(完整版)高中数学导数知识点归纳总结
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§14. 导 数 知识要点
1. 导数(导函数的简称)的定义:设0x是函数)(xfy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)()(00xfxxfy;比值xxfxxfxy)()(00称为函数)(xfy在点0x到xx0之间的平均变化率;如果极限xxfxxfxyxx)()(limlim0000存在,则称函数)(xfy在点0x处可导,并把这个极限叫做)(xfy在0x处的导数,记作)(0'xf或0|'xxy,即)(0'xf=xxfxxfxyxx)()(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)(xfy定义域为A,)('xfy的定义域为B,则A与B关系为BA.
2. 函数)(xfy在点0x处连续与点0x处可导的关系:
⑴函数)(xfy在点0x处连续是)(xfy在点0x处可导的必要不充分条件.
可以证明,如果)(xfy在点0x处可导,那么)(xfy点0x处连续.
事实上,令xxx0,则0xx相当于0x.
于是)]()()([lim)(lim)(lim0000000xfxfxxfxxfxfxxxx
).()(0)()(limlim)()(lim)]()()([lim000'0000000000xfxfxfxfxxfxxfxfxxxfxxfxxxx⑵如果)(xfy点0x处连续,那么)(xfy在点0x处可导,是不成立的.
例:||)(xxf在点00x处连续,但在点00x处不可导,因为xxxy||,当x>0时,1xy;当x<0时,1xy,故xyx0lim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. 导
数 导数的概念
导数的运算
导数的应用 导数的几何意义、物理意义
函数的单调性
函数的极值
函数的最值 常见函数的导数
导数的运算法则
3. 导数的几何意义:
函数)(xfy在点0x处的导数的几何意义就是曲线)(xfy在点))(,(0xfx处的切线的斜率,也就是说,曲线)(xfy在点P))(,(0xfx处的切线的斜率是)(0'xf,切线方程为).)((0'0xxxfyy
4. 求导数的四则运算法则:
''')(vuvu)(...)()()(...)()(''2'1'21xfxfxfyxfxfxfynn
''''''')()(cvcvvccvuvvuuv(c为常数)
)0(2'''vvuvvuvu
注:①vu,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xxxf2sin2)(,xxxg2cos)(,则)(),(xgxf在0x处均不可导,但它们和)()(xgxf
xxcossin在0x处均可导.
5. 复合函数的求导法则:)()())(('''xufxfx或xuxuyy'''
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)(xfy在某个区间内可导,如果)('xf>0,则)(xfy为增函数;如果)('xf<0,则)(xfy为减函数.
⑵常数的判定方法;
如果函数)(xfy在区间I内恒有)('xf=0,则)(xfy为常数.
注:①0)(xf是f(x)递增的充分条件,但不是必要条件,如32xy在),(上并不是都有0)(xf,有一个点例外即x=0时f(x) = 0,同样0)(xf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)(xf<)(0xf,则)(0xf是函数)(xf的极大值,极小值同理)
当函数)(xf在点0x处连续时,
①如果在0x附近的左侧)('xf>0,右侧)('xf<0,那么)(0xf是极大值;
②如果在0x附近的左侧)('xf<0,右侧)('xf>0,那么)(0xf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)('xf=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)(xf的极值点,则)('xf=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)(xxfy,0x使)('xf=0,但0x不是极值点.
②例如:函数||)(xxfy,在点0x处不可导,但点0x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) xxcos)(sin' 2'11)(arcsinxx
1')(nnnxx(Rn) xxsin)(cos' 2'11)(arccosxx
II. xx1)(ln' exxaalog1)(log' 11)(arctan2'xx
xxee')( aaaxxln)(' 11)cot(2'xxarc
III. 求导的常见方法:
①常用结论:xx1|)|(ln'.
②形如))...()((21naxaxaxy或))...()(())...()((2121nnbxbxbxaxaxaxy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xxy这类函数,如xxy取自然对数之后可变形为xxylnln,对两边求导可得xxxxxyyxyyxxxyylnln1ln'''.
导数知识点总结复习
经典例题剖析
考点一:求导公式。
例1. ()fx是31()213fxxx的导函数,则(1)f的值是 。
考点二:导数的几何意义。
例2. 已知函数()yfx的图象在点(1(1))Mf,处的切线方程是122yx,则(1)(1)ff 。
例3.曲线32242yxxx在点(13),处的切线方程是 。
点评:以上两小题均是对导数的几何意义的考查。
考点三:导数的几何意义的应用。
例4.已知曲线C:xxxy2323,直线kxyl:,且直线l与曲线C相切于点00,yx00x,求直线l的方程及切点坐标。
点评:本小题考查导数几何意义的应用。解决此类问题时应注意“切点既在曲线上又在切线上”这个条件的应用。函数在某点可导是相应曲线上过该点存在切线的充分条件,而不是必要条件。
考点四:函数的单调性。
例5.已知1323xxaxxf在R上是减函数,求a的取值范
点评:本题考查导数在函数单调性中的应用。对于高次函数单调性问题,要有求导意识。
考点五:函数的极值。
例6. 设函数32()2338fxxaxbxc在1x及2x时取得极值。
(1)求a、b的值;
(2)若对于任意的[03]x,,都有2()fxc成立,求c的取值范围。
点评:本题考查利用导数求函数的极值。求可导函数xf的极值步骤:
①求导数xf';
②求0'xf的根;③将0'xf的根在数轴上标出,得出单调区间,由xf'在各区间上取值的正负可确定并求出函数xf的极值。
考点六:函数的最值。
例7. 已知a为实数,axxxf42。求导数xf';(2)若01'f,求xf在区间2,2上的最大值和最小值。
点评:本题考查可导函数最值的求法。求可导函数xf在区间ba,上的最值,要先求出函数xf在区间ba,上的极值,然后与af和bf进行比较,从而得出函数的最大最小值。
考点七:导数的综合性问题。
例8. 设函数3()fxaxbxc(0)a为奇函数,其图象在点(1,(1))f处的切线与直线670xy垂直,导函数'()fx的最小值为12。(1)求a,b,c的值;
(2)求函数()fx的单调递增区间,并求函数()fx在[1,3]上的最大值和最小值
点评:本题考查函数的奇偶性、单调性、二次函数的最值、导数的应用等基础知识,以及推理能力和运算能力。