高等数学一串讲讲义(4)

2019-04-22 21:03

,

,

2.导数的四则运算法则,

3.复合函数求导法则

由外到里,逐层求导并相乘 4.反函数求导法则

函数f,g互为反函数,那么 (13年1月全国考题) 设函数,求dy.

解:

所以

(13年1月全国考题)

设函数

解:

(12年4月全国考题)

设函数,求导数

解:

(12年7月浙江考题) 设函数

, 求y′.

解:

5.隐函数求导法:

6.对数求导法 (1)当函数可以表示成多个因子的积、商,即 (2)幂指函数

(12年10月全国考题) 设函数

求dy.

解:取对数

两边求导得

所以

,.

7.分段函数的导数

分界点处需要分别求左、右导数 (12年1月全国考题)

设函数f(x)=则f(x)在点x=0处( )

A.左导数存在,右导数不存在 B.左导数不存在,右导数存在 C.左、右导数都存在 D.左、右导数都不存在

解:

所以选C.

(12年4月全国考题)

确定常数a,b的值,使函数在点x=0处可导.

所以b=0.

解:f(0)=b,

所以 a=3,b=0.

8.抽象函数的导数

(12年10月全国考题) 已知函数f(x)可导,且

,求

.

.

解:

9.高阶导数

(1)常见的高阶导数

,

,

.

.

(2)分式函数求高阶导数一般先化为简单分数 (13年7月浙江考题)

设函数,求

解:

.

(13年4月全国考题)

设函数y=sin(lnx)+ln(sinx),求.

解:

.

(13年1月全国考题) 设函数

A.12! B.11! C.10! D.0

答案:D

解析:

,则高阶导数

=

,故=0.

第四章 微分中值定理和导数的应用 一、中值定理

若函数f(x)满足条件:

(1)在闭区间[a,b]上连续; (2)在开区间(a,b)内可导,

罗尔定理:(3)f(a)=f(b),则在(a,b)内至少有一点

使得

拉格朗日(Lagrange)中值定理:则在(a,b)内至少有一点 (12年1月全国考题)

使得

函数 f (x)=x2+1在区间[1,2]上满足拉格朗日中值公式的中值=( ).

A.1 B.

C. D.

【解析】对 f (x)=x2+1在区[1,2]上应用拉格朗日中值定理,则有:

所以,选D.

二、洛必达法则

三、函数单调性的判定

1.设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导. (1)若在(a,b)内 (2)若在(a,b)内

,则f(x)在[a,b]上单调增加. ,则f(x)在[a,b]上单调减少.

注意:(1)如果定理中的[a,b]换成其他各种区间(包括无穷区间),结论仍然成立. (2)如果在(a,b)内

2.判定函数f(x)单调性的步骤: (1)确定函数f(x)的定义域. (2)求

,找出

不存在的点,这些点将定义域分成若干小区间.

,且等号仅在个别点处成立,结论仍然成立.

(3)列表,由在各个小区间内的符号确定函数 f(x)的单调性.

3.不等式的证明:(1)做差;(2)求导得到单调性;(3)验证端点的符号. (12年1月全国考题)

2x 证明:当x>0时,e>1+2x.

证明:

(13年4月全国考题)

设函数f(x)在区间[a,b]上可导,且f’(x)<0, f(b)>0,则在[a,b]上f(x)是( )

A.恒大于零 B.恒小于零 C.恒等于零 D.有正有负 解:A

四、极值与最值

1.极值的必要条件:设函数f(x)在x0处可导,且在x0处取得极值,则函数f(x)在x0处的导数值为零,即f ’(x0)=0.

2.第一充分条件(一阶导数变号法)

设函数f(x)在点x0的某一邻域(x0-δ,x0+δ)内连续,在去心邻域(x0-δ,x0)∪(x0 ,x0+δ)内可导.

(1)若当x∈(x0-δ,x0)时, (2)若当x∈(x0-δ,x0)时,

;当x∈(x0,x0+δ)时, ,则x0是函数f(x)的极大值点. ;当x∈(x0,x0+δ)时, ,则x0是函数f(x)的极小值点.

(3)若当x∈(x0-δ,x0)∪(x0,x0+δ)时, f’ (x)不变号,则x0不是函数f(x)的极值点. 3.判别函数极值的一般步骤如下: (1)确定函数 f (x)的定义域;

(2)求f’ (x),找出定义域内f’ (x)=0或 f’ (x)不存在的点,这些点将定义域分成若干区间. (3)列表,由f’ (x)在上述点两侧的符号,确定其是否为极值点,是极大值点还是极小值点. (4)求出极值.

4.第二充分条件(二阶导数非零法) 设函数f(x)在点x0处有二阶导数,且

,则函数f(x)在x0处取得极大值. ,则函数f(x)在x0处取得极小值.

(1)若 (2)若

5.求连续函数f(x)在闭区间[a,b]上的最值的步骤如下:

(1)求出f(x)在(a,b)内f’ (x)=0 和f’ (x)不存在的点,记为x1,x2?,xn. (2)计算函数值f(a),f(x1),f(x2),?,f(xn),f(b).

(3)函数值f(a),f(x1),f(x2),?,f(xn),f(b)中的最大者为最大值,最小者为最小值. (12年10月全国考题)

求函数的单调区间与极值.

【解析】根据题意,函数的定义域为x∈(0,+∞),又


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