导数概念
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导数的概念及几何意义知识集结知识元导数及其几何意义知识讲解1.导数及其几何意义【知识点的知识】1、导数的定义如果函数f(x)在(a,b)中每一点处都可导,则称f(x)在(a,b)上可导,则可建立f (x)的导函数,简称导数,记为f′(x);如果f(x)在(a,b)内可导,且在区间端点a处的右导数和端点b处的左导数都存在,则称f(x)在闭区间[a,b]上可导,f′(x)为区间[a,b]上的导函数,简称导数.2、导数的几何意义函数f(x)在x=x0处的导数就是切线的斜率k.例如:函数f(x)在x0处的导数的几何意义:k切线=f′(x0)=.【典型例题分析】题型一:根据切线方程求斜率典例1:已知曲线的一条切线的斜率为,则切点的横坐标为()A.3 B.2 C.1 D.解:设切点的横坐标为(x0,y0)∵曲线的一条切线的斜率为,∴y′=﹣=,解得x0=3或x0=﹣2(舍去,不符合题意),即切点的横坐标为3故选A.题型二:求切线方程典例2:已知函数其图象在点(1,f(1))处的切线方程为y=2x+1,则它在点(﹣3,f(﹣3))处的切线方程为()A.y=﹣2x﹣3 B.y=﹣2x+3 C.y=2x﹣3 D.y=2x+3解:∵图象在点(1,f(1))处的切线方程为y=2x+1∴f(1)=2+1=3∵f(﹣3)=f(3﹣2)=f(1)=3∴(﹣3,f(﹣3))即为(﹣3,3)∴在点(﹣3,f(﹣3))处的切线过(﹣3,3)将(﹣3,3)代入选项通过排除法得到点(﹣3,3)只满足A故选A.【解题方法点拨】(1)利用导数求曲线的切线方程.求出y=f(x)在x0处的导数f′(x);利用直线方程的点斜式写出切线方程为y﹣y0=f′(x0)(x﹣x0).(2)若函数在x=x0处可导,则图象在(x0,f(x0))处一定有切线,但若函数在x=x0处不可导,则图象在(x0,f(x0))处也可能有切线,即若曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的导数不存在,但有切线,则切线与x轴垂直.(3)注意区分曲线在P点处的切线和曲线过P点的切线,前者P点为切点;后者P点不一定为切点,P点可以是切点也可以不是,一般曲线的切线与曲线可以有两个以上的公共点,(4)显然f′(x0)>0,切线与x轴正向的夹角为锐角;f′(x0)<0,切线与x轴正向的夹角为钝角;f(x0)=0,切线与x轴平行;f′(x0)不存在,切线与y轴平行.例题精讲导数及其几何意义例1.'已知函数,其中a>0.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)有两个极值点x1,x2,证明:-3<f(x1)+f(x2)<-2.'例2.'求下列函数的导数(1)y=2x3-3x2-4;(2)y=xlnx;(3).'例3.'已知函数f(x)=ax3-x2(a>0),x∈[0,+∞).(1)若a=1,求函数f(x)在[0,1]上的最值;(2)若函数y=f'(x)的递减区间为A,试探究函数y=f(x)在区间A上的单调性.'导数的计算知识讲解1.导数的运算【知识点的知识】1、基本函数的导函数①C′=0(C为常数)②(x n)′=nx n﹣1(n∈R)③(sin x)′=cos x④(cos x)′=﹣sin x⑤(e x)′=e x⑥(a x)′=(a x)*lna(a>0且a≠1)⑦[log a x)]′=*(log a e)=(a>0且a≠1)⑧[lnx]′=.2、和差积商的导数①[f(x)+g(x)]′=f′(x)+g′(x)②[f(x)﹣g(x)]′=f′(x)﹣g′(x)③[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)④[]′=.3、复合函数的导数设y=u(t),t=v(x),则y′(x)=u′(t)v′(x)=u′[v(x)]v′(x)【解题方法点拨】1.