導(dǎo)數(shù)應(yīng)用論文_第1頁
導(dǎo)數(shù)應(yīng)用論文_第2頁
導(dǎo)數(shù)應(yīng)用論文_第3頁
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文檔簡介

1、導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用目錄摘要2一.引言2二導(dǎo)數(shù)的概念2三導(dǎo)數(shù)的求法31顯函數(shù)導(dǎo)數(shù)311導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算:312復(fù)合函數(shù)與反函數(shù)求導(dǎo)法則313基本初等函數(shù)求導(dǎo)公式32隱函數(shù)導(dǎo)數(shù)43由參數(shù)方程所確定的函數(shù)求導(dǎo)法44分段函數(shù)的導(dǎo)數(shù)4四導(dǎo)數(shù)的性質(zhì)4五導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用51導(dǎo)數(shù)在函數(shù)中的應(yīng)用511利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性612利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)凹凸性及拐點(diǎn)713利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值和最值814利用導(dǎo)數(shù)知識描繪函數(shù)圖形1315利用導(dǎo)數(shù)求參數(shù)問題152導(dǎo)數(shù)在曲線中的應(yīng)用163利用導(dǎo)數(shù)研究方程的根174應(yīng)用導(dǎo)數(shù)證明不等式175導(dǎo)數(shù)在數(shù)列中的應(yīng)用186利用導(dǎo)數(shù)求極限洛必達(dá)法則1961“”型和“”型1962其他形式207物理學(xué)中的導(dǎo)數(shù)

2、208經(jīng)濟(jì)學(xué)中的導(dǎo)數(shù)應(yīng)用21結(jié)束語:22參考文獻(xiàn):22摘要導(dǎo)數(shù)是新教材的一個亮點(diǎn),它是連接初等數(shù)學(xué)與高等數(shù)學(xué)的橋梁,用它可以解決許多數(shù)學(xué)問題,它是近年高考的的熱點(diǎn)。它不僅幫助即將進(jìn)入大學(xué)的高三學(xué)生奠定進(jìn)一步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),而且在解決有關(guān)問題已經(jīng)成為必用工具。由于導(dǎo)數(shù)的廣泛應(yīng)用,現(xiàn)已成為高考的熱點(diǎn)知識本文擬對導(dǎo)數(shù)知識的全面歸納,然后通過一些實(shí)例全面介紹導(dǎo)數(shù)在實(shí)際數(shù)學(xué)中的應(yīng)用,讓人們?nèi)媪私鈱?dǎo)數(shù)這一工具的利用關(guān)鍵字導(dǎo)數(shù) 初等數(shù)學(xué) 高等數(shù)學(xué) 應(yīng)用一.引言導(dǎo)數(shù)是初等數(shù)學(xué)與高等數(shù)學(xué)的重要銜接點(diǎn),是高考的熱點(diǎn),高考對導(dǎo)數(shù)的考查定位于作為解決初等數(shù)學(xué)問題的工具出現(xiàn),高考對這部分內(nèi)容的考查將仍會以導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用題為主

3、,如利用導(dǎo)數(shù)處理函數(shù)的極值、最值和單調(diào)性問題和曲線的問題等,考題不難,側(cè)重知識之意。高考考查導(dǎo)數(shù)應(yīng)用主要有以下三個方面:運(yùn)用導(dǎo)數(shù)的有關(guān)知識研究函數(shù)的單調(diào)性和最值問題,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,研究曲線的切線斜率。函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù),表示曲線在點(diǎn)P(x0 , y0)處的切線斜率。導(dǎo)數(shù)在其它數(shù)學(xué)分支的應(yīng)用,如在數(shù)列、不等式、排列組合等知識的綜合等。二導(dǎo)數(shù)的概念1、定義:左導(dǎo)數(shù):右導(dǎo)數(shù):可以證明:可導(dǎo)連續(xù) 即:可導(dǎo)是連續(xù)的充分條件連續(xù)是可導(dǎo)的必要條件導(dǎo)函數(shù):2.導(dǎo)數(shù)的幾何意義(圖1)曲線在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)在幾何上表示為:曲線在點(diǎn)A處切線的斜率。即(是過A點(diǎn)的切線的傾斜角)(如圖1)則,曲線在點(diǎn)A

