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首先,导数
(1)函数的变化率和导数的概念。
1、函数的平均变化率
函数值的变化与自变量的变化之比。
2.函数的瞬时变化率
对于一般函数y = f(x),在自变量x由x0变为x1的过程中,
如果△ x = x1-x0且△ y = f (x1)-f (x0),则函数的平均变化率为
当△x趋于0时,平均变化率趋于函数在x0点的瞬时变化率,瞬时变化率刻画了函数在一点的变化有多快。
3.平均变化率和瞬时变化率的区别和联系。
①差异
平均变化率描述了函数值在区间[x1,x2]中变化得有多快,
瞬时变化率描述了点x0处函数值的变化速度。
②接触
当△x趋于零时,平均变化率△y/△x趋于一个常数,
这个常数就是函数在x0处的瞬时变化率,是一个固定值。
4.导数的概念
x = x0时函数f(x)的瞬时变化率的定义:
通常,函数y = f(x)在x = x0时的瞬时变化率为
我们称它为函数y = f(x)在x = x0处的导数,记为
[知识结构图]
②导数的计算
利用导数的概念计算导数;
【例1】给定函数f (x) = 2x 2+3x-1,求f'(2)的值?
【方法指导】有两种方法:
先求△y,再求△y/△x,再求
二是先求f’(x),再求f’(2)。
[解决方案流程]
解决方案1
解决方案2
利用初等函数的求导公式计算导数。
二、导数的应用
(1)导数在函数研究中的应用。
函数的单调性、极值与最大值、证明不等式、常数建立问题等。
(2)生活中最优化问题的例子
1.函数最大值的存在性及其解法。
一般来说,如果函数y = f(x)在区间[a,b]上的像是一条连续曲线,那么它一定有一个最大值和一个最小值。
只要利用导数求出函数y = f(x)的所有极值,然后求出端点的函数值并比较,就可以求出函数的最大值和最小值。
【例2】函数f(x)= x(1-x ^ 2)在[0,1]上的最大值是()
[分析]
2.生活中的优化。
生活中经常会遇到利润最大化、节省材料、实现最高效率等问题。
这些问题通常被称为优化问题。导数是寻找函数最大(最小)值的有力工具,
导数可以用来解决生活中的一些优化问题。
【例3】船舶在航行中的燃料成本与其速度的立方成正比。已知时速10公里时,油费为每小时6元,其他与速度无关的费用为每小时96元。如果船的速度是每小时()公里,那么每公里的成本之和可以最小化。
[分析]
3.利用导数解决生活中最优化问题的一般步骤。
(1)分析实际问题中各种量之间的关系,列出实际问题的数学模型,
写出实际问题中变量之间的函数关系式y = f(x);
(2)求函数的导数f’(x),解方程f’(x)= 0;
(3)比较函数在区间末和极值点的值,最大(最小)值为最大(最小)值。
注意:
确定函数关系中独立变量的定义区间,
我们必须考虑实际问题的重要性,
不符合实际问题的价值观应该摒弃。
[知识结构图]
三、微积分的基本定理
罗尔定理、费马大定理、拉格朗日中值定理等。
第四,定积分
1.定积分的概念及简单应用
2.对定积分及其性质的理解
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