函數(shù)與導(dǎo)數(shù)知識點總結(jié)
函數(shù)與導(dǎo)數(shù)
1.映射:注意①第一個集合中的元素必須有象;②一對一,或多對一。
2.函數(shù)值域的求法:①分析法;②配方法;③判別式法;④利用函數(shù)單調(diào)性;
⑤換元法;⑥利用均值不等式;⑦利用數(shù)形結(jié)合或幾何意義(斜率、距離、絕對值的意義等);⑧利用函數(shù)有界性(、、等);⑨導(dǎo)數(shù)法3.復(fù)合函數(shù)的有關(guān)問題(1)復(fù)合函數(shù)定義域求法:①若f(x)的定義域為〔a,b〕,則復(fù)合函數(shù)f[g(x)]的定義域由不等式a≤g(x)≤b解出②若f[g(x)]的定義域為[a,b],求f(x)的定義域,相當(dāng)于x∈[a,b]時,求g(x)的值域。(2)復(fù)合函數(shù)單調(diào)性的判定:
①首先將原函數(shù)分解為基本函數(shù):內(nèi)函數(shù)與外函數(shù);②分別研究內(nèi)、外函數(shù)在各自定義域內(nèi)的單調(diào)性;
③根據(jù)“同性則增,異性則減”來判斷原函數(shù)在其定義域內(nèi)的單調(diào)性。注意:外函數(shù)的定義域是內(nèi)函數(shù)的值域。4.分段函數(shù):值域(最值)、單調(diào)性、圖象等問題,先分段解決,再下結(jié)論。5.函數(shù)的奇偶性
⑴函數(shù)的定義域關(guān)于原點對稱是函數(shù)具有奇偶性的必要條件;⑵是奇函數(shù);⑶是偶函數(shù);
⑷奇函數(shù)在原點有定義,則;
⑸在關(guān)于原點對稱的單調(diào)區(qū)間內(nèi):奇函數(shù)有相同的單調(diào)性,偶函數(shù)有相反的單調(diào)性;(6)若所給函數(shù)的解析式較為復(fù)雜,應(yīng)先等價變形,再判斷其奇偶性;6.函數(shù)的單調(diào)性⑴單調(diào)性的定義:
①在區(qū)間上是增函數(shù)當(dāng)時有;②在區(qū)間上是減函數(shù)當(dāng)時有;⑵單調(diào)性的判定1定義法:
注意:一般要將式子化為幾個因式作積或作商的形式,以利于判斷符號;②導(dǎo)數(shù)法(見導(dǎo)數(shù)部分);③復(fù)合函數(shù)法(見2(2));④圖像法。
注:證明單調(diào)性主要用定義法和導(dǎo)數(shù)法。7.函數(shù)的周期性(1)周期性的定義:
對定義域內(nèi)的任意,若有(其中為非零常數(shù)),則稱函數(shù)為周期函數(shù),為它的一個周期。
所有正周期中最小的稱為函數(shù)的最小正周期。如沒有特別說明,遇到的周期都指最小正周(2)三角函數(shù)的周期:⑶函數(shù)周期的判定
①定義法(試值)②圖像法③公式法(利用(2)中結(jié)論)⑷與周期有關(guān)的結(jié)論
8.基本初等函數(shù)的圖像與性質(zhì)
⑴冪函數(shù):(;⑵指數(shù)函數(shù):;⑶對數(shù)函數(shù):;⑷正弦函數(shù):;⑸余弦函數(shù):;(6)正切函數(shù):;⑺一元二次函數(shù):;⑻其它常用函數(shù):
①正比例函數(shù):;②反比例函數(shù):9.二次函數(shù):⑴解析式:
①一般式:;②頂點式:,為頂點;③零點式:。
⑵二次函數(shù)問題解決需考慮的因素:
①開口方向;②對稱軸;③端點值;④與坐標(biāo)軸交點;⑤判別式;⑥兩根符號。⑶二次函數(shù)問題解決方法:①數(shù)形結(jié)合;②分類討論。10.函數(shù)圖象:
⑴圖象作法:①描點法(特別注意三角函數(shù)的五點作圖)②圖象變換法③導(dǎo)數(shù)法⑵圖象變換:
①平移變換:“正左負(fù)右”“正上負(fù)下”;②伸縮變換:
,(縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)伸長為原來的倍;,(橫坐標(biāo)不變,縱坐標(biāo)伸長為原來的倍;③對稱變換:④翻轉(zhuǎn)變換:
右不動,右向左翻(在左側(cè)圖象去掉);上不動,下向上翻(||在下面無圖象);11.函數(shù)圖象(曲線)對稱性的證明
(1)證明函數(shù)圖像的對稱性,即證明圖像上任意點關(guān)于對稱中心(對稱軸)的對稱點仍在圖像上;
(2)證明函數(shù)與圖象的對稱性,即證明圖象上任意點關(guān)于對稱中心(對稱軸)的對稱點在的圖象上,反之亦然;注:
①曲線C1:f(x,y)=0關(guān)于點(a,b)的對稱曲線C2方程為:f(2a-x,2b-y)=0;②曲線C1:f(x,y)=0關(guān)于直線x=a的對稱曲線C2方程為:f(2a-x,y)=0;
③曲線C1:f(x,y)=0,關(guān)于y=x+a(或y=-x+a)的對稱曲線C2的方程為f(y-a,x+a)=0(或f(-y+a,-x+a)=0);
④f(a+x)=f(b-x)(x∈R)y=f(x)圖像關(guān)于直線x=對稱;
