高等数学总复习指导(2)
1. 导数的概念
导数定义:函数
在
点及其某个邻域内有定义,对应于自变量
在
的改变量Δ
=
-
,函数
相应的改变量
,如果当
时,极限
存在,则称此极限值为函数
在
点处的导数。
例1 若函数
在
点可导,则下列式子中(
)是错误的。
A.
B.![]()
C.
D.![]()
解 选择A。根据定义可知A中式子
![]()
故A是错误的。
B中

C中设Δ
=
-
,则
=
+Δ
,代入C式中,即为导数定义式。
D中设t=Δ
,则D式即为导数定义式。
了解导数的几何意义及物理意义,会求曲线的切线方程和法线方程。
例2
求曲线
上与直线
平行的切线方程,与直线
垂直的法线方程。
解 直线
的斜率为2,曲线
的斜率
,得![]()
代入曲线方程得![]()
故切线方程为![]()
即 ![]()
请同学们自己计算一下与直线
垂直的法线方程。
(答案:
)
2.
了解微分的概念:
。了解可导、可微的概念,知道可导与可微是等价的,了解函数在
处连续是可导的必要条件,但不是充分条件,即
在
可导,则
在
必连续,反之不然。
3. 导数和微分的计算
(1)牢记导数与微分的基本公式,熟练掌握导数与微分的四则运算法则。
(2)熟练掌握复合函数求导法则:若
均可导,则
,并会推广到多个中间变量的情形。
(3)掌握隐含数的微分法,正确地求出隐含数的一阶导数。
(4)掌握用参数形式表示的函数的一阶导数求法。
(5)了解一阶微分形式的不变性:
,不论x为中间变量还是自变量,总具有该形式。
(6)了解高阶导数的概念,会求初等函数的二阶导数。
例3 求下列函数的导数或微分
(1)
,求
。
(2)
,求
。
(3)由方程
确定了y是x的函数,求
(0)。
(4)求曲线
在
处的切线方程。
解 (1)



(2)
+![]()
则![]()
+![]()
(3)方程两端对x求导,得
![]()
故![]()
将x=0代入原方程中,得
,![]()
于是
(0)=
。
(4)由
,得![]()
由于
时![]()
故所求切线方程为
。
第三章 导数的应用
本章重点:
1.了解拉格朗日种植定理的条件和结论,会用其证明简单的不等式。知道罗尔定理和柯西的条件和结论。
2.掌握洛必塔法则,能用其求“
”、“
”型不定式的极限,以及较简单的“
” 、“
”型不定式的极限。
例1 求下列极限
(1)
(2)![]()
解 (1)
=
=![]()
(2)
=
=![]()
3.掌握用一阶导数判别函数增减性的方法,会求函数的增减区间。
4.理解函数极值点与极值的概念,知道极值存在的必要条件,熟练掌握用一阶导数求函数极值的方法(极值点的充分条件)。知道极值点和驻点的区别与联系。
5.了解曲线凹凸的概念,掌握用二阶导数判断曲线凹凸的方法,会求曲线的拐点。
例2 求曲线
的单调区间、极值点、凹凸区间和拐点。
解 ![]()
驻点为![]()
单调增加区间是
,单调减少区间是![]()
极大值点是
,极小值点是![]()
![]()
凹区间是
,凸区间是![]()
拐点
。
6.熟练掌握求解一些较简单的实际问题中的最大值和最小值的方法,以几何问题为主。
例3 在半径为R的半球内作一内接圆柱体,求其体积最大时的底面半径和高。
解 设圆柱体的底面半径为x,则其高为
,于是圆柱体体积为
![]()
求导得 ![]()
令
,得驻点
![]()
根据实际意义知
应舍去,故取
。因
时,
;
时,
,故
是V的极大值点,从而也是V的最大值点。
故体积最大时,底面半径和高分别是
和
。