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1、导数的概念及运算知识点一:函数的平均变化率(1)概念:函数中, 如果自变量在处有增量, 那么函数值 y也相应的有增量 y=f(x0+ x)-f(x0) , 其 比 值叫 做 函 数从到+ x的 平 均 变 化 率 , 即。若,则平均变化率可表示为,称为函数从到的平均变化率。注意:事物的变化率是相关的两个量的“增量的比值”。如气球的平均膨胀率是半径的增量与体积增量的比值;函数的平均变化率表现函数的变化趋势,当取值越小,越能准确体现函数的变化情况。是自变量在处的改变量,;而是函数值的改变量,可以是0。函数的平均变化率是0,并不一定说明函数没有变化,应取更小考虑。(2)平均变化率的几何意义函数的平均
2、变化率的几何意义是表示连接函数图像上两点割线的斜率。如图所示,函数的平均变化率的几何意义是:直线AB的斜率。事实上,。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 14 页 - - - - - - - - - - 作用:根据平均变化率的几何意义,可求解有关曲线割线的斜率。知识点二:导数的概念:1导数的定义:对 函 数, 在 点处 给 自 变 量 x 以 增 量, 函 数 y 相 应 有 增 量。若极限存在,则此极限称为在点处的导数,记作或,此时也称在点处可导。即:(或)注意:增量可以是正数,
3、也可以是负数;导数的本质就是函数的平均变化率在某点处的极限,即瞬时变化率。2导函数:如果函数在开区间内的每点处都有导数, 此时对于每一个,都对应着一个确定的导数,从而构成了一个新的函数, 称这个函数为函数在开区间内的导函数,简称导数。注意: 函数的导数与在点处的导数不是同一概念,是常数,是函数在处的函数值,反映函数在附近的变化情况。3导数几何意义:(1)曲线的切线曲线上一点 P(x0,y0)及其附近一点Q(x0+x,y0+y),经过点 P、Q 作曲线的割线PQ,其倾斜角为当点 Q(x0+x,y0+y)沿曲线无限接近于点P(x0,y0),即x0 时,割线 PQ的极限位置直线PT叫做曲线在点 P处
4、的切线。若切线的倾斜角为,则当 x0 时,割线 PQ斜率的极限,就是切线的斜率。即:。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 14 页 - - - - - - - - - - (2)导数的几何意义:函数在点 x0的导数是曲线上点()处的切线的斜率。注意:若曲线在点处的导数不存在,但有切线,则切线与轴垂直。,切线与轴正向夹角为锐角;,切线与轴正向夹角为钝角;,切线与轴平行。(3)曲线的切线方程如果在点可导,则曲线在点()处的切线方程为:。4瞬时速度:物体运动的速度等于位移与时间的比,而非
5、匀速直线运动中这个比值是变化的,如何了解非匀速直线运动中每一时刻的运动快慢程度,我们采用瞬时速度这一概念。如果物体的运动规律满足s=s(t)(位移公式 ),那么物体在时刻t 的瞬时速度 v,就是物体t 到 t+t 这段时间内,当t0 时平均速度的极限, 即。如果把函数看作是物体的位移公式) ,导数表示运动物体在时刻的瞬时速度。规律方法指导1如何求函数的平均变化率求函数的平均变化率通常用“两步”法:作差:求出和作商:对所求得的差作商,即。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 14 页
6、- - - - - - - - - - 注意:(1),式子中、的值可正、可负,但的值不能为零,的值可以为零。若函数为常数函数时,。(2)在式子中,与是相对应的“增量”,即在时,。(3)在式子中,当取定值,取不同的数值时,函数的平均变化率不同;当取定值,取不同的数值时,函数的平均变化率也不一样。2如何求函数在一点处的导数(1)利用导数定义求函数在一点处的导数,通常用“三步法”。计算函数的增量:;求平均变化率:;取极限得导数:。(2)利用基本初等函数的导数公式求初等函数的导数。3导数的几何意义设函数在点的导数是,则表示曲线在点()处的切线的斜率。设是位移关于时间的函数,则表示物体在时刻的瞬时速度;
7、设是速度关于时间的函数,则表示物体在时刻的加速度;4利用导数的几何意义求曲线的切线方程的步骤求出在处的导数;利用直线方程的点斜式得切线方程为。类型一:求函数的平均变化率1、求在到之间的平均变化率,并求,时平均变化率的值 . 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 14 页 - - - - - - - - - - 思路点拨: 求函数的平均变化率,要紧扣定义式进行操作 . 举一反三:【变式 1】求函数 y=5x2+6 在区间 2,2+内的平均变化率。【变式 2】已知函数,分别计算在下列区间
