))/h。
其中,h表示自变量x的增量。
从这个定义可以看出,导数可以理解为函数在某一点上的瞬时变化率。
导数与极限之间存在密切的联系。
在求解导数时,我们实际上是在求解一个极限。
通过求导,我们可以得到函数在每个点上的导数值,进而研究函数的变化情况。
而在求解极限时,我们通常可以利用导数的性质来简化问题,进而求得极限的值。
接下来,我们将具体介绍如何利用导数求解极限。
假设我们要求解函数f(x)在x=a处的极限lim(x→a) f(x),其中a为常数。
首先,我们可以使用导数的定义,计算出函数f(x)在x=a处的导数f'(a)。
然后,我们将极限的问题转化为求导数的问题,即求解f'(a)。
最后,我们可以通过计算导数f'(a)的值来得到极限的值。
具体步骤如下:1. 计算函数f(x)在x=a处的导数f'(a)。
根据导数的定义,我们可以通过求解极限lim(h→0) (f(a+h) - f(a))/h来得到导数f'(a)的值。
2. 将极限的问题转化为求导数的问题。
我们可以将求解极限lim(x→a) f(x)转化为求解f'(a)的问题。
3. 计算导数f'(a)的值。
将常数a代入导数的表达式中,计算出f'(a)的值。
4. 得到极限的值。
将导数f'(a)的值代入极限的表达式中,计算出极限的值。
通过以上步骤,我们可以利用导数求解函数在某一点上的极限。
需要注意的是,在计算导数和求解极限时,我们需要考虑函数的定义域、连续性以及导数的存在性等条件。
极限与导数的基础知识与运用极限和导数是高等数学中重要的概念,也是计算机科学、物理学等多个领域中必不可少的数学工具。
本文旨在系统地介绍极限和导数的概念,以及它们的应用。
一、极限1.1 极限的定义极限是研究函数变化趋势的一种方法。
给定一个函数 $f(x)$,当自变量 $x$ 越来越接近某个特定的值 $a$ 时,如果函数值 $f(x)$ 也越来越接近某个常数 $L$,则称 $L$ 是函数 $f(x)$ 当 $x$ 趋近于 $a$ 时的极限,记作$$\lim_{x\rightarrow a}f(x)=L$$其中,$x$ 可以从左侧或右侧趋近于 $a$。
1.2 夹逼定理夹逼定理是极限的一个重要定理,它有助于我们判断一些函数的极限是否存在。
设 $f(x)\leq g(x)\leq h(x)$,当 $x\rightarrow a$ 时,$f(x)$ 和 $h(x)$ 的极限都等于 $L$,则 $g(x)$ 的极限也等于 $L$。
即$$\lim_{x\rightarrow a}f(x)=L=\lim_{x\rightarrow a}h(x)\Rightarrow \lim_{x\rightarrow a}g(x)=L$$1.3 极限的计算计算极限的方法有很多,以下是一些典型的极限计算方法:1.3.1 基本极限$$ \lim_{x\rightarrow 0}\frac{\sin x}{x}=1 $$$$ \lim_{x\rightarrow \infty}\left(1+\frac{1}{x}\right)^x=e $$1.3.2 无穷小与无穷大当 $x\rightarrow 0$ 时,如果 $f(x)$ 满足 $\lim_{x\rightarrow0}f(x)=0$,则称 $f(x)$ 是一个无穷小。
当 $x\rightarrow \infty$ 时,如果 $f(x)$ 满足 $\lim_{x\rightarrow \infty}f(x)=\infty$,则称 $f(x)$ 是一个无穷大。
导数极限知识点总结一、导数1.导数的定义导数是函数在某一点的变化率,也可以理解为函数的斜率。
在数学上,导数可以用极限的概念来定义,即函数f(x)在点x=a处的导数为:f'(a) = lim┬(x→a)〖(f(x) - f(a))/(x - a)〗其中,f'(a)表示函数f(x)在点x=a处的导数。
2.导数的计算方法导数的计算方法有很多种,常见的有以下几种:(1)基本导数公式:如常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数、和差积商等的导数公式。
(2)求导法则:如导数的四则运算法则、复合函数的导数、反函数的导数等。
(3)隐函数求导:当函数以隐式形式给出时,可以利用隐函数求导法则来求导数。
(4)参数方程求导:当函数以参数方程形式给出时,可以利用参数方程求导法则来求导数。
3.导数的几何意义导数在几何上有重要的意义,它表示函数图像在某一点的切线斜率。
具体来说,如果函数f(x)在点x=a处的导数为f'(a),则函数图像在点(x,f(x))处的切线斜率为f'(a)。
4.导数的应用导数在实际问题中有着广泛的应用,比如在物理学中,速度和加速度可以由位移函数的导数得到;在经济学中,生产函数的边际产出可以由边际生产率的导数得到;在生物学中,物种的增长率可以由种群增长函数的导数得到等等。
5.高阶导数高阶导数是指对函数的导数再求导数,可以用f''(a)、f'''(a)等来表示。
高阶导数在研究函数的凹凸性、拐点等方面有重要的应用。
6.导数的性质导数具有一系列的性质,包括导数的和、差、积、商法则、导函数的值、方向导数、导数的中值定理等。
二、极限1.极限的定义极限是函数在某一点或无穷远处的趋近状态,其定义为:设函数f(x)在点x=a的某个邻域内有定义,如果存在一个常数L,使得当x趋向于a时,f(x)无限接近L,那么就称函数f(x)在点x=a处的极限为L,记作lim┬(x→a)〖f(x) = L〗。
极限导数知识点总结一、极限导数的定义极限导数,即导数的计算可以通过极限的方式来进行。
在函数 f(x) 在 x=a 处可导的条件下,函数 f(x) 在 x=a 处的导数定义如下:若极限:lim (x→a) [f(x)-f(a)] / (x-a)存在,记为 f'(a),则称此极限为函数 f(x) 在 x=a 处的导数,又称为 f(x) 在 x=a 处的切线斜率。
二、极限导数的求解1. 基本导数公式:(1)常数函数的导函数: f(x) = C , 其中C为常数, f'(x) = 0(2)幂函数的导函数: f(x) = x^n, f'(x) = nx^(n-1), (n ≠ 0)(3)指数函数的导函数: f(x) = a^x, f'(x) = a^x * ln(a)(4)对数函数的导函数: f(x) = ln(x), f'(x) = 1/x(5)三角函数的导函数: f(x) = sin(x), f'(x) = cos(x)f(x) = cos(x), f'(x) = -sin(x)(6)反三角函数的导函数: f(x) = arcsin(x), f'(x) = 1 / √(1-x^2)f(x) = arccos(x), f'(x) = -1 / √(1-x^2)f(x) = arctan(x), f'(x) = 1 / (1+x^2)2. 导数存在与连续函数导数存在的条件:对于函数 f(x) 在 x=a 处可导,必须满足两个条件:(1)函数 f(x) 在 x=a 处存在;(2)函数 f(x) 在 x=a 处的左、右导数相等。
