一、导数概念()
10 定义
左导数
右导数
∴
可以证明:
可导→连续。即可导是连续的充分条件。
连续是可导的必要条件。
20 导数的几何意义曲线 在点处切线:
例1:讨论在x=0处可导性解:∵
在x = 0连续
不存在
∴ 在x = 0不可导
例2:已知存在则
例3:设函数可微,
则
例4:P63 例2-5
设
为使在x = x0 处可导,
应如何选取常数a、b
解:首先必须在x0连续
∴ ①
∵ 存在
∴ 从而
例5: = x (x-1)(x-2)……(x-9),则
∵
例6:设在x = 0 领域内连续,,
则
∵ (分母→0)
∴
例7:设函数 f (1+x) = a f ( x ),
且 (a,b ≠0),
问 存在否?
解:
二、导数的求法
10 显函数导数求一个显函数的导数需解决:
①基本初等函数导数(P64);
②导数四则运算法则(P65);
③复合函数与反函数求导法则(P66)。
定理:
在X有导数,
在对应点u有导数,
则复合函数在X处也有导数,
。
例1: 求
解,
例2: 求
解,
例3: 求
解,
例4: 求
解,
例5: 求
解,
例6: 求
解,
例7: 求
解,
例8: 求
解,
例9: 求
解,
高阶导数、二阶:
例10: , 求
解,
先讲微分(后页)
20 隐函数导数参数方程导数
如方程F(x,y)=0确定了y=y(x),只需方程两边对x求导,注意y=y(x)
例10:求下列隐函数的导数
(1)设 求
解,方程两边对x求导,
(2)设是由方程所确定的隐函数,
求
解,由原方程知当x=0时,,
方程两边对x求导。
,将x=0,代入得: ∴
(3) 是由方程所确定的隐函数,
试求,。
解,方程两边对x求导:
①
方程两边再对x求导:
②
由原方程知,当时,,代入①
得
再将,,代入②式,
得
(4) 设 求
解:
(5) 设是由方程组所确定的函数,求:。
解:
(6) P90习题13
30 分段函数的导数
设
求:
解:当
∴ 不存在,故
高阶导数(n阶)略,
例
2) 设在()上具有二阶连续导数,且,对函数
(1) 确定的值,使在()上连续
(2) 对(1)中确定的,证明在()上
一阶导数连续解:
①
即当 在连续,
也就是在()连续
②
而
在连续,即在连续三,微分
一阶微分形式不变
(自变量)
如
(中间变量)
例,,,
可导 可微
三、中值定理,泰勒公式(放入泰勒级数中讲)
罗尔定理如满足:
(1)在连续,
(2)在可导,
(3) 则至少存在一点
使
例 设,则
在区间(-1,0)内,方程
有2个实根;在(-1,1)内有2个根
例 设在[0,1]可导,且,
证明存在,使。
证,设在[a,b]可导,
∴ 存在使 即
例 设在[0,1]可导,且,
证明存在 。
解,设,且 由罗尔定理
存在 使 即,
亦即
例 P91 习题29 设
拉格朗日中值定理如满足:①在[a,b]连续;②在(a,b)连续,
则存在
使。
推论:⑴ 如果在区间I上,则
⑵ 如果在区间I上,
在I单增(减)
例 对任意满足的x,
都有
设
∵
∴
∵
∴
例 设,证明
10 定义
左导数
右导数
∴
可以证明:
可导→连续。即可导是连续的充分条件。
连续是可导的必要条件。
20 导数的几何意义曲线 在点处切线:
例1:讨论在x=0处可导性解:∵
在x = 0连续
不存在
∴ 在x = 0不可导
例2:已知存在则
例3:设函数可微,
则
例4:P63 例2-5
设
为使在x = x0 处可导,
应如何选取常数a、b
解:首先必须在x0连续
∴ ①
∵ 存在
∴ 从而
例5: = x (x-1)(x-2)……(x-9),则
∵
例6:设在x = 0 领域内连续,,
则
∵ (分母→0)
∴
例7:设函数 f (1+x) = a f ( x ),
且 (a,b ≠0),
问 存在否?
解:
二、导数的求法
10 显函数导数求一个显函数的导数需解决:
①基本初等函数导数(P64);
②导数四则运算法则(P65);
③复合函数与反函数求导法则(P66)。
定理:
在X有导数,
在对应点u有导数,
则复合函数在X处也有导数,
。
例1: 求
解,
例2: 求
解,
例3: 求
解,
例4: 求
解,
例5: 求
解,
例6: 求
解,
例7: 求
解,
例8: 求
解,
例9: 求
解,
高阶导数、二阶:
例10: , 求
解,
先讲微分(后页)
20 隐函数导数参数方程导数
如方程F(x,y)=0确定了y=y(x),只需方程两边对x求导,注意y=y(x)
例10:求下列隐函数的导数
(1)设 求
解,方程两边对x求导,
(2)设是由方程所确定的隐函数,
求
解,由原方程知当x=0时,,
方程两边对x求导。
,将x=0,代入得: ∴
(3) 是由方程所确定的隐函数,
试求,。
解,方程两边对x求导:
①
方程两边再对x求导:
②
由原方程知,当时,,代入①
得
再将,,代入②式,
得
(4) 设 求
解:
(5) 设是由方程组所确定的函数,求:。
解:
(6) P90习题13
30 分段函数的导数
设
求:
解:当
∴ 不存在,故
高阶导数(n阶)略,
例
2) 设在()上具有二阶连续导数,且,对函数
(1) 确定的值,使在()上连续
(2) 对(1)中确定的,证明在()上
一阶导数连续解:
①
即当 在连续,
也就是在()连续
②
而
在连续,即在连续三,微分
一阶微分形式不变
(自变量)
如
(中间变量)
例,,,
可导 可微
三、中值定理,泰勒公式(放入泰勒级数中讲)
罗尔定理如满足:
(1)在连续,
(2)在可导,
(3) 则至少存在一点
使
例 设,则
在区间(-1,0)内,方程
有2个实根;在(-1,1)内有2个根
例 设在[0,1]可导,且,
证明存在,使。
证,设在[a,b]可导,
∴ 存在使 即
例 设在[0,1]可导,且,
证明存在 。
解,设,且 由罗尔定理
存在 使 即,
亦即
例 P91 习题29 设
拉格朗日中值定理如满足:①在[a,b]连续;②在(a,b)连续,
则存在
使。
推论:⑴ 如果在区间I上,则
⑵ 如果在区间I上,
在I单增(减)
例 对任意满足的x,
都有
设
∵
∴
∵
∴
例 设,证明