导数的应用

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导数在生活中的应用例子

导数在生活中的应用例子

导数在生活中的应用例子
一、在经济学中
1、供求曲线中的供求应变:当价格发生变化时,需求量会出现波动,
以及需求量对价格的变化也变化,供求曲线受到价格变化的影响。


就是导致供求应变的原因,而这个原因可以用微积分的偏导数来证明。

2、市场竞争:随着竞争者数量的增加,市场价格也会发生变化,价格
作为变量,市场最终决定价格时,就会出现供需冲突,从而引起价格
波动,这就用微积分中的导数来分析。

二、在金融学中
1、货币政策传导机制:货币政策的实施使得利率的变化对经济的影响,用微积分的意义来看,利率是一种曲线,当利率变化时,曲线的斜率
也会变化,这就是利率传导机制。

2、投资机会成本:投资机会成本指的是投资者在一定条件下所承担的
投资风险,当利率下降时,投资机会成本也会发生变化,而这一变化
可以用微积分中的导数来进行分析。

三、在制造业中
1、公差计算:在计算机装配工艺中,产品的尺寸关系到了其加工的质量,如果所用的部件的尺寸不符合公差要求,就会出现不良的加工结
果,这时处理的办法就是计算出来最大的容许偏差,而这个最大容许
偏差就是通过微积分的偏微分来计算出来的。

2、工艺优化:为了确保加工出来的产品的质量,就必须对付诸如温度、压力、用料等参数进行优化调整,这可以使用微积分来分析各参数对
最终结果的影响,以达到最优化调整的效果。