3. 导数的运算法则导数的运算法则包括:四则运算法则、复合函数的导数法则、反函数的导数法则以及隐函数求导法则等。
4. 导数的应用导数的应用包括但不限于:切线方程与法线方程的求解、极值点与拐点的判定、函数图像的凹凸性判定、最值问题和最优化问题等。
极限和导数知识点总结一、极限的概念1.1 极限的定义在微积分学中,当自变量趋于一个特定的值时,函数的取值趋于一个特定的常数。
这个常数就是函数在这个点的极限。
极限的定义可以用“只要x充分接近a,函数f(x)的值就充分接近L”来描述。
其数学符号表示为lim(x→a)f(x)=L。
1.2 极限的性质极限具有很多重要的性质,包括有界性、局部性、保号性、保序性、四则运算法则等。
这些性质对于求解极限和理解函数的性质都非常重要。
1.3 极限的计算求解极限的方法有很多种,包括直接代入法、夹逼法、洛必达法则、泰勒展开式等。
这些方法在不同的情况下都有其特定的应用。
1.4 极限的应用极限在微积分学中有着广泛的应用,包括计算函数的导数和积分、求解极限值、研究函数的性态和曲线的性质等。
二、导数的概念2.1 导数的定义在微积分学中,导数表示函数在某一点的变化率,或者函数的某一点的切线的斜率。
其定义为在x点的导数为lim(Δx→0)(f(x+Δx)-f(x))/Δx。
导数是函数的局部性质,它描述了函数在某一点的瞬时变化率。
2.2 导数的性质导数具有很多重要的性质,包括可加性、可乘性、反函数的导数、复合函数的导数、高阶导数等。
这些性质对于理解函数的变化规律和研究函数的性质都非常重要。
2.3 导数的计算求解导数的方法有很多种,包括基本函数的导数公式、复合函数的求导法则、隐函数的求导法则、参数方程的求导法则等。
这些方法在不同的情况下都有其特定的应用。
2.4 导数的应用导数在微积分学中有着广泛的应用,包括求解函数的极值和拐点、研究函数的图像和曲线的性质、描述物理和工程问题中的变化规律等。
三、极限和导数的关系3.1 极限和导数的联系极限和导数是微积分学中两个非常重要的概念,它们之间有着密切的联系。
事实上,导数的定义就是一个特定类型的极限,即函数在某一点的变化率的极限。
因此,理解极限和导数之间的联系对于深入理解微积分学是非常重要的。
3.2 极限和导数的计算在求解函数的导数时,往往需要使用极限的计算方法。
数学分析知识点总结一、引言数学分析是研究函数、极限、导数、积分等概念的数学分支。
它是现代数学的基础,对于理解和应用更高级的数学理论至关重要。
二、极限与连续性1. 极限的定义与性质- 极限的概念- 极限的性质和运算法则- 无穷小与无穷大- 极限存在的条件2. 无穷级数- 级数的收敛性- 收敛级数的性质- 级数的极限3. 函数的连续性- 连续函数的定义- 间断点的分类- 连续函数的性质三、导数与微分1. 导数的定义- 导数的直观理解- 导数的严格定义2. 导数的计算- 导数的基本公式- 链式法则、乘积法则、商法则 - 高阶导数3. 微分- 微分的概念- 微分的几何意义- 微分的应用四、中值定理与泰勒展开1. 中值定理- 罗尔定理- 拉格朗日中值定理- 柯西中值定理2. 泰勒展开- 泰勒级数- 泰勒展开的应用- 泰勒级数的收敛性五、积分1. 不定积分- 基本积分表- 换元积分法- 分部积分法2. 定积分- 定积分的定义- 定积分的性质- 定积分的计算3. 积分的应用- 面积计算- 体积计算- 平面曲线的弧长六、级数1. 级数的收敛性- 收敛级数的定义- 收敛性的判别方法2. 幂级数- 幂级数的收敛半径- 幂级数的应用3. 傅里叶级数- 傅里叶级数的概念- 傅里叶级数的物理意义七、多元函数分析1. 多元函数的极限与连续性 - 多元函数的极限- 多元函数的连续性2. 偏导数与梯度- 偏导数的定义- 梯度的概念3. 多重积分- 二重积分的定义- 二重积分的计算方法八、结论数学分析是数学学科的基石,它的概念和方法广泛应用于物理、工程、经济等多个领域。
掌握数学分析的知识点对于理解和解决实际问题具有重要意义。
以上是数学分析的主要知识点概述。
每个部分都可以进一步扩展,包含更多的细节和例子。
这篇文章的结构旨在提供一个清晰的框架,便于读者理解和复习数学分析的核心概念。
导数及极限知识点总结一、导数的定义和计算导数的概念最早由牛顿和莱布尼茨在17世纪提出,它描述了函数在某一点附近的变化率,是函数的重要特征之一。
导数的定义是通过极限来进行表述的,下面我们就来看一下导数的定义以及如何计算导数。
1. 导数的定义在数学上,对于函数y=f(x),它在点x处的导数可以用以下极限的形式进行定义:\[f'(x)=\lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x+\Delta x)-f(x)}{\Delta x}\]这个极限描述的是当自变量x的增量Δx趋于0时,函数值的增量与自变量增量的比值的极限值。
这个极限存在时,我们就称函数在点x处可导,也就是存在导数。
导数也可以看作是函数在某一点处的切线的斜率。
2. 导数的计算在实际计算导数的过程中,我们可以通过一些常见的函数的导数公式来进行计算。
例如,对于常数函数y=c,它的导数就是0;对于幂函数y=x^n,它的导数是nx^(n-1);对于指数函数y=a^x,它的导数是a^x*ln(a);对于对数函数y=log_ax,它的导数是1/(x*ln(a))等等。
此外,还可以通过导数的性质和运算法则来计算复合函数、反函数、参数方程等的导数。
3. 导数的几何意义导数的几何意义是描述函数图像在某一点处的切线斜率,也就是函数在这一点的变化率。
导数大于0表示函数在这一点上升,导数小于0表示函数在这一点下降,导数等于0表示函数在这一点达到极值点。
通过导数,我们可以了解函数在不同点上的变化趋势和性质。
二、导数的性质和应用导数作为研究函数变化率的工具,具有一些重要的性质和应用,下面我们来看一下这些内容。
1. 导数的性质导数具有一系列的性质,包括可导性、可导函数的性质、导数与函数的性质等。
其中最重要的是可导函数的性质,通过导数的定义和计算可以得到函数在某一点可导的判定条件。
导数还具有加法、数乘、乘法和除法等运算法则,这些性质为导数的计算和应用提供了便利。
