高等数学课件完整版详细ppt

1、一、罗尔(Rolle)定理例如,几何解释:证注意:若罗尔定理的三个条件中有一个不满足,其结论可能不成立.例如,又例如,例1证由介值定理即为方程的小于1的正实根.矛盾,二、拉格朗日(Lagrange)中值定理几何解释:证分析:弦AB方程为作辅助函数拉格朗日中值公式注意:拉氏公式精确地表达了函数在一个区间上的增量与函数在这区间内某点处的导数之间的关系.拉格朗日中值定理又称有限增量定理.拉格朗日中值公式又称有限增量公式.微分中值定理推论例2证例3证由上式得三、柯西(Cauchy)中值定理几何解释:证作辅助函数例4证分析:结论可变形为四、小结Rolle定理Lagrange中值定理Cauchy中值定理罗

2、尔定理、拉格朗日中值定理及柯西中值定理之间的关系；注意定理成立的条件；注意利用中值定理证明等式与不等式的步骤.思考题 试举例说明拉格朗日中值定理的条件缺一不可.思考题解答不满足在闭区间上连续的条件；且不满足在开区间内可微的条件；以上两个都可说明问题.练 习 题练习题答案定义例如,定理定义 这种在一定条件下通过分子分母分别求导再求极限来确定未定式的值的方法称为洛必达法则.证定义辅助函数则有例1解例2解例3解例4解例5解注意：洛必达法则是求未定式的一种有效方法，但与其它求极限方法结合使用，效果更好.例6解例7解关键:将其它类型未定式化为洛必达法则可解决的类型 .步骤:例8解步骤:步骤:例9解例10

3、解例11解例12解极限不存在洛必达法则失效。注意：洛必达法则的使用条件三、小结洛必达法则思考题思考题解答不一定例显然极限不存在但极限存在练 习 题练习题答案一、单调性的判别法定理证应用拉氏定理,得例1解注意:函数的单调性是一个区间上的性质，要用导数在这一区间上的符号来判定，而不能用一点处的导数符号来判别一个区间上的单调性二、单调区间求法问题:如上例，函数在定义区间上不是单调的，但在各个部分区间上单调定义:若函数在其定义域的某个区间内是单调的，则该区间称为函数的单调区间.导数等于零的点和不可导点，可能是单调区间的分界点方法:例2解单调区间为例3解单调区间为例4证注意:区间内个别点导数为零,不影响

4、区间的单调性.例如,三、小结单调性的判别是拉格朗日中值定理定理的重要应用.定理中的区间换成其它有限或无限区间，结论仍然成立.应用：利用函数的单调性可以确定某些方程实根的个数和证明不等式.思考题思考题解答不能断定.例但当 时，当 时，注意 可以任意大，故在 点的任何邻域内， 都不单调递增练 习 题练习题答案一、函数极值的定义定义函数的极大值与极小值统称为极值,使函数取得极值的点称为极值点.二、函数极值的求法定理1(必要条件)定义注意:例如,定理2(第一充分条件)(是极值点情形)求极值的步骤:(不是极值点情形)例1解列表讨论极大值极小值图形如下定理3(第二充分条件)证例2解图形如下注意:例3解注意

5、:函数的不可导点,也可能是函数的极值点.三、小结极值是函数的局部性概念:极大值可能小于极小值,极小值可能大于极大值.驻点和不可导点统称为临界点.函数的极值必在临界点取得.判别法第一充分条件;第二充分条件;(注意使用条件)思考题下命题正确吗？思考题解答不正确例在1和1之间振荡故命题不成立练 习 题练习题答案一、最值的求法步骤:1.求驻点和不可导点;2.求区间端点及驻点和不可导点的函数值,比较大小,那个大那个就是最大值,那个小那个就是最小值;注意:如果区间内只有一个极值,则这个极值就是最值.(最大值或最小值)二、应用举例例1解计算比较得点击图片任意处播放暂停例2敌人乘汽车从河的北岸A处以1千米/分