4、處切線方程為:三導(dǎo)數(shù)的求法1顯函數(shù)導(dǎo)數(shù)11導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算:12復(fù)合函數(shù)與反函數(shù)求導(dǎo)法則 復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)法則 (反函數(shù)求導(dǎo)法則)13基本初等函數(shù)求導(dǎo)公式; ; ; ; ; ; ; ; ; 。2隱函數(shù)導(dǎo)數(shù)如方程,能確定,只需對方程兩邊對求導(dǎo)即可。注意3由參數(shù)方程所確定的函數(shù)求導(dǎo)法參數(shù)方程,則:為的復(fù)合函數(shù),所以:4分段函數(shù)的導(dǎo)數(shù)對分段函數(shù)求導(dǎo)時,在分段點(diǎn)處必須用導(dǎo)數(shù)定義來求導(dǎo),而在每段內(nèi)仍可用初等函數(shù)求導(dǎo)法則來求導(dǎo)。分段函數(shù)點(diǎn)處極限問題,歸納為該點(diǎn)處在左、右兩側(cè)的導(dǎo)數(shù)是否一致以及該點(diǎn)處是否連續(xù)的問題。四導(dǎo)數(shù)的性質(zhì)前面介紹了導(dǎo)數(shù)的基本知識,現(xiàn)將用導(dǎo)函數(shù)自身的定義來探討與導(dǎo)數(shù)之間的聯(lián)系性質(zhì)1:若函數(shù)是偶

5、函數(shù)且可導(dǎo),則其導(dǎo)函數(shù)是奇函數(shù)。證明:由是偶函數(shù),有 則:所以,是奇函數(shù)同理:若函數(shù)是奇函數(shù)且可導(dǎo),則其導(dǎo)函數(shù)是偶函數(shù)。性質(zhì)2:若函數(shù)是周期函數(shù)且可導(dǎo),則其導(dǎo)函數(shù)也是周期函數(shù)。證明:是周期,有所以,是周期函數(shù)性質(zhì)3:若函數(shù)可導(dǎo)且圖象關(guān)于直線對稱,則其導(dǎo)函數(shù)圖象關(guān)于點(diǎn)對稱證明:函數(shù)圖象關(guān)于對稱,有且點(diǎn)在的圖象上,所以圖象關(guān)于點(diǎn)對稱同理:若函數(shù)可導(dǎo)且圖象關(guān)于點(diǎn)對稱,則其導(dǎo)函數(shù)圖象關(guān)于直線對稱五導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用1導(dǎo)數(shù)在函數(shù)中的應(yīng)用導(dǎo)數(shù)是對函數(shù)的圖像與性質(zhì)的總結(jié)與拓展,導(dǎo)數(shù)是研究函數(shù)單調(diào)性極佳、最佳的重要工具,廣泛運(yùn)用在討論函數(shù)圖像的變化趨勢及證明不等式等方面。在掌握求函數(shù)的極值和最值的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)用導(dǎo)數(shù)解決

6、生產(chǎn)生活中的有關(guān)最大最小最有效等類似的應(yīng)用問題11利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性一個函數(shù)在某個區(qū)間內(nèi)的單調(diào)增減性的變化規(guī)律,是在研究函數(shù)圖形時首先考慮的問題。在中學(xué),已經(jīng)知道函數(shù)在某個區(qū)間內(nèi)單調(diào)增減性的定義。下面利用導(dǎo)數(shù)這一工具來判斷函數(shù)增減性及其確定單調(diào)區(qū)間從圖形直觀分析:若在內(nèi),曲線上每一點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)都大于0,即,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義知,在內(nèi),曲線上每一點(diǎn)的切線斜率都為正,這時曲線是上升的,即函數(shù)是單調(diào)遞增的(如圖2)。反之,若在內(nèi),曲線上每一點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)都小于0(即曲線上每一點(diǎn)的切線斜率都為負(fù)),這時曲線是下降的,即函數(shù)是單調(diào)遞減的(如圖3)對于上升或者下降的曲線,它的切線在個別點(diǎn)可能平行于軸(此點(diǎn)的導(dǎo)

