人教高中数学第五章 一元函数的导数及其应用知识总结.doc

第五章 一元函数的导数及其应用


知识点一：平均变化率问题
1.变化率
事物的变化率是相关的两个量的“增量的比值”。如气球的平均膨胀率是半径的增量与体积增量的比值；
2.平均变化率
一般地，函数f(x)在区间上的平均变化率为：
要点诠释：
① 本质：如果函数的自变量的“增量”为,且,相应的函数值的“增量”为,,则函数从到的平均变化率为
② 函数的平均变化率可正可负，平均变化率近似地刻画了曲线在某一区间上的变化趋势.
即递增或递减幅度的大小。
对于不同的实际问题，平均变化率富于不同的实际意义。如位移运动中，位移S（m）从t1秒到t2秒的平均变化率即为t1秒到t2秒这段时间的平均速度。
高台跳水运动中平均速度只能粗略地描述物体在某段时间内的运动状态，要想更精确地刻画物体运动，就要研究某个时刻的速度即瞬时速度。
3.如何求函数的平均变化率
求函数的平均变化率通常用“两步”法：
①作差：求出和
②作商：对所求得的差作商，即。
要点诠释：
1. 是的一个“增量”，可用代替，同样。
2. 是一个整体符号，而不是与相乘。
3. 求函数平均变化率时注意，两者都可正、可负，但的值不能为零，的值可以为零。若函数为常函数，则=0.
知识点二：导数的概念
定义：函数在处瞬时变化率是，我们称它为函数在处的导数,记作
要点诠释：
① 增量可以是正数，也可以是负，但是不可以等于0。的意义：与0之间距离要多近有多近，即可以小于给定的任意小的正数。
② 时，Δy在变化中都趋于0，但它们的比值却趋于一个确定的常数。
即存在一个常数与无限接近。
③ 导数的本质就是函数的平均变化率在某点处的极限，即瞬时变化率。如瞬时速度即是位移在这一时刻的瞬间变化率。
知识点三：求导数的方法：
求导数值的一般步骤：
求函数的增量：；
求平均变化率：；
求极限，得导数：。
也可称为三步法求导数。
知识点四：基本初等函数的导数公式
（1）（C为常数），
（2）（n为有理数），
（3），
（4），
（5），
（6），
（7），
（8）， ，这样的形式。
要点诠释：
1．常数函数的导数为0，即C＇=0（C为常数）．其几何意义是曲线（C为常数）在任意点处的切线平行于x轴．
2．有理数幂函数的导数等于幂指数n与自变量的（n－1）次幂的乘积，即（n∈Q）．
特别地，。
3．正弦函数的导数等于余弦函数，即（sin x）＇=cos x．
4．余弦函数的导数等于负的正弦函数，即（cos x）＇=－sin x．
5．指数函数的导数：，．
6．对数函数的导数：，．
有时也把 记作：

以上常见函数的求导公式不需要证明，只需记住公式即可．
知识点五：函数的和、差、积、商的导数
运算法则：
（1）和差的导数：
（2）积的导数：
（3）商的导数：（）
要点诠释：
1. 上述法则也可以简记为：
（ⅰ）和（或差）的导数：，
推广：．
（ⅱ）积的导数：，
特别地：（c为常数）．
（ⅲ）商的导数：，
两函数商的求导法则的特例
，
当时，．
这是一个函数倒数的求导法则．
2．两函数积与商求导公式的说明
（1）类比：，（v≠0），注意差异，加以区分．
（2）注意：且（v≠0）．
3．求导运算的技巧
在求导数中，有些函数虽然表面形式上为函数的商或积，但在求导前利用代数或三角恒等变形可将函数先化简（可能化去了商或积），然后进行求导，可避免使用积、商的求导法则，减少运算量．
知识点六：复合函数的求导法则
1．复合函数的概念
对于函数，令，则是中间变量u的函数，是自变量x的函数，则函数是自变量x的复合函数．
要点诠释： 常把称为“内层”， 称为“外层” 。
2．复合函数的导数
设函数在点x处可导，，函数在点x的对应点u处也可导，则复合函数在点x处可导，并且，或写作．
3．掌握复合函数的求导方法
（1）分层：将复合函数分出内层、外层。
（2）各层求导：对内层，外层分别求导。得到
（3）求积并回代：求出两导数的积：，然后将，即可得到
的导数。
要点诠释： 1. 整个过程可简记为分层——求导——回代，熟练以后，可以省略中间过程。若遇多重复合，可以相应地多次用中间变量。
2. 选择中间变量是复合函数求导的关键。求