特別地:f(a+x)=f(a-x)(x∈R)y=f(x)圖像關(guān)于直線x=a對稱;⑤函數(shù)y=f(x-a)與y=f(b-x)的圖像關(guān)于直線x=對稱;12.函數(shù)零點的求法:⑴直接法(求的根);⑵圖象法;⑶二分法.13.導(dǎo)數(shù)
⑴導(dǎo)數(shù)定義:f(x)在點x0處的導(dǎo)數(shù)記作;⑵常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式:①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧。
⑶導(dǎo)數(shù)的四則運算法則:
⑷(理科)復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù):
⑸導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用:
①利用導(dǎo)數(shù)求切線:注意:所給點是切點嗎?所求的是“在”還是“過”該點的切線?②利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性:是增函數(shù);為減函數(shù);為常數(shù);
③利用導(dǎo)數(shù)求極值:求導(dǎo)數(shù);求方程的根;列表得極值。④利用導(dǎo)數(shù)最大值與最小值:求的極值;求區(qū)間端點值(如果有);得最值。14.(理科)定積分⑴定積分的定義:⑵定積分的性質(zhì):①(常數(shù));②;
③(其中。
⑶微積分基本定理(牛頓萊布尼茲公式):
⑷定積分的應(yīng)用:①求曲邊梯形的面積:②求變速直線運動的路程:
;③求變力做功:。
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導(dǎo)數(shù)
考試內(nèi)容:導(dǎo)數(shù)的背影.導(dǎo)數(shù)的概念.
多項式函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和極值.函數(shù)的最大值和最小值.考試要求:
(1)了解導(dǎo)數(shù)概念的某些實際背景.(2)理解導(dǎo)數(shù)的幾何意義.
(3)掌握函數(shù),y=c(c為常數(shù))、y=xn(n∈N+)的導(dǎo)數(shù)公式,會求多項式函數(shù)的導(dǎo)數(shù).(4)理解極大值、極小值、最大值、最小值的概念,并會用導(dǎo)數(shù)求多項式函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、極大值、極小值及閉區(qū)間上的最大值和最小值.(5)會利用導(dǎo)數(shù)求某些簡單實際問題的最大值和最小值.
知識要點
導(dǎo)數(shù)的概念導(dǎo)數(shù)的幾何意義、物理意義常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù)導(dǎo)數(shù)導(dǎo)數(shù)的運算導(dǎo)數(shù)的運算法則函數(shù)的單調(diào)性導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用函數(shù)的極值函數(shù)的最值限limf"(x0)=lim1.導(dǎo)數(shù)(導(dǎo)函數(shù)的簡稱)的定義:設(shè)x0是函數(shù)yf(x)定義域的一點,如果自變量
x在x0處有增量x,則函數(shù)值y也引起相應(yīng)的增量yf(x0x)f(x0);比值yf(x0x)f(x0)稱為函數(shù)yf(x)在點x0到x0x之間的平均變化率;如果極xxf(x0x)f(x0)y存在,則稱函數(shù)yf(x)在點x0處可導(dǎo),并把這個極limx0xx0x限叫做yf(x)在x0處的導(dǎo)數(shù),記作f"(x0)或y"|xx0,即
f(x0x)f(x0)y.limx0xx0x
-1-
注:①x是增量,我們也稱為“改變量”,因為x可正,可負(fù),但不為零.②以知函數(shù)yf(x)定義域為A,yf"(x)的定義域為B,則A與B關(guān)系為AB.2.函數(shù)yf(x)在點x0處連續(xù)與點x0處可導(dǎo)的關(guān)系:
⑴函數(shù)yf(x)在點x0處連續(xù)是yf(x)在點x0處可導(dǎo)的必要不充分條件.可以證明,如果yf(x)在點x0處可導(dǎo),那么yf(x)點x0處連續(xù).事實上,令xx0x,則xx0相當(dāng)于x0.于是limf(x)limf(x0x)lim[f(xx0)f(x0)f(x0)]
xx0x0x0lim[x0f(x0x)f(x0)f(x0x)f(x0)xf(x0)]limlimlimf(x0)f"(x0)0f(x0)f(x0).x0x0x0xx⑵如果yf(x)點x0處連續(xù),那么yf(x)在點x0處可導(dǎo),是不成立的.例:f(x)|x|在點x00處連續(xù),但在點x00處不可導(dǎo),因為時,
yyy不存在.1;當(dāng)x<0時,1,故limx0xxxy|x|,當(dāng)x>0xx注:①可導(dǎo)的奇函數(shù)函數(shù)其導(dǎo)函數(shù)為偶函數(shù).