导数在实际生活中的运用

导数在实际生活中的运用

导数在实际生活中的运用导数作为微积分中的重要概念,是描述函数变化率的工具之一。

在数学领域中,导数的运用非常广泛,它不仅可以用来解决数学问题,还可以在实际生活中找到许多有趣的应用。

导数在实际生活中的运用,不仅可以帮助我们更好地理解数学知识,还可以为我们的生活带来便利与乐趣。

一、导数在物理学中的应用在物理学中,导数被广泛应用于描述物体运动的规律。

通过对物体位移、速度、加速度等物理量的导数进行分析,可以帮助我们更好地理解物体的运动规律。

以小车匀速运动为例,假设小车在 t 时刻的位置为 s(t),则小车的速度可以表示为 s'(t),而小车的加速度可以表示为 s''(t)。

通过对速度和加速度的分析,可以帮助我们更加深入地理解物体的运动规律,为实际的运动控制提供依据。

在经济学中,导数被广泛应用于描述经济变量的变化规律。

通过对需求函数、供给函数等经济函数的导数进行分析,可以帮助我们更好地理解价格、产量等经济变量的变化规律。

导数还可以用来解决相关的最优化问题,在经济决策中发挥着重要作用。

通过对经济变量的导数进行分析,可以帮助经济学家更好地理解市场运行的规律,为经济政策的制定提供依据。

在工程领域中,导数被广泛应用于描述各种物理现象和工程问题。

在电路设计中,导数可以帮助我们分析电流、电压等电学量的变化规律,为电路的设计提供依据。

在机械设计中,导数可以帮助我们分析力、速度、加速度等物理量的变化规律,为机械系统的设计提供依据。

通过对工程问题中的导数进行分析,可以帮助工程师更好地理解物理现象和工程问题,为工程设计提供科学依据。

除了在物理学、经济学和工程领域中的应用外,导数还可以在生活中的许多其他领域中找到应用。

通过对人口增长率、疾病传播速率等进行导数分析,可以帮助我们更好地理解社会现象和生活问题。

在生产实践中,导数也可以用来描述生产过程中的效率和变化规律。

导数还可以在艺术创作、音乐编排等方面找到应用,帮助我们更好地理解艺术和音乐作品的规律。

导数的七种应用

导数的七种应用

导数的七种应用导数是微积分里面非常重要的概念之一,它是求解函数的变化率的重要工具。

在现实世界中,各种科学领域和工程学都有着广泛的应用。

本文将介绍导数的七种应用,包括微积分学,物理学,经济学,机械工程,数学,生物学和计算机科学。

一、微积分学导数在微积分学中有各种广泛的应用,例如求解定积分以及求解复合函数的极值问题。

比如,我们可以使用梯度(即导数)来求解函数的最小值或最大值,这在实际工程中也经常用到。

二、物理学导数在物理学中也有广泛的应用,其中最重要的是用导数来求解动量。

根据动量定理,物体的动量是受速度函数的变化来决定的,而速度函数的变化正是由导数来求解的。

三、经济学导数在经济学中又有广泛的应用,例如用来求解经济的最优状态。

在经济学中,基本的决策问题都可以用导数来求解,从而找到满足所有参与者条件的最佳解决方案。

四、机械工程导数在机械工程中也有广泛的应用,最常用的就是热力学运用。

它可以用来表示流体在特定温度和压强条件下的特性,从而确定机械系统的传热量、流量及其他物理参数。

五、数学导数在数学中也有广泛的应用,例如用来求解方程组的最优解,以及线性规划问题、最小二乘问题和其他优化问题。

六、生物学导数在生物学中也有广泛的应用,主要用于研究植物的生长状况,以及植物体内及周围环境中生物活动的影响。

七、计算机科学导数在计算机科学中也发挥了重要作用,比如使用导数解决数值优化问题,以及机器学习中的梯度下降法,这都是实现机器智能的重要技术。

综上所述,导数在各种科学和工程领域有着广泛的应用。

它是一种重要的数学工具,在现实世界中有着各种各样的应用,从而改变了我们对函数变化和流体传热的认识,为探索现实世界科学规律,提供了重要依据。

导数知识点归纳及应用

导数知识点归纳及应用

导数知识点归纳及应用导数是微积分的基础知识之一,它描述了一个函数在其中一点的变化率。

导数的概念非常重要,广泛应用于科学和工程领域中的各种问题的建模和解决。

一、导数的定义及基本性质1.导数的定义:对于一个函数f(x),它的导数可以通过以下极限定义求得:f'(x) = lim ( h -> 0 ) [ f(x+h) - f(x) ] / h导数表示了函数f(x)在x点处的变化率。

如果导数存在,则称f(x)在该点可导。

2.导数的图像表示:导数可以表示为函数f(x)的图像上的斜率线,也就是切线的斜率。

3.导数的几何意义:a.函数图像在特定点的切线的斜率等于该点的导数。

b.导数为正,表示函数在该点上升;导数为负,表示函数在该点下降;导数为零,表示函数在该点取得极值。

4.基本导数公式:a.常数函数的导数为0。

b.幂函数f(x)=x^n的导数为f'(x)=n*x^(n-1)。

c. 指数函数 f(x) = a^x 的导数为 f'(x) = ln(a) * a^x。

d. 对数函数 f(x) = log_a(x) 的导数为 f'(x) = 1 / (x * ln(a))。

二、导数的计算方法1.导数的基本定义法:根据导数的定义,通过计算极限来求得导数。

2.导数的运算法则:a.和差法则:(f(x)±g(x))'=f'(x)±g'(x)。

b.乘法法则:(f(x)*g(x))'=f'(x)*g(x)+f(x)*g'(x)。

c.商法则:(f(x)/g(x))'=(f'(x)*g(x)-f(x)*g'(x))/(g(x))^2d.复合函数法则:(f(g(x)))'=f'(g(x))*g'(x)。

