高数一笔记

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结论2:假设在区间I上有两个函数的导数处处相等,则这两个函数之间至多相关一个常数。
如:x2+5,x2+6,x2===导数=2x
例3:设函数f(x)=ekx,在区间[-1,1]满足罗尔定理,求K。
解:e-k=ek推出K=0
例4:函数f(x)=x3+2x,在[0,a]满足拉格朗日中值定理,求点 =
解:
复合函数求导例题:
原函数定义域为R
把各区间内数值代入到y’,确定y’正负号,推出原函数的单调性。
x
负无穷,1
1
1,2
2
2,正无穷
f'(x)
+
0
-
0
+
f(x)
单增
单减
单增
例2:
x
负无穷,0
0
0,正无穷
f'(x)
-
+
f(x)
单减
单增
例3:当x>0,证明:x>ln(1+x)这个不等式成立
证明:
例4:
P94习题2.4
11.25笔记
L(x)=R(X)-C(X)即总利润=总收入-总成本
L’(X)=R’(X)-C’(X)
ML=MR-MC边际利润=边际收入-边际成本
例1:总成本=1500+1/1200*q2百元,求q=900件时的边际成本。
解:边际成本C’(q)=(1500+1/1200*q2)’=1/1200*2q=1/600q
将q=900,代入C’(q)=900/600=1.5
例:Y=sinx,求y(n)=sin(x+n* )
Y’=cosx=sin(x+ ) y’’=cos(x+ )=sin(x+ + )=sin(x+2* ) y’’’=cos(x+2* )=sin(x+3* )y(n)=sin(x+n* )
例:Y=cosx,求y(n)=cos(x+n* )
例:设f(x)的n-2阶导数f(n-2)(x)=x/lnx,求f(n)(x)
1、
2、
11.22笔记
4.2洛必达法则(5-7分计算题)
求导解决极限的问题。
使用洛必达的条件:
1、使用范围:
2、分子和分母都有导数
3、分母的导数不为0
4、导数比的极限存在
例1:
例2:
例3: ex-1~x
例4: ln(1+x)~x
例5: (1+x)a-1~~ax
例6:
例7:
例8:
例9:
例10: 最后一步用除以最高次
例1:求y=ex-x-1的单调性
Y’=ex-1(定义域为R)
当x属于(-无穷,0)时,y’<0,单调减少
当x属于(0,+无穷)时,y’>0,单调增加
11.24笔记
例1:y=2x3-9x2+12x-3的单调性。
解:y’=6x2-18x+12=6(x2-3x+2)=6(x-2)(x-1)
令y’=0,得:x=1,x=2
例5:由直线y=0,x=8,及抛物线y=x2围成的一个曲边三角形,在曲边y=x2上求一点使曲线在该点处的切线与直线y=0及x=8所围成的三角形面积最大。
解:
题:
题:
11.26笔记
P145第3.6节导数和微分在经济学中的简单应用
1、边际分析
边际成本MC=(成本)’
边际收入MR=(收入)’
边际利润ML=(利润)’
x<3时,f’(x)为负数,f(x)为单调减少
例5:证明:当x>0时,
证明:
求极值的步骤:1、求f’(x),或f’’(x)
2、找极值点:(1)导数为0的点(驻点)(2)不可导点
3、将极值点代入原式求极值
例6:求y=2ex+e-x的极值
解:
可导函数的极值点一定是驻点。
例7:当x=±1时,函数y=x3+3px+1取得极值,常数P=-1
罗尔:闭连、开导、端点函数值相等,使得导数为0
拉格朗日中值定理:闭连、开导,使得导数=函数的改变量/自变量的改变量
例1:f(x)=sinx,[0,p/2],是否满足拉格朗日中值定理
解:
证明2:arcsinx+arccosx=P/2,[-1,1]
结论1:如果函数f(x)在区间I上的导数恒为零,则f(x)在区间I上是一个常数
例:判断函数f(x)=x2-2x-3在[-1,3]上是否满足罗尔定理条件,若满足,求出它的驻点。
分析:(1)基本初等函数连续,f(x)在[-1,3]上连续;(2)函数的定义域是R,(-1,3)属于于R,是可导的;
(3)f(-1)=1+2-3=0 f(3)=9-6-3=0区间端点的函数值相等。
