解 注意到 sinx?x,则有
tanx?xtanx?xsec2x?1tan2x1?lim?lim?lim?. lim2x?0xtanxx?0罗法x?0x?03x2x33x23【例26】证明:函数f(x)?x?2x?4在(?2,2)之间至少有两个零点. 证明 f(x)?x?2x?4在闭区间??2,2?上连续,
440\\0 f(?2?)?(?2)??2?2?4f16??0?, (0) f(2?)44402??2?2?4 ?80因此 f(?2)?f(0)?0,f(0)?f(2)?0,由闭区间上连续函数的零点定理知
??1?(?2,0),?2?(0,2),使得f(?1)?f(?2)?0即f(x)在(?2,2)之间有两个零点.
考试大纲 第二章 导数与微分(15分)
编号 考点 导数的定义式; 导数的几何意义----切线方程,法线方程; 连续与可导的关系,判定(已知可导或连续,求参数); 反函数的求导; 分值 考试形式 1 3 选择 2 3 填空 3 6 选择/计算 4 6 选择/填空/计算 5 复合函数的求导; 6 选择/填空/计算 6 参数方程的情形下求一阶、二阶导数; 6 计算 7 隐函数求导; 6 选择/填空/计算 8 对数求导法; 6 填空/计算 9 微分的计算; 6 填空/计算 9
10 复合函数微分; 6 填空/计算 11 微分在近似计算中的应用; 6 应用 下面复习一元函数微分学.微分学:differentialcalculus(意为差的计算) (一)导数的概念
1.函数在一点的导数与导函数的定义 f?(x0)?limf(x0??x)?f(x)f(x)?f(x)0?y0 ?lim?lim?x?0?x?x?0x?x0?xx?x0(导数是函数的差与自变量的差之比的极限,即差商的极限,平均变化率的极限即变化率)
由于函数在一点的导数是由极限定义的,函数在一点的极限有左右极限之分,同样函 数在一点的导数也有左、右导数之分.
f(x0?h)?f(x0)
h?0hf(x0?h)?f(x0) 右导数:f??(x0)?lim
h?0?h 左导数:f??(x0)?lim? 它们之间的关系是:f?(x0)?A?f??(x0)?f??(x0)?A 函数在区间内的导数是点点可导,是一个函数,称导函数: y??f?(x)?dyf(x??x)?f(x) ?limdx?x?0?xdydxx?x0 一个点的导数f?(x0)是导函数f?(x)在x0处的函数值,即f?(x0)? 2.导数的几何意义与物理意义
f?(x0)表示曲线y?f(x)在点(x0,y)处的切线的斜率. s?(t0)表示路线函数s?s(t)在时刻t0的瞬时速度. 3.函数连续与可导的关系:
.
函数y?f(x)在点x0可导,必连续,反之则不然.举反例:y?x在x?0处连
续,但不可导.因x?0为曲线尖点处无切线. 4.导数的四则运算法则(参见讲义)
5.导数的基本公式:16个,背会,熟记. (二)求导方法
1.复合函数的求导法—锁链法则:在搞清复合关系下,由外向内逐次对中间变量求 导,直至对自变量的求导为止,注意:要分步写,别漏层; 2.反函数的导数=原函数导数的倒数;
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3.参数方程??x??(t),??t??,其中t为参变量或参数的一、二阶导数公式:
?y??(t)dyd2y???(t)??(t)???(t)???(t)dy??(t)dt?. ; ??32dx?dxdx?(t)???(t)?dt 4.隐函数求导法
由方程F(x,y)?0确定隐函数y?y(x),求 (1)求导法:方程两边对x求导,解出
dy有二种方法: dxdy(一般是x,y的函数); dxdy (2)利用一阶微分形式不变性:方程两边取微分,从中解出.
dx 5.取对数求导法 适于:(ⅰ)幂指函数f(x)(三)高阶导数 y(n)?(x),(ⅱ)若干个幂的连乘、除.
dnyddn?1y?n?(n?1),即一阶一阶导数求下去,并总结出一般规律. dxdxdx(n)k(n?k)(k)??Cnuv. k?0n Leibniz公式:(u?v)(四)微分
1.定义:函数y?f(x)的微分是函数改变量?y的线性主要部分,用微分
(differential)的第一个字母d表示:dy?A??x?f?(x)dx 2.可导与可微是等价关系:y?? 3.微分法则(参见讲义)
4.一阶微分形式的不变性:不管u是自变量还是中间变量,函数y?f(u)的微分 总可以表为 dy?f?(u)du的形式.
【例27】单项选择题:函数y?2?lnx在点(1,2)处的切线方程是( ). (A).y?x?1; (B).y?x?1; (C).y?dy,故导数也叫微商. dx11?1; (D).y??1. xx【例28】单项选择题:若f(x)在x?x0处可导,则有( ).
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f(x0?2h)?f(x0)?f?(x0);
h?0hf(x0?h)?f(x0) (B).lim?f?(x0);
h?0hf(x0)?f(x0?h) (C).lim?f?(x0);
h?0hf(x0?h)?f(x0?h) (D).lim?f?(x0).
h?0h (A).lim?x?1?t2【例29】填空题:曲线?在t?2处的切线方程为 . 3?y?t【例30】y?ex过原点的切线方程为: .
?解 设切点的坐标为P0(x0,y0),过P0(x0,y0),的切线斜率为k?(e)xx0?e,由于点x?x0P0(x0,y0),在曲线上,故y0?ex0,从而过点P0(x0,y0)的切线方程为:
y?ex0?ex0(x?x0)
x0由于原点O(0,0)在切线上,故代入上式得:0?e?ex0(0?x0)?x0?1,y0?e,
即切点为P0(1,e),于是所求切线方程为:y?e?e(x?1),即y?ex.
xt???0tedt,x?0【例31】综合题:已知f(x)??,讨论f(x)在x?0点处的连续性与
2??x,x?0 可导性.
解 右极限 f(0?0)?lim?0x?0x?0?x0tetdt?0
x2?0, 又f(0)?0 左极限 f(0?0)?lim?0 故 f(x)在x?0处连续.
右导数 f??(0)?lim?0x?0f(x)?f(0)?limx?0?0x?0?x0tetdtx0\\0罗法则x?=lim(xe)?0 ?0x?02f(x)?f(0)x?lim?0,又 f?(0)?0 左导数 f??(0)?lim?0x?0?0x?0x?0x 故 f(x)在x?0处可导.
(tanx) 【例32】单项选择题:设函数 f(x)?e,且 f?()?e,则k?( ).
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