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1、§3.2洛比达法则如果当时,两个函数f(x)与g(x)都趋于零或都趋于无穷大,为不定式.通常称极限1洛比达法则定理3.2.1设(1)当时,函数f(x)及g(x)都趋于零;(2)在点a的某去心邻域内,都存在且(3)存在(或无穷大);则由柯西中值定理不妨假定证型3.2.1型不定式2则有说明2).对时的情形,也有结论型1).如果当时仍属型,且f(x)及g(x)能满足定理中相应的条件,当满足相似条件时,3例1例2解解不是未定式,不能盲目应用洛比达法则注意4例3.求解例4.求解5洛比达法则定理3.2.2型设(1)当时,函数f(x)及g(x)都趋于无穷大;(2)
2、在点a的某去心邻域内,都存在且(3)存在(或无穷大);则有3.2.2型不定式6例1.解解例2.求(n为正整数,7洛比达法则不是万能的.说明例3求不存在.83.2.3其它不定式:例1解例2解也可化为或型的不定式来计算9例4解例3求解10第三节函数的单调性与凸性的判别法增减一、函数单调性11证应用拉格朗日中值定理(1).设即所以在上单增.定理3.3.1(函数单调性的判定法)设函数y=f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导.在某区间内有限个点处为零,若则函数在该区间上仍是单增(或单减)的.在其余点处恒为正(或负),说明在(1).若在内单调增加.,则
3、上在(2).若在内单调减少.,则上12解例1.判定函数在上的单调性.在上单增.一个函数并不一定在其整个定义域内都是单调增加或单调减少,而往往是在定义域内的某一部分区间上单增,在另一部分区间上单减,函数的单增区间,单减区间统称为单调区间.13xyo不存在,确定函数单调区间的方法和步骤:(1).确定函数的定义域;(2).求找使的点(驻点),及使不存在的点;(3).以(2)中所找点为分界点,将定义域分割成部分区间,判断在每一区间上导数的符号,由定理得出结论。14解(1).定义域例2.确定函数的单调区间.令,得(2).(3).以为分界点,将定义域分割,列表:
4、增减增函数的单增区间为:单减区间为:15解(1).定义域例3确定函数的单调区间.(2).令,得当时,不存在,(3).列表:增减增函数的单增区间为:单减区间为:16利用单调性证明不等式例4.证明不等式证令,即在上单增,当时,当时,17二、函数凸性的判别法定义3.3.1(函数的凸性)若对任意设在区间I上连续,xyoxoy凹函数凸函数图形下凸图形上凸18直观观察凸函数(曲线下凸)xyo凹函数(曲线上凸)xoy递增递减19定理3.3.2证明且设函数在上连续,在内具有二阶导数,(1)若在内,则在上是凸函数对,只需证即记函数在处的一阶泰勒展式为:,当凹函数(2)
5、若在内,则在上是曲线下凸曲线上凸20则凸函数.则在上是类似可证另一情形.证毕21解例1.判断曲线的凸向时,曲线在内是上凸的.时,曲线在内时是下凸的.定义曲线上上凸弧与下凸弧的分界点,称为拐点.如例1中,点是曲线的拐点.如但点不是拐点.1.若点是拐点,则或不存在2.由所确定的点未必是拐点.或不存在注意22解不存在.例2.求曲线的拐点.时,时,曲线在内是下凸的.时,曲线在内时是上凸的.所以,曲线的拐点是(0,0).确定曲线的凸向区间及拐点的方法和步骤:1.求出2.找使的点及不存在的点;3.以2中所找点为分界点,将定义域分割成部分区间,列表讨论.23列表:
6、有拐点无拐点综上,曲线在为上凸的点是拐点.令得的拐点及凸向区间.例3.求曲线解定义域为:当时,不存在.不存在在上为下凸的.24