1. 函数的单调性
⑴ 函数y=
在某个区间内可导,若
>0,则
为 ;若
<0,则
为 .(逆命题不成立)
(2) 如果在某个区间内恒有
,则
.
注:连续函数在开区间和与之相应的闭区间上的单调性是一致的.
(3) 求可导函数单调区间的一般步骤和方法:
① 确定函数
的 ;
② 求
,令 ,解此方程,求出它在定义区间内的一切实根;
③ 把函数
的间断点(即
的无定义点)的横坐标和上面的各个实根按由小到大的顺序排列起来,然后用这些点把函数
的定义区间分成若干个小区间;
④ 确定
在各小开区间内的 ,根据
的符号判定函数
在各个相应小开区间内的增减性.
3.搞清导数的几何意义,为解决实际问题,如切线、加速度等问题打下理论基础.
第2课时 导数的概念及性质
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2.要熟记求导公式,对于复合函数的导数要层层求导.
1.理解平均变化率的实际意义和数学意义。
4.求导数的方法
(1) 八个基本求导公式
= ;
= ;(n∈Q)
= ,
=
=
,
=
= ,
=
(2) 导数的四则运算
=
=
=
,
=
![]()
(3) 复合函数的导数
设
在点x处可导,
在点
处可导,则复合函数
在点x处可导, 且
=
,即
.
|
例1.求函数y=
在x0到x0+Δx之间的平均变化率.
解 ∵Δy=![]()
![]()
变式训练1. 求y=
在x=x0处的导数.
解 ![]()
![]()
例2. 求下列各函数的导数:
(1)
(2)![]()
(3)
(4)![]()
解 (1)∵![]()
∴y′![]()
(2)方法一 y=(x2+3x+2)(x+3)=x3+6x2+11x+6,∴y′=3x2+12x+11.
方法二
=![]()
=
(x+3)+(x+1)(x+2)
=(x+2+x+1)(x+3)+(x+1)(x+2)=(2x+3)(x+3)+(x+1)(x+2)=3x2+12x+11.
(3)∵y=![]()
∴![]()
(4)
,
∴![]()
变式训练2:求y=tanx的导数.
解 y′![]()
例3. 已知曲线y=
(1)求曲线在x=2处的切线方程;
(2)求曲线过点(2,4)的切线方程.
解 (1)∵y′=x2,∴在点P(2,4)处的切线的斜率k=
|x=2=4.
∴曲线在点P(2,4)处的切线方程为y-4=4(x-2),即4x-y-4=0.
(2)设曲线y=
与过点P(2,4)的切线相切于点
,
则切线的斜率k=
|
=
.
∴切线方程为
即
∵点P(2,4)在切线上,∴4=![]()
即
∴![]()
∴(x0+1)(x0-2)2=0,解得x0=-1或x0=2,
故所求的切线方程为4x-y-4=0或x-y+2=0.
变式训练3:若直线y=kx与曲线y=x3-3x2+2x相切,则k= .
答案
2或![]()
例4. 设函数
(a,b∈Z),曲线
在点
处的切线方程为y=3.
(1)求
的解析式;
(2)证明:曲线
上任一点的切线与直线x=1和直线y=x所围三角形的面积为定值,并求出此定值.
(1)解
,
于是
解得
或![]()
因为a,b
Z,故![]()
(2)证明 在曲线上任取一点
.
由
知,过此点的切线方程为
.
令x=1,得
,切线与直线x=1交点为
.
令y=x,得
,切线与直线y=x的交点为
.
直线x=1与直线y=x的交点为(1,1).
从而所围三角形的面积为
.
所以,所围三角形的面积为定值2.
变式训练4:偶函数f(x)=ax4+bx3+cx2+dx+e的图象过点P(0,1),且在x=1处的切线方程为y=x-2,求y=f(x)的解析式.
解 ∵f(x)的图象过点P(0,1),∴e=1. ①
又∵f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x).
故ax4+bx3+cx2+dx+e=ax4-bx3+cx2-dx+e.
∴b=0,d=0. ②
∴f(x)=ax4+cx2+1.
∵函数f(x)在x=1处的切线方程为y=x-2,∴可得切点为(1,-1).
∴a+c+1=-1. ③
∵
=(4ax3+2cx)|x=1=4a+2c,∴4a+2c=1. ④
由③④得a=
,c=
. ∴函数y=f(x)的解析式为![]()
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3.导数的几何意义:设函数y=
在点
处可导,那么它在该点的导数等于函数所表示曲线在相应点
处的
.
2.导函数:函数y=
在区间(a, b)内
的导数都存在,就说
在区间( a, b )内
,其导数也是(a ,b )内的函数,叫做
的
,记作
或
,函数
的导函数
在
时的函数值
,就是
在
处的导数.
1.导数的概念:函数y=
的导数
,就是当Δ![]()
0时,函数的增量Δy与自变量的增量Δ
的比
的
,即
=
=
.
3.理解可导函数的单调性与其导数的关系;了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件(导数在极值点两侧异号);会求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值.
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![]()
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导数的应用价值极高,主要涉及函数单调性、极大(小)值,以及最大(小)值等,遇到有关问题要能自觉地运用导数.
第1课时 变化率与导数、导数的计算
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2.
熟记八个基本导数公式(c,
(m为有理数),
的导数);掌握两个函数和、差、积、商的求导法则,了解复合函数的求导法则,会求某些简单函数的导数.
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