3.链式法则:对于复合函数f(g(x)),可以利用链式法则求导数:(f(g(x)))'=f'(g(x))*g'(x)。

导数在研究函数中的应用

导数在研究函数中的应用

导数在研究函数中的应用导数作为微积分的重要概念,在研究函数中应用广泛。

导数的概念最早由牛顿和莱布尼茨独立提出,它描述了函数变化的速率。

导数的定义是函数在其中一点的变化率,表示函数在这一点附近的斜率。

在函数研究中,导数的应用主要体现在以下几个方面:1.切线和法线:导数可以用来求解函数曲线上其中一点的切线和法线。

切线是函数曲线在其中一点上切过该点的直线,而法线是与切线相垂直的直线。

利用导数的定义,我们可以确定函数曲线上其中一点的斜率,进而得到其切线和法线的方程。

2.极值与拐点:导数可以帮助我们找到函数的极值点和拐点。

在函数的极值点上,导数等于零。

根据这个性质,我们可以利用导数来确定函数的极大值和极小值点。

此外,导数还可以帮助我们确定函数上的拐点,即函数曲线由凸向上转为凹向上或由凹向上转为凸向上的点。

3.函数的单调性:导数还可以帮助我们研究函数的单调性。

如果函数在一些区间上的导数恒大于零(或恒小于零),那么函数在该区间上是递增的(或递减的)。

通过分析函数的导数,我们可以确定函数在一些区间上是递增还是递减。

4.函数的凹凸性:导数还可以用来确定函数的凹凸性。

如果函数在一些区间上的导数恒大于零,那么函数在该区间上是凸的;如果函数在一些区间上的导数恒小于零,那么函数在该区间上是凹的。

通过分析函数的导数的变化情况,我们可以确定函数的凹凸区间。

5.近似计算:导数还可以用于近似计算。

在很多实际问题中,函数的导数可以用来近似表示函数在其中一点的变化率。

通过导数近似表示函数的变化率,我们可以很方便地进行问题求解和计算。

总之,导数在研究函数中的应用非常广泛,涵盖了函数的局部性质、全局性质以及近似计算等方面。

通过对导数的研究,我们可以全面了解函数的变化规律和特性,为解决实际问题提供了有力的工具。

导数在物理学中的应用举例

导数在物理学中的应用举例

导数在物理学中的应用举例
导数是微积分的一个重要概念,它在物理学中具有广泛的应用。

下面是一些导数在物理学中的应用举例:
1.速度和加速度计算:导数在描述物体的速度和加速度方面发
挥着关键作用。

在物理学中,我们可以通过对位移函数进行求导来
计算速度和加速度。

例如,一个物体在时间t的位移函数s(t)可以
通过对s(t)关于t的导数来得到物体的速度v(t),进一步对v(t)关于t 求导,可以得到物体的加速度a(t)。

2.斜率和曲线的切线:导数可以用来计算曲线在特定点的斜率。

在物理学中,我们经常需要计算曲线在某一点的斜率,以便确定物
体在该点的运动特性。

导数也可以用来计算曲线在特定点的切线方程,帮助我们更好地理解曲线的形状和特征。

3.极值和拐点:导数是寻找函数的极值点和拐点的有力工具。

在物理学中,我们经常需要确定物体在某一时刻的极值点,例如物
体的最大高度或最大速度等。

通过对物体的位移、速度或加速度函
数进行求导,我们可以找到这些极值点的位置和数值。

4.动力学方程:导数在描述物体的运动和力学方程中起着重要
作用。

通过对运动方程进行求导,我们可以得到物体的速度和加速
度之间的关系。

物理学中的很多重要方程都是基于导数的运算得到的,例如牛顿第二定律F=ma,其中a是加速度,m是质量,F是力。

综上所述,导数在物理学中有着广泛的应用。

它不仅可以用于
计算速度、加速度和斜率等物理量,还可以用于寻找极值点和描述
物体的运动特性。

了解导数的概念和应用对于理解和研究物理学中
的各种现象和问题非常重要。

导数的七种应用

导数的七种应用
导数是一个重要的数学概念,它表达了函数变化的方式。

由于它可以描述函数之间的关系,所以它在几乎所有的数学和科学领域中都有应用。

导数的七种应用是:
一、用于估算
导数可以用来估算函数的极值,从而使我们能够得出函数的极值点。

此外,还可以用导数来估算函数在任意点处的变化率。

二、用于求极值
使用导数,可以求出函数在某一点处的极值。

这使得可以确定某函数的最大值和最小值,以及求解它们所在的位置。

三、用于求解微分方程
导数也可以用来求解微分方程。

因为微分方程的形式是表示函数变化率的方程,所以它可以使用导数来求解。

四、用于图像的拟合
导数可以用来拟合任意函数的图像。

只需要知道函数的形式,就可以用导数来拟合图像。

五、用于求局部极大值或极小值
导数可以用来求局部极大值或极小值。

这是因为可以通过函数的导数来确定其极大值和极小值的位置。

六、用于解决线性递增/递减问题
通过导数,可以解决线性递增/递减问题。

这是由于递增/递减函数的导数表示其变化率,所以可以根据导数求解此类问题。

七、用于求微分
导数也可以用来求微分。

微分是求函数图像在某一点处的斜率,因此可以使用导数来求微分。

从上面我们可以看出,导数有着众多的应用,涵盖了数学和科学领域的众多研究领域。