7、數(shù)值為0,即)。因此,函數(shù)的增減性反映在導(dǎo)數(shù)上,有如下定理:定理1:設(shè)函數(shù)在區(qū)間內(nèi)可導(dǎo),則:若時恒有,則在單調(diào)增加;若時恒有,則在單調(diào)減少。例1:求函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間解:因,由 得所以,單調(diào)遞增區(qū)間為例2:已知函數(shù),試討論函數(shù)單調(diào)性。分析:引進(jìn)導(dǎo)數(shù)這一工具之前,判斷函數(shù)單調(diào)性的一般方法是定義法。此題利用定義法就無法的出答案,而有了導(dǎo)數(shù)之后,問題就易解決了。(此題是04年湖南高考題)解:因,所以(1)當(dāng)時,令得; 若,則,從而在上單調(diào)遞增; 若,則,從而在上單調(diào)遞減;(2)當(dāng)時,令得或; 若,則,從而在上單調(diào)遞減; 若,則,從而在上單調(diào)遞增; 若,則,從而在上單調(diào)遞減。12利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)凹凸性及

8、拐點(diǎn)在研究函數(shù)圖形的變化狀況時,知道它的上升和下降顧慮很有好處,但不能完全反映它的變化規(guī)律。如圖4所示的函數(shù)的圖形在區(qū)間內(nèi)雖然是一直上升的,但卻有不同的彎曲形狀。因此,研究函數(shù)圖形時,考察它的彎曲形狀以及扭轉(zhuǎn)彎曲方向的點(diǎn)是必要的。從圖4看出,曲線向下彎曲的弧度在這段弧段任意點(diǎn)的切線下方,曲線向上下彎曲的弧度在這段弧段任意點(diǎn)的切線上方,據(jù)此給出定義如下:定義1 在某區(qū)間內(nèi),若曲線弧位于其上任意一點(diǎn)的切線上方,則稱曲線在該區(qū)間內(nèi)是上凸的(也稱在該區(qū)間內(nèi)此函數(shù)為凹函數(shù));在某區(qū)間內(nèi),若曲線弧位于其上任意一點(diǎn)的切線下方,則稱曲線在該區(qū)間內(nèi)是下凹的(也稱在該區(qū)間內(nèi)此函數(shù)為凸函數(shù))那么曲線的凹凸性與導(dǎo)數(shù)之

9、間有什么關(guān)系呢?按定義是很難判斷凹凸性的,對于凹凸性可以用二介導(dǎo)數(shù)來確定。即有判定定理。定理2:設(shè)函數(shù)在區(qū)間上具有二介導(dǎo)數(shù),當(dāng)時,則曲線為凸(此時在該區(qū)間為凹函數(shù))當(dāng)時,則曲線為凹(此時在該區(qū)間為凸函數(shù))通過圖形的直觀性來說明該定理的正確性(如圖5)若曲線呈現(xiàn)凸?fàn)?,由圖5(1)直觀看出:當(dāng)增大時,切線斜率隨之變小,說明一介導(dǎo)數(shù)函數(shù)在上為減函數(shù),由函數(shù)單調(diào)性判別法,必有,即。說明:若曲線為凸性,必有。同理,若曲線為凹,必有。從另一角度講,該定理為二介導(dǎo)數(shù)的幾何意義。定義2:若函數(shù)在點(diǎn)的左右鄰域上凹凸性相反,則點(diǎn)叫做曲線的拐點(diǎn)(注意拐點(diǎn)不是)由拐點(diǎn)的定義可知,判斷某點(diǎn)是否拐點(diǎn),只需看該點(diǎn)左右兩側(cè)二