可推出函数f(x)=x2-2x-3在[-1,3]上满足罗尔定理条件。
例11:
例12:
例13:
例14:
例15:
无穷-无穷型,通分
例16:
例17:
11.23笔记
例1:
例2:
例3:
例4:
P173 4.3节函数的单调性
判断函数的单调性的步骤:
1、判断原函数的定义域
2、求一阶导数
3、找点
(1)找驻点,即使一阶导数为0的点
(2)找导数不存在的点
4、根据点划分区间,确定在各区间内一阶导数的正负号,讨论原函数的单调性。
解:拉格朗日中值定理:闭连、开导====
洛必达法则( )
例3:P172 3.2
函数的单调性:f’(x)>0,f(x)单增;f’(x)<0,f(x)单减,找到的点是极值点=驻点(一阶导数为0的点、导数不存在的点)
例4:判断y=x2-6x+8的单调性
解:y’=2x-6
令y’=0=====>x=3
x>3时,f’(x)为正数,f(x)为单调增加
f’’(x)<0==凸
例4:P180习题
11.27笔记
P196 4.6节渐近线
1、分类:
例1:
解:
例2:
解:
例3:y=lnx找出它的水平渐近线
解:
例4:
解:
例5:
解:
11.28笔记
第四章总结
(1)微分中值定理
(2)洛必达法则
(3)函数单调性的判定
(4)函数的极值及其求法
(5)函数的最值及其应用
(6)曲线的凹凸性和拐点
P180 4.5节函数的极值与最值
极值(局部): 最值(整体):
第一充分条件:设函数f(x)在x0处是有导数,且在x0处取得极值,则f’(x0)=0
找极值点:(1)驻点,即一阶导数为0的点,0也是一阶导数的一个根。(2)不可导点
可导函数的极值点一定是驻点,驻点不一定是极值点。
求极值的步骤:
(1)判断原函数的定义域
解:
P176 4.4节曲线的凹凸性和拐点
单调性:(极值点)
凹凸性:f’’(x)>0,凹
F’’(x)<0,凸
例1:判断y=x3凹凸性
解:y’=3x2,y’’=6x,令y’’=0====x=0
当x<0,y’’<0,所以曲线在(负无穷,0)是凸的
当x>0,y’’>0,所以曲线在(0,正无穷)是凹的
找拐点:(1)二阶导数不存在的点(2)二阶导数为0的点
(7)曲线的渐近线
重点:拉格朗日中值定理,洛必达法则,函数单调性的判断、函数的最值、极值
难点:函数最值的应用
例1:设函数y=x+klnx在[1,e]上满足罗尔定理的条件,求K=1-e
罗尔定理:闭连、开导、区间端点函数值相等,y’=0
1+kln1=e+klne====1=e+k===k=1-e
例2:函数f(x)=x3+4x2-7x-10在区间[-1,2]满足拉格朗日中值定理,求点Z
(6)可导=====可微,可导----连续----极限
(7)微分
微商
例:
P154第四章微分中值定理和导数的应用
1、弗马引理:极值点处的导数为0
2、罗尔定理:(是拉格朗日定理的特例)
几何意义:过一个曲线弦,过一点作一条切线,这一条切线是水平的,这一条切线的斜率等于0
驻点:使得导数为0的点称为驻点。F’(x0)=0,x0为驻点。
F(-1)=-5 f(3)=11 f(0)=2 f(2)=-14
例:y=x5y’=5x4y’’=5*4x3y’’’=5*4*3x2y(4)=5*4*3*2x y(5)=5*4*3*2*1=5!
(xn)(n)=n!(xn)(n+1)=0
例:Y=5x10+3x8-7x+9,求y(10)y(10)=5*10!
例:Y=(x2+1)10(x9+x3+1),求y(30)=0
降幂公式:
当x->0时
(对数肩膀可提前,重要极限二)
11.12部分例题:
11.13部分例题:
10.14部分例题:
11.15部分例题:
11.16例题:
幂指函数求导
抽象的复合函数求导:
11.17例题:
高阶导数:求两次导以上
(平均速度)’=(瞬时速度)’=加速度
例:
例:y=ax+b求y’’ y’=a y’’=0
解:y’=3x2+3p,当x=±1时,令y’=0,即3x2+3p=3+3p=0==p=-1
凹凸性与拐点
凹凸性的判断:y’’>0,凹;y’’<0,凸
找拐点:(1)二阶导数为0的点;(2)二阶导数不存在的点