导数的概念与基本运算1.导数的概念设函数y=f(x)在x0附近有定义,自变量x在点x0有增量△x,函数y=f(x)相应有增量△y=f(x0+△x)-f(x0),比值xxfxxfxy)()(00是函数y=f(x)在x0到x0+△x的平均变化率。如果当0x时,xy有极限,则称函数y=f(x)在点x0处有导数(又称可导),而这个极限值就叫做函数y=f(x)在点x0处的导数(或变化率),记作f'(x0)或y'|0xx,即)(xf=xyx0lim=xxfxxfx)()(lim000。2.导数概念的某些实际背景瞬时速度是导数概念的一个物理背景,切线的斜率是导数概念的一个几何背景。3.求导数的方法导数应用很广泛,经常需要求导,如果都用定义求一遍,不胜其烦,人们就用定义推导出一些常见函数的导函数,并作为公式加以应用。教科书上只介绍了两个求导公式:C'=0,及nx=(n为正整数);两个法则:[f(x)±g(x)]'=f(x)±g(x),[Cf(x)]'=Cf(x)。根据定义不难证明上述两个法则:[f(x)±g(x)]'===±=fxgx;Cfx0limxC=Cfx。有了这些工具,我们就能求出一切多项式函数的导数了。用心爱心专心1另外, =≈,∴当△x很小时,可把它作为一个简单易记的近似计算公式。(1)几种常用函数的导数公式如下:C′=0(C为常数);(xm)′=mxm-1(m∈Q);(sinx)′=cosx;(cosx)′=-sinx;(ex)′=ex;(ax)′=axlna(lnx)′=x1;(logax)′=x1logae(2)两个函数四则运算的导数(u+v)′=u′+v′;(uv)′=vuvu;)0()(2vvvuvuvu。注意事项1.在导数的定义中,应注意:⑴当△x→0时,xy有极限是函数y=f(x)在点x0处有导数的前提,不可忽视。⑵函数y=f(x)在点x0处的导数,是借助于函数的极限来定义的,这时△x是自变量,x0是事先固定好的,是常量,而xxfxxfxy)()(00是△x的函数,导数f'(x0)就是自变量△x无限趋近于0时,函数xy的极限。(3)要注意函数的变化(增量),变化率(增量之比),局部变化率(求增量比的极限)的区别。2.导数的另一个定义式令x=x0+△x,得△x=x-x0,于是f'(x0)=00)()(lim0xxxfxfxx,它与f'(x0)=xxfxxfx)()(lim000是一个意思。3.导数的几何意义函数y=f(x)在点x0处的导数f'(x0)的几何意义就是曲线y=f(x)在点M(x0,f(x0))处的切线的斜率。4.导函数与在一点处的导数的区别与联系在点x处求得的函数f'(x)是随着点x而变的,所以f'(x)又可以看成x的一个新的函数,称为原来的函数y=f(x)的导函数,简称导数。函数f(x)的导数仍然是一个函数,而函数f(x)在定点x0的导数则是一个常数。f(x)在点x0处的导数就是导函数f'(x)在点x0处的函数值。导函数简称导数,如不特别指明求某一点处的导数,求导数就是指求导函数。5.函数的可导性与连续性的关系函数y=f(x)在点x0处可导,则函数在该点必连续,但反之未必。即函数在某点连续是函数在该点可导的必要条件,但不是充分条件。因此若函数f(x)在点x0处不连续,则f(x)在点x0处必不可导。典型例题讲评例1.n∈N*,求函数y=x—n(x≠0)的导函数用心爱心专心2分析:我们现在除了两个基本公式和两个法则之外,只有定义可用,本题应用导数定义无疑。解:y'====-=-=-.说明:这与n为正整数时(xn)'=法则相合(即以-n代n,即得上式),这会使我们猜测α∈R时,=α,这个猜测正确与否还需进一步证明,且证明方法肯定与上面的方程不同(不能再用二项式定理了).例2.求证:若函数f(x)在点x0处可导,则f(x)在点x0处连续。分析:运用可导和连续的概念。解:设x=x0+△x,当0xx时,0x。 函数f(x)在点x0处可导,∴)(xf=xxfxxfx)()(lim000,∴)()()(lim)(lim)(lim0000000xfxfxxfxxfxfxxx=)]()()([lim0000xfxxxfxxfx=)(lim)()(lim00000xfxxxfxxfxx=)(0)(00xfxf=f(x0)。∴)()(lim00xfxfxx,即f(x)在点x0处连续。例3.物体在地球上作自由落体运动时,下落距离S=12gt2其中t为经历的时间,g=9.8m/s2,用心爱心专心3若V==g=9.8m/s,则下列说法正确的是()(A)0~1...