10、介導(dǎo)數(shù)是否異號,與該點(diǎn)一介、二介導(dǎo)數(shù)是否存在無關(guān)例3、求函數(shù)的凹凸區(qū)間及拐點(diǎn)。解:因,則令,得。所以0+0-0+凹1拐點(diǎn)凸 拐點(diǎn)凹13利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值和最值(1)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值函數(shù)由增加變?yōu)闇p少或由減少變?yōu)樵黾樱冀?jīng)過一個轉(zhuǎn)折點(diǎn),即圖中的“峰”點(diǎn)和“谷”點(diǎn),這些點(diǎn)是在研究函數(shù)中是十分重要的。定義2、設(shè)函數(shù)在點(diǎn)及其某鄰域左右兩側(cè)附近有定義,若對該鄰域內(nèi)的任意點(diǎn)()恒有,則為極大值;若成立,則為極小值。應(yīng)當(dāng)注意:極值是一個局部概念,它只限于的某一鄰域內(nèi),通過函數(shù)值相比較才能顯示出來。在一個區(qū)間上,函數(shù)可能有幾個極大、極小值??赡軙袠O大值小于極小值。極值點(diǎn)和導(dǎo)數(shù)的關(guān)系如何?由圖6可知:定

11、理2 若是函數(shù)的極值點(diǎn),則或者不存在。注意:是點(diǎn)為極值點(diǎn)的必要條件,但不是充分條件。如,但點(diǎn)不是函數(shù)極值點(diǎn);函數(shù)在導(dǎo)數(shù)不存在的點(diǎn)也可能有極值。如,不存在,但點(diǎn)不是函數(shù)極值點(diǎn)(如圖7)將導(dǎo)數(shù)為0的點(diǎn)或者不可導(dǎo)的點(diǎn)統(tǒng)稱為駐點(diǎn)。因此函數(shù)的極值必在駐點(diǎn)處取得,但駐點(diǎn)不一定是極值點(diǎn),所以在求得函數(shù)極值的駐點(diǎn)后,就是找到了所有極值可疑點(diǎn)。下面介紹函數(shù)在駐點(diǎn)或?qū)?shù)不存在的點(diǎn)取得極值的充分條件,即極值的判斷方法。定理3(極限存在的充分條件之一) 設(shè)在連續(xù),在某鄰域內(nèi)可導(dǎo),若(左側(cè))時,而(右側(cè)),則函數(shù)在處取極大值若(左側(cè))時,而(右側(cè))時,則函數(shù)在處取極小值若兩側(cè)不變號,則在處無極值。該定理的直觀含義為:函

12、數(shù)由單調(diào)增加(或單調(diào)減少)變成單調(diào)減少(或單調(diào)增加)的轉(zhuǎn)折點(diǎn),即為極大值點(diǎn)(或極小值點(diǎn))。例4、求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值解:,當(dāng)時,;而時不存在。因此,函數(shù)只可能在這兩點(diǎn)取得極值。+不存在-+極大值極小值由表可見,函數(shù)在區(qū)間,單調(diào)遞增;在區(qū)間單調(diào)遞減。在處有極大值,在點(diǎn)處有極小值。若函數(shù)的二介導(dǎo)數(shù)存在,有如下的判定定理;定理4(極限存在的充分條件之二) 設(shè),存在,若,則為的極小值;若,則為的極小值;若,本方法無效,需用極限存在的充分條件之一這個定理來進(jìn)一步判定。因?yàn)?,則曲線在點(diǎn)的左右兩側(cè)呈凹狀,因此為極小值;反之,若,則曲線在點(diǎn)的左右兩側(cè)呈凸?fàn)?,因此為極大值。例5、求函數(shù)的極值。解:如圖8,因?yàn)?/p>

13、,令,得駐點(diǎn)。所以,又因?yàn)?,所以函?shù)在處取得極小值。因?yàn)?,則定理應(yīng)用定理4失效。下面利用定理3。當(dāng)時,;當(dāng)時,所以函數(shù)在處無極值同理函數(shù)在處去極值(2)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值在經(jīng)濟(jì)活動和日常生活中,常遇到在一定條件下。怎樣用料最省、成本最低、效率最高或者效益效率最好的問題,這些歸納到數(shù)學(xué)問題上,即為函數(shù)的最大值或最小值問題。假定函數(shù)在閉區(qū)間上連續(xù),則必存在最大、最小值,其判定方法為:找出可能為極值點(diǎn)的函數(shù)值(即區(qū)間內(nèi)使或不存在的所有點(diǎn)的函數(shù)值);計(jì)算出端點(diǎn)處的函數(shù)值;比較極值和端點(diǎn)值的大?。黄渲凶畲蟮木褪呛瘮?shù)在閉區(qū)間上的最大值,其中最小的就是函數(shù)在閉區(qū)間上的最小值。最值與極值是不同的:極值反映的