②可導(dǎo)的偶函數(shù)函數(shù)其導(dǎo)函數(shù)為奇函數(shù).3.導(dǎo)數(shù)的幾何意義:
函數(shù)yf(x)在點x0處的導(dǎo)數(shù)的幾何意義就是曲線yf(x)在點(x0,f(x))處的切線的斜率,也就是說,曲線yf(x)在點P(x0,f(x))處的切線的斜率是f"(x0),切線方程為yy0f"(x)(xx0).4.求導(dǎo)數(shù)的四則運算法則:
(uv)"u"v"yf1(x)f2(x)...fn(x)y"f1"(x)f2"(x)...fn"(x)
(uv)"vu"v"u(cv)"c"vcv"cv"(c為常數(shù))
vu"v"uu(v0)2vv"注:①u,v必須是可導(dǎo)函數(shù).
②若兩個函數(shù)可導(dǎo),則它們和、差、積、商必可導(dǎo);若兩個函數(shù)均不可導(dǎo),則它
們的和、差、積、商不一定不可導(dǎo).
例如:設(shè)f(x)2sinx,g(x)cosx,則f(x),g(x)在x0處均不可導(dǎo),但它們和
2x2x
f(x)g(x)
sinxcosx在x0處均可導(dǎo).
5.復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則:fx"((x))f"(u)"(x)或y"xy"uu"x復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則可推廣到多個中間變量的情形.6.函數(shù)單調(diào)性:
⑴函數(shù)單調(diào)性的判定方法:設(shè)函數(shù)yf(x)在某個區(qū)間內(nèi)可導(dǎo),如果f"(x)>0,則
yf(x)為增函數(shù);如果f"(x)<0,則yf(x)為減函數(shù).
⑵常數(shù)的判定方法;
如果函數(shù)yf(x)在區(qū)間I內(nèi)恒有f"(x)=0,則yf(x)為常數(shù).
注:①f(x)0是f(x)遞增的充分條件,但不是必要條件,如y2x3在(,)上并不是都有f(x)0,有一個點例外即x=0時f(x)=0,同樣f(x)0是f(x)遞減的充分非必要條件.
②一般地,如果f(x)在某區(qū)間內(nèi)有限個點處為零,在其余各點均為正(或負(fù)),那么f(x)在該區(qū)間上仍舊是單調(diào)增加(或單調(diào)減少)的.
7.極值的判別方法:(極值是在x0附近所有的點,都有f(x)<f(x0),則f(x0)是函數(shù)f(x)的極大值,極小值同理)當(dāng)函數(shù)f(x)在點x0處連續(xù)時,
①如果在x0附近的左側(cè)f"(x)>0,右側(cè)f"(x)<0,那么f(x0)是極大值;②如果在x0附近的左側(cè)f"(x)<0,右側(cè)f"(x)>0,那么f(x0)是極小值.
也就是說x0是極值點的充分條件是x0點兩側(cè)導(dǎo)數(shù)異號,而不是f"(x)=0①.此外,函數(shù)不可導(dǎo)的點也可能是函數(shù)的極值點②.當(dāng)然,極值是一個局部概念,極值點的大小關(guān)系是不確定的,即有可能極大值比極小值。ê瘮(shù)在某一點附近的點不同).注①:若點x0是可導(dǎo)函數(shù)f(x)的極值點,則f"(x)=0.但反過來不一定成立.對于可導(dǎo)函數(shù),其一點x0是極值點的必要條件是若函數(shù)在該點可導(dǎo),則導(dǎo)數(shù)值為零.例如:函數(shù)yf(x)x3,x0使f"(x)=0,但x0不是極值點.
②例如:函數(shù)yf(x)|x|,在點x0處不可導(dǎo),但點x0是函數(shù)的極小值點.8.極值與最值的區(qū)別:極值是在局部對函數(shù)值進(jìn)行比較,最值是在整體區(qū)間上對函數(shù)值進(jìn)行比較.
注:函數(shù)的極值點一定有意義.9.幾種常見的函數(shù)導(dǎo)數(shù):
n)"coxs(arcxs)i"nI.C"0(C為常數(shù))(six11x2
"x)os(xn)"nxn1(nR)s"sinx(arcc(cox)11x2
1"11"(arctx)anII.(lnx)(loagx)loage
xxx21"(ex)"ex
(arcoxt)"1x21(ax)"axlna
III.求導(dǎo)的常見方法:①常用結(jié)論:(ln|x|)".
②形如y(xa1)(xa2)...(xan)或y化求代數(shù)和形式.
③無理函數(shù)或形如yxx這類函數(shù),如yxx取自然對數(shù)之后可變形為lnyxlnx,
y"1對兩邊求導(dǎo)可得lnxxy"ylnxyy"xxlnxxx.
yx(xa1)(xa2)...(xan)兩邊同取自然對數(shù),可轉(zhuǎn)
(xb1)(xb2)...(xbn)1x
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