导数及其应用(理)(一)导数导数的基本知识点:(一).极限的基础知识:1.特殊数列的极限(1)0||1lim 11||11nn q q q q q →∞<⎧⎪==⎨⎪<=-⎩不存在或.(2)1101100()lim ()()k k k k tt t n t t kk t a n a n a a k t b n b n b b k t ---→∞-⎧<⎪+++⎪==⎨+++⎪⎪>⎩不存在 .(3)()111lim11nn a q a S qq→∞-==--(S 无穷等比数列}{11n a q - (||1q <)的和).2. 函数的极限定理lim ()x x f x a →=⇔0lim ()lim ()x x x x f x f x a -+→→==.3.函数的夹逼性定理如果函数f(x),g(x),h(x)在点x 0的附近满足:(1)()()()g x f x h x ≤≤;(2)0lim (),lim ()x x x x g x a h x a →→==(常数),则0lim ()x x f x a →=.本定理对于单侧极限和∞→x 的情况仍然成立.4.几个常用极限 (1)1lim0n n →∞=,lim 0n n a →∞=(||1a <);(2)00lim x x x x →=,0011lim x x x x →=.5.两个重要的极限(1)0sin lim1x x x →=; (2)1lim 1xx e x →∞⎛⎫+= ⎪⎝⎭(e=2.718281845…). 6.函数极限的四则运算法则若0lim ()x x f x a →=,0lim ()x x g x b →=,则(1)()()0lim x x f x g x a b →±=±⎡⎤⎣⎦; (2)()()0lim x x f x g x a b →⋅=⋅⎡⎤⎣⎦; (3)()()()0lim0x x f x ab g x b→=≠. 7.数列极限的四则运算法则 若lim ,lim n n n n a a b b →∞→∞==,则(1)()lim n n n a b a b →∞±=±; (2)()lim n n n a b a b →∞⋅=⋅;(3)()lim0n n na ab b b →∞=≠(4)()lim lim lim n n n n n c a c a c a →∞→∞→∞⋅=⋅=⋅( c 是常数).基本方法和数学思想1.数列极限(1)掌握数列极限的直观描述性定义;(2)掌握数列极限的四则运算法则,注意其适用条件:一是数列{a n }{b n }的极限都存在;二是仅适用于有限个数列的和、差、积、商,对于无限个数列的和(或积),应先求和(或积),再求极限;(3)常用的几个数列极限:C C n =∞→lim (C 为常数);01lim=∞→nn ,0lim =∞→n n q (a <1,q为常数); (4)无穷递缩等比数列各项和公式qa S S nn -==∞→1lim 1(0<1<q )2.函数的极限:(1)当x 趋向于无穷大时,函数的极限为a a x f x f n n ==⇔-∞→+∞→)(lim )(lim(2)当0x x →时函数的极限为a a x f x f x x x x ==⇔+-→→)(lim )(lim 0: (3)掌握函数极限的四则运算法则;3..函数的连续性:(1)如果对函数f(x)在点x=x 0处及其附近有定义,而且还有)()(lim 00x f x f x x =→,就说函数f(x)在点x 0处连续;(2)若f(x)与g(x)都在点x 0处连续,则f(x)±g(x),f(x)g(x),)()(x g x f (g(x)≠0)也在点x 0处连续;(3)若u(x)在点x 0处连续,且f(u)在u 0=u(x 0)处连续,则复合函数f[u(x)]在点x 0处也连续;4..初等函数的连续性:①指数函数、对数函数、三角函数等都属于基初等函数,基本初等函数在定义域内每一点处都连续;②基本初等函数及常数函数经有限次四则运算和复合后所得到的函数,都是初等函数.初等函数在定义域内每一点处都连续;③连续函数的极限运算:如果函数在点x 0处有极限,那么)()(lim 00x f x f x x =→(二)导数的定义:1.导数的概念:函数y =)(x f 的导数)(x f ',就是当Δx →0时,函数的增量Δy 与自变量的增量Δx 的比xy ∆∆的 ,即)(x f '= = .2.导函数:函数y =)(x f 在区间(a, b)内 的导数都存在,就说)(x f 在区间( a, b )内 ,其导数也是(a ,b )内的函数,叫做)(x f 的 ,记作)(x f '或x y ',函数)(x f 的导函数)(x f '在0x x =时的函数值 ,就是)(x f 在0x 处的导数.3.导数的几何意义:设函数y =)(x f 在点0x 处可导,那么它在该点的导数等于函数所表示曲线在相应点),(00y x M 处的 .4.求导数的方法(1) 八个基本求导公式)('C = ; )('n x = ;(n∈Q) )(sin 'x = , )(cos 'x =)('x e = , )('x a = )(ln 'x = , )(log 'x a =(2) 导数的四则运算)('±v u = ])(['x Cf = )('uv = ,)('vu = )0(≠v (3) 复合函数的导数设)(x u θ=在点x 处可导,)(u f y =在点)(x u θ=处可导,则复合函数)]([x f θ在点x 处可导, 且)(x f '= ,即x u x u y y '⋅'='.例题讲解:求极限的方法1.约去零因子求极限例1:求极限11lim 41--→x x x2.分子分母同除求极限例2:求极限13lim 323+-∞→x x x x【注】(1) 一般分子分母同除x 的最高次方;(2) ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=<∞>=++++++----∞→nm b a n m n m b x b x b a x a x a nnm m mm n n n n x 0lim 011011 3.分子(母)有理化求极限例3:求极限)13(lim 22+-++∞→x x x例4、(1)1lim2n a n n a ∞++=+→,则a =例5、)已知函数f(x)= 23(0(0x x a x +≠⎧⎨=⎩当时)当时) ,点在x=0处连续,则2221lim x an a n n →∞+=+ .例6、(2007湖北理)已知p 和q 是两个不相等的正整数,且2q ≥,则111lim 111pq n n n ∞⎛⎫+- ⎪⎝⎭=⎛⎫+- ⎪⎝⎭→A .0B .1C .pqD .11p q --练习:极限及其运算1.(1)5lim(7)10n n →∞-= ;(2)1lim n n n →∞+= ;(3)2(1)lim (1)n n nn →∞-+= ;(4)1lim ()2x x +→∞= ;(5)21lim()2x x →= ;(6)2211lim 21x x x x →---= ;(7) 24lim()1n n n n →∞--+= ;(8)32lim 32n n n n n →∞+-=;(9)1x →= ;(10)lim )x x +→∞= ;(11)111lim[(1)(1)(1)]23n n n→∞--⋅⋅⋅-= .2.设函数1(0)()0(0)1(0)x x f x x x x +>⎧⎪==⎨⎪-<⎩,则0lim()x f x +→= ; 0lim ()x f x -→= ; 0lim ()x f x →= . 