14、是函數(shù)形態(tài),即極值只是與該點(diǎn)在附近的函數(shù)值比較而言的,而對于遠(yuǎn)離該點(diǎn)的情形不予考慮;而最值則是函數(shù)整體形態(tài)的反映,它是指函數(shù)在所考察的區(qū)間上全部函數(shù)值中的最大者(或最小者)。例6、求函數(shù)在區(qū)間上的最大、最小值。解:,令即解得,變化時,的變化如下表:0+0由上表可知最大值是,最小值為例7、已知,函數(shù),當(dāng)為何值時,取得最小值?證明你的結(jié)論。解:,由,得,變化時,的變化如下表:+00+極大值極小值當(dāng)時,。而當(dāng)時,;時,。所以當(dāng)時,取得最小值。(3)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)值域求函數(shù)的值域是中學(xué)數(shù)學(xué)的難點(diǎn),下面介紹利用高中教材新增加內(nèi)容-導(dǎo)數(shù)來求解值域例8、求函數(shù)的值域。解:函數(shù)的定義域?yàn)?,又可見?dāng)時,所以在上

15、是增函數(shù)。而,所以函數(shù)的值域是(4)實(shí)際問題中導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用例9、(2004年全國高考題)甲方是一農(nóng)場,乙方是一工廠,由于乙方生產(chǎn)須占用甲方的資源,因此甲方有權(quán)向乙方索賠以彌補(bǔ)經(jīng)濟(jì)損失并獲得一定的凈收入.在乙方不賠付甲方的情況下,乙方的年利潤(元)與年產(chǎn)量(噸)滿足函數(shù)關(guān)系式.若乙方每生產(chǎn)一噸產(chǎn)品必須賠付甲方元(以下稱為賠付價(jià)格)。(1) 將乙方的年利潤(元)表示為年產(chǎn)量(噸)的函數(shù),并求出乙方獲的最大利潤的年產(chǎn)量;(2)甲方每年受乙方生產(chǎn)影響的經(jīng)濟(jì)損失金額(元),在乙方按照獲得最大利潤的產(chǎn)量進(jìn)行生產(chǎn)的前提下,甲方要在索賠中獲得最大凈收入,應(yīng)向乙方要求的賠付價(jià)格是多少?解 (1)由題意得,乙方的實(shí)

16、際年利潤為:因?yàn)?,所以?dāng)時,取的最大值,因此乙方獲的最大利潤的年產(chǎn)量(噸). (2)設(shè)甲方在索賠中獲得的凈收為元,則,將乙方獲的最大利潤的年產(chǎn)量代入上式,可得到甲方凈忙收入與賠付價(jià)格之間的函數(shù)關(guān)系式,令得.因當(dāng)時;當(dāng)時,所以當(dāng)時,可取最大值。故甲方向乙方要求的賠付價(jià)格是20(元/噸)時,可獲得最大凈收入。14利用導(dǎo)數(shù)知識描繪函數(shù)圖形為有助于某些函數(shù)圖形的描繪,下面介紹曲線的漸近線。(1)曲線的漸近線定義3 若曲線上的一點(diǎn)沿著曲線趨于無窮遠(yuǎn)時,該點(diǎn)與某天直線的距離趨于0,則稱此直線為曲線的漸近線。水平漸近線 若曲線的定義域是無限區(qū)間,且有:,或,則直線為曲線的水平漸近線。垂直漸近線 若曲線有:,

