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高数竞赛题解析教程:导数几何应用

时间:2023-11-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:1)单调性可导函数f(x)在区间Z上单调增(减)的充要条件是f′(x)≥0(≤0).若f′(x)>0,x∈Z,则f(x)在Z上严格增;若f′(x)<0,x∈Z,则f(x)在Z上严格减.2)极值可导函数f(x)在x=a取极值的必要条件是f′(a)=0.反之,若f′(a)=0,且f′(x)(x-a)>0(<0)这里x在x=a的去心邻域内取值,则f(a)为f(x)在一个极小值(极大值).若f′(a)=

高数竞赛题解析教程:导数几何应用

1)单调性

可导函数f(x)在区间Z上单调增(减)的充要条件是f′(x)≥0(≤0).若f′(x)>0,x∈Z,则f(x)在Z上严格增;若f′(x)<0,x∈Z,则f(x)在Z上严格减.

2)极值

可导函数f(x)在x=a取极值的必要条件是f′(a)=0.反之,若f′(a)=0,且

f′(x)(x-a)>0 (<0)

这里x在x=a的去心邻域内取值,则f(a)为f(x)在一个极小值(极大值).若f′(a)=0,f″(a)>0(<0),则f(a)为f(x)的极小值(极大值).

3)最值

设函数f(x)在区间[a,b]上连续,xi∈(a,b)是f(x)的驻点(即f′(xi)=0),xj∈(a,b)是f(x)的不可导点,则f(x)在[a,b]上的最大值与最小值分别为

4)凹凸性、拐点

设f(x)在区间Z上二阶可导,当f″(x)>0时,f(x)在Z上的曲线是凹的;当f″(x)<0时,f(x)在Z上的曲线是凸的.二阶可导函数f(x)有拐点(a,f(a))的必要条件是f″(a)=0.反之,若f″(a)=0,且

f″(x)(x-a)≠0(www.xing528.com)

这里x在x=a的去心邻域内取值,则(a,f(a))是f(x)的拐点.

5)作函数的图形

首先考察函数f(x)的定义域,是否有奇偶性、周期性,是否连续;第二步求f′(x),确定驻点与不可导点,判别f(x)的单调性,求其极值;第三步求f″(x),确定凹凸区间,求出拐点;第四步考察x→∞时f(x)的曲线的走向,即求y=f(x)的渐近线;最后作y=f(x)的简图.

6)渐近线

(1)铅直渐近线:若,则x=a是y=f(x)的一条铅直渐近线.

(2)水平渐近线:若则y=A与y=B是y=f(x)的两条水平渐近线.y=f(x)的水平渐近线最多有两条.

(3)斜渐近线

则y=ax+b是y=f(x)的一条斜渐近线;若,则y=cx+d是y=f(x)的一条斜渐近线.

y=f(x)的斜近线最多有两条;y=f(x)的水平渐近线与斜渐近线的总条线最多有两条.

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