3.已知0a >,则1lim 1n n a →∞+= ;lim 1nnn a a →∞+= .4.下列说法正确的是 A,若()f x =,则lim ()0x f x →∞=; B若()f x 则1lim ()0x f x →=; C 若22()2x x f x x +=+,则2lim ()2x f x →-=-;D,若0)()1(0)x f x x x ≥=+<⎪⎩,则0lim ()0x f x →=.5.下列函数在1x =处没有极限的是A,32()1x x f x x -=- B,3()21g x x =+C,2(1)()0(1)x x h x x ≥⎧=⎨<⎩ D,1(1)()1(1)x x v x x x ->⎧=⎨-+<⎩导数的几何意义应用:一、知识点:1. 函数)(x f y =在点0x 处的导数的几何意义是________________________________.2. 若函数)(x f y =在点0x 处的导数存在,则它所对应的曲线上点))(,(00x f x 处的切线方程是___________________________.3.曲线423+-=x x y 在点(1,3)处的切线的倾斜角为_______.4.曲线12++=x xe y x 在点(0,1)处的切线方程是_______________________.5.曲线2-=x xy 在点1=x 处的切线方程是______________________________. 例题:1.已知函数ax x x f +=32)(与c bx x g +=2)(的图像都过点P(2,0),且在点P 处有相同的切线。
专科大一数学知识点一、导数与极限在专科大一的数学学习中,导数与极限是最基础也是最重要的数学知识点之一。
导数是函数在某一点处的变化率,可以用来描述变化的速度。
极限是函数在某一点趋于无穷时的取值情况,是解决各种数学问题的基本工具。
二、微分学微分学是导数的研究,主要包括函数的连续性、可导性、凹凸性等概念和定理。
研究微分学可以帮助我们更好地理解函数的性质和行为,解决实际问题。
三、积分学积分学是导数的逆运算,主要包括不定积分和定积分的计算方法和性质。
积分学在物理、经济学等领域有广泛的应用,可以用来计算区域面积、曲线长度、物体体积等。
四、线性代数线性代数是专科大一数学的重要组成部分,主要包括向量、矩阵、行列式、线性方程组等内容。
线性代数是许多学科的基础,如物理学、工程学、计算机科学等。
五、概率论与数理统计概率论与数理统计是研究随机事件和现象的数学分支,主要包括基本概念、概率分布、随机变量、假设检验等内容。
概率论与数理统计在实际生活中有广泛应用,如风险评估、市场分析、医学统计等。
六、微分方程微分方程是描述物理和自然现象的数学模型,主要包括常微分方程和偏微分方程。
微分方程在物理学、工程学、生物学等领域中有广泛应用,可以用来描述振动、扩散、传热等过程。
七、离散数学离散数学是研究离散结构和离散对象的数学分支,主要包括集合论、图论、逻辑等内容。
离散数学在计算机科学、信息技术等领域中有重要意义,可以用来解决各种离散问题。
八、复变函数复变函数是以复数为自变量和函数值的函数,主要包括复数的运算、复数函数的性质、解析函数等内容。
复变函数在物理学、工程学、电路分析等领域中有广泛应用,可以用来描述交流电路、电磁场等现象。
以上就是专科大一数学的一些重要知识点,它们是我们深入学习数学的基础,并且在我们的日常生活和各个领域中都有广泛应用。
通过系统地学习和掌握这些知识,我们可以提高数学思维能力,培养解决问题的能力,为将来的学习和工作打下坚实基础。
函数的极限与导数的关系函数的极限和导数是微积分中两个重要的概念,它们之间存在紧密的关联。
本文将探讨函数的极限与导数的关系,并分析它们在数学和实际应用中的重要性。
一、函数的极限在微积分中,函数的极限是指当自变量无限接近某个特定值时,函数值的趋势。
通过极限,我们可以了解函数在特定点附近的行为和变化。
函数f(x)的极限可以表示为lim┬(x→a)〖f(x)〗=L,其中x→a表示x无限接近于a,L表示极限的值。
这意味着当x无限接近a时,f(x)会无限接近于L。
二、导数的定义导数是函数在某一点的变化速率,描述了函数图像的斜率。
导数的定义为:f'(a) = lim┬(h→0)(f(a+h)-f(a))/h。
其中,f'(a)表示函数f(x)在点a处的导数,h表示自变量的微小增量。
导数表示的是函数在某一点的瞬时变化率,通过导数我们可以研究函数的增减性、曲线的凹凸性等性质。
三、函数的极限与导数的关系函数的极限与导数有着密切的联系。
当函数f(x)在点a处可导时,f'(a)即为f(x)在点a处的导数。
而函数在点a处的极限lim┬(x→a)〖f(x)〗就等于f(a)。
这种关系可以用极限和导数之间的定义来解释。
因为导数定义中的极限是针对自变量趋近于某个点时的函数值变化情况,因此导数也可以看作是函数在某一点的极限。
另外,函数在某一点可导,意味着函数在该点右侧和左侧的极限都存在且相等。
这是因为导数定义中的极限需要考虑自变量的微小增量在点a左右两侧的变化情况。
四、极限与导数的应用函数的极限和导数在数学和实际应用中都有广泛的应用。
在数学中,极限和导数是微积分的基础概念,对于研究函数的性质和变化规律具有重要作用。
通过研究函数的极限和导数,我们可以计算曲线的斜率、判断函数的极值点和拐点等。
在实际应用中,极限和导数被广泛运用在物理学、经济学、工程学等领域。
例如,在物理学中,我们可以利用导数来描述物体的运动状态和速度变化;在经济学中,导数可用来衡量生产函数的边际收益率;在工程学中,导数可以帮助我们分析电路中电流和电压的变化。
极限与导数知识点总结极限与导数是微积分学中非常重要的内容,它们是我们理解函数性质和计算函数变化率的基础。
在这篇总结中,我将从定义、性质和常见计算方法等方面对极限与导数进行详细的介绍和解析。
一、极限的概念与性质1. 极限的定义极限是描述函数在某一点附近的行为的概念。
如果一个函数$f(x)$在$x=a$附近的取值随着$x$的逼近$a$而无限接近某一值$A$,那么我们就说当$x$趋近$a$时$f(x)$的极限为$A$,记作$\lim_{x\to a}f(x)=A$。
2. 极限的性质(1)唯一性:若$\lim_{x\to a}f(x)$存在,则其极限唯一。
(2)局部有界性:如果$\lim_{x\to a}f(x)=A$存在,则存在一个$\delta>0$,使得当$0<|x-a|<\delta$时,$f(x)$有界。
(3)局部保号性:若$\lim_{x\to a}f(x)=A$存在且$A>0$,则存在一个$\delta>0$,当$0<|x-a|<\delta$时,$f(x)>0$;若$A<0$,则存在一个$\delta>0$,当$0<|x-a|<\delta$时,$f(x)<0$。
