高中數(shù)學知識點:導數(shù)的概念及其幾何意義

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中數(shù)學 來源: 高中學習網(wǎng)


平均變化率:


一般地,對于函數(shù)y =f(x),x1,x2是其定義域內(nèi)不同的兩點,那么函數(shù)的變化率可用式表示,我們把這個式子稱為函數(shù)f(x)從x1到x2的平均變化率,習慣上用表示,即平均變化率

上式中的值可正可負,但不為0.f(x)為常數(shù)函數(shù)時,


瞬時速度:
如果物體的運動規(guī)律是s=s(t),那么物體在時刻t的瞬時速度v就是物體在t到這段時間內(nèi),當時平均速度的極限,即
若物體的運動方程為s=f(t),那么物體在任意時刻t的瞬時速度v(t)就是平均速度v(t,d)為當d趨于0時的極限.


函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導數(shù)的定義


一般地,函數(shù)y=f(x)在x=x0處的瞬時變化率是,我們稱它為函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導數(shù),記作,即。


導函數(shù):


如果函數(shù)y =f(x)在開區(qū)間(a,6)內(nèi)的每一點都可導,則稱在(a,b)內(nèi)的值x為自變量,以x處的導數(shù)稱為f(x為函數(shù)值的函數(shù)為fx)在(a,b)內(nèi)的導函數(shù),簡稱為f(x)在(a,b)內(nèi)的導數(shù),記作f′(x)或y′.即f′(x)=


切線及導數(shù)的幾何意義:


(1)切線:PPn為曲線f(x)的割線,當點Pn(xn,f(xn))(n∈N)沿曲線f(x)趨近于點P(x0,f(x0))時,割線PPn趨近于確定的位置,這個確定的位置的直線PT稱為點P處的切線。
(2)導數(shù)的幾何意義:函數(shù)f(x)在x=x0處的導數(shù)就是切線PT的斜率k,即k=。



瞬時速度特別提醒:


①瞬時速度實質是平均速度當時的極限值.
②瞬時速度的計算必須先求出平均速度,再對平均速度取極限,


函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導數(shù)特別提醒:


①當時,比值的極限存在,則f(x)在點x0處可導;若的極限不存在,則f(x)在點x0處不可導或無導數(shù).
②自變量的增量可以為正,也可以為負,還可以時正時負,但.而函數(shù)的增量可正可負,也可以為0.
③在點x=x0處的導數(shù)的定義可變形為:


導函數(shù)的特點:


①導數(shù)的定義可變形為:
②可導的偶函數(shù)其導函數(shù)是奇函數(shù),而可導的奇函數(shù)的導函數(shù)是偶函數(shù),
③可導的周期函數(shù)其導函數(shù)仍為周期函數(shù),
④并不是所有函數(shù)都有導函數(shù).
⑤導函數(shù)與原來的函數(shù)f(x)有相同的定義域(a,b),且導函數(shù)在x0處的函數(shù)值即為函數(shù)f(x)在點x0處的導數(shù)值.
⑥區(qū)間一般指開區(qū)間,因為在其端點處不一定有增量(右端點無增量,左端點無減量).


導數(shù)的幾何意義(即切線的斜率與方程)特別提醒


①利用導數(shù)求曲線的切線方程.求出y=f(x)在x0處的導數(shù)f′(x);利用直線方程的點斜式寫出切線方程為y-y0 =f′(x0)(x- x0).
②若函數(shù)在x= x0處可導,則圖象在(x0,f(x0))處一定有切線,但若函數(shù)在x= x0處不可導,則圖象在(x0,f(x0))處也可能有切線,即若曲線y =f(x)在點(x0,f(x0))處的導數(shù)不存在,但有切線,則切線與x軸垂直.
③注意區(qū)分曲線在P點處的切線和曲線過P點的切線,前者P點為切點;后者P點不一定為切點,P點可以是切點也可以不是,一般曲線的切線與曲線可以有兩個以上的公共點,
④顯然f′(x0)>0,切線與x軸正向的夾角為銳角;f′(x0)<o,切線與x軸正向的夾角為鈍角;f(x0) =0,切線與x軸平行;f′(x0)不存在,切線與y軸平行.



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