8、上的平均变化率:(1)1,3;(2)1,2;(3)1,;(4)1,. 【变式 3】自由落体运动的运动方程为,计算 t 从 3s到,各段内的平均速度(位移 s的单位为 m)。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 14 页 - - - - - - - - - - 【变式 4】 过曲线上两点和作曲线的割线, 求出当时割线的斜率 . 类型二:利用定义求导数2、用导数的定义,求函数在 x=1处的导数。举一反三:【变式 1】已知函数(1)求函数在 x=4处的导数 . (2)求曲线上一点处的切线方
9、程。【变式 2】利用导数的定义求下列函数的导数:精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页,共 14 页 - - - - - - - - - - (1);(2);(3);(4)。3、求曲线 y=x3+2x 在 x=1处的切线方程 . 思路点拨: 从函数在一点处的导数定义可求得函数y=x3+2x 在 x=1 处的导数值,再由导数的几何意义,得所求切线的斜率,将x=1代入函数可得切点坐标,从而建立切线方程. 举一反三:【变式】在曲线y=x2上过哪一点的切线:(1)平行于直线 y=4x5;(2)垂直
10、于直线 2x6y+5=0;(3)与 x 轴成 135的倾斜角。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 14 页 - - - - - - - - - - 知识点三:常见基本函数的导数公式(1)(C为常数) ,(2)(n 为有理数),(3),(4),(5),(6),(7),(8),知识点四:函数四则运算求导法则设,均可导(1)和差的导数:(2)积的导数:(3)商的导数:()知识点五:复合函数的求导法则或即复合函数对自变量的导数,等于已知函数对中间变量的导数,乘以中间变量对自变量的导数。注意
11、: 选择中间变量是复合函数求导的关键。求导时需要记住中间变量,逐层求导,不遗漏。求导后,要把中间变量转换成自变量的函数。规律方法指导精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页,共 14 页 - - - - - - - - - - 1求复合函数的导数的一般步骤适当选定中间变量,正确分解复合关系;分步求导(弄清每一步求导是哪个变量对哪个变量求导);把中间变量代回原自变量(一般是x)的函数。整个过程可简记为分解求导回代,熟练以后,可以省略中间过程。若遇多重复合,可以相应地多次用中间变量。类型一:利用
12、公式及运算法则求导数1、求下列函数的导数:(1);(2)(3);(4)y=2x33x2+5x4 举一反三:【变式】求下列函数的导数:(1);(2)(3)y=6x34x2+9x6 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页,共 14 页 - - - - - - - - - - 2、求下列各函数的导函数(1);(2)y=x2sinx; (3)y=;(4)y=举一反三:【变式 1】函数在处的导数等于 ( ) A1 B2 C3 D4 【变式 2】下列函数的导数(1);(2)【变式 3】求下列函数的导数
13、 . (1);(2);(3). 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页,共 14 页 - - - - - - - - - - 类型四:复合函数的求导3、求下列函数导数 . (1);(2);(3);(4). 举一反三:【变式 1】求下列函数的导数:(1);(2)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页,共 14 页 - - - - - - - - - - (3)y=ln(x);(4)类
14、型五:求曲线的切线方程4、求曲线 y=x3+2x 在 x=1处的切线方程 . 举一反三:【变式 1】求曲线在点处的切线的斜率,并写出切线方程. 【变式 2】已知,是曲线上的两点,则与直线平行的曲线的切线方程是 _. 【变式 3】已知曲线. (1)求曲线上横坐标为 1 的点处的切线的方程;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页,共 14 页 - - - - - - - - - - (2)第( 1)小题中的切线与曲线是否还有其他的公共点?【变式 4】如果曲线的某一切线与直线平行,求切点坐标与
15、切线方程5、已知直线为曲线在点(1,0)处的切线,为该曲线的另一条切线,且. (1)求直线的方程;(2)求由直线、和轴所围成的三角形的面积. 举一反三:【变式 1】曲线在点( 1,1)处的切线与轴、直线所围成的三角形的面积为_. 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页,共 14 页 - - - - - - - - - - 【变式 2】曲线在(0,1)处的切线与的距离为,求 的方程 . 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页,共 14 页 - - - - - - - - - -