17、或,則直線為曲線的垂直漸近線。斜漸近線 若成立,則是曲線的一條斜漸近線。下面介紹求的公式。由有:所以 即 將求出并代入即可確定例10、求曲線的漸近線解:(1)因,所以是曲線的垂直漸近線(2)由和可知是曲線的斜漸近線(2)函數(shù)圖形的作法導(dǎo)數(shù)未納入高中教材時,做圖形主要依靠描點(diǎn)作圖,這樣的圖形比較粗糙。導(dǎo)數(shù)的出現(xiàn)能更好的反應(yīng)出導(dǎo)數(shù)的各種性態(tài)。描繪圖形的一般步驟如下:確定函數(shù)的定義域、值域及函數(shù)初等形態(tài)(對稱性、周期性、奇偶性)等;求出,;列表討論函數(shù)單調(diào)性、凹凸性及極值、拐點(diǎn);確定曲線的漸近線;由曲線方程找出一些特殊點(diǎn)的坐標(biāo);用光滑曲線連接,畫出的圖象。例11、作函數(shù)的圖形解:函數(shù)的定義域?yàn)?,令?/p>

18、得;令,得。列表如下:0+不存在0+不存在+拐點(diǎn)極小值不存在又為曲線的水平漸進(jìn)線為曲線的鉛垂?jié)u進(jìn)線曲線經(jīng)過,這幾個點(diǎn)通過上面的討論可大致繪出圖形(如圖9)15利用導(dǎo)數(shù)求參數(shù)問題利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)中參數(shù)的范圍,它是利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)單調(diào)性、極值、最值的延伸。例12、(05湖北理)已知向量,若在區(qū)間(-1,1)上是增函數(shù),求的取值范圍. 解:由向量的數(shù)量積定義,又在區(qū)間(-1,1)上是增函數(shù),則在 (-1,1)上恒成立.令在區(qū)間-1,1上,則,故在區(qū)間(-1,1)上使恒成立,只需即可,即.即的取值范圍是.2導(dǎo)數(shù)在曲線中的應(yīng)用曲線在點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)在幾何上表示為:曲線在點(diǎn)A處切線的斜率。即。利用導(dǎo)數(shù)這一幾何意義可

19、以幫助我們解決解析幾何中有關(guān)曲線的一些問題例13、(2003全國高考題)已知拋物線和拋物線,當(dāng)a取何值時,和有且僅有一條公切線?寫出公切線的方程。解:函數(shù)的導(dǎo)數(shù),曲線在點(diǎn)的切線方程是,即 (1)函數(shù)的導(dǎo)數(shù),曲線在點(diǎn)的切線方程是,即 (2)若直線是過P和Q的公切線,則(1)式和(2)式都是的方程所以消去得方程,由于公切線僅有一條,所以當(dāng),即時解得,此時公切線方程為。例14、已知P是拋物線上的動點(diǎn),求過P到直線的最小距離。解:(如圖10)由得易知上的點(diǎn)到直線的距離最小。由得,于是曲線上過點(diǎn)且與直線平行的斜率為,得,則,那么點(diǎn)到直線的距離為故拋物線上的動點(diǎn),求過P到直線的最小距離為。3利用導(dǎo)數(shù)研究方

20、程的根例15、已知,是否存在實(shí)數(shù),使方程有四個不同的實(shí)數(shù)根,若存在,求出的取值范圍;若不存在,說明理由。解:令 則令,得.當(dāng)變化時,、的變化關(guān)系如下表:010+00+極小值極大值0極小值故存在,使方程有4個不同的實(shí)數(shù)根4應(yīng)用導(dǎo)數(shù)證明不等式利用高中新增內(nèi)容的導(dǎo)數(shù)來證明不等式,關(guān)鍵是“構(gòu)造函數(shù)”,解決問題的依據(jù)是函數(shù)的單調(diào)性,這一方法在高等數(shù)學(xué)中應(yīng)用的非常廣泛,體現(xiàn)了導(dǎo)數(shù)的工具,也是與高等數(shù)學(xué)接軌的有力點(diǎn)。例16、若,證明:證明:令則,又,則則當(dāng)時,為增函數(shù) 當(dāng)時,為減函數(shù)所以當(dāng)時,取得最大值因此當(dāng)時恒有,即時,有例17、(2004年全國卷理工22題)已知函數(shù),證明:證明:由有設(shè)則當(dāng)時,當(dāng)時,因此

