导函数的形式:
推导:
例题: 求: ,在 h-> 0 时的导数;
左极限,左导数等价; 右极限,右导数等价;
对于间断点处,必须用定义证明其导数。
例题: 求: 在x=1处的可导性。
二项展开式:
排列组合计法:
排列组合法的理解:
导函数的定义式:
y', f'(x) 或 dy/dx;
常见导函数公式:
1. (a^x)' = a^x * ln a; (logˇa x)' = 1/x* ln a ;
2.sinx ' = cosx , cosx ' = -sinx , tanx ' = sec^2 x , 注: 余割:csc x = 1/ sinx ; 正割: sec x = 1/ cos x; 余切:cot x = 1/tanx;
3.sec x ' = tanx * sec x ; csc x ' = - csc x*cot x; cot x ' = - csc^2 x ;
导数的几何意义:
法线方程: y - f(xˇ0) = - 1/f'(xˇ0) *(x-xˇ0);
切线方程: y- f(xˇ0) = f'(xˇ0)* (x-xˇ0);
可导,连续,极限三者间的关系:
函数在一点可导,则函数在该点 一定 连续;
函数在一点连续,函数在该点不一定可导。 (如: y = |x|;)
可导 -----> 连续-----> 有极限; 连续 ----\---> 可导; 无极限 ----> 不连续 ----> 不可导;
函数的求导法则:
*四则运算:
1.(x +- y +- z )' = x' +- y' +- z'
2. (x*y*z)' = x'yz + xy'z + xyz'
3.(x/y)' = ( x'y -xy' ) / y
*反函数的求导法则:
1.关于 y=x 对称 的两直线 斜率关系: kˇ2 = 1/kˇ1; ,即 f'(x) = 1/f'(y) ;
例子: y = arc sin x; y = arc tan x; (注意,函数的复合关系运算式: sin( arc sin x )) = x );
常见的三角函数的反函数求导结果:
1.弦类:
2.切类:
3.割类:待定...
*复合函数求导法则:
, 链式法则;
关键点: 1.弄清复合层次;
2.从外向内相乘;
3.不漏掉任何一层;
*抽象函数求导法则:
1.注意: [f(sinx)] ' =/= f'(sinx), 它们选定的参数不同, 前者是以 x, 而后者 的sinx 相当于 x。变为了一个形参。
2.注意: 抽象函数的求导,可近似看成简单函数求导。
*高阶倒数的求导法则:
高阶导的物理意义: 一阶导: 速度; 二阶导: 加速度;
常见函数的高阶导公式:
1.多项式的高阶导: y= a0 * x^n + a1* x^(n-1) +....+ an* x^0 ;
若n在定义的 项 数 区间内:
若n 不在 定义的 项数 区间内:
2.指数的高阶导:
3.正弦函数的高阶导:
4.复合函数的高阶导(2阶): y = f( ln x)
,注意 : 对 复合一阶导 求 导的情况:(y')' = [ f'(ln x) ]' = f''(lnx)*1/x, 之所以会这样,是因为求导的时候,参照的是因变量,此时的因变量为: x。
5.乘积的高阶导:
隐函数:
定义:由二元方程确定的式子。
属性:
任意一个显函数都可以转化为隐函数;
隐函数 不一定 都能 转化为 显函数;
*隐函数的求导法则:
将式子中的 y 看成 y(x)求导,即 y' = y' ; eg: ( ln y )' = y'/y; (理解: 显示函数中,有: x' = 1)。
1.取对数法; 2: 取指数法; (说明,主要是针对 幂 指 函数);
*由参数方程确定的曲线求导法则:
由链式法则,和 反函数求导法则,可推导出:
二阶的情况(全局都是以 t 作为因变量):
三阶的情况(全局都是以 t 作为因变量):
微分:
定义: y = f(x), ∆y = f(x + ∆x) - f(x), 可表示成: ∆y = A ∆x + O(∆x).其中A 为 不依赖于 ∆x 的常数。
此时,称: 函数 y = f(x) 在 点x 可微。
而 A∆x 叫做 y = f(x) 的微分,记住: dy;
可微与 可导的关系:
可微 《===》 可导, 且: dy = f'(x) * ∆x ;
dy = f'(x)dx , f'(x) = dy/dx,导数实质就是微分之商。
微分的几何意义:
切线的纵坐标增量的变动情况;
当 ∆x --> 0时,∆x ~= dy, 则 f(x) ~= f(x0) + f'(x0)(x-x0)。 它的意义是,将曲线上的点代入直线研究其性质。
微分的运算法则:
1.四则运算同导数;
2.复合函数的不变性:
dy = df[g(x)] = f'[g(x)]*dg(x) = f'[g(x)]*g'(x)*d(x), 可见,它是从 外层 至 内层依次求微分,直至求到 dx。
3.隐函数运算法则:
复合函数的中间不变性。 即 x 与 y 的地位平等,不需将 y 看成 x 的函数;
4.凑微分法则:
待定;
5.函数值的近似运算公式: f(x) ~= f(x0) + f'(x0)(x - x0);
eg: f(x) ~= f(0) + f'(0)x; 注意,这里的函数值,是任意值。
微分中值定理:
1.费马定理: 若f(x) 在x=x0处可导,且为极值点, 则其导数: f'(x0) = 0;
2.罗尔定理:
y = f(x) 在 [a,b]连续,在(a,b)可导,称: f(x)在[a,b]平滑;
当f(a) = f(b) 即函数等高时,则
在(a,b)内,至少存在一点: ξ,使得 f ' (ξ) = 0;
驻点: 可导函数的每两个零点之间,存在的一个导数为零的点;
拐点:一阶导数的每两个零点之间 ,存在的一个二阶导数为零的点;
零点定理的前提: 函数必须连续;
使用场景:
1.题目中出现: f'( ξ)时候,可考虑。
2.证明方程的零点存在。(方法有: 零点定理; 罗尔定理,其关键是找 辅助函数;)
拉格朗日中值定理:
定义: 若 y = f(x) 满足:(1)在[a,b]上连续; (2):在(a,b)内可导;
则至少存在一点 ξ ∈(a,b),使 f(b) - f(a) = f'(ξ)(b -a ),即
[ f(b) - f(a) ] /( b - a ) = f'(ξ): 其解释为:存在一点ξ,使得 a,b 两点割线斜率 = 点ξ 的 切线斜率;
有限增量公式: ∆y = f ' (x + θ*∆x) * ∆x ,(0<θ<1) , ( 函数值的近似计算公式:∆y ~= f'(x0) * ∆x)
定理:
在一个区间上导数恒等的两个函数只相差一个常数;
应用例题:
(1)不等式证明:|f'(x)| ≤ M => |f(x) - f(y)| ≤ M|x-y|
(2)证明恒等式 为常值函数;
柯西中值定理:
定义: 设函数 f(x) 和 F(x)在 [a,b]连续,在(a,b)可导,则有:[ F(b) - F(a)] *f ' (ξ) = [f(b) - f(a) ]* F ' (ξ)。
且F '(x) ≠0时,存在 ξ∈(a,b),St