由常数函数、幂函数及正、余弦函数经加、减、乘运算得到的简单的函数均可利用求导法则与导数公式求导,而不需要回到导数的定义去求此类简单函数的导数.2.对于函数求导,一般要遵循先化简,再求导的基本原则.求导时,不但要重视求导法则的应用,而且要特别注意求导法则对求导的制约作用.在实施化简时,首先要注意化简的等价性,避免不必要的运算失误.例题精讲导数的计算例1.已知函数f(x)=2lnx+x,则f'(1)的值为___.例2.已知函数f(x)的导函数为f′(x),且满足f(x)=e x f′(1)+3lnx,则f′(1)=___.例3.函数f(x)=sin x+e x(e为自然对数的底数),则f′(π)的值为______。
导数的概念及其几何意义教案导数的概念及其几何意义一、导数的定义和基本概念1. 导数的定义导数是微积分学中一个非常重要的概念,它描述了函数在某一点附近的变化率。
在数学上,对于给定的函数f(x),它在某一点x0处的导数可以用极限的概念来定义,即:\[ f'(x_0) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x_0 + \Delta x) -f(x_0)}{\Delta x} \]其中,f'(x0)表示函数f(x)在点x0处的导数。
2. 导数的基本概念根据导数的定义可以知道,导数可以理解为函数图像在某一点的切线的斜率,也就是函数在该点的瞬时变化率。
导数的概念是微积分的基础,它在物理、经济、生物等领域有着广泛的应用。
二、导数的几何意义1. 切线和切线斜率在几何意义上,导数可以理解为函数图像在某一点的切线的斜率。
对于函数f(x),在点x0处的切线斜率即为该点处的导数值f'(x0)。
通过求导可以获得函数曲线在任意点的切线斜率,从而更好地理解函数图像在各个点的变化趋势。
2. 导数与函数图像的关系导数还可以帮助我们理解函数曲线的凹凸性、极值点以及拐点等性质。
对于函数f(x),如果在某一点的导数值为0,那么这个点可能是函数的极值点或者拐点。
通过导数,我们可以更直观地理解函数的整体形态和特性。
三、深入理解导数的意义1. 导数的局部性导数反映了函数在某一点附近的变化情况,是一种局部性的量。
通过导数,我们可以得知函数在某一点处的瞬时变化率,从而对函数的局部特性有更深入的理解。
2. 导数与积分的关系在微积分中,导数和积分是密切相关的。
导数描述了函数的瞬时变化率,而积分则描述了函数在一定区间内的累积效应。
导数和积分是微积分学中最重要的两个概念,它们相互补充,共同构成了微积分学的核心内容。
结语:导数作为微积分学中的重要概念,在数学和应用领域都有着广泛的意义。
通过深入理解导数的概念及其几何意义,我们可以更好地理解函数图像的变化规律,为后续的微积分学习打下扎实的基础。
导数的概念课件导数的概念课件数学作为一门抽象而又具有普适性的学科,其中的导数概念在数学和物理学等领域中有着广泛的应用。
导数的概念是微积分的基础,它描述了函数在某一点处的变化率。
本文将以课件的形式介绍导数的概念,帮助读者更好地理解和掌握这一重要概念。
一、导数的定义导数是函数在某一点处的变化率,用数学符号表示为f'(x)或dy/dx。
在导数的定义中,我们引入极限的概念,即当自变量趋向于某一点时,函数在该点处的斜率。
导数的定义公式为:f'(x) = lim(h->0) [f(x+h) - f(x)] / h二、导数的几何意义导数的几何意义可以从函数图像的角度进行理解。
导数表示了函数图像在某一点处的切线斜率。
当导数为正时,函数图像在该点处上升;当导数为负时,函数图像在该点处下降;当导数为零时,函数图像在该点处达到极值点。
三、导数的计算方法导数的计算方法有多种,常见的包括基本函数的导数、常数乘法法则、和差法则、乘法法则和除法法则等。
