導數的定義及其幾何意義、與連續性的關係以及函數的求導法則

2021-01-20 專升本數學學霸

大家好,我是專升本數學學霸,這次我們來討導數的定義及其幾何意義、與連續性的關係以及函數的求導法則。那你知道導數的定義及其幾何意義、與連續性的關係以及函數的求導法則呢?沒關係,學霸來幫你來了。

談論導數之前,我們先看看兩個例子:

直線運動的速度①取從時刻 t0到t這樣一個時間價格,在這段時間內,質點從為止S0=f(t0)移動到s=f(t); (s-s0)/t-t0=f(t)-f(t0)/t-t0,質點的平均速度。②瞬時速度v=lim ( (f(t) )-(f(t0) )/(t-t0) ) (t→t0)切線問題設有曲線C及C上的一點M,在點M外另取C上一點N,作割線MN。當點N沿曲線C趨於點M是,如果各項MN繞點M旋轉而趨於極限為止MT,直線MT就稱為曲線C在點M處的的切線。

tan θ=(y-y0)/(x-x0)=(f(x)-f(x0))/(x-x0)

斜率k=lim (f(x)-f(x0))/(x-x0)(x→x0)

一、導數的定義

設函數 y=f(x)在點x0的某個領域內有定義,當自變量x在x0處取得增量△x(點x0+△x仍在該鄰域內)時,相應地,因變量取得增量 △y=f(x0+△x)-f(x0);如果 △y與△x之比當△x→0時的極限存在,那麼稱函數y=f(x)在點x0處可導,並稱這個極限為函數y=f(x)的在點x0處可導,並稱這個極限為函數y=f(x)在點x0處的導數,記為f'(x0),即

也可記住

二、導數的幾何意義

曲線在點(x0,y0)的切線方程:

曲線在點(x0,y0)的法線方程:

註:曲線的 切線方程的斜率 與 曲線的 法線方程的斜率 互為負倒數

三、函數的可導性與連續性的關係

設函數y=f(x)在點x處可導,即

存在。由具有極限的函數與無窮小的關係知道

其中α為當 △x→0時的無窮小,上式兩邊同乘 △x 得

當 △x→0時,△y→0。函數yy=f(x)在點x處是連續的。所以,如果函數y=f(x)在點x處可導,那麼函數在該點必連續。

四、函數的求導法則

①函數的和、差、積、商的求導法則

和、差: (u ± v)』=u』± v』

記:和、差的導數分別求導,再和、差。

積:(uv)=u' v+u v' , (Cu)'=C u'(C為常數)

簡記:乘積的導數是 前導後不導加上後導前不導(前 指 乘積中的第一個因子,後指 乘積中的第二個因子)。

商:(u/v)'=(u' v-u v') / v^2 (v不等於0)

簡記:商的導數是 子導母不導 減去 母導子不導 最後 除以 分母的平方(子 指分子,母指 分母)。

②反函數的求導法則

如果函數 x=f(y)在區間I內單調、可導且f '(x)≠0,那麼它的反函數在反函數的區間內也可導,且

記:反函數的導數 等於 原函數的導數的倒數

③複合函數的求導法則

如果u=g(x) 在點x可導,而y=f(u)在點u=g(x)可導,那麼複合函數 y=f[g(x)]在點x可導,其導數為

記:複合函數的導數 等於 一層一層往裡面求導,再乘積。

例如 (sin nx)'= n cos nx

④常用的導數公式

(1)( C )'=0

(2)(x^u)'=u x^(u-1)

(3)(sin x)'= cos x

(4) (cos x)'=-sin x

(5)(tan x)'= sec(^2) x

(6)(cot x)'=-csc(^2) x

(7)(sec x)'=sec x ·tanx

(8)(csc x)'=-csc x cot x

(9)(a^x)'=(a^x) · ln a

(10)(e^x)'=e^x

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

不要怕,學霸來幫你來了,這幾個有口訣可以幫助記憶:

口訣:

常為零,冪降次,對倒數,

指不變,正變餘,餘變正,

切割方,割乘切,反分式。

口訣含義:

常數的的導數為零。

冪函數的導數是指數減一,在把原指數做係數。

對數函數的導數是倒數。

指數的導數不變,在乘以 ln a。

正弦函數變餘弦函數,餘弦函數變正弦函數。

正切和餘切的導數分別是正割的平方和餘割的平方。

正割和餘割的導數分別是 正割乘以正切 和 餘割乘以餘切

反三角函數的導數都是分式。

五、高階導數

一般地,函數y=f(x)的導數 y'=f'(x)仍然是x的函數。我們把 y'=f'(x)的導數叫做函數y=f(x)的二階導數,記作 y'' 或

f'(x)叫做f(x)的一階導數,一階導數的導數是二階導數,二階導數的導數是三級導數。

...一般地,(n-1)階的導數叫n階導數。

y', y'' ,y''', y^(4), . . . . . .y^(n)

以上內容純屬個人總結的觀點,不代表官方的觀點。要想收藏的朋友,可以點擊收藏。如果覺得我說得不錯,請點讚。謝謝支持!歡迎大家到評論區評論。

相關焦點

  • 一元函數微分學考點(2):導數的幾何意義
    1.理解導數的概念及其幾何意義,了解左導數與右導數的定義,理解函數的可導性與連續性的關係,會用定義求函數在一點處的導數。3.熟記導數的基本公式,會運用函數的四則運算求導法則,複合函數求導法則和反函數求導法則求導數。會求分段函數的導數。4.會求隱函數的導數。掌握對數求導法與參數方程求導法。5.理解高階導數的概念,會求一些簡單的函數的n階導數。6.理解函數微分的概念,掌握微分運算法則與一階微分形式不變性,理解可微與可導的關係,會求函數的一階微分。
  • 2012考研高數模塊化知識:函數的連續性和導數
    基礎階段 1.了解導數與可導性的定義;2.會利用各種求導法則計算一些常見的函數的導數;3.了解高階導數的概念並會進行一些見的計算。 強化階段:▲1.理解導數與可導性的定義(包括左導數與右導數),會用定義計算分段函數分段點處的導數以及抽象函數的導數;2.了解導數的物理意義,並會用導數描述一些物理量(數一數二)/了解導數的幾何意義和經濟學意義(數三)3.理解函數可導性與連續性的關係(數一數二)▲4.掌握常見的計算導數的方法理論(基本初等函數的求導公式
  • 高等數學入門——反函數的求導法則及反三角函數的導數公式總結
    本節我們介紹反函數的求導法則,由於中學階段對反函數及反三角函數的要求不高,本節我們先複習一些這方面的基礎知識,再介紹反函數的求導法則,並利用其推導四個常用反三角函數的導數公式。(由於公式較多,故正文採用圖片形式給出。)
  • 高中數學:導數想高分?先要搞明白導數公式、運算法則及幾何意義
    隨著高考改革的不斷深化,高考中對於導數的概念、計算及其幾何意義的考查也上升到了解導數的實際背景、概念,掌握瞬時變化率的計算以及導數的幾何意義計算;以及通過研究函數的圖象從動態的角度去理解導數的幾何意義;然後根據圖象體會原函數與導函數之間的關係,同時要求能夠求解一些特定曲線在指定位置的切線方程等相關知識的考察,本文將進行簡單的複習,希望能夠讓學生和老師有所感悟,
  • 2011年成考專升本高等數學二導數複習
    一元函數微積分學  1、極限與函數的連續性  這一部分主要著重於考察大家對極限以及函數的連續性概念的理解,具體主要包括:  (1)兩個重要的極限  這裡主要要求大家掌握這兩個重要極限的變形形式  (2)函數連續性(其中包括函數的間斷點的定義)  這一部分主要考察點包括函數連續的定義、函數在一點連續的充要條件(左極限等於有極限)、函數的間斷點(初等函數在其定義域內連續)。