6、钟的速度向正北逃窜，同时我军摩托车从河的南岸B处向正东追击，速度为2千米/分钟问我军摩托车何时射击最好（相距最近射击最好）？解(1)建立敌我相距函数关系敌我相距函数得唯一驻点实际问题求最值应注意:(1)建立目标函数;(2)求最值;例3某房地产公司有50套公寓要出租，当租金定为每月180元时，公寓会全部租出去当租金每月增加10元时，就有一套公寓租不出去，而租出的房子每月需花费20元的整修维护费试问房租定为多少可获得最大收入？解设房租为每月 元，租出去的房子有 套，每月总收入为（唯一驻点）故每月每套租金为350元时收入最高。最大收入为点击图片任意处播放暂停例4解如图,解得三、小结注意最值与极值的区

7、别.最值是整体概念而极值是局部概念.实际问题求最值的步骤.思考题思考题解答结论不成立.因为最值点不一定是内点.例在 有最小值，但练 习 题练习题答案一、曲线凹凸的定义问题:如何研究曲线的弯曲方向?图形上任意弧段位于所张弦的上方图形上任意弧段位于所张弦的下方定义二、曲线凹凸的判定定理1例1解注意到,三、曲线的拐点及其求法1.定义注意:拐点处的切线必在拐点处穿过曲线.2.拐点的求法证方法1:例2解凹的凸的凹的拐点拐点方法2:例3解注意:例4解四、小结曲线的弯曲方向凹凸性;改变弯曲方向的点拐点;凹凸性的判定.拐点的求法1, 2.思考题思考题解答例练 习 题练习题答案一、渐近线定义:1.铅直渐近线例如

8、有铅直渐近线两条:2.水平渐近线例如有水平渐近线两条:3.斜渐近线斜渐近线求法:注意:例1解二、图形描绘的步骤利用函数特性描绘函数图形.第一步第二步第三步第四步 确定函数图形的水平、铅直渐近线、斜渐近线以及其他变化趋势;第五步三、作图举例例2解非奇非偶函数,且无对称性.列表确定函数升降区间,凹凸区间及极值点和拐点:不存在拐点极值点间断点作图例3解偶函数, 图形关于y轴对称.拐点极大值列表确定函数升降区间,凹凸区间及极值点与拐点:拐点例4解无奇偶性及周期性.列表确定函数升降区间, 凹凸区间及极值点与拐点:拐点极大值极小值四、小结函数图形的描绘综合运用函数性态的研究,是导数应用的综合考察.最大值最

9、小值极大值极小值拐点凹的凸的单增单减思考题思考题解答练 习 题练习题答案第三章习题课洛必达法则Rolle定理Lagrange中值定理常用的泰勒公式Cauchy中值定理Taylor中值定理单调性,极值与最值,凹凸性,拐点,函数图形的描绘;曲率;求根方法.导数的应用一、主要内容1、罗尔中值定理2、拉格朗日中值定理有限增量公式.3、柯西中值定理推论4、洛必达法则定义 这种在一定条件下通过分子分母分别求导再求极限来确定未定式的值的方法称为洛必达法则.关键:将其它类型未定式化为洛必达法则可解决的类型 .注意：洛必达法则的使用条件.5、导数的应用定理(1) 函数单调性的判定法定义(2) 函数的极值及其求法定理(必要条件)定义函数的极大值与极小值统称为极值,使函数取得极值的点称为极值点.极值是函数的局部性概念:极大值可能小于极小值,极小值可能大于极大值.驻点和不可导点统称为临界点.定理(第一充分条件)定理(第二充分条件)求极值的步骤:步骤:1.求驻点和不可导点;2.求区间端点及驻点和不可导点的函数值,比较大小,那个大那个就是最大值,那个小那个就是最小值;注意:如果区间内只有一个极值,则这个极值就是最值.(最大值或最小值)(3) 最大值、最小值问题实际问题求最值应注意:1)建立目标函数;2)求最值;(4) 曲线的凹凸与拐点定义定理1方