这些计算方法可以帮助我们快速求解复杂函数的导数。
四、导数的应用导数在数学和物理学等领域中有着广泛的应用。
在数学中,导数可以用于求解函数的极值点、判断函数的增减性和凹凸性等问题。
在物理学中,导数可以用于描述物体的运动状态,如速度和加速度等。
五、导数的图像导数的图像可以帮助我们更直观地理解函数的变化规律。
通过绘制函数图像和导数图像,我们可以观察函数的极值点、拐点和增减性等特征。
六、导数的局限性导数作为函数变化率的描述,虽然在很多情况下非常有用,但也有其局限性。
导数无法描述函数在间断点处的变化,也无法描述函数的非光滑性。
此外,导数还受到计算精度的限制,对于复杂函数的导数计算可能存在误差。
七、总结导数作为微积分的基础概念,在数学和物理学中有着重要的应用。
通过本课件的介绍,我们对导数的概念、几何意义、计算方法和应用有了更深入的了解。
同时,我们也了解到导数的局限性,这将有助于我们在实际问题中正确应用导数概念。
导数的概念和定义导数的概念和定义导数是微积分中的一个重要概念,它描述了函数在某一点处的变化率。
在实际应用中,导数可以用来求解函数的最大值、最小值、拐点等问题。
本文将从以下几个方面详细介绍导数的概念和定义。
一、导数的基本概念导数是函数在某一点处的变化率,也可以理解为函数在该点处的切线斜率。
具体地说,设函数y=f(x),则它在x=a处的导数定义为:f'(a) = lim (f(x) - f(a)) / (x - a) (x → a)其中,“lim”表示极限,“(x-a)”表示自变量x沿着无限接近于a但不等于a的方向逼近时所取得的差值,“f(x)-f(a)”表示因变量y沿着这个方向所取得的差值。
二、导数的几何意义从几何角度来看,函数在某一点处的导数等于该点处切线斜率。
具体地说,设函数y=f(x),则它在x=a处切线斜率k为:k = lim (f(x) - f(a)) / (x - a) (x → a)当自变量x沿着无限接近于a但不等于a的方向逼近时,切线斜率k即为导数f'(a)。
因此,导数可以用来描述函数在某一点处的变化率。
三、导数的符号表示通常情况下,我们用f'(a)来表示函数y=f(x)在x=a处的导数。
其中,f'表示函数的导数运算符,被称为“d/dx”或“dy/dx”。
四、导数的计算方法求解函数在某一点处的导数需要使用极限运算。
具体地说,可以通过以下几种方法来计算函数在某一点处的导数:1. 使用极限定义法:根据导数的定义公式,将自变量沿着无限接近于该点但不等于该点的方向逼近,并求出其极限值。
2. 使用公式法:对于常见函数(如幂函数、指数函数、对数函数等),可以直接使用其导数公式进行计算。
3. 使用运算法则:对于复合函数和多项式函数等复杂函数,可以使用求导法则(如加减乘除法则、链式法则等)进行计算。
五、导数存在的条件有些函数在某些点处可能不存在导数。
具体地说,一个函数在某一点处存在导数需要满足以下两个条件:1. 函数在该点附近存在连续性;2. 函数在该点附近存在斜率有限的切线。
导数的定义与求解导数是微积分中的重要概念,它描述了函数在某一点的变化率。
在这篇文章中,我们将深入探讨导数的定义及其求解方法。
定义:导数可以理解为函数在某一点上的瞬时变化率。
给定函数f(x),如果函数在点x处的导数存在,则称该导数为f(x)在点x处的导数,记作f'(x)。
导数可以用极限的概念来定义,具体地,函数f(x)在点x处的导数可以通过以下极限来求解:f'(x) = lim(h→0) (f(x+h) - f(x))/h其中,h为一个趋近于0的数。
求解导数的方法有很多,下面将介绍几种常见的方法。
1.用定义法求导数:利用导数的定义进行计算。
将函数代入定义式,并对极限进行化简,最终得到导数的值。
这种方法适用于简单函数,但对于复杂函数可能会很繁琐。
2.常见函数的导数:为了简化求导数的过程,我们需要记住一些基本函数的导数。
