高中数学导数知识总结导数七大题型答题技巧
知识总结
一. 导数概念的引入 1.导数的物理意义:
瞬时速率。一般的,函数y=f(x)在x=
处的瞬时变化率是
2.导数的几何意义: 曲线的切线,当点割线的斜率是
趋近于P时,直线 PT 与曲线相切。容易知道,
当点k,即
趋近于 P 时,函数y=f(x)在x=
处的导数就是切线PT的斜率
3.导函数: 当x变化时,
便是x的一个函数,我们称它为f(x)的导函数. y=f
,即
(x)的导函数有时也记作
。
二. 导数的计算
基本初等函数的导数公式:
导数的运算法则:
复合函数求导 :
y=f(u)和u=g(x),则称y可以表示成为x的函数,即y=f(g(x))为一个复合函数。
三、导数在研究函数中的应用 1.函数的单调性与导数:
一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系:在某个区间(a,b)内
(1) 如果(2) 如果
>0,那么函数y=f(x)在这个区间单调递增; <0,那么函数y=f(x)在这个区间单调递减;
2.函数的极值与导数:
极值反映的是函数在某一点附近的大小情况。 求函数y=f(x)的极值的方法有: (1)如果在
附近的左侧
>0 ,右侧<0 ,右侧
<0,那么>0,那么
是极大值; 是极小值;
(2)如果在附近的左侧
3.函数的最大(小)值与导数:
求函数y=f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤: (1)求函数y=f(x)在[a,b]内的极值;
(2) 将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的是最大值,最小的是最小值。
四.推理与证明
(1)合情推理与类比推理
根据一类事物的部分对象具有某种性质,推出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理,叫做归纳推理,归纳是从特殊到一般的过程,它属于合情推理。
根据两类不同事物之间具有某些类似(或一致)性,推测其中一类事物具有与另外一类事物类似的性质的推理,叫做类比推理。
类比推理的一般步骤:
(1)找出两类事物的相似性或一致性;
(2)用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想);
(3)一般的,事物之间的各个性质并不是孤立存在的,而是相互制约的.如果两个事物在某些性质上相同或相似,那么他们在另一写性质上也可能相同或类似,类比的结论可能是真的;
(4)一般情况下,如果类比的相似性越多,相似的性质与推测的性质之间越相关,那么类比得出的命题越可靠。
(2)演绎推理(俗称三段论)
由一般性的命题推出特殊命题的过程,这种推理称为演绎推理。 (3)数学归纳法
1. 它是一个递推的数学论证方法。 2. 步骤:
A. 命题在 n=1(或)时成立,这是递推的基础;
B.假设在 n=k 时命题成立; C. 证明 n=k+1 时命题也成立。
完成这两步,就可以断定对任何自然数(或n≥立。
证明方法:1、 反证法;2、分析法;3、综合法。 五.导数中的数学思想 数形结合思想
数形结合是利用“数”和“形”的相互转化来解决数学问题的思想方法.它为代数问题和几何问题的相互转化架起了桥梁,数形结合重在结合,它们完美的结合,往往能起到事半功倍的效果.数形结合思想贯穿于中学数学的始终,在许多知识板块中都有它的身影.数形结合思想以其直观性、灵活性等特点倍受解题者的衷爱.本文举例说明数形结合的思想在求解导数问题中的灵活运用.
,且n∈N)结论都成
例 已知函数,当时取得极大值,当时
取得极小值,求点对应的区域的面积以及的取值范围.
分析:利用极值的有关知识判断导函数方程的根的范围,再由导函数的图象与相应二次方程的根的关系得到关于
的线性不等关系,点
所对应的区域.第(2)问利用斜率求出
解:函数
的导数为
的取值范围. ,当
时取得极大值,当
内,
时取得极小值,则方程
另一个根在区间(1,2)内.
有两个根,一个根在区间
由二次函数的图象与方程的根的分布之间
的关系可以得到
平面内满足约束条件的点
其中点
,
,
所对应的区域为
(不包括边界,
如右图所示).
的面积为(为点到轴的距离)
点与点连线的斜率为,显然,即.
整体代换思想
我们在思考问题的时侯,如果能根据题目中的结构特点,把问题中貌似独立,但实质上又相互联系的量看成一个整体,从而在宏观上寻求解决问题的途径,这种思想称之为整体思想.整体思想主要有整体代换、整体求值、整体变形、整体构造等.这种思想若运用巧妙,不仅可以简化运算,而且能够激发学生思维的灵活性.本文仅举一例来说明整体代换思想在求解导数问题时的应用.
例 已知三点.若点
在
和(1)求
的坐标为
是定义在,且
上的函数,其图象交在
和
轴于
上有相同的单调性,
上有相反的单调性. 的值;
的图象上是否存在一点
,使得
在点
的切
(2)在函数线斜率为
?
(3)求的取值范围.
在
和
上有相反的单调性,
解:(1)∵