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时间:2019-05-25
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1、Ch2、导数与微分§1、导数概念一、引例1、瞬时速度平均速度,时刻瞬时速度2、切线斜率割线斜率为,由切线定义,切线斜率两者的共同点是(函数变化率)二、导数定义定义1:设在的某邻域内有定义,如极限存在,则称在处可导,并称此极限为在处的导数,记为。①导数还有如下形式的定义:②导数的几何意义由引例2和定义1可知,导数即曲线在点处切线的斜率。例1、在处可导,求①13②定义2:若在开区间内每上点均可导,则对任一,都有唯一导数值与之对应,这构成了内的一个函数,称为的导函数,简称导数,记为切记:三、常用导数1、(1)解:2
2、、(2)解:3、(3)解:同理(4)4、(9)13解:特别地,(10)5、(11)解:特别地,(12)四、左右导数定义:如左(右)极限存在,则分别称之为在点处的左(右)导数,记为。定理:例2、求的导数。解:;(此时用公式),(此时一定要用定义)故不存在,即处不可导。13从而注:①此题易犯的典型错误为“因”②开区间内函数的导数可直接用公式计算,但分段点处的导数一定要用导数定义(一般要分左右导数)计算,切记!五、可导与连续的关系定理:若在处可导,则在处连续,即。证:,即在处连续。注:反之不成立,即连续不一定可导(
3、见下例)。例3、讨论在处的连续性、可导性。解:故处连续。,故处不可导。若函数改为或,结论如何?例4、求曲线的与直线平行的切线。解:设切点为,则切线斜率为依题意,故切线为§2、导数的四则运算法则设、均可导,则1、13例如,2、,特别地,其中C为常数。例如,3、例1、求①②的导数。解:①即(5)同理(6)②即(7)同理(8)§3、反函数及复合函数的导数定理1:若与互为反函数,且单调、可导,则,即例1、求的导数(13)解:为的反函数,13同理(14)例2、求的导数(15)解:为的反函数,同理(16)定理2(链锁法则
4、):若与均可导,则也可导,且即推广:例3、求下列函数的导数①②③④⑤13⑥⑦⑧⑨§5、高阶导数1、引入一阶导数二阶导数记为同理有2、常用的阶导数①解:特别地,②解:类似地,13③解:,,,同理例1、求①②的阶导数。解:①,②例2、求①②,求解:①②,3、莱布尼兹公式例3、,求13解:§6、隐函数的导数、参数方程确定的函数的导数、相关变化率一、隐函数的导数1、由方程所确定的函数称为隐函数。例如,,其中前者可显化,而后者不能。2、求导法:在方程两边关于求导,此时,切记为的函数。例1、①②,求解:①②例2、,求解:
5、3、对数求导法13例3、,求错解:不是幂函数,而是幂指函数。解:两边取对数,然后再两边对求导,,故或:例4、,求解:两边取对数,,故注:对数求导法适用于例5、,求解:二、参数方程确定的函数的导数1、若参数方程确定了为的函数,则例6、①②解:①13②,又,故2、高阶导数(此时为的显函数)例7、①②③解:①注:典型错误“”②注:③例8、解:13三、相关变化率设有两变量,由于的作用,有关,从而两者的变化率也有关,称之为相关变化率。例9、圆柱体半径每秒增长,高每秒增长,问当时,体积的增长速度为多少?解:,两边关于时间
6、求导(均为的函数)§7、函数的微分一、微分的定义1、引例显然,2、定义:对,若可表示成其线性主部与的高阶无穷小之和,即,则称在处可微,称为在处微分,记为,即。显然,3、可微的条件定理:在处可微在处可导,且证:必要性,在处可微,即13即在处可导,且充分性,在处可导,即由P51定理知,,而为的线性函数,显然为的高阶无穷小,故在处可微。4、微商通常称为自变量的微分,记为,即,从而由,得,即函数微分与自变量微分之商——微商。例1、①,求②③。解:①②③二、微分的几何意义如图,,而三、微分公式与运算法则因,故微分基本公
7、式、运算法则与导数公式、运算法则类似,见P145~P146。例2、在括号内填入适当的函数①②③④13
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