导数的定义基本运算几何意义及应用举例D17

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=1处的导数为12,则极限lim(△x→0)[f(1+21△x)-f(1)]/(38△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12,其定义为:lim(△x→0)[f(1+△x)-f(1)]/(△x)= 12。

对所求极限进行变形有:

lim(△x→0) 21*[f(1+21△x)-f(1)]/(38*21△x)

=lim(△x→0) (21/38)*[f(1+21△x)-f(1)]/(21△x),

=(21/38)lim(△x→0) [f(1+21△x)-f(1)]/(21△x),

=(21/38)*12,

=126/19.

 

2、例题2:有一机器人的运动方程为s(t)=21t²+18/t(t是时间,s是位移),则该机器人在时刻t=3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)=(21t²+18/t)’,

=2*21t-18/t²,

当t=3时,有:

v(3)=2*21*3-18/3²,

v(3)=40,

所以机器人在时刻t=3时的瞬时速度为40。

3、※.导数的基本运算举例

例题1:已知函数f(x)=(178x-97)lnx-87x²,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)= (178x-97)lnx-87x²,

∴f'(x)=178lnx+(178x-97)*(1/x)-2*87x

     =178lnx+(178x-97)/x-174x.

所以: f'(1)=0+178-97-174=-93.

即为本题所求的值。

 

4、例题2:已知函数f(x)=-(15/34)x²+5xf'(6800)+6800lnx,求f'(6800)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)=-(15/34)x²+5xf'(6800)+6800lnx,

∴f’ (x)=-2*(15/34)x+5f'(6800)+6800/x,

则当x=6800时,有:

f'(6800)=-2*(15/34)*6800+5f'(6800)+6800/6800,

即:-2*(15/34)*6800+4f'(6800)+1=0,

所以: f'(6800)= 5999/4.

 

5、※.导数的几何意义应用举例

例题1:求函数f(x)=x(6x+10)³的图像在点(1,f(1))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)=(6x+10)³+3x(6x+10)²*6

=(6x+10)²*(6x+10+3*6x)

=(6x+10)²*(4*6x+10)

   当x=1时,有:

   斜率k=f'(1)

=(6*1+10)²*(4*6*1+10)

=256*34

=8704,即为本题所求的值。

 

6、例题2:若曲线y=16x/23-19lnx在x=x₀处的切斜的斜率为5/13,则x₀的值是多少?

解:对曲线y进行求导,有:

y’=16/23-19/x,

根据导数的几何意义,当x=x₀时,有:

16/23-19/x₀=5/13,

即:19/x₀=16/23-5/13=93/299,

所以x₀=5681/93.

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)=-45lnx+72x²/8+163,计算函数f(x)的单调递减区间。

解:对函数进行求导,有:

∵f(x)=- 45lnx+72x²/8+163

∴f'(x)=- 45/x+2*72x/8,

本题要求函数的单调减区间,则:

-45/x+2*72x/8<0,

(-45*8+2*72x²)/(8x)<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*72x²<45*8,

即:x²<5/2,

所以解集为:(0,(1/2)*√10).

  

8、例题2:已知函数f(x)=(x²+71x+1286)/eˣ,求函数f(x)的单调区间。

解:对函数求一阶导数有:

∵f(x)=(x²+71x+1286)/eˣ

∴f'(x)=[(2x+71)eˣ-(x²+71x+1286)eˣ]/e^(2x),

=(2x+71-x²-71x-1286)/eˣ,

=-(x²+69x+1215)/eˣ,

对于函数g(x)=x²+69x+1215,其判别式为:

    △=69²-4*1215=-99<0,

    即:g(x)图像始终在x轴的上方,即g(x)>0,

        此时:f'(x)= -(x²+69x+1215)/eˣ<0,

    所以函数f(x)=(x²+71x+1286)/eˣ在全体实数范围上为单调减函数。

本文来自于百度作者:吉禄学阁,仅代表原作者个人观点。本站旨在传播优质文章,无商业用途。如不想在本站展示可联系删除

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