導數的定義_導數的定義式
導數是微積分的初步知識,是研究函式,解決實際問題的有力工具。以下是小編分享給大家的關於導數的定義以及導數的定義式,希望能給大家帶來幫助!
導數的定義:
如果函式f***x***在***a,b***中每一點處都可導,則稱f***x***在***a,b***上可導,則可建立f***x***的導函式,簡稱導數,記為f'***x***
如果f***x***在***a,b***內可導,且在區間端點a處的右導數和端點b處的左導數都存在,則稱f***x***在閉區間[a,b]上可導,f'***x***為區間[a,b]上的導函式,簡稱導數。
導數的定義式:
1、應用
如果一個函式f***x***在某個區間I上有f''***x******即二階導數***>0恆成立,那麼對於區間I上的任意x,y,總有:
f***x***+f***y***≥2f[***x+y***/2],如果總有f''***x***<0成立,那麼上式的不等號反向。
2、意義
***1***斜線斜率變化的速度
***2***函式的凹凸性。
二階導數是比較理論的、比較抽象的一個量,它不像一階導數那樣有明顯的幾何意義,因為它表示的是一階導數的變化率。在圖形上,它主要表現函式的凹凸性,直觀的說,函式是向上突起的,還是向下突起的。
幾何的直觀解釋:如果如果一個函式f***x***在某個區間I上有f''***x******即二階導數***>0恆成立,那麼在區間I上f***x***的圖象上的任意兩點連出的一條線段,這兩點之間的函式圖象都在該線段的下方,反之在該線段的上方。
導數的分類:
一、基本函式的導函式
C'=0***C為常數***
***x^n***'=nx^***n-1*** ***n∈R***
***sinx***'=cosx
***cosx***'=-sinx
***e^x***'=e^x
***a^x***'=***a^x****lna***a>0且a≠1***
[logax***]' = 1/x****logae******a>0且a≠1***
[lnx]'= 1/x
二、和差積商函式的導函式
[f***x*** + g***x***]' = f'***x*** + g'***x***
[f***x*** - g***x***]' = f'***x*** - g'***x***
[f***x***g***x***]' = f'***x***g***x*** + f***x***g'***x***
[f***x***/g***x***]' = [f'***x***g***x*** - f***x***g'***x***] / [g***x***^2]
三、複合函式的導函式
設 y=u***t*** ,t=v***x***,則 y'***x*** = u'***t***v'***x*** = u'[v***x***] v'***x***
例 :y = t^2 ,t = sinx ,則y'***x*** = 2t * cosx = 2sinx*cosx = sin2x一般定義
設函式在點x。的某個鄰域內有定義,當自變數在處取得增量Δx***點仍在該鄰域內***時,相應地函式取得增量Δy;如果Δy與Δx之比當Δx→0時的極限存在,則稱函式在點處可導,並稱這個極限為函式在點x。處的導數,記為,即,也可記作f′***x***〡x=x.,或f′***x.***。
若將一點擴充套件成函式******在其定義域包含的某開區間內每一個點,那麼函式******在開區間內可導,這時對於內每一個確定的值,都對應著******的一個確定的導數,如此一來每一個導數就構成了一個新的函式,這個函式稱作原函式******的導函式,記作:'或者f′***x***。
導函式的定義表示式為:
值得注意的是,導數是一個數,是指函式******在點0處導函式的函式值。但通常也可以說導函式為導數,其區別僅在於一個點還是連續的點。
幾何意義
1.代表函式上某一點在該點處切線的斜率。
如右圖所示,設0為曲線上的一個定點,為曲線上的一個動點。當沿曲線逐漸趨向於點0時,並且割線0的極限位置0存在,則稱0為曲線在0處的切線。
若曲線為一函式 = ******的影象,那麼割線0的斜率為:
當0處的切線0,即0的極限位置存在時,此時,,則0的斜率tanα為:
上式與一般定義中的導數定義是完全相同,則'***0*** = tanα,故導數的幾何意義即曲線 = ******在點0***0,***0******處切線的斜率。