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第3章-微分中值定理与导数的应用总结

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1基础知识详解

先回顾一下第一章的几个重要定理

1、limf(x)?A?f(x)?A?? ,这是极限值与函数值(貌似是邻域)之间的关

x??x?x0系

2、?:???=?+o(?) ,这是两个等价无穷小之间的关系 3、零点定理:

条件:闭区间[a,b]上连续、f(a)f(b)?0 (两个端点值异号) 结论:在开区间(a,b)上存在? ,使得f(?)?0 4、介值定理:

条件:闭区间[a,b]上连续、[f(a)?A]?[B?f(b)]

结论:对于任意min(A,B)?C?max(A,B),一定在开区间(a,b)上存在?,使得

f(?)?C。

5、介值定理的推论:

闭区间上的连续函数一定可以取得最大值M和最小值m之间的一切值。

第三章 微分中值定理和导数的应用

1、罗尔定理

条件:闭区间[a,b]连续,开区间(a,b)可导,f(a)=f(b) 结论:在开区间(a,b)上存在? ,使得2、拉格朗日中值定理

条件:闭区间[a,b]连续,开区间(a,b)可导 结论:在开区间(a,b)上存在? ,使得3、柯西中值定理

f'(?)?0

f(b)?f(a)?f'(?)(b?a)

条件:闭区间[a,b]连续,开区间(a,b)可导,g(x)?0,x?(a,b) 结论:在开区间(a,b)上存在? ,使得

f(b)?f(a)f'(?)?g(b)?g(a)g'(?)

拉格朗日中值定理是柯西中值定理的特殊情况,当g(x)=x时,柯西中值定理就变成了拉格朗日中值定理。

4、对罗尔定理,拉格朗日定理的理解。

罗尔定理的结论是导数存在0值,一般命题人出题证明存在0值,一般都用罗尔定理。当然也有用第一章的零点定理的。但是两个定理有明显不同和限制,那就是,零点定理两端点相乘小于0,则存在0值。而罗尔定理是两个端点大小相同,则导数存在0值。如果翻来覆去变形无法弄到两端相等,那么还是别用罗尔定理了,两端相等,证明0值是采用罗尔定理的明显特征。

拉格朗日定理是两个端点相减,所以一般用它来证明一个函数的不等式:

m2(x)?f(x1)-f(x2)?m1(x); 一般中间都是两个相同函数的减法,因为这样便于

直接应用拉格朗日,而且根据拉格朗日的定义,一般区间就是[x1,x2] 。 5、洛必达法则应用注意

正常求极限是不允许使用洛必达法则的,洛必达法则必须应用在正常求不出来的不定式极限中。不定式极限有如下7种:

0?,,0*?,???,00,1?,?0 0?每次调用洛必达方法求解极限都必须遵从上述守则。 6、泰勒公式求极限。 如果极限是x?x0limf(x) 那么就在x 附近展开。limf(x),

如果极限是

0x??那么就变形成t?t0limf(t),再在t0附近展开。一般都是化成limf(t)用

t?0迈克劳林展开式展开。

那么展开多少步呢?一般分子分母展开的幂应该是一样的,便于上下几次方相抵消,分子分母尾部都跟着一个皮亚诺型余项。如果展开了,发现分母是表面外观的2次方,而上面如果展开后分子的结果为0,则还要继续往更高阶次展开。分母一定会跟着分子有同样阶的。。。算吧,很大的计算量。。。

7、用导数判断函数曲线的单调性和单调区间。

条件:闭区间[a,b]连续,开区间(a,b)可导,且导数f'(x)?0(?0) 结论1:f(x) 在闭区间[a,b]上单增(单减)

结论2:f'(x)?0或不存在 则此点一定是可靠而全面的对单调的分界点 8、函数曲线的凹凸性和拐点(左右凹凸变化的分界点) 方法一:条件:区间连续。结论:

若f(x1?x2f(x1)?f(x2))?,则该曲线在(x1,x2)凹 22x1?x2f(x1)?f(x2))?,则该曲线在(x1,x2)凸 22 若f(方法二:条件:闭区间[a,b]连续,开区间(a,b)存在一阶和二阶导数 结论1:f''(x)?0 在[a,b]凹;f''(x)?0 在[a,b]凸;

结论2:f''(x)?0或不存在 则此点一定是全面的但仅是可能的拐点。然后验证

f''?(x)、f''-(x)的符号。异号则一定为拐点。

9.函数在区间上的极值点,最值点。 定理1:极值点处的导数f'(x0)?0 定理2:

条件:f(x) 在x0 点处连续,在x0附近的去心邻域内可导

结论:f'?(x0)?0,f'?(x0)?0 则在x0点取得极大值。f'?(x0)?0,f'?(x0)?0 则在x0点取得极小值。若左右邻域内符号不变,则该点无极值。 定理3:

条件:f(x) 在x0 点处的一阶导数f'(x0)?0

结论:f''(x0)?0 ,则在x0点取得极小值。f''(x0)?0 ,则在x0点取得极小值。

f''(x0)=0,则该点可能是极值,也可能不是极值。

总结:一阶导数就能得出极值点。二阶导数也能得出,但二阶导数有限制

f'(x0)?0。

最值:在极值中挑出个最大的,最小的点,再跟两端的值大小比较一下,得到的就是闭区间最大值,最小值。 10、曲率

曲率定义是:K?1d? ,曲率半径用a表示,是曲率的导数,即a?。 所谓dsK曲率半径,是指如果在该点出以这么半径画一个圆,那么该圆的圆弧点上处处的曲率都是K。 如何推导曲率?

第3章-微分中值定理与导数的应用总结

1基础知识详解先回顾一下第一章的几个重要定理1、limf(x)?A?f(x)?A??,这是极限值与函数值(貌似是邻域)之间的关x??x?x0系2、?:???=?+o(?),这是两个等价无穷小之间的关系3、零点定理:条件:闭区间[a,b]上连续、f(a)f(b)?0(两个端点值异号)结论:在开区间(a,b)
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