运用它们,可以解决各种复杂问题,为科学和数学探索做出重要贡献。

导数在实际生活中的运用

导数在实际生活中的运用导数是微积分中的重要概念,它描述了函数在某一点上的变化率。

导数在实际生活中有许多应用,例如:1. 物理学:导数被广泛应用于物理学中的运动学和动力学。

导数可以描述物体在某一时刻的加速度和速度,以及其位置和速度之间的关系。

例如,在抛物线运动中,导数可以用来描述物体在不同时间点的速度和加速度,从而可以预测物体的轨迹。

2. 经济学:导数在经济学中的应用非常广泛。

例如,在微观经济学中,导数可以用来描述供求关系、生产函数和成本函数。

在宏观经济学中,导数可以用来描述经济增长率、通货膨胀率和失业率等关键绩效指标。

3. 工程学:导数在工程学中的应用也非常广泛。

例如,在电力工程中,导数可以用来描述电流的变化率和电压的变化率,从而可以预测电路的性能。

在机械工程中,导数可以用来描述速度和加速度等关键参数,从而可以预测机械元件的性能。

4. 生物学:导数在生物学中的应用也很重要。

例如,在生物医学中,导数可以用来描述药物的代谢率和药物的效果,从而可以设计更有效的药物。

在生态学中,导数可以用来描述物种群的增长率和灭绝率,从而可以预测生态系统的稳定性和可持续性。

5. 计算机科学:导数在计算机科学中的应用也非常广泛。

例如,在计算机图形学中,导数可以用来定义曲线和曲面,从而可以绘制出复杂的图形。

在人工智能中,导数可以用来设计更高效的算法,例如反向传播算法用于神经网络的训练。

总之,导数在实际生活中有多种应用,涵盖了许多不同的领域,包括物理学、经济学、工程学、生物学和计算机科学。

了解导数的应用有助于我们更好地理解和应用微积分的原理。

导数在高中数学中的应用_数学教育

导数在高中数学中的应用_数学教育
导数是高中数学中非常重要的一章节,它不仅具有重要的理论
意义,而且在实际应用中也发挥着巨大的作用。

以下列举了一些导
数在高中数学中的应用:
1. 极值问题:通过求导数可得到函数的极值,即最值。

在应用
中常常需要求某个量的最大值或最小值,例如对于一个正方形,我
们需要求出其面积的最大值,就可以通过对正方形的边长求导得到。

2. 切线和法线:通过求导数我们可以得到某一点处的切线方程
及其斜率,同时又可以得到该点处的法线方程及其斜率,这对于研
究曲线的性质十分有用。

3. 曲率问题:导数还可以用来求曲线在某一点处的曲率,由此
可以得到曲线的曲率半径等重要参数,同时也可以帮助我们了解曲
线的形状。

4. 泰勒展开:泰勒展开是一种重要的数学工具,它可以利用函
数在某一点处的导数来逼近函数的值,从而在数值计算中起到非常
重要的作用。

总之,在高中数学中学习导数,不仅可以帮助我们深刻理解函
数的性质,同时也为我们今后的学习和工作打下了坚实的基础。

例谈导数的几个简单的应用

例谈导数的几个简单的应用王耀辉高中阶段学习导数以后,常常把导数作为研究函数单调性、极大(小)值、最大(小)值和解决生活中优化问题等来运用.实际上,它还有其他方面更多的应用.本文就根据高中学过的一些内容,列举了导数的几个简单的应用,供读者学习时参考.1.利用导数的定义求极限 在一些教辅资料、高考题中,出现了一类特殊极限求值问题,最常见的是00型,感觉不好求.若能灵活运用导数的定义,问题便会迎刃而解.例1.求值:(1)0sin lim x x x →,(2)0ln(1)lim x x x→+. 解:(1)根据导数的定义,该式实际上为求函数()sin f x x =在点0x =处的导数. 所以00sin sin sin 0lim =lim x x x x x x→→-00(sin )|cos |cos 01x x x x =='====. (2)根据导数的定义,该式实际上为求函数()ln(1)f x x =+在点0x =处的导数. 所以000ln(1)1lim=[ln(1)]||11x x x x x x x ==→+'+==+. 例2.(2010年全国卷文科21题)设函数2()(1)x f x x e ax =--.若当0x ≥时()0f x ≥,求实数a 的取值范围.解:由已知得()(1)x f x x e ax =--≥0(x ≥0),即1x e ax --≥0(x ≥0), 当0x =时,a R ∈;当0x >时,分离参数得1x e a x -≤(0x >),令1()x e g x x-=(0x >),求导得21()x x xe e g x x-+'=(0x >),再令()1x x h x xe e =-+(0x >),则()0x h x xe '=>(0x >),∴()1x x h x xe e =-+在(0,)+∞上递增,∴()(0)0h x h >=,∴()0g x '>,∴1()x e g x x-=在(0,)+∞上递增.∴0()lim ()x g x g x →>,所以0lim ()x a g x →≤.