(4)局部保号性:若$\lim_{x\to a}f(x)=A>0$,则存在一个$\delta>0$,当$0<|x-a|<\delta$时,$f(x)>0$;若$\lim_{x\to a}f(x)=A<0$,则存在一个$\delta>0$,当$0<|x-a|<\delta$时,$f(x)<0$。
3. 极限存在的条件函数$f(x)$在$x=a$处的极限存在的条件有:(1)情况一:$\lim_{x\to a}f(x)$存在且有限。
(2)情况二:$\lim_{x\to a^+}f(x)$和$\lim_{x\to a^-}f(x)$均存在且相等。
高中数学第十三章-极 限考试内容:教学归纳法.数学归纳法应用. 数列的极限.函数的极限.根限的四则运算.函数的连续性. 考试要求:(1)理解数学归纳法的原理,能用数学归纳法证明一些简单的数学命题. (2)了解数列极限和函数极限的概念.(3)掌握极限的四则运算法则;会求某些数列与函数的极限.(4)了解函数连续的意义,了解闭区间上连续函数有最大值和最小值的性质.§13. 极 限 知识要点1. ⑴第一数学归纳法:①证明当n 取第一个0n 时结论正确;②假设当k n =(0,n k N k ≥∈+)时,结论正确,证明当1+=k n 时,结论成立.⑵第二数学归纳法:设)(n P 是一个与正整数n 有关的命题,如果 ①当0n n =(+∈N n 0)时,)(n P 成立;②假设当k n ≤(0,n k N k ≥∈+)时,)(n P 成立,推得1+=k n 时,)(n P 也成立. 那么,根据①②对一切自然数0n n ≥时,)(n P 都成立. 2. ⑴数列极限的表示方法: ①a a n n =∞→lim②当∞→n 时,a a n →. ⑵几个常用极限: ①C C n =∞→lim (C 为常数)②),(01lim是常数k N k nkn ∈=∞→③对于任意实常数, 当1|| a 时,0lim =∞→n n a当1=a 时,若a = 1,则1lim =∞→n n a ;若1-=a ,则n n n n a )1(lim lim -=∞→∞→不存在当1 a 时,n n a ∞→lim 不存在⑶数列极限的四则运算法则: 如果b b a a b n n n ==∞→∞→lim ,lim ,那么①b a b a n n n ±=±∞→)(lim②b a b a n n n ⋅=⋅∞→)(lim③)0(lim≠=∞→b bab a n n n特别地,如果C 是常数,那么Ca a C a C n n n n n =⋅=⋅∞→∞→∞→lim lim )(lim .⑷数列极限的应用:求无穷数列的各项和,特别地,当1 q 时,无穷等比数列的各项和为)1(11q qa S -=. (化循环小数为分数方法同上式) 注:并不是每一个无穷数列都有极限. 3. 函数极限;⑴当自变量x 无限趋近于常数0x (但不等于0x )时,如果函数)(x f 无限趋进于一个常数a ,就是说当x 趋近于0x 时,函数)(x f 的极限为a .记作a x f x x =→)(lim 0或当0x x →时,a x f →)(.注:当0x x →时,)(x f 是否存在极限与)(x f 在0x 处是否定义无关,因为0x x →并不要求0x x =.(当然,)(x f 在0x 是否有定义也与)(x f 在0x 处是否存在极限无关.⇒函数)(x f 在0x 有定义是)(lim 0x f x x →存在的既不充分又不必要条件.)如⎩⎨⎧+--=1111)( x x x x x P 在1=x 处无定义,但)(lim 1x P x →存在,因为在1=x 处左右极限均等于零.⑵函数极限的四则运算法则: 如果b x g a x f x x x x ==→→)(lim ,)(lim 0,那么①b a x g x f x x ±=±→))()((lim 0②b a x g x f x x ⋅=⋅→))()((lim 0③)0()()(lim≠=→b bax g x f x x 特别地,如果C 是常数,那么)(lim ))((lim 0x f C x f C x x x x →→=⋅.n x x n x x x f x f )](lim [)]([lim 0→→=(+∈N n )注:①各个函数的极限都应存在.②四则运算法则可推广到任意有限个极限的情况,但不能推广到无限个情况. ⑶几个常用极限:①01lim =∞→x n ②0lim =+∞→x x a (0<a <1);0lim =-∞→x x a (a >1)③1sin lim0=→x x x 1sin lim 0=⇒→xxx④e xx x =+∞→)11(lim ,e x x x =+→10)1(lim (71828183.2=e )4. 函数的连续性:⑴如果函数f (x ),g (x )在某一点0x x =连续,那么函数)0)(()()(),()(),()(≠⋅±x g x g x f x g x f x g x f 在点0x x =处都连续.⑵函数f (x )在点0x x =处连续必须满足三个条件:①函数f (x )在点0x x =处有定义;②)(lim 0x f x x →存在;③函数f (x )在点0x x =处的极限值等于该点的函数值,即)()(lim 00x f x f x x =→.⑶函数f (x )在点0x x =处不连续(间断)的判定:如果函数f (x )在点0x x =处有下列三种情况之一时,则称0x 为函数f (x )的不连续点. ①f (x )在点0x x =处没有定义,即)(0x f 不存在;②)(lim 0x f x x →不存在;③)(lim 0x f x x →存在,但)()(lim 00x f x f x x ≠→.5. 零点定理,介值定理,夹逼定理: ⑴零点定理:设函数)(x f 在闭区间],[b a 上连续,且0)()( b f a f ⋅.那么在开区间),(b a 内至少有函数)(x f 的一个零点,即至少有一点ξ(a <ξ<b )使0)(=ξf .⑵介值定理:设函数)(x f 在闭区间],[b a 上连续,且在这区间的端点取不同函数值,B b f A a f ==)(,)(,那么对于B A ,之间任意的一个数C ,在开区间),(b a 内至少有一点ξ,使得C f =)(ξ(a <ξ<b ).⑶夹逼定理:设当δ ||00x x -时,有)(x g ≤)(x f ≤)(x h ,且A x h x g x x x x ==→→)(lim )(lim 0,则必有.)(lim 0A x f x x =→注:||0x x -:表示以0x 为的极限,则||0x x -就无限趋近于零.(ξ为最小整数) 6. 几个常用极限: ①1,0lim q q n n =+∞→②)0(0!lima n a nn =+∞→ ③k a an nk n ,1(0lim=+∞→为常数)④0ln lim =+∞→nnn⑤k n n k n ,0(0)(ln limεε=+∞→为常数)高中数学第十四章 导 数考试内容: 导数的背影.导数的概念.