高中数学第一章导数及其应用1.2导数的计算导数概念与运算基础知识总结素材新人教A版选修2-2剖析
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导数概念与运算基础知识总结
知识清单 1.导数的概念
函数y =f (x ),如果自变量x 在x 0处有增量x ∆,那么函数y 相应地有增量y ∆=f (x 0+x ∆)-f (x 0),比值
x
y
∆∆叫做函数y =f (x )在x 0到x 0+x ∆之间的平均变化率,即x y ∆∆=x
x f x x f ∆-∆+)()(00。如果当0→∆x 时,x y ∆∆有极限,我们就说函数y =f (x )在点x 0处可导,并把这个极限叫做f (x )在点x 0处的导数,记作f’(x 0)或y ’|0x x =。
即f (x 0)=0
lim →∆x x y
∆∆=0lim →∆x x
x f x x f ∆-∆+)()(00。 说明:
(1)函数f (x )在点x 0处可导,是指0→∆x 时,x y ∆∆有极限。如果x
y
∆∆不存在极限,就说函数在点x 0处不可导,或说无导数。
(2)x ∆是自变量x 在x 0处的改变量,0≠∆x 时,而y ∆是函数值的改变量,可以是零。
由导数的定义可知,求函数y=f (x )在点x 0处的导数的步骤(可由学生来归纳): (1)求函数的增量y ∆=f (x 0+x ∆)-f (x 0); (2)求平均变化率
x y ∆∆=x
x f x x f ∆-∆+)
()(00; (3)取极限,得导数f ’(x 0)=x
y
x ∆∆→∆0lim 。
2.导数的几何意义
函数y =f (x )在点x 0处的导数的几何意义是曲线y =f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率。也就是说,曲线y =f (x )在点p (x 0,f (x 0))处的切线的斜率是f’(x 0)。相应地,切线方程为y -y 0=f /
(x 0)(x -x 0)。
3.几种常见函数的导数:
①0;C '= ②()1
;n
n x nx
-'= ③(sin )cos x x '=; ④(cos )sin x x '=-;
⑤();x x e e '=⑥()ln x x a a a '=; ⑦()1ln x x '=; ⑧()1
l g log a a o x e x
'=. 4.两个函数的和、差、积的求导法则
法则1:两个函数的和(或差)的导数,等于这两个函数的导数的和(或差), 即: (.)'''v u v u ±=±
法则2:两个函数的积的导数,等于第一个函数的导数乘以第二个函数,加上第一个 函数乘以第二个函数的导数,即:.)('''uv v u uv +=
若C 为常数,则'''''0)(Cu Cu Cu u C Cu =+=+=.即常数与函数的积的导数等于常数乘以函数的导数: .)(''Cu Cu =
法则3:两个函数的商的导数,等于分子的导数与分母的积,减去分母的导数与分子的积,再除以分母的平方:⎪⎭
⎫
⎝⎛v u ‘=
2
'
'v
uv v u -(v ≠0)。 形如y =f [x (ϕ])的函数称为复合函数。复合函数求导步骤:分解——求导——回代。法则:y '|X = y '|U ·u '|X
导数应用 知识清单
1. 单调区间:一般地,设函数)(x f y =在某个区间可导,
如果'
f )(x 0>,则)(x f 为增函数; 如果'
f 0)( 如果在某区间内恒有' f 0)(=x ,则)(x f 为常数; 2.极点与极值: 曲线在极值点处切线的斜率为0,极值点处的导数为0;曲线在极大值点左侧切线的斜率为正,右侧为负;曲线在极小值点左侧切线的斜率为负,右侧为正; 3.最值: 一般地,在区间[a ,b ]上连续的函数f )(x 在[a ,b ]上必有最大值与最小值。 ①求函数ƒ)(x 在(a ,b )内的极值; ②求函数ƒ)(x 在区间端点的值ƒ(a )、ƒ(b ); ③将函数ƒ )(x 的各极值与ƒ(a )、ƒ(b )比较,其中最大的是最大值,其中最小的是最小值。 4.定积分 (1)概念:设函数f (x )在区间[a ,b ]上连续,用分点a =x 0 ∑n i f 1 =(ξ i )△x (其中△x 为小区间长度),把n →∞即△x →0时,和式I n 的极限 叫做函数f (x )在区间[a ,b ]上的定积分,记作: ⎰ b a dx x f )(,即⎰b a dx x f )(= ∑=∞ →n i n f 1 lim (ξi )△x 。 这里,a 与b 分别叫做积分下限与积分上限,区间[a ,b ]叫做积分区间,函数f (x )叫做被积函数,x 叫做积分变量,f (x )dx 叫做被积式。 基本的积分公式: ⎰dx 0=C ; ⎰dx x m = 11 1 ++m x m +C (m ∈Q , m ≠-1); ⎰x 1 dx =ln x +C ; ⎰dx e x =x e +C ; ⎰dx a x =a a x ln +C ; ⎰xdx cos =sin x +C ; ⎰xdx sin =-cos x +C (表中C 均为常数)。 (2)定积分的性质