第三讲 微分及导数的应用一、内容提要:本讲主要是讲解函数与极限、连续函数、导数问题。二、重点:本讲的重点是 微分的应用,二个中值定理,导数的应用。难点:本讲的难点是偏导数及其应用。三、内容讲解:1、微分及其应用:为了对微分有比较直观的了解,我们再来说明微分的几何意义。如下图所示:1.2 基本初等函数的微分公式与微分运算法则。2、 微分中值定理与导数的应用。2.1 罗尔中值定理:如下图所示,假如函数在定义区间上连续,除去有限个导数不存在的点外导数存在且连续,那么只要用方程 f’(x)=0 的根及 f’(x)不存在的点来划分函数 f(x)的定义区间,就能保证f’(x)在各个部分区间保持固定符号,因而函数 f(x)在每个部分区间上单调。函数的极值判定:设函数 f(x)在区间(a,b)内有定义,x0 是(a,b)内的一个点,假如存在着点 x0 的一个邻域,对于这邻域内的任何点 x,除了点 x0 外,f(x)f(x0)均成立,就称 f(x0)是函数 f(x)的一个微小值。 必要条件:设函数 f(x)在点 x0 处具有导数,且在 x0 处取得极值,那么这函数在 x0 处的导数 f’(x)=0。使导数为 0 的点叫做函数 f(x)的驻点。第一种充分条件:设函数 f(x)在点 x0 的一个邻域内可导且 f’(x)=0 假如当 x 取 x0 左侧邻近的值时,f’(x)恒为正,当 x 取 x0 右侧邻近的值时,f’(x)恒为负,那么 f(x)在x0 处取得极大值;假如当 x 取 x0 左侧邻近的值时,f’(x)恒为负,当 x 取 x0 右侧邻近的值时,f’(x)恒为正,那么 f(x)在 x0 处取得微小值;假如当 x 取 x0 左右两侧邻近的值时,f’(x)恒为正或恒为负,那么函数 f(x)在 x0 处没有极值。第二种充分条件:设函数 f(x)在点 x0 处具有二阶导数且 f’(x0)=0,f’(x0)≠0,那么(1)当 f’’(x0)<0 时,函数 f(x) 在 x0 处取得极大值;(2)f’’(x0)>0 时,函数f(x) 在 x0 处取得微小值。例 14、求函数 f(x)=(x2-1)3+1 的极值。解:f’(x)=6x(x2-1)2令 f’(x)=0,求得驻点 x1=-1,x2=0,x3=1,f’’(x)=6(x2-1)(5x2-1),因 f’’(0)=6>0,f(x)在 x=0 处取得微小值,微小值为 0;因 f’’(-1)= f’’(+1)=0,用定理无法判别,只能看导数 f’(x)在驻点 x1=-1, x3=1 左右邻近的符号。当 x 取-1 左侧邻近的值时,f’(x)<0,当 x 取-1 右侧邻近的值时,f’(x)<0,所以在x=-1 处没有极值。函数的最大值和最小值的判定:设 f(x)在(a,b...