3.1 变化率与导数
3.1.1 变化率问题
1、平均变化率:设x1,x2是函数y?f?x?定义域内两个不同的数,把式子
f?x2??f?x1?x2?x1称为函数y?f?x?从x1到x2的平均变化率。习惯上用?x表示x2?x1,也可把?x看作是相对于x1的一个“增量”,可用x1??x代替x2;类似地,?y?f?x2??f?x1?.于是,平均
?y ?x 3.1.2 导数的概念
变化率可以表示为2、瞬时速度
把物体在某一时刻的速度称为瞬时速度。一般地,函数y?f?x?在x?x0处的瞬时变化率是
f?x0??x??f?x0??y?,我们称它为函数y?f?x?在x?x0处的导数,limlim?x?x?0?x?x?0,即f'?x0??记作f'?x0?或y'x?x0f?x0??x??f?x0??y? limlim?x?x?x?0?x?0f?x0??x??f?x0??k,
?x 3.1.3 导数的几何意义
3、切线方程:求函数在点x0,f?x0?处的导数f'?x0??得到曲线在点Px0,f?x0?处的切线的斜率。 3.2
??lim?x?0?? 导数的计算
3.2.2 基本初等函数的导数公式及导数的运算法则
4.基本初等函数的导数公式
a*a?1(1)若f?x??c,则f'?x??0;(2)若f?x??xa?Q,则f'?x??ax;
??(3)若f?x??sinx,则f'?x??cosx;(4)若f?x??cosx,则f'?x???sinx; (5)若f?x??a,则f'?x??alna?a?0?;(6)若f?x??e,则f'?x??e;
xxxx1(a?0,且a?1); xlna111(8)若f?x??lnx,则f'?x??;(9)若f?x??,则f'?x???2.
xxx(7)若f?x??logax,则f'?x??6、导数的运算法则
(10)??f?x??g?x???'?f'?x??g'?x?;
(11)??f?x??g?x???'?f'?x?g?x??f?x?g'?x?;
?f?x??f'?x?g?x??f?x?g'?x?'?(12)??g?x??0?; ?2gx??????g?x???(13)??cf?x???'?c'f?x??c??f?x???'?cf'?x?. 推导:
(14)??f?x??g?x??h?x???'?f'?x?g?x?h?x??f?x?g'?x?h?x??f?x?g?x?h'?x? (15)??f?x??g?x??h?x???'?f'?x??g'?x??h'?x?
3.3 导数在研究函数中的应用
3.3.1 函数的单调性与导数
1、函数的单调性与其导函数的关系:在某个区间?a,b?内,如果f'?x??0,那么函数
y?f?x?在这个区间内单调递增;如果f'?x??0,那么函数y?f?x?在这个区间内单调
递减。若f?x?在?a,b?单调递增,则f'?x??0在?a,b?恒成立。 注意:①原函数看增减,导函数看正负;②f'?x?越大,y?f?x?越大。 2、求单调区间的一般步骤:①确定函数f?x?的定义域;②求导函数f'?x?; ③在定义域内解不等式f'?x??0与f'?x??0;④决定函数的单调期间。
3.3.2 函数的极值与导数
3、函数的极大值:如果对x0附近的所有点都有f?x??f?x0?,就说f?x0?是函数
y?f?x?的一个极大值,记作y极大值=f?x0?,x0是极大值点。
4、函数的极小值:如果对x0附近的所有点都有f?x??f?x0?,就说f?x0?是函数
y?f?x?的一个极小值,记作y极小值=f?x0?,x0是极小值点。
5、极值:极大值点、极小值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值。
6、函数极值的判断方法
(1)设函数f?x?在点x0x0处可导,且在x0处取得极值,则f'?x0??0 (2)设函数f?x?且f'?x0??0,
①如果在x0附近左侧f'?x??0,右侧f'?x??0,那么f?x?在x0处取得极大值;
②如果在x0附近左侧f'?x??0,右侧f'?x??0,那么f?x?在x0处取得极小值; ③如果在f'?x?在x0左右两侧的符号不变,那么f?x?在x0处不取得极值。 7、求函数极值的步骤
①确定函数的定义域;②求导函数f'?x?;③求函数f'?x??0的根,列出可能极值点; ④列表;⑤确定极值
3.3.3 函数的最大(小)值得导数
8、函数的最大值:如果在函数f?x?的定义域内存在x0,总有f?x??f?x0?,那么f?x0?为函数在定义域上的最大值;
9、函数的最小值:如果在函数f?x?的定义域内存在x0,总有f?x??f?x0?,那么f?x0?为函数在定义域上的最小值。 10、判断极值的步骤
一般地,求函数y?f?x?在?a,b?上的最大值与最小值的步骤: (1)求函数y?f?x?在?a,b?内的极值;
(2)将函数y?f?x?的各极值与端点处的函数值f?a?,f?b?比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值。
注:①若f?x?在闭区间?a,b?上连续,则f?x?在?a,b?上必有最值; ②若f?x?在?a,b?内仅有一个极值,则极值必为最值。
高中数学必修5知识点
第一章、数列
一、基本概念
1、数列:按照一定次序排列的一列数. 2、数列的项:数列中的每一个数. 3、数列分类:有穷数列:项数有限的数列.
