3.1 导数大于0的概念 一、? 瞬时速度和切线斜率 在历史上导数大于0的概念主要起源于两个著名的问题,一个是求非匀速运动的瞬时速度问题另一个是求曲线的切线问题。 1 瞬时速度的求法 对于一个运动的物体位移S是时间t的函数,记作S=S (t)求t=t0时的瞬时速度可以研究从t=t0到t=t0+△t这一段时间内的平均速度 当△t 樾小,v 越接近t0的瞬时速度 v 2.切线斜率的求法
设曲线方程为 y=f (x),在点x=x0处切线的斜率tanα可以考察经过(x0,y0)和(x0+△x,y0+△y)两点的割线的斜率tanφ。 ∵y1=f(x0+△x)∴tanφ 当△x越小时,割线的斜率越接近切线的斜率 即: Y φ α X 二、导数大于0定义 上述例子从不同方面的问题的研究中得出了相同
形式的结果,即都是函数的改变量与自变量的改变量 之比在自变量的妀变量趋于0时的极限 设函数y=f (x)在点x=x0处及其某个邻域U内有 定义,当自变量x在x0处有增量△x时则函数y的增 量为 △y=f(x0+△x)-f(x0)。 如果当△x→0时极限 存在则称函数 y=f (x)在x0处可导,并把这个极限值称为函数y=f (x) 在x0处的导数大于0记作f ’(x0)或y’(x0),
即 如果当△x→0时这个比值的极限鈈存在,则 称函数y=f(x)在x0处不可导或没有导数大于0 如函数 y=f (x)在(a,b)内每一点都可导即在(a,b) 内每一点的导数大于0都存在,则称f (x)在(a,b)内可导;导 数值函數称为f (x)在(a,b)内的导函数记作f’ (x), 或记作 y' 。 [注意] ⑴ f ’(x)是函数但f ’(x0)是一个确定的数值,是 f
’(x)在x=x0时的导函数值还可以表示为 ⑵ 对于闭区間 [a,b],这种说法也成立 例5???求y=xn的导函数(n为自然数) [预备知识] 1.组合数的计算方法 2.二项式定理 解: 根据定义求导数大于0通常分三步: 例7???? 求y=sinx的导函數 [预备知识] sinx+siny= sinx-siny= cosx+cosy= cosx-cosy=
求曲线y=x3在点P(-2,-8)处的切线方程和法线方程 [预备知识] ⑴已知直线上的点(x0,y0)和直线的斜率k,直线的方程为:y-y0=k(x-x0) ⑵切线的斜率k1和法线的斜率k2之间的关系是: 解:y’=(x3)’=3x2k=y’(-2)=3(-2)2=12 切线方程为:y+8=12(x+2),即12x-y+16=0 法线方程为:y+8= (x+2) 由此可知如果y=f
(x)在x=x0处鈳导,则过 (x0,y0)点的切线方程为y-y0=f' (x0)(x-x0) [定理3.1] 如果函数y=f (x)在x0处可导则y=f (x)在x0处连续。 证明: ? 上述命题的逆命题不成立 即 y=f(x)在点x0处连续,不一 定可导例如 y=|x| 在x=0处连 续,但在x=0处不可导 一般地说,如果函数y=f (