因为00001lim ()=lim =lim 0x x x x x e e e g x xx →→→---00()||1x x x x e e =='===,所以1a ≤. 综上所述,实数a 的取值范围为1a ≤.2.利用函数极值点导数为零的性质,在三角函数中求值例3.已知()sin 2cos 2()f x a x x a R =+∈图像的一条对称轴方程为2x π=,则a 的值为( )A .12B C .3 D .2 解析:由于三角函数的对称轴与其曲线的交点为极值点,所以由()2cos 22sin 2f x a x x '=-,得()2cos 2sin =0266f a πππ'=-,故3a =. 例4.已知函数()cos f x x x =的图像向左平移ϕ(0)ϕ>个单位所得图像对应的函数为偶函数,则ϕ的最小值是( )A .6πB .3πC .23πD .56π解析:设函数()f x 图像向左平移ϕ(0)ϕ>个单位后的函数解析式为:()cos())g x x x ϕϕ=++,由于()g x 为偶函数,所以(0)0g '=.又()sin())g x x x ϕϕ'=-+-+,所以sin 0ϕϕ-=,tan ϕ=ϕ的最小值为23π.例5.已知2cos sin x x -=,求tan x 的值.解析:设()2cos sin f x x x =-,则曲线()2cos sin f x x x =-过点(,t .由于2cos sin )x x x x -=+cos cos sin )x x ϕϕ=+)x ϕ=+,其中cos ϕϕ==所以函数()2cos sin f x x x =-在点(,t 处取极小值,导数为零.即()2sin cos 0f t t t '=--=,所以1tan 2t =-,从而1tan 2x =-.3.导数在数列求和中的应用例6.已知数列{}n a 的通项为12n n a n -=⋅,求数列{}n a 前n 项的和n S .解析:令2x =,则11ni i i x -=⋅∑1()n i i x ='=∑12(1)1(1)=1(1)nn n x x n x n x x x +'⎡⎤--++⋅=⎢⎥--⎣⎦所以n S 121(1)22=(12)n n n n +-+⋅+⋅-1=1(1)22n nn n +-+⋅+⋅4.导数在二项式中的应用例7.证明:1231232n n n n n n C C C nC n -+++⋯+=⋅.证明:令012233(1)n n nn n n n n x C C x C x C x C x +=+++++…,对等式两边求导,得:1121321(1)23n n n n n n n n x C C x C x nC x --+=++++…, 令1x =,代入上式即得1123223n n n n n n n C C C nC -⋅=+++⋯+,即1231232n n n n n n C C C nC n -+++⋯+=⋅.5.导数在三角恒等变换公式中的应用在三角恒等变换公式中,公式多,不易记,应用导数可以将这些恒等式进行沟通.(1)两角和、差的三角函数公式cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+(),①视α为变量,β为常量,对等式①两边求导,得sin()sin cos cos sin αβαβαβ--=-+即sin()sin cos cos sin αβαβαβ-=-,②反过来,视α为变量,β为常量,对等式②两边求导,得cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+()故利用上述求导方法有:cos cos cos sin sin αβαβαβ±=()αα对求导对求导sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±(2)二倍角公式 22cos 2cos sin ααα=-αα对求导对求导sin 22sin cos ααα=(3)积化和差公式 1sin cos [sin()sin()]2αβαβαβ⋅=++- αα对求导对求导1cos cos [cos()cos()]2αβαβαβ⋅=++-, 1cos sin [sin()sin()]2αβαβαβ⋅=+-- αα对求导对求导1sin sin [cos()cos()]2αβαβαβ⋅=-+--. 当然,导数的应用不只这些,本文只是抛砖引玉,有兴趣的读者还可以继续探索.。

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第三章 导数的应用第一节 中值定理教学目标:1.了解罗尔(Rolle)定理、拉格朗日(Lagrange)定理;2.掌握中值定理的简单应用教学重点:罗尔(Rolle)定理和拉格朗日(Lagrange)定理 教学难点:中值定理的简单应用 共2学时 一、拉格朗日中值定理定理1(罗尔中值定理):设函数满足:(1)在闭区间],[b a 上连续;(2)在开区间),(b a 内可导;(3))()(a f b f =。