无穷数列:项数无限的数列.
递增数列:从第2项起,每一项都不小于它的前一项的数列.an?1?an?0 递减数列:从第2项起,每一项都不大于它的前一项的数列.an?1?an?0 常数列:各项相等的数列.
摆动数列:从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的
数列.
4、数列的通项公式:表示数列?an?的第n项与序号n之间的关系的公式.
5、数列的递推公式:表示任一项an与它的前一项an?1(或前几项)间的关系的公式.
二、等差数列
1、定义:(1)文字表示:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个
常数,则这个数列称为等差数列,这个常数称为等差数列的公差. (2)符号表示:an?an?1?d(n?2)或an?1?an?d(n?1)
2、通项公式:若等差数列?an?的首项是a1,公差是d,则an?a1??n?1?d. 通项公式的变形:①an?am??n?m?d;②d?通项公式特点:anan?am.
n?m?dn?(a1?d)
an?kn?m,(k,m为常数)是数列?an?成等差数列的充要条件。
3、等差中项
若三个数a,?,b组成等差数列,则?称为a与b的等差中项.若b?a?c,则称2b为a与c的等差中项.即a、b、c成等差数列???b?4、等差数列?an?的基本性质(其中m,n,p,q?N?) (1)若m?n?p?q,则am?an?ap?aq。 (2)an?am?(n?m)d (3)2an?an?m?an?m 5、等差数列的前n项和的公式 公式:①Sn?a?c 2n?a1?an?n?n?1?d. ;②Sn?na1?22d2dn?(a1?)n是一个关于n且没有常数项的二次函数形式 22公式特征:Sn?等差数列的前n项和的性质:
*①若项数为2nn??,则S2n?n?an?an?1?,且S偶?S奇?nd,
??S奇a?n. S偶an?1S奇n ?S偶n?1*②若项数为2n?1n??,则S2n?1??2n?1?an,且S奇?S偶?an,
??(其中S奇?nan,S偶??n?1?an). ③Sn,S2n?Sn,S3n?S2n成等差数列. 6、判断或证明一个数列是等差数列的方法:
①定义法:an?1?an?d(常数)(n?N?)??an?是等差数列 ②中项法:2an?1?an?an?2③通项公式法:an?kn?b(n?N?)??an?是等差数列 (k,b为常数)??an?是等差数列
④前n项和公式法:Sn?An2?Bn(A,B为常数)??an?是等差数列
三、等比数列
1、定义:(1)文字表示:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个
常数,则这个数列称为等比数列,这个常数称为等比数列的公比. (2)符号表示:
2、通项公式
(1)、若等比数列?an?的首项是a1,公比是q,则an?a1qn?1. (2)、通项公式的变形:①an?amqn?m;②qn?man?1 ?(常数)qan?an. am3、等比中项:在a与b中插入一个数G,使a,G,b成等比数列,则G称为a与b的等比中项.若G?ab,则称G为a与b的等比中项.注意:a与b的等比中项可能是?G。 4、等比数列性质
若?an?是等比数列,且m?n?p?q(m、n、p、q??*),则am?an?ap?aq;
2若?an?是等比数列,且2n?p?q(n、p、q??*),则an?ap?aq.
25、等比数列?an?的前n项和的公式:
?na1?q?1??(1)公式:Sn??a1?1?qn?a?aq.
1n??q?1??1?q1?q?(2)公式特点:
sn?a11?qn??k(1?qn)?A?Aqn ?1?q*(3)等比数列的前n项和的性质:①若项数为2nn??,则
??S偶S奇?q.
②Sn?m?Sn?qn?Sm.③Sn,S2n?Sn,S3n?S2n成等比数列(Sn?0).
6、等比数列判定方法: ①定义法:
an?1?q(常数)??an?为等比数列; an2②中项法:an?1?an?an?2(an?0)??an?为等比数列;