常见函数的导数公式包括:常数函数的导数为0,幂函数的导数为n*x^(n-1),指数函数的导数为a^x*ln(a),对数函数的导数为1/x。
有了这些基本函数的导数公式,可以通过组合和运用求导法则来求解更复杂函数的导数。
3.利用求导法则:求导法则是一系列用于简化求导过程的规则。
常见的求导法则包括:常数乘法法则(导数与常数相乘)、和差法则(导数的和等于导数的和)、乘法法则(导数的乘积等于一个函数的导数乘以另一个函数,再加上另一个函数的导数乘以一个函数)、链式法则(嵌套函数的导数等于外层函数的导数乘以内层函数的导数),以及复合函数的求导法则等。
利用这些法则,可以更快速地求解复杂函数的导数。
4.隐函数求导:有时候,函数的表达式并不是显式给出的,而是以方程的形式出现。
这时需要使用隐函数求导的方法来求解导数。
隐函数求导基于隐函数定理和导数的定义,通过对方程两边求导得到导数的表达式。
求导是微积分的一个基本概念,它在数学和科学的各个领域中都有广泛应用。
导数的定义帮助我们理解函数的瞬时变化率,求导的方法则使我们能够更方便地计算函数的导数。
大学导数知识点总结一、导数的概念导数是微积分中一个非常重要的概念,它是某一函数在某一点上的变化率。
在几何意义上,导数表示了曲线在某一点的切线斜率;在物理学中,导数表示了物体在某一时刻的速度和加速度。
因此,导数在数学、物理、经济等领域中都有着非常广泛的应用。
设y=f(x),x为自变量,y为因变量。
如果函数f(x)在点x=a处的导数存在,则称函数f(x)在点x=a处可导,记作f'(a)。
导数f'(a)就是函数f(x)在点x=a处的瞬间变化率,也就是函数的斜率。
导数的计算是微积分中的一个重要内容,它可以通过极限的方法来求得。
二、导数的计算方法求导数的过程即为求函数的瞬间变化率的过程,常用的方法有以下几种:1. 函数的基本求导公式:包括多项式函数、指数函数、对数函数、三角函数等求导公式。
这些基本求导公式是求导的起点,通过它们可以得到更复杂函数的导数。
2. 导数的四则运算:如果函数f(x)和g(x)都在点x=a处可导,那么f(x)与g(x)的和、差、积、商函数在点x=a处的导数可分别表示为(f+g)'(a)、(f-g)'(a)、(fg)'(a)、(f/g)'(a)。
3. 复合函数求导:对于复合函数f(g(x)),可以利用链式法则求导,即先对最外层函数求导,再乘以内层函数的导数。
4. 隐函数求导:对于以x和y为自变量的方程,如果y不能表示为x的函数形式,则称y是x的隐函数。
对隐函数求导需要利用隐函数求导的公式。
5. 参数方程求导:对参数方程x=x(t)和y=y(t)所确定的轨迹求切线斜率时,需要计算dy/dx=y'(t)/x'(t)。
6. 反函数求导:如果函数y=f(x)在一段区间内是单调、连续、可导的,并且f'(x)≠0,则其反函数在对应区间内也是可导的,且有f^(-1)'(y)=1/f'(x),即反函数的导数等于原函数导数的倒数。
导数的定义和求导规则一、导数的定义1.1 极限的概念:当自变量x趋近于某一数值a时,函数f(x)趋近于某一数值L,即称f(x)当x趋近于a时的极限为L,记作:lim (x→a) f(x) = L1.2 导数的定义:函数f(x)在点x=a处的导数,记作f’(a)或df/dx|_{x=a},表示函数在某一点的瞬时变化率。
定义如下:二、求导规则2.1 常数倍法则:如果u(x)是可导函数,c是一个常数,则cu(x)也是可导函数,且(cu(x))’ = c*u’(x)。
2.2 幂函数求导法则:如果u(x) = x^n,其中n为常数,则u’(x) = n*x^(n-1)。
2.3 乘积法则:如果u(x)和v(x)都是可导函数,则(u(x)v(x))’ = u’(x)v(x) +u(x)v’(x)。
