1.导数的定义(导函数的缩写):设x0为函数y=f(x)的定义域中的一点。如果自变量x在x0中有一个增量x,函数y的值会引起相应的增量y = f(x0+x)-f(x0);比值y/x = [f (x0+x)-f (x0)]/x称为函数y=f(x)在点x0和x0+x之间的平均变化率;如果极限
存在,则称函数y=f(x)在点x0可导,这个极限称为y=f(x)在x0的导数,记为f (x0)或y | x = x0,即f(x0)= 1
。
注:① X是增量,由于X可以是正的,也可以是负的,但不能是零,所以也叫“变化量”。
②如果函数y=f(x)定义域是A,y = f′(x)的定义域是B,那么A和B之间的关系是包含且等于。
2.函数y=f(x)在点x0的连续性与在点x0的可微性之间的关系:
⑵函数y=f(x)在点x0的连续性是y=f(x)在点x0可导的充要条件。
可以证明,如果y=f(x)在点x0可导,那么y=f(x)在点x0连续。
实际上,如果x = x0+x,那么x→x0等价于x → 0。
因此
⑵若y=f(x)在点x0连续,则y=f(x)在点x0可导,不成立。
例:f(x)=|x|在点x0=0连续,但在点x0=0不可导,因为y/x = | x |/x,当x > 0时,y/x = 1;当x < 0时,y/x =-1,所以
不存在。
注:①可导奇函数函数的导函数是偶数。
②导函数为奇函数的可导偶函数。
3.导数的几何意义:
函数y=f(x)在点x0的导数的几何意义是曲线y=f(x)在点(x0,f(x))的切线的斜率,即曲线y=f(x)在点P(x0,f(x))的切线的斜率是f'(x0),切线方程
4.求导数的四种算法:
(u v)' = u ' v ' = gt;y=f₁(x)+f₂(x)+...+fn(x)= gt;y'=f'₁(x)+f'₂(x)+...+f'n(x)
(uv)' = vu '+v ' u = gt;(cv)'=c'v+cv'=cv'(c是常数)
(u/v)'=(vu'-v'u)/v (v≠0)
注意:① U和V必须是可导函数。
②若两个函数可导,则其和、差、积、商必可导;如果两个函数都不可导,那么它们的和、差、积、商不一定不可导。
例如,如果f(x)=2sinx+2/x,g(x)=cosx-2/x,那么f(x)和g(x)在x=0处都不可导,但在x=0处它们与f(x)+g(x)=sinx+cosx可导。
5.复合函数的求导规则:f'x(φ(x))=f'(u)φ'(x)或y ' x = y ' u u。
复合函数的求导法则可以推广到多个中间变量的情况。
6.函数的单调性:
(1)确定函数单调性的方法:设函数y=f(x)在一定区间可导,若f' (x) > 0,则y=f(x)为增函数;如果f' (x) < 0,那么y=f(x)是一个减函数。
⑵常数的确定方法;
如果函数y=f(x)在区间I中总是有f'(x)=0,那么y=f(x)是常数。
注:①F(x)>;0是增加f(x)的充分条件,但不是必要条件。比如y = 2x不都有f (x)在(-∞,+∞)>;0,有一点例外,即当x=0时,f(x) = 0。同样,f (x)<是f(x)降的充要条件。
②一般来说,如果f(x)在某个区间的有限个数的点上为零,而在其他所有的点上为正(或负),那么f(x)在这个区间内仍然会单调增加(或减少)。
7.极值的判别方法:(极值是x0附近的所有点,其中有f(x) < f(x0),则f(x0)是函数f(x)的最大值,最小值相同)
当函数f(x)在点x0连续时,
①如果在x0附近左f' (x) > 0,右f' (x) < 0,则f(x0)最大;
②如果在x0附近,左边的f '(x)< 0,右边的f '(x)> 0,则f(x0)为最小值。
也就是说,x0为极值点的充分条件是x0点两边的导数符号不同,而不是f'(x)=0①。另外,函数的不可导点也可能是极值点②。当然,极值是一个局部概念,极值点之间的关系是不确定的,即有可能最大值小于最小值(函数某一点附近的点是不同的)。
①注:若点x0是可导函数f(x)的极值点,则f'(x)=0。但反过来就不一定了。对于可导函数,其点x0为极值点的必要条件是,如果函数在该点可导,则导数值为零。
比如函数y = f (x) = x,x=0使得f'(x)=0,但x=0不是极值点。
②例如,函数y=f(x)=|x|在点x=0处不可导,但点x=0是函数的极小点。
8.极值与最大值的区别:极值比较局部的函数值,最大值比较整个区间的函数值。
注意:函数的极值点必须有意义。
9.几种常见的功能衍生物:
I.C'=0(C为常数)(sinx)' = cosx (arcsinx)' = 1/√ (1-x)
(x)' = NX (n-1)的(n∈r)(cosx)' =-sinx(arc cosx)' =-1/√( 1-x)
二。(lnx)' = 1/x(log a x)' = 1/xlogae(arctanx)' = 1/(x+1)
(E的X次方)' = e的X次方(A的X次方)' =a的X次方LNA (ARCCOTX)' =-1/(X+1)
三。常见的推导方法:
①常见结论:(ln | x |)' = 1/x .
②形如y = (x-a) (x-a)...(x-an)或y = (x-a) (x-a)...(x-an)/(x-b) (x-b)...(x-bn)两边取自然对数,可以换算。
③无理函数或y=x的x次方之类的函数,如y=x的x次方,取自然对数后可转化为y=lnx,y/y = lnx+x * 1/x = >两边求导即可;y ' = ylnx+y = gt;Y'=x的x次方lnx+x的x次方。