  • 【Day23】32天零基礎打卡計劃:微分的幾何意義
    今天是32天零基礎打卡計劃的第23天,給大家帶來的知識點是【微分的幾何意義】。這是第二章【導數與微分】的最後一節課哦明天起我們就進入第三章啦~前22期給大家帶來的內容非別是(點擊複習):函數的特性與基本初等函數、數列極限的定義與性質、函數極限的定義與性質
  • 談論隱函數和由參數方程所確定的函數導數及函數的微分和單側導數
    二、隱函數的導數先看看什麼是顯函數和隱函數:顯函數:等號的左端是因變量的符號,而右端是函有自變量的式子,當自變量取定義域內任一值是,由這式子能確定對應的函數值。隱函數對x求導:①直接對x求導法:把y看成常數,直接用公式對x求導,y不變。②兩邊取對數求導法:這種方法適用於含有冪指數函數。兩邊先取對數,在進行求導。
  • 2016考研數學考試大綱及複習重點:一元函數微分學
    一、大綱要求:一元函數微分學  1.理解導數和微分的概念,理解導數與微分的關係,理解導數的幾何意義,會求平面曲線的切線方程和法線方程,了解導數的物理意義,會用導數描述一些物理量,理解函數的可導性與連續性之間的關係.
  • 《高等數學》應知應會之導數微分及其應用知識點總結與常用基本公式列表
    內容涵蓋:(1) 一元函數導數定義、性質及應用(求導、判斷導數存在性、求極限)(2) 一元函數求導運算法則(四則運算法則、複合、反函數求導法則、對數求導法、隱函數、參數方程、極坐標方程求導)(3) 高階導數及其計算性質與方法(4) 微分及其應用(
  • 高中數學選修(2-2)導數的概念及運算
    導數的概念,求導運算、函數的單調性、極值和最值是重點知識,其基礎是求導運算,而熟練記憶基本導數公式和函數的求導法則又是正確進行導數運算的基礎,在高考複習中要引起重視。考試大綱:1、了解導數概念的實際背景。2、通過函數圖像直觀理解導數的幾何意義。
  • 2016年考研數學大綱解析:一元函數微分學
    :   一、大綱要求:一元函數微分學   1、理解導數和微分的概念,理解導數與微分的關係,理解導數的幾何意義,會求平面曲線的切線方程和法線方程,了解導數的物理意義,會用導數描述一些物理量,理解函數的可導性與連續性之間的關係。
  • 第二章 導數與微分
    3.導數與微分的幾何意義(1)導數的幾何意義導數f'(x0)在幾何上表示曲線y=f(x)在點(x0,f(x0))處的切線的斜率如果函數f(x)在點x0可導,則曲線在(x0,f(x0))處的連續不一定可導,但是可導一定連續;可導必可微,可微必可導連續不一定可微,可微一定連續二、導數公式及求導法則1.基本初等函數的導數公式
  • 《導數與微分》單元測試題(一)參考答案
    本次單元測試檢測與需要掌握的主要知識點與方法:1、重要極限與連續函數的極限計算2、等價無窮小與無窮小的比較與相關的基本概念3、求函數在一點的導數,不管是抽象函數還是具體函數,優先考慮定義法4、帶有參數極限式的極限計算,考慮參數可取值範圍討論極限結果5、導數的幾何意義與函數描述的曲線的切線與法線方程的計算
  • 一元函數微分學:重視基礎,不留盲點
    想必,2016考生早已著手開始複習,那麼考研之初,對高等數學第二章一元函數微分學的複習需要掌握什麼?跨考教育數學教研室牛秀燕為大家再次明確,以便複習更加有計劃性和目的性。 1.理解導數和微分的概念,理解導數與微分的關係,理解導數的幾何意義,會求平面曲線的切線方程和法線方程,了解導數的物理意義,會用導數描述一些物理量,理解函數的可導性與連續性之間的關係。