多项式函数的导数.利用导数研究函数的单调性和极值.函数的最大值和最小值. 考试要求:(1)了解导数概念的某些实际背景. (2)理解导数的几何意义.(3)掌握函数,y=c(c 为常数)、y=xn(n ∈N+)的导数公式,会求多项式函数的导数.(4)理解极大值、极小值、最大值、最小值的概念,并会用导数求多项式函数的单调区间、极大值、极小值及闭区间上的最大值和最小值.(5)会利用导数求某些简单实际问题的最大值和最小值.§14. 导 数 知识要点1. 导数(导函数的简称)的定义:设0x 是函数)(x f y =定义域的一点,如果自变量x 在0x 处有增量x ∆,则函数值y 也引起相应的增量)()(00x f x x f y -∆+=∆;比值x x f x x f x y ∆-∆+=∆∆)()(00称为函数)(x f y =在点0x 到x x ∆+0之间的平均变化率;如果极限x x f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(limlim0000存在,则称函数)(x f y =在点0x 处可导,并把这个极限叫做)(x f y =在0x 处的导数,记作)(0'x f 或0|'x x y =,即)(0'x f =xx f x x f x yx x ∆-∆+=∆∆→∆→∆)()(limlim0000. 注:①x ∆是增量,我们也称为“改变量”,因为x ∆可正,可负,但不为零.②以知函数)(x f y =定义域为A ,)('x f y =的定义域为B ,则A 与B 关系为B A ⊇. 2. 函数)(x f y =在点0x 处连续与点0x 处可导的关系:⑴函数)(x f y =在点0x 处连续是)(x f y =在点0x 处可导的必要不充分条件. 可以证明,如果)(x f y =在点0x 处可导,那么)(x f y =点0x 处连续. 事实上,令x x x ∆+=0,则0x x →相当于0→∆x .于是)]()()([lim )(lim )(lim 000000x f x f x x f x x f x f x x x x +-+=∆+=→∆→∆→).()(0)()(lim lim )()(lim )]()()([lim 000'0000000000x f x f x f x f xx f x x f x f x x x f x x f x x x x =+⋅=+⋅∆-∆+=+∆⋅∆-∆+=→∆→∆→∆→∆⑵如果)(x f y =点0x 处连续,那么)(x f y =在点0x 处可导,是不成立的. 例:||)(x x f =在点00=x 处连续,但在点00=x 处不可导,因为xx x y ∆∆=∆∆||,当x ∆>0时,1=∆∆x y ;当x ∆<0时,1-=∆∆xy ,故x yx ∆∆→∆0lim不存在. 注:①可导的奇函数函数其导函数为偶函数.②可导的偶函数函数其导函数为奇函数. 3. 导数的几何意义:函数)(x f y =在点0x 处的导数的几何意义就是曲线)(x f y =在点))(,(0x f x 处的切线的斜率,也就是说,曲线)(x f y =在点P ))(,(0x f x 处的切线的斜率是)(0'x f ,切线方程为).)((0'0x x x f y y -=-4. 求导数的四则运算法则:''')(v u v u ±=±)(...)()()(...)()(''2'1'21x f x f x f y x f x f x f y n n +++=⇒+++=⇒''''''')()(cv cv v c cv u v vu uv =+=⇒+=(c 为常数))0(2'''≠-=⎪⎭⎫⎝⎛v v u v vu v u 注:①v u ,必须是可导函数.②若两个函数可导,则它们和、差、积、商必可导;若两个函数均不可导,则它们的和、差、积、商不一定不可导.例如:设x x x f 2sin 2)(+=,xx x g 2cos )(-=,则)(),(x g x f 在0=x 处均不可导,但它们和=+)()(x g x fx x cos sin +在0=x 处均可导.5. 复合函数的求导法则:)()())(('''x u f x f x ϕϕ=或x u x u y y '''⋅= 复合函数的求导法则可推广到多个中间变量的情形.6. 函数单调性:⑴函数单调性的判定方法:设函数)(x f y =在某个区间内可导,如果)('x f >0,则)(x f y =为增函数;如果)('x f <0,则)(x f y =为减函数. ⑵常数的判定方法;如果函数)(x f y =在区间I 内恒有)('x f =0,则)(x f y =为常数.注:①0)( x f 是f (x )递增的充分条件,但不是必要条件,如32x y =在),(+∞-∞上并不是都有0)( x f ,有一个点例外即x =0时f (x ) = 0,同样0)( x f 是f (x )递减的充分非必要条件.②一般地,如果f (x )在某区间内有限个点处为零,在其余各点均为正(或负),那么f (x )在该区间上仍旧是单调增加(或单调减少)的. 7. 极值的判别方法:(极值是在0x 附近所有的点,都有)(x f <)(0x f ,则)(0x f 是函数)(x f 的极大值,极小值同理)当函数)(x f 在点0x 处连续时,①如果在0x 附近的左侧)('x f >0,右侧)('x f <0,那么)(0x f 是极大值; ②如果在0x 附近的左侧)('x f <0,右侧)('x f >0,那么)(0x f 是极小值.也就是说0x 是极值点的充分条件是0x 点两侧导数异号,而不是)('x f =0①. 此外,函数不可导的点也可能是函数的极值点②. 当然,极值是一个局部概念,极值点的大小关系是不确定的,即有可能极大值比极小值小(函数在某一点附近的点不同).注①: 若点0x 是可导函数)(x f 的极值点,则)('x f =0. 但反过来不一定成立. 对于可导函数,其一点0x 是极值点的必要条件是若函数在该点可导,则导数值为零. 例如:函数3)(x x f y ==,0=x 使)('x f =0,但0=x 不是极值点.②例如:函数||)(x x f y ==,在点0=x 处不可导,但点0=x 是函数的极小值点.8. 极值与最值的区别:极值是在局部对函数值进行比较,最值是在整体区间上对函数值进行比较.注:函数的极值点一定有意义. 9. 几种常见的函数导数:I.0'=C (C 为常数) x x cos )(sin '= 2'11)(arcsin xx -=1')(-=n n nx x (R n ∈) x x sin )(cos '-= 2'11)(arccos xx --=II. x x 1)(ln '=e x x a a log 1)(log '= 11)(arctan 2'+=x x x x e e =')( a a a x x ln )('= 11)cot (2'+-=x x arcIII. 求导的常见方法: ①常用结论:xx 1|)|(ln '=. ②形如))...()((21n a x a x a x y ---=或))...()(())...()((2121n n b x b x b x a x a x a x y ------=两边同取自然对数,可转化求代数和形式.③无理函数或形如x x y =这类函数,如x x y =取自然对数之后可变形为x x y ln ln =,对两边求导可得x x x x x y y x y y xx x y y +=⇒+=⇒⋅+=ln ln 1ln '''.。
