导数应用

知识点

  • 构建了函数与导数的关系,特例与推广之间的关系
  • 注意极值的定义
  • 若函数可导,则极值点→驻点
  • 若函数不一定可导,则极值点与驻点无关系
  • 只有导数为0的点和不可导点才是可能的极值点
  • 第三充分条件可通过,皮亚诺余项泰勒公式和极值定义证明
  • 凸凹性就是切线与弦的关系
  • 二阶导数变号
  • 二阶导为0且三阶导不为0,或者奇数阶导为0(类比极值点第三充分条件),或者二阶不可导的点

题型

  • 偶函数
  • 隐函数求二阶导时,注意一阶导在该点若为0,那么一阶导为系数的项,则不用完全求导,其他提前得了0的项也类似,具体见李正元例4.15及其后面的评注
  • 举例法
  • 注意本题是二阶连续导,所以二阶导为0,但是去心邻域内大于0
  • 二阶导连续
  • 经典错误,有二阶导,没说二阶导是否连续,只能用一次洛必达
  • 利用保号性,分别讨论a>0, a<0的情况,确定f(x_0+h) f(x_0)在邻域内的大小关系,根据极值定义即可得出结果
  • f''(x)=sinx-[f'(x)]^{2},可导-可导=可导,所以f(x)三阶可导
  • n为奇数,导数不为0是拐点,偶数不为0是极值点
  • 注意tx的关系,然后再通过t的范围来确定x的范围
  • 求极限的功夫要过关
  • 斜渐近线另一种求法,把原函数改写成y=ax+b+α(x),(x→+∞时,α(x)→0),则y=ax+b就是斜渐近线
  • 用一步泰勒公式
  • 注意e的无穷次方要分正负!!!
  • 偶函数,对称美!所以渐近线也是对称的
  • arctanx的无穷次方也要注意正负!!!
  • arctanx+arctan\frac{1}{x}=\frac{\pi}{2}
  • 罗尔定理推论,直接用

假设有n+1个零点,则反复使用罗尔定理可得出,n阶导数有一个0点,与条件矛盾

  • 零点定理:①连续②异号
  • 罗尔定理:要找个原函数(闭区间连续,开区间可导,端点值相等)
  • 罗尔定理
  • 对数比幂函数趋近0的速度快(见李正元例1.37)
  • [0,1]区间t^{2}t
  • 注意找好判定正负的点
  • 罗尔定理推论

  • 根据极值的定义,端点不可能是极值点!

  • 罗尔定理推论
  • 用反证法也可,假设还有个零点,则两个零点之间存在导数为0的点,与条件矛盾
  • 用拉格朗日余项的泰勒公式证有一个点的值小于0(在题目给出信息最多的点展开)
  • 拉格朗日中值定理
  • 李正元例4.23
  • 泰勒公式
  • 拉格朗日
  • 唯一极值点就是最值点
  • 凹凸性,切线与割线的关系
  • 凹凸性

罗尔定理

  • a,b同号所以\xi不可能是0
分析法
微分方程法
  • 可用拉格朗日或者罗尔定理
  • {\xi}f'(\xi)+nf(\xi)=0,令F(x)=x^{n}f(x)
  • 利用积分中值定理再找个零点
  • 第一步的分段构造函数方法类似李正元例4.34
  • {\xi}f'(\xi)-nf(\xi)=0,令F(x)=\frac{f(x)}{x^{n}}
  • 方法+规律

拉格朗日中值定理、柯西中值定理

  • 注意第一问的结论
  • 根据逆推法分析出分界点,且保证分界点是存在的
  • 互不相同很重要!!!相同就变成简单题了
直接证第二问?
分析出分界点

泰勒中值定理

  • 套个绝对值,取两个f''(\xi)中大的那个,放大一次,
    |f(b)-f(a)|<=\frac{(b-a)^{2}}{8}(|f''(\xi_1)|+|f''(\xi_2)|<=2max\{f''(\xi_1),f''(\xi_2)\}
  • 提供信息一样多,就选有导数值的那个点
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