本文通过例题,详细介绍导数的定义理解、基本运算过程、导数的几何意义应用及导数判断函数单调性应用等内容。
方法/步骤
1、※.导数的定义应用举例
[知识点]:函数y=f(x)的导数的极限定义为:f'(x)=lim(△x→0)[f(x+△x)-f(x)]/(△x).
例题1:设函数f(x)在x=14处的导数为23,则极限lim(△x→0)[f(14+62△x)-f(14)]/(9△x)的值是多少?
解:本题考察的是导数的极限定义,本题已知条件导数为23,其定义为:lim(△x→0)[f(14+△x)-f(14)]/(△x)= 23。
对所求极限进行变形有:
lim(△x→0) 62*[f(14+62△x)-f(14)]/(9*62△x)
=lim(△x→0) (62/9)*[f(14+62△x)-f(14)]/(62△x),
=(62/9)lim(△x→0) [f(14+62△x)-f(14)]/(62△x),
=(62/9)*23,
=1426/9.
2、例题2:有一物体的运动方程为s(t)=22t²+7/t(t是时间,s是位移),则该物体在时刻t=7时的瞬时速度为多少?
解:本题考察的是导数定义知识,运动方程s(t)对时间t的导数就是速度v(t),所以有:
v(t)=s'(t)=(22t²+7/t)’,
=2*22t-7/t²,
当t=7时,有:
v(7)=2*22*7-7/7²,
v(7)=307/7,
所以物体在时刻t=7时的瞬时速度为307/7。
3、※.导数的基本运算举例
例题1:已知函数f(x)=(42x-65)lnx-48x²,求导数f'(1)的值。
解: 本题是导数知识计算,考察对数函数、幂函数以及函数乘积的求导法则,具体计算步骤如下。
∵f(x)= (42x-65)lnx-48x²,
∴f'(x)=42lnx+(42x-65)*(1/x)-2*48x
=42lnx+(42x-65)/x-96x.
所以: f'(1)=0+42-65-96=-119.
即为本题所求的值。
4、例题2:已知函数f(x)=-(3/32)x²+32xf'(9600)+9600lnx,求f'(9600)的值。
解: 本题是导数知识计算,考察对数函数、幂函数以及函数乘积和函数导数相关定义知识,具体计算步骤如下。
∵f(x)=-(3/32)x²+32xf'(9600)+9600lnx,
∴f’ (x)=-2*(3/32)x+32f'(9600)+9600/x,
则当x=9600时,有:
f'(9600)=-2*(3/32)*9600+32f'(9600)+9600/9600,
即:-2*(3/32)*9600+31f'(9600)+1=0,
所以: f'(9600)=1799/31.
5、※.导数的几何意义应用举例
例题1:求函数f(x)=x(8x+11)³的图像在点(2,f(2))处的切线的斜率k。
[知识点]:导数的几何意义就是曲线上点的切斜的斜率。
解:本题对函数求导有:
f’ (x)=(8x+11)³+3x(8x+11)²*8
=(8x+11)²*(8x+11+3*8x)
=(8x+11)²*(4*8x+11)
当x=2时,有:
斜率k=f'(2)
=(8*2+11)²*(4*8*2+11)
=729*75
=54675,即为本题所求的值。
6、例题2:若曲线y=34x/12-21lnx在x=x₀处的切斜的斜率为9/4,则x₀的值是多少?
解:对曲线y进行求导,有:
y’=34/12-21/x,
根据导数的几何意义,当x=x₀时,有:
34/12-21/x₀=9/4,
即:21/x₀=34/12-9/4=7/12,
所以x₀=36.
7、※.导数解析函数单调性应用举例
[知识点]:如果函数y=f(x)在区间D内可导(可微),若x∈D时恒有f'(x)>0,则函数y=f(x)在区间D内单调增加;反之,若x∈D时,f'(x)在区间D内单调减少。
例题1:已知函数f(x)=-4lnx+5x²/5+115,计算函数f(x)的单调递减区间。
解:对函数进行求导,有:
∵f(x)=- 4lnx+5x²/5+115
∴f'(x)=- 4/x+2*5x/5,
本题要求函数的单调减区间,则:
-4/x+2*5x/5<0,
(-4*5+2*5x²)/(5x)<0,
又因为函数含有对数lnx,所以x>0.
故不等式解集等同于:
2*5x²<4*5,
即:x²<2,
所以解集为:(0,√2).
8、例题2:已知函数f(x)=(x²+29x+303)/eˣ,求函数f(x)的单调区间。
解:对函数求一阶导数有:
∵f(x)=(x²+29x+303)/eˣ
∴f'(x)=[(2x+29)eˣ-(x²+29x+303)eˣ]/e^(2x),
=(2x+29-x²-29x-303)/eˣ,
=-(x²+27x+274)/eˣ,
对于函数g(x)=x²+27x+274,其判别式为:
△=27²-4*274=-367<0,
即:g(x)图像始终在x轴的上方,即g(x)>0,
此时:f'(x)= -(x²+27x+274)/eˣ<0,
所以函数f(x)=(x²+29x+303)/eˣ在全体实数范围上为单调减函数。
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