关于导数的知识点总结一、导数的基本概念导数是描述函数变化率的概念。
对于函数y=f(x),在点x处的导数表示函数f(x)在这一点的变化率。
导数可以用极限的方式定义:如果函数f(x)在某一点x处可导,那么它的导数f'(x)可以表示为极限的形式:\[ f'(x)=\lim_{\Delta x\to0}\frac{f(x+\Delta x)-f(x)}{\Delta x} \]这个极限表示了在点x处沿着x轴的变化率,也就是对x的微小变化所引起的y的变化率。
如果这个极限存在,那么我们称函数在点x处可导,也就是有导数。
导数刻画了函数在某一点的斜率,它告诉我们函数在这一点的变化情况。
如果导数为正,说明函数在此处递增;如果导数为负,说明函数在此处递减;如果导数是零,说明函数在此处取得了极值。
导数还可以表示函数的瞬时变化率。
在物理学中,导数可以表示速度、加速度等物理量的变化率。
它可以告诉我们在某一时刻物体的速度、加速度等是如何变化的。
因此,导数不仅仅是在数学中有着重要的意义,在物理学中也有着广泛的应用。
二、导数的计算导数的计算是微积分中的关键内容。
对于简单的函数,可以通过极限的定义直接计算导数;而对于复杂的函数,可以利用导数的性质和一些常见的导数公式来进行计算。
下面将介绍一些常用的导数计算方法。
1. 导数的极限定义我们可以利用导数的极限定义来计算函数的导数。
例如,对于函数y=x^2,我们可以利用极限的形式计算它的导数:\[ \lim_{\Delta x\to0}\frac{(x+\Delta x)^2-x^2}{\Delta x}=\lim_{\Deltax\to0}\frac{x^2+2x\Delta x+(\Delta x)^2-x^2}{\Delta x}=\lim_{\Delta x\to0}2x+\Deltax=2x \]因此,函数y=x^2的导数为2x。
这就是通过极限的方式计算导数的基本方法。
导数极限知识总结——仅作了解切忌深究一.洛必达法则是什么(鄙人觉得高中数学神器)洛必达法则是在一定条件下通过分子分母分别求导再求极限来确定未定式值的方法。
在导数问题的3)问中通常会出现形似f(x)g(x)的式子,而一般会出现求其导数,极值,甚至是某一点极限的问题,洛必达法则就是解决这一类而且不能用普通导数解决的问题。
引入:试求lim x→1x 3−3x+2x 3−x 2−x+1试求 xx xx x sin sin lim+-∞→显而易见,这两个极限在以往的算法中一个是00式,一个则是∞∞,无法求导,这时就需要用到高端大气上档次的洛必达法则了。
1.使用条件定理1 若函数)(x f 与函数)(x g 满足下列条件: (1)在a 的某去心邻域)(x v 内可导,且0)('≠x g (2)0)(lim 0=+→x f a x 0)(lim 0=+→x g a x(3)A x g x f a x =+→)(')('lim 0则A x g x f x g x f a x a x ==+→+→)(')('lim )()(lim 00(包括A 为无穷大的情形)定理2 若函数)(x f 和)(x g 满足下列条件 (1)在a 的某去心邻域)(x v 内可导,且0)('≠x g (2)∞=+→)(lim 0x f a x ∞=+→)(lim 0x g a x(3)A x g x f a x =+→)(')('lim则A x g x f x g x f a x a x ==+→+→)(')('lim )()(lim 00(包括A 为无穷大的情形)此外法则所述极限过程对下述六类极限过程均适用:-∞→+∞→∞→→→→-+x x x x x x x x x ,,,,,000。
简而言之,当满足00或 ∞∞的不定式时,A x g x f x g x f a x a x ==+→+→)(')('lim )()(lim0000PS :一次求导不行仍未不定式,则多次求导 于是上面的两个式子可以这样解例一.lim x→1x 3−3x+2x 3−x 2−x+1 = lim x→13x 2−33x 2−2x−1=lim x→16x−2=2例二.1)sin sin (lim cos 1cos 1lim sin sin lim-=-=+-=+-∞→∞→∞→xxx x x x x x x x x (此为错解)事实上,1sin 1sin 1lim sin sin lim =+-=+-∞→∞→xxx xx x x x x x (正解),这里为了说明问题,才使用上面的解法,这里也可以看出,寻找最为简便的解题方法才是正确解题的关键。
2.未定式的其它类型:∞⋅0、∞-∞、00、0∞、∞1型极限的求解此外,除了型型或∞∞这两种待定型外,还可以通过转化,来解其他待定型。
譬如.10000∞∞-∞∞⋅∞,,,,等待定型,由于他们都可以转化为型型或∞∞00,因此,也可以用洛必达法则来求出他们的值。
关于如何转换,例如,)(lim ,0)(lim ∞==x g x f 则)()(lim x g x f 是∞⋅0形式,这时,可以写为)(1)()(1)()()(x f x g x g x f x g x f 或=,这就转化为型型或∞∞00了。
此外对于0001∞∞,,等不定式,可以取对数化为∞⋅0的形式,再运用如上方法便可转化为型型或∞∞00了,下面对这些待定型一一举例解答以作说明[3]。
1). ∞⋅0形式,)(lim ,0)(lim ∞==x g x f 可以写为)(1)()(1)()()(x f x g x g x f x g x f 或=这就转化为了型型或∞∞00 2)∞-∞形式(同理就简写了!!以下写法仅为记号)3)0、0∞、∞1形式(对于此类内容切记它使用的条件,不要一味去滥用,毕竟取巧不如实干,建议过一遍手,自己推倒一遍)练手时间: 求.cos 1lim 20x x x-→(1/2)求).0(ln lim ααx xx +∞→(0)0101-⇒∞-∞0000⋅-⇒ . 0=⎪⎩⎪⎨⎧∞⋅⋅∞⋅−−−→−⎪⎭⎪⎬⎫∞∞ln 01ln 0ln 01000取对数.0 ∞⋅⇒(0)[解析]相继应用洛必达法则n 次,得 (+∞)(0)(e)(e −1)PS. 时故正解为 从上面的例子可知洛必达法则的使用条件:充分不必要,下面将详细讲解洛必达失效问题3.