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导数的几种定义及其应用(2)

时间:2022-08-01 21:39来源:毕业论文
现今,数学家们对导数的研究已经非常深入了,文献[1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[6]均对导数应用做出了总结。文献[7]、[8]、[9]、[11]针对导数的应用例举出了典

现今,数学家们对导数的研究已经非常深入了,文献[1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[6]均对导数应用做出了总结。文献[7]、[8]、[9]、[11]针对导数的应用例举出了典型题目。导数知识与其他数学知识息息相关,许多数学问题都可以运用导数的知识进行解答。例如,在求解曲线的切线方程、证明不等式、证明恒等式、判断函数变化趋势、及描绘函数大致图像时,导数能起到以简驭繁的作用。而在求解函数单调性、极大值与极小值、最大值与最小值、判断函数凹凸性、拐点、稳定点时,导数又是解答问题的一把钥匙,可以精确快速地解决问题。因此,在数学的学习过程中,导数是重点学习内容。十七、十八世纪,很多知名的数学家在解决生活中的问题时,常常将实际问题(如:物理问题、化学问题、生物问题等)与数学相联系,例如文献[10]将经济问题力求用数学的相关知识解决。现如今已是21世纪,这是一个崭新的世纪。随着新世纪的到来,研究者们对数学也有了崭新的认识:数学不仅仅是一种素养,一种能力,数学更是解决问题的工具。在日常生活中,要从数学的角度观察问题,用数学的相关知识解决问题。

本文的第一部分在重点介绍导数定义,第二部分探讨导数的应用的同时,亦会将导数的应用拓展到解决实际生活的问题中去,并且举出相关例题,希望能够将导数的定义和应用总结到位。

1。导数的定义

导数思想最初是由法国著名的数学家费马引入的,后来,牛顿与莱布尼兹分别在研究力学和几何学的过程中,建立了导数的概念,现如今,导数的定义主要有以下三种不同的定义形式。 

1。1导数的几种定义

    定义1 设函数在一点的某领域内有定义,如果极限

是存在的,那么就称函数在点处可导,并且称此极限为函数在点处的导数,并记为。

    定义2 令,则定义1中的式子可以改写为

    定义3 设函数在一点的某右领域上有定义,如果右极限

是存在的,那么就称这个极限值为在点的右导数,并记为,

类似的,可定义左导数

这里把右导数和左导数统称为单侧导数。(当左右导数都存在并且相等时,函数在此点可导,否则不可导)

以上三种定义形式在解题过程中各有其优势,并且适用于不同的题型,对此,本文将在第二部分详细介绍。

1。2导数的几何意义

 导数的三种定义形式都是根据其几何意义整理而出的,下面就来简单介绍一下导数的几何意义。

在某一点的切线的斜率,正是此函数的割线斜率在时的极限文献综述

由导数的定义,所以曲线在点的切线方程是

也就是说:任意取一个函数在一点的导数是曲线在点处的切线的斜率,若用表示这条切线与轴正向的夹角,则,从而当时意味着此切线与轴正向所成的夹角为锐角;当时意味着此切线与轴正向所成的夹角为钝角;当表示切线与轴平行。

上述三种情况,结合几何意义,借助下图,更加容易理解。

    依据导数的几何意义,可以运用导数知识,巧妙地求解出曲线的切线方程。

   例1 巧用导数求解曲线在点处的切线方程。 解 由于

所以,曲线在处的切线方程是

2。导数的应用

本文将介绍的导数的应用有:函数求导运算、研究函数基本性质、函数图像讨论、证明不等式、求解不定式极限、数项级数求和、导数在实际生活中的应用。并且将举出具体实例进行分析与解答。 导数的几种定义及其应用(2):http://www.youerw.com/shuxue/lunwen_97319.html

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