21、,在區(qū)間內(nèi)是減函數(shù),在區(qū)間函數(shù),在區(qū)間內(nèi)為增函數(shù),于是在,有最小值又,所以;設(shè),則當(dāng)時,因此在區(qū)間內(nèi)為減函數(shù);因?yàn)?,所以,即:。綜上述:5導(dǎo)數(shù)在數(shù)列中的應(yīng)用導(dǎo)數(shù)在函數(shù)與不等式方面的應(yīng)用是考試的熱點(diǎn),而數(shù)列作為實(shí)質(zhì)意義上的函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究數(shù)列的單調(diào)性及最值問題更簡便。例18、已知函數(shù),數(shù)列滿足(1)求;(2)證明數(shù)列是遞減數(shù)列解:(1)由已知有,即得又,所以(2)令則,因,所以所以是遞減函數(shù),則也是遞減的所以數(shù)列是遞減數(shù)列例19、已知數(shù)列,求此數(shù)列的最大項(xiàng)。解:考察函數(shù)(),則令,則,而,而將,及比較知,的最大值為故該數(shù)列最大項(xiàng)為第10000項(xiàng),這一項(xiàng)的值為。6利用導(dǎo)數(shù)求極限洛必達(dá)法則61“”

22、型和“”型定理 若函數(shù)與滿足條件:(1),(2)存在,且,(3) 存在則必有:例20、求.解:62其他形式洛必達(dá)法則只適應(yīng)于“”型和“”型,對于其他式子,需要經(jīng)過一系列變換轉(zhuǎn)化為“”型和“”型,在利用洛必達(dá)法則來求解。其步驟如下:(“”表示可轉(zhuǎn)化為)型或型型,再經(jīng)過通分型。對于型,型,型,先取對數(shù)型,在利用的方法求解。例21、求下列極限解:(型)(型)(型)7物理學(xué)中的導(dǎo)數(shù)導(dǎo)數(shù)是一個量對另一個量的變化率,在物理學(xué)中,物體的動量對時間的導(dǎo)數(shù)為合力,位移對時間的導(dǎo)數(shù)為速度,速度對時間的導(dǎo)數(shù)為加速度,質(zhì)量對體積的導(dǎo)數(shù)為密度,電量對時間的導(dǎo)數(shù)為電流強(qiáng)度,電壓對電流的導(dǎo)數(shù)等于導(dǎo)體的電阻,單位質(zhì)量的物質(zhì)吸

23、收或者放出的熱量對時間的導(dǎo)數(shù)等于物質(zhì)的比熱容,電容器的電量對電壓的導(dǎo)數(shù)等于電容,功對時間的導(dǎo)數(shù)等于功率,磁通量對時間的導(dǎo)數(shù)的相反數(shù)是感應(yīng)電動勢,在場強(qiáng)方向上電勢對位移的導(dǎo)數(shù)等于電場強(qiáng)度等等。 例21.一質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方程為(1)求質(zhì)點(diǎn)在這段時間內(nèi)的平均速度;(2)求在時的瞬時速度(用定義和求導(dǎo)兩種方法).解:(1)質(zhì)點(diǎn)在這段時間內(nèi)的平均速度為: (2)定義法:質(zhì)點(diǎn)在時的瞬時速度 導(dǎo)數(shù)法:質(zhì)點(diǎn)在時的瞬時速度 當(dāng)時,例22、假設(shè)一個閉合線圈的磁通量,求感應(yīng)電動勢的最大值。 解:根據(jù)電磁感應(yīng)定律,所以感應(yīng)電動勢的最大值為25V。 8經(jīng)濟(jì)學(xué)中的導(dǎo)數(shù)應(yīng)用數(shù)學(xué)的應(yīng)用遍及所有的科學(xué)領(lǐng)域,也深入到人們的日常生活,而導(dǎo)數(shù)高等數(shù)學(xué)知識也逐步應(yīng)用到各種經(jīng)濟(jì)問題。1、邊際問題邊際成本,邊際收益,邊際利潤,邊際需求在數(shù)學(xué)上可以表達(dá)為各自總函數(shù)

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