(完整word版)导数的概念、导数公式与应用 联系客服

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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

若到

,,则平均变化率可表示为,称为函数从

的平均变化率。

注意:

①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;

②函数的平均变化率表现函数的变化趋势,当情况。 ③

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

更小考虑。

取值越小,越能准确体现函数的变化

的平均变化率是0,并不一定说明函数

(2)平均变化率的几何意义 函数

的平均变化率

没有变化,应取

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,

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

处的导数,记作

,此时也称

在点

存在,则此极限称为处可导。

即: 注意: ①增量

可以是正数,也可以是负数;

(或)

②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: 如果函数应着一个确定的导数

在开区间

内的每点处都有导数,此时对于每一个

, 称这个函数

,都对为函数

,从而构成了一个新的函数

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函数值,反映函数

处的导数不是同一概念,

附近的变化情况。

是常数,是函数

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△x→0时,割线PQ的极限位置直线PT叫做曲线在点P处的切线。

若切线的倾斜角为,则当△x→0时,割线PQ斜率的极限,就是切线的斜率。 即:

(2)导数的几何意义: 函数 注意: ①若曲线 ②

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钝角;

在点x0的导数

是曲线

上点(

)处的切线的斜率。

,切线与轴正向夹角为锐角;

,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△t→0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: ①作差:求出

②作商:对所求得的差作商,即 注意:

(1)值不能为零,

的值可以为零。若函数

,式子中、的值可正、可负,但。

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”。 ①计算函数的增量:

②求平均变化率:;

③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 ①设函数处的切线的斜率。 ②设 ③设

是位移关于时间的函数,则是速度关于时间的函数,则

表示物体在表示物体在

在点

的导数是

,则

表示曲线

在点()

时刻的瞬时速度; 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 ①求出

处的导数

②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

之间的平均变化率,并求,时平均变化

率的值.

思路点拨:求函数的平均变化率,要紧扣定义式

进行操作.