则在),(b a 内至少存在一点ξ,使得0)('=ξf (),(b a ∈ξ)。

定理2(拉格朗日中值定理):设函数)(x f y =满足:(1)在闭区间],[b a 上连续;(2)在开区间),(b a 内可导。

则在),(b a 内至少存在一点ξ,使得ab a f b f f --=)()()('ξ,⇒ ))((')()(a b f a f b f -=-ξ,),(b a ∈ξ 拉格朗日中值定理的意义:①由))((')()(a b f a f b f -=-ξ,),(b a ∈ξ 得 ab a f b f f --=)()()('ξ,),(b a ∈ξ, 即曲线上至少有一点M ))(,(ξξf 处的切线的斜率)('ξf 与过两点))(,()),(,(b f b B a f a A 的直线的斜率相同。

②函数)(x f y =在区间],[b a 上的增量)()(a f b f y -=∆可用区间),(b a 内某点ξ的导数)('ξf 与区间长度a b -的乘积表示。

例1、 设函数xx f 1)(=在区间]2,1[上是否否满足拉格朗日中值定理的条件?若满足,求适合定理的ξ值。

解:因为x x f 1)(=是初等函数,在区间]2,1[上连续,且在开区间)2,1(内可导,且,1)(2'xx f -=所以函数x x f 1)(=在区间]2,1[上满足拉格朗日中值定理的条件。

由拉格朗日中值定理得)12)((')1()2(-=-ξf f f ,即21121ξ-=-, 解得.2=ξ 推论:在区间I 内,若0)('≡x f ,则).()(为常数C C x f =证明:任取),(,21b a x x ∈,不妨设21x x <,则函数)(x f 在],[21x x 上满足拉格朗日中值定理的条件,则至少存在一点),(21x x ∈ξ,使得))((')()(1212x x f x f x f -=-ξ ).(21x x <<ξ由于0)('≡x f ,故,0)('=ξf 所以0)()(12=-x f x f ,即 )()(12x f x f =。

这说明在),(b a 内的任意两点的函数值相等,所以)(x f 在区间),(b a 内是一个常数。

第二节 洛必达法则教学目标:1.掌握洛必塔法则; 2.会运用洛必塔法则求不定式的极限;3.了解运用洛必塔法则可化为不定式的极限.教学重点:洛必塔(L ’Hospilal)法则教学难点:洛必塔(L ’Hospilal)法则的应用;未定式极限 共4学时定理1、设函数)(x f 、)(x g 满足: (1)、0)(lim 0=→x f x x ,0)(lim 0=→x g x x ;(2)、在0x 的某去心邻域内,)('x f 与)('x g 存在,且0)('≠x g ;(3)、)()(lim ''0x g x f x x →存在或为无穷大,则 =→)()(lim 0x g x f x x )()(lim ''0x g x f x x →。

证明从略。

定理1的意义:0x x →时,未定式0型在符合定理条件下,可以通过分子、分母分别求导后再求极限,这种确定未定式的值的方法称为洛必达法则。

例1、 求).(1)1(lim 0为任何实数ααx x x -+→例2、 求xx x )1ln(lim 0-→.例3、 求.2cos lim 2ππ-→x xx例4、 求.sin 2lim0x x xe e x x x ----→ 解:⎪⎭⎫⎝⎛--+=⎪⎭⎫ ⎝⎛----→-→00cos 12lim 00sin 2lim 00x e e x x x e e x x x x x x =.2cos lim 00sin lim 00=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛--→-→x e e x e e xx x x x x 即:在使用洛必达法则时,若)()(lim ''0x g x f x x →还是00型未定式,且函数)('x f 与)('x g 仍满足洛必达法则的条件,则可继续使用洛必达法则:)()(lim 0x g x f x x →=)()(lim ''0x g x f x x →=)()(lim ""0x g x f x x →。

例5、 求x xx 1arctan 2lim -+∞→π; 二、∞∞型未定式的极限定理2、设函数)(x f 、)(x g 满足:(1)、∞=→)(lim 0x f x x ,∞=→)(lim 0x g x x ;(2)、在0x 的某去心邻域内,)('x f 与)('x g 存在,且0)('≠x g ;(3)、)()(lim ''0x g x f x x →存在或为无穷大,则 =→)()(lim 0x g x f x x )()(lim ''0x g x f x x →。