2.4 商法则:如果u(x)和v(x)都是可导函数,且v(x)≠0,则(u(x)/v(x))’ =(u’(x)v(x) - u(x)v’(x))/(v(x))^2。
2.5 和差法则:如果u(x)和v(x)都是可导函数,则(u(x) + v(x))’ = u’(x) + v’(x),(u(x) - v(x))’ = u’(x) - v’(x)。
2.6 链式法则:如果y = f(u),u = g(x),则y关于x的导数可以表示为dy/dx = (dy/du) * (du/dx)。
2.7 复合函数求导法则:如果y = f(g(x)),则y关于x的导数可以表示为dy/dx = (df/dg) * (dg/dx)。
2.8 高阶导数:如果f’(x)是f(x)的一阶导数,则f’‘(x)是f’(x)的一阶导数,以此类推。
2.9 隐函数求导法则:如果方程F(x,y) = 0表示隐函数,则y关于x的导数可以表示为(dy/dx) = -F_x / F_y,其中F_x和F_y分别是F(x,y)对x和y的偏导数。
三、导数的应用3.1 函数的单调性:如果f’(x) > 0,则f(x)在区间内单调递增;如果f’(x) < 0,则f(x)在区间内单调递减。
一.导数的概念
1.导数的定义:如果当0x ∆→时,y x
∆∆有极限,就说函数()y f x =在点0x 处可导,并把这个极限叫做()y f x =在点0x 处的导数。
记作0'()f x 或0'|x x y =。
即00000()()'()=lim lim x x f x x f x y f x x x
∆→∆→+∆-∆=∆∆。
2.导数的几何意义:函数()y f x =在点0x 处的导数0'()f x 就是曲线()y f x =在点
00(,)P x y 处切线的斜率,即0'()k f x =。
此时相应的切线方程为000'()()y y f x x x -=-。
3.导函数:函数()y f x =的导数,是一个函数。
其求法与在一点处导数一致。
()y f x =在0x 处的导数0'()f x 就是导函数'()y f x =在0x 处的函数值。
二.基本初等函数的导数
三.导数的运算
1.和、差、积、商的求导法则
(1)加减:[()()]''()'()f x g x f x g x ±=±; (2)积:[()()]''()()()'()f x g x f x g x f x g x ⋅=+;
(3)商:2()'()()()'()'()()f x f x g x f x g x g x g x ⎡⎤-=⎢
⎥⎣⎦。
2.复合函数的求导法则
复合函数(())y f g x =可看做(),()y f u u g x ==的复合,其求导法则为'''u x y y u =⋅,即是等于y 对u 的导数与u 对x 的导数的乘积
四.导数的应用
1.函数的单调性:求函数的单调区间
①确定函数的定义域;
②解方程'()0f x =,得到所有在定义域内的根;
③将定义域内的间断点与解得的根从小到大排列,得到若干个区间;
④确定每个区间'()f x 的符号,'()0f x >的为增区间,'()0f x <的为减区间。
*注意单调区间多个时用“和”或“逗号”隔开。
2.求函数的极值
(1)函数的极值是一个局部概念,极值只能在导数值为0处或不可导处取得。
对可导函数,函数的极值点一定为'()0f x =。
并且极大值与极小值并没有确定的大小关系。
(2)求极值步骤
①确定函数定义域;
②解方程'()0f x =,得到所有在定义域内的根。
③确定方程的根或不可导处左右两边的符号,左正右负为极大值,左负右正为极小值,左右两边同号则不是极值点。
3.求函数的最值
(1)最值是一个整体概念,要在整个定义域内来研究。
最大值、最小值只能有一个。
(2)闭区间上的连续函数一定有最值,并且最值点一定是定义域的内的极值点或端点,所以只需将所有极值求出与端点比较大小即可。
(3)开区间内可导函数不一定有最值。