大一高数求导数方法总结
大一高数中比较重要的一个概念就是求导数。求导数是高数中的一种重要技能,可以实现函数的导数的求解与形式的分析。求导数的方法通常是用“微分法”也叫“微分算术”,主要能够解决函数的变化问题、最值问题以及曲线和问题分析等。
一、基本知识
1. 数定义
求导数即求函数在某点处的一阶导数。一阶导数又叫导数,是函数变化率的大小,它表示随着某点变化,函数值变化的速率。
2. 分法
微分法是求解导数的重要方法,它是指当比较函数曲线上两点坐标的极限,能够知道它们的变化率的方法。
3. 数的特征
(1)函数和其导数的零点一定会相等,即函数的零点也是其导数的零点;
(2)函数和其导数的极值一定相等,即函数的极值也是其导数的极值;
(3)函数和其导数的极值点一定相等,即函数的极值点也是其导数的极值点。
二、数学形式的求导
1. 一元函数
(1)指数函数的导数求法:
对于指数函数y=a^x(a>0),一阶导数为:f(x)=a^x ln a;二阶导数为:f(x)=a^x (ln a)^2。
(2)幂函数的导数求法:
对于幂函数y=x^n,一阶导数为:f(x)=nx^(n-1);二阶导数为:f(x)=n(n-1)x^(n-2)。
(3)指数函数和幂函数综合形式的导数求法:
对于指数幂函数y=a^xx^n,一阶导数为:f(x)=a^xx^n(ln a+nx^-1);二阶导数为:f(x)=a^xx^n(ln a+nx^-1)^2(-x^-2)。
2. 二元函数
(1)一元函数求导求法:
当函数f(x,y)只含一元函数,即f(x,y)=f(x)时,只需求f(x)函数的导数。
(2)复合函数求导求法:
当函数f(x,y)只含复合函数,即f(x,y)=f(u(x,y))时,只需先求u(x,y)函数的导数,再求f(u(x,y))函数的导数。
(3)参数形式求导求法:
当函数f(x,y)只含参数形式,即f(x,y)=f(x+at)时,只需先求f(x)函数的导数,再求t函数的导数,最后求f(x+at)函数的导数。
三、求导技巧
1. 勒展开
指数函数求导 泰勒展开即用泰勒公式求导,也可以用欧拉公式求导。
2. 数函数
对于对数函数形式f(x)=ln(x),先将其改写为f(x)=a^x的形式,再求该函数的导数。
3. 二次函数
对于二次函数形式f(x)=ax^2+bx+c,先将其改写为f(x)=a(x+b/2a)^2-((b/2a)^2-c)的形式,再求该函数的导数。
4. 数函数
对于指数函数形式f(x)=ex^2,先将其改变为f(x)=a^x的形式,再求f(x)的导数。
四、求导的应用
求导在很多高数概念中都有重要的应用,比如函数曲线分析、积分计算、极限问题等。
比如,在求函数极值问题时,可以通过求函数的一阶导数来确定极值点。此外,在求解积分问题时,可以根据极限公式求出积分结果,即通过函数的极限值求解积分结果。
综上,大一高数中求导数的方法不仅要掌握基本知识,还要熟练掌握求导的技巧以及掌握相关的概念。只有这样才能顺利的掌握大一高数中的求导概念,熟练的掌握求导概念,并能在实际运用中取得成功。
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