、学习要求

 

理解导数的概念及其几何意义,了解函数的可导性与连续性之间的关系;了解导数作为函数变化率的实际意义;掌握导数的有理运算法则和复合函数的求导法,掌握基本初等函数的导数公式;理解微分的概念,了解微分概念中所包含的局部线性化思想,了解微分的有理运算法则和一阶微分形式不变性;了解高阶导数的概念,掌握初等函数一阶、二阶导数的求法;掌握利用一阶导数判断函数的单调性的方法理解函数的极值概念,掌握利用导数求函数的极值的方法,会解简单一元函数的最大值与最小值的应用题会用二阶导数判断函数图形的凹性及拐点,能描绘简单函数的图形.

、内容提要

 

导数的概念及其几何意义,函数的可导性与连续性之间的关系;导数的有理运算法则和复合函数的求导法,基本初等函数的导数公式;微分的概念,微分的有理运算法则和一阶微分形式不变性;高阶导数的概念及求法;利用一阶导数判断函数的单调性函数的极值概念,利用导数求函数的极值,用二阶导数判断函数图形的凹性及拐点,描绘简单函数的图形.

 

第十九讲 导数问题引例

 

1.变速直线运动的瞬时速度问题:

设在直线上运动的一质点的位置方程为表示时刻),又设当时刻时,位置在处,问:质点在时刻的瞬时速度是多少?

为此,可取近邻的时刻,也可取,在由这一段时间内,质点的平均速度为,显然当越近,用代替的瞬时速度的效果越佳,特别地,当时,某常值,那么必为点的瞬时速度,此时,

             .

 

2.平面曲线的切线斜率问题:

切线的概念在中学已见过.从几何上看,在某点的切线就是一直线,它在该点和曲线相切.准确地说,曲线在其上某点M的切线是割线沿该曲线无限地接近于点的极限位置.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

设曲线方程为,设点的坐标为,动点的坐标为,要求出曲线在点的切线,只须求出点切线的斜率.由上知,恰好为割线的斜率的极限.我们不难求得的斜率为:;因此,当时,其极限存在的话,其值就是,即.

若设为切线的倾角,则有.