洛必达法则对于实值函数的失效问题1)使用洛必达法则后,极限不存在(非∞),也就是不符合以上定理1、2的条件 即引入问题中的计算x x x x x sin sin lim +-∞→ 解:原式=1sin 1sin 1lim=+-∞→xx x xx 2)使用洛必达法则后,函数出现循环,而无法求出极限,也就是不符合定理1、定理2的条件计算)(lim 型∞∞-+--∞→x xx x x e e e e 多次求导后出现循环)0( ln lim >+∞→n xxn x 求)0 ( lim >+∞→λλ为正整数,求n e x xnx x n x x n x e nx e x λλλ1lim lim -+∞→+∞→=x n x ex n λλ0!lim ⋅==+∞→ 0=.lim 2x x e x -+∞→求)0(∞⋅).1sin 1(lim 0xx x -→求)(∞-∞.lim 0x x x +→求)0(0.lim 111xx x-→求)1(∞.cos lim x x x x +∞→求1sin 1lim x x -=∞→原式).sin 1(lim x x -=∞→)cos 11(lim x xx +=∞→原式.1=三)使用洛必达法则后,函数越来越复杂,无法简单判断出函数是否存在极限,也就是不符合定理1、定理2的条件计算)00(lim10型x exx -+→ 正解:令xt 1=,则原式=1lim 1lim 00==+→-+→t x t x e t te二.无穷小代替法应用等价无穷小量代替法化简,牢记下列等价无穷小量:当0→x 时,,~)1ln(,~1~arcsin ,~tan ~sin x x x xe x x x x x x +-,x x x x x ~112~cos 12--+-,用此方法应要注意,加减的无穷小量不能用等价无穷小量代替,需是无穷小量比的形式,或是极限中的乘积因子为无穷小量,且替换后极限存在,才能用等价无穷小量替换,下面举个例子作为比较。
求2220sin cos 1lim x x x x -→ 解1:(运用无穷小量代替法)2121lim sin cos 1lim 4402220==-→→x xx x x x x 解2:(利用洛必达法则)2220sin cos 1lim x x x x -→=22320sin cos 2sin 2lim x x x x x x +→ =22220sin cos sin lim x x x x x +→ =223220cos 2sin 2cos 2cos 2lim x x x x x x x x x +-→=22220sin cos 2cos lim x x x x x -→=21三,夹逼定理(纯洁的人才不会想歪)法一法二:四.椭圆求导不是梦之隐函数求导(摆脱窘境)1.隐函数求导,解决一系列极值问题的大杀器。
比如求y极值。
我再补一句:两边求导数得到另一条曲线然后带回去解出来即可。
PS.1、通常的隐函数,都是一个既含有x又含有y的方程,将整个方程对x求导;2、求导时,要将y当成函数看待,也就是凡遇到含有y的项时,要先对y求导,然后乘以y对x的导数,也就是说,一定是链式求导;3、凡有既含有x又含有y的项时,视函数形式,用积的的求导法、商的求导法、链式求导法,这三个法则可解决所有的求导;4、然后解出dy/dx;5、如果需要求出高次导数,方法类似,将低次导数结果代入高次的表达式中.再给几个例子应该就懂了:例一:求导(x2)+ (y2)-(r2)=0并将y 2看作x 的复合函数则有即 2x+2yy'=0 ,于是得y'=-xy从上例可以看到, 在等式两边逐项对自变量求导数, 即可得到一个包含y'的一次方程, 解出y'即为隐函数的导数.例二: 求由方程y 2=2px 所确定的隐函数y=f(x)的导数.解: 将方程两边同时对x 求导, 得2yy'=2p,解出y'即得y'=p/y例三:求由方程y=x ln y 所确定的隐函数y=f(x)的导数.解: 将方程两边同时对x 求导, 得y’=ln y+xy' /y 解出y'即得 .例四 由方程x 2+xy+y 2=4确定y 是x 的函数, 求其曲线上点(2, -2)处的切线方程. 解: 将方程两边同时对x 求导, 得 2x+y+xy'+2yy'=0, 解出y'即得. y'=-(2x+y)/(x+2y)(把y 看作关于x 的复合函数进行求导)五.拉格朗日中值定理——微分学应用的桥梁1罗尔()Rolle 中值定理如果函数()x f 满足条件:()1在闭区间[]b a ,上连续;()2在开区间()b a ,内可导;(3)()()b f a f =,则在()b a ,内至少存在一点ζ ,使得()0'=ζf罗尔中值定理的几何意义:如果连续光滑曲线()x f y =在点B A ,处的纵坐标相等,那么,在弧 ⋂AB 上至少有一点()(),Cf ζζ ,曲线在C 点的切线平行于x 轴,如图1,注意 定理中三个条件缺少其中任何一个,定理的结论将不一定成立;但不能认为定理条件不全具备,就一定不存在属于()b a ,的ζ,使得()0'=ζf . 这就是说定理的条件是充分的,但非必要的.2拉格朗日()lagrange 中值定理(图二)若函数()x f 满足如下条件:()1在闭区间[]b a ,上连续;()2在开区间()b a ,内可导;则在()b a ,内至少存在一点ζ,使()()()ab a f b f f --=ζ'拉格朗日中值定理的几何意义:函数()x f y =在区间[]b a ,上的图形是连续光滑曲线弧 ⋂AB 上至少有一点C ,曲线在C 点的切线平行于弦AB . 如图2,从拉格朗日中值定理的条件与结论可见,若()x f 在闭区间[]b a ,两端点的函数值相等,即()()b f a f =,则拉格朗日中值定理就是罗尔中值定理. 换句话说,罗尔中值定理是拉格朗日中值定理的一个特殊情形.正因为如此,我们只须对函数()x f 作适当变形,便可借助罗尔中值定理导出拉格朗日中值定理.3 证明拉格朗日中值定理证明 作辅助函数 ()()()()f b f a F x f x x b a-=--显然,函数()x F 满足在闭区间[]b a ,上连续,在开区间()b a ,内可导,而且()()F a F b =.于是由罗尔中值定理知道,至少存在一点ζ()b a <<ζ,使()()()()0''=---=ab a f b f f F ζζ.即 ()()()ab a f b f f --=ζ' 4.柯西中值定理若 ⑴ 函数()f x 与()g x 都在闭区间[]b a ,上连续; ⑵ ()x f '与()x g '在开区间()b a ,内可导;⑶ ()x f' 与()x g '在()b a ,内不同时为零;⑷ ()()g a g b ≠,则在()b a ,内至少存在一点ζ,使得()()()()a b a f b f g f --=ζζ''.中值定理是反映函数与导数之间联系的重要定理,对于解一些不等式有着开拓视野的作用,在一些选 择填空最后一道题中有着一定作用六.泰勒展式——暴力美感在实际应用中对于具有复杂形式的函数我们常常希望用较为简单的函数形式表示它,那多项式就是这种简单的形式。