高等数学 解题步骤(2)

2019-02-15 15:33

?1?11??y1??????xx2x?12x?1??????x?1x?1 ???cosx?lnx? y2?xsinx?由上题知y2?22?sinx?sinx ??xx?x2 y3?e (3)y???x?由复合函数求导y3??ex?x2?12?x?1?????x2?x?1??1x?1????2xe

?1?x2sinx?sinx?x ??cosx?lnx??x?2xe?x?1?x?4、分段函数导数:1)写出f?x?在分段点处函数值。

2)利用左右导数的定义式求出分段点处的左右导数 f???x0??limf?x??f?x0?x?x0x?x0?; f???x0??limf?x??f?x0?x?x0x?x0?。

3)其他点处直接用求导公式求,最后导函数写成分段函数

形式。

?x2,x?0 例1、设f?x???,求f??0?及f??x?

?x,x?0?x,x?0? 【解】:(1)f?x???0,x?0

?x2,x?0? (2)f???x0??lim?x?x0f?x??f?x0?x?x0

?f???0??lim?x?0f?x??f?0?x?0?lim?x?0x?0x?1

f???x0??limf?x??f?x0?x?x0x?x0?

?f???0??lim?x?0f?x??f?0?x?0?lim?x?0x?0x2?0

?f???0??f???0??f??0?不存在 (3)x?0,f?x??x?f??x???x???1

6

x?0,f?x??x2?f??x???x2???2x 1,x?0?? (4)f??x???不存在,x?0

?2x,x?0?5、高阶导数:先求一阶,整理,然后逐阶求 ?u?v??n??u?n??v?n?; ?uv??n?n??k?0cnuk?n?k??v?k?

例1、设y?xlnx,求y?? 【解】:(1)y???xlnx???lnx?x? (2)y????lnx?1???例2、设y?1x?5x?621x?lnx?1

1x

n,求y?? 1?n?【解】:(1)y?1x?31x?3?x?2?y?1?1?????x?3??n??1?????x?2??2?n?

?3 (2)u???x?3??n??u????1??x?3??u?????1???2??x?3??n?1

......?u 同理v? (3)y?n????1???2?...??n??x?3??1???1??n!??x?3??n?1n?n?11x?2?n???x?2??n??v?n????1??n!??x?2??n?1n

?u2x?v???1??n!???x?3??n??x?2??n?1?

?例3、设y?x?e【解】:(1)u?e2,求y?u?20?

k2x2x?k??2?e?k?1,2,3...20?

?k? v?x?v??2x,v???2,...v?n?2?0?k?3,4,...n?

(2)y??uv?2?n?n??ck?0knu?n?k??v?k?

20?192! y?20???x?e2x??20??2e202x?x?20?2e2192x?2x??2e182x?2

?220e2x??x2?20x?95?

7

6、求微分:1)用上述步骤求出y??x?。

2)写出微分公式dy?y??x?dx,再将y??x?代入。如求dy dy??y??x????dx。

?x?0x?x0,则

x?x0x?x0 例1、设y?ln?sinx?ex?,求?1?dy,?2?dy 【解】:(1)y?lnu,u?sinx?ex

cosx?e?cosx?e (2)y???lnu????sinx?ex?? ?xusinx?ecosx?esinx?exxxx (3)dy?y?dx?dx

?cosx?ex (4)dyx?0??x?sinx?ex?0??dx?2dx ?7、微分的近似计算:1)将x化成x0??x,(?x为一很小的数),再设f?x?。

2)求出f?x?,进而求出f??x0?。

3)写出近似公式f?x??f?x0??x??f?x0??f??x0??x 进而将x0,?x代入进行计算。

4)如有现成近似计算公式,则可不必操作2),3)。 例1、求lg998 ?lge?????0.4343? ln10?1 【解】:(1)x?998?1000?2,x0?1000,?x??2,f?x??lgx (2)f??x???lgx???1xln10,f??x0??1xln10x?1000?0.0004343

(3)f?x??f?x0??x??f?x0??f??x0???x

lg998?lg1000?0.0004343???2??3?0.0008686?2.9991314

3例2、求996 【解】:(1)利用公式:x很小时,n1?x?1?xn

8

(2)3996?31000?4?10?31??1?4???10??1??????9.987 100031000????48、求切法线方程:(1)写出切点。

(2)求出y??x?,写出k切=y??x?x?x0,或k切?y??x?x?x0,y?y0

(此为隐函数形式)或k切?y??t?t?t0(此为参数方程形式)。 ??x?x0? ?k??? ??x?x0? ?k?0?。

(3)写出切法线公式:切线:y?y0?k 法线:y?y0??切1k切 若k切??,则切线:x?x0;法线:y?y0 若k切?0,则切线:y?y0;法线:x?x0 例1、求y?x2在x?1处切法线方程

【解】:(1)x?1?y?12?1,故切点坐标为?1,1? ? (2)y???x2??2x?k?y??2x?2

x?1x?1 (3)切线:y?y0?k 法线:y?y0??切??x?x0??y?1?2?x?1? ??x?x0??y?1??121k切?x?1?

23例2、求x?y?2在x?1处切法线方程

【解】:(1)x?1?y?32?1?1,故切点坐标为?1,1?

2x? (2)此为隐函数求导:?x2?y3??2??2x?3y?y??0?y???

3y?y??x?2x3yx?1,y?1 k切x?x0,y?y0????23

23 (3)切线:y?y0?k 法线:y?y0??三、应用题

切??x?x0??y?1???x?1?

1k切??x?x0??y?1?32?x?1?

9

1、分段函数在分段点处的连续性与可导性: 1)改写函数,写出其在分段点处的函数值。 2)连续性:(1)分别求出limf?x?;limf?x?。

x?x0?x?x0? (2)验证limf?x??f?x0?;limf?x??f?x0?是否同时成立。

x?x0?x?x0? (3)若成立则函数在分段点处连续,有一式不成立就间断。 3)可导性:(1)求出f???x0??limf?x??f?x0?x?x0x?x0?;f???x0??lim?x?x0f?x??f?x0?x?x0。

(2)验证f???x0??f???x0?成立否?成立可导,不成立则不可导。

?ln?1?x??例1、设函数f?x?????1?x?1?x?1?x?00?x?1,讨论其在x?0处的连续性与

可导性

?ln?1?x??【解】:(1)f?x???0??1?x?1?xx?0?1?x?000?x?1x?0

(2)连续性:1)lim?f?x??lim?ln?1?x??ln1?0?f?0? limf?x??limx?0?x?0??1?x?1?x?0?f?0?

? ?lim?f?x??lim?f?x??f?0?

x?0x?0 所以f?x?在x?0处连续。 (3)可导性:1)?f???x0??limf?x??f?x0?x?x0x?x0?

?f???0??lim?x?0f?x??f?0?x?0?lim?x?0ln?1?x?x

?x?型,利用等价无穷小??lim??1 ?0?x?0x?0 ?f???x0??limf?x??f?x0?x?x0x?x0?

?f???0??limx?0f?x??f?0?x?0??lim?x?01?x?1?xx 10


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