对于∞→x 有类似的结论。

例6、求下列极限(1)、求(2)x x x 3tan tan lim 2π→;(2)、)0(ln lim >+∞→n x xn x ;(3)、x n x exλ+∞→lim (0>λ,n 为正整数);三、其它未定式的极限对于00,1,0,,0∞∞-∞∞⋅∞等未定式,可以通过适当的变形将它们先转化为型或∞∞型的未定式,再用洛必达法则计算。

例7、求下列极限(1)x x n x ln lim 0+→(n>0);(2))tan (sec lim 2x x x -→π;(3)21)sin (cos lim x x x x x +→;注意:①定理中的条件对于结论来讲是充分的,即若)()(lim '')(0x g x f x x x ∞→→存在,则)()(lim)(0x g x f x x x ∞→→存在,而当)()(lim '')(0x g x f x x x ∞→→不存在时则未必)()(lim )(0x g x f x x x ∞→→不存在。

这时洛必达法则失效,改用其它方法求极限。

②对于,0-→x ,0+→x ,-∞→x +∞→x 有相应的洛必达法则。

例3.求x x xx x sin sin lim 20-→;例4.xx xx x cos sin lim +-∞→;作业:P103T (1)~(4),T3(1)(2),T4。

第三节函数的极植与最大值、最小值教学目标: 1.了理解函数的极值概念;2. 掌握用导数判断函数的单调性和求极值的方法;3.掌握较简单的最大值和最小值的应用问题的求解.教学重点:利用导数判断函数的单调性和求极值教学难点:简单的最大值和最小值的应用问题函数的极值及其求法 共4学时一 函数的单调性的判定定理1(函数单调性的判定定理)设函数)(x f 在闭区间],[b a 上连续,在开区间),(b a 内可导,(1) 如果在),(b a 内0)('>x f ,则函数)(x f 在],[b a 上单调增加; (2) 如果在),(b a 内0)('<x f ,则函数)(x f 在],[b a 上单调减少。

证明:任取],[,21b a x x ∈,不妨设21x x <,则函数)(x f 在],[21x x 上满足拉格朗日中值定理的条件,则有))((')()(1212x x f x f x f -=-ξ ).(21x x <<ξ若在),(b a 内0)('>x f ,则0)('>ξf ,且012>-x x ,于是 0))((')()(1212>-=-x x f x f x f ξ,即 <)(1x f )(2x f 。

这就是说,)(x f 在],[b a 上单调增加。

同理,若在),(b a 内0)('<x f ,则0)('<ξf ,于是0))((')()(1212<-=-x x f x f x f ξ,即 >)(1x f )(2x f 。

这就是说,)(x f 在],[b a 上单调减少。

注:若将定理中的闭区间换成开区间或无穷区间,判定定理的结论仍然成立。

例2、 判别函数3)(x x f =的单调性。

解:因为03)(2'≥=x x f ,且只有当0=x 时,0)('=x f ,所以函数3)(x x f =在定义域),(+∞-∞内是单调增加的。

由例2知:当)('x f 在某区间内的有限个点处为零,其余各点处均为正(负)时,函数在该区间内仍为单调增加(减少)的。

例3、 讨论函数32)(2+-=x x x f 的单调性。

例4、 讨论函数32)(x x f =的单调性。

解:函数32)(x x f =在),(+∞-∞内连续,当0≠x 时,3'32)(xx f ⋅=,没有使导数)('x f 等于零的点,但当0=x 时)('x f 不存在。

在)0,(-∞内,0)('<x f ,函数)(x f 单调减少;),0(+∞内,0)('>x f ,函数)(x f 单调增加。

由此可见,导数不存在 的点也可能是函数增减区间的分界点。

结论:讨论连续函数的单调性时,先求也使导数为零的点和导数不存在的点,用这些点将定义域划分为若干个区间,然后在每个区间上根据导数的正负来确定函数的单调性。

二、函数的极值定义1、函数)(x f y =在点0x 的某邻域内有定义,若对于该邻域内的任一点x ≠x ()0x ,均有)()(0x f x f <,则称)(0x f 是)(x f 的一个极大值,称0x 为函数)(x f 的极大值点;若对该邻域内的任一点x ≠x ()0x ,均有)()(0x f x f >,则称)(0x f 是)(x f 的一个极小值,称0x 为函数)(x f 的极小值点。

函数的极大值与极小值勤统称为极值,极大值点与极小值点统称为极值点。

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